WO2008023579A1 - dispositif, instrument et procédé de mesure - Google Patents

Description

明 細 書

測定デバイス、測定装置及び測定方法

技術分野

[0001] 本発明は、尿を含む検体試料に含まれる被検物質の測定を行うための測定デバィ ス、測定装置及び測定方法に関する。

背景技術

[0002] 従来から、 POCT (Point Of Care Testing)機器は、患者の目の前で迅速か つ正確な診断及び治療を行うために必要となる測定機器として、臨床検査の分野に おいて使用されている。

POCT機器としては、例えば、血糖センサ、妊娠診断装置、排卵検査装置、 HbAl c/微量アルブミン 'クレアチュン測定装置 (例えば、バイエルメディカル株式会社製 DCA2000システム）等の測定機器が挙げられる。これらの POCT機器は、ある病態 において特異的なマーカー物質にフォーカスして、このマーカー物質を簡易かつ迅 速に測定することができるため、被検者のスクリーニング及びモニタリングに対して非 常に効果的である。又、これらの POCT機器は、比較的小型であるため、携帯性に 優れていると共に、低コストで導入することができる。更に、これらの POCT機器は、 その操作性において特に専門性を必要とはしないため、誰にでも容易に使用するこ と力 Sできると!/、う利点を有して!/、る。

ここで、 POCT機器とは、通常、病院の検査室や検査センターを除く医療現場にお いて臨床検査の際に用いられる測定機器を示している。一方、 POCT機器は、その 優れた携帯性、経済性、操作性に起因して、近年では、在宅医療の現場においても 広く使用されている。そのため、近年では、 POCT機器とは、病院の検査室や検査セ ンターを除く医療現場での臨床検査において用いられる測定機器を示すと共に、在 宅医療の現場において用いられる測定機器をも示している（例えば、特許文献 1 , 2 参照)。

ところで、現在、臨床検査においては、患者の疾病の正確な診断及び治療のため に、数多くの測定項目が設けられている。例えば、臨床検査では、糖尿病の正確な 診断及び治療のために、 HbAlc、アルブミン、インスリン、 Cペプチド、ケトン体等が 被検物質として設定されてレ、る。これらの被検物質の測定を行うための測定方式とし ては、尿等の体液を検体試料とする場合、主に光学測定方式と電気化学測定方式と が挙げられる。これらの何れかの測定方式が用いられることにより、 POCT機器や、 従来の大規模自動化測定機器では、検体試料に含まれる被検物質の測定が行われ しかしながら、従来の光学測定方式は、検体試料に含まれる被検物質の測定を光 学的な変化に基づき行う測定方式であるため、被検物質の含有量が極微量である場 合には、被検物質の測定を正確に行うことができない場合があった。又、従来の光学 測定方式を用いる場合には、検体試料に含まれる極微量の被検物質を正確に測定 するための格別の構成を設ける必要があるため、測定機器を安価に提供することが できない場合があった。

そこで、検体試料に含まれる被検物質を、格別の構成を設けることなぐ正確に測 定可能な光学測定方式として、検体試料にお!/、て被検物質を含む凝集体を生成さ せ、この凝集体による検体試料の濁り具合に基づき被検物質の測定を行う光学測定 方式が開示されて!/、る（例えば、特許文献 3参照）。

この開示された光学測定方式では、臨床検査が行われる際、被検物質としてのァ ルブミン (抗原）を含む検体試料としての尿と、抗アルブミン抗体 (抗体)及び凝集促 進剤であるポリエチレングリコールの混合物とを混合する。これにより、検体試料とし ての尿において、被検物質としてのアルブミンと抗アルブミン抗体との凝集体（即ち、 抗原 抗体凝集体）を生成させる。そして、この光学測定方式では、 470nmの波長 の光を用いる比濁測定により、抗原 抗体凝集体による検体試料の濁り具合を測定 することで、検体試料としての尿に含まれる被検物質としてのアルブミンの測定 (定量 )を行う。

特許文献 1 :特開平 07— 248310号公報

特許文献 2：特開平 03— 046566号公報

特許文献 3：特表 2002— 509247号公報

発明の開示 発明が解決しょうとする課題

[0003] しかしながら、本願の発明者らは、上記開示された光学測定方式では、検体試料と しての尿において生成する抗原 抗体凝集体の生成量力 S、その尿に含まれる尿素 の濃度に依存して変化するという問題点を見出した。つまり、本願の発明者らは、上 記開示された光学測定方式を用いても、尿に含まれる尿素の濃度に依存して検体試 料の濁り具合が変化するので、検体試料に含まれる被検物質を正確に測定すること が可能な POCT機器を安価に提供することは依然として不可能であることを見出した 本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、簡易な構成を有 しながら、検体試料に含まれる尿素による測定誤差を軽減して、被検物質の測定を 正確に行うことが可能な測定デバイス、測定装置及び測定方法を提供することを目 的としている。

課題を解決するための手段

[0004] 上記従来の課題を解決するために、本発明に係る測定デバイスは、尿素及び被検 物質を含む検体試料を保持するための試料保持部と該試料保持部に前記検体試 料を供給するための試料供給口とを構成する基体を備え、前記基体は前記試料保 持部が保持する前記検体試料の光学測定を行うための光学測定部と試薬保持部と を備え、前記試薬保持部が、前記被検物質に対応する抗体及び前記尿素を加水分 解するゥレアーゼを保持して!/、る。

[0005] かかる構成とすると、試薬保持部が検体試料に含まれる尿素を加水分解するゥレア ーゼを保持しているので、検体試料において生成する抗原 抗体凝集体の生成量 が尿素の濃度に依存して変化するという問題を解決することが可能になる。従って、 簡易な構成を有しながら、検体試料に含まれる尿素による測定誤差を軽減して、被 検物質の測定を正確に行うことが可能な測定デバイスを提供することが可能になる。

[0006] この場合、前記試料保持部は、前記基体の内部に前記試料供給口に連通するよう に形成された空間であり、前記試薬保持部が、前記空間の内面に、該空間に前記抗 体及び前記ゥレアーゼが露出するように形成されている。

[0007] かかる構成とすると、試料保持部が基体の内部に試料供給口に連通するように形 成された空間であるので、試料供給口から供給した検体試料を試料保持部に確実に 保持することが可能になる。又、試料保持部としての空間の内面に、その空間に抗体 及びゥレアーゼが露出するように試薬保持部が形成されているので、検体試料に抗 体及びゥレアーゼを確実に溶解させることが可能になる。

[0008] 又、上記の場合、前記試薬保持部が、前記抗体及び前記ゥレアーゼを、前記抗体 及び前記ゥレアーゼの複合体の態様で保持している。

[0009] かかる構成とすると、試料保持部にお!/、て、試薬保持部が抗体及びゥレアーゼをそ の複合体の態様で保持しているので、検体試料において生成する抗原 抗体凝集 体の生成量が尿素の濃度に依存して変化するという問題を確実に解決することが可 能になる。

[0010] 又、上記の場合、前記試薬保持部が、前記抗体及び前記ゥレアーゼを各々の単体 の態様で保持している。

[0011] かかる構成とすると、試料保持部において、試薬保持部が抗体及びゥレアーゼを各 々の単体の態様で保持しているので、抗体及びゥレアーゼの複合体を準備すること なぐ検体試料において生成する抗原 抗体凝集体の生成量が尿素の濃度に依存 して変化するという問題を確実に解決することが可能になる。

[0012] 又、上記の場合、前記光学測定部が、前記試料保持部の外部から該試料保持部 の内部に光を入射させるための光入射部と、前記試料保持部の内部から該試料保 持部の外部に光を出射させるための光出射部と、を備えている。

[0013] かかる構成とすると、光学測定部が光入射部と光出射部とを備えているので、試料 保持部が保持する検体試料の光学測定 (比濁測定)を容易に行うことが可能になる。

[0014] 一方、本発明に係る測定装置は、上記本発明に係る特徴的な測定デバイスを取付 けるための測定デバイス取付け部と、前記測定デバイス取付け部に取付けられた前 記測定デバイスの光学測定部に入射する光を出射するための光源と、前記測定デ バイス取付け部に取付けられた前記測定デバイスの光学測定部から出射する光を受 光するための受光部と、前記受光部により受光された前記出射する光に基づき前記 検体試料に含まれる前記被検物質を検出又は定量するための演算部と、を備えてい [0015] かかる構成とすると、試薬保持部が抗体及びゥレアーゼを保持する測定デバイスを 取付けるための測定デバイス取付け部を備えているので、簡易な構成を有しながら、 検体試料に含まれる尿素による測定誤差を軽減して、被検物質の測定を正確に行う ことが可能な測定装置を提供することが可能になる。

[0016] この場合、前記測定デバイス取付け部に取付けられた前記測定デバイスの前記試 料保持部に前記検体試料を吸弓 Iするための吸弓 I部を更に備えて!、る。

[0017] かかる構成とすると、吸引部を更に備えているので、測定デバイス取付け部に取付 けられた測定デバイスの試料保持部に検体試料を容易に吸引することが可能になる

[0018] そして、本発明に係る測定方法は、尿素及び被検物質を含む検体試料を保持する ための試料保持部と該試料保持部が保持する前記検体試料の光学測定を行うため の光学測定部と試薬保持部とを備え、該試薬保持部が前記被検物質に対応する抗 体及び前記尿素を加水分解するゥレアーゼを保持してレ、る測定デバイスを用いた測 定方法であって、（A)前記測定デバイスの試料保持部に前記検体試料を導入し、そ れにより、前記検体試料が含む尿素を前記ゥレアーゼにより加水分解すると共に前 記検体試料が含む被検物質と前記抗体との凝集体を生成する工程と、 (B)前記測 定デバイスの光学測定部に光源が出射した光を入射させて前記測定デバイスの光 学測定部から出射した光を受光素子に入射させる工程と、（C)前記工程 (B)におい て前記受光素子により受光された光に基づき前記検体試料に含まれる前記被検物 質を検出又は定量する工程と、を含む。

[0019] かかる構成とすると、測定デバイスを用いた測定方法が、工程 (A)〜工程 (C)を含 んでいるので、検体試料において生成する抗原 抗体凝集体の生成量が尿素の濃 度に依存して変化するという問題を解決することが可能になる。これにより、簡易な構 成を有しながら、検体試料に含まれる尿素による測定誤差を軽減して、被検物質の 測定を正確に行うことが可能な測定方法を提供することが可能になる。

[0020] この場合、前記工程 (A)力 (D)前記測定デバイスを前記検体試料に浸漬するェ 程と、（E)前記測定デバイスの試料保持部に前記検体試料を吸引する工程と、を含 む。 [[00002211]] かかかかるる構構成成ととすするるとと、、工工程程 ((AA))がが測測定定デデババイイススをを検検体体試試料料にに浸浸漬漬すするる工工程程 ((DD))とと測測 定定デデババイイススのの試試料料保保持持部部にに検検体体試試料料をを吸吸引引すするる工工程程 ((EE))ととをを含含んんででいいるるののでで、、測測定定 デデババイイススのの試試料料保保持持部部にに検検体体試試料料をを容容易易にに導導入入すするるここととがが可可能能ににななるる。。

発発明明のの効効果果

[[00002222]] 本本発発明明にに係係るる上上記記特特徴徴的的なな構構成成にによよれればば、、簡簡易易なな構構成成をを有有ししななががらら、、検検体体試試料料にに 含含ままれれるる尿尿素素にによよるる測測定定誤誤差差をを軽軽減減ししてて、、被被検検物物質質のの測測定定をを正正確確にに行行ううここととがが可可能能 なな測測定定デデババイイスス、、測測定定装装置置及及びび測測定定方方法法をを提提供供すするるここととがが可可能能ににななるる。。

図図面面のの簡簡単単なな説説明明

[[00002233]] [[図図 11]]図図 11はは、、本本発発明明のの実実施施のの形形態態 11にに係係るる測測定定デデババイイススのの構構成成をを模模式式的的にに示示すす斜斜 視視図図ででああるる。。

[[図図 22]]図図 22はは、、図図 11にに示示すす測測定定デデババイイススのの IIII IIII線線ににおおけけるる断断面面構構成成をを模模式式的的にに示示すす 断断面面図図ででああるる。。

[[図図 33]]図図 33はは、、本本発発明明のの実実施施のの形形態態 11にに係係るる測測定定デデババイイススをを分分解解ししたた状状態態をを模模式式的的にに 示示すす分分解解斜斜視視図図ででああるる。。

[[図図 44]]図図 44はは、、本本発発明明のの実実施施のの形形態態 11にに係係るる測測定定装装置置のの構構成成をを模模式式的的にに示示すす斜斜視視図図 ででああるる。。

[[図図 55]]図図 55はは、、本本発発明明のの実実施施のの形形態態 11にに係係るる測測定定装装置置のの内内部部構構成成をを模模式式的的にに示示すすブブ ロロッックク図図ででああるる。。

[[図図 66]]図図 66はは、、本本発発明明のの実実施施のの形形態態 11にに係係るる測測定定装装置置のの特特徴徴的的なな動動作作をを模模式式的的にに示示 すすフフロローーチチャャーートトででああるる。。

[[図図 77]]図図 77はは、、本本発発明明のの実実施施のの形形態態 11にに係係るる測測定定デデババイイススのの変変形形例例のの構構成成をを模模式式的的にに 示示すす斜斜視視図図ででああるる。。

[[図図 88]]図図 88はは、、図図 77にに示示すす測測定定デデババイイススのの変変形形例例のの 線線ににおおけけるる断断面面構構成成をを 模模式式的的にに示示すす断断面面図図ででああるる。。

[[図図 99]]図図 99はは、、本本発発明明のの実実施施のの形形態態 22ににおおいいてて用用いいるるゥゥレレアアーーゼゼーー抗抗体体複複合合体体のの構構造造 をを模模式式的的にに示示すす概概念念図図ででああるる。。

[[図図 1100]]図図 1100はは、、散散乱乱光光強強度度にに対対すするる尿尿素素濃濃度度のの影影響響ににつついいてて実実験験をを行行っったた結結果果をを

符号の説明

100a, b 測定デバイス 101 基体

101a 中空四角柱部分 101b 中空四角錐部分

102 試料保持部

103 試料供給口

104 吸引口

105 第 1の面

106 第 4の面

107 第 2の面（光入射部）

108 第 3の面（光出射部）

109 第 1の試薬保持部

110 第 2の試薬保持部

1 11 試薬保持部

1 12 光学測定部

201 第 1の部材

202 第 2の部材

300 測定装置

301 測定デバイス取付け部

302 表示部

303 試料吸引開始ボタン

304 測定デバイス取外しボ

401 コン卜ローラ

404 ピストン機構

406 計時部

407 光源

408 光 ¾= 409 メモリ

410 測定デバイス取外し機構

411 記録部

412 送信部

413 受信部

500 ゥレアーゼー抗体複合体

500a ゥレアーゼ

500b グノレタノレアノレデヒ K

500c 抗体

発明を実施するための最良の形態

[0025] 以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に 説明する。

(実施の形態 1)

本発明の実施の形態 1では、検体試料が尿であり、かつ被検物質がヒトアルブミン である場合につ!/、て説明する。

[0026] 先ず、本発明の実施の形態 1に係る測定デバイスの構成について、図 1及び図 2を 参照しながら詳細に説明する。

図 1は、本実施の形態に係る測定デバイスの構成を模式的に示す斜視図である。 又、図 2は、図 1に示す測定デバイスの II II線における断面構成を模式的に示す断 面図である。

本実施の形態において、測定デバイス 100aを構成する基体 101の構成は、従来 力、ら用いられている測定デバイスの基体の構成と同様である。

即ち、図 1及び図 2に示すように、本実施の形態に係る測定デバイス 100aは、透明 のポリスチレン製である中空の基体 101を備えている。そして、この基体 101の両端 部は横断されて外部に開放され、この基体 101の内部には空間が設けられており、こ の空間が測定デバイス 100aにおける試料保持部 102として機能する。

又、試料保持部 102として機能する空間における一方の開放端部が試料供給口 1 03として機能し、その空間における他方の開放端部が吸引口 104として機能する。 より具体的には、基体 101は中空四角柱部分 101aと中空四角錐部分 101bとを有し 、中空四角柱部分 101aの一方の端部には吸引口 104が設けられ、中空四角柱部 分 101aの他方の端部には中空四角錐部分 101bが一体化されている。そして、中空 四角錐部分 101bの、中空四角柱部分 101aとは反対側の端部には、試料供給口 10 3が設けられている。尚、本実施の形態では、後述するように、測定デバイス 100aの 一部を例えば容器内に採取された尿に浸漬した後、測定装置 300のピストン機構 40 4により吸引口 104から試料保持部 102の内部の空気を吸引することで、試料保持 部 102に尿を供給する。

ここで、本実施の形態においては、中空四角柱部分 101aの外面を構成する 4つの 面の内、第 1の面 105と第 4の面 106とにより挟まれる位置に存在する第 2の面 107 力 光入射部（以下、「光入射部 107」とも表記する）として機能する。一方、本実施の 形態においては、中空四角柱部分 101aの外面を構成する 4つの面の内、第 1の面 1 05と第 4の面 106とにより挟まれる位置に存在する、第 2の面 107と対向する第 3の面 108が、光出射部（以下、「光出射部 108」とも表記する）として機能する。そして、本 実施の形態にぉレ、ては、これらの第 2の面（光入射部） 107と第 3の面（光出射部） 10 8とにより、試料保持部 102が保持する検体試料の光学測定を行うための光学測定 部 112が構成されている。

そして、図 2に示すように、本実施の形態に係る測定デバイス 100aでは、試料保持 部 102を囲む内壁面の内、中空四角柱部分 101aの第 4の面 106の内壁面に、第 1 の試薬保持部 109及び第 2の試薬保持部 110が設けられている。ここで、これらの第 1の試薬保持部 109及び第 2の試薬保持部 110は、試料保持部 102としての空間に ぉレ、て露出する部分を有するように設けられて!/、る。

このように、本実施の形態に係る測定デバイス 100aは、中空の基体 101を備え、こ の基体 101の内部に、尿素及び被検物質を含む検体試料を保持するための試料保 持部 102が形成されている。又、この測定デバイス 100aは、試料保持部 102に連通 する試料供給口 103及び吸引口 104と、検体試料の光学測定を行うための光学測 定部 112とを備えている。そして、この測定デバイス 100aは、基体 101の内壁面にお ける所定の位置に、被検物質に対する抗体及びゥレアーゼを保持するための試薬保 持部 11 1を備えている。

このような構成とすることにより、 1つの測定デバイス 100aを用いて、試料保持部 10 2に検体試料を 1回供給するだけで、抗原 抗体反応による凝集体の生成と、ゥレア ーゼによる尿素の加水分解とを実現することができる。つまり、試薬保持部 111に保 持されたゥレアーゼが検体試料に溶解することにより、化学式 1に示すように、ゥレア ーゼによる尿素の加水分解反応が進行するので、検体試料に含まれる尿素の濃度 が減少する。そして、測定デバイス 100aの光学測定部 112に光を入射して、測定デ バイス 100aの光学測定部 112から出射された散乱光や透過光を測定することにより 、凝集体の生成量を正確に測定することができる。従って、このような簡易な構成によ り、検体試料に含まれる尿素による測定誤差を軽減して、被検物質である抗原の測 定を正確に行うことが可能になる。

[化 1]

0 = C + 2 H₂0 2 NH₃ + CO3- + 2 H ⁺

NH₂ ゥレアーゼ 尿素 又、本実施の形態に係る測定デバイス 100aにおいては、光学測定部 1 12が、試料 保持部 102の外部からその試料保持部 102の内部に光を入射させるための光入射 部 107と、試料保持部 102の内部からその試料保持部 102の外部に光を出射させる ための光出射部 108とを備えている。

ここで、光入射部 107及び光出射部 108は、光学的に透明な材料、又は、可視光 を実質的に吸収しなレ、材料により形成されて!/、ることが好まし!/、。その材料としては、 例えば、石英、ガラス、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル等が挙げられる。特に、測 定デバイス 100aを使い捨てタイプの測定デバイスとする場合には、コストの観点から 、光入射部 107及び光出射部 108をポリスチレンにより形成することが好ましい。 又、本実施の形態に係る測定デバイス 100aでは、試薬保持部 111が第 1の試薬保 持部 109及び第 2の試薬保持部 110を備えている。そして、第 1の試薬保持部 109 が抗体を保持し、第 2の試薬保持部 110がゥレアーゼを保持して!/、る形態が好まし!/、 。これにより、抗体とゥレアーゼとを混合 ·乾燥させて同一の試薬保持部に保持させた 場合と比べて、抗体及びゥレアーゼの検体試料への溶解がより一層円滑になるため 、検体試料の光学測定を安定して行うことが可能になる。

本実施の形態に係る測定デバイス 100aでは、抗体及びゥレアーゼ等の試薬は、試 料保持部 102の内部におレ、て乾燥状態で備えられ、試料保持部 102の内部に検体 試料が供給された際に、その検体試料に容易に溶解するように配置されていることが 好ましい。例えば、ガラス繊維や濾紙等からなる多孔性の担体に試薬の溶液を含浸 させた後、それを乾燥させることにより、抗体及びゥレアーゼ等の試薬を担体に担持 させる。そして、この試薬を担持する担体を、試料保持部 102の内部に設ければよい 。又は、試料保持部 102を構成する内壁面の一部に試薬の溶液を直接塗布した後、 それを十分に乾燥させることにより、抗体及びゥレアーゼ等の試薬を試料保持部 102 の内部に配置してもよい。或いは、試料保持部 102の外部で試薬を凍結乾燥させ、 その凍結乾燥させた試薬を試料保持部 102の内部に配置してもよ!/、。

ここで、試薬に含まれる抗体としては、アルブミンや CRP等の尿に含まれる蛋白に 対する抗体や、 hCG、 LH等の尿に含まれるホルモンに対する抗体等が挙げられる。 これらの抗体は、公知の方法により産生させることができるので、試薬を作製し易いと いう観点において有利である。例えば、アルブミンや CRP等の蛋白や、 hCG、 LH等 のホルモンを抗原として、マウス'ゥサギ等に免疫することにより、前記抗原に対する 抗体を容易に得ること力 Sできる。

本実施の形態では、抗原と抗体とによる凝集体の生成反応を促進させるために、試 薬保持部 111に凝集促進剤を更に保持させてもょレ、。この凝集促進剤の化学構造 の主鎖としては、例えば、ポリエチレングリコール等の化合物を用いることができる。 尚、凝集促進剤の分子量や側鎖の化学構造は、凝集反応の種類に応じて、適宜、 適切な分子量及び化学構造を適用することができる。例えば、凝集促進剤の分子量 を 500〜； 10000とすることにより、抗原と抗体とによる凝集体の生成反応を十分に促 進することが可能になる。又、試薬保持部 111に凝集促進剤を更に保持させる場合 には、その凝集促進剤を測定デバイス 100aの試料保持部 102における抗体の近傍 に共存させることが好ましい。これにより、抗原と抗体とによる凝集体の生成反応をよ り一層促進することが可能になる。

尚、本実施の形態において、測定デバイス 100aは、後述する測定装置 300の測定 デバイス取付け部 301に着脱可能な状態で取付けられることが好ましい。又、この測 定デバイス 100aは、検体試料に含まれる被検物質の正確な測定を実現するために 、使い捨てとすることが好ましい。

次に、本発明の実施の形態 1に係る測定デバイスの作製方法について、図 3を参 照しながら詳細に説明する。

図 3は、本発明の実施の形態 1に係る測定デバイスを分解した状態を模式的に示 す分解斜視図である。

図 3に示すように、本実施の形態に係る測定デバイス 100aは、第 1の部材 201及 び第 2の部材 202を備えている。ここで、測定デバイス 100aを構成する第 1の部材 2 01及び第 2の部材 202は、それぞれ透明のポリスチレン製であり、かつそれぞれ凹 部を有している。そして、これらの第 1の部材 201と第 2の部材 202と力 凹部が対向 するように互いに組み合わされることにより、中空四角柱部分 101a及び中空四角錐 部分 101bを有する基体 101が構成される。

ここで、第 1の部材 201及び第 2の部材 202は、金型を用いる成型加工により得るこ とが可能である。この成型加工としては、公知の樹脂成型技術を用いればよい。尚、 第 1の部材 201及び第 2の部材 202の各寸法は、測定デバイス 100aの仕様等に応 じて適宜調整することが可能であるが、本実施の形態においては、幅 Aが 10mmで あり、長さ Bが 84mmであり、長さ Cが 6mmであり、壁部の厚みを lmmとしている。 測定デバイス 100aを作製する際には、先ず、第 2の部材 202の凹部の底面、即ち 第 4の面 106の内壁面に、第 1の試薬保持部 109及び第 2の試薬保持部 110を形成 する。

第 1の試薬保持部 109の形成方法としては、光学測定のための試薬であるヒトアル ブミンに対する抗体の水溶液を、マイクロシリンジ等を用いて、第 2の部材 202の凹部 の底面に一定量滴下することにより塗布し、これを室温〜 30°C程度の環境に静置し て水分を蒸発させて形成する方法が挙げられる。この形成方法により、抗ヒトアルブミ ン抗体を乾燥状態で担持する第 1の試薬保持部 109を形成することができる。例え ば、濃度が 8mg/dLの上記抗体の水溶液を用い、これを 0. 7mLの滴下量で面積 が 5平方センチメートルである滴下部分に滴下することで、第 1の試薬保持部 109を 形成すること力でさる。

一方、第 2の試薬保持部 110の形成方法としては、ゥレアーゼの水溶液を、マイクロ シリンジ等を用いて、第 2の部材 202の凹部の底面における第 1の試薬保持部 109と は異なる位置に一定量滴下することにより塗布し、これを室温〜 30°C程度の環境に 静置して水分を蒸発させて形成する方法が挙げられる。この形成方法により、ゥレア ーゼを乾燥状態で担持する第 2の試薬保持部 110を形成することができる。例えば、 濃度が 476U/mLのゥレアーゼの水溶液を用い、これを 0. 7mLの滴下量で面積が 5平方センチメートルである滴下部分に滴下することで、第 2の試薬保持部 110を形 成すること力できる。尚、ゥレアーゼの典型的な活性は 600U/mg (例えば、 Sigma 株式会社製ゥレアーゼの場合）であるので、濃度が 476U/mLは約 0. 79mg/mL に相当する。

ここで、本実施の形態では、図 2及び図 3に示すように、第 2の試薬保持部 110を第 1の試薬保持部 109よりも試料供給口 103に近い位置に形成している力 このような 形態に限定されることはない。例えば、この形態とは反対に、第 1の試薬保持部 109 を第 2の試薬保持部 110よりも試料供給口 103に近!/、位置に形成してもよ!/、。

又、本実施の形態では、第 1の試薬保持部 109と第 2の試薬保持部 110とを互いに 異なる位置に形成している力 このような形態に限定されることはなぐ抗体とゥレア 一ゼとを含む 1つの試薬保持部を形成してもよい。例えば、滴下後乾燥された抗体の 上にゥレアーゼの水溶液を滴下することにより、抗体とゥレアーゼとを混合状態で含 む試薬保持部を形成することができる。又、抗体とゥレアーゼとの混合水溶液を滴下 後、それを乾燥することにより、 1つの試薬保持部を形成することができる。

又、塗布する試薬を含む水溶液の濃度及び滴下量は、測定デバイス 100aに要求 される特性や、第 2の部材 202における形成位置の空間的な制限に応じて、適切に 選択すること力 Sできる。更には、第 2の部材 202における試薬保持部 101の形成位置 や形成面積は、試薬の検体試料に対する溶解性や光学測定部 112の位置等を鑑 みて、適宜、適切に選択することができる。

尚、上述したように、ヒトアルブミンに対する抗体は、公知の方法により得ることがで きる。例えば、ヒトアルブミンを免疫したゥサギの抗血清を、プロテイン Aカラムクロマト グラフィ一により精製した後、透析チューブを用いて透析することにより、抗ヒトアルブ ミン抗体を得ることができる。

次いで、上記のようにして得られた第 1の部材 201と第 2の部材 202とを、図 3に記 した一点鎖線により示す位置関係をもって接合することにより、測定デバイス 100aを 組み立てる。この際、第 1の部材 201と第 2の部材 202との接合部分に、例えばェポ キシ樹脂等の接着剤を塗布する。そして、その後、第 1の部材 201と第 2の部材 202 とを張り合わせ、その接合体を静置して乾燥させることにより、測定デバイス 100aを 組み立てる。尚、接着剤を塗布せずに第 1の部材 201と第 2の部材 202とを組み合わ せた後、市販の溶着機を用いて第 1の部材 201と第 2の部材 202との接合部分を熱 又は超音波により溶着させることにより、測定デバイス 100aを組み立ててもよい。 以上のようにして、図 1及び図 2に示す、本実施の形態に係る特徴的な測定デバィ ス 100aを得ることができる。

次に、本発明の実施の形態 1に係る測定装置の構成について、図 4及び図 5を参 照しながら説明する。尚、本実施の形態に係る測定装置自体の構成は、従来から用 いられている公知の測定装置の構成と同様である。従って、以下の説明では、測定 装置の構成の詳細な説明は省略する。

図 4は、本発明の実施の形態 1に係る測定装置の構成を模式的に示す斜視図であ る。一方、図 5は、本発明の実施の形態 1に係る測定装置の内部構成を模式的に示 すブロック図である。

図 4に示すように、本実施の形態に係る測定装置 300は、測定装置 300に測定デ バイス 100aを取付けるための測定デバイス取付け部 301を備えている。この測定デ バイス取付け部 301には、測定デバイス 100aの吸引口 104に着脱可能に接合する ためのデバイス装着口（図 4では図示せず）が設けられている。又、測定装置 300の 主面側には、測定結果が表示されるディスプレイである表示部 302と、試料吸引開始 ボタン 303と、測定デバイス取外しボタン 304とが設けられて!/、る。

測定装置 300では、デバイス装着口の内側には凸部が設けられており、測定デバ イス 100aが取り付けられる際に、その凸部が吸引口 104に揷入される。ここで、デバ イス装着口の内部に設けられている凸部の周囲には、それらの接合部における空気 の漏れが発生しないように、例えば、テフロン (登録商標）等のフッ素樹脂やイソプレ ンゴム等の弾性を有する樹脂製のリング状の封止材等を設け、凸部と吸引口 104と の密着性を高めることが好ましい。又、上述した凸部そのものがテフロン (登録商標） やイソプレンゴム等の弾性を有する樹脂により構成されていてもよい。

一方、図 5に示すように、本実施の形態に係る測定装置 300の内部には、測定デ バイス取付け部 301に取り付けられた測定デバイス 100aの光学測定部 112に入射 させるための光を出射する光源 407と、その光学測定部 112から出射した光を受光 するための受光部である受光器 408とが設けられている。ここで、本実施の形態では 、光源 407としては、例えば、 620nmの波長の光を出射する半導体レーザーを用い ること力 Sできる。尚、光源 407としては、半導体レーザーに代えて、ライトェミツティング ダイオード (LED)等の半導体デバイスを用いてもよい。又、本実施の形態では、受 光器 408としては、例えば、フォトダイオードを用いることができる。尚、受光器 408と しては、フォトダイオードに代えて、電荷結合型素子（CCD)、或いは、フォトマルチメ 一ター等を用いてもよい。

尚、本実施の形態では、免疫比濁法を適用することにより被検物質の測定を行うこ とを想定して、 620nmの照射及び受光波長を選択するが、この照射及び受光波長 は測定法や測定対象に応じて適宜選択することができる。例えば、照射及び受光波 長は、測定対象が尿である場合、可視吸収により黄色を呈しているので、そのような 吸収域の波長を避けるように選択することが好ましレ、。

又、この測定装置 300の内部には、従来の測定装置の構成と同様にして、測定デ バイス 100aの試料保持部 102に試料を吸弓 Iするための吸弓 I部であるピストン機構 4 04と、測定デバイス 100aを測定装置 300から脱離するための測定デバイス取外し機 構 410と、受光器 408により受光された出射光に基づき検体試料に含まれる被検物 質を検出又は定量するための演算部を備えるコントローラ 401と、被検物質であるヒト アルブミンの濃度と受光器 408により受光される出射光の強度との相関関係を表す 検量線に関するデータを格納する記憶部としてのメモリ 409と、測定結果を記録する ための記録部 411と、測定結果を外部に送信するための送信部 412と、外部から分 析結果を受信するための受信部 413と、経過時間を計測するための計時部 406と、 が設けられている。尚、本実施の形態において、ピストン機構 404は、ピストンをリニ ァ型のステップモーターにより進退動作させる構成を備えている。

このように、本実施の形態に係る測定装置 300は、測定デバイス 100aを取付ける ための測定デバイス取付け部 301と、測定デバイス 100aの光学測定部 112に入射 する光を出射するための光源 407と、光学測定部 112から出射した光を受光するた めの受光部 408と、受光部 408により受光された光の強度に基づき測定デバイス 10 Oaの試料保持部 102が保持する検体試料に含まれる被検物質を検出又は定量する ためのコントローラ 401とを備えている。

又、上述したように、測定装置 300は、測定デバイス取付け部 301に取付けられた 測定デバイス 100aの試料保持部 102に吸引により検体試料を供給するための吸弓 I 部を備えていることが好ましい。つまり、検体試料に含まれる被検物質の測定を容易 に実施するためには、測定デバイス 100aが試料供給口 103及び吸引口 104を備え 、かつ測定装置 300が吸引部としてのピストン機構 404を備え、ピストン機構 404を 駆動させて測定デバイス 100aの試料保持部 102から空気を吸引することで、検体試 料を測定デバイス 100aの試料供給口 103を通して試料保持部 102に導入する形態 を採ることが好ましい。このような構成とすると、測定デバイス取付け部 301に測定デ バイス 100aの吸引口 104を接続して、測定装置 300のピストン機構 404を駆動する という単純な構成により、測定デバイス 100aの試料保持部 102に試料供給口 103を 通して検体試料を容易に供給することが可能になる。

尚、本実施の形態に係る測定装置 300は、リニア型のステップモーターによりピスト ンを進退動作させるピストン機構 404を備えている力 S、このような形態に限定されるこ とはない。例えば、リニア型のステップモーターによりピストンを進退動作させる形態 に代えて、手動によりピストンを進退動作させる形態としてもよい。ここで、手動により ピストンを進退動作させるための機構としては、従来のシリンジ、ディスペンサー等と 同様のピストン機構が挙げられる。但し、ピストンを進退動作させるための形態として は、手動であっても自動であってもよいが、作業者の負担を軽減することができるとい う観点から、ピストンを自動的に進退動作させる形態が好まし!/、。

又、ピストン機構 404においてピストンを進退動作させる動力源としては、必ずしもリ ユア型のステップモーターを用いる必要はなぐステップモーターや直流モーター等 の一般的な動力源を用いてもょレ、。

[0029] ステップモーターは、入力された 1パルスの信号に応じて特定の回転角度だけ回転 子が回転するモーターであり、入力するパルス数により回転子の回転角度を決定す ること力 Sできるため、位置決めのためのエンコーダーを必要とはしない。つまり、ステツ プモーターとは、入力するノ ルス数によりピストンの動作距離を適宜制御することが 可能なモーターである。ここで、ステップモーターによるピストンの進退動作は、ステツ プモーターの回転子の回転運動を歯車機構と雄ネジ及び雌ネジを組み合わせた直 進機構等により直進運動に変換することにより可能となる。尚、直流モーターを用い てピストンを進退動作させるためには、回転子の回転運動を直進運動に変換する直 進機構等が必要になると共に、ピストンの動作距離を適切に制御するために、回転 子の回転位置を検出するためのエンコーダーが必要になる。

尚、リニア型のステップモーターは、その内部に雄ネジと雌ネジとを組み合わせた 直進機構が組み入れられており、入力するパルス数に依存して、棒状の可動部が直 進運動するように構成されている。このため、この棒状の可動部にピストンを直接連 結することでピストン機構 404を構成することができるので、ピストン機構 404の構成 を比較的単純な構成とすることが可能になる。

[0030] 次に、本発明の実施の形態 1に係る測定デバイス及び測定装置を用いた検体試料 に含まれる被検物質の測定方法について、図 4〜図 6を参照しながら説明する。

[0031] 図 6は、本発明の実施の形態 1に係る測定装置の特徴的な動作を模式的に示すフ ローチャートである。尚、図 6では、便宜上、測定装置の動作に付随する作業者の操 作及びそれに伴!/、進行する化学反応等につ!、ても図示して!/、る。

[0032] 作業者は、先ず、測定デバイス 100aの吸引口 104を測定装置 300の測定デバィ ス取付け部 301の内部にあるデバイス装着口（図示せず）に接合して、測定デバイス 取付け部 301に測定デバイス 100aを取付ける（ステップ SI)。

[0033] 測定デバイス 100aが取付けられると、測定装置 300では、測定デバイス取付け部 3 01の内部に設けられたマイクロスイッチからなる測定デバイス揷入検知スィッチ（図 示せず）が作動して、制御部として機能するコントローラ 401が測定デバイス 100aの 揷入を検知する。これにより、測定装置 300の電源が ON状態とされる（ステップ S2)

〇

[0034] 次に、作業者は、例えば、便器の内部に設けられた受尿容器又は紙コップ等の運 搬可能な容器に採取された尿に、測定デバイス 100aを少なくともその試料供給口 1 03が浸漬する位置まで浸漬させる（ステップ S3)。

[0035] 続いて、作業者は、測定装置 300が備える試料吸引開始ボタン 303を押下すること により、ピストン機構 404を作動させる。これにより、ピストン機構 404の内部に設けら れたピストンが動き、測定デバイス 100aの試料供給口 103から試料保持部 102に所 定量 (例えば、 3mL)の尿が導入される（ステップ S4)。

[0036] 測定デバイス 100aの試料保持部 102に検体試料が導入されることに伴い、試料保 持部 102が保持する検体試料と、試薬保持部 111が保持する抗体及びゥレアーゼと が混合される (ステップ S5)。これにより、試料保持部 102に供給された尿は、第 1の 試薬保持部 109及び第 2の試薬保持部 110に担持された乾燥状態の試薬である抗 ヒトアルブミン抗体及びゥレアーゼを溶解する。

[0037] すると、測定デバイス 100aの試料保持部 102では、尿に含まれる抗原であるヒトァ ルブミンと抗ヒトアルブミン抗体との免疫反応が進行すると同時に、ゥレアーゼによる 尿に含まれる尿素の加水分解が進行する (ステップ S6)。尚、作業者は、測定デバィ ス 100aが装着された測定装置 300を揺動等することにより、検体試料と抗体及びゥ レアーゼとを混合してもよレ、。

[0038] 一方、ステップ S4において測定デバイス 100aの試料保持部 102に検体試料が導 入されると、測定装置 300のコントローラ 401は、計時部 406としてのタイマーを作動 させることにより、試料保持部 102に検体試料が導入されてからの経過時間の測定を 開始させる（ステップ S 7)。

[0039] 次いで、測定装置 300のコントローラ 401は、計時部 406の出力信号により試料保 持部 102への検体試料の供給完了からの経過時間 Tdが所定の経過時間 Tpd (例え ば、 2分間）に到達したと判定すると (ステップ S8で YES)、測定デバイス 100aの試 料保持部 102が保持する検体試料の光学測定を開始させる (ステップ S9)。

この検体試料の光学測定が行われる際、測定装置 300のコントローラ 401は、光源 407による測定デバイス 100aの光学測定部 112への光の照射が行われるよう制御 する。具体的には、コントローラ 401は、光源 407から出射して、測定デバイス 100a の光入射部 107を通して試料保持部 102に入射し、検体試料としての尿を透過及び 散乱し、光出射部 108から出射した光を、所定の時間（例えば、 3分間）、測定装置 3 00に設けられた受光器 408により受光するように制御する。

[0040] 尚、測定装置 300のコントローラ 401は、計時部 406の出力信号により試料保持部

102への検体試料の供給完了からの経過時間 Tdが所定の経過時間 Tpdに到達し てはいないと判定すると（ステップ S8で NO)、経過時間 Tdの測定を継続するように 制御する。

[0041] そして、測定装置 300のコントローラ 401は、メモリ 409に格納されている出射光強 度とヒトアルブミン濃度との相関関係を示す検量線を読み出し、この検量線を参照す ることにより、受光器 408により受光された出射光の強度をヒトアルブミン濃度に換算 する。これにより、測定装置 300は、検体試料としての尿に含まれる被検物質としての ヒトアルブミンの定量を行う（ステップ S 10)。

[0042] ステップ S10において被検物質としてのヒトアルブミンの定量が行われると、その定 量動作により得られたヒトアルブミン濃度は、測定装置 300の表示部 302に表示され る。これにより、測定装置 300のユーザーは、尿に含まれるヒトアルブミン濃度の測定 の完了を知ることができる。この際、好ましくは、定量動作により得られたヒトアルブミ ン濃度は、計時部 406により計時された時刻と共に、メモリ 409に保存される。

[0043] 本実施の形態に係る測定装置 300の構成によれば、定量動作により得られたヒトァ ルブミン濃度に関するデータを、記録部 411により SDカード等の取り外し可能な記 憶媒体に記録することができる。これにより、測定結果を測定装置 300から容易に取 り出すことができるので、記憶媒体を分析専門業者に持参若しくは郵送して、その詳 細な分析を依頼することが可能になる。 又、本実施の形態に係る測定装置 300の構成によれば、定量動作により得られたヒ トアルブミン濃度に関するデータを、送信部 412により測定装置 300の外部に送信す ること力 Sできる。これにより、測定結果を病院内の分析関連部門又は分析関連業者等 に送信し、それを分析関連部門又は分析関連業者等において分析することができる ので、測定から分析までの所要時間を短縮することが可能になる。

[0044] 更に、本実施の形態に係る測定装置 300の構成によれば、分析関連部門又は分 析関連業者等において分析した結果を受信するための受信部 413が設けられてい るので、分析結果をユーザーに向けて迅速にフィードバックすることが可能になる。 最後に、作業者により測定装置 300の測定デバイス取外しボタン 304が押下される と、測定デバイス取外し機構 410が作動して、ピストン機構 404の内部のピストンが移 動されることにより、測定デバイス 100aの試料保持部 102が保持する尿が試料供給 口 103から便器内や紙コップ等の容器内に排出され、測定デバイス 100aが測定装 置 300から自動的に取り外される（ステップ S l l)。

[0045] 測定デバイス 100aが取り外されると、測定装置 300では、測定デバイス取付け部 3 01の内部に設けられたマイクロスイッチからなる測定デバイス揷入検知スィッチが作 動して、コントローラ 401が測定デバイス 100aの脱離を検知する。これにより、測定装 置 300の電源が OFF状態とされる（ステップ S 12)。

[0046] 尚、本実施の形態では、測定装置 300が測定デバイス 100aから検体試料を排出さ せかつそれを自動的に脱離させる構成を備えている形態を示している力 S、このような 形態に限定されることはない。例えば、測定デバイス 100aの取外し及び検体試料排 出の機構を設けることなぐユーザーが手動により測定デバイス 100aを測定デバイス 取付け部 301から取り外す形態としてもよい。

[0047] 本発明によれば、以上に説明した簡易な構成により、検体試料に含まれる尿素によ る測定誤差を軽減し、迅速かつ正確に測定対象物質である被検物質 (抗原）の測定 を行うことが可能な測定デバイス、測定装置及び測定方法を提供することが可能にな 尚、本実施の形態における検体試料としては、血清、血漿、尿、間質液、リンパ液 等の体液、培地の上清液等の液体の検体試料が挙げられる。特に、尿素を含む検 体試料としての尿は、非侵襲的に在宅での日常の健康管理を行うことができるので 好ましい。又、上記体液中の特定の成分と反応する試薬、例えば、酵素、抗体、若し くは色素等を体液と混合したものを、検体試料として測定デバイス 100aに供給しても よい。

[0048] 又、健康管理の最初の段階で行われる尿の定性検査、腎機能検査、妊娠検査 '排 卵検査等を鑑みると、蛋白や、微量アルブミン、 hCG、 LH等のホルモン等に関して の測定の要望があり、その測定には抗原 抗体反応に基づいた光学測定が適して いる。従って、本発明における被検物質としては、例えば、アルブミン、 hCG、 LH、 C RP、 IgG、内臓脂肪関連のホルモン等が挙げられる。又、光学測定方法としては、免 疫比ろう法、免疫比濁法、ラテックス免疫凝集法等の、抗原 抗体反応に基づいて 検体試料に生じた濁り具合を測定する方法が挙げられる。

[0049] ここで、以上に記載した説明においては、本発明に係る実施の形態の一例につい て説明したが、測定デバイス 100aの形状は、本発明の構成要件を満たし、かつ本発 明の効果を得られる形状であれば、本実施の形態において述べた形状に限定される ことはない。

[0050] 以下、本実施の形態に係る測定デバイスの変形例の構成について、図 7及び図 8 を参照しながら説明する。

図 7は、本発明の実施の形態 1に係る測定デバイスの変形例の構成を模式的に示 す斜視図である。又、図 8は、図 7に示す測定デバイスの変形例の VIII— VIII線にお ける断面構成を模式的に示す断面図である。尚、図 7及び図 8では、図 1及び図 2に 示す構成要素と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は 省略する。

図 7に示すように、本実施の形態に係る測定デバイス 100aの変形例としての測定 デバイス 100bは、その内部に試料保持部 102として機能する空間を有する有底中 空直方体形状の基体 101を備えている。そして、この基体 101の第 1の面 105におけ る所定の位置には、試料供給口 103が設けられている。

[0051] 又、図 7及び図 8に示すように、本変形例としての基体 101は、第 1の面 105、第 2 の面 107、第 3の面 108及び底部を有する部材（第 1の部材 201)と、第 4の面 106を 有する背面板（第 2の部材 202)とにより構成されて!/、る。

[0052] この測定デバイス 100bでは、上述した測定デバイス 100aの場合と同様、光学測定 のための試薬を含む水溶液を第 4の面 106の内側に塗布及び乾燥することにより、 第 1の試薬保持部 109及び第 2の試薬保持部 110を形成することができるが、これに 代えて、ガラス繊維や濾紙等からなる多孔性の担体に試薬の溶液を含浸させた後、 乾燥又は凍結乾燥させることにより試薬を担持させ、その多孔性の担体を第 2の部材 202の凹部の底面に貼付すると!/、う形態を採ってもょレ、。

[0053] 尚、その他の点については、測定デバイス 100aを用いる場合と同様である。

(実施の形態 2)

以下、本発明の実施の形態 2に係る測定デバイスの他の好ましい実施の形態につ いて詳細に説明する。

[0054] 本実施の形態では、実施の形態 1において用いた抗体とゥレアーゼとを予め結合さ せることによりゥレアーゼー抗体複合体を得て、このゥレアーゼー抗体複合体を試薬 保持部へ配置する形態について述べる。

図 9は、本発明の実施の形態 2において用いるゥレアーゼー抗体複合体の構造を 模式的に示す概念図である。

[0055] 図 9に示すように、本実施の形態に係るゥレアーゼー抗体複合体 500は、ゥレアー ゼ 500aと、グノレタノレアノレデヒド 500bと、抗体 500cとを備免ている。

ゥレアーゼー抗体複合体 500の調製は、以下のようにして行う。

即ち、 1 μ Μの抗体水溶液（例えば、ヒトアルブミンに対する抗体の水溶液）と 1 Μ のゥレアーゼ水溶液とを等量混合し、そこに終濃度が 0. 25 ^ Μとなるよう、ダルタル アルデヒド水溶液を添加する（モル比 2 : 2 : 1)。この溶液を室温中で 1時間撹拌する ことにより、抗体表面及びウレァーゼ表面のァミノ残基（例えば、リジン）がダルタルァ ルデヒドによって架橋結合されて、ゥレアーゼー抗体複合体 500が得られる。

[0056] 本実施の形態では、調製されたゥレアーゼ—抗体複合体 500の水溶液を、マイクロ シリンジ等を用いて、実施の形態 1の場合と同様、第 2の部材 202の凹部の底面に一 定量滴下することにより塗布する。そして、これを室温〜 30°C程度の環境に静置して 水分を蒸発させることにより、抗ヒトアルブミン抗体を乾燥状態で担持する第 1の試薬 保持部 109を形成する。例えば、 0. 7mLの滴下量でゥレアーゼー抗体複合体 500 の水溶液を面積が 5平方センチメートルの滴下部分に滴下する。尚、その後、実施の 形態 1の場合と同様にして、測定デバイスを組み立て、測定デバイスを完成させる。 以上のようにして得られる測定デバイス 100a (測定デバイス 100b)及び実施の形 態 1の場合と同様の測定装置 300と測定方法を用いて、抗原であるヒトアルブミンを 含む所定量（例えば、 3mUの尿を測定デバイス 100aの試料供給口 103から試料 保持部 102に吸引させる。すると、測定デバイス 100aの試料保持部 102に供給され た尿は、第 1の試薬保持部 109に担持された乾燥状態の試薬である抗ヒトアルブミン 抗体ーゥレアーゼ複合体を溶解し、実施の形態 1の場合と同様にして、尿に含まれる 抗原であるヒトアルブミンと抗ヒトアルブミン抗体との免疫反応が進行すると同時に、ゥ レアーゼによる尿に含まれる尿素の加水分解が進行する。

[0057] ここで、本実施の形態における測定デバイス 100aのゥレアーゼ担持量は、実施の 形態 1における担持量の約 1/4である。それにも関わらず、上記実施の形態 1で述 ベた方法を用いて得られるヒトアルブミン濃度の定量値は、尿に含まれる尿素の濃度 変化に対しての変化が実施の形態 1のそれよりも小さくなる。これは、ゥレアーゼが抗 体と結合しているため、抗体近傍に接近する尿素のみを効率よく加水分解することが できるためであると考えられる。以上のように、ゥレアーゼが結合した抗体を用いること により、本発明の効果をより一層効率的に得ることができる。

[0058] 尚、本実施の形態では、抗体とゥレアーゼの架橋結合による複合体の調製におい て、ダルタルアルデヒドを架橋剤として用いる例について述べた力 S、これに限定される ことはなく、他の架橋剤、例えば、エポキシド基ゃ活性化エステル基を分子量末端に 持つ化合物を使用してもよい。これらの基は、ァミノ基と反応して共有結合を形成す る。これらの化合物の例としては、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテルやビス (N-ヒドロキシスクシンィミジル）アルキル等を挙げることができる。又、チオール基と 反応するマレイミド基を分子両端に備える化合物であっても、上記と同様に、抗体とゥ レアーゼとを架橋すること力 Sできる。或いは、アミノ基及びチオール基と反応する官能 基をそれぞれ分子末端に 1つずつ有する化合物であっても良い。

実施例 1 [0059] 以下、本発明に係る実施例について、比較例と比較しながら具体的に説明する。

[0060] 先ず、比較例について説明する。

[0061] (比較例 1)

本比較例にお!/、ては、抗アルブミン抗体を用いた免疫凝集反応によるアルブミンの 測定を行った一例につ!/、て説明する。

[0062] 本比較例では、 2. 66 M (約 4mg/mL)のヒトアルブミンに対する抗体（抗アルブ ミン抗体）の水溶液 0. lmLをポリスチレン樹脂製のセル容器に注入した。尚、本比 較例において用いたセル容器の形状は、その外寸が 3 X 1 X 1cmの直方体であり、 中空部は 2. 75 X 0. 5 X 0. 5cmの直方体であった。即ち、セル容器を形成する樹 脂の厚みは 0. 25cmであり、セル容器外観における直方体の 1つの面は中空部と連 通して開口している。そして、抗体の水溶液が入ったセル容器に、アルブミン濃度が 10mg/dLとなり、尿素の濃度が種々の所定の濃度となるように、濃度が 20mg/dL のアルブミンと既知の濃度の尿素を含む水溶液を 0. lmL添加した。

その後、市販の振動撹拌器 (VORTEX)を用いてセル容器に振動を与えることによ り、セル容器内の混合溶液を 5秒間強く撹拌した。そして、その撹拌後、 40秒間セル 容器を静置して、アルブミンと抗体との結合 ·凝集反応を進行させた。その間、セル 容器の一面から、波長が 630nmの光を、電力が lmWである半導体レーザーを用い て入射した。すると、セル容器に入射された光はそのセル容器の壁面を通過して、反 応溶液中のアルブミンと抗体との結合 '凝集により生じる凝集体により散乱され、この 散乱光は入射面及び他の面を含むセル容器の壁面から出射された。この際、用いた 光入射面と 90度の関係に位置するセル容器の壁面より出射された散乱光を、フォト ダイオードを用いて測定した。

[0063] 図 10は、散乱光強度に対する尿素濃度の影響について実験を行った結果を模式 的に示すグラフである。尚、図 10において、曲線 aはゥレアーゼ—抗体複合体を用い た場合における散乱光強度と尿素濃度との関係を示し、曲線 bはゥレアーゼのみを 用いた場合における散乱光強度と尿素濃度との関係を示し、曲線 cはゥレアーゼを 用いなかった場合における散乱光強度と尿素濃度との関係を示している。又、尿に 含まれる尿素の一般的な濃度は 2〜8%程度であることが知られている。 ここで、図 10の曲線 cにより示すデータは、アルブミンと抗体との混合から 45秒後に 得られた散乱光の強度と、用いた尿素濃度との関係を示す測定結果である。

[0064] この曲線 cから明らかなように、ゥレアーゼを用いなかった場合には、尿素の濃度の 上昇に伴い、散乱光の強度が大きく低下する。従って、従来法である本比較例にお けるアルブミンの測定方法では、検体試料に含まれる尿素の影響を受け、その濃度 測定の結果は尿素の濃度に応じて大きな測定誤差を生じてしまうことが明らかである このように、アルブミンの測定が尿素の影響を受ける現象は、尿素により抗体が変 性を受け、抗体の抗原（アルブミン）に対する結合力が低下することに起因するものと 考察される。又、このような結合力の低下により、抗体 抗原からなる凝集体の大きさ が低下することに起因するものと考察される。ここで、この結合力の低下は、尿素の濃 度の上昇に伴い大きくなるものと考えられる。このようにして、散乱光の強度は尿素の 濃度の上昇に伴い低下したものと考えられる。或いは、抗体 抗原からなる凝集体 の形成が尿素の存在によって阻害され、その結果、散乱光の強度が尿素の濃度の 上昇に伴レ、低下したものと考えられる。

[0065] (実施例 1)

次に、実施例 1について説明する。

[0066] 本実施例におレ、ては、抗アルブミン抗体を用いた免疫凝集反応によるアルブミンの 測定において、ゥレアーゼを溶解させて反応液に共存させた一例について説明する

[0067] 本実施例においては、共存させたゥレアーゼによる尿素の加水分解が期待された

[0068] 本実施例では、 2. 66 M (約 4mg/mL)のヒトアルブミンに対する抗体（抗アルブ ミン抗体）と 2. 66 Mのゥレアーゼとを含む水溶液 0. lmLをポリスチレン樹脂製の セル容器に注入した。ここで、本実施例において用いたセル容器の形状は、その外 寸が 3 X 1 X lcmの直方体であり、中空部は 2. 75 X 0. 5 X 0. 5cmの直方体である 。即ち、セル容器を形成する樹脂の厚みは 0. 25cmであり、セル容器の外観の直方 体の 1つの面は中空部と連通して開口している。そして、抗体の水溶液が入ったセル 容器に、アルブミン濃度が lOmg/dLとなり、尿素の濃度が種々の所定の濃度となる ように、濃度 20mg/dLのアルブミンと既知の濃度の尿素とを含む水溶液を 0. lmL 添加した。

[0069] その後、市販の振動撹拌器 (VORTEX)を用いてセル容器に振動を与えることによ り、セル容器内の混合溶液を 5秒間強く撹拌した。そして、その撹拌後、 40秒間セル 容器を静置して、アルブミンと抗体との結合 ·凝集反応と、ゥレアーゼによる尿素の加 水分解反応とを進行させた。その間、セル容器の一面から、波長が 630nmの光を、 電力が lmWである半導体レーザーを用いて入射した。すると、セル容器に入射され た光はそのセル容器の壁面を通過して、反応溶液中のアルブミンと抗体との結合 '凝 集により生じる凝集体により散乱され、この散乱光は入射面及び他の面を含むセル 容器の壁面から出射された。この際、用いた光入射面と 90度の関係に位置するセル 容器の壁面より出射された散乱光を、フォトダイオードを用いて測定した。

[0070] 図 10の曲線 bにより示すデータは、アルブミンと抗体及びウレァーゼとの混合から 4 5秒後に得られた散乱光の強度と、用いた尿素濃度との関係を示す測定結果である 曲線 cと曲線 bとの比較から明らかなように、尿素の濃度の上昇に伴う散乱光の強度 の低下は、ゥレアーゼの共存により軽減された。このように、散乱光の強度の測定結 果が尿素の濃度の影響を大きく受けない理由は、共存させたゥレアーゼにより尿素 が加水分解され、抗体が受ける変性の度合力 ゥレアーゼが共存しない場合と比較 して小さくなつたためであると理解される。又、抗体の抗原（アルブミン）に対する結合 力の低下が比較的抑えられ、これにより、結合力の低下による抗体 抗原凝集体の 大きさの低下が抑制されたためであると考察される。このようにして、散乱光の強度の 尿素濃度の上昇に伴う低下が比較例 1の場合よりも抑制されたものと考えられる。或 いは、尿素による抗体 抗原凝集体の形成に対する阻害がゥレアーゼによる加水分 解により軽減され、その結果として、尿素の濃度の上昇に伴う散乱光の強度の低下 が比較例 1の場合よりも抑制されたものと考えられる。

(実施例 2)

次に、実施例 2について説明する。 [0071] 本実施例においては、抗アルブミン抗体ーゥレアーゼ複合体を用いた免疫凝集反 応によるアルブミンの測定を行った一例について説明する。

[0072] 本実施例においては、抗体に結合 ·複合したゥレアーゼによる尿素の効果的な加 水分解が期待された。

[0073] 本実施例では、ゥレアーゼー抗体複合体の調製は、以下のようにして行った。

[0074] 即ち、 ²· 66 Μ (約⁴ mg/mUのヒトアルブミンに対する抗体（抗アルブミン抗体） の水溶液と 2. 66 Mのゥレアーゼ水溶液とを 0. 2mLずつ等量混合して、そこに終 濃度が 1. 33 ^ Μとなるように、 ImMのダルタルアルデヒド水溶液を少量添加した（ モル比 2 : 2 : 1)。この混合溶液を室温中で 1時間撹拌することにより、抗体表面及び ゥレアーゼ表面のァミノ残基 (例えば、リジン）がダルタルアルデヒドにより架橋結合さ れ、ゥレアーゼ—抗体複合体が得られる。そして、本実施例では、得られたゥレアー ゼー抗体複合体の水溶液 0. lmLをポリスチレン樹脂製のセル容器に注入した。

[0075] ここで、本実施例において用いたセル容器の形状は、その外寸が 3 X 1 X 1cmの 直方体であり、中空部は 2. 75 X 0. 5 X 0. 5cmの直方体である。即ち、セル容器を 形成する樹脂の厚みは 0. 25cmであり、セル容器の外観の直方体の 1つの面は中 空部と連通して開口している。そして、ゥレアーゼ—抗体複合体の水溶液が入ったセ ル容器に、アルブミン濃度が 10mg/dLとなり、尿素の濃度が種々の所定の濃度と なるように、濃度 20mg/dLのアルブミンと既知の濃度の尿素とを含む水溶液を 0. 1 mL添加した。

[0076] その後、市販の振動撹拌器 (VORTEX)を用いてセル容器に振動を与えることによ り、セル容器内の混合溶液を 5秒間強く撹拌した。そして、その撹拌後、 40秒間セル 容器を静置して、アルブミンと抗体との結合 ·凝集反応と、ゥレアーゼによる尿素の加 水分解反応とを進行させた。その間、セル容器の一面から、波長が 630nmの光を、 電力が lmWである半導体レーザーを用いて入射した。すると、セル容器に入射され た光はそのセル容器の壁面を通過して、反応溶液中のアルブミン 抗体の凝集体に より散乱され、この散乱光は入射面及び他の面を含むセル容器の壁面から出射され た。この際、用いた光入射面と 90度の関係に位置するセル容器の壁面より出射され た散乱光を、フォトダイオードを用いて測定した。 [0077] 図 10の曲線 aにより示すデータは、アルブミンとゥレアーゼ—抗体複合体との混合 から 45秒後に得られた散乱光の強度と、用いた尿素濃度との関係を示す測定結果 である。

[0078] 曲線 aと曲線 bと曲線 cとの比較から明らかなように、尿素の濃度の上昇に伴う散乱 光の強度の低下は、ゥレアーゼが不在である一例（比較例 1)、及び、ゥレアーゼが溶 解共存する一例（実施例 1)の各々場合と比較して、より一層軽減された。このように、 散乱光の強度の測定結果が尿素の濃度の影響を殆ど受けない理由は、抗体と結合 させたゥレアーゼにより抗体の周辺の尿素が効率良く加水分解され、抗体が受ける 変性の度合が、ゥレアーゼが共存しない場合、及びゥレアーゼが溶解して共存する 場合と比較して、更に小さくなつたためであると理解される。又、抗体の抗原（アルブ ミン）に対する結合力の低下がより一層効率よく抑えられ、結合力の低下による抗体 抗原凝集体の大きさの低下がより一層強く抑制されたためであると考察される。こ のようにして、散乱光の強度の尿素濃度の上昇に伴う低下が、比較例 1及び実施例 1 の場合よりもより強く抑制されたものと考えられる。或いは、尿素による抗体 抗原凝 集体の形成に対する阻害が抗体に結合したゥレアーゼによる加水分解により軽減さ れ、その結果として、尿素の濃度の上昇に伴う散乱光の強度の低下が比較例 1及び 実施例 1の場合よりも更に抑制されたものと考えられる。

[0079] 以上、比較例 1、実施例 1及び実施例 2により、本発明が尿素を含む検体試料に含 まれる被検物質の測定に対して有効であることが確認された。

産業上の利用可能性

[0080] 本発明に係る測定デバイス、測定装置及び測定方法は、簡易な構成を有しながら 、検体試料に含まれる尿素による測定誤差を軽減して、被検物質の測定を正確に行 うことが可能な測定デバイス、測定装置及び測定方法として、産業上の利用可能性 を有している。そのため、本発明に係る測定デバイス、測定装置及び測定方法は、医 療及び医療関連の検査分野で、特に尿を検体試料として測定を行う場合にぉレ、て 有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 尿素及び被検物質を含む検体試料を保持するための試料保持部と該試料保持部 に前記検体試料を供給するための試料供給口とを構成する基体を備え、

前記基体は前記試料保持部が保持する前記検体試料の光学測定を行うための光 学測定部と試薬保持部とを備え、

前記試薬保持部が、前記被検物質に対応する抗体及び前記尿素を加水分解する ゥレアーゼを保持している、測定デバイス。

[2] 前記試料保持部は、前記基体の内部に前記試料供給口に連通するように形成さ れた空間であり、

前記試薬保持部が、前記空間の内面に、該空間に前記抗体及び前記ゥレアーゼ が露出するように形成されている、請求項 1記載の測定デバイス。

[3] 前記試薬保持部が、前記抗体及び前記ゥレアーゼを、前記抗体及び前記ゥレアー ゼの複合体の態様で保持している、請求項 1記載の測定デバイス。

[4] 前記試薬保持部が、前記抗体及び前記ゥレアーゼを各々の単体の態様で保持し ている、請求項 1記載の測定デバイス。

[5] 前記光学測定部が、前記試料保持部の外部から該試料保持部の内部に光を入射 させるための光入射部と、前記試料保持部の内部から該試料保持部の外部に光を 出射させるための光出射部と、を備えている、請求項 2記載の測定デバイス。

[6] 請求項 1記載の測定デバイスを取付けるための測定デバイス取付け部と、

前記測定デバイス取付け部に取付けられた前記測定デバイスの光学測定部に入 射する光を出射するための光源と、

前記測定デバイス取付け部に取付けられた前記測定デバイスの光学測定部から出 射する光を受光するための受光部と、

前記受光部により受光された前記出射する光に基づき前記検体試料に含まれる前 記被検物質を検出又は定量するための演算部と、を備えている、測定装置。

[7] 前記測定デバイス取付け部に取付けられた前記測定デバイスの前記試料保持部 に前記検体試料を吸引するための吸引部を更に備えている、請求項 6記載の測定 装置。

[8] 尿素及び被検物質を含む検体試料を保持するための試料保持部と該試料保持部 が保持する前記検体試料の光学測定を行うための光学測定部と試薬保持部とを備 え、該試薬保持部が前記被検物質に対応する抗体及び前記尿素を加水分解するゥ レアーゼを保持して!/、る測定デバイスを用いた測定方法であって、

(A)前記測定デバイスの試料保持部に前記検体試料を導入し、それにより、前記 検体試料が含む尿素を前記ゥレアーゼにより加水分解すると共に前記検体試料が 含む被検物質と前記抗体との凝集体を生成する工程と、

(B)前記測定デバイスの光学測定部に光源が出射した光を入射させて前記測定 デバイスの光学測定部から出射した光を受光素子に入射させる工程と、

(C)前記工程 (B)において前記受光素子により受光された光に基づき前記検体試 料に含まれる前記被検物質を検出又は定量する工程と、を含む、測定デバイスを用 いた測定方法。

[9] 前記工程 (A) 、 (D)前記測定デバイスを前記検体試料に浸漬する工程と、 (E) 前記測定デバイスの試料保持部に前記検体試料を吸引する工程と、を含む、請求 項 8記載の測定デバイスを用いた測定方法。