JPS6348312B2 - - Google Patents

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JPS6348312B2
JPS6348312B2 JP11667682A JP11667682A JPS6348312B2 JP S6348312 B2 JPS6348312 B2 JP S6348312B2 JP 11667682 A JP11667682 A JP 11667682A JP 11667682 A JP11667682 A JP 11667682A JP S6348312 B2 JPS6348312 B2 JP S6348312B2
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JP
Japan
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ligand
layer
reagent
element according
analytical element
Prior art date
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Application number
JP11667682A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS5817365A (en
Inventor
Uorutaa Paato
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Bayer Corp
Original Assignee
Miles Laboratories Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Miles Laboratories Inc filed Critical Miles Laboratories Inc
Publication of JPS5817365A publication Critical patent/JPS5817365A/en
Publication of JPS6348312B2 publication Critical patent/JPS6348312B2/ja
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  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、手動及び自動の診断系において有用
であるような分析試験素子及び試験方法の分野に
関し、更に詳しくは、体液中に存在する体液成分
及びかかる体液中の薬物の定性及び定量分析に有
用な多重層分析素子に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to the field of analytical test elements and test methods, such as those useful in manual and automated diagnostic systems, and more particularly to the field of analytical test elements and test methods, such as those useful in manual and automated diagnostic systems, and more particularly to the field of analytical test elements and test methods, such as those useful in manual and automated diagnostic systems, and more particularly, to the field of analytical test elements and test methods that are useful in manual and automated diagnostic systems, and more particularly, to the field of analytical test elements and test methods, such as those useful in manual and automated diagnostic systems. The present invention relates to a multilayer analytical element useful for qualitative and quantitative analysis.

試験片及び同様の固体状態の分析素子の形をし
た試験具は、種々のタイプの試料、とくに生物学
的液体の分析においてはありふれたものになつて
きている。血清及び尿のような生物学的液体中の
臨床上重要な物質を検知するために製作された試
験片は、疾病の診断において有益になつている。
Test devices in the form of test strips and similar solid state analytical elements have become commonplace in the analysis of various types of samples, particularly biological fluids. Test strips constructed to detect clinically important substances in biological fluids such as serum and urine have become useful in the diagnosis of disease.

各種の試験片は、最も親しみ深いPH試験紙具か
ら、グルコース、蛋白、潜血など(例えば、米国
特許第3164534;3485587及び3012976号に記載さ
れているような)の種々の尿中及び血中成分の生
体外診断試験具に到るまで、広汎な分野におい
て、永年にわたり知られ、かつ、使用されてき
た。このような試験片中に見い出される試薬組成
物はしばしば限られた感度を有するものではある
が、直接的な化学反応によつて、測定されるべき
一成分又は複数成分と相互に作用し合い、そし
て、ミリモル領域又はそれ以上の濃度で液体試料
中に存在する物質の検知に適用されている。
The various test strips range from the most familiar PH test strips to various urinary and blood components such as glucose, protein, occult blood, etc. (as described in U.S. Pat. It has been known and used for many years in a wide range of fields, including in vitro diagnostic testing devices. Although the reagent compositions found in such test strips often have limited sensitivity, they interact with the component or components to be measured by direct chemical reactions; It has been applied to the detection of substances present in liquid samples at concentrations in the millimolar range or higher.

(a) 基本的な多重層の一体的分析素子は、米国特
許第3092465号に記載されている。このような
多重層素子では、特に、発色剤を含む、1種又
はそれ以上の試薬を含浸した吸収性の繊維質担
体であつて、その上に半透膜を被覆したものが
用いられている。試験液に接触すると、分析対
象物は膜を通過して繊維質の担体に到り、その
結果、分析対象物の濃度に関係する量の色を発
する。この膜は、試験結果として得られるこの
色の正確な読みを妨害する可能性がある、赤血
球のような、ある種の妨害成分の通過及び吸収
を防止する。
(a) A basic multilayer monolithic analytical element is described in US Pat. No. 3,092,465. Such multilayer elements use, in particular, an absorbent fibrous carrier impregnated with one or more reagents, including a color former, coated with a semipermeable membrane. . Upon contact with the test liquid, the analyte passes through the membrane to the fibrous carrier, resulting in an amount of color that is related to the concentration of the analyte. This membrane prevents the passage and absorption of certain interfering components, such as red blood cells, that could interfere with the accurate reading of the color resulting from the test.

他の多重層の一体的分析素子は、米国特許第
3992158号に記載されている。かかる素子は、
液体試料を受容して、該試料を該素子の展開層
内に展開し、その結果、該素子内に分析対象
物、他のしかるべき試料成分又は分析対象物の
生成物を得、そして、分析対象物の存在下に、
分光光度法、螢光法等のような技法を用いて自
動装置により定量的に測定することができる分
析結果をもたらす。このような素子は、展開層
と、その活性により、該素子内で色の変化のよ
うな光測定的に検知可能な変化を促進する反応
性のさもなくば相互作用性の物質を含む試薬層
とから構成することができる。
Other multilayer integral analytical elements are described in U.S. Pat.
Described in No. 3992158. Such an element is
receiving a liquid sample and spreading the sample within the spreading layer of the element, resulting in an analyte, other appropriate sample components or products of the analyte within the element; and In the presence of an object,
Techniques such as spectrophotometry, fluorescence, etc. are used to produce analytical results that can be measured quantitatively by automated equipment. Such devices include a spreading layer and a reagent layer containing a reactive, otherwise interactive substance whose activity promotes a photometrically detectable change within the device, such as a color change. It can be composed of.

米国特許第4042335号は、(1)分析対象物と反
応して、拡散性で検知可能な種(species)を
形成する試薬層;(2)検知可能な種に対しては透
過性でかつ不透明化剤を有する非繊維質の光遮
へい層;及び(3)検知可能な種が検知される非繊
維質で光透過性の表示層を備えた素子に関す
る。この要素は、かくして、以下に読まれる。
U.S. Pat. No. 4,042,335 discloses the following: (1) a reagent layer that reacts with the analyte to form diffusible, detectable species; (2) a layer that is transparent and opaque to the detectable species; and (3) a non-fibrous light-transmitting display layer in which a detectable species is detected. This element is thus read below.

米国特許第4066403号(Re30267)は、(1)分
析対象物と反応して分解生成物を生成する試
薬;及び(2)分解生成物又は中間体と反応して検
知可能な変化を生ずる試薬を含有し、そしてそ
の改良として、試薬(1)を試薬(2)から分離する障
壁組成物を有し、分解生成物に対しては実質的
に均質に透過性で妨害物に対しては事質的不透
過性である素子に関する。それゆえ、これがな
していることは、「試薬」層と「表示」層の間
に「過」層を加えていることである。
U.S. Pat. No. 4,066,403 (Re30267) discloses (1) a reagent that reacts with an analyte to produce a degradation product; and (2) a reagent that reacts with a degradation product or intermediate to produce a detectable change. and as an improvement thereof, a barrier composition separating reagent (1) from reagent (2), substantially homogeneously permeable to degradation products and substantially impermeable to interfering substances. It relates to elements that are opaque to objects. So what this does is add a "super" layer between the "reagent" layer and the "display" layer.

米国特許第4144306号は、試薬層が、分析対
象物の存在下に、遊離され拡散性となる、前も
つて形成された検知可能な部分(moiety)を
含有する非拡散性の物質を有する素子に関す
る。表示層は拡散性の種を受容する。素子内の
層は、試薬層から遊離された、予め形成され検
知可能な部分が該素子内で選択的に検知され得
るように構成されている。
U.S. Pat. No. 4,144,306 describes a device in which the reagent layer comprises a non-diffusible material containing a pre-formed detectable moiety that becomes liberated and diffusible in the presence of an analyte. Regarding. The display layer receives the diffusible species. The layers within the device are configured such that preformed detectable portions liberated from the reagent layer can be selectively detected within the device.

米国特許第4166093号は、(1)分析対象物と反
応して検知可能な種を生成する輻射線透過性の
試薬層と(2)分析対象物に対しては透過性である
多孔質の輻射線遮へい層を有する素子に関す
る。その改良点として、それは更に、(3)試薬層
と多孔質の輻射線遮へい層の間に輻射線透過性
で、検知可能な種の移動を防止する層を有す
る。この移動防止層は分析対象物に対しては透
過性であるが、検知可能な種の輻射線遮へい層
への移動は防止する。
U.S. Pat. No. 4,166,093 describes (1) a radiation-transparent reagent layer that reacts with the analyte to produce a detectable species; and (2) a porous radiation-transparent layer that is transparent to the analyte. The present invention relates to an element having a line shielding layer. As an improvement thereof, it further comprises (3) a layer between the reagent layer and the porous radiation shielding layer that is radiation transparent and prevents the migration of detectable species. This anti-migration layer is transparent to the analyte, but prevents the migration of detectable species to the radiation shielding layer.

(b) 固相試験具が、不均一系結合分析法に適用さ
れ、必ず分離工程を経なければならないという
不便さ及び欠点を克服する努力がなされてき
た。一般に使用されているこの型の固相の試験
具は、試験管又は他の容器の内部表面のような
孔のない表面から成り、そこに抗体が固定され
ているか又は吸着若しくは共有結合によつて塗
着されている。米国特許第3826619号;4001583
号;4017597号;及び4105410号は、輻射免疫分
析(ラジオイムノアツセー)における、抗体塗
着試験管の使用に関する。固相試験具は、又、
不均一系酵素免疫分析(米国特許第4016043号
及び4147752号)及び不均一系螢光免疫分析
(米国特許第4025310号及び4056724号;及び英
国特許第1552374号)に使用されてきている。
このような不均一系特異的結合分析用試験具の
使用は、いわゆる「ガンマステイツク
(gamma stick)」に関する米国特許第4135884
号の方法によつて例示されている。この試験具
は、抗体試薬が包含せしめられ、液体試料及び
反応系の残留試薬類、基本的には標識複合体と
接触せしめられる。一定の放置時間後、固相試
験具は反応溶液から物理的に取り外され、溶液
中か又は試験具上のどちらかの標識(label)
が測定される。
(b) Efforts have been made to overcome the inconvenience and drawback of solid phase test devices being applied to heterogeneous binding analysis methods and requiring a separation step. This type of commonly used solid-phase test device consists of a nonporous surface, such as the interior surface of a test tube or other container, to which the antibody is immobilized or bound by adsorption or covalent bonding. It is painted. US Patent No. 3826619; 4001583
Nos. 4017597 and 4105410 relate to the use of antibody-coated test tubes in radioimmunoassays. The solid phase test device is also
It has been used in heterogeneous enzyme immunoassays (US Pat. Nos. 4,016,043 and 4,147,752) and heterogeneous fluorescence immunoassays (US Pat. Nos. 4,025,310 and 4,056,724; and British Patent No. 1,552,374).
The use of such test devices for heterogeneous specific binding analysis is described in US Pat. No. 4,135,884 for the so-called "gamma stick".
This method is exemplified by the method in No. This test device contains an antibody reagent and is brought into contact with the liquid sample and the residual reagents of the reaction system, essentially the labeled complex. After a certain standing time, the solid phase test device is physically removed from the reaction solution and a label is placed either in the solution or on the test device.
is measured.

抗体試薬がゲル又は紙製のウエツプのようなマ
トリツクス中に保持された同様の試験具は、米国
特許第3925017号;3970429号;4138474号;
3966897号;3981981号及び3888629号の各公報並
びに西独国出願公開2241646号公報に記載されて
いる。同様に、通流性のカラムの中に保持された
マトリツクスに、抗体が固定されている、不均一
系特異的結合分析用試験具が知られている(米国
特許第4036947号;4039652号;4059684号;
4153675号;及び4166102号)。この試験具には、
通常、分析を遂行するための必要試薬類のすべて
が包含されているわけではなく、それは、必要な
分離工程をより簡便にするための単なる手段にす
ぎない。
Similar test devices in which the antibody reagent is held in a matrix such as a gel or paper web are described in U.S. Pat. Nos. 3,925,017; 3,970,429;
No. 3966897; No. 3981981 and No. 3888629, and West German Published Application No. 2241646. Similarly, test devices for heterogeneous specific binding analysis are known in which antibodies are immobilized on a matrix held in a permeable column (U.S. Pat. Nos. 4,036,947; 4,039,652; 4,059,684). issue;
No. 4153675; and No. 4166102). This test tool includes
Typically, not all of the necessary reagents to carry out the analysis are included; it is merely a means to facilitate the necessary separation steps.

最後に、不均一系特異的結合分析用試験具が開
示されているが、それによれば、必要試薬類のほ
とんど又は全てが同じ担体素子に包含され、試薬
と試料の接触及び遊離相と結合相の分離が担体素
子に沿つた毛細管内の移動によつてなされる(米
国特許第3641235号;4094647号及び4168146号)。
これらの特許に記載されている試験具は、概し
て、製造がむずかしく、また、分析の進行中に担
体素子に沿つて起生する多くの化学的及び物理的
相互作用の複雑な性質の故に、再現性が得られ難
いと考えられている。更に、不均一系免疫分析素
子への他の試みは、欧州特許出願0013156として
公開された米国出願第973669号に例示されてい
る。
Finally, a test device for heterogeneous specific binding analysis is disclosed, in which most or all of the necessary reagents are contained in the same carrier element, and the contact between the reagents and the sample and between the free and bound phases. separation is done by movement in capillary tubes along the carrier element (US Pat. Nos. 3,641,235; 4,094,647 and 4,168,146).
The test devices described in these patents are generally difficult to manufacture and difficult to reproduce due to the complex nature of the many chemical and physical interactions that occur along the carrier element during the course of the analysis. It is thought that it is difficult to obtain sex. Additionally, other attempts at heterogeneous immunoassays are illustrated in US Application No. 973,669, published as European Patent Application No. 0013156.

均一系特異的結合分析試薬系の、固体状試験具
への応用は、このような分析系を日常使用する者
にとつては大きな利益をもたらすであろう。液体
試料中に非常な低濃度で存在する配位子(リガン
ド、ligand)の測定は、試験具を試料に接触させ
肉眼観察によるか、又は、機器手段によるか、ど
ちらかの方法で得られた信号を測定する工程へと
簡略化されるであろう。試薬は固体状態で供給さ
れ、先行技術の試験キツドを用いるときに要求さ
れるような液体試薬の貯蔵、調合又は混合を必要
としない。固体状態の試験具は、更に、先行技術
の液体系に比べて、自動化へのはるかに大きな適
合性を有するだろう。
The application of homogeneous specific binding analytical reagent systems to solid-state test devices would be of great benefit to those who routinely use such analytical systems. Measurements of ligands present in very low concentrations in liquid samples can be obtained either by contacting a test device with the sample and observing it with the naked eye, or by instrumental means. The process of measuring the signal will be simplified. The reagents are supplied in a solid state and do not require storage, dispensing or mixing of liquid reagents as is required when using prior art test kits. A solid state test device would also have much greater compatibility with automation than prior art liquid systems.

英国特許第1552607号明細書は、ここで一般的
に引き合いに出されているように、化学発光性標
識、酵素基質標識及び補酵素標識をはじめとする
各種の新しい標識を用いる均一系特異的結合分析
系を開示している。この特許の23頁、12行目以下
には、分析用試薬を液体収容性の容器若しくは不
溶性で、多孔質で、そして好ましくは吸収性のマ
トリツクス、フリース又は繊維くず;ゲル材;等
をはじめとする各種の担体に包含させることが示
唆されている。これは、均一系特異的結合分析試
薬系をいかにして、固体状試験具に適用するかに
ついての詳細な教示に欠けている。
GB 1552607 describes homogeneous specific binding using a variety of new labels, including chemiluminescent labels, enzyme substrate labels and coenzyme labels, as generally cited herein. The analysis system is disclosed. On page 23, lines 12 et seq. of this patent, it is stated that analytical reagents can be stored in liquid-containing containers or in insoluble, porous, and preferably absorbent matrices, fleece or lint; gel materials; etc. It has been suggested that they be included in various carriers. This lacks detailed teachings on how to apply homogeneous specific binding assay reagent systems to solid state test devices.

西独国出願公開2537275号は、均一系特異的結
合分析試薬系を記載し、かつ、分析を行なうにあ
たつて抗体を包含した細片又はスライドの使用可
能性につき述べている。この示唆においては、標
識複合体が最初に試料と混合され、その後、抗体
を含む試験具が反応混合物と接触させられる。適
当な温置時間後、試験具を緩衝液で洗浄し、乾燥
し、ついで信号(螢光)を測定することが提案さ
れている。このように、この西独国出願公開公報
は、試験具を液体反応混合物中に浸漬し、培養し
たのち、取り出して洗浄し、最後に読みとりを行
なう不均一系特異的結合分析技術について既によ
く知られている試験具及び分析方法を提示してい
る。更に、ここで提案されている試験具は、結合
分析試薬の全てを担体素子に包含させてはいな
い。具体的には、抗体のみを担体に包含するよう
に提案され、標識複合体は、提案された試験具と
の接触に先立つて、試験すべき試料に添加され
る。
DE 2537275 describes a homogeneous specific binding assay reagent system and mentions the possibility of using strips or slides containing antibodies in carrying out the assay. In this suggestion, the labeled complex is first mixed with the sample, and then the test device containing the antibody is contacted with the reaction mixture. After a suitable incubation period, it is proposed to wash the test device with a buffer, dry it and then measure the signal (fluorescence). Thus, this West German Published Application describes the already well-known heterogeneous specific binding analysis technique in which the test device is immersed in a liquid reaction mixture, incubated, taken out, washed, and finally read. The test equipment and analysis methods are presented. Furthermore, the test device proposed herein does not include all of the binding assay reagents in the carrier element. In particular, it is proposed to include only the antibody in the carrier, and the labeled complex is added to the sample to be tested prior to contact with the proposed test device.

1981年4月20日に出願され出願に係属している
米国特許第255521号は、液体試験試料中の配位子
の存在又は配位子に結合する能力(以下「配位子
結合能」という)を測定するための方法を開示
し、その方法は、(1)液体試料に、配位子又は標識
に化学的に結合されたその結合性類縁体を含む配
位子複合体を添加し、(2)試料を、標識複合体と合
わせたとき、配位子又は配位子結合能の存在の関
数である検知可能な応答を生ずる均一系特異的結
合分析系を生成し、そのことにより応答を生ずる
試薬が包含された担体マトリツクスから成る試験
具に接触させ、そして(3)その応答を測定する工程
から構成されることを特徴とする。
U.S. Pat. No. 255,521, filed on April 20, 1981 and pending, discloses the presence or ability of a ligand to bind (hereinafter referred to as "ligand binding capacity") in a liquid test sample. ), the method comprises: (1) adding to a liquid sample a ligand complex comprising a ligand or a binding analog thereof chemically coupled to a label; (2) producing a homogeneous specific binding assay system that, when combined with a labeled complex, produces a detectable response that is a function of the presence of the ligand or ligand binding capacity, thereby producing a response; It is characterized by comprising the steps of (3) contacting a test device consisting of a carrier matrix containing a reagent that produces a reaction, and (3) measuring the response.

1980年10月30日に出願され、出願に係属してい
る米国出願第202378号は、均一系特異的結合試験
具、その製造方法及び液体試料中の配位子又は配
位子結合能を測定するためのそれの使用方法を開
示している。これは、例えば、(a)試料中の配位子
又は配位子結合能の存在の関数である検知可能な
応答を生ずる均一系特異的結合試験系用の試薬及
び(b)試薬を包含した固体状の担体部材とから成る
液体試料中の配位子又は配位子結合能を測定する
ための試験具を含む。
No. 202,378, filed and pending on October 30, 1980, describes a homogeneous specific binding test device, method for its preparation, and determination of ligands or ligand binding capacity in liquid samples. Discloses how to use it to. This includes, for example, (a) reagents for homogeneous specific binding test systems that produce a detectable response that is a function of the presence of the ligand or ligand binding capacity in the sample; and (b) reagents. The present invention includes a test device for measuring a ligand or a ligand binding ability in a liquid sample consisting of a solid carrier member and a solid carrier member.

1981年4月10日に出願され出願に係属している
米国出願第253147号は、(a) (i)配位子又はその特
異的結合類縁体に結合した標識成分から成る標識
複合体と(ii)配位子に対する特異的結合対手とのコ
ンプレツクスを含む試薬組成物(ここで、標識は
検知可能な応答又は検知系と相互作用して検知可
能な応答―それは、標識複合体が結合性の相手剤
によつて結合されたときは、そうでないときに比
べて相異する―を生ずる)及び(b)該コンプレツク
スを包含した担体とから構成された、液体試料中
の配位子を測定するために使用する均一系特異的
結合試験具を開示している。
U.S. Pat. ii) a reagent composition comprising a complex with a specific binding pair for the ligand, where the label interacts with a detectable response or with a detection system to produce a detectable response - that is, the label complex binds (b) a carrier containing said complex; Discloses a homogeneous specific binding test device for use in measuring.

先行技術の素子に存在する諸問題は、本発明の
多重層分析素子によつて認識されそして回避又は
克服された。素子の応答が試薬層から離れた素子
表面、すなわち、支持層表面から読み取られるの
で、先行技術の素子で用いられた遮へい層は、配
位子、試薬層の試薬又はそれらの相互反応による
生成物に対して透過性であることが要求される。
Problems present in prior art devices have been recognized and avoided or overcome by the multilayer analytical device of the present invention. Since the response of the device is read from the device surface remote from the reagent layer, i.e. from the support layer surface, the shielding layer used in prior art devices is free from the ligands, the reagents of the reagent layer or the products of their interaction. It is required to be transparent to

この問題は、反射及び螢光の系で放出されるよ
うな電磁輻射線が、ポリスチレン又はポリエステ
ル層のような支持層(先行技術の素子において
は、輻射線は、支持層を通過しなければならな
い)によつて影響を受けるという点にある。支持
層を通過する光のような電磁輻射線の一部は、層
内で捕促される。そのため、それは、本質的に
は、光学繊維として挙動する。かくして光のよう
な電磁輻射線の検知される量は、素子内で起つた
反応から得られる量を正確には指示しない。応答
線量の結果などは、それゆえ、試薬層内の配位子
に対する応答からの電磁輻射線の量を完全には示
さない。螢光系を用いて読みとられる素子の場合
においては、放出された光の一定量が、捕促さ
れ、そのためにこの問題は、配位子濃度が低い場
合に得られる結果の信頼性に顕著な影響を与え
る。反射系を用いて読みとられる素子の場合に
は、この問題は配位子濃度が高い場合に一層深刻
である。
This problem arises because electromagnetic radiation, such as that emitted in reflective and fluorescent systems, must pass through a support layer such as a polystyrene or polyester layer (in prior art devices, the radiation must pass through the support layer). ). Some of the electromagnetic radiation, such as light, that passes through the support layer is trapped within the layer. As such, it essentially behaves as an optical fiber. Thus, the sensed amount of electromagnetic radiation, such as light, does not accurately indicate the amount obtained from reactions occurring within the device. Response dose results etc. therefore do not fully indicate the amount of electromagnetic radiation from the response to the ligand within the reagent layer. In the case of devices that are read using fluorescent systems, a certain amount of the emitted light is trapped, so this problem becomes more pronounced in the reliability of the results obtained when the ligand concentration is low. have a significant impact. For devices read using reflective systems, this problem is even more severe when the ligand concentration is high.

これらの問題は、本発明の多重層分析素子にお
いて回避又は克服される。これらの問題を克服し
たことにおいて、本発明の素子は、先行素子に比
べて、強められた電磁波的応答又は信号を発す
る。更に一層注目すべきことは、放出されたバツ
クグランドの輻射線Bに対する信号輻射線Sの比
が高められ、妨害するバツクグランドの輻射線が
なくなり、その比は、以下の例で示されるよう
に、少なくとも10倍のオーダになる。
These problems are avoided or overcome in the multilayer analytical element of the present invention. In overcoming these problems, the devices of the present invention emit enhanced electromagnetic responses or signals compared to prior devices. Even more remarkable is that the ratio of the signal radiation S to the emitted background radiation B is increased such that there is no interfering background radiation, and the ratio is as shown in the example below. , will be at least 10 times the order of magnitude.

このように、本発明によれば、液体試料中の配
位子又は配位子結合能を検知するために、試料中
の配位子又は配位子結合能に応答して検知可能な
応答を示す試薬を包含する試薬層、輻射線の拡
散・遮へい層、並びに支持層を有するタイプの多
重層分析素子であつて、その改良点が輻射線拡
散・遮へい層が(a)試薬層と支持層の間に介在さ
れ;(b)配位子、試薬層の試薬、及びそれらの相互
反応による生成物に対して不透過性で;そして(c)
配位子、試薬層の試薬及びそれら相互反応の生成
物に対し不活性である点にある多重層分析素子が
提供される。
Thus, according to the present invention, a detectable response is generated in response to a ligand or a ligand-binding capacity in a sample in order to detect a ligand or a ligand-binding capacity in a liquid sample. It is a multilayer analytical element of the type that has a reagent layer containing the reagent indicated above, a radiation diffusion/shielding layer, and a support layer, and its improvement is that the radiation diffusion/shielding layer has (a) a reagent layer and a support layer. (b) impermeable to the ligand, the reagents of the reagent layer, and the products of their interaction; and (c)
A multilayer analytical element is provided in that it is inert to the ligand, the reagents of the reagent layer, and the products of their interaction.

明確化のために、以下の記載では特異な用語が
使われるが、それらは、例示のために選択された
本発明の特別な態様をのみ表わすものであつて、
本発明の範囲を限定するものではない。
For the sake of clarity, specific terminology is used in the following description, which refers only to particular embodiments of the invention selected for illustration.
It is not intended to limit the scope of the invention.

1 配位子 配位子なる語は、体液成分及び薬物又はこの
ような体液中に存在する他の物質を表わす。以
下に、多くのこのような可能な配位子を例示す
る。
1. Ligand The term ligand refers to components of body fluids and drugs or other substances present in such body fluids. A number of such possible ligands are illustrated below.

試薬組成物がアスコルビン酸、肝汁酸類、ビ
リルビン、コレステロール、クレアチニン、グ
ルコース、乳酸、りん脂質類、トリグリセリド
類、尿素窒素(BUN)及び尿酸のような血液、
血漿又は血清配位子に対し知られている。更
に、アミラーゼ、コリンエステラーゼ、クレア
チン・ホスホキナーゼ(CPK)、デヒドロゲナ
ーゼ類(ヒドロキシ酪酸、イソクエン酸、乳酸
及びリンゴ酸を脱水する)、リパーゼ、フエニ
ルアラニン、トランスアミナーゼ類(グルタミ
ン酸をオキザロ酢酸に、またグルタミン酸をピ
ルビン酸にする)、酸及びアルカリホスフアタ
ーゼ類、γ―グルタミル・トランスペプチダー
ゼ、ロイシンアミノペプチダーゼ及びエリスロ
サイト酵素類(グルコース―6―リン酸塩デヒ
ドロゲナーゼ、6―ホスホグルコ酸塩デヒドロ
ゲナーゼ、グルタチオン還元酵素及びピルビン
酸塩キナーゼ)のような血液化学における酵素
配位子の測定も重要である。アルブミン、クリ
オグロビン類(cryoglobins)、凝結及び線維素
溶解系の成分、補体因子並びにインターフエロ
ン及びイムノグロビン類の如き細胞性及び血清
性免疫作用体のような血液蛋白配位子について
も試験が可能であり、それは均一系特異的結合
試験に関連して以下に詳細に論じられる。
Reagent compositions include blood such as ascorbic acid, liver juice acids, bilirubin, cholesterol, creatinine, glucose, lactic acid, phospholipids, triglycerides, urea nitrogen (BUN) and uric acid;
Known for plasma or serum ligands. Additionally, amylase, cholinesterase, creatine phosphokinase (CPK), dehydrogenases (dehydrates hydroxybutyrate, isocitrate, lactic acid, and malate), lipase, phenylalanine, transaminases (dehydrates glutamate to oxaloacetate, and converts glutamate to oxaloacetate). pyruvate), acid and alkaline phosphatases, gamma-glutamyl transpeptidase, leucine aminopeptidase and erythrocytic enzymes (glucose-6-phosphate dehydrogenase, 6-phosphogluconate dehydrogenase, glutathione reductase and Measurement of enzyme ligands in blood chemistry such as pyruvate kinase) is also important. Blood protein ligands such as albumin, cryoglobins, components of the coagulation and fibrinolytic systems, complement factors, and cellular and serum immune agents such as interferons and immunoglobins have also been tested. is possible, and is discussed in detail below in connection with homogeneous specific binding assays.

同様に、尿化学にもとずく測定用の試薬組成
物も知られている。尿化学の分野では、このよ
うな配位子は一般に、アスコルビン酸、アルブ
ミン、クレアチン、クレアチニン、グルコー
ス、胆汁酸類、ピリルビン、蛋白質、ケトン
類、潜血、亜硝酸塩、アミラーゼ及びフエニル
ピルビン酸を包含する。
Similarly, reagent compositions for measurements based on urine chemistry are known. In the field of urinary chemistry, such ligands generally include ascorbic acid, albumin, creatine, creatinine, glucose, bile acids, pyrrubin, proteins, ketones, occult blood, nitrite, amylase, and phenylpyruvate. .

本発明の分析素子は、更に、特異的結合相手
が存在する全ての配位子の検知及び、逆にいえ
ば、液状媒体の、配位子に結合する能力(通
常、媒体中に配位子に対する結合相手が存在す
るために)の検知に適用することができる。こ
の配位子は、通常、ペプチド、ポリペプチド、
蛋白質、炭水化物、糖蛋白(グリコプロテイ
ン)、ステロイド、又は、ある特異的結合相手
が生化学系に存在し若しくは合成され得る他の
有機分子である。この配位子は、機能的な言葉
で表わせば、通常、抗原類及びそれらに対する
抗体類;ハプテン類及びそれらに対する抗体
類;並びに、ホルモン類、ビタミン類、代謝産
物類と薬剤類、およびそれらの受容体と結合性
物質から成る群より選ばれる。通常、配位子
は、抗体若しくは抗原性ポリペプチドのような
分子量1000〜10000000の免疫学的に活性なポリ
ペプチド又は蛋白質、もしくは分子量100〜
1500のハプテンである。
The analytical element of the present invention furthermore detects all the ligands for which specific binding partners are present and, conversely, the ability of the liquid medium to bind to the ligands (generally, the ability of the liquid medium to bind to the ligands). (due to the existence of a binding partner for). This ligand is typically used for peptides, polypeptides,
It may be a protein, carbohydrate, glycoprotein, steroid, or other organic molecule for which a specific binding partner exists in a biochemical system or can be synthesized. In functional terms, these ligands are usually used for antigens and antibodies against them; haptens and antibodies against them; and hormones, vitamins, metabolites and drugs, and their Selected from the group consisting of receptors and binding substances. Typically, the ligand is an immunologically active polypeptide or protein with a molecular weight of 1,000 to 1,000,000, such as an antibody or an antigenic polypeptide, or a molecular weight of 100 to 1,000,000.
There are 1500 haptens.

代表的なポリペプチド配位子は、アンジオテ
ンシンI及び、C―ペプチド、オキシトシ
ン、バソプレスシン、ニユロフイシン、ガスト
リン、セクレチン、ブラジキニン並びにグルカ
ゴンである。
Representative polypeptide ligands are angiotensin I and C-peptide, oxytocin, vasopressin, nyurophysin, gastrin, secretin, bradykinin, and glucagon.

代表的な蛋白質配位子には、プロタミン類、
ムコプロテイン類、グリコプロテイン類、グロ
ブリン類、アルブミン類、スクレロプロテイン
類、ホスホプロテイン類、ヒストン類、リポプ
ロテイン類、クロモプロテイン類及びヌクレオ
プロテイン類が含まれる。特異なプロテイン類
の例としては、プレアルブミン、α1―リポプロ
テイン、人血清アルブミン、α1―グリコプロテ
イン、トランスコルチン、チロキシン結合性グ
ロブリン、ハプトグロビン、ヘモグロビン、ミ
グロビン、セルロブラスミン、α2―リポプロテ
イン、α2―マクログロブリン、β―リポプロテ
イン、エリトロポエチン、トランスフエリン、
ホモペキシン、フイブリノーゲン、IgG、
IgM、IgA、IgD及びIgE並びにそれらのフラ
グメント(断片)、例えばFc及びFabのような
免疫グロブリン類、補体類、プロラクチン、フ
イブリノーゲン、トロンビン等々のような凝血
因子、インシユリン、メラノトロピン、ソマト
トロピン、チロトロピン、小包刺激ホルモン
(follicle stipulated hormone)、leutinizingホ
ルモン、ゴナドトロピン、甲状腺刺激ホルモ
ン、胎盤性ラクトゲン、内在因子、トランスコ
バラミン、アルカリ性ホスフアターゼ類、コリ
ネステラーゼ類、グルタミン酸・オキサロ酢酸
トランスアミナーゼ、グルタミン酸・ピルビン
酸トランスアミナーゼ及びウロペプシンのよう
な血清酵素、エンドルフイン類、エンケフアリ
ン類、プロタミン、組織性抗原類、細菌性抗原
類、並びに肝炎関連抗原(例えばHBsAg、
HBcAg及びHBeAg)のようなウイルス性抗
原である。
Typical protein ligands include protamines,
Includes mucoproteins, glycoproteins, globulins, albumins, scleroproteins, phosphoproteins, histones, lipoproteins, chromoproteins, and nucleoproteins. Examples of specific proteins include prealbumin, α 1 -lipoprotein, human serum albumin, α 1 -glycoprotein, transcortin, thyroxine-binding globulin, haptoglobin, hemoglobin, myglobin, celluloplasmin, α 2 - Lipoprotein, α2 -macroglobulin, β-lipoprotein, erythropoietin, transferrin,
homopexin, fibrinogen, IgG,
IgM, IgA, IgD and IgE and fragments thereof, such as immunoglobulins such as Fc and Fab, complements, clotting factors such as prolactin, fibrinogen, thrombin, etc., insulin, melanotropin, somatotropin, thyrotropin , follicle stipulated hormone, leutinizing hormone, gonadotropin, thyroid stimulating hormone, placental lactogen, intrinsic factor, transcobalamin, alkaline phosphatases, cholinesterases, glutamate-oxaloacetate transaminase, glutamate-pyruvate transaminase and uropepsin. serum enzymes such as endorphins, enkephalins, protamines, tissue antigens, bacterial antigens, as well as hepatitis-related antigens (e.g. HBsAg,
viral antigens such as HBcAg and HBeAg).

代表的なハプテン配位子には、一般的な薬剤
類、代謝物質類、ホルモン類、ビタミン類及び
類似の有機化合物類が含まれる。ハプテン系ホ
ルモン類には、チロキシンとトリイオドサイロ
ニンがある。ビタミン類には、ビタミンA、
B、例えばB12、C、D、E及びK、葉酸並び
にチアミンが含まれる。薬剤類には、例えばゲ
ンタマイシン、トブラマイシン、アミカシン、
シソマイシン、カナマイシン及びネチルマイシ
ンのようなアミノグリコシド類、ペニシリン、
テトラサイクリン、テラマイシン、クロロマイ
セチン;並びにアクチノマイセチンのような抗
生物質;ヌクレオシド類(nucleosides)並び
にアデノシン二リン酸塩(ADP)、アデノシン
三リン酸塩(ATP)、フラビンモノヌクレオチ
ド(FMN)、ニコチンアミドアデニンジヌク
レオチド(NAD)及びそのリン酸塩誘導体
(NADP)、チミジン、グアノシン並びにアデ
ノシンのようなヌクレオチド類
(nucleotides)、プロスタグランジン類;例え
ばエストリオール及びエストラジオールのよう
なエストロゲン類、ステローゲン類、アンドロ
ゲン類、ジゴキシン、ジギトキシン、並びに向
副腎刺激性ステロイド類などのステロイド類;
フエノバルビタール、フエニトイン、プリミド
ン、エトサクシミド(ethosuximide)、カルバ
マゼピン、バルプロエート、テオフイリン、カ
フエイン、プロプラノロール、プロカインアミ
ド、キニジン、アミトリプチリン、コルチゾー
ル、デシプラミン、ジソプルアミド、ドクセピ
ン、ドクソルビシン、ノルトリプチリン、メト
トレキセート、イソプラミン、リドカイン、プ
ロカインアミド、N―アセチルプロカインアミ
ド、アンフエタミン類、カテコールアミン類及
び抗ヒスタミン類のような他のものが含まれ
る。
Typical hapten ligands include common drugs, metabolites, hormones, vitamins and similar organic compounds. Hapten hormones include thyroxine and triiodothyronine. Vitamins include vitamin A,
B, such as B 12 , C, D, E and K, folic acid and thiamine. Drugs include, for example, gentamicin, tobramycin, amikacin,
Aminoglycosides such as sisomicin, kanamycin and netilmicin, penicillin,
Antibiotics such as tetracycline, terramycin, chloromycetin; and actinomycetin; nucleosides and adenosine diphosphate (ADP), adenosine triphosphate (ATP), flavin mononucleotide (FMN), nicotinamide adenine Nucleotides such as dinucleotides (NAD) and their phosphate derivatives (NADP), thymidine, guanosine and adenosine, prostaglandins; estrogens, sterogens, androgens such as estriol and estradiol , digoxin, digitoxin, and steroids such as adrenal stimulant steroids;
Phenobarbital, phenytoin, primidone, etosuximide, carbamazepine, valproate, theofylline, caffein, propranolol, procainamide, quinidine, amitriptyline, cortisol, desipramine, disopramide, doxepin, doxorubicin, nortriptyline, methotrexate, isopramine, lidocaine, procainamide cain Others such as amide, N-acetylprocainamide, amphetamines, catecholamines and antihistamines are included.

試験されるべき液状媒体は、自然に存在する
か又は人工的に形成される、配位子を含有する
と考えられる液体であつてよく、普通、生化学
的液体又はその稀釈液である。試験できる生化
学的液体には、血清、プラスマ、尿、唾液並び
に羊膜及び脳脊髄液が含まれる。
The liquid medium to be tested may be a naturally occurring or artificially formed liquid believed to contain the ligand, usually a biochemical liquid or a dilution thereof. Biochemical fluids that can be tested include serum, plasma, urine, saliva, and amniotic and cerebrospinal fluid.

2 輻射線散乱・遮へい層 試薬層及び支持層とに関係して、輻射線の散
乱・遮へい層の位置は、本発明では重要であ
る。輻射線散乱・遮へい層の性質はそれが調製
される成分によつて生ずるもので、それらの性
質は、同様に本発明では重要である。
2 Radiation Scattering/Shielding Layer The position of the radiation scattering/shielding layer in relation to the reagent layer and the support layer is important in the present invention. The properties of the radiation scattering and shielding layer depend on the components with which it is prepared, and these properties are likewise important to the present invention.

本発明の輻射線遮へい層は、試薬層及び支持
層の間に介在される輻射線散乱・遮へい層であ
る。それは、試薬層の一方の面に直接接触させ
ることができ;試薬層から放出される信号がそ
のとき試薬層の他方の面から読みとられる。こ
のように、輻射線信号は、それが放出される試
薬層の他に検知用の他の層又は物質を通過する
ことが不要となる。試薬層が輻射線散乱・遮へ
い層によく結合していないときには、輻射線散
乱・遮へい層を、例えば水酸化ナトリウムでの
処理のような適当な処理を施して、輻射線の散
乱・遮へい層の表面を処理又は活性化して、試
薬層並びに輻射線散乱・遮へい層の間の結合を
改善することが、ときとして、可能である。別
法として、ある下塗り層(subbinglayer)を輻
射線散乱・遮へい層と試薬層の間に配置して試
薬層の結合性又は接着性を向上することができ
る。
The radiation shielding layer of the present invention is a radiation scattering/shielding layer interposed between the reagent layer and the support layer. It can be brought into direct contact with one side of the reagent layer; the signal emitted from the reagent layer is then read from the other side of the reagent layer. In this way, the radiation signal does not need to pass through any other layers or materials for detection besides the reagent layer from which it is emitted. If the reagent layer does not bond well to the radiation scattering/shielding layer, the radiation scattering/shielding layer may be treated with a suitable treatment, such as treatment with sodium hydroxide, to improve the radiation scattering/shielding layer. It is sometimes possible to treat or activate the surface to improve the bond between the reagent layer and the radiation scattering and shielding layer. Alternatively, a subbing layer can be placed between the radiation scattering and shielding layer and the reagent layer to improve the bonding or adhesion of the reagent layer.

輻射線の拡散・遮へい層の特性又は性質は、
不透明で、比較的薄くそして配位子、試薬層の
試薬及びそれらの相互反応の生成物に対し不透
過性でかつ不活性であることである。輻射線の
拡散・遮へい層は、好ましくは該層の中全体に
又は少なくとも試薬層若しくは下塗り層に近接
する該層の表面に均質に分散された、白又はう
すい色の顔料を含有する。更に詳しくは、輻射
線の拡散・遮へい層は、一方では基材又は支持
材そして他方では試薬層又は下塗り層と相入れ
得る適当な樹脂又は高分子材の中に包含された
輻射線不透過性顔料から構成することができ
る。もし性質において、高分子材であるなら
ば、輻射線の拡散・遮へい層はホモポリマー又
はコポリマーである。
The characteristics or properties of the radiation diffusion/shielding layer are:
It is opaque, relatively thin and impermeable to and inert to the ligand, the reagents of the reagent layer and the products of their interactions. The radiation diffusion and shielding layer preferably contains a white or light colored pigment homogeneously dispersed throughout the layer or at least on the surface of the layer adjacent to the reagent layer or subbing layer. More particularly, the radiation diffusion/shielding layer is a radiation-opaque material contained in a suitable resin or polymeric material compatible with the substrate or support material on the one hand and the reagent layer or subbing layer on the other hand. It can be composed of pigments. If polymeric in nature, the radiation diffusion/shielding layer is a homopolymer or copolymer.

輻射線の散乱・遮へい層は適宜な厚みにでき
るが、通常、約0.0002〜約0.02インチの厚みで
あるだろう。
The radiation scattering/shielding layer can be of any suitable thickness, but typically will be about 0.0002 to about 0.02 inch thick.

使用できる輻射線不透過性顔料の例として
は、二酸化チタニウム、硫酸バリウム、酸化亜
鉛、酸化マグネシウム、二酸化ジルコニウム及
びその類似物があげられる。普通、存在する顔
料の量の上限は40%未満固体含有量で、下限は
2%を超える固体含有量であるだろう。
Examples of radiopaque pigments that can be used include titanium dioxide, barium sulfate, zinc oxide, magnesium oxide, zirconium dioxide and the like. Typically, the upper limit for the amount of pigment present will be less than 40% solids content, and the lower limit will be greater than 2% solids content.

輻射線の拡散・遮へい層に用いることのでき
る適当な樹脂の例としては、メチルビニルエー
テル・無水マレイン酸共重合体;エチレン・無
水マレイン酸共重合体;オクタデセニル―1・
無水マレイン酸共重合体;オクタデシルビニル
エーテル・無水マレイン酸共重合体;スチレ
ン・無水マレイン酸共重合体などを含む無水物
樹脂があげられる。
Examples of suitable resins that can be used in the radiation diffusion/shielding layer include methyl vinyl ether/maleic anhydride copolymer; ethylene/maleic anhydride copolymer; octadecenyl-1.
Examples include anhydride resins including maleic anhydride copolymer; octadecyl vinyl ether/maleic anhydride copolymer; styrene/maleic anhydride copolymer.

輻射線の拡散・遮へい層に用いることのでき
る他の高分子材の例としては、ポリビニルアセ
テート、ポリビニルメタクリレート、ポリブタ
ジエン、ポリクロロプレン、ポリビニルピロリ
ドンなどがあげられる。
Examples of other polymeric materials that can be used in the radiation diffusion/shielding layer include polyvinyl acetate, polyvinyl methacrylate, polybutadiene, polychloroprene, polyvinylpyrrolidone, and the like.

3 均一系特異的結合試験 全ての均一系特異的結合試験系用の試薬は、
本発明試験具に包含することができる。一般
に、均一系特異的結合試験の技術は、(1)結合成
分と標識の複合体と(2)複合体中の結合性成分に
対して結合対手との間の特殊な相互作用であつ
て、標識複合体が結合対手(相手)によつて結
合されたとき、その複合体がそのように結合さ
れないときに比べて標識特性が相達するような
特殊な相互作用に基づくものである。標識の、
影響を受ける特性は、例えば標識の化学的又は
物理的性状のような全ての測定可能な性質のも
のであつてよい。いくつかの場合では、影響を
受ける特性は、化学結合、共有又は非共有結合
の形成又は破壊を含む予め決められた反応にお
ける化学的な反応性である。他の場合では、影
響を受ける特性は、化学反応なしで測定できる
標識の物理的特性である。
3. Homogeneous specific binding test Reagents for all homogeneous specific binding test systems are:
It can be included in the test device of the present invention. In general, techniques for homogeneous specific binding assays are based on the specific interaction between (1) a complex of a binding component and a label, and (2) a binding partner for the binding component in the complex. , is based on special interactions such that when a labeling complex is bound by a binding partner, the labeling properties are matched compared to when the complex is not so bound. of the sign,
The affected property may be any measurable property, such as a chemical or physical property of the label. In some cases, the affected property is chemical reactivity in a predetermined reaction, including the formation or breaking of chemical bonds, covalent or non-covalent bonds. In other cases, the property affected is a physical property of the label that can be measured without chemical reaction.

多くの場合において、本発明の試験具には、
試料中の配位子又はその結合能と免疫化学的方
法で相互作用する均一系特異的結合試験試薬が
包含されているだろう。すなわち、試料中の、
試薬類及び/又は試料中の配位子若しくはその
結合能との間に抗原―抗体又は付着体―抗体の
関係が存在するだろう。それゆえ、そのような
試験は免疫試験(イムノアツセー)と名づけら
れ、標識複合体とその結合相手との特殊な相互
作用は免疫化学的結合である。かくしてこのよ
うな例においては、標識複合体の結合性成分
は、抗原、ハプテン又は抗体(又はそのフラグ
メント)であり、その結合相手はそれに対応す
る免疫化学的な結合相手である。しかしなが
ら、従来、標識複合体と結合相手との間の他の
結合性相互作用が、ホルモン類、ビタミン類、
代謝産物類及び薬剤類とそれらのそれぞれの受
容体及び結合性物質との間の結合性相互作用を
含む均一系特異的結合試験の基礎として働くこ
とはよく知られている。
In many cases, the test device of the invention includes:
Homogeneous specific binding test reagents that interact in an immunochemical manner with the ligand or its binding capacity in the sample will be included. That is, in the sample,
There may be an antigen-antibody or adherent-antibody relationship between the reagents and/or the ligand in the sample or its binding capacity. Such tests are therefore named immunoassays, and the specific interaction between the labeled complex and its binding partner is immunochemical binding. Thus, in such instances, the binding component of the labeling complex is an antigen, hapten or antibody (or fragment thereof), and the binding partner is the corresponding immunochemical binding partner. However, traditionally, other binding interactions between the labeled complex and the binding partner have been associated with hormones, vitamins,
It is well known to serve as the basis for homogeneous specific binding studies involving binding interactions between metabolites and drugs and their respective receptors and binding substances.

試料がその中の特定の配位子の存在又は量を
測定するために試験されている場合、均一系特
異的結合試験技術用の試薬は、通常、(1)標識に
化学的に結合した、配位子又はその結合性類縁
体からなる標識複合体、(2)例えば抗体又はその
フラグメント、天然の受容体プロテインのよう
な配位子に対する結合相手、並びに(3)標識複合
体の中の標識物質を測定するために必要な全て
の補助試薬から構成される。結合性物質のある
制限量の結合性物が導入され、その結果、試料
中の全ての配位子が結合相手に結合するために
標識複合体と競合するだろう。結合種と遊離種
との間の標識の分布は、それゆえ、標識からの
検知可能な応答の程度を決定し、それは、次
に、配位子の存在の関数であるだろう。配位子
を測定する他の方法は、標識複合体が、配位子
の標識された結合相手から成り、配位子に結合
すると標識がその検知可能な応答に応じて影響
を受けるような場合に、与えられる。試料の配
位子結合能を試験する場合には、標識複合体は
標識に化学的に結合された配位子又はその結合
性類縁体から構成され、そのことによつて、標
識複合体を結合すべき試料の能力は、例えば試
料中配位子の結合相手の存在故に、標識からの
検知可能な信号に対する効果を測定する。
When a sample is being tested to determine the presence or amount of a particular ligand therein, reagents for homogeneous specific binding testing techniques typically include (1) chemically bound to a label; a label complex consisting of a ligand or a binding analog thereof; (2) a binding partner for the ligand, such as an antibody or fragment thereof, a natural receptor protein; and (3) a label within the label complex. It consists of all the auxiliary reagents needed to measure the substance. A limited amount of binding material is introduced so that all the ligands in the sample will compete with the labeled complex for binding to the binding partner. The distribution of the label between bound and free species will therefore determine the degree of detectable response from the label, which in turn will be a function of the presence of the ligand. Another method for measuring ligands is when the labeled complex consists of a labeled binding partner of the ligand, such that upon binding to the ligand the label is affected according to its detectable response. is given to. When testing the ligand binding capacity of a sample, the label complex consists of a ligand or a binding analog thereof chemically bound to the label, thereby making it possible to bind the label complex. The capacity of the sample to be detected measures the effect on the detectable signal from the label, eg, due to the presence of a binding partner of the ligand in the sample.

いくつかの異なつた均一系特異的結合試験系
が従来から知られており、以下は、本発明の範
囲を限定することなしに、本発明の試験具の使
用に対し果されるいくつかのそのような系の例
である。以下の系は、用いられる標識の性質に
より表記される。
A number of different homogeneous specific binding test systems are known in the art, and the following, without limiting the scope of the invention, describes some of them for use with the test device of the invention. This is an example of such a system. The following systems are designated by the nature of the label used.

(a) 酵素補欠分子族標識 この系において、標識は酵素の補欠分子族
であり、補欠分子族標識と一体となつて活性
酵素(ホロ酵素)を生成する、触媒的に不活
性なアポ酵素の能力は、標識複合体がその結
合相手と結合することによつて影響を受け
る。得られたホロ酵素の活性は、従来の検知
系によつて測定され、最終的に検知可能な信
号を生ずる。このタイプの試験系は、1979年
6月4日に出願され、出願に係属中の米国出
願第45423号(英国特許第2023607号明細書に
対応する)の中に記載されている。特に好ま
しい、補欠分子族で標識された試験方法は、
標識としてフラビンアデニンジヌクレオチド
(FAD)及びアポ酵素としてアポグルコース
オキシダーゼを用いている。得られたグルコ
ースオキシダーゼの活性は、グルコース、ペ
ルオキシダーゼ及び過酸化水素に応答して色
変化を生ずる指示薬系から成る比色検知系に
よつて測定できる。
(a) Enzyme prosthetic group label In this system, the label is a prosthetic group of the enzyme, and the label is a catalytically inactive apoenzyme that, together with the prosthetic group label, produces an active enzyme (holoenzyme). Capacity is influenced by the binding of the label complex to its binding partner. The activity of the holoenzyme obtained is measured by a conventional detection system, ultimately yielding a detectable signal. A test system of this type is described in pending US Application No. 45423 (corresponding to GB 2023607) filed June 4, 1979. Particularly preferred prosthetic group labeled test methods include:
Flavin adenine dinucleotide (FAD) is used as a label and apoglucose oxidase is used as an apoenzyme. The activity of the resulting glucose oxidase can be measured by a colorimetric detection system consisting of glucose, peroxidase, and an indicator system that produces a color change in response to hydrogen peroxide.

この好ましい試験方法では、FAD―標識
複合体は、好ましくは、 式: (式中、Riboflavin(―Phos―)2RiboseはFAD
中のリボフラビン―ピロリン酸塩―リボース
残基を表わし、Rは結合基で、Lは例えば配
位子又はその類縁体のような結合性成分であ
る。) から成る。このような複合体の例は、1980年
10月30日に出願され、出願に係属中の米国出
願第202378号で開示されたFAD―テオフイ
リン複合体である。
In this preferred test method, the FAD-labeled complex preferably has the formula: (In the formula, Riboflavin (-Phos-) 2 Ribose is FAD
represents a riboflavin-pyrophosphate-ribose residue in which R is a linking group and L is a linking moiety, such as a ligand or an analog thereof. ). An example of such a complex is the 1980
The FAD-theophylline complex disclosed in pending US Application No. 202378, filed on October 30th.

(b) 酵素基質標識 この系で、標識は、標識複合体が酵素に対
する基質であり、そして、この基質―標識複
合体に作用する、酵素の、能力は、標識複合
体がその結合相手と結合することにより、正
又は負のいずれの意味においても影響を受け
るように選択される。基質―標識複合体への
酵素の作用は、いくつかの態様(特性)、す
なわち、指示薬反応における化学的不活性さ
又は例えば螢光若しくは光吸収(色)の如き
測光学的性質のような化学的又は物理的な通
常の特性において識別可能な生成物を生成す
る。このタイプの試験系は、1978年4月10日
に出願され、出願に係属中の米国出願第
894836号(西独国公開第2618511号に対応す
る)、及び1979年10月23日に出願された米国
出願第87819号;並びにAnal.Chem.48:1933
(1976)、Anal.Biochem.77:55(1977)及び
Clin.Chem.23:1402(1977)に記載されてい
る。
(b) Enzyme Substrate Label In this system, the label is a substrate for the enzyme, and the ability of the enzyme to act on this substrate-label complex is determined by the binding of the label complex to its binding partner. By doing so, it is selected to be influenced in either a positive or negative sense. The action of the enzyme on the substrate-label complex depends on several aspects (properties), such as chemical inertness in the indicator reaction or photometric properties such as fluorescence or light absorption (color). produce a product that is distinguishable in its usual physical or physical properties. This type of test system is described in pending U.S. Application No. 1, filed April 10, 1978.
894836 (corresponding to West German Publication No. 2618511) and U.S. Application No. 87819 filed October 23, 1979; and Anal.Chem.48:1933
(1976), Anal.Biochem.77:55 (1977) and
Clin.Chem.23:1402 (1977).

特に好ましい基質―標識試験方法は、構造
式: (式中、Rは結合基でLは例えば配位子又は
その類縁体のような結合性成分である。) の標識複合体を用いるもので、それにより、
その螢光によつて識別可能な生成物を生ずる
共役体にまつわる、酵素β―ガラクトシダー
ゼの、該複合体を切断して、その螢光により
識別しうる生成物を形成する能力は、複合体
がその結合相手と結合することにより防止さ
れる。
A particularly preferred substrate-label test method has the structural formula: (wherein R is a binding group and L is a binding moiety such as a ligand or an analogue thereof), thereby:
The ability of the enzyme β-galactosidase to cleave a conjugate to form a product distinguishable by its fluorescence indicates that the complex is Prevented by binding to a binding partner.

(c) 補酵素標識類 この系における標識複合体は、その標識部
分は、補酵素活性を有する官能部分からな
り、かかる補酵素標識の、酵素反応に関与す
る能力は、該標識の、その結合相手との結合
によつて影響を受ける。生起する酵素反応の
速度は、最終的に得られる検知可能な信号を
生ずる従来の検知系によつて測定することが
できる。このタイプの試験方法は、1978年4
月10日に出願され、出願に係属中の米国出願
第894836号;並びに、Anal.Biochem.72:
271(1976)、Anal.Biochem.72:283(1976)
及びAnal.Biochem.76:95(1976)に記載さ
れている。
(c) Coenzyme labels In the label complex in this system, the label part consists of a functional part having coenzyme activity, and the ability of such a coenzyme label to participate in the enzymatic reaction is determined by the binding of the label. Affected by the bond with the other party. The rate of the enzymatic reaction that occurs can be measured by conventional detection systems that result in a detectable signal. This type of test method was introduced in April 1978.
No. 894,836, filed and pending on May 10; and Anal.Biochem.72:
271 (1976), Anal.Biochem.72:283 (1976)
and Anal.Biochem.76:95 (1976).

(d) 酵素活性に影響する標識類 この系における標識複合体は、その標識部
分は、酵素阻害剤又は促進剤のような酵素活
性に影響を与える官能部分からなり、かかる
酵素活性を左右する標識の、酵素活性への影
響能は、標識複合体がその結合相手と結合す
ることにより影響を受ける。この酵素反応の
速度は、最終的に検知可能な信号を生ずる従
来の検知系によつて測定できる。このタイプ
の試験方法は米国特許第4134792号に記載さ
れている。
(d) Labels that affect enzyme activity The label complex in this system consists of a functional moiety that affects enzyme activity, such as an enzyme inhibitor or promoter, and a label that affects enzyme activity. The ability of the labeling complex to affect the enzymatic activity is influenced by the binding of the labeled complex to its binding partner. The rate of this enzymatic reaction can be measured by conventional detection systems that ultimately produce a detectable signal. This type of test method is described in US Pat. No. 4,134,792.

(e) 酵素標識群 この系において、標識は酵素であり、酵素
標識の活性は標識複合体がその結合相手と結
合することによつて影響を受ける。得られた
酵素活性は、最終的に検知可能な信号を生ず
る従来の検知系によつて測定できる。このタ
イプの試験方法は、米国特許第3817837号及
び4043872号に記載されている。
(e) Enzyme label group In this system, the label is an enzyme and the activity of the enzyme label is influenced by the binding of the label complex to its binding partner. The enzymatic activity obtained can be measured by conventional detection systems that ultimately produce a detectable signal. Test methods of this type are described in US Pat. Nos. 3,817,837 and 4,043,872.

(f) 消滅性螢光標識類 この系における標識複合体は、その標識部
分において螢光体から成り、その螢光は、標
識複合体が一般に抗体のようなプロテインで
あるこの結合相手によつて結合されると、あ
る測定可能な程度にまで消滅する。この螢光
性標識は、検知可能な信号であるその螢光
で、直接測定される。このタイプの試験系
は、米国特許第4160016号及びJ.Clin.Path.に
記載されている。
(f) Extinguishable Fluorescent Labels The labeling complex in this system consists of a fluorophore in its labeling portion, and the fluorescence is generated by the binding partner of the labeling complex, which is generally a protein such as an antibody. When combined, they disappear to some measurable extent. This fluorescent label is directly measured with its fluorescence being a detectable signal. This type of test system is described in US Pat. No. 4,160,016 and J.Clin.Path.

(g) 螢光偏光性標識類 この系における標識は、同様に螢光体であ
る;しかしながら、影響される特性は、標識
複合体が、通常抗体のようなプロテインであ
るその結合相手との結合に基づく螢光のかた
よりである。このタイプの試験系は、J.Exp.
Med.122:1029(1965)に記載されている。
(g) Fluorescent polarizing labels The label in this system is also a fluorophore; however, the properties that are affected are the binding of the label complex to its binding partner, which is usually a protein such as an antibody. This is the perspective of fluorescence based on This type of test system is J.Exp.
Med.122:1029 (1965).

(h) 化学的に励起された螢光性標識類 この系において、標識は、再度、螢光体で
あるが、それが螢光発光するエネルギー準位
にまで化学的に励起されるべき螢光体標識の
能力は、標識複合体がその結合相手と結合す
ることにより影響を受ける。標識の化学的励
起は、一般に、螢光体標識をその場で形成さ
れる高エネルギー化合物に曝露することによ
つて達成される。このタイプの試験系は、
1979年1月18日に出願され出願に係属する自
分自身の米国出願第4580に記載されている。
(h) Chemically Excited Fluorescent Labels In this system, the label is again a fluorophore, but a fluorophore that is to be chemically excited to an energy level at which it fluoresces. The ability of body labeling is influenced by the binding of the labeling complex to its binding partner. Chemical excitation of the label is generally accomplished by exposing the fluorophore label to high energy compounds that are formed in situ. This type of test system is
No. 4580, filed and pending on January 18, 1979.

(i) 二抗体立体障害標識類 他の分析系は、米国特許第3935074号及び
3998943号に記載の二重抗体免疫試験系であ
る。標識複合体は2つのエピトープ
(epitope)からなり、その1つは配位子及び
抗配位子抗体との免疫学的反応に与り、他は
第2の抗体により、結合可能であり、ただ
し、2つの抗体が同時に標識複合体に結合す
ることはできない。第2のエピトープは螢光
体であり、その螢光が第2の抗体の結合で消
滅するか、あるいは、それが第2の抗体に結
合するための第2のエピトープの標識体と補
助的な競争的結合反応にあずかつてもよい。
各種の検知系が、前述の特許に記載されたよ
うな系で可能である。これに関連した試験系
は、米国特許第4130462号及び4161515号並び
に英国特許第1560852号に記載されている。
(i) Dual-antibody sterically hindered labels Other analytical systems are described in U.S. Pat. No. 3,935,074 and
This is a double antibody immunoassay system described in No. 3998943. The labeling complex consists of two epitopes, one of which participates in the immunological reaction with the ligand and anti-ligand antibody, the other capable of binding by a second antibody, provided that , the two antibodies cannot bind to the label complex at the same time. The second epitope is a fluorophore, and either its fluorescence is quenched upon binding of the second antibody, or it is conjugated with a label of the second epitope for binding to the second antibody. It may also participate in competitive binding reactions.
A variety of sensing systems are possible, such as those described in the aforementioned patents. Related test systems are described in US Pat. Nos. 4,130,462 and 4,161,515 and British Patent No. 1,560,852.

(j) エネルギー移動型標識類 この系では、標識はエネルギー移動にあず
かる1対のドナー(供与体)及びアクセプタ
ー(受容体)の1方であり、その結合相手は
かかる対の他のものと結合する。かくして、
標識複合体が結合相手と結合したとき、この
対のドナー成分のエネルギー表示は、アクセ
プター成分への移動によつて変化する。普
通、ドナーは螢光体でアクセプターはその消
滅剤であり、その消滅剤は同様に螢光体であ
つてもよいしそうでなくてもよい。このよう
な態様において、検知可能な信号は螢光であ
るが、他の検知系もまた可能である。このよ
うな試験系は、米国特許第3996345号;
4174384号;及び4199559号、並びに英国特許
第2018424号に記載されている。
(j) Energy Transfer Labels In this system, the label is one of a pair of donor and acceptor that participates in energy transfer, and its binding partner binds to the other of the pair. do. Thus,
When a labeled complex binds to a binding partner, the energy signature of the donor moiety of the pair changes due to transfer to the acceptor moiety. Typically, the donor is a fluorophore and the acceptor is its quencher, which may or may not be a fluorophore as well. In such embodiments, the detectable signal is fluorescence, although other detection systems are also possible. Such test systems are described in US Pat. No. 3,996,345;
4174384; and 4199559, and UK Patent No. 2018424.

(k) 他の標識類 本発明で使用でき、従来から記載されてい
る他の均一系特異的結合試験系は、 (i) 電子移動剤のような非酵素的触媒(米国
特許第4160645号参照); (ii) 非酵素的化学発光体(上で言及された、
出願に係属する米国出願第894836号参
照。); (iii) 「チヤネリング(chnneling)」標識類
(英国特許第2019562号参照。); (iv) 「パーテイクル(partile)」標識類(英
国特許第2019562号参照。);及び (v) 標識化リポソーム(liposome)粒子
(米国特許第4193983号参照。) のような標識を使用している。
(k) Other Labels Other previously described homogeneous specific binding test systems that can be used in the present invention include (i) non-enzymatic catalysts such as electron transfer agents (see U.S. Pat. No. 4,160,645; ); (ii) non-enzymatic chemiluminescent agents (mentioned above,
See pending U.S. Application No. 894,836. ); (iii) "chnnneling" markings (see GB 2019562); (iv) "partile" markings (see GB 2019562); and (v) markings. Labels such as liposome particles (see US Pat. No. 4,193,983) are used.

4 試薬層 輻射線の拡散・遮へい層又は、もし下塗り層
が用いられるならば、下塗り層上に試薬層を設
ける方法も又ここに提供される。本発明の試験
具は、輻射線散乱・遮へい層又は下塗り層上に
試薬組成物を印刷もしくは噴霧するなどの適当
な方法によるか、あるいは公知のフイルム形成
技術のいずれかを用いることにより製造するこ
とができる。
4 Reagent Layer Also provided herein is a method of providing a reagent layer on the radiation diffusing/shielding layer or, if a subbing layer is used, on the subbing layer. The test device of the present invention may be manufactured by any suitable method such as printing or spraying the reagent composition onto the radiation scattering/shielding layer or subbing layer, or by using any of the known film forming techniques. Can be done.

試薬層が、実際に多重層からなる場合には、
このような層は、必要ならば、層間の流体通過
を許容する接着剤で薄層関係に維持することが
できる。しかしながら、普通は、1つの層を他
の層に接着するために接着剤を用いることは必
要ではない。フイルム形成装置を用いる一体的
な分析素子の製造においては、層を別々に予め
形成しそして積層し全体的な素子を形成でき
る。フイルム層の材質は、寸法安定性を付与す
るに好適な可塑剤及び高分子から成る組成物で
あり得る。こういう方法で製造された層は、典
型的には、表面上に、溶液又は懸濁液から塗布
され、その表面からは乾燥された層を物理的に
引き剥すことができる。しかしながら、多重の
剥離及び積層工程の問題を回避できる便利な方
法は、剥離する表面又は必要に応じて、支持層
の上に最初の層を塗布し、その後、既に塗布さ
れているそれらの上に直接次々と層を塗布する
ことである。このような塗布は、手で、ブレー
ド塗布具で、又は機械で、浸漬又はビーズ塗布
のような技法を用いて果すことができる。もし
も機械塗布法が用いられる場合には、しばし
ば、光感応性写真用フイルム及び感光紙の製造
でよく知られているホツパー塗布法を用いて近
接する層を同時に塗布することが可能である。
If the reagent layer actually consists of multiple layers,
Such layers can be maintained in laminar relationship with an adhesive that allows fluid passage between the layers, if desired. However, it is usually not necessary to use adhesives to adhere one layer to another. In the manufacture of integral analytical elements using film forming equipment, the layers can be preformed separately and laminated to form the overall element. The material of the film layer may be a composition comprising a plasticizer and a polymer suitable for imparting dimensional stability. Layers produced in this manner are typically applied from a solution or suspension onto a surface, from which the dried layer can be physically peeled off. However, a convenient method that can avoid the problems of multiple peeling and lamination processes is to apply the first layer on the surface to be peeled or, if necessary, on the support layer, and then to apply the first layer on top of those already applied. It is the application of layers directly one after the other. Such application can be accomplished by hand, with a blade applicator, or by machine, using techniques such as dipping or beading. If mechanical coating methods are used, it is often possible to coat adjacent layers simultaneously using hopper coating methods, which are well known in the manufacture of light-sensitive photographic films and paper.

フイルム層材質としてかぶりを有する高分子
層(Blush polymer layer)を用いることがで
きる。このフイルムは、2つの液体の混合物に
高分子を溶解することにより基板の上に形成さ
れる。この液体の1方は低沸点で高分子に対す
る良好な溶媒であり、他方は高沸点で高分子に
対しては非溶媒若しくは少なくとも貧溶媒であ
る。このような高分子溶液は、つぎに基板の上
に塗布され、そして制御された条件下で乾燥さ
れる。低沸点溶媒はより容易に蒸発し、そし
て、塗布物は貧溶媒又は非溶媒である液体中で
多くなつていく。蒸発が進むと、あるしかるべ
き条件下で高分子は多孔質の層となる。多くの
種類の高分子を、本発明で用いるための多孔質
のかぶりを有する高分子層の調製用に、単独で
又は組合せて用いることができる。典型的な例
として、ポリカーボネート類、ポリアミド類、
ポリウレタン類、及びセルロースアセテートの
ようなセルロースエステル類が挙げられる。標
識複合体又は他の試薬を含むような層を形成す
るには、マトリツクス(母材)及び包含された
活性物質を含む塗布溶液又は懸濁液を調製し、
ここで論じたようにして塗布し、乾燥して寸法
安定がある層を形成することができる。
A blush polymer layer can be used as the film layer material. This film is formed on the substrate by dissolving the polymer in a mixture of two liquids. One of the liquids has a low boiling point and is a good solvent for the polymer, and the other has a high boiling point and is a non-solvent or at least a poor solvent for the polymer. Such a polymer solution is then applied onto a substrate and dried under controlled conditions. Low-boiling solvents evaporate more easily and the coating is enriched in liquids that are poor solvents or non-solvents. As evaporation progresses, under certain conditions the polymer becomes a porous layer. Many types of polymers can be used alone or in combination for the preparation of porous fogged polymer layers for use in the present invention. Typical examples include polycarbonates, polyamides,
Included are polyurethanes and cellulose esters such as cellulose acetate. To form such a layer containing the labeled complex or other reagent, a coating solution or suspension containing the matrix and the encapsulated active agent is prepared;
It can be applied as discussed herein and dried to form a dimensionally stable layer.

試薬層の厚み及びその透過性の度合いは、実
際の用途によつて広範囲に変えることができ
る。約5ミクロンから約100ミクロンの乾燥厚
みが好都合であつたが、ある情況下では更に広
く変化させた厚みが好ましい。例えば、比較的
大量の相互作用性の物質、例えば酵素のような
高分子物質、が必要とされるならば、少し厚め
の層を調製することが好ましいであろう。
The thickness of the reagent layer and its degree of permeability can vary widely depending on the actual application. Dry thicknesses of about 5 microns to about 100 microns have been convenient, although more widely varying thicknesses may be preferred under certain circumstances. For example, if relatively large amounts of interactive substances, such as polymeric substances such as enzymes, are required, it may be preferable to prepare slightly thicker layers.

陰イオン及び非イオン界面活性剤のような1
種又はそれ以上の界面活性剤を試薬層に包含せ
しめることは有益である。例えば、それらは、
層形成配合物の塗布性を向上せしめ、界面活性
剤のような助剤がないと液体試料によつては容
易には濡れない層中での濡れの大きさ及び範囲
を高める。更に、選んだ分析において、その分
析に対しては潜在的に有害である物質を、化学
反応又はその他によつて不活性にせしめ得る物
質を含ませることは好ましいことでありうる。
1 such as anionic and nonionic surfactants
It is advantageous to include one or more surfactants in the reagent layer. For example, they are
It improves the coatability of layer-forming formulations and increases the magnitude and extent of wetting in layers that are not easily wetted by liquid samples without auxiliary agents such as surfactants. Additionally, in a chosen assay, it may be desirable to include materials that can be made inert, by chemical reaction or otherwise, that are potentially harmful to the assay.

以下に、試薬層の調製のいくつかの好ましい
試みを記載する。
Below, some preferred approaches to the preparation of reagent layers are described.

(a) 多重層の試み この試みは、液体試料中の配位子又は配位
子結合能を測定するための均一系特異的結合
分析素子の試薬層を、形成する方法に関する
ものであるが、この方法は、配位子部(分
子)又はその特異的結合類縁体に結合した標
識成分からなる標識複合体と該標識複合体と
相互反応性の試薬とを含む組成物を包含せし
めることによつて行なわれる。この試薬は、
例えば、配位子に対する特異的結合相手及び
標識複合体と相互反応して配位子部分又はそ
の特異的結合類縁体から標識成分を切断する
成分とから成る。
(a) Multilayer trial This trial concerns a method for forming a reagent layer of a homogeneous specific binding analysis element for measuring a ligand or ligand binding ability in a liquid sample. This method involves the inclusion of a composition comprising a labeled complex consisting of a labeled component bound to a ligand moiety (molecule) or its specific binding analogue, and a reagent that is mutually reactive with the labeled complex. It is carried out with This reagent is
For example, it consists of a specific binding partner for the ligand and a moiety that interacts with the label complex to cleave the label moiety from the ligand moiety or its specific binding analog.

試薬類は、試験具の調製期間中の実質的な
相互反応が可能で、かくして尚早に反応しな
いそれぞれの溶液の形で使用することができ
る。好ましい態様においては、ある第1の試
薬が水性浸漬を用いた層に包含せしめられ、
その他の試薬類用には、トルエン、アセト
ン、クロロホルム、塩化メチレン(メチレン
クロリド)、n―プロパノール及び二塩化エ
チレン(エチレンジクロリド)のような適当
な有機溶媒が用いられる。この層はこの有機
溶媒を蒸発させて定着される。
The reagents can be used in the form of their respective solutions, which are capable of substantial interaction during the preparation of the test device and thus do not react prematurely. In a preferred embodiment, a first reagent is incorporated into the layer using an aqueous immersion;
For other reagents, suitable organic solvents such as toluene, acetone, chloroform, methylene chloride, n-propanol and ethylene dichloride are used. This layer is fixed by evaporating the organic solvent.

この好ましい態様の例は、β―ガラクトシ
ルウンベリフエロン―配位子又は配位子類縁
体複合体、β―ガラクトシダーゼ及び配位子
に対する抗血清を適用することによつて、液
体試料中の配位子又は配位子結合能を測定す
るための均一系特異的結合試験具を調製する
方法であつて、この方法は(a)β―ガラクトシ
ダーゼ及び配位子に対する抗血清を水性液体
中で適用し、そして(b)ついでβ―ガラクトシ
ルウンベリフエロン―配位子又は配位子類縁
体複合体をアセトン中で適用することから成
る。
An example of this preferred embodiment is the preparation of a complex of β-galactosyl umbelliferone in a liquid sample by applying an antiserum against the ligand or ligand analogue complex, β-galactosidase and the ligand. A method for preparing a homogeneous specific binding test device for determining the binding capacity of a β-galactosidase or a ligand, the method comprising: (a) applying an antiserum against β-galactosidase and the ligand in an aqueous liquid; , and (b) then applying the β-galactosyl umbelliferone-ligand or ligand analog complex in acetone.

(b) 多領域試薬層 多領域試薬層は、(a)用いられる特異的結合
性の分析系の試薬のいくつか、しかし、全部
ではなく、を第1又は上層領域に包含せし
め、(b)残余の試薬類を第2の又は下層領域に
包含せしめ、(c)例えば乾燥して、個々の領域
を定着させ、そして(d)それらを互いに積層関
係をもたせて薄層状に固着することによつて
調製される。
(b) Multi-region reagent layer The multi-region reagent layer includes (a) some, but not all, of the reagents of the specific binding analytical system to be used, which are included in the first or upper region; and (b) by incorporating the remaining reagents into the second or underlying region, (c) fixing the individual regions, e.g. by drying, and (d) fixing them in a laminar manner in a laminated relationship with each other. It is prepared by

第1層及び第2層はいずれも一対の対向面
を有する。第1層の1つの面は第2の層の1
つの面と積層関係にあり、そして試料は該両
層のいずれかの他の面に適用される。積層関
係というのは、液体であろうとガスであろう
と、これらの層の重なり合つた面の間を流体
が通過できることを意味する。このような層
は、互いに隣接していてもよく、介在層によ
つて分離されていてもよい。いかなる介在層
も、全ての層間の通過を妨害するものであつ
てはならない。
Both the first layer and the second layer have a pair of opposing surfaces. One side of the first layer is one side of the second layer
and the sample is applied to the other side of either of the layers. A stacked relationship means that fluids, whether liquids or gases, can pass between the overlapping surfaces of these layers. Such layers may be adjacent to each other or separated by intervening layers. Any intervening layers must not obstruct passage between all layers.

(c) 凍結乾燥法 この方法は、一層の分析素子における共存
できない試薬類を包含せしめ、それら試薬間
の反応を防止する操作から成る。例えば、試
薬類の第1の群が凍結乾燥法によるか高温に
おいて塗布され処理層が設けられる。周辺雰
囲気下で第1の群と反応するものを含む試薬
類の第2の群が、適用されそして素子が急速
に凍結される。凍結は、時期尚早な反応を防
止し、凍結乾燥による水の続いて起きる除去
はこの層が室温にまで戻されたときの尚早な
反応を防止する。
(c) Freeze-drying method This method consists of incorporating reagents that cannot coexist in one layer of analytical elements and preventing reactions between the reagents. For example, a first group of reagents is applied by freeze-drying or at elevated temperatures to provide a treatment layer. A second group of reagents, including those that react with the first group under ambient atmosphere, is applied and the device is rapidly frozen. Freezing prevents premature reaction and subsequent removal of water by freeze drying prevents premature reaction when this layer is brought back to room temperature.

好ましい態様においては、試薬類の1群
は、水溶液の形で、層に添加し乾燥してもよ
い。水溶液の形で試薬類の第2の群を添加し
たのち急速に凍結され、水を除去するために
凍結乾燥が行なわれる。この方法は、水にの
み溶けるいくつかの試薬類を包含せしめ、そ
れら試薬間の相互反応を防止する場合に適用
される。さらに、この方法においては、有機
溶媒は使用されない。というのは、ある種の
有機溶媒は、いくつかの試薬類(例えば、酵
素類)と好ましくない反応を起す可能性があ
るからである。
In a preferred embodiment, a group of reagents may be added to the layer in the form of an aqueous solution and dried. A second group of reagents is added in the form of an aqueous solution, which is then rapidly frozen and freeze-dried to remove the water. This method is applied when several reagents that are only soluble in water are included and mutual reactions between these reagents are prevented. Furthermore, no organic solvents are used in this method. This is because certain organic solvents can react undesirably with some reagents (eg, enzymes).

この方法は、全ての試薬類が単一層素子内
に設けられる均一系特異的結合試験用の試薬
類を用いる素子の形成を可能にする。
This method allows for the formation of devices using reagents for homogeneous specific binding studies where all reagents are provided within a single layer device.

(d) 予備形成錯体法 試料配位子と結合相手(ここでは抗体
“Ab”によつて例示する。)に結合するため
の標識化配位子間の競合は、式: 配位子 Ab:配位子 + + 標識−配位子 Ab:標識−配位子 + Ab によつてまとめることができる。
(d) Preformed Complex Method Competition between a labeled ligand for binding to a sample ligand and a binding partner (here exemplified by antibody “Ab”) is determined by the formula: Ligand Ab: It can be summarized as: Ligand + + Label-Ligand Ab: Label-Ligand + Ab.

上に示された系において、抗体及び標識複
合体は、試料を導入するまでは分離して保持
される。記載した発明のこの態様は、以下の
式: 配位子 Ab:配位子 + + Ab:標識−配位子 標識−配位子 によつて示されるように、配位子との逆反応
及び再平衡を用いるもので、ここで、置換さ
れた標識複合体は試料配位子濃度に関係す
る。この利点は、全ての試薬成分が1つの包
含された媒体中に組合わされ、試験されるべ
き試料の添加のみを必要とする系を提供でき
るということである。
In the system shown above, the antibody and label complex are kept separate until the introduction of the sample. This aspect of the described invention is directed to the reverse reaction with the ligand, as shown by the following formula: Ligand Ab:Ligand Re-equilibration is used, where the displaced label complex is related to the sample ligand concentration. The advantage of this is that all reagent components are combined in one contained medium, providing a system that only requires the addition of the sample to be tested.

このように、この方法は、液体試料中の配
位子を測定する均一系特異的結合試験具の試
薬層の調製方法を提供するものであるが、こ
の方法は、(a)標識複合体であつて、配位子又
はその特異的結合類縁体に結合された標識成
分から成る複合体とその配位子に対する特異
的結合相手との間に錯体を形成し;そして、
(b)その錯体を適用することから構成される。
この方法では、錯体の形成は、標識複合体と
そのための特異的結合相手を会合せしめ、複
合体、結合相手及び錯体をある平衡状態に到
達せしめるようにすることから成る。
Thus, this method provides a method for preparing a reagent layer of a homogeneous specific binding test device for measuring a ligand in a liquid sample; forming a complex between a complex consisting of a labeling moiety bound to a ligand or a specific binding analog thereof and a specific binding partner for the ligand; and
(b) consists of applying the complex.
In this method, the formation of the complex consists of bringing together a labeled complex and a specific binding partner for it and allowing the complex, binding partner and complex to reach a certain equilibrium state.

更に詳細にいえば、この層は、与えられた
複合体をそのそれぞれの抗血清とともに短時
間、例えば15分、インキユベートして調製さ
れる。ついで、他の試薬類が添加され、そし
て更に一定時間、インキユベートされる。そ
のように形成された溶液はついで放置され
る。
More specifically, this layer is prepared by incubating a given complex with its respective antiserum for a short period of time, for example 15 minutes. Other reagents are then added and incubated for an additional period of time. The solution so formed is then allowed to stand.

5 支持層 ここで既に述べられているように、一体的な
分析素子は支持体をも含む。支持体は光若しく
は他のエネルギに対し、不透明、半透明又は透
明であつてもよい。特定の素子用に選定された
支持体は、信号検知に関し意図されたモードに
無関係に選択されるだろう。好ましい支持体
は、ポリスチレン又は同種のプラスチツク材で
できた支持体が含まれる。
5 Support Layer As already mentioned here, the integral analytical element also includes a support. The support may be opaque, translucent or transparent to light or other energy. The support chosen for a particular element will be chosen regardless of the intended mode of signal detection. Preferred supports include those made of polystyrene or similar plastic materials.

6 多重層素子の調製 更に、本発明は、試料中の配位子又はその配
位子結合能に応答する試薬を包含し検知可能な
応答を与える試薬層、輻射線の拡散・遮へい
層、及び支持層を有し各層が対向する面を有す
るタイプであつて、液体試料内の配位子又は配
位子結合能の検知用多重層分析素子の調製方法
を提供するもので、その方法は、(1)、(a)配位
子、試薬層の試薬類及びそれらの相互反応の生
成物に対しては不透過性で;かつ、(b)配位子、
試薬層の試薬類及びそれらの相互反応の生成物
に対しては不活性である輻射線拡散・遮へい層
の表面に支持層の表面を固着し、そして、(2)輻
射線拡散・遮へい層の対向する(反対側の)面
に試薬層の表面を固着する工程から構成され
る。
6. Preparation of Multilayer Devices The present invention further provides a reagent layer that includes a reagent responsive to a ligand in a sample or its ligand binding ability and provides a detectable response, a radiation diffusion/shielding layer, and a reagent layer that provides a detectable response. Provided is a method for preparing a multilayer analytical element for detecting a ligand or ligand binding ability in a liquid sample, the type having a support layer and each layer having opposing surfaces, the method comprising: (1) impermeable to (a) the ligand, the reagents of the reagent layer, and the products of their interaction; and (b) the ligand;
The surface of the support layer is fixed to the surface of the radiation diffusion/shielding layer which is inert to the reagents in the reagent layer and the products of their mutual reactions, and (2) the radiation diffusion/shielding layer is inert. It consists of the step of fixing the surface of the reagent layer to the opposing (opposite) surface.

1つの態様においては、輻射線拡散・遮へい
層の1つの面に支持層の面を固着することは、
その支持層のその面に輻射線拡散・遮へい層を
形成することを含む。他の態様では、輻射線拡
散・遮へい層の1つの面に支持層の1つの面を
固着することは、輻射線拡散・遮へい層を形成
し、その後、支持層の面に、かくして形成され
た輻射線拡散・遮へい層を固着することから成
る。
In one embodiment, affixing a surface of the support layer to one surface of the radiation diffusing and shielding layer comprises:
forming a radiation diffusing and shielding layer on that side of the support layer. In other embodiments, bonding one side of the support layer to one side of the radiation diffusing and shielding layer forms the radiation diffusing and shielding layer, and then attaching the thus formed radiation diffusing and shielding layer to the side of the support layer. It consists of fixing a radiation diffusion/shielding layer.

7 検知可能な応答 既に記したように、最近開発された均一系特
異的結合試験系の多くは、液体試料中の分析下
の配位子の存在又は量に関係する色変化、化学
発光、又は螢光のような検知可能な応答を与え
るか又は与えるように容易に適合させることが
できる。
7. Detectable Responses As previously noted, many of the recently developed homogeneous specific binding test systems detect color changes, chemiluminescence, or It provides or can be easily adapted to provide a detectable response such as fluorescence.

「検知可能な種(species)」という用語及び
ここで用いられる同様の用語は、原子、化学基
(すなわち、分子の一部)又はそれ自身が直接、
間接に検知可能である化合物を表わし、また、
ここで使われる「検知可能な応答」なる用語及
び同様の用語は、このような種の存在の検知可
能な表現(現われ)を意味する。例としては、
螢光、燐光、化学発光、可視領域に色変化がも
たらされる光吸収における変化、又は可視スペ
クトルにおける反射、紫外領域若しくは赤外領
域におけるような可視領域外での光吸収又は反
射に関連した変化などの電磁波信号が挙げられ
る。当業者には明白なように、ここで用いられ
るような「検知可能な応答」の語は、最も広い
意味で意図されている。電磁波信号の他に、
「検知可能な応答」なる語は、系のパラメータ
の観察可能ないかなる変化をも意味するもので
あり、その例としては、反応剤の変化もしくは
出現、試験系における成分の観察可能な析出も
しくは、試薬系である試験試料中であれ、他の
いかなるパラメータの変化をも挙げることがで
きる。このような他の検知可能な応答は、電気
化学的応答及び熱量測定的な応答も含む。更
に、この検知可能な応答は、直接感覚をとおし
て観察でき、または、分光光度計、紫外線感知
機器、螢光計、螢光分光光度計及び他の同様の
感知系のような補助となる検知手段を用いて観
察することができるものである。望ましくは、
このような検知可能性は、ここで意図されてい
る分析の基礎である分析対象物の相互作用から
生ずる拡散性生成物の量に影響を与えることな
く全量の検知可能な種に都合よく付与すること
ができる。
The term "detectable species" and similar terms as used herein means that an atom, a chemical group (i.e., part of a molecule), or itself is
represents a compound that is indirectly detectable, and
As used herein, the term "detectable response" and similar terms refer to a detectable manifestation of the presence of such species. For example,
Fluorescence, phosphorescence, chemiluminescence, changes in light absorption resulting in a color change in the visible range, or reflection in the visible spectrum, changes associated with light absorption or reflection outside the visible range, such as in the ultraviolet or infrared range, etc. Examples include electromagnetic wave signals. As will be apparent to those skilled in the art, the term "detectable response" as used herein is intended in its broadest sense. In addition to electromagnetic signals,
The term "detectable response" means any observable change in a parameter of a system, such as a change or appearance of a reactant, an observable precipitation of a component in a test system, or Changes in any other parameters can also be mentioned, even in the test sample being a reagent system. Such other detectable responses also include electrochemical responses and calorimetric responses. Additionally, this detectable response can be observed directly through the senses or by auxiliary sensing such as spectrophotometers, ultraviolet sensing devices, fluorometers, fluorometers, and other similar sensing systems. It is something that can be observed using a certain method. Preferably,
Such detectability conveniently imparts the entire amount of detectable species without affecting the amount of diffusible products resulting from analyte interactions that are the basis of the analyzes contemplated here. be able to.

分析結果が検知可能な変化として得られたの
ち、その変化は、通常、反射、透光又は螢光測
光用の装置が設けられている領域に試験素子を
通すことによつて測定される。このような装置
では、光のようなエネルギー束を当てるように
なつている。この光はついで素子背面から検知
器に向け反射される。分析結果は、そのような
結果が生みだされる領域内に完全に入る素子の
領域で検知される。反射分光光度法の使用は、
例えば、素子の層上もしくは層中に残留してい
る血球又は尿沈澱物のような残査からうける又
は異状な尿の色からうける光学的妨害を効果的
に回避することができるので、いくつかの状況
においては有益である。従来の螢光分光光度法
の手法もまた用いることができる。一般に、約
200〜900nmの範囲における電磁気輻射線は、
このような測定に有用であることが見出され
た。しかし、試薬層を透過でき、素子内で生成
した生成物を定量できる全ての輻射線は用いる
ことができる。多種の検量法を、分析に対する
対照を与えるために用いることができる。1例
として、分析下にある配位子の標準溶液の試料
を、試料液が分析の示差測定をさせるために置
かれた部署に近接して、適用することができ
る。
Once the analytical result is obtained as a detectable change, the change is usually measured by passing the test element through an area provided with reflective, translucent, or fluorophotometric equipment. Such devices are designed to apply a flux of energy, such as light. This light is then reflected from the back of the device towards the detector. Analytical results are detected in regions of the element that fall entirely within the region in which such results are produced. The use of reflectance spectrophotometry is
For example, optical interferences from blood cells or residues such as urine sediment remaining on or in the layers of the device or from abnormal urine colors can be effectively avoided. This is useful in situations where: Conventional fluorescence spectrophotometric techniques can also be used. Generally, about
Electromagnetic radiation in the range 200-900nm is
It has been found that this method is useful for such measurements. However, any radiation that can penetrate the reagent layer and quantify the products formed within the device can be used. A variety of calibration methods can be used to provide controls for the analysis. As an example, a sample of a standard solution of the ligand under analysis can be applied in close proximity to the station where the sample solution is placed for differential measurement of the analysis.

以下の例は、本発明を開発するに当つて行なわ
れた実験を記載する。これらの実施例は好ましい
態様を示すが、本発明の範囲を制限するものと解
釈されるべきではない。
The following examples describe experiments performed in developing the invention. While these examples indicate preferred embodiments, they should not be construed as limiting the scope of the invention.

例 1 モデル系の比較 本発明の遮へい層の効果を評価するために、試
薬層と支持層の間に、上述した輻射線の拡散・遮
へい層を備えたもの及び備えないもの両方の素子
を調製した。このモデル系における試薬層は、そ
れ自身、検知可能な応答、すなわち、螢光を発す
る試薬溶液によつて調製される。それゆえ、この
例は、他の特定配位子に限定されない比較例を包
むものである。
Example 1 Comparison of model systems In order to evaluate the effect of the shielding layer of the present invention, devices were prepared with and without the above-mentioned radiation diffusion/shielding layer between the reagent layer and the support layer. did. The reagent layer in this model system is itself prepared by a detectable response, ie, a reagent solution that fluoresces. Therefore, this example encompasses comparative examples that are not limited to other specific ligands.

素子の調製 全てが0.5cm×1.0cmの寸法を有し、そのいくつ
かはポリエステルで他はゲル結合フイルムである
支持層を用いて、両方のタイプの素子を調製し
た。試験具A及びBは、輻射線拡散・遮へい層と
試薬層の間に支持層を備え;試験具Bは多領域試
薬層を備える。試験具Cにおいては、試薬層が支
持層及び輻射線拡散・遮へい層の間にある。試験
具Dは、試薬層及び支持層の間に輻射線拡散・遮
へい層を有し、これが本発明の例である。
Device Preparation Both types of devices were prepared with support layers that all had dimensions of 0.5 cm x 1.0 cm, some of which were polyester and others gel-bound films. Test Devices A and B include a support layer between the radiation diffusing and shielding layer and the reagent layer; Test Device B includes a multi-domain reagent layer. In Test Device C, the reagent layer is between the support layer and the radiation diffusing/shielding layer. Test device D has a radiation diffusing/shielding layer between the reagent layer and the support layer and is an example of the invention.

試験具Aは、支持層の1つの面にアガロース組
成物の試薬層フイルムを形成し他の面にTiO2
料組成物をつけて輻射線拡散・遮へい層を形成し
て調製した。アガロース組成物は以下配合を有す
る。
Test device A was prepared by forming a reagent layer film of the agarose composition on one side of the support layer and applying the TiO 2 pigment composition to the other side to form a radiation diffusion/shielding layer. The agarose composition has the following formulation.

成 分 アガロース 1.5g トリトンX―100(10%w/v) 500.0μ 1M(molar)バイシン(PH8.3) 10.0 H2O 40.0ml トリトン(Triton)は、フイラデルフイア・
ペンシルヴアニアのローム・アンド・ハース社
(Rohm&Hass、Philadelphia、PA)によつて販
売されている一連の人工の有機界面活性剤に対す
る商標である。バイシンはN,N′―ビス―(2
―ヒドロキシエチル)―グリシンである。TiO2
顔料組成物は以下のように形成される: 成分 TiO2 2.5g PVP 2.5g クロロホルム 44.5g ジオクチルフタレート 0.5g 試験具Bの調製は、ポリビニルピロリドン
(PVP)組成物が支持層と接触する面とは反対側
のアガロースフイルムの面にフイルムとしてつけ
られたことを加えれば、上述したように、試験具
Aのそれと同一である。このPVP組成物は、フ
イルムを形成し、それは、アガロースフイルムと
組合わさつて多領域試薬層を形成する。それは以
下のようにしてつくられた: 成分 PVP 5.0g クロロホルム 45.0g 試験具Cは、アガロース組成物の試薬層を支持
層の1方の面に形成して調製した。アガロース組
成物は試験具A及びBで使つたそれと同一であつ
た。試験具A及びBで用いたと同じTiO2組成物
を用い、支持層に接触する面とは反対側のアガロ
ースフイルムの面上にフイルムを形成した。
Ingredients Agarose 1.5g Triton
A trademark for a series of man-made organic surfactants sold by Rohm & Hass, Philadelphia, PA. Visine is N,N'-bis-(2
-Hydroxyethyl)-glycine. TiO2
The pigment composition is formed as follows: Ingredient quantities TiO 2 2.5 g PVP 2.5 g Chloroform 44.5 g Dioctyl phthalate 0.5 g Preparation of test device B consists of applying a polyvinylpyrrolidone (PVP) composition to the surface in contact with the support layer. As mentioned above, it is the same as that of test device A, except that it is attached as a film to the opposite agarose film surface. This PVP composition forms a film, which is combined with an agarose film to form a multi-domain reagent layer. It was made as follows: Ingredients PVP 5.0 g Chloroform 45.0 g Test device C was prepared by forming a reagent layer of an agarose composition on one side of the support layer. The agarose composition was the same as that used in Test Devices A and B. Using the same TiO 2 composition used in Test Devices A and B, a film was formed on the side of the agarose film opposite to the side that contacted the support layer.

試験具Dは、他の試験具で用いたと同一の
TiO2顔料組成物を支持層の上に塗布して輻射線
拡散・遮へい層を形成し、ついで、他の試験具で
用いたと同一のアガロース組成物を、支持層と接
触する面とは反対側のアガロース層の上に塗つて
調製した。
Test device D is the same as that used in other test devices.
A TiO 2 pigment composition is applied onto the support layer to form a radiation-diffusing and shielding layer, and then the same agarose composition used in the other test devices is applied to the side opposite to the side in contact with the support layer. It was prepared by coating it on top of the agarose layer.

加えて、0.5×1.0cmのホワツトマン31ET紙
(Whatman、Inc.、Clifton.N.J.07014)と反射性
マイラーポリエステル(3M Company、St.
Paul、MN55144)を一緒に積層して試験具Eを
形成した。形成された試験具には試薬は全く存在
しない。
In addition, 0.5 x 1.0 cm Whatman 31ET paper (Whatman, Inc., Clifton.NJ07014) and reflective Mylar polyester (3M Company, St.
Paul, MN55144) were laminated together to form Test Device E. No reagent is present in the formed test device.

分析方法 上述したように調製した試験具を、それぞれ、
螢光計内で試験具を水平に位置づけるに適した機
械保持治具の中に挿入した。7―ヒドロキシ―ク
マリン―3―カルボオキサニリド(HCC)30μ
の1滴の水溶液を螢光計の治具に置く直前に各試
験具の上に置いた。用いた各HCC溶液は、0.2〜
2.0μM濃度の範囲にあつた。
Analysis method The test devices prepared as described above were
The test device was inserted into a mechanical holding fixture suitable for horizontal positioning within the fluorometer. 7-hydroxy-coumarin-3-carbooxanilide (HCC) 30μ
One drop of an aqueous solution of was placed on each test device immediately before placing it on the fluorometer fixture. Each HCC solution used was 0.2~
The concentration ranged from 2.0 μM.

表面の面から90度のところで素子の表面をうつ
波長405nmの励起光源を生ずるように螢光計を調
整し、波長450nmで放射される光測定した。素子
表面の水平面から90゜の角度において、螢光の前
面測光を行なつた。ついで、各試料の螢光を測定
した。
The fluorometer was adjusted to produce an excitation light source with a wavelength of 405 nm across the surface of the device at 90 degrees from the plane of the surface, and the light emitted at a wavelength of 450 nm was measured. Front photometry of fluorescence was performed at an angle of 90° from the horizontal plane of the element surface. The fluorescence of each sample was then measured.

結 果 各HCC試料に関する範囲R及びバツクグラン
ドに対する信号の比(S/B)を、それぞれ、式
1及び2: (1) R=Fm−Fb (2) S/B=Fm/Fb (ここで、Fb及びFmは、それぞれ、ブランク
及びHCC溶液に関する螢光信号である。) を用いて測定した。
Results The range R and the signal to background ratio (S/B) for each HCC sample are calculated using Equations 1 and 2, respectively: (1) R=Fm−Fb (2) S/B=Fm/Fb (where , Fb and Fm are the fluorescence signals for the blank and HCC solution, respectively).

試験具A及びBを用いて得られたデータは破線
で描かれた曲線によつて図1及び2の両方に示し
た。試験具C及びDを用いて得られたデータは、
実線で描かれた曲線によつて図1及び2の両方に
示した。試験具Eを用いて得られたデータは、仮
想線で描かれた曲線により図1及び2の両方で示
した。
The data obtained using test devices A and B are shown in both FIGS. 1 and 2 by the dashed curves. The data obtained using test tools C and D are as follows:
This is shown in both FIGS. 1 and 2 by the curve drawn as a solid line. The data obtained using test device E are shown in both FIGS. 1 and 2 by curves drawn with phantom lines.

図1は、各系に対するHCC濃度の関数として
範囲のプロツトを示す。ホワツトマン31ET(試験
具E)とは別に、2つの別個の応答が、TiO2
について観測された。支持体の下にTiO2を備え
たもの(試験具A及びB)は、ゲル結合(ゲルボ
ンド)又はポリエステルにかかわらず、支持体の
上側にTiO2を備えたもの(試験具C及びD)よ
りも、ゲル結合又はポリエステルにかかわらず、
HCCとの接触で低い範囲を示している。ホワツ
トマン31ET(試験具E)はTiO2系よりもよりよ
い範囲を示している。
Figure 1 shows a plot of range as a function of HCC concentration for each system. Apart from Whattmann 31ET (Test Device E), two separate responses were observed for the TiO 2 system. Those with TiO 2 below the support (test fixtures A and B) are better than those with TiO 2 on the top side of the support (test fixtures C and D), whether gelbond or polyester. Whether gel bonded or polyester,
Shows low range in contact with HCC. Whatman 31ET (Test E) shows a better range than the TiO 2 system.

信号/バツクグラント(S/B)比を、図2で
示されているように、HCC濃度に対してプロツ
トしたとき、一方の試験具A及びB、他方の試験
具C及びDとの間で同じ現象がみられる。HCC
溶液を受容する層を遮断する支持体頂部にTiO2
を備えたものは、大きなS/B比を示す。支持体
の下にTiO2を備えたものは、小さい比を示し、
そしてホワツトマン31ET(試験具E)のものは中
間である。
When the signal/background (S/B) ratio is plotted against HCC concentration as shown in Figure 2, the difference between test devices A and B on the one hand and test devices C and D on the other hand. The same phenomenon is observed. H.C.C.
TiO 2 on top of the support blocking the solution-receiving layer
Those equipped with this exhibit a large S/B ratio. The one with TiO2 under the support shows a smaller ratio,
And the Whatman 31ET (test device E) is in the middle.

例 2 テオフイリン用基質標識化螢光免疫試験素子 テオフイリン〔1,3―ジメチルキサンチン、
メルクインデツクス、第9版、1196頁(1976)参
照〕は、喘息の治療に有用な薬剤である。大半の
患者において、治療範囲の血清中濃度は10〜
20μg/mlにあるが、毒性が殆んどきまつて
35μg/mlを超える血液中濃度であらわれる。
Example 2 Substrate-labeled fluorescent immunoassay device for theophylline Theophylline [1,3-dimethylxanthine,
[See Merck Index, 9th edition, p. 1196 (1976)] is a drug useful in the treatment of asthma. In most patients, the therapeutic range of serum concentrations is between 10 and
It is at 20 μg/ml, but the toxicity is almost certain.
Appears at blood concentrations exceeding 35 μg/ml.

複合体の調製 β―ガラクトシル―ウンベリフエロン―標識化
テオフイリン(β―GUT)複合体を、図3に示
した反応式により調製した。この合成経路を、8
―〔3―(7―β―ガラクトシルクマリン―3―
カルボキサミド)プロピル〕テオフイリン(4)、n
=3を調製するための以下の方法で例示した。
Preparation of complex A β-galactosyl-umbelliferon-labeled theophylline (β-GUT) complex was prepared according to the reaction formula shown in FIG. This synthetic route is
-[3-(7-β-galactosilmarin-3-
carboxamide) propyl] theophylline (4), n
The following method for preparing =3 was exemplified.

8―(3―アミノプロピル)テオフイリン(2) 8―(3―カルボキシプロピル)テオフイリン
(1)〔Cook等、Ros.Commun.Chem.Path.
Pharmacol.13(3):497―505(1976)〕2.66g(0.01モ
ル)、クロロホルム20ml、及び濃硫酸3mlの混合
物をアルゴン雰囲気下50℃で撹拌した。これに、
1.3gの固体ナトリウムアジドを少しずつ90分間か
けて添加した〔Organic Reactions 47:28
(1967)参照〕。反応混合物を冷却し、減圧下で溶
媒を除去した。残査を充分量の炭酸ナトリウム溶
液といつしよにしてPHを7.5にした。10gのセライ
ト(Fisher Scientific Co.、Pittsburgh、
Pensylvania)を添加し水を蒸発せしめた。セラ
イト(Celite)はある種のケイ藻土の製品の商標
である。含浸セライトを、エタノール―1モーラ
ル水性の重炭酸トリエチルアンモニウム9:1
(V:V)中で調製された200gのシリカゲル(E.
Merck Co.、Darmstadt、West Germany)の
カラム頂部に置いた。カラムをこの溶媒で溶出し
15mlずつの分画を集めた。画分No.171〜225を一緒
にして蒸発させ500mgの白色粉末を得た。これを
アンモニウム型のCM―セフアデツクス
(Pharmacia Fine Chemicals、Piscataway、
New Jersey、USA)のカラムを用いて、再び、
クロマトグラフイー処理し、0.5モーラルの重炭
酸アンモニウムで溶出した。床容積は3cm×50cm
で;10mlずつの画分を集めた。画分No.65〜110を
合せて蒸発し、250mgの白色固体を得た。それを
稀塩酸に溶解しついで再び蒸発せしめた。
8-(3-aminopropyl)theophylline (2) 8-(3-carboxypropyl)theophylline
(1) [Cook et al., Ros.Commun.Chem.Path.
Pharmacol. 13(3): 497-505 (1976)], 20 ml of chloroform, and 3 ml of concentrated sulfuric acid were stirred at 50° C. under an argon atmosphere. to this,
1.3 g of solid sodium azide was added in portions over 90 minutes [Organic Reactions 47:28
(1967)]. The reaction mixture was cooled and the solvent was removed under reduced pressure. The residue was mixed with enough sodium carbonate solution to bring the pH to 7.5. 10 g Celite (Fisher Scientific Co., Pittsburgh,
Pennsylvania) was added and the water was allowed to evaporate. Celite is a trademark for certain diatomaceous earth products. Impregnated Celite with ethanol-1 moral aqueous triethylammonium bicarbonate 9:1
200 g of silica gel prepared in (V:V) (E.
Merck Co., Darmstadt, West Germany) at the top of the column. Elute the column with this solvent
Fractions of 15 ml were collected. Fractions No. 171-225 were combined and evaporated to obtain 500 mg of white powder. This is ammonium-type CM-Sephadex (Pharmacia Fine Chemicals, Piscataway,
Again, using the column from New Jersey, USA),
Chromatographed and eluted with 0.5 molar ammonium bicarbonate. Floor volume is 3cm x 50cm
10 ml fractions were collected. Fractions No. 65-110 were combined and evaporated to obtain 250 mg of white solid. It was dissolved in dilute hydrochloric acid and evaporated again.

残査をメタノールから再結晶し、300℃以下で
は溶融しない淡褐色の針状晶として90mgの塩酸塩
(収率3%)を得た。
The residue was recrystallized from methanol to obtain 90 mg of hydrochloride (yield: 3%) as light brown needle-shaped crystals that did not melt below 300°C.

分析:C10H16N5ClO2としての計算値:C、
43.88;H、5.89;N、25.59 実測値:C、43.77;H、5.88;N、
25.46 赤外吸収スペクトル(KCl):1695cm-1
と1655cm-1 (アミドカルボニル)。
Analysis: Calculated value as C 10 H 16 N 5 ClO 2 : C,
43.88; H, 5.89; N, 25.59 Actual value: C, 43.77; H, 5.88; N,
25.46 Infrared absorption spectrum (KCl): 1695cm -1
and 1655 cm -1 (amide carbonyl).

8―〔2―(7―β―ガラクトシルクマリン―
3―カルボキサミド)プロピル〕―テオフイリ
ン(4) 24gの水酸化カリウム、80mlの水、240mlのメ
タノールと20g(0.035ミリモル)のエチル・7―
β―ガラクトシルクマリン―3―カルボキシレー
ト(Burd et al、Clin.Chem.23:1402(1977))
を含む反応混合物を調製した。反応混合物を15時
間50℃で撹拌した。冷却時、減圧下でメタノール
を除去した。この濃縮水溶液を、濃塩酸でPH2.0
に酸性にした。白色沈澱を集め、冷水で洗浄し、
熱水から再結晶化した。結晶を集め、アセトンで
洗浄し、80℃で1時間乾燥した。白色結晶として
12gの7―β―ガラクトシルクマリン―3―カル
ボン酸を得た。融点250〜255℃。
8-[2-(7-β-galactosilmarine-
3-Carboxamido)propyl]-theophylline (4) 24 g potassium hydroxide, 80 ml water, 240 ml methanol and 20 g (0.035 mmol) ethyl 7-
β-galactosylmarin-3-carboxylate (Burd et al, Clin.Chem.23:1402 (1977))
A reaction mixture was prepared containing: The reaction mixture was stirred for 15 hours at 50°C. Upon cooling, methanol was removed under reduced pressure. This concentrated aqueous solution was diluted with concentrated hydrochloric acid to pH2.0.
made acidic. Collect the white precipitate, wash with cold water,
Recrystallized from hot water. The crystals were collected, washed with acetone, and dried at 80°C for 1 hour. as white crystals
12 g of 7-β-galactosilmarin-3-carboxylic acid was obtained. Melting point 250-255℃.

1.45g(0.004モル)の7―β―ガラクトシルク
マリン―3―カルボン酸、404mg(0.004モル)の
トリエチルアミン、及び40mlの乾燥ジメチルホル
ムアミドの混合物を、アルゴン雰囲気で撹拌しな
がら−10℃に冷却した。これに、546ml(0.004モ
ル)のイソブチルクロロホーメート(Aldrich
Chemical Co.、Milwaukee、Wisconsin)を加
えて混合無水物(3)を形成した。10分後、更に404
mgのトリエチルアミンと949mg(0.004モル)の8
―(3―アミノプロピル)テオフイリン(2)をフラ
スコに加えた。−10℃で30分間撹拌した後、反応
混合物を室温に暖めた。それを10gのシリカゲル
と合わせ、高真空下でDMFを除去した。含浸さ
れたシリカゲルを170gのシリカゲルのカラムの
頂部に置き、カラムを無水エタノールで溶出し15
mlの画分を集めた。画分No.41〜475を一緒にして
蒸発せしめ545mgの黄色固体を得た。それを水に
溶解した後、過し、20mlの体積にまで濃縮し
た。生成した小量の沈澱は廃棄した。液をセフ
アデツクスLH―20ゲル(Pharmacia Fine
Chemicals、Piscataway、New Jersey)の2.5
cm×57cmカラムを用いたクラマトグラフイーによ
つて精製し、水で溶出し、15mlの画分を集めた。
セフアデツクス(Sephadex)は、架橋デキスト
ランでつくられ親水性かつ不溶性のクロマトグラ
フ用媒体の商品名である。画分No.18〜23を一緒に
して、蒸発せしめ、そして残査を水で再結晶し
て、淡黄色で融点190〜192℃の標識複合体(4)55mg
(収率2%)を得た。
A mixture of 1.45 g (0.004 mol) of 7-β-galactosilmarin-3-carboxylic acid, 404 mg (0.004 mol) of triethylamine, and 40 ml of dry dimethylformamide was cooled to −10° C. with stirring under an argon atmosphere. This is supplemented with 546 ml (0.004 mol) of isobutyl chloroformate (Aldrich
Chemical Co., Milwaukee, Wisconsin) to form mixed anhydride (3). 10 minutes later, another 404
mg of triethylamine and 949 mg (0.004 mol) of 8
-(3-aminopropyl)theophylline (2) was added to the flask. After stirring at −10° C. for 30 minutes, the reaction mixture was warmed to room temperature. It was combined with 10 g of silica gel and DMF was removed under high vacuum. Place the impregnated silica gel on top of a 170 g silica gel column and elute the column with absolute ethanol for 15 min.
ml fractions were collected. Fractions No. 41-475 were combined and evaporated to give 545 mg of a yellow solid. After dissolving it in water, it was filtered and concentrated to a volume of 20 ml. A small amount of precipitate formed was discarded. Pour the liquid into Cephadex LH-20 Gel (Pharmacia Fine
Chemicals, Piscataway, New Jersey) 2.5
It was purified by chromatography using a cm x 57 cm column, eluted with water, and 15 ml fractions were collected.
Sephadex is a trade name for a hydrophilic, insoluble chromatographic medium made from cross-linked dextran. Fractions No. 18-23 were combined and evaporated, and the residue was recrystallized from water to give 55 mg of the labeled complex (4), pale yellow in color and with a melting point of 190-192°C.
(Yield 2%) was obtained.

分析:C26H29N5O11としての計算値:C、
53.15;H、4.98;N、11.92。
Analysis: Calculated as C 26 H 29 N 5 O 11 : C,
53.15; H, 4.98; N, 11.92.

実測値:C、52.65;H、5.01;N、
11.80 β―ガラクトシルクマリン―テオフイリン共役
体(4)、n=3の上記した合成は、出発物質の8―
(3―カルボキシプロピル)テオフイリン(1)、n
=3を以下のような適当な8―(ω―カルボキシ
アルキル)テオフイリンで置き換えることによつ
て、n=2〜6の場合の標識複合体を得るために
変形することができる。
Actual value: C, 52.65; H, 5.01; N,
11.80 The synthesis described above of the β-galactosylmarin-theophylline conjugate (4), n = 3, is performed using the starting material 8-
(3-carboxypropyl)theophylline (1), n
By replacing =3 with a suitable 8-(ω-carboxyalkyl)theophylline as follows, it can be modified to obtain labeling conjugates for n=2-6.

アルキレン 2 エチレン 4 ブチレン 5 ペンチレン 6 ヘキシレン 抗血清の調製 Res.Comm.Chem.Path.Pharmacol.13:497―
505(1976)でクツク(Cook)等によつて記載さ
れているようにして調製されたテオフイリン免疫
複合体で免疫されたウサギから抗血清を集めた。
nAlkylene 2 Ethylene 4 Butylene 5 Pentylene 6 Preparation of hexylene antiserum Res.Comm.Chem.Path.Pharmacol.13:497-
Antisera were collected from rabbits immunized with theophylline immunoconjugates prepared as described by Cook et al., 505 (1976).

素子の調製 これらの実験で用いるために調製した素子は、
図4で示した形態を有していた。支持層2はポリ
スチレン製である。不透過性の輻射線拡散・遮へ
い層4は以下の配合組成: スチレン/無水マレイン酸(50/50共重合体、分
子量50000) 10g ポリエチレングリコール(分子量1000) 6g 二酸化チタン 10g アセトン 34g を有する組成物から成る。
Preparation of the device The device prepared for use in these experiments was
It had the form shown in FIG. The support layer 2 is made of polystyrene. The impermeable radiation-diffusing and shielding layer 4 has the following composition: 10 g of styrene/maleic anhydride (50/50 copolymer, molecular weight 50000) 6 g polyethylene glycol (molecular weight 1000) 10 g titanium dioxide 34 g acetone Consists of.

この組成物をポリスチレン支持層2の上に湿潤
厚で0.02インチ塗り、ついで室温で乾燥した。
This composition was applied to a wet thickness of 0.02 inch onto polystyrene support layer 2 and then dried at room temperature.

ゼラチン下塗り層6は不透過性の輻射線拡散・
遮へい層4の表面に密着して多領域試薬層12の
1つの領域を形成する。下塗り層は以下の組成: ゼラチン 5g 0.1Mバイシン緩衝剤(PH1 1.1) 45g を有する組成物から成る。
The gelatin undercoat layer 6 is an opaque radiation-diffusing layer.
One region of the multi-region reagent layer 12 is formed in close contact with the surface of the shielding layer 4 . The subbing layer consists of a composition having the following composition: 5 g of gelatin 45 g of 0.1 M bicine buffer (PH1 1.1).

この組成物を層4の上に湿潤厚で0.005インチ
塗布し、ついで37℃で乾燥した。
This composition was coated over layer 4 at a wet thickness of 0.005 inch and then dried at 37°C.

抗体及び酵素含有量8は、以下の組成: 0.8Mバイシン緩衝液(PH8.5)中の4%(W/
V)アガロースLGT 1.5ml 10%トリトンX―100(W/V) 30μ 1Mバイシン、0.1MMgCl2、PH8.5 300μ テオフイリンに対する抗血清 464μ β―ガラクトシダーゼ(177U/ml) 430μ 2回蒸留した水 276μ を有する組成物から調製した。
Antibody and enzyme content 8 was prepared using the following composition: 4% (W/
V ) Agarose LGT 1.5ml 10% Triton It was prepared from a composition having

アガロースLGTは、40℃以下の低い焼き
(grilling)温度を有するアガロース物質で、リサ
ーチ・プロダクツ・デイビジヨン・オブ・マイル
ス・ラボラトリーズ・インコーポレーテツド
(Reseach Products Division of Miles
Laboratories、Inc.).、ピー・オー・ボツクス
2000(P.O.Box 2000)、エルクハート(Elkhart)、
インジアナ46515(Indiana 46515)によつて販売
されている。この組成物を層6の上に湿潤厚で
0.02インチ塗布しついで37℃で乾燥した。それ
は、多領域試薬層12の中間領域である。
Agarose LGT is an agarose material that has a low grilling temperature below 40°C and is manufactured by Research Products Division of Miles Laboratories, Inc.
Laboratories, Inc.). , P-O Boxes
2000 (POBox 2000), Elkhart,
Sold by Indiana 46515. Apply this composition in a wet thickness over layer 6.
A 0.02 inch coating was applied and dried at 37°C. It is the middle region of the multi-region reagent layer 12.

複合体含有層10を以下の配合組成: β―GUT複合体 69.2μ CHCl3(1.93ml)中の6%(W/V)PVP(分子量
360000) 2.90g トリトンX−100 5μ を有する組成物から調製した。
The composition of the composite-containing layer 10 is as follows: β-GUT composite 6% (W/V) PVP (molecular weight) in 69.2 μ CHCl 3 (1.93 ml)
360000) 2.90g Triton X-100 5μ.

この組成物を層8の上に湿潤厚みで0.005イン
チ塗布し室温で乾燥した。それは、多領域試薬層
12の最上部の領域である。層10の露出した上
部表面は、そこへ試料が適用されそこから読み値
が得られる表面である。
This composition was applied to layer 8 to a wet thickness of 0.005 inch and dried at room temperature. It is the top region of the multi-domain reagent layer 12. The exposed top surface of layer 10 is the surface to which the sample is applied and readings taken.

分析方法 薬剤溶液の35μ画分を上述のようにして調製
された分析素子の露出面に滴下した。
Analysis method A 35μ fraction of the drug solution was dropped onto the exposed surface of the analytical element prepared as described above.

室温で発生した螢光を5分間、分析素子を水平
位置ぎめするに適した機械的保持具を備えた螢光
計の中で測定した。螢光計を、405nmで励起光源
を与えて、それが表に90゜で当り、放出された光
を450nmの波で検知するべく調整した。螢光の前
面測光はパツド(pad)から90゜のところで行なつ
た。
The fluorescence generated at room temperature was measured for 5 minutes in a fluorometer equipped with a suitable mechanical holder for horizontal positioning of the analytical element. The fluorometer was adjusted to provide an excitation light source at 405 nm, which struck the table at 90°, and to detect the emitted light at a 450 nm wave. Fluorescent front metering was performed at 90° from the pad.

分析された濃度範囲は以下の通りであつた。 The concentration ranges analyzed were as follows:

範囲 テオフイリン 治療学的範囲 10〜20μg/ml 調べられた投与量応答範囲 0〜41μg/ml 調べられた投与量応答範囲は治療的範囲をカバ
ーしている。
Range Theophylline Therapeutic range 10-20 μg/ml Dose-response range investigated 0-41 μg/ml The dose-response range investigated covers the therapeutic range.

結 果 上述した方法で得られたデータは図5によつて
図で示す。分類単位をミリボトル(mV)の用語
で示す。1ミリボトルは1ボルトの千分の一であ
る。投与応答曲線、図6、を3分点で図5に示し
たデータから作成した。
Results The data obtained with the method described above are illustrated graphically by FIG. The classification unit is expressed in terms of millibottle (mV). A 1 mm bottle is 1/1000th of 1 volt. A dose-response curve, FIG. 6, was constructed from the data shown in FIG. 5 at tertile points.

考 察 得られたデータは、本発明によつて調製した一
体的な分析素子が存在するテオフイリンの濃度範
囲に応答する定量検知可能な信号を与えることを
示す。テオフイリンの濃度が増大すると、それぞ
れの分析素子の螢光においては、薬剤依存の増加
を招く。
Discussion The data obtained demonstrate that the integrated analytical element prepared according to the present invention provides a quantitatively detectable signal responsive to the concentration range of theophylline present. Increasing the concentration of theophylline leads to increased drug dependence in the fluorescence of the respective analytical element.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図1〜2は、例1に記載された実験から得られ
たデータのグラフである。図3は、例2で用いら
れた共役体を調製に用いた方法の表示である。図
4は、例2に記載されたようにして調製したテオ
フイリン分析素子の断面図である。図5〜6は、
例2に記載された実験から得られたデータのグラ
フである。
1-2 are graphs of data obtained from the experiment described in Example 1. FIG. 3 is a representation of the method used to prepare the conjugate used in Example 2. FIG. 4 is a cross-sectional view of a theophylline analytical element prepared as described in Example 2. Figures 5-6 are
2 is a graph of data obtained from the experiment described in Example 2.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 試料中の配位子又は配位子に結合する能力に
応答して検知可能な応答を与える試薬を包含した
試薬層;輻射線散乱・遮へい層;及び支持層を有
する型の、液体試料中の配位子又は配位子に結合
する能力を検知するための多重層分析素子であつ
て、 輻射線散乱・遮へい層が、(a)試薬層と支持層の
間に介在せしめられ;(b)配位子、試薬層中に存在
する試薬及びこれらの相互反応の生成物に対し不
透過性で;かつ、(c)配位子、試薬層中に存在する
試薬及びそれらの相互反応の生成物に対し不活性
であることを特徴とする多重層分析素子。 2 輻射線散乱・遮へい層が、不透明で、比較的
薄く、そして白色又は淡い色の顔料を含有する特
許請求の範囲第1項記載の多重層分析素子。 3 顔料が二酸化チタンである特許請求の範囲第
2項記載の多重層分析素子。 4 顔料が硫酸バリウムである特許請求の範囲第
2項記載の多重層分析素子。 5 顔料が酸化亜鉛である特許請求の範囲第2項
記載の多重層分析素子。 6 顔料が酸化マグネシウムである特許請求の範
囲第2項記載の多重層分析素子。 7 顔料が二酸化ジルコニウムである特許請求の
範囲第2項記載の多重層分析素子。 8 輻射線散乱・遮へい層が、無水物樹脂から成
る特許請求の範囲第2項記載の多重層分析素子。 9 輻射線散乱・遮へい層が、厚み0.0002〜0.02
インチである特許請求の範囲第2項記載の多重層
分析素子。 10 顔料が、輻射線散乱・遮へい層全体に均一
に分散されている特許請求の範囲第2項記載の多
重層分析素子。 11 試薬層が、試料中の配位子又は配位子に結
合する能力の存在の関数である検知可能な応答を
生ずる、均一系特異的結合分析系用の試薬を含む
特許請求の範囲第1項記載の多重層分析素子。 12 均一系特異的結合分析系が、酵素反応に関
与する標識を含む特許請求の範囲第11項記載の
多重層分析素子。 13 標識が、酵素に対する基質である特許請求
の範囲第12項記載の多重層分析素子。 14 酵素が、基質標識に作用して検知可能な生
成物を生ずる特許請求の範囲第13項記載の多重
層分析素子。 15 標識が酵素の補欠分子族(配合群)である
特許請求の範囲第12項記載の多重層分析素子。 16 補欠分子族が、アポ酵素と一緒になつて酵
素を形成できる特許請求の範囲第15項記載の多
重層分析素子。 17 標識が酵素である特許請求の範囲第12項
記載の多重層分析素子。 18 試薬層が、 (i) 配位子と結合する抗体、 (ii) 配位子又はその結合性類縁体と標識との複合
体、 並びに、 (iii) 標識と相互作用して、抗体に結合したときに
は、結合しないときに比べて、異なつた、検知
可能な応答を生ずる検知系 を含み、そのことによつて、検知可能な応答が液
体試料中の配位子の存在の関数である試薬組成物
から成る特許請求の範囲第1項記載の多重層分析
素子。 19 検知系が、標識が関与する酵素化学反応に
あずかる特許請求の範囲第18項記載の多重層分
析素子。 20 標識が、酵素に対する基質であり、かつ検
知系が酵素を含む特許請求の範囲第19項記載の
多重層分析素子。 21 標識が、酵素の補欠分子族で、検知系が配
合群と一緒になつて該酵素を形成するアポ酵素を
含む特許請求の範囲第19項記載の多重層分析素
子。 22 検知系が、更に、酵素活性の指示薬を含む
特許請求の範囲第21項記載の多重層分析素子。 23 標識が、フラビンアデニンジヌクレオチド
で、アポ酵素がアポグルコースオキシダーゼであ
る特許請求の範囲第21項記載の多重層分析素
子。 24 検知系が、更に、グルコースオキシダーゼ
活性の指示薬を含む特許請求の範囲第21項記載
の多重層分析素子。 25 指示薬が、グルコース、ペルオキシダー
ゼ、及び過酸化水素に対し呈色反応する物質を含
む特許請求の範囲第24項記載の多重層分析素
子。 26 標識が、酵素であつて、かつ検知系が酵素
活性の指示薬を含む特許請求の範囲第19項記載
の多重層分析素子。 27 試薬層が、 (a) 試料中の配位子又は配位子に結合する能力の
存在の関数である検知可能な応答を生ずる均一
系特異的結合性分析系用の試薬;及び (b) 試薬を包含した固体の担体;から成り、 輻射線散乱・遮へい層が、無水物樹脂に包含され
た顔料から成つていて、該層が: (a) 試薬層と支持層の間に介在せしめられ; (b) 配位子、試薬層の試薬、及びそれらの相互反
応の生成物に対して不透過性で;並びに (c) 配位子、試薬層の試薬及びそれらの相互反応
の生成物に対して不活性である 特許請求の範囲第1項記載の多重層分析素子。 28 試料中の配位子又は配位子に結合する能力
に応答して検知可能な応答を与える試薬を包含し
た試薬層、輻射線散乱・遮へい層及び支持層を有
する型の、液体試料中の配位子又は配位子に結合
する能力を検知するための多重層分析素子の製造
方法であつて、その方法が、 (1) 支持層の表面を、 (a) 配位子、試薬層の試薬及びそれらの相互反
応の生成物に対して、不透過性であり、そし
て、 (b) 配位子、試薬層の試薬、及びそれらの相互
反応の生成物に対して不活性である 輻射線散乱・遮へい層の表面に固着する工程、 (2) ついで、該試薬層の表面を輻射線散乱・遮へ
い層の反対側の面に固着する工程から成る ことを特徴とする方法。
[Scope of Claims] 1. A reagent layer containing a reagent that provides a detectable response in response to a ligand in a sample or the ability to bind to a ligand; a radiation scattering/shielding layer; and a support layer. A multilayer analytical element for detecting a ligand or the ability to bind to a ligand in a liquid sample, comprising: (a) a radiation scattering/shielding layer between the reagent layer and the support layer; (b) impermeable to the ligand, the reagent present in the reagent layer, and the products of their interaction; and (c) impermeable to the ligand, the reagent present in the reagent layer, and A multilayer analytical element characterized by being inert to the products of their interaction. 2. The multilayer analytical element according to claim 1, wherein the radiation scattering/shielding layer is opaque, relatively thin, and contains a white or light-colored pigment. 3. The multilayer analytical element according to claim 2, wherein the pigment is titanium dioxide. 4. The multilayer analytical element according to claim 2, wherein the pigment is barium sulfate. 5. The multilayer analytical element according to claim 2, wherein the pigment is zinc oxide. 6. The multilayer analytical element according to claim 2, wherein the pigment is magnesium oxide. 7. The multilayer analytical element according to claim 2, wherein the pigment is zirconium dioxide. 8. The multilayer analytical element according to claim 2, wherein the radiation scattering/shielding layer is made of an anhydride resin. 9 Radiation scattering/shielding layer has a thickness of 0.0002 to 0.02
The multilayer analytical element according to claim 2, which is inches. 10. The multilayer analytical element according to claim 2, wherein the pigment is uniformly dispersed throughout the radiation scattering/shielding layer. 11. Claim 1, wherein the reagent layer includes a reagent for a homogeneous specific binding assay system that produces a detectable response that is a function of the presence of a ligand or the ability to bind to the ligand in the sample. Multilayer analysis element described in Section 1. 12. The multilayer analytical element according to claim 11, wherein the homogeneous specific binding analysis system includes a label involved in an enzyme reaction. 13. The multilayer analytical element according to claim 12, wherein the label is a substrate for an enzyme. 14. The multilayer analytical element according to claim 13, wherein the enzyme acts on the substrate label to produce a detectable product. 15. The multilayer analytical element according to claim 12, wherein the label is a prosthetic group (compound group) of an enzyme. 16. The multilayer analytical element according to claim 15, wherein the prosthetic group can be combined with the apoenzyme to form an enzyme. 17. The multilayer analytical element according to claim 12, wherein the label is an enzyme. 18 The reagent layer contains (i) an antibody that binds to the ligand, (ii) a complex of the ligand or its binding analog and a label, and (iii) interacts with the label and binds to the antibody. The reagent composition includes a sensing system that produces a different, detectable response when bound than when unbound, such that the detectable response is a function of the presence of the ligand in the liquid sample. 2. A multilayer analysis element according to claim 1, comprising a material. 19. The multilayer analytical element according to claim 18, wherein the detection system participates in an enzymatic chemical reaction involving a label. 20. The multilayer analytical element according to claim 19, wherein the label is a substrate for an enzyme and the detection system includes the enzyme. 21. The multilayer analytical element according to claim 19, wherein the label is a prosthetic group of an enzyme, and the detection system includes an apoenzyme that together with the compound group forms the enzyme. 22. The multilayer analytical element according to claim 21, wherein the detection system further includes an indicator for enzyme activity. 23. The multilayer analytical element according to claim 21, wherein the label is flavin adenine dinucleotide and the apoenzyme is apoglucose oxidase. 24. The multilayer analytical element according to claim 21, wherein the detection system further includes an indicator for glucose oxidase activity. 25. The multilayer analytical element according to claim 24, wherein the indicator contains a substance that reacts with color to glucose, peroxidase, and hydrogen peroxide. 26. The multilayer analytical element according to claim 19, wherein the label is an enzyme and the detection system includes an indicator of enzyme activity. 27. A reagent for a homogeneous specific binding assay system in which the reagent layer (a) produces a detectable response that is a function of the presence of a ligand or the ability to bind to the ligand in the sample; and (b) a solid carrier containing a reagent; a radiation scattering/shielding layer comprising a pigment encapsulated in an anhydride resin; the layer: (a) interposed between the reagent layer and the support layer; (b) impermeable to the ligand, the reagent of the reagent layer, and the products of their interaction; and (c) impermeable to the ligand, the reagent of the reagent layer, and the products of their interaction. A multilayer analytical element according to claim 1, which is inert against. 28. In a liquid sample of the type having a reagent layer, a radiation scattering/shielding layer, and a support layer containing a reagent that provides a detectable response in response to the ligand or the ability to bind to the ligand in the sample. A method for manufacturing a multilayer analytical element for detecting a ligand or the ability to bind to a ligand, the method comprising: (1) a surface of a support layer; impermeable to the reagents and the products of their interaction; and (b) inert to the ligand, the reagents of the reagent layer, and the products of their interaction. A method comprising the steps of: (2) adhering the surface of the reagent layer to the opposite surface of the radiation scattering/shielding layer.
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