JPS6358257A - 均一厚みの試薬層を有する分析素子 - Google Patents
均一厚みの試薬層を有する分析素子Info
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- JPS6358257A JPS6358257A JP20447686A JP20447686A JPS6358257A JP S6358257 A JPS6358257 A JP S6358257A JP 20447686 A JP20447686 A JP 20447686A JP 20447686 A JP20447686 A JP 20447686A JP S6358257 A JPS6358257 A JP S6358257A
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- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は流体試料中の特定成分を分析・rる為の分析素
子:こ関し、更に詳しくは等質で均一な膜17を右rる
改良された分析素rに関rる。
子:こ関し、更に詳しくは等質で均一な膜17を右rる
改良された分析素rに関rる。
【υを米の1支術】
従来、流体試料中の特定成分(以下アナライトと略す)
を分析する方法は、多数開発がなされてきたが、これら
は大別して溶液内で反応が行われる反応系と、固相川内
で行われる反応系との2袖類に分けることかできる。;
a液系における分析反応 (以下、ウニ・ノド・ケミス
トリという。)は、用f;法と呼ばれる全く機械を用い
ない方法が;】、自動分析機器まで幅広く知られている
。特に臨床化学の分牙ではその進歩が者しく、近年様々
の臨床検査用自動定量分析機器が病院の臨床検査室など
に導入されている。 しかしながら、上述の方法は、基本的には水;S液の形
で反応を行わせるために、種々の欠!:j+をr」して
いる。すなわち、その分析過程で大ユの水、1、デに1
11製された純水あるいは蒸留水を必要とすることから
エネルギー消貸の増大を招く。また、純々の自動分析磯
2:;はそれ自体としく高価であり、か−ノその操作に
多大の熟練を心上とし、莫大な時間と労力を必要とする
ばかりでなく、その廃液は必然的に環境汚染を引起こす
という欠点をイjしている。 これに14 して同相系における分析反応(以下、ドラ
イ・ケミストリという。)を用いる分析方法も広範に用
いられているが、これらは濾紙等に試薬を含浸させた形
で行われる。 上記の濾紙は、例えば米国特許fjfJ3,050.3
73号あるいは同第3,061,523号等に記載され
ているように濾紙のごとき吸水性a維質担体に試薬溶液
を含浸させ、乾燥させて作られるものである。これらは
一般に分析試験紙又は単に試験片と呼ばれるもので、試
験片に流体試f[を滴下するが、又は流1、ト試す1中
へ試験片を浸漬させ試験片の色変化又は濃度変化を肉t
ill 111定が、又は反射濃度計により測定し、流
体試料中の特定成分の濃度レベルを決定rるらのである
。 、:れらの試験片は、その取り扱いが簡便であり、かつ
直ちに結果が得られるので有用て゛はあるが、その4M
成上から半定量又は定性分析の頒域にとどまっている。 池方、上述のごとき従来の分析方法に対して以作性の簡
便なドライ・ケミストリを用い、その上高い定量性を有
する多層分析素子が知られている。 例えば、特公昭5341677号、特開昭55一種64
35[3号、同57425847号、特願昭56−65
446号並びに同56一種89784号に多層分析素子
が記aされている。 これらに記載の素子によれば、分
析反応に用いられる一切の試薬類を一枚の分析素子中に
含有しており、血清又は全血液を一定容量上記素子上に
滴下し、−・定温度で一定時間保温した後、支持体側か
ら反射濃度の測定を行い、この反射濃度から物質l農度
を決定することが可能である。 上記方法は、従来の試験紙型のものに対して飛躍的な分
析精度を有し、かつ予め試薬を調整することなくウエン
F・ケミストリと同様以上の性II2を有するものであ
る。
を分析する方法は、多数開発がなされてきたが、これら
は大別して溶液内で反応が行われる反応系と、固相川内
で行われる反応系との2袖類に分けることかできる。;
a液系における分析反応 (以下、ウニ・ノド・ケミス
トリという。)は、用f;法と呼ばれる全く機械を用い
ない方法が;】、自動分析機器まで幅広く知られている
。特に臨床化学の分牙ではその進歩が者しく、近年様々
の臨床検査用自動定量分析機器が病院の臨床検査室など
に導入されている。 しかしながら、上述の方法は、基本的には水;S液の形
で反応を行わせるために、種々の欠!:j+をr」して
いる。すなわち、その分析過程で大ユの水、1、デに1
11製された純水あるいは蒸留水を必要とすることから
エネルギー消貸の増大を招く。また、純々の自動分析磯
2:;はそれ自体としく高価であり、か−ノその操作に
多大の熟練を心上とし、莫大な時間と労力を必要とする
ばかりでなく、その廃液は必然的に環境汚染を引起こす
という欠点をイjしている。 これに14 して同相系における分析反応(以下、ドラ
イ・ケミストリという。)を用いる分析方法も広範に用
いられているが、これらは濾紙等に試薬を含浸させた形
で行われる。 上記の濾紙は、例えば米国特許fjfJ3,050.3
73号あるいは同第3,061,523号等に記載され
ているように濾紙のごとき吸水性a維質担体に試薬溶液
を含浸させ、乾燥させて作られるものである。これらは
一般に分析試験紙又は単に試験片と呼ばれるもので、試
験片に流体試f[を滴下するが、又は流1、ト試す1中
へ試験片を浸漬させ試験片の色変化又は濃度変化を肉t
ill 111定が、又は反射濃度計により測定し、流
体試料中の特定成分の濃度レベルを決定rるらのである
。 、:れらの試験片は、その取り扱いが簡便であり、かつ
直ちに結果が得られるので有用て゛はあるが、その4M
成上から半定量又は定性分析の頒域にとどまっている。 池方、上述のごとき従来の分析方法に対して以作性の簡
便なドライ・ケミストリを用い、その上高い定量性を有
する多層分析素子が知られている。 例えば、特公昭5341677号、特開昭55一種64
35[3号、同57425847号、特願昭56−65
446号並びに同56一種89784号に多層分析素子
が記aされている。 これらに記載の素子によれば、分
析反応に用いられる一切の試薬類を一枚の分析素子中に
含有しており、血清又は全血液を一定容量上記素子上に
滴下し、−・定温度で一定時間保温した後、支持体側か
ら反射濃度の測定を行い、この反射濃度から物質l農度
を決定することが可能である。 上記方法は、従来の試験紙型のものに対して飛躍的な分
析精度を有し、かつ予め試薬を調整することなくウエン
F・ケミストリと同様以上の性II2を有するものであ
る。
【発明が解決しようとする問題点]
しかしながら、かかるドライケミストリを用いた分析素
子は、あらかじめアナライトに対応した試7AMを含有
している為、試薬類は均一に含有されねばならない。こ
れは分析素子を構成する各層が均一の膜厚である必要が
ある。特に試薬層はアナライトに対する分析反応の主た
る試薬が含有される所であり、1−分な均一性を有する
必要がある。 ところが、各種の試薬類が;五合されている試薬層塗布
液は塗布条1′1として粘度、表面張力等の物性と塗布
品位との関係が捉え難ぐむら、はじき或、尾引き等の塗
布故障が発生し易く、又十分に均一な膜厚を保証し難い
。 上記問題点に照し本発明の目的は分析素子の措成層特:
こ試薬層が’、’r flな均−v、I’7を有する分
析素子を提供rることにある。 【問題点を解決するための手段】 分析素子の11可成層、特に試薬層は数種の定量用試薬
を含有゛rるので等質な均−v、厚に塗布される。 従来写真乳剤等の薄膜塗布に於ては、塗布助剤として各
種の界面活性珂を適用し塗布故障に対処し塗布品位を保
つことが行われる。 しかしながら分析素子の試薬層は十分な技術蓄積のある
写真乳剤Jげに比べて乾燥膜Jとして10倍弱1’7
<、塗布ウェット膜厚はバインダ濃度が小さいために2
0倍近い厚みとなり、塗布故障には従来着口されて米た
塗布に係る物性分野外の因子が作用していると思われ、
塗布条1′1:と塗布品位との相関が促え難い。 従って試薬層塗布液に支持体面での滑らかな流延性な′
j−えるには、従来公知に用いられている界面活性剤と
は別に新たに試薬層塗布用の塗布助剤を特定する必要が
ある。 本発明の構成は、水不浸透性、光透過性支持体」二に親
水性ポリマから成る少くとも一層の試薬M及び多孔性J
E、III層を有する分析素子に於て、前記試薬層にパ
ーフルオロアルキルスルホン酸から選ばれる化合物を少
くとも一種含有させ塗布することにある。 上記本発明の態様に於てパーフルオロアルキルスルホン
酸塩は炭素原子数6〜12個からなるパーフルオロアル
キル基を有することが好しい。尚パーフルオロアルキル
スルホン酸の外に陰イオン性界面活性剤及び/または非
イオン性界面活性剤の中から選んで併用してもよい。 以下に本発明の構成に従って試薬層から説明する。 試薬層は親水性ポリマをバインダとして用いる。 親木性ポリマとしては、ゼラチン及びその誘導体、7〃
ロース、水溶性セルロース例えば、カルボキシメチルセ
ルロース、ナトリウム塩、ヒドロキシエチルセルロース
、メチルセルロース、エチルセルロース、ポリアクリル
アミド、ポリメタアクリルアミド及びこれらの共重合体
、ポリ−N−ビニルピロリドン等が挙げられる。更に待
顆昭60一種87160号及び同60一種92907号
記戦の親水性ポリマが用いられる。 親水性バインダの選択はアナライト、試薬の特性及び分
析素子の構成によって適宜選択されるべきて゛ある。 例乏ば、へデ索等熱に24 して弱い試薬を含有させる
場合には、ゼラチン及びその誘導体又は低温硬化アゲロ
ース等が用いられる。又、アナライトが総蛋白質、アル
ブーミン等の場合には、非蛋白質性親水性バインダが用
いられる。 これらは、試薬類とともに、水溶液又は分散液の状態で
塗布液とし、写真工業において公知の塗布ノj法を用い
て、支持体上に塗布を行なう。 この塗布液の塗布助剤としてイオン性、非イオン性W面
活性剤を添加する事は公知である。 イオン性界面活性剤としてはアルカロールXC()リイ
ソプロピルナ7タレンスルホン酸塩、Du f’onL
社より市販)、サポニンアルキルベンゼンスルホ。 ン酸塩等が知られている。 非イオン界面活性剤としては、トリトンX一種00<オ
クチル7エ/キシポリエトキシエタノール、Rot目0
& flags社より市販)、サーフアクタント10(
’; (アルキル7ヱ/キシポリグリシドール、OI
i n社より市販)、エマルデンー120(ポリエチ
レンオキシドフルキルエステル、化工アトラス (株)
より市販)等が挙げられろ。 上記界面活性剤は、単独又は併用で用いられる。 ところが、これら界面活性剤はQj独又は併用で用いた
場合でも十分な塗布性が得られない。この為にパーフル
オロアルキルスルホン酸塩を用いる“1−で解決される
。本発明のパーフルオロアルキルスルホン酸塩は炭素数
6及至12のパーフルオロアルキル基から成り、更に塩
としては一価の陽イオンかC)成る。−価の陽イオンは
、アルカリ金属イオン及びトリアルキルアンモニウムイ
オンの中から選択される。 具体的な例としては、フルオロテンサイドFT −24
8(パーフルオロオクチルスルホン酸・テトラエチルア
ンモニウム、tlBer社より市販)、フルオラード
PC−93(パーフルオロアルキルスルホンアンモニウ
ム、ミネソタ・マイニング アンド マニアアクチャリ
ング社より市販)、フルオラドFC−95(パーフルオ
ロアルキルスルホン酸−カリウム、ミネソタ・マイニン
グ・アンド・マニアアクチャリング社より市販)等が挙
げられる。 上記本発明に係る界面活性剤は単独で使用する場合は塗
布液重量当り15%から、0.00001%好ましくは
10%から0.00005%である。又、他の界面活性
剤を使用して用いる場合本発明に係るパーフルオロアル
キルスルホン酸塩は全界面活性剤重量の25%から0.
01%好ましくは20%から0.1%あれば充分である
。 本発明の試薬層には、目的とするアナライトを分析する
為に適宜選択された試薬類、例えば、酵素、補酵素、色
原体、緩衝剤又は酸、アルカリ等が早げC)れる、更に
他の付加的な添加I’llとして保恒六り(例えば酸化
防止剤)、硬膜,¥1等が含有される。 本発明に係る界面活性剤を用いた塗布液は通常写真上X
.等で用いられる公知の塗布方法を用いる1丁で塗布す
る事が可能である。 例えば浸漬塗布方法、スライドホッパー塗布方法、カー
テン塗布方法、ドクターブレード塗布方法17を用いる
41’が出来る。 本発明に係る支持体は、光透過性かつ液体不没透性のも
のを用いる必要がある。ここでいう光透過性とはアナラ
イト検出反応により選択されたある電磁輻射線のある波
長範囲の少なくとも約4096以上好ましくは約65%
以上透過する事をいう。上記の電磁輻射線は紫外線、近
紫外線、可視光及び近赤外線を含む範囲から選択され更
に具体的には約20 On mから約900旧0の範囲
の波長である。又、液体不没透性は、例えば水を実質的
に透過させない事をいい、この条件を満たす支持体であ
ればフィルム状、シート状、薄板状又は池の形態を適宜
選択できる。具体的な例としては、セルロースアセテー
ト、セルロースアセテートブチレート、ポリエチレンテ
レ7タレートボリスチレン、ポリプロピレン、ポリカー
ボネート等の高分子材料及び、ガラス等が挙げられる。 これら支持体の厚みは約50乃至約500ミクロン好ま
しくは約100乃至約300ミクロンである。 本発明によれば上記支持体上に本発明の界面活性剤を含
む試薬層及び多孔性板I7!層を順次積層して、本発明
の分析素子とされる。・この際、支持体表面と試薬層と
の接着性を改善する為に下引き1Gを設けるか、又は支
持体表面を化学的処理(例えば酸処理、アルカリ処理)
又は物理化学的処理(例えば、コロナ放電処理、グロー
放電処理、紫外線照射処理、火焔処理)を単独又は組合
わせて、施こi ’Isが出来る。 本発明に係る多孔性展開層は種々の公知のものを用いる
事が出来る。これらは、特公昭53−21(i77号に
記載された8!能のうち少なくとも、一定容量の流体試
料を、j11位面積当り一定容量を試薬1−に均一に配
布する機能を有する必要がある。他の機能は前述の機能
を有する層が併せ持っても良いし又、必要に応じて別の
1−としても良い。 多孔性i 1311層の例としては、前述の1、テ公昭
53−21677号に記載のブラシュボリマーからJ戊
る、展開層、1、デfJIl昭55一種64356号に
記載された、親水化処理した織物から成る展17fJ層
、特開昭57−94658号に記載されたyLR構造展
開層、特開昭55−90859号記載の輸送m粒状構造
物及び特開昭57−i01760号及び同574017
61号記載の粒子結合体等が挙げられる。上記多孔性展
開層の膜厚は、その空に率及び、適用する液体試料の容
量によって、決定されるが、1121’7は好ましくは
、約100乃至約500ミクロン更に好ましくは約15
0乃至約400 ミクロンである。又空隙率は約20乃
至約85%である。 本発明の分析素子は、必要に応じて、袖々の層を組合わ
せる事が可能である。例えば米国特許第3.992,1
58号記載の反射層、下塗り層、同4,042,335
号記載の放射線ブロッキング層、同4,066.403
号記載のバリヤ層、同4,166.093号記載のマイ
グレーション阻止層、特開昭55−90859号記載の
スカベンジャ層を任意に組合わせて、本発明の口約に合
わせて任意の枯成とする事が出来る。 更に本発明の分析素子の多孔性展TmNには必要に応じ
て、試薬の一部又は全部を含む事が可能である。これら
はアナライトの性質及び、試薬類の性質により適宜選択
される。 本発明の分析素子を用いて、流体試料中のアナライトの
量を決定する場合、一定量の流体試料を、多孔性展開層
へ点着の後一定温度で保温し、分析素Tの支持体側から
反射スペクトロホトメトリにより初速度広又は、反応終
点法に従って測定を行ない、得られた測定値をそのまま
又は一定の数式で変換し、予め作成した検量線に当ては
める下でアナライトの量を決定する事が出来る。 本発明の分析素子に適用される流体試料の惜は任意に定
める事が出来るが、好ましくは約5μlから約5opl
更に好ましくは約5μIから約20μ!である。通常的
10μlの流体試料を適用するのが好ましい。又保温は
約25℃から約40℃好ましくは約30℃から約40
’C通常は約37℃で行なわれ、かつ保温時間は、2分
から20分間まで適宜選択される。 本発明の分析素子は、全血液、血清、血奨のいづれの分
析にも不都合なく用いる11が出来る。更には尿、リン
パ液、Im准等の他の体液も不都合なく用いられる。全
血液を用いる場合には必要に応じて、検出の為の電磁輻
射線が血球により、妨害を、受けるのをさける為に前述
の放射線ブロッキング層又は他の反射I@を設ける事が
出来る。 不発明の分析素r−:こ用いられる分析反応は、その目
的により任、暮に定めることができるが、例乏ば臨床化
学の分野に有用であり、特に生物学的液1ド試料、すな
わち血液又は尿中の成分の分析に用いられる。 〔実施例〕 以下に実施例を挙げて、本発明を更に、兵庫的に説明す
るが本発明はこれらの実5鬼例によって限定されるもの
ではない。 実施例一種 第1の試薬層 オセインゼラチン 70.2g塩酸
トリス(ヒドロキシメチル) アミンメタン 7,0g7ノ化
ナトリウム 12.6g2%ビス(
ビニルスルホニル) エタン水溶Q 55.1゜0
.08!6フルオロテンサイドFT248水;シ液(バ
イエル社製) 6.78蒸留水
260.0gから成る塗布液を
調製し、表面張力及び粘度(B型粘度計)測定した後、
厚み180ミクロンの下引き済の透明なポリエチレンテ
レフタレート支持体上に、ウェッ)II!!厚250ミ
クロンで塗布乾燥を行なった。更に、f!厚測定を行な
い塗布状態の観察を行なった。 第二の試薬層 オセインゼラチン 157.5g亜
gi酸ナトリウム 31.5H2O
% ト リ ト ン X 一種00水ン8 液
52.5g2%ビス(ビニルスルホニ
ルエタン) 水溶液 52.6g蒸留
水 733.5gから成る
塗布液を、ウェット膜厚500ミクロンで第一の試薬層
上に塗布乾燥を行なった。 展開層 濾紙粉末(東洋濾紙(株)製) 91.0g
スチレン−グリシツルメタアクリレート共重合体(重合
比9 :1 ) 27.4g) ’) )
ンX 一種00(a −ム&バー X1l12) 9
.1gキシレン 280gか
ら成る塗布液を前記tjS2の試薬層上に、ウェット膜
厚630ミクロンで塗布乾燥を行ない、本発明の分析素
子1とした。 更に比較分析素子として、第一の試薬層の0.08%フ
ルオロテンサイドF ’r 248水;8液を0.08
%フルカノールXC水;8液に変えた以外は同一の組成
で塗布を行ないモ均厚み丁(μIfi)、標塾偏差Sd
(μζn)及び変動係数cv(%)、塗布故障を観察し
、その′”′°“”″°″−”° 4縞 \2ノ′ 更に、前述の分析素子を1.5c+oX 1.5cu+
1.:VfI哉し、中心に直径81の穴をあけたプラス
チック、マツン) (2,5c+aX 3.Oca1
)に封入し、分析フィルムとした。この本発明及び比較
分析フィルムを用い展開層側から、ヘパリン採血した、
ヘモグロビン濃度の異なるヒト全血液を10μl、=X
’X1し、37℃7分間インキエベーシランを行なった
後546nmで支持体側から反射濃度を測定した。これ
を各10回繰返し、平均反射濃度(D R)標準偏差(
SD)、変動係数(CV(%))を出した。結果は第2
表に示す。 以」二の結果から、本発明の分析素子は、塗布の故障が
なく、均一な膜厚を有してり1ろばかりでなく、良好な
同時再現性を示す事が明らかである。 実施例−2(グルコース分析素子) 0試薬層 オセインゼラチン 50g1.7
−7ヒドロキシナ7タレン 1.94gツメトン
0.66g5%アルカ
ノールXC水溶液 lago、2%フルオ
ロテンサイドFT−248水溶y1
32 g塩酸4−アミノアンチピリン
2.7gP OD
120000VG OD
79000V1%ビス (ビニルスルホニル) エタン水溶液 34.1g1.
5M ’l /、a 塩K 街WL (pH6,
70) 49.0g蒸留水
250gから成る溶液を作成した
後、5%炭酸カリワム水溶液でpHを6.1に合わせ更
に全重量が480gになるように蒸留水を加え、塗布液
とした。実施例一種と同様に表面張力、粘度を測定した
後、ウェット膜厚250ミクロンで同様に、下引き済み
の膜厚180ミクロンの透明なポリエチレンテレフタレ
ート上に塗布乾燥し、膜厚を測定した。更に比較として
0.2%フルオロテンサイドFT−248水溶液を0.
2%アルカノールXC水溶液に変えた以外、同一のもの
を作成した。 多孔性展開層 濾紙粉末(東洋濾紙(株)) 91g
トリトンX一種00<ロームアン)′I−%−ス社)
9.1gスチレンーグリンノルメタアクリレート共重合
体(重合比 9;1)22.8g7ノ化ナトリウム
0.096gキシレン
280gから成る、塗布液を、上記試
薬層上1こウェット膜厚675ミクロンで塗布乾燥し本
発明の分析素子2及び比較分析素子(2)とした、先掲
第1表1こ倣って結果を第3表に示す。 更1こ本発明の分析素)2及び比較分析素子(2)を実
施例一種と同様にプラスチックマウントに77人し、グ
ルコース濃度の異なる人血清を10μ!多孔性展開層側
から点着し、37℃7分間インキュベーションを行なっ
た後、546 n鴫で反射濃度を測定した。これを各々
各10回測定し、平均反射濃度(D R) 標Q fQ
差(SD)変動係rlt(CV(%))ヲ11.i以
」−の結果より、本発明の分析素子は比較分析素子−(
こ比べて均一なり膜厚で、塗布故障もなく、分析性能も
非常に良好なものである事が判明した。 実施例−3(アルブミン分析素子) 試薬層 10%アクリルアミド−メチルメタアクリレート共重合
体水溶液 280ビ33%くえん酸水溶
液 61.3g:j Q 9/エマル
デン一種20水溶液 33.3g1タロフル
オロテンサイドFT248水溶液 35.0gを加えた
水溶液に、10%N a 011水溶液を添加し、+1
11を2.8に合わせた後蒸留水を加えて、全体で44
5gにし、塗布液とし、実施例一種と同様に180ミク
ロンの下引き済み透明ポリエチレンテリ7タレート支持
体上に、ウェット膜厚280 ミクロンで塗布乾燥を行
なった。比較の試薬層として、1%フルオロテンサイ)
FT248水溶液にかえて1%エマルデンー120水
溶液を添加した以外全く同じ試薬層を作成した。塗布液
物性、膜厚及び塗布故障については第1表に倣って第5
表に示す。 多孔性試薬展IJII J付 濾紙粉末(東洋if紙(株)) 91.Og
/m2スチレン−グリシツルメタアクリ レート共重合体(ff1合比9 : 1 ) 23
.0g/m2ト リ ト ン X 一種002,Og
/m 2ブロモクレゾールグリーン 2.8g
/m2から成る乾燥膜厚、約300ミクロンの多孔性試
薬展開層を前述の試薬層上に積層した。 更に、異なるアルブミン濃度のヒト血清3検体を用いて
実施例一種と同様にプラスチックマウントに封入した本
発明の分析索子3及び比較分析素子(3)に、多孔性試
薬展開層側から1op1点着し、37℃7分間インキュ
ベージシンを行なった後、63゜+111で反射濃度を
測定した。これを各々各10回測定した。結果は以下の
第6表に示す。 第6表 以上の如く、本発明の分析素子(3)は良好な性能を有
する事が判明した。 〔発明の効果〕 等質、均一膜厚の試薬層を保証することによって測定効
率が上り、且つ分析素子製造の生産性が向上した。
子は、あらかじめアナライトに対応した試7AMを含有
している為、試薬類は均一に含有されねばならない。こ
れは分析素子を構成する各層が均一の膜厚である必要が
ある。特に試薬層はアナライトに対する分析反応の主た
る試薬が含有される所であり、1−分な均一性を有する
必要がある。 ところが、各種の試薬類が;五合されている試薬層塗布
液は塗布条1′1として粘度、表面張力等の物性と塗布
品位との関係が捉え難ぐむら、はじき或、尾引き等の塗
布故障が発生し易く、又十分に均一な膜厚を保証し難い
。 上記問題点に照し本発明の目的は分析素子の措成層特:
こ試薬層が’、’r flな均−v、I’7を有する分
析素子を提供rることにある。 【問題点を解決するための手段】 分析素子の11可成層、特に試薬層は数種の定量用試薬
を含有゛rるので等質な均−v、厚に塗布される。 従来写真乳剤等の薄膜塗布に於ては、塗布助剤として各
種の界面活性珂を適用し塗布故障に対処し塗布品位を保
つことが行われる。 しかしながら分析素子の試薬層は十分な技術蓄積のある
写真乳剤Jげに比べて乾燥膜Jとして10倍弱1’7
<、塗布ウェット膜厚はバインダ濃度が小さいために2
0倍近い厚みとなり、塗布故障には従来着口されて米た
塗布に係る物性分野外の因子が作用していると思われ、
塗布条1′1:と塗布品位との相関が促え難い。 従って試薬層塗布液に支持体面での滑らかな流延性な′
j−えるには、従来公知に用いられている界面活性剤と
は別に新たに試薬層塗布用の塗布助剤を特定する必要が
ある。 本発明の構成は、水不浸透性、光透過性支持体」二に親
水性ポリマから成る少くとも一層の試薬M及び多孔性J
E、III層を有する分析素子に於て、前記試薬層にパ
ーフルオロアルキルスルホン酸から選ばれる化合物を少
くとも一種含有させ塗布することにある。 上記本発明の態様に於てパーフルオロアルキルスルホン
酸塩は炭素原子数6〜12個からなるパーフルオロアル
キル基を有することが好しい。尚パーフルオロアルキル
スルホン酸の外に陰イオン性界面活性剤及び/または非
イオン性界面活性剤の中から選んで併用してもよい。 以下に本発明の構成に従って試薬層から説明する。 試薬層は親水性ポリマをバインダとして用いる。 親木性ポリマとしては、ゼラチン及びその誘導体、7〃
ロース、水溶性セルロース例えば、カルボキシメチルセ
ルロース、ナトリウム塩、ヒドロキシエチルセルロース
、メチルセルロース、エチルセルロース、ポリアクリル
アミド、ポリメタアクリルアミド及びこれらの共重合体
、ポリ−N−ビニルピロリドン等が挙げられる。更に待
顆昭60一種87160号及び同60一種92907号
記戦の親水性ポリマが用いられる。 親水性バインダの選択はアナライト、試薬の特性及び分
析素子の構成によって適宜選択されるべきて゛ある。 例乏ば、へデ索等熱に24 して弱い試薬を含有させる
場合には、ゼラチン及びその誘導体又は低温硬化アゲロ
ース等が用いられる。又、アナライトが総蛋白質、アル
ブーミン等の場合には、非蛋白質性親水性バインダが用
いられる。 これらは、試薬類とともに、水溶液又は分散液の状態で
塗布液とし、写真工業において公知の塗布ノj法を用い
て、支持体上に塗布を行なう。 この塗布液の塗布助剤としてイオン性、非イオン性W面
活性剤を添加する事は公知である。 イオン性界面活性剤としてはアルカロールXC()リイ
ソプロピルナ7タレンスルホン酸塩、Du f’onL
社より市販)、サポニンアルキルベンゼンスルホ。 ン酸塩等が知られている。 非イオン界面活性剤としては、トリトンX一種00<オ
クチル7エ/キシポリエトキシエタノール、Rot目0
& flags社より市販)、サーフアクタント10(
’; (アルキル7ヱ/キシポリグリシドール、OI
i n社より市販)、エマルデンー120(ポリエチ
レンオキシドフルキルエステル、化工アトラス (株)
より市販)等が挙げられろ。 上記界面活性剤は、単独又は併用で用いられる。 ところが、これら界面活性剤はQj独又は併用で用いた
場合でも十分な塗布性が得られない。この為にパーフル
オロアルキルスルホン酸塩を用いる“1−で解決される
。本発明のパーフルオロアルキルスルホン酸塩は炭素数
6及至12のパーフルオロアルキル基から成り、更に塩
としては一価の陽イオンかC)成る。−価の陽イオンは
、アルカリ金属イオン及びトリアルキルアンモニウムイ
オンの中から選択される。 具体的な例としては、フルオロテンサイドFT −24
8(パーフルオロオクチルスルホン酸・テトラエチルア
ンモニウム、tlBer社より市販)、フルオラード
PC−93(パーフルオロアルキルスルホンアンモニウ
ム、ミネソタ・マイニング アンド マニアアクチャリ
ング社より市販)、フルオラドFC−95(パーフルオ
ロアルキルスルホン酸−カリウム、ミネソタ・マイニン
グ・アンド・マニアアクチャリング社より市販)等が挙
げられる。 上記本発明に係る界面活性剤は単独で使用する場合は塗
布液重量当り15%から、0.00001%好ましくは
10%から0.00005%である。又、他の界面活性
剤を使用して用いる場合本発明に係るパーフルオロアル
キルスルホン酸塩は全界面活性剤重量の25%から0.
01%好ましくは20%から0.1%あれば充分である
。 本発明の試薬層には、目的とするアナライトを分析する
為に適宜選択された試薬類、例えば、酵素、補酵素、色
原体、緩衝剤又は酸、アルカリ等が早げC)れる、更に
他の付加的な添加I’llとして保恒六り(例えば酸化
防止剤)、硬膜,¥1等が含有される。 本発明に係る界面活性剤を用いた塗布液は通常写真上X
.等で用いられる公知の塗布方法を用いる1丁で塗布す
る事が可能である。 例えば浸漬塗布方法、スライドホッパー塗布方法、カー
テン塗布方法、ドクターブレード塗布方法17を用いる
41’が出来る。 本発明に係る支持体は、光透過性かつ液体不没透性のも
のを用いる必要がある。ここでいう光透過性とはアナラ
イト検出反応により選択されたある電磁輻射線のある波
長範囲の少なくとも約4096以上好ましくは約65%
以上透過する事をいう。上記の電磁輻射線は紫外線、近
紫外線、可視光及び近赤外線を含む範囲から選択され更
に具体的には約20 On mから約900旧0の範囲
の波長である。又、液体不没透性は、例えば水を実質的
に透過させない事をいい、この条件を満たす支持体であ
ればフィルム状、シート状、薄板状又は池の形態を適宜
選択できる。具体的な例としては、セルロースアセテー
ト、セルロースアセテートブチレート、ポリエチレンテ
レ7タレートボリスチレン、ポリプロピレン、ポリカー
ボネート等の高分子材料及び、ガラス等が挙げられる。 これら支持体の厚みは約50乃至約500ミクロン好ま
しくは約100乃至約300ミクロンである。 本発明によれば上記支持体上に本発明の界面活性剤を含
む試薬層及び多孔性板I7!層を順次積層して、本発明
の分析素子とされる。・この際、支持体表面と試薬層と
の接着性を改善する為に下引き1Gを設けるか、又は支
持体表面を化学的処理(例えば酸処理、アルカリ処理)
又は物理化学的処理(例えば、コロナ放電処理、グロー
放電処理、紫外線照射処理、火焔処理)を単独又は組合
わせて、施こi ’Isが出来る。 本発明に係る多孔性展開層は種々の公知のものを用いる
事が出来る。これらは、特公昭53−21(i77号に
記載された8!能のうち少なくとも、一定容量の流体試
料を、j11位面積当り一定容量を試薬1−に均一に配
布する機能を有する必要がある。他の機能は前述の機能
を有する層が併せ持っても良いし又、必要に応じて別の
1−としても良い。 多孔性i 1311層の例としては、前述の1、テ公昭
53−21677号に記載のブラシュボリマーからJ戊
る、展開層、1、デfJIl昭55一種64356号に
記載された、親水化処理した織物から成る展17fJ層
、特開昭57−94658号に記載されたyLR構造展
開層、特開昭55−90859号記載の輸送m粒状構造
物及び特開昭57−i01760号及び同574017
61号記載の粒子結合体等が挙げられる。上記多孔性展
開層の膜厚は、その空に率及び、適用する液体試料の容
量によって、決定されるが、1121’7は好ましくは
、約100乃至約500ミクロン更に好ましくは約15
0乃至約400 ミクロンである。又空隙率は約20乃
至約85%である。 本発明の分析素子は、必要に応じて、袖々の層を組合わ
せる事が可能である。例えば米国特許第3.992,1
58号記載の反射層、下塗り層、同4,042,335
号記載の放射線ブロッキング層、同4,066.403
号記載のバリヤ層、同4,166.093号記載のマイ
グレーション阻止層、特開昭55−90859号記載の
スカベンジャ層を任意に組合わせて、本発明の口約に合
わせて任意の枯成とする事が出来る。 更に本発明の分析素子の多孔性展TmNには必要に応じ
て、試薬の一部又は全部を含む事が可能である。これら
はアナライトの性質及び、試薬類の性質により適宜選択
される。 本発明の分析素子を用いて、流体試料中のアナライトの
量を決定する場合、一定量の流体試料を、多孔性展開層
へ点着の後一定温度で保温し、分析素Tの支持体側から
反射スペクトロホトメトリにより初速度広又は、反応終
点法に従って測定を行ない、得られた測定値をそのまま
又は一定の数式で変換し、予め作成した検量線に当ては
める下でアナライトの量を決定する事が出来る。 本発明の分析素子に適用される流体試料の惜は任意に定
める事が出来るが、好ましくは約5μlから約5opl
更に好ましくは約5μIから約20μ!である。通常的
10μlの流体試料を適用するのが好ましい。又保温は
約25℃から約40℃好ましくは約30℃から約40
’C通常は約37℃で行なわれ、かつ保温時間は、2分
から20分間まで適宜選択される。 本発明の分析素子は、全血液、血清、血奨のいづれの分
析にも不都合なく用いる11が出来る。更には尿、リン
パ液、Im准等の他の体液も不都合なく用いられる。全
血液を用いる場合には必要に応じて、検出の為の電磁輻
射線が血球により、妨害を、受けるのをさける為に前述
の放射線ブロッキング層又は他の反射I@を設ける事が
出来る。 不発明の分析素r−:こ用いられる分析反応は、その目
的により任、暮に定めることができるが、例乏ば臨床化
学の分野に有用であり、特に生物学的液1ド試料、すな
わち血液又は尿中の成分の分析に用いられる。 〔実施例〕 以下に実施例を挙げて、本発明を更に、兵庫的に説明す
るが本発明はこれらの実5鬼例によって限定されるもの
ではない。 実施例一種 第1の試薬層 オセインゼラチン 70.2g塩酸
トリス(ヒドロキシメチル) アミンメタン 7,0g7ノ化
ナトリウム 12.6g2%ビス(
ビニルスルホニル) エタン水溶Q 55.1゜0
.08!6フルオロテンサイドFT248水;シ液(バ
イエル社製) 6.78蒸留水
260.0gから成る塗布液を
調製し、表面張力及び粘度(B型粘度計)測定した後、
厚み180ミクロンの下引き済の透明なポリエチレンテ
レフタレート支持体上に、ウェッ)II!!厚250ミ
クロンで塗布乾燥を行なった。更に、f!厚測定を行な
い塗布状態の観察を行なった。 第二の試薬層 オセインゼラチン 157.5g亜
gi酸ナトリウム 31.5H2O
% ト リ ト ン X 一種00水ン8 液
52.5g2%ビス(ビニルスルホニ
ルエタン) 水溶液 52.6g蒸留
水 733.5gから成る
塗布液を、ウェット膜厚500ミクロンで第一の試薬層
上に塗布乾燥を行なった。 展開層 濾紙粉末(東洋濾紙(株)製) 91.0g
スチレン−グリシツルメタアクリレート共重合体(重合
比9 :1 ) 27.4g) ’) )
ンX 一種00(a −ム&バー X1l12) 9
.1gキシレン 280gか
ら成る塗布液を前記tjS2の試薬層上に、ウェット膜
厚630ミクロンで塗布乾燥を行ない、本発明の分析素
子1とした。 更に比較分析素子として、第一の試薬層の0.08%フ
ルオロテンサイドF ’r 248水;8液を0.08
%フルカノールXC水;8液に変えた以外は同一の組成
で塗布を行ないモ均厚み丁(μIfi)、標塾偏差Sd
(μζn)及び変動係数cv(%)、塗布故障を観察し
、その′”′°“”″°″−”° 4縞 \2ノ′ 更に、前述の分析素子を1.5c+oX 1.5cu+
1.:VfI哉し、中心に直径81の穴をあけたプラス
チック、マツン) (2,5c+aX 3.Oca1
)に封入し、分析フィルムとした。この本発明及び比較
分析フィルムを用い展開層側から、ヘパリン採血した、
ヘモグロビン濃度の異なるヒト全血液を10μl、=X
’X1し、37℃7分間インキエベーシランを行なった
後546nmで支持体側から反射濃度を測定した。これ
を各10回繰返し、平均反射濃度(D R)標準偏差(
SD)、変動係数(CV(%))を出した。結果は第2
表に示す。 以」二の結果から、本発明の分析素子は、塗布の故障が
なく、均一な膜厚を有してり1ろばかりでなく、良好な
同時再現性を示す事が明らかである。 実施例−2(グルコース分析素子) 0試薬層 オセインゼラチン 50g1.7
−7ヒドロキシナ7タレン 1.94gツメトン
0.66g5%アルカ
ノールXC水溶液 lago、2%フルオ
ロテンサイドFT−248水溶y1
32 g塩酸4−アミノアンチピリン
2.7gP OD
120000VG OD
79000V1%ビス (ビニルスルホニル) エタン水溶液 34.1g1.
5M ’l /、a 塩K 街WL (pH6,
70) 49.0g蒸留水
250gから成る溶液を作成した
後、5%炭酸カリワム水溶液でpHを6.1に合わせ更
に全重量が480gになるように蒸留水を加え、塗布液
とした。実施例一種と同様に表面張力、粘度を測定した
後、ウェット膜厚250ミクロンで同様に、下引き済み
の膜厚180ミクロンの透明なポリエチレンテレフタレ
ート上に塗布乾燥し、膜厚を測定した。更に比較として
0.2%フルオロテンサイドFT−248水溶液を0.
2%アルカノールXC水溶液に変えた以外、同一のもの
を作成した。 多孔性展開層 濾紙粉末(東洋濾紙(株)) 91g
トリトンX一種00<ロームアン)′I−%−ス社)
9.1gスチレンーグリンノルメタアクリレート共重合
体(重合比 9;1)22.8g7ノ化ナトリウム
0.096gキシレン
280gから成る、塗布液を、上記試
薬層上1こウェット膜厚675ミクロンで塗布乾燥し本
発明の分析素子2及び比較分析素子(2)とした、先掲
第1表1こ倣って結果を第3表に示す。 更1こ本発明の分析素)2及び比較分析素子(2)を実
施例一種と同様にプラスチックマウントに77人し、グ
ルコース濃度の異なる人血清を10μ!多孔性展開層側
から点着し、37℃7分間インキュベーションを行なっ
た後、546 n鴫で反射濃度を測定した。これを各々
各10回測定し、平均反射濃度(D R) 標Q fQ
差(SD)変動係rlt(CV(%))ヲ11.i以
」−の結果より、本発明の分析素子は比較分析素子−(
こ比べて均一なり膜厚で、塗布故障もなく、分析性能も
非常に良好なものである事が判明した。 実施例−3(アルブミン分析素子) 試薬層 10%アクリルアミド−メチルメタアクリレート共重合
体水溶液 280ビ33%くえん酸水溶
液 61.3g:j Q 9/エマル
デン一種20水溶液 33.3g1タロフル
オロテンサイドFT248水溶液 35.0gを加えた
水溶液に、10%N a 011水溶液を添加し、+1
11を2.8に合わせた後蒸留水を加えて、全体で44
5gにし、塗布液とし、実施例一種と同様に180ミク
ロンの下引き済み透明ポリエチレンテリ7タレート支持
体上に、ウェット膜厚280 ミクロンで塗布乾燥を行
なった。比較の試薬層として、1%フルオロテンサイ)
FT248水溶液にかえて1%エマルデンー120水
溶液を添加した以外全く同じ試薬層を作成した。塗布液
物性、膜厚及び塗布故障については第1表に倣って第5
表に示す。 多孔性試薬展IJII J付 濾紙粉末(東洋if紙(株)) 91.Og
/m2スチレン−グリシツルメタアクリ レート共重合体(ff1合比9 : 1 ) 23
.0g/m2ト リ ト ン X 一種002,Og
/m 2ブロモクレゾールグリーン 2.8g
/m2から成る乾燥膜厚、約300ミクロンの多孔性試
薬展開層を前述の試薬層上に積層した。 更に、異なるアルブミン濃度のヒト血清3検体を用いて
実施例一種と同様にプラスチックマウントに封入した本
発明の分析索子3及び比較分析素子(3)に、多孔性試
薬展開層側から1op1点着し、37℃7分間インキュ
ベージシンを行なった後、63゜+111で反射濃度を
測定した。これを各々各10回測定した。結果は以下の
第6表に示す。 第6表 以上の如く、本発明の分析素子(3)は良好な性能を有
する事が判明した。 〔発明の効果〕 等質、均一膜厚の試薬層を保証することによって測定効
率が上り、且つ分析素子製造の生産性が向上した。
Claims (3)
- (1)水不浸透性、光透過性支持体上に、親水性ポリマ
から成る少なくとも一層の試薬層及び多孔性展開層を有
する分析素子において、前記試薬層にパーフルオロアル
キルスルホン酸塩から選ばれる界面活性剤を少なくとも
一種含有する事を特徴とする分析素子。 - (2)前記パーフルオロアルキルスルホン酸塩が、炭素
原子数6乃至12のパーフルオロアルキル基を有するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の分析素子。 - (3)上記パーフルオロアルキルスルホン酸塩及び他の
陰イオン性界面活性剤及び/又は非イオン性界面活性剤
の中から選択された少なくとも一種の界面活性剤とを併
せて含有する事を特徴とする特許請求の範囲第1項また
は第2項記載の分析素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20447686A JPS6358257A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 均一厚みの試薬層を有する分析素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20447686A JPS6358257A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 均一厚みの試薬層を有する分析素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6358257A true JPS6358257A (ja) | 1988-03-14 |
Family
ID=16491158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20447686A Pending JPS6358257A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 均一厚みの試薬層を有する分析素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6358257A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012158766A (ja) * | 2003-10-17 | 2012-08-23 | Three M Innovative Properties Co | 診断装置及びその製造方法 |
-
1986
- 1986-08-29 JP JP20447686A patent/JPS6358257A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012158766A (ja) * | 2003-10-17 | 2012-08-23 | Three M Innovative Properties Co | 診断装置及びその製造方法 |
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