JPWO2019117102A1 - 液体試料検査キット用膜担体、液体試料検査キット、液体試料検査キットの製造方法、液体試料の検査方法及び膜担体 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)液体試料中の被検出物質を検出する液体試料検査キット用膜担体であり、
前記液体試料を輸送できる、一体成型された少なくとも一つの流路を備え、
前記流路の底面に、前記液体試料を輸送するための毛細管作用を生じせしめる微細構造が設けられ、
前記流路の中で前記底面の高さレベルが変化する段差が少なくとも一つ設けられている、液体試料検査キット用膜担体であり、
前記段差が、前記液体試料の輸送方向について、上流側に比べ下流側の前記底面の高さレベルが高くなるように設けられている、液体試料検査キット用膜担体。
(2)前記微細構造が、円錐、多角錐、円錐台、多角錐台、円柱、多角柱、半球、半楕円体の何れを有する(1)に記載の液体試料検査キット用膜担体。
(3)前記段差における前記底面の高さレベルの変化量が、前記段差の上流側の前記微細構造の高さの2倍以下である、(1)又は(2)に記載の液体試料検査キット用膜担体。
(4)前記流路において、前記段差の下流側で、前記底面の高さレベルが前記段差の上流側の高さレベルに近づくように傾斜が設けられている、(1)〜(3)の何れか一項に記載の液体試料検査キット用膜担体。
(5)前記段差を境界として、その上流側と下流側とで前記微細構造が変化する、(1)〜(4)の何れか一項に記載の液体試料検査キット用膜担体。
(6)前記段差を境界として、その下流側の前記微細構造の高さが上流側よりも小さい、(1)〜(5)の何れか一項に記載の液体試料検査キット用膜担体。
(7)前記微細構造の高さが、前記流路内で10μm以上500μm以下である、(1)〜(6)の何れか一項に記載の液体試料検査キット用膜担体。
(8)液体試料中の被検出物質を検出する液体試料検査キットであり、
(1)〜(7)の何れか一項に記載された液体試料検査キット用膜担体を備え、
前記膜担体は、前記液体試料中の前記被検出物質を検出する検知ゾーンを有し、
前記検知ゾーンにおいて、前記被検出物質が検出された際に色変化が生じる、液体試料検査キット。
(9)前記検知ゾーンが、前記流路内の傾斜部に設けられている、(8)に記載の液体試料検査キット。
(10)前記液体試料中の前記被検出物質と特異的に反応する抗体又はその抗原結合性断片を有する標識体が、前記被検出物質と反応し得るように前記液体試料検査キットの少なくとも一部に設けられており、
前記色変化は、前記被検出物質と結合した前記標識体によって生じる、(8)又は(9)に記載の液体試料検査キット。
(11)前記標識体が、着色ラテックス粒子又は蛍光ラテックス粒子に前記抗体又は前記抗原結合性断片が結合した粒子である、(10)に記載の液体試料検査キット。
(12)前記検知ゾーンには、前記被検出物質を検出する検出物質が固定されており、 前記色変化は、前記標識体が前記検出物質により前記検知ゾーンに保持されて呈色することによって生じる、(10)又は(11)に記載の液体試料検査キット。
(13)(8)〜(12)の何れか一項に記載された液体試料検査キットの製造方法であり、
前記検知ゾーンに、前記被検出物質を前記検知ゾーンに保持することによって前記色変化を生じせしめる検出物質を固定する工程を備える、液体試料検査キットの製造方法。
(14)(8)〜(12)の何れか一項に記載された液体試料検査キットを用いる、液体試料の検査方法であり、
前記液体試料と、前記液体試料中の被検出物質と特異的に結合する標識体とを混合して混合液体試料を調製し、前記被検出物質と前記標識体とを互いに結合させる工程と、
前記混合液体試料を前記膜担体に設けられた滴下ゾーンに滴下する工程と、
前記微細構造により、前記混合液体試料を前記滴下ゾーンから前記検知ゾーンへ輸送する工程と、
前記検知ゾーンにおける色変化を検知する工程と、を備える、液体試料の検査方法。
(15)液体試料中の被検出物質を検出する膜担体であり、
少なくとも一つの流路を備え、
前記流路の底面に、微細構造が設けられ、
前記流路の中で段差が少なくとも一つ設けられている、膜担体であり、
前記段差が、前記液体試料の輸送方向について、上流側に比べ下流側の底面の高さレベルが高くなるように設けられている、膜担体。
上記段差11は、液体試料内で高さ方向に関する撹拌をより促進する観点から、流路2の底面の高さレベルが不連続的に変化するものが好ましい。
尚、上記段差11は流路2の底面の高さレベルが変化するものであり、凸構造(例えば、出っ張り)や凹構造(例えば、溝)は除かれる。
又、上記段差11の底面レベルの高さの変化量すなわち段差11の高さは、例えば、5μm以上1000μm以下、好ましくは10μm以上500μm以下である。
<モールドの準備>
モールドは、レーザー加工及び機械切削によって作製した。図11に微細構造を作成するためのモールド20を示す。図11に示すモールド20は、複数の領域(第一の領域A、第二の領域B)を有し、その表面には、図8に示す微細構造(凸部)に対応する凹部が形成されている(図示せず)。モールド20はアルミ合金A5052製である。このモールド(金型)の中心部には、30mm×30mmの範囲に微細加工が施されている。モールド20の加工範囲のうち、特定の一辺(20A)から加工範囲内側に5mmの位置に、特定の一辺(20A)と平行に深さ(高さ)100μmの段差11が設けられている。段差と特定の一辺(20A)との間の領域(領域A)と、領域A以外の領域(領域B)には、それぞれ径が100μm、深さ(表では高さということもある)100μmの円錐型の凹部(微細構造を転写した際に凸部を形成できる凹部)が、微細構造同士の最近接距離(最近接微細構造間距離)5を5μmとして図3や図8の三角配列形式で並んでいる。
上記のモールドの凹凸面に対し、転写した際のモールドと熱可塑性プラスチックの剥離を容易かつ確実にするため、離型処理を施した。離型処理は、ダイキン工業社製オプツールHD−2100THに約1分間浸し、乾燥させたのち、一晩静置することで行った。
上記のようにして得られたモールドを用いて、熱可塑性プラスチックに微細構造を転写した。熱可塑性プラスチックとしては、ポリスチレン(デンカ株式会社製デンカスチレンシート、膜厚300μm)を用いた。加工方法として熱インプリントを用い、装置はSCIVAX社製X−300を用いた。成形温度は120℃、印加圧力は5.5MPaとし、10分間転写を行った。転写後は、圧力を印加したまま熱可塑性プラスチックとモールドを80℃まで冷却し、その後圧力を除くことで、一端側から順に領域A及び領域Bを有する膜担体を作製した。
実験例1における段差の深さを10μm、領域A及び領域Bの微細構造を、径が10μm、深さ10μmの円錐型の凹部としたこと以外は、実験例1と同様の条件で膜担体を作製した。
実験例1における段差の深さを500μm、領域A及び領域Bの微細構造を、径が500μm、深さ500μmの円錐型の凹部としたこと以外は、実験例1と同様の条件で膜担体を作製した。
実験例1における段差の深さを50μmとしたこと以外は、実験例1と同様の条件で膜担体を作製した。
実験例1における段差の深さを200μmとしたこと以外は、実験例1と同様の条件で膜担体を作製した。
実験例1における領域Bの微細構造を、径が10μm、深さ10μmの円錐型の凹部としたこと以外は、実験例1と同様の条件で膜担体を作製した。
実験例1における段差の深さを500μm、領域Aの微細構造を、径が500μm、深さ500μmの円錐型の凹部としたこと以外は、実験例1と同様の条件で膜担体を作製した。
実験例1における段差の深さを500μm、領域Aの微細構造を、径が500μm、深さ500μmの円錐型の凹部とし、領域Bの微細構造を、径が10μm、深さ10μmの円錐型の凹部としたこと以外は、実験例1と同様の条件で膜担体を作製した。
図12に、実験例9の微細構造を作成するためのモールド20を示す。特記しない限り、実験例1のモールド20と同一である。図12は微細構造(凸部)に対応する凹部を図示していない。領域Bのうち、段差11から特定の一辺20Aと反対方向に5mm幅分の領域(領域B1)に傾斜をつけ、領域Bのうち領域B1以外の領域(領域B2)のモールド面の高さレベルと、領域Aのモールド面の高さレベルとを一致させたこと以外は、実験例1と同様の条件で膜担体を作製した。但し、特定の一辺20Aの高さレベル、特定の一辺20Aの対辺20Bの高さレベル、領域B1と領域B2の境界線20Cの高さレベルは、同一にした。
実験例9における段差の深さを50μmとしたこと以外は、実験例9と同様の条件で膜担体を作製した。
実験例9における段差の深さを200μmとしたこと以外は、実験例9と同様の条件で膜担体を作製した。
実験例9における領域B1及び領域B2の微細構造を、径が10μm、深さ10μmの円錐型の凹部とした以外は、実験例9と同様の条件で膜担体を作製した。
実験例9における段差の深さを500μm、領域Aの微細構造を、径が500μm、深さ500μmの円錐型の凹部とした以外は、実験例9と同様の条件で膜担体を作製した。
実験例9における段差の深さを500μm、領域Aの微細構造を、径が500μm、深さ500μmの円錐型の凹部とし、領域B1及び領域B2の微細構造を、径が10μm、深さ10μmの円錐型の凹部とした以外は、実験例9と同様の条件で膜担体を作製した。
実験例9における領域B1の微細構造を、径が10μm、深さ10μmの円錐型の凹部とした以外は、実験例9と同様の条件で膜担体を作製した。
実験例9における段差の深さを500μm、領域A及び領域B2の微細構造を、径が500μm、深さ500μmの円錐型の凹部とした以外は、実験例9と同様の条件で膜担体を作製した。
実験例9における段差の深さを500μm、領域A及び領域B2の微細構造を、径が500μm、深さ500μmの円錐型の凹部とし、領域B1の微細構造を、径が10μm、深さ10μmの円錐型の凹部とした以外は、実験例9と同様の条件で膜担体を作製した。
モールドの微細加工範囲内に段差を設けず、30mm×30mmの全範囲にわたって径が100μm、深さ100μmの円錐型の凹部を設けた以外は、実験例1と同様の条件で膜担体を作製した。
段差の上流側よりも下流側において底面の高さレベルが100μm低くなっている以外は、実験例1と同様の条件で膜担体を作製した。
段差の深さを300μmとした以外は、実験例9と同様の条件で膜担体を作製した。
上記のように作製した膜担体の、領域Bのうち、段差11から特定の一辺(20A)と反対方向に5mm幅分の領域(傾斜を有する構造では領域B1)にUV処理を施した。その部分に、抗A型インフルエンザNP抗体浮遊液、並びに抗B型インフルエンザNP抗体浮遊液を各々線幅1mmで塗布し(塗布量は各3μL)、温風下で良く乾燥させ、検出物質を固定化した。
精製抗A型インフルエンザウイルスNP抗体(上記と別の抗体)及び精製抗B型インフルエンザウイルスNP抗体(上記と別の抗体)を使用した。抗A型インフルエンザウイルスNP抗体に粒子径0.394μmの青色ラテックス粒子(CM/BL セラダイン製)を共有結合で標識し、糖、界面活性剤及びタンパク質を含むトリス緩衝液にラテックス粒子の濃度が0.025w/v%になるように懸濁し、ソニケーションを行って充分に分散浮遊させた抗A型標識体を調製した。同様に抗B型インフルエンザウイルスNP抗体に青色ラテックス粒子を標識した抗B型標識体を調製した。
上記のように作製された液体試料検査キットの端部の標識体パッド上(滴下ゾーン)に、液体試料を100μL滴下した。液体サンプルは、希釈溶液としてデンカ生研社製クイックナビ―Fluに付属している検体浮遊液を用い、A型インフルエンザウイルスA/Beijing/32/92(H3N2)(以下A型ということもある)を4×104倍に希釈したものと、B型インフルエンザウイルスB/Shangdong/7/97(以下B型ということもある)を4×103倍に希釈したものの2種を用いた。
濃さが安定するまでの時間は、A型の濃さが安定するまでの時間と、B型の濃さが安定するまでの時間との平均値を、濃さが安定するまでの時間として用いた。
A:判定時間(濃さが安定するまでの時間)6分以内にA型で7×104以上、B型で7×103以上の希釈倍率で判定可能なもの、又はA型で8×104以上、B型で8×103以上の希釈倍率で判定可能なもの。
B:総合評価がA、C何れにもあてはまらないもの。
C:判定時間が8分以上10分以下のもの。
D:判定時間が10分を超えるもの、又は、判定可能な希釈倍率がA型で4×104以下、又は、B型で4×103以下のもの。
実験例21〜37における膜担体の作製は、領域A、領域B1及び領域B2において、
表3〜4に示すとおりの段差の深さ、微細構造(凸部)の径及び微細構造(凸部)の高さとなるようにすること以外は、実験例1と同様にして行った。
次いで、用いる粒子を着色ラテックス粒子から蛍光ラテックス粒子(micromer-F 蛍光ラテックス粒子 材料ポリスチレン コアフロント社製)に変更し、試験開始後4分後に着色ラインの有無をイムノクロマトリーダ(C11787 浜松ホトニクス社製)で読み取りできなくなる倍率(蛍光判定可能な限界倍率)を求めたこと以外は、実験例1〜17と同様にして、検知ゾーンの作製、標識体のセット及び検知評価を行った。結果を表3〜4に示した。
A:試験開始後4分での蛍光判定可能な限界倍率が、A型で1×106以上、B型で1×105以上であるもの。
B:総合評価がA、C何れにもあてはまらないもの。
C:試験開始後4分での蛍光判定可能な限界倍率が、A型で7×105未満、B型で7×104未満であるもの。
段差を設けない場合、高感度が得られなかった(実験例18)。段差の上流側よりも下流側において底面の高さレベルが低い場合、液体が下流側へ流れず、測定できなかった(実験例19)。
段差における底面の高さレベルの変化量が、段差の上流側の前記微細構造の高さの2倍を超えると、判定時間が長かった(実験例20)。
3,13 膜担体
3x,13x 滴下ゾーン
3y,13y 検知ゾーン
4 凸部の底面における代表長さ(凸部の底面の径)
5 最近接微細構造間距離
6,6a,6b,6c,6d 凸部の高さ
8,8a,8b,8c,8d 凸部
7,7a,7b,7c,7d 微細構造
9 平坦部
10,10,10b,10c,10d 凸部の底面
18 液体試料検査キット
18a 筐体
18b 第一開口部
18c 第二開口部
20 モールド
20A 特定の一辺
20B 特定の一辺20Aの対辺
20C 領域B1と領域B2の境界線
A 第一の領域
B 第二の領域
B1 領域
B2 B1以外の領域
d 液体試料の流れる方向(輸送方向)
Claims (15)
- 液体試料中の被検出物質を検出する液体試料検査キット用膜担体であり、
前記液体試料を輸送できる、一体成型された少なくとも一つの流路を備え、
前記流路の底面に、前記液体試料を輸送するための毛細管作用を生じせしめる微細構造が設けられ、
前記流路の中で前記底面の高さレベルが変化する段差が少なくとも一つ設けられている、液体試料検査キット用膜担体であり、
前記段差が、前記液体試料の輸送方向について、上流側に比べ下流側の前記底面の高さレベルが高くなるように設けられている、液体試料検査キット用膜担体。 - 前記微細構造が、円錐、多角錐、円錐台、多角錐台、円柱、多角柱、半球、半楕円体の何れかを有する請求項1に記載の液体試料検査キット用膜担体。
- 前記段差における前記底面の高さレベルの変化量が、前記段差の上流側の前記微細構造の高さの2倍以下である、請求項1又は2に記載の液体試料検査キット用膜担体。
- 前記流路において、前記段差の下流側で、前記底面の高さレベルが前記段差の上流側の高さレベルに近づくように傾斜が設けられている、請求項1〜3の何れか一項に記載の液体試料検査キット用膜担体。
- 前記段差を境界として、その上流側と下流側とで前記微細構造が変化する、請求項1〜4の何れか一項に記載の液体試料検査キット用膜担体。
- 前記段差を境界として、その下流側の前記微細構造の高さが上流側よりも小さい、請求項1〜5の何れか一項に記載の液体試料検査キット用膜担体。
- 前記微細構造の高さが、前記流路内で10μm以上500μm以下である、請求項1〜6の何れか一項に記載の液体試料検査キット用膜担体。
- 液体試料中の被検出物質を検出する液体試料検査キットであり、
請求項1〜7の何れか一項に記載された液体試料検査キット用膜担体を備え、
前記膜担体は、前記液体試料中の前記被検出物質を検出する検知ゾーンを有し、
前記検知ゾーンにおいて、前記被検出物質が検出された際に色変化が生じる、液体試料検査キット。 - 前記検知ゾーンが、前記流路内の傾斜部に設けられている、請求項8に記載の液体試料検査キット。
- 前記液体試料中の前記被検出物質と特異的に反応する抗体又はその抗原結合性断片を有する標識体が、前記被検出物質と反応し得るように前記液体試料検査キットの少なくとも一部に設けられており、
前記色変化は、前記被検出物質と結合した前記標識体によって生じる、請求項8又は9に記載の液体試料検査キット。 - 前記標識体が、着色ラテックス粒子又は蛍光ラテックス粒子に前記抗体又は前記抗原結合性断片が結合した粒子である、請求項10に記載の液体試料検査キット。
- 前記検知ゾーンには、前記被検出物質を検出する検出物質が固定されており、
前記色変化は、前記標識体が前記検出物質により前記検知ゾーンに保持されて呈色することによって生じる、請求項10又は11に記載の液体試料検査キット。 - 請求項8〜12の何れか一項に記載された液体試料検査キットの製造方法であり、
前記検知ゾーンに、前記被検出物質を前記検知ゾーンに保持することによって前記色変化を生じせしめる検出物質を固定する工程を備える、液体試料検査キットの製造方法。 - 請求項8〜12の何れか一項に記載された液体試料検査キットを用いる、液体試料の検査方法であり、
前記液体試料と、前記液体試料中の被検出物質と特異的に結合する標識体とを混合して混合液体試料を調製し、前記被検出物質と前記標識体とを互いに結合させる工程と、
前記混合液体試料を前記膜担体に設けられた滴下ゾーンに滴下する工程と、
前記微細構造により、前記混合液体試料を前記滴下ゾーンから前記検知ゾーンへ輸送する工程と、
前記検知ゾーンにおける色変化を検知する工程と、を備える、液体試料の検査方法。 - 液体試料中の被検出物質を検出する膜担体であり、
少なくとも一つの流路を備え、
前記流路の底面に、微細構造が設けられ、
前記流路の中で段差が少なくとも一つ設けられている、膜担体であり、
前記段差が、前記液体試料の輸送方向について、上流側に比べ下流側の前記底面の高さレベルが高くなるように設けられている、膜担体。
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