WO2016098740A1 - 液体試料検査キット用膜担体、液体試料検査キット、及び液体試料検査キットの作製方法 - Google Patents

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WO2016098740A1
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liquid sample
membrane carrier
mold
substance
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PCT/JP2015/084975
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雄斗 秋山
門田　健次
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デンカ株式会社
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    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B1/00—Devices without movable or flexible elements, e.g. microcapillary devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/29—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using visual detection
    • G—PHYSICS
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
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    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
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    • G01N33/544—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being organic
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N37/00—Details not covered by any other group of this subclass

Definitions

  • the present invention relates to a membrane carrier for an inspection kit for detecting a substance to be detected in a liquid sample, a liquid sample inspection kit using the same, and a method for producing the liquid sample inspection kit.
  • the Point of Care Test (POCT) reagent which uses an antigen-antibody reaction or the like to examine infection and pregnancy or to measure blood glucose level, has attracted attention.
  • POCT Point of Care Test
  • the method of using the POCT reagent is simple and the POCT reagent is inexpensive. Since the POCT reagent has these characteristics, it is often used for examinations at a stage where symptoms are mild and periodic examinations.
  • the POCT reagent is also an important diagnostic tool in home medical care, which is expected to increase in the future.
  • a liquid sample such as blood is introduced into the test kit, and a specific target substance contained in the liquid sample is detected.
  • an immunochromatography method is often used.
  • a liquid sample is dropped on a membrane carrier provided in a test kit, and a substance to be detected in the liquid sample is bound to a labeling substance in the process of moving the liquid sample on the membrane carrier.
  • the substance to be detected binds specifically and selectively to a substance (hereinafter referred to as a detection substance) immobilized in the test kit.
  • a detection substance may be rephrased as a reagent.
  • a nitrocellulose membrane As a membrane carrier for moving a liquid sample, a nitrocellulose membrane is often used (see Patent Document 1 below).
  • the nitrocellulose membrane has many fine holes with a diameter of about several ⁇ m, and the liquid sample moves through the holes by capillary force.
  • the nitrocellulose membrane is derived from a natural product and the pore diameter in the membrane and how the pores are connected are not uniform, the flow rate of the liquid sample in the membrane varies depending on the membrane. When a difference occurs in the flow rate, the time required for detecting the detection target substance also changes. As a result, an erroneous determination may be made that the detected substance is not detected before the detected substance is combined with the labeling substance or reagent.
  • JP 2014-0662820 A Japanese Patent No. 4597664 Special table 2012-524894 gazette
  • Thermal imprinting is an example of a method for artificially creating a flow path.
  • Thermal imprinting is a technique in which a microstructure (mold) is pressed against a substrate (thermoplastic before processing), and the microstructure is transferred to the surface of the substrate softened by heating. This is a method of producing a film carrier having This fine structure functions as a flow path for the liquid sample. If thermal imprinting is used, it is possible to produce a fine structure in a wide order range of several tens nm to several hundreds ⁇ m. Furthermore, since thermal imprinting does not require a large-scale device such as a vacuum apparatus, a membrane carrier having a uniform structure can be mass-produced inexpensively and easily.
  • die has is a countless recessed part formed in the surface of the metal mold
  • the fine structure of the film carrier is an infinite number of protrusions (protrusions) protruding on the surface of the film carrier, and has a shape corresponding to the recess formed on the surface of the mold. That is, the portion of the base material filled in the concave portion of the mold becomes the fine structure (convex portion) of the film carrier.
  • the thermal imprint described above it is difficult to produce a structure in which the aspect ratio of the microstructure is higher than 1: 2. That is, it is difficult to produce a film carrier having a fine structure in which the ratio Lv / Lh between the horizontal size Lh and the vertical size Lv is higher than 2/1 by thermal imprinting.
  • the higher the aspect ratio of the microstructure the easier it is for a part of the membrane carrier to remain on the mold side when the membrane carrier is peeled from the mold, or the microstructure formed on the surface of the membrane carrier collapses or deforms more easily. To do. Therefore, the higher the aspect ratio of the microstructure, the lower the productivity of the membrane carrier.
  • volume of the metal cut out from the flat surface of the metal member is paraphrased as the volume of the recess formed on the surface of the completed mold.
  • volume of the recess formed on the surface of the mold may be rephrased as the volume of each protrusion (microstructure) formed on the surface of the film carrier by thermal imprinting.
  • a membrane carrier that increases the flow rate of the liquid sample.
  • the gap through which the liquid sample can flow is large in the membrane carrier. Therefore, a fine structure having a large porosity is required.
  • Vv the total volume of voids in the fine structure of the film carrier
  • Vf the total volume of the fine structure itself (convex part) of the film carrier
  • Vv the void ratio Rv of the fine structure is 100 -It is expressed as Vv / (Vv + Vf).
  • Vv may be rephrased as the total volume of the space located between the convex portions.
  • the aspect ratio is 1: 2 (that is, 2) as a flow path that causes the flow of the liquid sample by capillary action. / 1) It is required to form a fine structure that is smaller than that and has a higher porosity. In the production of a mold used for forming a fine structure, it is required to reduce the volume of metal cut out from a metal member as much as possible.
  • a color change of the detection zone caused by binding of a detected substance bound to a labeling substance such as colored latex particles, fluorescent particles, or metal colloid particles with a reagent fixed in the detection zone Is well known to detect this with an optical measuring instrument such as an absorbance meter.
  • the method of use is simple, and the cost is low, the color change when detecting the substance to be detected is visually observed. It must be large enough to be confirmed by
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and can be manufactured at low cost by thermal imprinting, has a flow path capable of moving a liquid sample by capillary force, and a substance to be detected in the liquid sample It is an object of the present invention to provide a film carrier for a liquid sample inspection kit capable of visually confirming a color change at the time of detection, a liquid sample inspection kit using the same, and a method for producing the liquid sample inspection kit.
  • the present invention is as follows. (1) A membrane carrier for a test kit for detecting a substance to be detected in a liquid sample, At least one flow path capable of transporting the liquid sample is provided; A membrane carrier for a liquid sample test kit, wherein a fine structure that causes a capillary action for transporting a liquid sample is provided on a bottom surface of the flow path.
  • the fine structure is a plurality of convex portions (projections) that cause a capillary action, or a total of the plurality of convex portions. Therefore, the present invention may be rephrased as follows.
  • the membrane carrier for a liquid sample test kit includes a flat portion corresponding to the bottom surface of the flow path and a plurality of convex portions (projections) protruding from the flat portion. That is, the surface of the film carrier includes a flat portion and a plurality of convex portions (projections) protruding from the flat portion. Due to the capillary action caused by the fine structure, the voids (spaces between the plurality of convex portions) in the fine structure function as channels for transporting the liquid sample along the surface of the membrane carrier.
  • the membrane carrier for a liquid sample inspection kit according to (1) comprising a thermoplastic having a glass transition point (Tg) of 80 to 180 ° C.
  • the membrane carrier for a liquid sample inspection kit according to (1) or (2) comprising a thermoplastic having a melting point (Tm) of 80 to 180 ° C.
  • the storage elastic modulus of the thermoplastic plastic is 1.0 ⁇ 10 7 Pa or less at a temperature 20 ° C. higher than the glass transition point or the melting point, described in (2) or (3) Membrane carrier for liquid sample inspection kit.
  • the term “temperature 20 ° C. higher than the glass transition point or melting point” may be rephrased as a temperature 20 ° C. higher than the glass transition point or a temperature 20 ° C. higher than the melting point.
  • the fine structure may be a cone.
  • the diameter of the bottom surface of the fine structure may be rephrased as the diameter of the bottom surface of the cone.
  • the height of the fine structure may be rephrased as the height of the convex portion (projection) from the flat portion of the film carrier.
  • the membrane carrier for a liquid sample inspection kit according to any one of (1) to (7), wherein the aspect ratio of the microstructure is 10: 1 to 1: 2.
  • the aspect ratio is Lv / Lh. expressed. That is, the aspect ratio Lv / Lh of the fine structure may be 1/10 or more and 2/1 or less.
  • Lh may be the diameter of the bottom surface of the cone
  • Lv may be the height of the cone from the flat part of the membrane carrier.
  • the ratio between the diameter of the bottom surface of the microstructure and the distance between the nearest centers of the microstructures is greater than 1 and 5 or less, according to any one of (1) to (8) Membrane carrier for liquid sample inspection kit.
  • the “distance between nearest centers of fine structures” may be rephrased as the distance between the centers of a pair of adjacent fine structures (convex portions). In other words, “the distance between the centers of the nearest neighbors of the microstructures” may be rephrased as the pitch of the microstructures.
  • the diameter of the bottom surface of the fine structure may be paraphrased as, for example, the diameter of the bottom surface of the convex portion.
  • the “distance between nearest centers of fine structures” may be rephrased as the distance between the apexes of adjacent cones.
  • a detection zone for detecting a substance to be detected in a liquid sample in the membrane carrier A liquid sample inspection kit in which a color change that can be visually confirmed is detected when a substance to be detected is detected in the detection zone.
  • a liquid sample inspection kit includes the membrane carrier according to the present invention, and a dropping zone where the liquid sample is dropped on the surface of the membrane carrier, and a substance to be detected in the liquid sample There is a detection zone for detecting the above and the fine structure located at least between the dropping zone and the detection zone. Due to the capillary action of the microstructure, the liquid sample is transported from the dropping zone to the detection zone. When the substance to be detected in the liquid sample is detected in the detection zone, the color of the detection zone changes. (11) The detection substance that causes a color change that can be visually confirmed when the detection target substance is detected in the detection zone is fixed in the detection zone. Liquid sample inspection kit.
  • the detection substance may be rephrased as a reagent that selectively binds to the substance to be detected, or a labeling substance (coloring substance) that selectively binds to the substance to be detected.
  • a method for producing a liquid sample inspection kit wherein the liquid sample inspection kit membrane carrier according to any one of (1) to (9) is produced by thermal imprinting. That is, in the method for manufacturing a liquid sample inspection kit according to the present embodiment, the surface of a mold (mold) in which a plurality of recesses is formed is applied to a film-like base material made of thermoplastic plastic, and the base material is used. You may provide the process (thermal imprint process) of producing the film
  • At least one of a reagent and a labeling substance that selectively binds to a detected substance in a liquid sample is fixed to the surface of a membrane carrier having a fine structure.
  • the process of carrying out may be further provided.
  • the membrane carrier since the determination at the time of detection of the substance to be detected in the liquid sample can be made visually, the method of using the inspection kit is easy. It is. Further, since the fine structure of the membrane carrier can be produced by thermal imprinting, the membrane carrier is inexpensive, and a test kit including this membrane carrier is useful as a disposable POCT reagent (test kit).
  • FIG. 1 is an overhead view (top view) of the fine structure provided in the membrane carrier according to one embodiment of the present invention, and (b) in FIG. 1 is shown in (a) in FIG. It is a perspective view of the fine structure of description.
  • FIG. 2 is an overhead view (top view) of the fine structure provided in the membrane carrier according to one embodiment of the present invention, and (b) in FIG. 2 corresponds to (a) in FIG. It is a perspective view of the fine structure of description.
  • FIG. 3 is an overhead view (top view) of the fine structure provided in the membrane carrier according to one embodiment of the present invention, and (b) in FIG. 3 corresponds to (a) in FIG. It is a perspective view of the fine structure of description.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the film carrier described in (a) and (b) of FIG. 1, and is a cross-sectional view perpendicular to the surface (flat portion) of the film carrier.
  • FIG. 5 are schematic views showing a process for producing a membrane carrier according to an embodiment of the present invention by thermal imprinting.
  • (A) in FIG. 6 is an overhead view (top view) of the structure of the mold used in the calculation of Reference Example 6, and (b) in FIG. 6 is the structure described in (a) in FIG. It is sectional drawing in the AA of FIG.
  • FIG. (A) in FIG. 7 is an overhead view (top view) of the structure of the mold used in the calculation of Reference Example 6, and (b) in FIG. 7 is the structure described in (a) in FIG. It is sectional drawing in the BB line
  • FIG. 8 is a schematic top view of a test kit according to an embodiment of the present invention.
  • the inspection kit detects a substance to be detected in a liquid sample.
  • the test kit 18 includes a membrane carrier 3 and a casing 18 a that houses the membrane carrier 3.
  • the dripping zone 3x is exposed at the first opening 18b of the housing 18a.
  • the detection zone 3y is exposed at the second opening 18c of the housing 18a.
  • the membrane carrier 3 is provided with at least one channel for transporting a liquid sample, and a fine structure is provided on the bottom surface of the channel.
  • the fine structure is located at least between the dropping zone 3x and the detection zone 3y. There may be a fine structure over the entire surface of the membrane carrier 3. The entire surface of the membrane carrier 3 may be a flow path for the liquid sample.
  • the microstructure causes capillary action. Due to the capillary action of the fine structure, the liquid sample is transported from the dropping zone 3x to the detection zone 3y via the fine structure. When the substance to be detected in the liquid sample is detected in the detection zone 3y, the color of the detection zone 3y changes. As shown in FIG. 1, FIG. 2, or FIG. 3, the microstructure is a convex portion (14, 14 a or 14 b), or a total of a plurality of convex portions (14, 14 a or 14 b).
  • the membrane carrier (3, 3a or 3b) includes a flat portion (13, 13a or 13b) corresponding to the bottom surface of the flow path of the liquid sample and a plurality of convex portions protruding from the flat portion (13, 13a or 13b). (14, 14a or 14c).
  • the space between the plurality of convex portions (14, 14a, or 14c) functions as a flow path for transporting the liquid sample along the surface of the membrane carrier 3 by capillary action.
  • the gap in the fine structure (14, 14a or 14c) functions as a flow path for transporting the liquid sample along the surface of the membrane carrier 3 due to capillary action.
  • the plurality of convex portions (14, 14a or 14c) may be arranged on the surface of the membrane carrier 3 regularly or translationally symmetrically.
  • the liquid sample inspection method according to one aspect of the present invention is an inspection method using the inspection kit 18.
  • the test kit 18 includes a membrane carrier 3 and a casing 18a that accommodates the membrane carrier 3, and a dropping zone 3x in which a liquid sample is dropped on the surface of the membrane carrier 3, and a liquid sample in the liquid sample.
  • the dropping zone 3x is the first of the casing 18a.
  • the inspection method includes a step of dropping a liquid sample onto the dropping zone 3x of the surface of the membrane carrier 3, and a capillary action exerted by the fine structure 14 (plural protrusions) formed on the surface of the membrane carrier 3.
  • the detected substance in the liquid sample is combined with the labeling substance, and the detected substance And a step of visually determining whether or not there is a color change (coloration of the labeling substance) in the detection zone 3y by combining with a reagent fixed in the detection zone 3y.
  • the membrane carrier may be made of a thermoplastic.
  • a film carrier having a fine structure can be produced by processing a film-like base material made of thermoplastic plastic by thermal imprinting.
  • the thermoplastic plastic constituting the film carrier may be at least one selected from the group consisting of polyester resins, polyolefin resins, polystyrene resins, polycarbonate resins, fluorine resins, and acrylic resins, for example.
  • thermoplastics include, for example, polyethylene terephthalate (PET), cycloolefin polymer (COP), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), polyvinylidene fluoride (PVDF), and polymethyl methacrylate (PMMA) may be used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • COP cycloolefin polymer
  • PP polypropylene
  • PS polystyrene
  • PC polycarbonate
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • the glass transition point Tg or melting point Tm of the thermoplastic plastic may be 80 to 180 ° C.
  • the storage elastic modulus of the thermoplastic plastic at a temperature 20 ° C. higher than the glass transition point Tg may be 1.0 Pa or more and 1.0 ⁇ 10 7 Pa or less.
  • the storage elastic modulus of the thermoplastic plastic at a temperature 20 ° C. higher than the melting point Tm may be 1.0 Pa or more and 1.0 ⁇ 10 7 Pa or less.
  • thermoplastic plastic As a solid at room temperature, and it becomes difficult to produce a film carrier by thermal imprinting.
  • the glass transition or melting of the thermoplastic occurs at a temperature higher than 180 ° C.
  • the molding temperature at the time of thermal imprinting becomes high, and the productivity of the film carrier decreases. That is, when the temperature required for softening the thermoplastic during hot imprinting is higher than 180 ° C., the productivity of the film carrier is lowered.
  • the storage elastic modulus of a thermoplastic plastic at a temperature 20 ° C. higher than the glass transition point or the melting point is 1.0 ⁇ 10 7 Pa or less, the molding pressure required for producing a fine structure can be kept small. Since the microstructure can be produced under relatively mild conditions, the production efficiency of the membrane carrier is improved.
  • the fine structure provided on the film carrier may be, for example, a structure in which cones are regularly arranged. That is, the fine structure may be a cone. Regularly aligned cones can be formed by thermal imprinting using a mold. When a cone is formed using a mold, the volume of the metal scraped from the surface of the metal member during the production of the mold is significantly larger than when a groove-like channel (line and space structure) is formed using a mold. The mold processing cost is reduced. In contrast, in making a mold to form a line and space structure, a large amount of metal must be scraped from the metal member.
  • the top of the cone is thinner than the bottom of the cone. Therefore, when a cone is formed using a mold, the volume of metal scraped from the surface of the metal member during the production of the mold is greatly reduced compared to the case where a pillar having the same bottom surface as the cone is formed by the mold. As a result, the processing cost of the mold is reduced.
  • the porosity of the fine structure in which the cones are regularly arranged is larger than the porosity of the line and space structure. Further, the porosity of the fine structure in which the cones are regularly arranged has a larger porosity than the structure in which a plurality of pillars having the same bottom surface as the cone are regularly arranged. Therefore, according to the fine structure in which the cones are regularly arranged, the flow rate of the liquid sample can be increased, which is advantageous for detecting the substance to be detected.
  • the shape of the bottom surface of the cone can be freely selected.
  • the microstructure may be a cone 14.
  • the fine structure may be a quadrangular pyramid 14a.
  • the fine structure may be a hexagonal pyramid 14b.
  • the bottom surface of the cone is preferably circular or polygonal (for example, a square, a rhombus, a rectangle, a triangle, or a hexagon).
  • the diameter of the bottom surface of the fine structure may be 10 to 1000 ⁇ m.
  • the diameter of the bottom surface of the fine structure is smaller than 10 ⁇ m, the fine processing cost of the mold becomes high, and it is difficult to uniformly produce innumerable fine structures on the surface of the film carrier having a large area. Therefore, a microstructure that is too small is not suitable for practical use.
  • the diameter of the bottom surface of the microstructure is smaller than 10 ⁇ m, the capillary force necessary to move the liquid sample tends to be weakened.
  • the diameter of the bottom surface of the fine structure is larger than 1000 ⁇ m, the volume of the metal scraped from the metal member at the time of producing the mold becomes large, and the production cost of the mold and the film carrier becomes high.
  • the diameter of the bottom surface of the fine structure is larger than 1000 ⁇ m, the area of the flow path in the membrane carrier must be increased, which makes the liquid sample inspection kit huge and disadvantageous for transporting the liquid sample inspection kit itself.
  • the diameter of the bottom surface of the microstructure may be the diameter 4 of the bottom surface (circle) of the cone 14.
  • the fine structure may have a height of 10 to 500 ⁇ m.
  • the height of the fine structure is smaller than 10 ⁇ m, the capillary force necessary to move the liquid sample tends to be weakened.
  • the height of the fine structure is larger than 500 ⁇ m, it is difficult to completely fill the thermoplastic resin into the concave portion of the mold (the depression corresponding to the shape of the fine structure) at the time of thermal imprinting.
  • the microstructure when the microstructure is a cone 14, the height of the microstructure may be the height 6 of the cone 14 from the flat portion 13.
  • the overall shape of the membrane carrier 3, 3a or 3b is not particularly limited, but may be, for example, a polygon such as a quadrangle, a circle, or an ellipse.
  • the vertical width of the membrane carrier 3, 3a or 3b may be, for example, 2 to 100 mm, and the lateral width of the membrane carrier 3, 3a or 3b is, for example, 2 to It may be 100 mm.
  • the thickness of the membrane carrier 3, 3a or 3b excluding the height of the fine structure may be, for example, 0.1 to 10 mm.
  • the aspect ratio of the fine structure may be 10: 1 to 1: 2. That is, the aspect ratio Lv / Lh of the fine structure may be 1/10 or more and 2/1 or less.
  • the aspect ratio is smaller than 10: 1 (that is, 1/10)
  • the contact area between the liquid sample and the channel is small, and the capillary force is reduced, so that the liquid sample tends to be difficult to move.
  • the aspect ratio is larger than 1: 2 (that is, 2/1)
  • the productivity of the film carrier by thermal imprinting is lowered.
  • the horizontal length Lh of the microstructure may be the diameter 4 of the bottom surface of the cone 14.
  • the length Lv in the vertical direction of the fine structure may be the height 6 of the cone 14 from the flat portion 13 of the film carrier 3.
  • the ratio D2 / D1 between the diameter (D1) of the bottom surface of the fine structure and the distance (D2) between the closest centers of the fine structures may be greater than 1 and 5 or less.
  • the ratio D2 / D1 cannot be less than 1.
  • the ratio D2 / D1 is greater than 5
  • the contact area between the liquid sample and the flow path decreases, the capillary force decreases, and the liquid sample tends to be difficult to move.
  • the diameter D1 of the bottom surface of the microstructure may be the diameter 4 of the bottom surface of the cone 14, and the closest center-to-center distance.
  • D2 may be a distance 5 between the apexes of a pair of adjacent cones 14.
  • the diameter D1 of the bottom surface of the microstructure may coincide with the length Lh in the horizontal direction of the microstructure described above. Therefore, the aspect ratio Lv / Lh may be expressed as Lv / D1.
  • the manufacturing method of the liquid sample inspection kit applies the surface of the mold (mold 1) in which a plurality of recesses are formed.
  • the fine structure plural of convex portions (14)
  • the fine structure corresponding to the shape of the concave portion and the flat portion 13 are obtained by heating the base material 2 against the film-like base material 2 made of thermoplastic plastic.
  • a step of preparing the membrane carrier 3 may be provided.
  • the method for producing a liquid sample inspection kit may further include a step of fixing the reagent or the labeling substance to the detection zone in the surface of the membrane carrier having a fine structure.
  • the mold fine processing method used in the thermal imprint process may be, for example, etching, photolithography, mechanical cutting, or laser processing. A fine processing method suitable for the processing size and processing range can be selected.
  • the thermal imprinting method may be either a flat plate press type or a roll type.
  • the thermal imprint system shown in FIG. 5 is a flat plate press system.
  • the mold 1 is overlapped with the base material 2 made of thermoplastic plastic between upper and lower stages facing in parallel, and these are sandwiched between the stages. Then, the mold 1 and the substrate 2 are heated and pressurized through the stage.
  • Such a flat plate press type is excellent in terms of good molding accuracy.
  • the roll method is a method in which a heated roll mold is used and molding is performed with a pinching pressure between rolls. The roll type is excellent in productivity.
  • the conditions such as molding temperature, molding pressure, and transfer time when performing thermal imprinting may be selected according to the size of the fine processing, the shape of the fine structure, the size of the processing range, and the like.
  • the molding temperature may be a temperature 20 to 50 ° C. higher than the glass transition point Tg, or a temperature 20 to 50 ° C. higher than the melting point Tm.
  • the molding pressure may be 1-10 MPa.
  • the transfer time (the time for holding the mold 1 and the substrate 2 while being pressed) may be 3 to 10 minutes.
  • thermoplastic plastic constituting the membrane carrier 3 and the type of reagent (detection substance)
  • reagent detection substance
  • the surface treatment method of the detection zone is not limited in any way, and may be various methods such as various plasma treatments, UV treatments, UV / ozone treatments, or surface modification with 3-Aminopropyltrisilane or Glutaraldehyde.
  • the reagent (detection substance) fixed in the detection zone may be, for example, an antibody.
  • An antibody is a substance that causes an antigen-antibody reaction with a substance to be detected.
  • the antibody may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody.
  • the substance to be detected is not limited in any way, and may be any substance capable of causing an antigen-antibody reaction with an antibody, such as various pathogens and various clinical markers.
  • the specific substance to be detected may be, for example, a viral antigen such as influenza virus, norovirus, adenovirus, RS virus, HAV, HBs, and HIV.
  • the substance to be detected may be MRSA, group A streptococci, group B streptococci, bacterial antigens such as Legionella spp., And toxins produced by bacteria.
  • the substance to be detected may be a hormone such as mycoplasma, Chlamydia trachomatis, human chorionic gonadotropin.
  • the substance to be detected may be C-reactive protein, myoglobin, cardiac troponin, various tumor markers, agricultural chemicals, environmental hormones, and the like.
  • the test kit when it is urgent to detect a substance to be detected such as influenza virus, norovirus, C-reactive protein, myoglobin, and cardiac troponin and to treat a disease caused by these, the test kit according to this embodiment Especially useful.
  • the substance to be detected may be an antigen capable of inducing an immune reaction alone.
  • the substance to be detected may be a hapten capable of binding an antibody by an antigen-antibody reaction, although it cannot induce an immune reaction by itself.
  • the coordinates in the RGB color space (RGB coordinate space) of the color of the detection zone before the detection target substance is detected is expressed as C1, and the RGB color space of the color of the detection zone after the detection target substance is detected. Is expressed as C2, the distance between the coordinates C1 and C2 in the RGB color space is preferably 30 or more.
  • the coordinate C1 is obtained by measuring the R value (Red value), G value (Green value), and B value (Blue value) of the detection zone before detection.
  • the coordinate C2 is obtained by measuring the R value, G value, and B value of the detection zone after detection.
  • the distance between the coordinates C1 and C2 in the RGB color space is obtained by calculation.
  • This distance between the RGB coordinates may be rephrased as a chromaticity difference in the detection zone before and after the detection of the detection target substance.
  • this chromaticity difference is smaller than 30, there is a tendency that it is difficult to visually confirm the difference or change in color.
  • Example 1 A mold was produced by laser processing of a metal member.
  • the metal member was made of aluminum alloy A5052.
  • a plurality of inverted conical concave portions that is, fine structures
  • All the recesses had the same shape.
  • the diameter of the recess was 10 ⁇ m.
  • the diameter of the recess is equal to the diameter (D1 or Lh) of the bottom surface of the microstructure (cone) of the finally obtained membrane carrier.
  • the distance between the centers of a pair of adjacent recesses was 15 ⁇ m.
  • the distance between the centers of the recesses is equal to the distance (D2) between the apexes of adjacent fine structures (cones) on the surface of the membrane carrier.
  • the depth of the recess was 10 ⁇ m.
  • the depth of the recess is equal to the height (hv) of the microstructure (cone) of the membrane carrier.
  • the plurality of concave portions were regularly arranged in the center portion of the mold in the same manner as the arrangement of the cones 14 (triangular arrangement format) shown in FIG.
  • a mold release treatment was performed on the surface (uneven surface) of the mold in which the recesses were formed. In the mold release treatment, the mold surface (uneven surface) was immersed in the treatment liquid for about 1 minute, and then the mold surface was dried. The dried mold was left overnight.
  • OPTOOL HD-2100TH manufactured by Daikin Industries, Ltd. was used as the treatment liquid used for the above mold release treatment.
  • the microstructure on the mold surface was transferred to the surface of a film-like substrate made of thermoplastic plastic by the following thermal imprint process.
  • thermal imprint process X-300 manufactured by SCIVAX was used.
  • the surface of the mold on which the fine structure (a plurality of concave portions) was formed was applied to a film-like base material made of thermoplastic plastic, and the mold and the base material were pressed while heating.
  • the molding temperature was 120 ° C.
  • the applied pressure was 5.5 MPa.
  • the transfer time was 5 minutes. After the transfer of the fine structure, the mold and the substrate were cooled to 80 ° C. while pressure was applied to the mold and the substrate. The pressure was removed after cooling.
  • the membrane carrier of Example 1 was obtained by the above thermal imprint process.
  • This membrane carrier had a surface containing a plurality of cones (fine structure) and flat portions.
  • the shape and size of the convex portion (cone) on the surface of the membrane carrier was consistent with the shape and size of the concave portion (inverted cone) formed in the mold.
  • the film substrate made of thermoplastic was a film made of polystyrene (PS) (Denka styrene sheet manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.).
  • PS polystyrene
  • the thickness of the base material was 188 ⁇ m.
  • the substrate (membrane carrier) was square.
  • the vertical width of the base material (membrane carrier) was 50 mm, and the horizontal width of the base material (membrane carrier) was 50 mm.
  • the glass transition point Tg of polystyrene constituting the substrate (membrane carrier) was measured using DSC3100 manufactured by Bruker AXS. In measuring the glass transition point Tg, the substrate was heated at a rate of temperature increase of 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere. The glass transition point Tg of polystyrene was 106 ° C.
  • the storage elastic modulus in the tensile mode of polystyrene constituting the substrate (membrane carrier) was measured. RSAIII manufactured by TA Instruments was used for the measurement of storage elastic modulus. The frequency at the time of measuring the storage elastic modulus was 1 Hz.
  • the storage elastic modulus of polystyrene at 126 ° C. was 1.8 ⁇ 10 6 Pa.
  • Example 2 The diameter of the recess formed on the surface of the mold of Example 2 was 10 ⁇ m. The distance between the centers of a pair of adjacent recesses on the surface of the mold of Example 2 was 50 ⁇ m. The depth of the recess formed on the surface of the mold of Example 2 was 10 ⁇ m. A membrane carrier of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the mold was different.
  • Example 3 The diameter of the recess formed on the surface of the mold of Example 3 was 10 ⁇ m. The distance between the centers of a pair of adjacent recesses on the surface of the mold of Example 3 was 15 ⁇ m. The depth of the recess formed on the surface of the mold of Example 3 was 20 ⁇ m. A membrane carrier of Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that the mold was different.
  • Example 4 The diameter of the recess formed on the surface of the mold of Example 4 was 10 ⁇ m. The distance between the centers of a pair of adjacent recesses on the surface of the mold of Example 4 was 50 ⁇ m. The depth of the recess formed on the surface of the mold of Example 4 was 20 ⁇ m. A membrane carrier of Example 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that the mold was different.
  • Example 5 The diameter of the recess formed on the surface of the mold of Example 5 was 100 ⁇ m. The distance between the centers of a pair of adjacent recesses on the surface of the mold of Example 5 was 110 ⁇ m. The depth of the recess formed on the surface of the mold of Example 5 was 10 ⁇ m. A membrane carrier of Example 5 was produced in the same manner as in Example 1 except that the mold was different.
  • Example 6 The diameter of the recess formed on the surface of the mold of Example 6 was 100 ⁇ m. The distance between the centers of a pair of adjacent recesses on the surface of the mold of Example 6 was 500 ⁇ m. The depth of the recess formed on the surface of the mold of Example 6 was 10 ⁇ m. A membrane carrier of Example 6 was produced in the same manner as in Example 1 except that the mold was different.
  • Example 7 The diameter of the recess formed on the surface of the mold of Example 7 was 1000 ⁇ m. The distance between the centers of a pair of adjacent recesses on the surface of the mold of Example 7 was 1010 ⁇ m. The depth of the recess formed on the surface of the mold of Example 7 was 100 ⁇ m. A membrane carrier of Example 7 was produced in the same manner as in Example 1 except that the mold was different.
  • Example 8 The diameter of the recess formed on the surface of the mold of Example 8 was 1000 ⁇ m. The distance between the centers of a pair of adjacent recesses on the surface of the mold of Example 8 was 5000 ⁇ m. The depth of the recess formed on the surface of the mold of Example 8 was 100 ⁇ m. A membrane carrier of Example 8 was produced in the same manner as in Example 1 except that the mold was different.
  • Example 9 The diameter of the recess formed on the surface of the mold of Example 9 was 250 ⁇ m. The distance between the centers of a pair of adjacent recesses on the surface of the mold of Example 9 was 260 ⁇ m. The depth of the recess formed on the surface of the mold of Example 9 was 500 ⁇ m. A membrane carrier of Example 9 was produced in the same manner as in Example 1 except that the mold was different.
  • Example 10 The diameter of the recess formed on the surface of the mold of Example 10 was 250 ⁇ m. The distance between the centers of a pair of adjacent recesses on the surface of the mold of Example 10 was 1250 ⁇ m. The depth of the recess formed on the surface of the mold of Example 10 was 500 ⁇ m. A membrane carrier of Example 10 was produced in the same manner as in Example 1 except that the mold was different.
  • Example 11 The diameter of the recess formed on the surface of the mold of Example 11 was 1000 ⁇ m. The distance between the centers of a pair of adjacent recesses on the surface of the mold of Example 11 was 1010 ⁇ m. The depth of the recess formed on the surface of the mold of Example 11 was 500 ⁇ m. A film carrier of Example 11 was produced in the same manner as in Example 1 except that the mold was different.
  • Example 12 The diameter of the recess formed on the surface of the mold of Example 12 was 1000 ⁇ m. The distance between the centers of a pair of adjacent recesses on the surface of the mold of Example 12 was 5000 ⁇ m. The depth of the recess formed on the surface of the mold of Example 12 was 500 ⁇ m. A membrane carrier of Example 12 was produced in the same manner as in Example 1 except that the mold was different.
  • Example 13 to 24 In Examples 13 to 24, a film made of polycarbonate (PC) was used instead of a film made of polystyrene as the film-like base material made of thermoplastic. Panlite manufactured by Teijin Limited was used as the polycarbonate film. The thickness of the base material made of polycarbonate was 200 ⁇ m.
  • the substrate (membrane carrier) was square. The vertical width of the base material (membrane carrier) was 50 mm, and the horizontal width of the base material (membrane carrier) was 50 mm. Using a DSC3100 manufactured by Bruker AXS, the glass transition point Tg of the polycarbonate constituting the substrate (membrane carrier) was measured.
  • the substrate was heated at a rate of temperature increase of 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere.
  • the glass transition point Tg of the polycarbonate was 160 ° C.
  • the storage elastic modulus in the tensile mode of the polycarbonate constituting the substrate (membrane carrier) was measured.
  • RSAIII manufactured by TA Instruments was used for the measurement of storage elastic modulus.
  • the frequency at the time of measuring the storage elastic modulus was 1 Hz.
  • the storage elastic modulus of the polycarbonate at 180 ° C. was 4.5 ⁇ 10 6 Pa.
  • a membrane carrier of Example 13 was produced in the same manner as in Example 1 except that the film-like substrate was different.
  • a membrane carrier of Example 14 was produced in the same manner as in Example 2 except that the membrane-like substrate was different.
  • a membrane carrier of Example 15 was produced in the same manner as in Example 3 except that the membrane-like substrate was different.
  • a membrane carrier of Example 16 was produced in the same manner as in Example 4 except that the membrane-like substrate was different.
  • a membrane carrier of Example 17 was produced in the same manner as in Example 5 except that the membrane-like substrate was different.
  • a membrane carrier of Example 18 was produced in the same manner as in Example 6 except that the membrane-like substrate was different.
  • a membrane carrier of Example 19 was produced in the same manner as in Example 7 except that the film-like substrate was different.
  • a membrane carrier of Example 20 was produced in the same manner as in Example 8, except that the film-like substrate was different.
  • a membrane carrier of Example 21 was produced in the same manner as in Example 9 except that the membrane-like substrate was different.
  • a membrane carrier of Example 22 was produced in the same manner as in Example 10 except that the membrane-like substrate was different.
  • a membrane carrier of Example 23 was produced in the same manner as in Example 11 except that the membrane-like substrate was different.
  • a membrane carrier of Example 24 was produced in the same manner as in Example 12 except that the film-like substrate was different.
  • Detection zone A A line-shaped portion having a distance of 0.6 cm from the lower end of the membrane carrier and a width of about 1 mm.
  • Detection zone B A line-shaped portion having a distance of 1.0 cm from the lower end of the membrane carrier and a width of about 1 mm.
  • a suspension A of anti-influenza A NP antibody (reagent A) was applied to detection zone A.
  • the detection zone A was thoroughly dried under hot air, and the anti-influenza A influenza NP antibody was fixed to the detection zone A.
  • the application amount of the suspension A was 18 ⁇ L.
  • the length of the portion where the suspended liquid A was applied was 3 cm.
  • a suspension B of anti-influenza B NP antibody (reagent B) was applied to detection zone B.
  • the detection zone B was thoroughly dried under warm air, and the anti-B influenza NP antibody was fixed to the detection zone B.
  • the application amount of the suspension B was 18 ⁇ L.
  • the length of the portion where the suspension B was applied in the detection zone B was 3 cm.
  • a purified anti-influenza A virus NP antibody (purified antibody A) different from the above-described anti-influenza A NP antibody (reagent A) was prepared.
  • a purified anti-B influenza virus NP antibody (purified antibody B) different from the above-described anti-B influenza NP antibody (reagent B) was prepared.
  • Purified antibody A was labeled by covalent bond between purified antibody A and blue latex particles (CM / BL Ceradyne). The particle size of the blue latex particles was 0.394 ⁇ m.
  • a Tris buffer containing sugar, surfactant and protein was prepared.
  • the labeled purified antibody A was added to the Tris buffer so that the concentration of latex particles in the Tris buffer was 0.025 w / v%, and the Tris buffer was suspended. Subsequently, sonication of the Tris buffer was performed to prepare an anti-A-type label that was sufficiently dispersed and suspended in the Tris buffer.
  • An anti-B-type labeled body that was sufficiently dispersed and suspended in Tris buffer was prepared in the same manner as in the case of the anti-A-type labeled body except that purified antibody B was used instead of purified antibody A.
  • a mixed solution of anti-A type label and anti-B type label was prepared. This mixed solution was applied to glass fibers. The size of the glass fiber was 3 cm ⁇ 1 cm. The coating amount of the mixed solution per square centimeter of glass fiber was 50 ⁇ L. As the glass fiber, 33GLASS NO. Manufactured by Schleicher & Schuell is available. 10539766 was used. The glass fiber coated with the mixed solution was thoroughly dried under warm air to prepare a marker pad. A labeling substance pad was placed on the end of the membrane carrier of each of Examples 1 to 24 closer to the detection zone. The width of the end portion of the membrane carrier on which the labeling substance pad overlaps was 2 mm. The membrane carrier on which the labeling substance pad overlaps was cut into a strip having a width of 5 mm with a cutter to prepare a liquid sample inspection kit comprising the integrated membrane carrier and the labeling substance pad.
  • ⁇ Evaluation of detection performance> As a diluting solution, a sample suspension attached to Quick Navi-Flu manufactured by Denka Seken was prepared. As a detection substance, influenza A virus A / Beijing / 32/92 (H3N2) was used. This influenza A virus was diluted 4 ⁇ 10 4 times with the sample suspension to prepare liquid sample A. As another detection substance, influenza B virus B / Shangdong / 7/97 was used. This influenza B virus was diluted 4 ⁇ 10 3 times with the sample suspension to prepare liquid sample B. 100 ⁇ L of each of liquid samples A and B was individually dropped onto the end of each of the liquid sample inspection kits of Examples 1 to 24.
  • Tables 1 and 2 show the evaluation results of the flow rate of the liquid sample in each of the test kits of Examples 1 to 24.
  • the examples with double circles in each table are superior to the examples with circles in the effects of the invention.
  • the examples with circles in each table are superior to the examples with triangles in the effects of the invention.
  • the examples marked with a triangle in each table are superior to the reference examples marked with an X in the effects of the invention.
  • the color change of only the detection zone A in which the anti-influenza A influenza NP antibody was immobilized was confirmed by the dripping of the liquid sample A containing influenza A virus.
  • the color change of only the detection zone B to which the anti-influenza B influenza NP antibody was immobilized was confirmed by the dripping of the liquid sample B containing influenza B virus.
  • Example 25 Four liquid sample test kits of Example 25 were produced in exactly the same manner as in Example 1. Subsequently, four types of liquid samples with influenza A virus dilution ratios of 1 ⁇ 10 4 , 2 ⁇ 10 4 , 4 ⁇ 10 4 and 8 ⁇ 10 4 were prepared. The method for preparing these liquid samples is the same as the method for preparing the liquid sample A described above, except for the dilution factor. In the same manner as in Examples 1 to 24, only one of the four types of liquid samples was dropped for each test kit of Example 25, and influenza A was detected in detection zone A of each test kit. A virus was detected.
  • Example 26 Four liquid sample test kits of Example 26 were produced in exactly the same manner as in Example 1. Next, four types of liquid samples with influenza B virus dilution ratios of 1 ⁇ 10 3 , 2 ⁇ 10 3 , 4 ⁇ 10 3 and 8 ⁇ 10 3 were prepared. The method for preparing these liquid samples is the same as the method for preparing the liquid sample B described above, except for the dilution factor. In the same manner as in Examples 1 to 24, only one of the four types of liquid samples was dropped for each test kit of Example 26, and influenza B was detected in detection zone B of each test kit. A virus was detected.
  • Reference Example 1 a film made of polytetrafluoroethylene (PTFE) was used as a film-like base material made of thermoplastic.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • Polyflon F-104 manufactured by Daikin Industries, Ltd. was used.
  • the thickness of the base material made of polytetrafluoroethylene was 200 ⁇ m.
  • the substrate (membrane carrier) was square.
  • the vertical width of the base material (membrane carrier) was 50 mm, and the horizontal width of the base material (membrane carrier) was 50 mm.
  • the melting point Tm of polytetrafluoroethylene constituting the substrate (membrane carrier) was measured using DSC3100 manufactured by Bruker AXS.
  • the substrate was heated at a rate of temperature increase of 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere.
  • the melting point Tm of polytetrafluoroethylene was 327 ° C.
  • the molding temperature in the thermal imprint process of Reference Example 1 was 250 ° C., which is the device limit value.
  • a membrane carrier of Reference Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above items. Various characteristics of the membrane carrier of Reference Example 1 are shown in Table 4 below.
  • the membrane carriers of Reference Examples 1 to 3 were observed.
  • a desired microstructure was not formed. This is because PTFE has a melting point higher than 180 ° C., and the elastic modulus of PTFE remained high even when the molding temperature in the hot impressing process was set to the upper limit of the apparatus.
  • a fine structure fold and inflection were observed. This is because the aspect ratio of the fine structure is larger than 2, and the film carrier cannot be smoothly peeled off from the mold.
  • the height of the fine structure did not reach 2000 ⁇ m. This is because the depth of the recess formed on the surface of the mold of Reference Example 3 is larger than 500 ⁇ m, and PS is not sufficiently filled in the recess of the mold.
  • the diameter of the recess formed on the surface of the mold of Reference Example 4 was 100 ⁇ m.
  • the distance between the centers of a pair of adjacent recesses on the surface of the mold of Reference Example 4 was 1000 ⁇ m.
  • the depth of the recess formed on the surface of the mold of Reference Example 4 was 200 ⁇ m.
  • a membrane carrier of Reference Example 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that the mold was different. Various characteristics of the membrane carrier of Reference Example 4 are shown in Table 5 below.
  • the diameter of the recess formed on the surface of the mold of Reference Example 5 was 1000 ⁇ m.
  • the distance between the centers of a pair of adjacent recesses on the surface of the mold of Reference Example 5 was 1010 ⁇ m.
  • the depth of the recess formed on the surface of the mold of Reference Example 5 was 50 ⁇ m.
  • a membrane carrier of Reference Example 5 was produced in the same manner as in Example 1 except that the mold was different. Various characteristics of the membrane carrier of Reference Example 5 are shown in Table 5 below.
  • the volume of metal scraped from the surface of the metal member when a mold for forming a line and space structure on the surface of the film carrier was produced from the metal member was calculated.
  • the line and space structure is a structure having a plurality of groove-shaped flow paths arranged in parallel.
  • the mold itself for forming the line and space structure also has a line and space structure as shown in FIGS. 6A and 6B.
  • the width 7 of the groove 15 used for the calculation was 10 ⁇ m.
  • the depth 8 of the groove 15 used for the calculation was 10 ⁇ m.
  • the pitch 9 of the grooves 15 used for the calculation was 15 ⁇ m.
  • the range of the processed mold surface was assumed to be a 3 cm ⁇ 3 cm square.
  • the porosity of the line and space structure formed using the mold of FIG. 6 was also calculated. Table 6 shows the calculation results.
  • the volume of metal scraped from the surface of the metal member when a mold for forming a structure in which a plurality of cylinders are regularly arranged on the surface of the film carrier is manufactured from the metal member was calculated. As shown in FIGS. 7A and 7B, this mold has a flat portion 16 and a plurality of cylindrical concave portions 17.
  • the diameter 10 of the recess 17 used for the calculation was 10 ⁇ m.
  • the depth 12 of the recess 17 used for the calculation was 10 ⁇ m.
  • the pitch 11 of the recesses 17 used for the calculation was 15 ⁇ m.
  • the range of the processed mold surface was assumed to be a 3 cm ⁇ 3 cm square.
  • Table 6 shows the calculation results. Further, the porosity of a structure in which a plurality of cylinders are regularly arranged formed using the mold of FIG. 7 was also calculated. Table 6 shows the calculation results. Table 6 shows the volume of the metal cut out from the metal member when the mold of Example 1 was manufactured. Table 6 shows the porosity of the fine structure of the membrane carrier of Example 1.
  • the membrane carrier and the liquid sample inspection kit since the determination at the time of detection of the substance to be detected in the liquid sample can be made visually, the method of using the inspection kit is easy. Further, since the fine structure of the membrane carrier can be produced by thermal imprinting, the membrane carrier is inexpensive, and a test kit including this membrane carrier is useful as a disposable POCT reagent (test kit).
  • SYMBOLS 1 Mold which has microstructure 2 Film-like base material which consists of thermoplastics 3 Film carrier provided with microstructure 3x Drip zone 3y Detection zone 4 Diameter of bottom surface of microstructure 5 Distance between nearest centers of microstructures 6 Microstructure height 7 Line and space structure groove width 8 Line and space structure groove depth 9 Line and space structure groove pitch 10 Regularly arranged cylindrical recess diameters 11 Regular array Pitch 12 of cylindrical recesses Depths of regularly arranged cylindrical recesses 13, 13a, 13b Flat portion 14 Cone (fine structure) 14a square pyramid (fine structure) 14b Hexagonal pyramid (fine structure) 15 Line and space structure groove 16 Flat portion 17 between cylindrical recesses Cylindrical recesses 18 regularly arranged 18 Liquid sample test kit 18a Case 18b First opening 18c Second opening

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Abstract

　膜担体（３）は、液体試料中の被検出物質を検出する検査キット（１８）に用いられる。膜担体（３）には、液体試料を輸送できる少なくとも一つの流路が設けられ、流路の底面に、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（１４）が設けられている。膜担体（３）は、熱インプリントによって安価に作製可能であり、液体試料を毛細管力によって移動させることができる。検査キット（１８）の検知ゾーン（３ｙ）では、被検出物質の検知時の色変化を肉眼で確認できる。

Description

液体試料検査キット用膜担体、液体試料検査キット、及び液体試料検査キットの作製方法
　本発明は、液体試料中の被検出物質を検出する検査キット用の膜担体、それを用いた液体試料検査キット、及び液体試料検査キットの作製方法に関する。
　近年、抗原抗体反応などを用いることで、感染症への罹患や妊娠を検査したり、血糖値などを測定したりする、Ｐｏｉｎｔ　ｏｆ　Ｃａｒｅ　Ｔｅｓｔ（ＰＯＣＴ）試薬が注目を集めている。ＰＯＣＴ試薬を用いた検査・測定では、短時間での結果の判別が可能である。また、ＰＯＣＴ試薬の使用方法は簡便であり、ＰＯＣＴ試薬は安価である。ＰＯＣＴ試薬は、これらの特徴を有するため、症状が軽度である段階での診察や定期診察などに多く使用されている。また今後増加することが予想される在宅医療においてもＰＯＣＴ試薬は重要な診察ツールとなる。
　ＰＯＣＴ試薬の一種である検査キットを用いた検査又は診断では、血液などの液体試料を検査キットに導入し、液体試料に含まれる特定の被検出物質を検出する。液体試料から特定の被検出物質を検出する方法として、イムノクロマトグラフィー法がよく用いられている。イムノクロマトグラフィー法では、検査キットが備える膜担体上に液体試料を滴下して、液体試料が膜担体上を移動する過程で、液体試料中の被検出物質が標識物質と結合する。さらに被検出物質が、検査キット中に固定された物質（以下、検出物質という）と特異的・選択的に結合する。その結果検査キットに生じた色や重量の変化などを検出する。検出物質は、試薬（ｒｅａｇａｎｔ）と言い換えてもよい。
　液体試料を移動させるための膜担体としては、ニトロセルロース膜がよく用いられている（下記特許文献１参照。）。ニトロセルロース膜は、直径が数μｍ程度の微細な孔を多数有しており、その孔の中を液体試料が毛細管力によって移動する。
　しかしニトロセルロース膜は天然物由来であり、膜における孔径や孔同士のつながり方が一様ではないため、膜における液体試料の流速が膜によって異なる。流速に差異が生じると、被検出物質の検出にかかる時間も変化してしまう。その結果、被検出物質が標識物質又は試薬と結合する前に、被検出物質が検出されない、という誤った判断がなされてしまう可能性がある。
　上記の課題を解決するため、液体試料の微細流路を人工的に作製する手法が考案されている（下記特許文献２、３参照。）。この手法を用いることで、均一な構造を有する膜担体を作製することができる。その結果、被検出物質が標識物質又は試薬と結合する前に、被検出物質が検出されない、という誤った判断がなされる可能性を低減することができる。
特開２０１４－０６２８２０号公報 特許第４５９７６６４号 特表２０１２－５２４８９４号公報
　人工的に流路を作製する手法として、熱インプリントが挙げられる。熱インプリントとは、微細構造を有する金型（モールド）を基材（加工前の熱可塑性プラスチック）に押し当て、微細構造を、加熱により柔らかくした基材の表面に転写することで、微細構造を有する膜担体を作製するという手法である。この微細構造が、液体試料の流路として機能する。熱インプリントを用いれば、数十ｎｍ～数百μｍという広いオーダーの範囲で微細構造を作製することが可能である。さらに熱インプリントでは、真空装置などの大規模な機器が不要であるため、均一な構造を有する膜担体を安価かつ簡便に量産することができる。なお、金型が有する微細構造とは、基材に押し当てられる金型の表面に形成された無数の凹部である。膜担体が有する微細構造とは、膜担体の表面において突出する無数の凸部（突起）であり、金型の表面に形成された凹部に対応する形状を有する。つまり、基材のうち金型の凹部内に充填された部分が、膜担体の微細構造（凸部）になる。
　しかし上記の熱インプリントでは、微細構造のアスペクト比が１：２よりも高い構造を作製するのは困難である。つまり、水平方向の大きさをＬｈと垂直方向の大きさＬｖとの比Ｌｖ／Ｌｈが２／１よりも高い微細構造を有する膜担体を、熱インプリントによって作製することは困難である。微細構造のアスペクト比が高いほど、膜担体をモールドから剥離する際に、膜担体の一部がモールド側に残留し易くなったり、膜担体の表面に形成された微細構造が容易に倒れたり変形したりする。したがって、微細構造のアスペクト比が高いほど、膜担体の生産性が低下してしまう。
　また、熱インプリントによって均一な微細構造を作製する場合、モールドの微細加工が精度よく均一に行われている必要がある。このような微細加工を行う手法としては、エッチング、フォトリソグラフィー、機械切削、レーザー加工等が挙げられる。しかし、いずれの手法も相当の加工費を要するものである。また、いずれの方法の場合も、金属部材からモールドを作製する際に金属部材の平坦面から削りだす金属の体積が大きいほど、加工費が増加する。したがって、金属部材から削りだす体積をできるだけ低減することで、モールドを安価に作製することができる。その結果、微細構造を有する膜担体を熱インプリントによって安価に作製することが可能となる。なお、金属部材の平坦面から削りだす金属の体積は、完成したモールドの表面に形成される凹部の容積と言い換えられる。また、モールドの表面に形成されている凹部の容積は、熱インプリントによって膜担体の表面に形成される個々の凸部（微細構造）の体積と言い換えてよい。
　ところで、膜担体における液体試料の流量が多いほど、液体試料中の被検出物質を検出し易い。したがって、液体試料の流量が多くなるような膜担体を用いることが被検出物質の検出には有利となる。膜担体における液体試料の流量を増やすためには、膜担体において液体試料が流れることのできる空隙が大きいことが必要である。したがって、空隙率の大きな微細構造が求められる。膜担体が有する微細構造における空隙の体積の合計を、Ｖｖと表し、膜担体が有する微細構造自体（凸部自体）の体積の合計を、Ｖｆと表すとき、微細構造の空隙率Ｒｖは、１００・Ｖｖ／（Ｖｖ＋Ｖｆ）と表される。Ｖｖは、凸部の間に位置する空間の体積の合計と言い換えてもよい。
　以上をまとめると、ＰＯＣＴ試薬に供するための液体試料検査キット用の膜担体を作製する際には、毛細管作用による液体試料の流れを生じさせる流路として、アスペクト比が１：２（つまり、２／１）より小さく、さらに空隙率が大きい微細構造を形成することが求められる。微細構造の形成に用いるモールドの作製では、金属部材から削り出す金属の体積をできるだけ低減することが求められる。
　被検出物質を検出する手法として、着色ラテックス粒子、蛍光粒子、又は金属コロイド粒子などの標識物質と結合した被検出物質が、検知ゾーンに固定された試薬と結合することによって生じる検知ゾーンの色変化を、吸光度測定器などの光学測定機器によって検知する方法がよく知られている。
　しかし上記の手法では、判定を行うための光学測定機器を準備する必要があるため、ＰＯＣＴ試薬の使用方法を複雑にしてしまう。さらに光学測定機器を用いることは、ＰＯＣＴ試薬の製造コストを押し上げる要因となってしまう。
　したがって、短時間での結果の判別が可能あり、使用方法が簡便あり、安価である、というＰＯＣＴ試薬（検査キット）の特徴を生かすためには、被検出物質を検知する際の色変化を目視で確認できるほど大きなものにする必要がある。
　以上をまとめると、ＰＯＣＴ試薬に供するための液体試料検査キットを作製する際には、検知時の色変化を目視で確認できるほど大きくする必要がある。さらに、毛細管作用による液体試料の流れを生じさせる流路として、アスペクト比が１：２（つまり、２／１）より小さく、さらに空隙率が大きい微細構造を形成することが求められる。微細構造の形成に用いるモールドの作製では、金属部材から削り出す金属の体積をできるだけ低減することが求められる。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、熱インプリントによって安価に作製可能であり、液体試料を毛細管力によって移動させることができる流路を有し、液体試料中の被検出物質の検知時の色変化を肉眼で確認できる液体試料検査キット用の膜担体、それを用いた液体試料検査キット、および液体試料検査キットの作製方法を提供することを課題とする。
　すなわち、本発明は、以下の通りである。
（１）　液体試料中の被検出物質を検出する検査キット用の膜担体であって、
液体試料を輸送できる少なくとも一つの流路が設けられ、
前記流路の底面に、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ている液体試料検査キット用膜担体。
　微細構造とは、毛細管作用を生じせしめる複数の凸部（突起）、又は複数の凸部の総体である。したがって、上記本発明は、次にように言い換えてよい。
　本発明の一側面に係る液体試料検査キット用の膜担体は、流路の底面に相当する平坦部と、平坦部から突出する複数の凸部（突起）と、を備える。つまり、膜担体の表面は、平坦部と、平坦部から突出する複数の凸部（突起）と、を含む。微細構造が起こす毛細管作用により、微細構造における空隙（複数の凸部の間の空間）は、液体試料を膜担体の表面に沿って輸送する流路として機能する。
 
（２）　ガラス転移点（Ｔｇ）が８０～１８０℃である熱可塑性プラスチックからなる、（１）に記載の液体試料検査キット用膜担体。
 
（３）　融点（Ｔｍ）が８０～１８０℃である熱可塑性プラスチックからなる、（１）または（２）に記載の液体試料検査キット用膜担体。
 
（４）　前記熱可塑性プラスチックの貯蔵弾性率が、ガラス転移点もしくは融点より２０℃高い温度で１．０×１０７Ｐａ以下となることを特徴とする、（２）又は（３）に記載の液体試料検査キット用膜担体。
　「ガラス転移点もしくは融点より２０℃高い温度」とは、ガラス転移点より２０℃高い温度、又は融点より２０℃高い温度、と言い換えてよい。
 
（５）　前記微細構造の形状が錐体である、（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。
　つまり、微細構造（凸部）は、錐体であってよい。
 
（６）　前記微細構造の底面の径が、１０～１０００μｍである、（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。
　例えば微細構造が錐体である場合、微細構造の底面の径とは、錐体の底面の直径と言い換えてよい。
 
（７）　前記微細構造の高さが、１０～５００μｍ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。
　微細構造の高さとは、膜担体の平坦部からの凸部（突起）の高さと言い換えてよい。
 
（８）　前記微細構造のアスペクト比が、１０：１～１：２である、（１）～（７）の何れか一項に記載の液体試料検査キット用膜担体。
　微細構造の水平方向（短手方向）における長さ（太さ）を、Ｌｈと表し、微細構造の垂直方向（長手方向）における長さを、Ｌｖと表すとき、アスペクト比は、Ｌｖ／Ｌｈと表される。つまり、微細構造のアスペクト比Ｌｖ／Ｌｈは、１／１０以上２／１以下であってよい。例えば、微細構造が錐体である場合、Ｌｈは、錐体の底面の直径であってよく、Ｌｖは、膜担体の平坦部からの錐体の高さであってよい。
 
（９）　前記微細構造の底面の径と、前記微細構造同士の最近接中心間距離との比が、１より大きく５以下である、（１）～（８）の何れか一項に記載の液体試料検査キット用膜担体。
　「微細構造同士の最近接中心間距離」とは、隣り合う一対の微細構造（凸部）の中心間の距離と言い換えてよい。つまり、「微細構造同士の最近接中心間距離」とは、微細構造のピッチと言い換えてもよい。微細構造の底面の径とは、例えば、凸部の底面の直径と言い換えてよい。例えば、微細構造が錐体である場合、「微細構造同士の最近接中心間距離」とは、隣り合う錐体の頂点間の距離と言い換えてよい。
 
（１０）　（１）～（９）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用い、
前記膜担体中に液体試料中の被検出物質を検出するための検知ゾーンを有し、
前記検知ゾーンにおいて被検出物質を検出した際に、検出されたことが目視で確認可能な色変化が生じる液体試料検査キット。
　換言すると、本発明の一側面に係る液体試料検査キットは、上記本発明に係る膜担体を備え、膜担体の表面には、液体試料が滴下される滴下ゾーンと、液体試料中の被検出物質を検出するための検知ゾーンと、少なくとも滴下ゾーンと検知ゾーンとの間に位置する上記微細構造と、がある。微細構造の毛細管作用により、液体試料が滴下ゾーンから検知ゾーンへ輸送される。液体試料中の被検出物質が検知ゾーンにおいて検出されると、検知ゾーンの色が変化する。
 
（１１）　前記検知ゾーンにおいて被検出物質を検出した際に、検出されたことが目視で確認可能な色変化を生じせしめる検出物質が、前記検知ゾーンに固定されている、（１０）に記載の液体試料検査キット。
　検出物質とは、被検出物質と選択的に結合する試薬（ｒｅａｇａｎｔ）、又は被検出物質と選択的に結合する標識物質（呈色物質）と言い換えてよい。
 
（１２）　前記色変化が、検知前と検知後のＲＧＢ座標間距離で３０以上の変化を示す、（１０）または（１１）に記載の液体試料検査キット。
　つまり、被検出物質が検出される前の検知ゾーンの色のＲＧＢ系色空間における座標が、Ｃ１と表され、被検出物質が検出された後の検知ゾーンの色のＲＧＢ系色空間における座標が、Ｃ２と表されるとき、座標Ｃ１と座標Ｃ２との距離が３０以上であってよい。
 
（１３）　（１）～（９）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、熱インプリントによって作製することを特徴とする液体試料検査キットの作製方法。
　つまり、本実施形態に係る液体試料検査キットの製造方法は、複数の凹部が形成された金型（モールド）の表面を、熱可塑性プラスチックからなる膜状の基材に当てて、且つ基材を加熱することにより、凹部の形状に対応する微細構造（複数の凸部）と平坦部とを有する膜担体を作製する工程（熱インプリント工程）を備えてよい。
 
（１４）　（１０）～（１２）の何れか一項に記載された液体試料検査キットの検知ゾーンに、検知ゾーンにおいて被検出物質を検出した際に、検出されたことが目視で確認可能な色変化を生じせしめる検出物質を固定する、（１３）に記載の液体試料検査キットの作製方法。
　つまり、本発明の一側面に係る液体試料検査キットの製造方法は、微細構造がある膜担体の表面に、液体試料中の被検出物質と選択的に結合する試薬を固定する工程をさらに備えてよい。
　本発明の一側面に係る液体試料検査キットの製造方法は、微細構造がある膜担体の表面に、液体試料中の被検出物質と選択的に結合する試薬及び標識物質のうち少なくともいずれかを固定する工程をさらに備えてよい。
　本発明に係る膜担体、液体試料検査キット、及び液体試料検査キットの作製方法によれば、液体試料中の被検出物質の検知時の判定が目視で行えることから、検査キットの使用方法が容易である。また膜担体の微細構造を熱インプリントで作製可能であることから、膜担体が安価であり、この膜担体を備える検査キットは、使い捨て可能なＰＯＣＴ試薬（検査キット）に有用である。
図１中の（ａ）は、本発明の一実施形態に係る膜担体が備える微細構造の俯瞰図（上面図）であり、図１中の（ｂ）は、図１中の（ａ）に記載の微細構造の斜視図である。 図２中の（ａ）は、本発明の一実施形態に係る膜担体が備える微細構造の俯瞰図（上面図）であり、図２中の（ｂ）は、図２中の（ａ）に記載の微細構造の斜視図である。 図３中の（ａ）は、本発明の一実施形態に係る膜担体が備える微細構造の俯瞰図（上面図）であり、図３中の（ｂ）は、図３中の（ａ）に記載の微細構造の斜視図である。 図４は、図１中の（ａ）及び（ｂ）に記載の膜担体の断面図であり、膜担体の表面（平坦部）に垂直な断面図である。 図５中の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る膜担体を熱インプリントによって作製する工程を示す模式図である。 図６中の（ａ）は、参考例６の計算に用いたモールドの構造の俯瞰図（上面図）であり、図６中の（ｂ）は、図６中の（ａ）に記載の構造のＡ‐Ａ線における断面図である。 図７中の（ａ）は、参考例６の計算に用いたモールドの構造の俯瞰図（上面図）であり、図７中の（ｂ）は、図７中の（ａ）に記載の構造のＢ‐Ｂ線における断面図である。 図８は、本発明の一実施形態に係る検査キットの模式的な上面図である。
　以下では、本発明の実施形態について説明する。本実施形態に係る検査キットは、液体試料中の被検出物質を検出する。例えば、図８に示すように、検査キット１８は、膜担体３と、膜担体３を収容する筐体１８ａと、を備える。膜担体３の表面には、液体試料が滴下される滴下ゾーン３ｘと、液体試料中の被検出物質を検出するための検知ゾーン３ｙと、がある。滴下ゾーン３ｘは、筐体１８ａの第一開口部１８ｂにおいて露出している。検知ゾーン３ｙは、筐体１８ａの第二開口部１８ｃにおいて露出している。膜担体３には、液体試料を輸送する少なくとも一つの流路が設けられ、流路の底面には、微細構造が設けられている。微細構造は、少なくとも滴下ゾーン３ｘと検知ゾーン３ｙとの間に位置する。膜担体３の表面全体にわたり、微細構造があってよい。膜担体３の表面全体が、液体試料の流路であってよい。微細構造は、毛細管作用を生じせしめる。微細構造の毛細管作用により、液体試料は、微細構造を介して、滴下ゾーン３ｘから検知ゾーン３ｙへ輸送される。液体試料中の被検出物質が検知ゾーン３ｙにおいて検出されると、検知ゾーン３ｙの色が変化する。図１、図２、又は図３に示すように、微細構造は、凸部（１４，１４ａ又は１４ｂ）、又は複数の凸部（１４，１４ａ又は１４ｂ）の総体である。つまり、膜担体（３，３ａ又は３ｂ）は、液体試料の流路の底面に相当する平坦部（１３，１３ａ又は１３ｂ）と、平坦部（１３，１３ａ又は１３ｂ）から突出する複数の凸部（１４，１４ａ又は１４ｃ）と、を備える。毛細管作用により、複数の凸部（１４，１４ａ又は１４ｃ）の間の空間が、液体試料を膜担体３の表面に沿って輸送する流路として機能する。換言すれば、毛細管作用により、微細構造（１４，１４ａ又は１４ｃ）における空隙が、液体試料を膜担体３の表面に沿って輸送する流路として機能する。複数の凸部（１４，１４ａ又は１４ｃ）は、規則的に、又は並進対称的に、膜担体３の表面上に並んでいてよい。
 
　本発明の一側面に係る液体試料の検査方法は、検査キット１８を用いる検査方法であり、
　例えば、上記検査キット１８は、膜担体３と、膜担体３を収容する筐体１８ａと、を備え、膜担体３の表面には、液体試料が滴下される滴下ゾーン３ｘと、液体試料中の被検出物質を検出するための検知ゾーン３ｙと、少なくとも滴下ゾーン３ｘと検知ゾーン３ｙとの間に位置する微細構造（複数の凸部）と、があり、滴下ゾーン３ｘは、筐体１８ａの第一開口部１８ｂにおいて露出しており、検知ゾーン３ｙは、筐体１８ａの第二開口部１８ｃにおいて露出しており、微細構造（複数の凸部）を含む膜担体３の全体が、熱可塑性プラスチックからなり、
　例えば、上記検査方法は、液体試料を、膜担体３の表面のうち滴下ゾーン３ｘに滴下する工程と、膜担体３の表面に形成されている微細構造１４（複数の凸部）が奏する毛細管作用により、微細構造１４を介して、液体試料を滴下ゾーン３ｘから検知ゾーン３ｙへ輸送する工程と、輸送過程において、液体試料中の被検出物質を、標識物質と結合させ、さらに、被検出物質を、検知ゾーン３ｙに固定された試薬と結合させて、検知ゾーン３ｙにおける色の変化（標識物質の呈色）の有無を目視して判定する工程と、を備えてよい。
　膜担体は、熱可塑性プラスチックからなっていてよい。換言すれば、熱可塑性プラスチックからなる膜状の基材を熱インプリントによって加工することにより、微細構造を有する膜担体を作製することができる。膜担体を構成する熱可塑性プラスチックは、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、フッ素系樹脂、およびアクリル系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。具体的な熱可塑性プラスチックは、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、及びポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）からなる少なくとも一種であってよい。
　上記の熱可塑性プラスチックのガラス転移点Ｔｇ又は融点Ｔｍは、８０～１８０℃であってよい。ガラス転移点Ｔｇより２０℃高い温度での熱可塑性プラスチックの貯蔵弾性率は、１．０Ｐａ以上１．０×１０７Ｐａ以下であってよい。融点Ｔｍより２０℃高い温度での熱可塑性プラスチックの貯蔵弾性率は、１．０Ｐａ以上１．０×１０７Ｐａ以下であってよい。熱可塑性プラスチックのガラス転移又は融解が８０℃未満の温度で起こり、さらにガラス転移点又は融点よりも２０℃高い温度での熱可塑性プラスチックの貯蔵弾性率が１．０×１０７Ｐａ以下である場合、熱可塑性プラスチックを、室温で固体として使用するのは実用上困難であり、熱インプリントによって膜担体を作製し難くなる。熱可塑性プラスチックのガラス転移又は融解が１８０℃より高い温度で起こる場合、熱インプリント時の成型温度が高くなり、膜担体の生産性が低下する。つまり、熱インプリント時に熱可塑性プラスチックを柔らかくするために要する温度が１８０℃より高い場合、膜担体の生産性が低下する。ガラス転移点又は融点よりも２０℃高い温度での熱可塑性プラスチックの貯蔵弾性率が１．０×１０７Ｐａ以下である場合、微細構造を作製する際に必要な成型圧力を小さく抑えることができ、比較的温和な条件で微細構造を作製できるため、膜担体の生産効率が向上する。
　膜担体に設けられた微細構造は、例えば、錐体が規則的に整列した構造であってよい。つまり、微細構造は錐体であってよい。規則的に整列した錐体は、モールドを用いた熱インプリントによって形成することができる。モールドを用いて錐体を形成する場合、モールドを用いて溝状の流路（ラインａｎｄスペース構造）を形成する場合に比べて、モールドの作製時に金属部材の表面から削り出す金属の体積が大幅に低減され、モールドの加工費が低減する。対照的に、ラインａｎｄスペース構造を形成するためのモールドの作製では、多量の金属を金属部材から削り取らなくてはならない。
　また錐体の上部は、錐体の底面に比べて細い。したがって、モールドを用いて錐体を形成する場合、錐体と同じ底面を有する柱体をモールドで形成する場合に比べて、モールドの作製時に金属部材の表面から削り出す金属の体積が大幅に低減され、モールドの加工費が低減する。
　さらに錐体が規則的に整列した微細構造の空隙率は、ラインａｎｄスペース構造の空隙率よりも大きい。また、錐体が規則的に整列した微細構造の空隙率は、錐体と同じ底面を有する複数の柱体が規則的に整列した構造よりも空隙率が大きい。そのため、錐体が規則的に整列した微細構造よれば、液体試料の流量を増加させることが可能であり、被検出物質を検出に有利となる。
　錐体（微細構造）の底面の形状は自由に選択することができる。例えば、図１中の（ａ）及び（ｂ）に示すように、微細構造は、円錐１４であってよい。例えば、図２中の（ａ）及び（ｂ）に示すように、微細構造は、四角錐１４ａであってもよい。例えば、図３中の（ａ）及び（ｂ）に示すように、微細構造は、六角錐１４ｂであってもよい。モールドの加工の容易さ、および加工費用の抑制のためには、錐体の底面は、円形、又は多角形（例えば、正方形、ひし形、長方形、三角形、若しくは六角形など）であることが望ましい。
　上記微細構造の底面の径は、１０～１０００μｍであってよい。微細構造の底面の径が１０μｍよりも小さい場合、モールドの微細加工費が高くなり、また面積の大きい膜担体の表面に無数の微細構造を均一に作製し難い。したがって、小さ過ぎる微細構造は、実用に向かない。また微細構造の底面の径が１０μｍよりも小さい場合、液体試料を移動させるのに必要な毛細管力が弱まる傾向がある。微細構造の底面の径が１０００μｍよりも大きい場合、モールドの作製時に金属部材から削りだす金属の体積が大きくなり、モールド及び膜担体の作製費用が高くなってしまう。また微細構造の底面の径が１０００μｍよりも大きい場合、膜担体における流路の面積も大きくしなければならず、液体試料検査キットが巨大化して、液体試料検査キット自体の輸送に不利となる。図１中の（ａ）又は図４に示すように、微細構造が円錐１４である場合、微細構造の底面の径は、円錐１４の底面（円）の直径４であってよい。
　上記微細構造の高さは、１０～５００μｍであってよい。微細構造の高さが１０μｍよりも小さい場合、液体試料を移動させるのに必要な毛細管力が弱まる傾向がある。微細構造の高さが５００μｍよりも大きい場合、熱インプリントの際に熱可塑性プラスチックを金型の凹部（微細構造の形状に対応する窪み）へ完全に充填し難い。図１中の（ａ）又は図４に示すように、微細構造が円錐１４である場合、微細構造の高さは、平坦部１３からの円錐１４の高さ６であってよい。
　膜担体３，３ａ又は３ｂの全体の形状は、特に限定されないが、例えば、四角形等の多角形、円形、又は楕円形であってよい。膜担体３，３ａ又は３ｂが四角形である場合、膜担体３，３ａ又は３ｂの縦幅は、例えば、２～１００ｍｍであってよく、膜担体３，３ａ又は３ｂの横幅は、例えば、２～１００ｍｍであってよい。微細構造の高さを除く膜担体３，３ａ又は３ｂの厚みは、例えば、０．１～１０ｍｍであってよい。
　上記微細構造のアスペクト比は、１０：１～１：２であってよい。つまり、微細構造のアスペクト比Ｌｖ／Ｌｈは、１／１０以上２／１以下であってよい。アスペクト比が１０：１（つまり１／１０）よりも小さい場合、液体試料と流路との接触面積が小さく、毛細管力が減少するため、液体試料を移動させ難い傾向がある。アスペクト比が１：２（つまり２／１）よりも大きい場合、熱インプリントによる膜担体の生産性が低下してしまう。図１中の（ａ）又は図４に示すように、微細構造が錐体である場合、微細構造の水平方向における長さＬｈは、円錐１４の底面の直径４であってよい。また、微細構造の垂直方向における長さＬｖは、膜担体３の平坦部１３からの円錐１４の高さ６であってよい。
　微細構造の底面の径（Ｄ１）と、微細構造同士の最近接中心間距離（Ｄ２）との比Ｄ２／Ｄ１は、１より大きく５以下であってよい。比Ｄ２／Ｄ１は１以下でありえない。比Ｄ２／Ｄ１が５より大きい場合、液体試料と流路との接触面積が減少し、毛細管力が減少し、液体試料を移動させ難い傾向がある。図１中の（ａ）又は図４に示すように、微細構造が円錐１４である場合、微細構造の底面の径Ｄ１は、円錐１４の底面の直径４であってよく、最近接中心間距離Ｄ２は、隣り合う一対の円錐１４の頂点間の距離５であってよい。微細構造の底面の径Ｄ１は、上述した微細構造の水平方向における長さＬｈと一致してもよい。したがって、アスペクト比Ｌｖ／Ｌｈは、Ｌｖ／Ｄ１と表されてもよい。
　図５中の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように、本実施形態に係る液体試料検査キットの製造方法は、複数の凹部が形成された金型（モールド１）の表面を、熱可塑性プラスチックからなる膜状の基材２に当てて、且つ基材２を加熱することにより、凹部の形状に対応する微細構造（複数の凸部（１４））と平坦部１３とを有する膜担体３を作製する工程（熱インプリント工程）を備えてよい。液体試料検査キットの製造方法は、試薬又は標識物質を、微細構造がある膜担体の表面のうち検知ゾーンへ固定する工程をさらに備えてよい。液体試料中の被検出物質が標識物質と結合し、さらに被検出物質が、検知ゾーンの試薬と選択的に結合すると、検知ゾーンの色が変わる。したがって、検知ゾーンの色の変化を目視することにより、液体試料中の被検出物質が検出されたことを確認することができる。
　熱インプリント工程で用いるモールドの微細加工法は、例えば、エッチング、フォトリソグラフィー、機械切削、又はレーザー加工等であってよい。加工サイズや加工範囲に適した微細加工法を選択することができる。
　熱インプリントを行う前に、モールドの離形処理を行うことが望ましい。離形処理では、例えば、モールド表面に単分子膜を作製し、表面エネルギーを小さくすればよい。その結果、熱インプリント後に、熱可塑性プラスチックからなる膜担体３をモールド１の表面から剥離し易くなる。
　熱インプリントの方式は、平板プレス式およびロール式のいずれであってもよい。図５に示す熱インプリントの方式は、平板プレス式である。平板プレス式では、平行に対面する上下のステージの間で、モールド１を、熱可塑性プラスチックからなる基材２と重ねて、これらをステージ間に挟む。そして、ステージを介して、モールド１及び基材２を加熱し、且つ加圧する。このような平板プレス式は、成型の精度が良い点において優れている。ロール式は、加熱したロール式モールドを用い、ロール同士の挟み圧によって成型を行う方式である。ロール式は、生産性に優れている。
　熱インプリントを行う際の成型温度、成型圧力、転写時間等の条件は、微細加工のサイズ、微細構造の形状、加工範囲の大きさなどに応じて、選択すればよい。例えば、平板プレス式の場合、成型温度は、ガラス転移点Ｔｇよりも２０～５０℃高い温度、又は融点Ｔｍよりも２０～５０℃高い温度であってよい。成型圧力は、１～１０ＭＰａであってよい。転写時間（モールド１及び基材２を加圧しながら保持する時間）は、３～１０分であってよい。以上の諸条件下での熱インプレスにより、モールド１の微細構造を基材２の表面へ正確に転写し易くなる。
　膜担体３を構成する熱可塑性プラスチックの種類、及び試薬（検出物質）の種類によっては、検知の判定を目視で行えるほどの試薬（検出物質）を膜担体３の検知ゾーンに固定し難い。この場合、予め検知ゾーンのみに適当な表面処理を施すことにより、試薬（検出物質）を膜担体３の検知ゾーンに固定し易くなる。
　検知ゾーンの表面処理手法は、何ら限定されるものではなく、例えば、各種プラズマ処理、ＵＶ処理、ＵＶ／オゾン処理、又は、３－Ａｍｉｎｏｐｒｏｐｙｌｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ若しくはＧｌｕｔａｒａｌｄｅｈｙｄｅによる表面修飾など種々の手法であってよい。
　検知ゾーンに固定される試薬（検出物質）は、例えば、抗体であってよい。抗体は、被検出物質との抗原抗体反応を起こす物質である。抗体は、ポリクローナル抗体であってもモノクローナル抗体であってもよい。被検出物質は、何ら限定されるものではなく、各種病原体、各種臨床マーカー等、抗体との抗原抗体反応を起こすことが可能な如何なる物質であってもよい。具体例な被検出物質は、例えば、インフルエンザウイルス、ノロウイルス、アデノウイルス、ＲＳウイルス、ＨＡＶ、ＨＢｓ、ＨＩＶ等のウイルス抗原であってよい。被検出物質は、ＭＲＳＡ、Ａ群溶連菌、Ｂ群溶連菌、レジオネラ属菌等の細菌抗原、細菌等が産生する毒素であってもよい。被検出物質は、マイコプラズマ、クラミジア・トラコマティス、ヒト絨毛性ゴナドトロピン等のホルモンであってもよい。被検出物質は、Ｃ反応性タンパク質、ミオグロビン、心筋トロポニン、各種腫瘍マーカー、農薬、及び環境ホルモン等であってもよい。特に、インフルエンザウイルス、ノロウイルス、Ｃ反応性タンパク質、ミオグロビン、及び心筋トロポニンのような被検出物質の検出と、これ等に起因する病気の治療措置に急を要する場合、本実施形態に係る検査キットの有用性が特に大きい。なお、被検出物質は、単独で免疫反応を誘起できる抗原であってもよい。被検出物質は、単独では免疫反応を誘起できないが、抗体と抗原抗体反応により抗体に結合することが可能なハプテンであってもよい。
　被検出物質が検出される前の検知ゾーンの色のＲＧＢ系色空間（ＲＧＢ座標空間）における座標が、Ｃ１と表され、被検出物質が検出された後の検知ゾーンの色のＲＧＢ系色空間における座標が、Ｃ２と表されるとき、ＲＧＢ系色空間における座標Ｃ１と座標Ｃ２との距離は、３０以上であることが望ましい。座標Ｃ１は、検知前における検知ゾーンのＲ値（Ｒｅｄ値），Ｇ値（Ｇｒｅｅｎ値）及びＢ値（Ｂｌｕｅ値）の測定によって求められる。座標Ｃ２は、検知後における検知ゾーンのＲ値，Ｇ値、及びＢ値の測定によって求められる。ＲＧＢ系色空間における座標Ｃ１と座標Ｃ２との距離は、計算によって求められる。このＲＧＢ座標間距離は、被検出物質の検出の前後における検知ゾーンの色度差と言い換えてよい。この色度差が３０より小さい場合、色の違い・変化を目視で確認し難い傾向がある。
　以下、本発明を実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
＜モールドの準備＞
　金属部材のレーザー加工によって、モールドを作製した。金属部材は、アルミ合金Ａ５０５２製であった。レーザー加工では、複数の逆円錐型の凹部（つまり、微細構造）を、モールドの平坦な表面の中心部（３ｃｍ×３ｃｍの正方形の範囲）に形成した。いずれの凹部も同じ形状であった。凹部の径は１０μｍであった。凹部の径は、最終的に得られる膜担体の微細構造（円錐）の底面の直径（Ｄ１又はＬｈ）に等しい。隣接する一対の凹部の中心間の距離は、１５μｍであった。この凹部の中心間の距離は、膜担体の表面において隣り合う微細構造（円錐）の頂点間の距離（Ｄ２）に等しい。凹部の深さは、１０μｍであった。凹部の深さは、膜担体の微細構造（円錐）の高さ（ｈｖ）に等しい。複数の凹部は、図１に示す円錐１４の配置（三角配列形式）と同じように、モールドの中心部において規則的に並んでいた。
　凹部が形成されたモールドの表面（凹凸面）に対して、離型処理を施した。離型処理では、モールドの表面（凹凸面）を処理液中に約１分浸した後、モールドの表面を乾燥させた。乾燥したモールドを一晩静置した。以上の離型処理に用いた処理液には、ダイキン工業社製のオプツールＨＤ－２１００ＴＨを用いた。
＜熱インプリント工程（微細構造の転写）＞
　下記の熱インプリント工程によって、モールド表面の微細構造を、熱可塑性プラスチックからなる膜状の基材の表面に転写した。熱インプリント工程では、ＳＣＩＶＡＸ社製のＸ－３００を用いた。熱インプリント工程では、微細構造（複数の凹部）が形成された上記モールドの表面を、熱可塑性プラスチックからなる膜状の基材に当てて、モールド及び基材を加熱しながら加圧した。成型温度は１２０℃であった。印加圧力は５．５ＭＰａであった。転写時間は５分であった。微細構造の転写後、モールド及び基材へ圧力を印加した状態で、モールド及び基材を８０℃まで冷却した。冷却後に圧力を除いた。以上の熱インプリント工程により、実施例１の膜担体を得た。この膜担体は、複数の円錐（微細構造）と平坦部とを含む表面を有していた。膜担体の表面にある凸部（円錐）の形状及びサイズは、モールドに形成された凹部（逆円錐）の形状及びサイズに一致していた。
　熱可塑性プラスチックからなる膜状の基材は、ポリスチレン（ＰＳ）からなる膜（電気化学工業社製のデンカスチレンシート）であった。基材の厚さは、１８８μｍであった。基材（膜担体）は、四角形であった。基材（膜担体）の縦幅は、５０ｍｍであり、基材（膜担体）の横幅は、５０ｍｍであった。
　ブルカー・エイエックスエス社製のＤＳＣ３１００を用いて、基材（膜担体）を構成するポリスチレンのガラス転移点Ｔｇを測定した。ガラス転移点Ｔｇの測定では、基材を、窒素雰囲気下で、１０℃／分の昇温速度で加熱した。ポリスチレンのガラス転移点Ｔｇは、１０６℃であった。
　基材（膜担体）を構成するポリスチレンの引張モードでの貯蔵弾性率を測定した。貯蔵弾性率の測定には、ティーエイ・インストゥルメンツ社製のＲＳＡＩＩＩを用いた。貯蔵弾性率の測定時の周波数は１Ｈｚであった。１２６℃でのポリスチレンの貯蔵弾性率は、１．８×１０６Ｐａであった。
［実施例２］
　実施例２のモールドの表面に形成された凹部の径は１０μｍであった。実施例２のモールドの表面において隣接する一対の凹部の中心間の距離は、５０μｍであった。実施例２のモールドの表面に形成された凹部の深さは、１０μｍであった。モールドが異なる以外は、実施例１の同様の方法で、実施例２の膜担体を作製した。
［実施例３］
　実施例３のモールドの表面に形成された凹部の径は１０μｍであった。実施例３のモールドの表面において隣接する一対の凹部の中心間の距離は、１５μｍであった。実施例３のモールドの表面に形成された凹部の深さは、２０μｍであった。モールドが異なる以外は、実施例１の同様の方法で、実施例３の膜担体を作製した。
［実施例４］
　実施例４のモールドの表面に形成された凹部の径は１０μｍであった。実施例４のモールドの表面において隣接する一対の凹部の中心間の距離は、５０μｍであった。実施例４のモールドの表面に形成された凹部の深さは、２０μｍであった。モールドが異なる以外は、実施例１の同様の方法で、実施例４の膜担体を作製した。
［実施例５］
　実施例５のモールドの表面に形成された凹部の径は１００μｍであった。実施例５のモールドの表面において隣接する一対の凹部の中心間の距離は、１１０μｍであった。実施例５のモールドの表面に形成された凹部の深さは、１０μｍであった。モールドが異なる以外は、実施例１の同様の方法で、実施例５の膜担体を作製した。
［実施例６］
　実施例６のモールドの表面に形成された凹部の径は１００μｍであった。実施例６のモールドの表面において隣接する一対の凹部の中心間の距離は、５００μｍであった。実施例６のモールドの表面に形成された凹部の深さは、１０μｍであった。モールドが異なる以外は、実施例１の同様の方法で、実施例６の膜担体を作製した。
［実施例７］
　実施例７のモールドの表面に形成された凹部の径は１０００μｍであった。実施例７のモールドの表面において隣接する一対の凹部の中心間の距離は、１０１０μｍであった。実施例７のモールドの表面に形成された凹部の深さは、１００μｍであった。モールドが異なる以外は、実施例１の同様の方法で、実施例７の膜担体を作製した。
［実施例８］
　実施例８のモールドの表面に形成された凹部の径は１０００μｍであった。実施例８のモールドの表面において隣接する一対の凹部の中心間の距離は、５０００μｍであった。実施例８のモールドの表面に形成された凹部の深さは、１００μｍであった。モールドが異なる以外は、実施例１の同様の方法で、実施例８の膜担体を作製した。
［実施例９］
　実施例９のモールドの表面に形成された凹部の径は２５０μｍであった。実施例９のモールドの表面において隣接する一対の凹部の中心間の距離は、２６０μｍであった。実施例９のモールドの表面に形成された凹部の深さは、５００μｍであった。モールドが異なる以外は、実施例１の同様の方法で、実施例９の膜担体を作製した。
［実施例１０］
　実施例１０のモールドの表面に形成された凹部の径は２５０μｍであった。実施例１０のモールドの表面において隣接する一対の凹部の中心間の距離は、１２５０μｍであった。実施例１０のモールドの表面に形成された凹部の深さは、５００μｍであった。モールドが異なる以外は、実施例１の同様の方法で、実施例１０の膜担体を作製した。
［実施例１１］
　実施例１１のモールドの表面に形成された凹部の径は１０００μｍであった。実施例１１のモールドの表面において隣接する一対の凹部の中心間の距離は、１０１０μｍであった。実施例１１のモールドの表面に形成された凹部の深さは、５００μｍであった。モールドが異なる以外は、実施例１の同様の方法で、実施例１１の膜担体を作製した。
［実施例１２］
　実施例１２のモールドの表面に形成された凹部の径は１０００μｍであった。実施例１２のモールドの表面において隣接する一対の凹部の中心間の距離は、５０００μｍであった。実施例１２のモールドの表面に形成された凹部の深さは、５００μｍであった。モールドが異なる以外は、実施例１の同様の方法で、実施例１２の膜担体を作製した。
［実施例１３～２４］
実施例１３～２４では、熱可塑性プラスチックからなる膜状の基材として、ポリスチレンからなる膜の代わりに、ポリカーボネート（ＰＣ）からなる膜を用いた。ポリカーボネートからなる膜としては、帝人株式会社製のパンライトを用いた。ポリカーボネートからなる基材の厚さは、２００μｍであった。基材（膜担体）は、四角形であった。基材（膜担体）の縦幅は、５０ｍｍであり、基材（膜担体）の横幅は、５０ｍｍであった。
　ブルカー・エイエックスエス社製のＤＳＣ３１００を用いて、基材（膜担体）を構成するポリカーボネートのガラス転移点Ｔｇを測定した。ガラス転移点Ｔｇの測定では、基材を、窒素雰囲気下で、１０℃／分の昇温速度で加熱した。ポリカーボネートのガラス転移点Ｔｇは、１６０℃であった。
　基材（膜担体）を構成するポリカーボネートの引張モードでの貯蔵弾性率を測定した。貯蔵弾性率の測定には、ティーエイ・インストゥルメンツ社製のＲＳＡＩＩＩを用いた。貯蔵弾性率の測定時の周波数は１Ｈｚであった。１８０℃でのポリカーボネートの貯蔵弾性率は、４．５×１０６Ｐａであった。
　膜状の基材が異なること以外は実施例１の同様の方法で、実施例１３の膜担体を作製した。膜状の基材が異なること以外は実施例２の同様の方法で、実施例１４の膜担体を作製した。膜状の基材が異なること以外は実施例３の同様の方法で、実施例１５の膜担体を作製した。膜状の基材が異なること以外は実施例４の同様の方法で、実施例１６の膜担体を作製した。膜状の基材が異なること以外は実施例５の同様の方法で、実施例１７の膜担体を作製した。膜状の基材が異なること以外は実施例６の同様の方法で、実施例１８の膜担体を作製した。膜状の基材が異なること以外は実施例７の同様の方法で、実施例１９の膜担体を作製した。膜状の基材が異なること以外は実施例８の同様の方法で、実施例２０の膜担体を作製した。膜状の基材が異なること以外は実施例９の同様の方法で、実施例２１の膜担体を作製した。膜状の基材が異なること以外は実施例１０の同様の方法で、実施例２２の膜担体を作製した。膜状の基材が異なること以外は実施例１１の同様の方法で、実施例２３の膜担体を作製した。膜状の基材が異なること以外は実施例１２の同様の方法で、実施例２４の膜担体を作製した。
＜検知ゾーンへの試薬（抗体）の固定＞
　以下の方法により、各実施例の膜担体の表面（微細構造がある表面）のうち、下記の検知ゾーンＡ及び検知ゾーンＢのみを露出させ、その他の部分をマスクで覆った。続いて、検知ゾーンＡ及び検知ゾーンＢへＵＶ処理を施した。
検知ゾーンＡ：　膜担体の下端からの距離が０．６ｃｍであり、幅が約１ｍｍである、ライン状の部分。
検知ゾーンＢ：　膜担体の下端からの距離が１．０ｃｍであり、幅が約１ｍｍである、ライン状の部分。
　抗Ａ型インフルエンザＮＰ抗体（試薬Ａ）の浮遊液Ａを、検知ゾーンＡへ塗布した。続いて、検知ゾーンＡを温風下で良く乾燥させて、抗Ａ型インフルエンザＮＰ抗体を検知ゾーンＡに固定した。浮遊液Ａの塗布量は、１８μＬであった。検知ゾーンＡにおいて浮遊液Ａが塗布された部分の長さは、３ｃｍであった。
　抗Ｂ型インフルエンザＮＰ抗体（試薬Ｂ）の浮遊液Ｂを、検知ゾーンＢへ塗布した。続いて、検知ゾーンＢを温風下で良く乾燥させて、抗Ｂ型インフルエンザＮＰ抗体を検知ゾーンＢに固定した。浮遊液Ｂの塗布量は、１８μＬであった。検知ゾーンＢにおいて浮遊液Ｂが塗布された部分の長さは、３ｃｍであった。
＜標識物質の調製＞
　上記の抗Ａ型インフルエンザＮＰ抗体（試薬Ａ）とは異なる、精製された抗Ａ型インフルエンザウイルスＮＰ抗体（精製抗体Ａ）を準備した。また、上記の抗Ｂ型インフルエンザＮＰ抗体（試薬Ｂ）とは異なる、精製された抗Ｂ型インフルエンザウイルスＮＰ抗体（精製抗体Ｂ）を準備した。
　精製抗体Ａと、青色ラテックス粒子（ＣＭ／ＢＬ　セラダイン製）との共有結合により、精製抗体Ａを標識した。青色ラテックス粒子の粒子径は０．３９４μｍであった。糖、界面活性剤及びタンパク質を含むトリス緩衝液を準備した。トリス緩衝液中のラテックス粒子の濃度が０．０２５ｗ／ｖ％になるように、標識された精製抗体Ａをトリス緩衝液に添加して、トリス緩衝液を懸濁した。続いて、トリス緩衝液のソニケーションを行って、トリス緩衝液中で充分に分散浮遊させた抗Ａ型標識体を調製した。
　精製抗体Ａの代わりに精製抗体Ｂを用いたこと以外は抗Ａ型標識体の場合と同じ方法で、トリス緩衝液中で充分に分散浮遊させた抗Ｂ型標識体を調製した。
　抗Ａ型標識体及び抗Ｂ型標識体の混合液を調製した。この混合液をガラス繊維に塗布した。ガラス繊維の大きさは、３ｃｍ×１ｃｍであった。ガラス繊維１平方センチメートルあたりの混合液の塗布量は、５０μＬであった。ガラス繊維としては、Ｓｃｈｌｅｉｃｈｅｒ＆Ｓｃｈｕｅｌｌ製の３３ＧＬＡＳＳ　ＮＯ．１０５３９７６６を用いた。混合液が塗布されたガラス繊維を、温風下で良く乾燥させ、標識体パッドを作製した。実施例１～２４それぞれの膜担体の、検知ゾーンに近いほうの端部に、標識物質パッドを重ねた。標識物質パッドが重なる膜担体の端部の幅は２ｍｍであった。標識物質パッドが重なる膜担体を、幅５ｍｍの短冊状にカッターで裁断して、一体化された膜担体及び標識物質パッドから構成される液体試料検査キットを作製した。
＜検知性能の評価＞
　希釈溶液として、デンカ生研社製のクイックナビ―Ｆｌｕに付属している検体浮遊液を準備した。検出物質として、Ａ型インフルエンザウイルス　Ａ／Ｂｅｉｊｉｎｇ／３２／９２（Ｈ３Ｎ２）を用いた。このＡ型インフルエンザウイルスを検体浮遊液で４×１０４倍に希釈して、液体試料Ａを調製した。別の検出物質として、Ｂ型インフルエンザウイルス　Ｂ／Ｓｈａｎｇｄｏｎｇ／７／９７を用いた。このＢ型インフルエンザウイルスを検体浮遊液で４×１０３倍に希釈して、液体試料Ｂを調製した。
　実施例１～２４それぞれの液体試料検査キットの端部に、液体試料Ａ及びＢそれぞれを個別に１００μＬずつ滴下した。液体試料が滴下された検査キットの端部は、検出ゾーンＡ及び検出ゾーンＢに近いほうの端部であった。滴下後の液体試料が検査キット上で移動する様子を、直上からデジタルカメラで録画した。この動画から、検査キット上を移動する液体試料の流速を算出した。実施例１～２４それぞれの検査キットにおける液体試料の流速の評価結果を、表１及び表２に示す。
　各表中の二重丸印が付された実施例は、発明の効果において、丸印が付された実施例よりも優れている。各表中の丸印が付された実施例は、発明の効果において、三角印が付された実施例よりも優れている。各表中の三角印が付された実施例は、発明の効果において、Ｘ印が付された参考例よりも優れている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
＜検出の判定＞
　液体試料Ａ及びＢを、実施例１～２４それぞれの検査キットへ滴下してから５分後、各検査キットにおける検出ゾーンＡ及び検知ゾーンＢ其々のラインの着色の有無を目視により観察した。この観察により、Ａ型インフルエンザウイルス及びＢ型インフルエンザウイルス其々の検出の有無を判定した。
　いずれの実施例の場合も、Ａ型インフルエンザウイルスを含む液体試料Ａの滴下により、抗Ａ型インフルエンザＮＰ抗体が固定された検知ゾーンＡのみの色の変化が確認された。また、いずれの実施例の場合も、Ｂ型インフルエンザウイルスを含む液体試料Ｂの滴下により、抗Ｂ型インフルエンザＮＰ抗体が固定された検知ゾーンＢのみの色の変化が確認された。
［実施例２５］
　実施例１の場合と全く同じ方法で、実施例２５の４つの液体試料検査キットを作製した。次いで、Ａ型インフルエンザウイルスの希釈倍率が１×１０４、２×１０４、４×１０４及び８×１０４である４種類の液体試料を調製した。これらの液体試料の調製方法は、希釈倍率以外は、上述した液体試料Ａの調製方法と同じである。
　実施例１～２４の場合と同様の方法で、実施例２５の検査キット１つにつき、４種類の液体試料のうち１つのみを滴下して、各検査キットの検知ゾーンＡにおいて、Ａ型インフルエンザウイルスを検出した。表３に示す通り、希釈倍率が８×１０４である液体試料を滴下した検査キットの検知ゾーンＡだけが、目視で確認できる色の変化を示さなかった。他の３種類の液体試料を滴下した検査キットの検知ゾーンＡのいずれにおいても、目視で色の変化が確認された。
　Ａ型インフルエンザウイルスの検出前に、４つの検査キットの検知ゾーンＡそれぞれのＲ値、Ｇ値及びＢ値を、レーザー顕微鏡で測定した。レーザー顕微鏡としては、レーザーテック社製のＯＰＬＥＴＩＣＳ　ＨＹＢＲＩＤを用いた。また、Ａ型インフルエンザウイルスの検出後に、４つの検査キットの検知ゾーンＡそれぞれのＲ値、Ｇ値及びＢ値を、レーザー顕微鏡で測定した。これらの測定結果に基づき、４つの検査キットの検知ゾーンＡそれぞれの検知前後におけるＲＧＢ座標間距離を計算した。計算結果を表３に示す。
［実施例２６］
　実施例１の場合と全く同じ方法で、実施例２６の４つの液体試料検査キットを作製した。次いで、Ｂ型インフルエンザウイルスの希釈倍率が１×１０３、２×１０３、４×１０３及び８×１０３である４種類の液体試料を調製した。これらの液体試料の調製方法は、希釈倍率以外は、上述した液体試料Ｂの調製方法と同じである。
　実施例１～２４の場合と同様の方法で、実施例２６の検査キット１つにつき、４種類の液体試料のうち１つのみを滴下して、各検査キットの検知ゾーンＢにおいて、Ｂ型インフルエンザウイルスを検出した。表３に示す通り、希釈倍率が８×１０３である液体試料を滴下した検査キットの検知ゾーンＢだけが、目視で確認できる色の変化を示さなかった。他の３種類の液体試料を滴下した検査キットの検知ゾーンＢのいずれにおいても、目視で色の変化が確認された。
　Ｂ型インフルエンザウイルスの検出前に、４つの検査キットの検知ゾーンＢそれぞれのＲ値、Ｇ値及びＢ値を、上記のレーザー顕微鏡で測定した。また、Ｂ型インフルエンザウイルスの検出後に、４つの検査キットの検知ゾーンＢそれぞれのＲ値、Ｇ値及びＢ値を、レーザー顕微鏡で測定した。これらの測定結果に基づき、４つの検査キットの検知ゾーンＢそれぞれの検知前後におけるＲＧＢ座標間距離を計算した。計算結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
［参考例１］
　参考例１では、熱可塑性プラスチックからなる膜状の基材として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなる膜を用いた。ポリテトラフルオロエチレンからなる膜としては、ダイキン工業社製のポリフロンＦ－１０４を用いた。ポリテトラフルオロエチレンからなる基材の厚さは、２００μｍであった。基材（膜担体）は、四角形であった。基材（膜担体）の縦幅は、５０ｍｍであり、基材（膜担体）の横幅は、５０ｍｍであった。ブルカー・エイエックスエス社製のＤＳＣ３１００を用いて、基材（膜担体）を構成するポリテトラフルオロエチレンの融点Ｔｍを測定した。融点Ｔｍの測定では、基材を、窒素雰囲気下で、１０℃／分の昇温速度で加熱した。ポリテトラフルオロエチレンの融点Ｔｍは、３２７℃であった。参考例１の熱インプリント工程における成型温度は、装置限界値である２５０℃であった。以上の事項以外は実施例１の同様の方法で、参考例１の膜担体を作製した。参考例１の膜担体の諸特徴を下記表４に示す。
［参考例２］
　参考例２のモールドの表面に形成された凹部の径は１０μｍであった。参考例２のモールドの表面において隣接する一対の凹部の中心間の距離は、１５μｍであった。参考例２のモールドの表面に形成された凹部の深さは、３０μｍであった。モールドが異なる以外は、実施例１の同様の方法で、参考例２の膜担体を作製した。参考例２の膜担体の諸特徴を下記表４に示す。
［参考例３］
　参考例３のモールドの表面に形成された凹部の径は１０００μｍであった。参考例３のモールドの表面において隣接する一対の凹部の中心間の距離は、１０１０μｍであった。参考例３のモールドの表面に形成された凹部の深さは、２０００μｍであった。モールドが異なる以外は、実施例１の同様の方法で、参考例３の膜担体を作製した。参考例３の膜担体の諸特徴を下記表４に示す。
　参考例１～３の膜担体を観察した。参考例１の膜担体では、所望の微細構造が形成されていなかった。これは、ＰＴＦＥの融点が１８０℃よりも高く、熱インプレス工程における成型温度を装置上限値に設定しても、ＰＴＦＥの弾性率が高いままであったことに起因する。参考例２の膜担体では、微細構造の折れ及び変曲が見られた。これは、微細構造のアスペクト比が２よりも大きく、膜担体をモールドからスムーズに剥離できなかったことに起因する。参考例３の膜担体では、微細構造の高さが２０００μｍに達しなかった。これは、参考例３のモールドの表面に形成された凹部の深さが、５００μｍよりも大きく、ＰＳがモールドの凹部内に十分充填されなかったことに起因する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
［参考例４］
　参考例４のモールドの表面に形成された凹部の径は１００μｍであった。参考例４のモールドの表面において隣接する一対の凹部の中心間の距離は、１０００μｍであった。参考例４のモールドの表面に形成された凹部の深さは、２００μｍであった。モールドが異なる以外は、実施例１の同様の方法で、参考例４の膜担体を作製した。参考例４の膜担体の諸特徴を下記表５に示す。
［参考例５］
　参考例５のモールドの表面に形成された凹部の径は１０００μｍであった。参考例５のモールドの表面において隣接する一対の凹部の中心間の距離は、１０１０μｍであった。参考例５のモールドの表面に形成された凹部の深さは、５０μｍであった。モールドが異なる以外は、実施例１の同様の方法で、参考例５の膜担体を作製した。参考例５の膜担体の諸特徴を下記表５に示す。
　実施例１～２４と同様の手法で、参考例４及び５其々の膜担体の微細構造へ滴下された液体試料の様子を、直上からデジタルカメラで観察した。参考例４及び５の膜担体のいずれにおいても、液体試料が移動しなかった。液体試料が移動しない要因は次の通りであった。参考例４では、微細構造の底面の径Ｄ１と微細構造同士の最近接中心間距離Ｄ２との比Ｄ２／Ｄ１が５より大きく、液体試料の移動のための十分な毛細管力が生じなかった。参考例５では、微細構造のアスペクト比が０．１未満であり、液体試料の移動のための十分な毛細管力が生じなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
［参考例６］
　ラインａｎｄスペース構造を膜担体の表面に形成するためのモールドを金属部材から作製する際に金属部材の表面から削り出される金属の体積を、計算した。ラインａｎｄスペース構造とは、平行に並ぶ複数の溝状の流路を有する構造である。ラインａｎｄスペース構造を形成するためのモールド自体も、図６中の（ａ）及び（ｂ）に示すように、ラインａｎｄスペース構造を有する。計算に用いた溝１５の幅７は、１０μｍであった。計算に用いた溝１５の深さ８は、１０μｍであった。計算に用いた溝１５のピッチ９は、１５μｍであった。計算では、加工されたモールド表面の範囲は、３ｃｍ×３ｃｍの正方形である、と仮定した。また、図６のモールドを用いて形成されるラインａｎｄスペース構造の空隙率も計算した。計算結果を表６に示す。
　また、複数の円柱が規則的に並んだ構造を膜担体の表面に形成するためのモールドを金属部材から作製する際に金属部材の表面から削り出される金属の体積を、計算した。このモールドは、図７中の（ａ）及び（ｂ）に示すように、平坦部１６と、複数の円筒状の凹部１７を有する。計算に用いた凹部１７の直径１０は、１０μｍであった。計算に用いた凹部１７の深さ１２は、１０μｍであった。計算に用いた凹部１７のピッチ１１は、１５μｍであった。計算では、加工されたモールド表面の範囲は、３ｃｍ×３ｃｍの正方形である、と仮定した。計算結果を表６に示す。また、図７のモールドを用いて形成される、複数の円柱が規則的に並んだ構造の空隙率も計算した。計算結果を表６に示す。
　実施例１のモールドを作製する際に金属部材から削り出した金属の体積を、表６に示す。実施例１の膜担体の微細構造の空隙率を、表６に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　表１～５の結果から、本発明による液体試料検査キットは、熱インプリントによって作製することができ、滴下された液体試料を毛細管力によって移動させることができることが示された。また本発明によれば、検知ゾーンにおける色変化は、目視で確認できるほど大きなものであることも示された。さらに表６の結果から、微細構造を錐体とすることで、モールド作製時に削り出す金属の体積が低減され、膜担体の微細構造の空隙率が増加することが示された。
　本発明に係る膜担体及び液体試料検査キットによれば、液体試料中の被検出物質の検知時の判定が目視で行えることから、検査キットの使用方法が容易である。また膜担体の微細構造を熱インプリントで作製可能であることから、膜担体が安価であり、この膜担体を備える検査キットは、使い捨て可能なＰＯＣＴ試薬（検査キット）に有用である。
　１　　微細構造を有するモールド
　２　　熱可塑性プラスチックからなる膜状の基材
　３　　微細構造が設けられた膜担体
　３ｘ　　滴下ゾーン
　３ｙ　　検知ゾーン
　４　　微細構造の底面の径
　５　　微細構造同士の最近接中心間距離
　６　　微細構造の高さ
　７　　ラインａｎｄスペース構造の溝の幅
　８　　ラインａｎｄスペース構造の溝の深さ
　９　　ラインａｎｄスペース構造の溝のピッチ
１０　　規則的に並んだ円筒状の凹部の直径
１１　　規則的に並んだ円筒状の凹部のピッチ
１２　　規則的に並んだ円筒状の凹部の深さ
１３，１３ａ，１３ｂ　　平坦部
１４　　円錐（微細構造）
１４ａ　　四角錐（微細構造）
１４ｂ　　六角錐（微細構造）
１５　　ラインａｎｄスペース構造の溝
１６　　円筒状の凹部の間にある平坦部
１７　　規則的に並んだ円筒状の凹部
１８　　液体試料用の検査キット
１８ａ　　筐体
１８ｂ　　第一開口部
１８ｃ　　第二開口部

Claims (14)

  1. 　液体試料中の被検出物質を検出する検査キット用の膜担体であって、
    　前記液体試料を輸送できる少なくとも一つの流路が設けられ、
    　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ている、液体試料検査キット用膜担体。
  2. 　ガラス転移点が８０～１８０℃である熱可塑性プラスチックからなる、請求項１に記載の液体試料検査キット用膜担体。
  3. 　融点が８０～１８０℃である熱可塑性プラスチックからなる、請求項１または２に記載の液体試料検査キット用膜担体。
  4. 前記熱可塑性プラスチックの貯蔵弾性率が、ガラス転移点もしくは融点より２０℃高い温度で１．０×１０７Ｐａ以下となることを特徴とする、請求項２または３に記載の液体試料検査キット用膜担体。
  5. 　前記微細構造の形状が錐体である、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。
  6. 　前記微細構造の底面の径が、１０～１０００μｍである、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。
  7. 　前記微細構造の高さが、１０～５００μｍ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。
  8. 　前記微細構造のアスペクト比が、１０：１～１：２である、請求項１～７の何れか一項に記載の液体試料検査キット用膜担体。
  9. 　前記微細構造の底面の径と、前記微細構造同士の最近接中心間距離との比が、１より大きく５以下である、請求項１～８の何れか一項に記載の液体試料検査キット用膜担体。
  10. 　請求項１～９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用い、
    前記膜担体中に液体試料中の被検出物質を検出するための検知ゾーンを有し、
    前記検知ゾーンにおいて被検出物質を検出した際に、検出されたことが目視で確認可能な色変化が生じる、液体試料検査キット。
  11. 　前記検知ゾーンにおいて前記被検出物質を検出した際に、検出されたことが目視で確認可能な色変化を生じせしめる検出物質が、前記検知ゾーンに固定されている、請求項１０に記載の液体試料検査キット。
  12. 　前記色変化が、検知前と検知後のＲＧＢ座標間距離で３０以上の変化を示す、請求項１０または１１に記載の液体試料検査キット。
  13. 　請求項１～９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、熱インプリントによって作製することを特徴とする、液体試料検査キットの作製方法。
  14. 　請求項１０～１２の何れか一項に記載された液体試料検査キットの前記検知ゾーンに、前記検知ゾーンにおいて前記被検出物質を検出した際に、検出されたことが目視で確認可能な前記色変化を生じせしめる検出物質を固定する、請求項１３に記載の液体試料検査キットの作製方法。
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