JP2002122584A - 乾式分析素子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリエステル布展開層から塗布して含有
させる試薬の濃度ムラや発色ムラのない乾式分析素子を
提供する。 【解決手段】 上記課題は、水不透過性の透明支持体上
に１層以上の水浸透性層が積層されており、さらにその
上に、ポリエステルよりなり液体を均一に展開する機能
を有する展開層を積層した乾式分析素子において、該ポ
リエステル展開層を構成している繊維の表面が有機溶剤
で被覆されていることを特徴とする乾式分析素子によっ
て解決される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体試料中に存在する
物質を分析する乾式分析素子及びその製造方法に関する
ものである。

【０００２】乾式分析素子は、いわゆる迅速かつ精度の
高い検査結果が要求される臨床検査における生体試料、
例えば血液、髄液、尿、便抽出液等の中に含まれるアナ
ライトの定量において特に有用である。

【０００３】

【従来の技術】最近、少量の液体試料を正確に定量分析
しうる手段として一体型の多層よりなる乾式分析素子が
開発され、その改善あるいは多様化を進めるべく種々の
研究が行われている。この乾式分析素子は分析に必要な
全ての試薬が予め組み込まれており、液体試料を点着し
て生じた発色を測定するだけで定量分析することができ
る。

【０００４】乾式分析素子の基本層構成は、水不透過性
透明支持体の上に水浸透性層及び多孔性展開層がこの順
に積層されてなっている。

【０００５】多孔性展開層は、水性の検体に含有されて
いる成分を実質的に偏在させることなしに平面的に拡
げ、単位面積当りほぼ一定量の割合で水浸透性層に供給
する機能を有する層であり、これまで種々の展開層が乾
式分析素子用に開発されている。具体的には特開昭４９
−５３８８８に開示されているメンブランフィルター
（ブラッシュドポリマー）に代表される非繊維性等方的
微多孔質媒体層、特開昭５５−９０８５９等に開示され
たポリマーミクロビーズが水不膨潤性の接着剤で点接触
状に接着されて成る連続空隙含有三次元格子粒状構造物
層に代表される非繊維性多孔性層、特開昭５５−１６４
３５６、同５７−６６３５９等に開示された織物布地か
らなる多孔性層、同６０−２２２７６９等に開示された
編物布地からなる層等を挙げることができる。

【０００６】例えば、セルロース誘導体（ＤＡＣ，ＴＡ
Ｃ，ＮＣ，ＨＭＣ（ヒドロキシメチルセルロース），Ｈ
ＥＣ（ヒドロキシエチルセルロース））の多孔質膜、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、塩化ビニ
ール等のエチレン重合体または共重合体で作られた多孔
質膜、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネー
ト、ポリスルホン等で作られた多孔質膜、アクリル酸や
メタクリル酸、これらのエステルのビニル重合体または
共重合体から成る多孔質膜、ナイロン、ポリアミド、ポ
リウレタン等の縮合重合体の多孔膜、ガラス粒子、けい
藻土等の無機材料微粒子を少量のポリマーで結合させて
作られた多孔性膜、ポリテトラフルオロエチレンで作ら
れた多孔性膜、濾紙、ガラス繊維濾紙等がある。

【０００７】上記の各種の多孔性展開層はそれぞれ一長
一短があって、各種のものが使用されているが、そのひ
とつにポリエステル布がある。ところが、ポリエステル
は疎水性であるためそのままでは使用できず、検体の展
開促進のため界面活性剤や親水性ポリマーなどを含有さ
せている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このポリエ
ステル布を用いた乾式分析素子は試薬の発色ムラを時折
生じることがあった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するべく鋭意検討の結果、乾式分析素子の製造工程
において、ポリエステル布に親水性ポリマーや試薬を塗
布すると液の不均一なしみこみを生じてこれらが均一に
含有されていないことを見出した。

【００１０】そこで、ポリエステル布を時前に親水化す
る手段を種々検討の結果、支持体に水浸透性層及びポリ
エステル布の展開層を積層した積層体の展開層に試薬溶
液を塗布する前に有機溶剤を塗布して親水化しておくこ
とによって、上記の課題を解決しうることを見出した。

【００１１】すなわち、本発明は、水不透過性の透明支
持体上に１層以上の水浸透性層が積層されており、さら
にその上に、ポリエステルよりなり液体を均一に展開す
る機能を有する展開層を積層した乾式分析素子におい
て、該ポリエステル展開層を構成している繊維の表面が
有機溶剤で被覆されていることを特徴とする乾式分析素
子と、水不透過性の透明支持体上に１層以上の水浸透性
層が積層されており、さらにその上に、ポリエステルよ
りなり液体を均一に展開する機能を有する展開層を積層
した積層体の該展開層に有機溶剤を供給し、その後試薬
溶液を供給することを特徴とする乾式分析素子の製造方
法に関するものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の分析素子の基本構成は、
水不透過性透明支持体の上に、水浸透性層および多孔性
展開層が、この順に積層されてなる。

【００１３】本発明では、この積層体の多孔性展開層に
ポリエステル布を用い、試薬溶液を供給する前に有機溶
剤を供給するところに特徴がある。

【００１４】ポリエステルはポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート等であり、ポリエステル
布は編物、織物のいずれであってもよい。

【００１５】ポリエステル布の厚みは５０〜１０００μ
ｍ程度、好ましくは１００〜５００μｍ程度である。

【００１６】展開層は、１層だけに限定する必要はな
く、特開昭６１−４９５９、同６２−１３８７５６、同
６２−１３５７５７、同６２−１３８７５８等に開示さ
れている様に、２層以上の層を重ねて用いることができ
る。

【００１７】展開層中には、検体の展開を促進するため
に、ノニオン、アニオン、カチオンもしくは両性の界面
活性剤を含ませることができる。

【００１８】また、展開性をコントロールする目的で、
親水性のポリマー等の展開制御剤を含ませることができ
る。

【００１９】更に、目的とする検出反応を促進する為
の、あるいは干渉、妨害反応を低減、阻止する為の各種
試薬、もしくは試薬の１部を含ませることができる。

【００２０】展開層の厚さは、５０〜１０００μｍ、好
ましくは１００〜５００μｍ、更に好ましくは２００〜
４００μｍである。

【００２１】水浸透性層の代表的な層である親水性ポリ
マー層は、通常分析に必要な試薬の少なくとも１部を含
んでおり、その場合、この層は試薬層と称される。この
層にはこれまで乾式分析素子に使われている公知の水に
可溶性、膨潤性、親水性の各種ポリマーを用いることが
できる。水吸収時の膨潤率が３０℃で約１５０％から約
２０００％、好ましくは約２５０％から約１５００％の
範囲の天然又は合成親水性ポリマーを使用することがで
き、具体的には、特開昭５９−１７１８６４、同６０−
１０８７５３等に開示されたゼラチン（例えば、酸処理
ゼラチン、脱イオンゼラチン等)、ゼラチン誘導体(例え
ば、フタル化ゼラチン、ヒドロキシアクリレートグラフ
トゼラチン等）、アガロース、プルラン、プルラン誘導
体、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリ
ビニルピロリドン等を挙げることができるが、これらに
限定されるものではない。

【００２２】親水性ポリマー層に代えて、ポリマー多孔
質膜等を用いることもできる。

【００２３】親水性ポリマー層の厚さは、乾燥時に約１
μｍ〜約１００μｍ、好ましくは約３μｍ〜約５０μ
ｍ、特に好ましくは約５μｍ〜約３０μｍであり、実質
的に透明であることが好ましい。

【００２４】親水性ポリマー層中には、目的とする反応
を促進する、もしくは干渉、妨害反応を防止、低減する
ための各種試薬もしくは試薬の１部を含ませることがで
きる。

【００２５】水不透過性透明支持体としては、これまで
乾式分析素子に使われている公知の水不透過性の透明支
持体を用いることができる。具体的には、ポリエチレン
テレフタレート、ビスフェノールＡのポリカーボネー
ト、ポリスチレン、セルロースエステル（例えば、セル
ロースジアセテート、セルローストリアセテート、セル
ロースアセテートプロピオネート等）等から成る厚さ約
５０μｍ〜１ｍｍ、好ましくは約８０μｍ〜約３００μ
ｍの透明フイルムを用いることができる。

【００２６】支持体の表面には、必要により公知の下塗
層もしくは接着層を設けて、親水性ポリマー層との接着
を強固にすることができる。

【００２７】乾式分析素子には、分析項目等に応じてさ
らに各種の層が組込まれる。例えば検出層、吸水層、光
反射層、光遮蔽層等である。

【００２８】本発明においては、この積層体の最上層で
あるポリエステル布の展開層に試薬を供給する前に有機
溶剤を供給するところに特徴がある。

【００２９】このポリエステル布に供給して親水化する
有機溶剤は親水性と親油性を併有するものであり、両極
性である。具体的には、メタノール、エタノール、プロ
パノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール等の炭素
数が１〜４の低級アルコール、アセトン、メチルエチル
ケトン等のケトンが好ましく、エタノールとアセトンが
最も好ましい。

【００３０】有機溶剤の供給量はポリエステル布の体積
（空隙を含む。）の３０〜９０％程度、好ましくは５０
〜７０％程度が適当である。供給方法は要はポリエステ
ル布面に均一に供給できればよく、通常は塗布によって
行う。塗布方法も問わないがスプレー塗布が簡便であ
る。

【００３１】塗布後放置は特に行わなくてもよい。塗布
後の乾燥は２５℃〜６０℃で１分〜３０分程度行えばよ
い。

【００３２】有機溶剤の被覆は、一般的にはＧＣ（ガス
クロマトグラフィー）により行うことができ、有機溶剤
の残存量は０．１〜５％程度である。

【００３３】有機溶剤を供給してポリエステル繊維の表
面を有機溶剤で被覆後、この展開層に試薬溶液を供給す
る。この試薬溶液は対象とする被検物質により定まる
が、通常は水溶液、又はエタノール、アセトンなどの有
機溶剤溶液である。

【００３４】本発明においては、対象とする被検物質は
特に限定されない。通常臨床検査の分野で測定される酵
素、脂質、無機イオン、代謝産物、蛋白質等の他、各種
グロブリン、免疫抗原、免疫抗体等の生体由来成分、薬
物、ホルモン、腫瘍マーカー、ＤＮＡ、ＲＮＡ等、分析
方法さえ確立していれば、分析対象とすることができ
る。

【００３５】本発明の乾式分析素子は分析に必要な全て
の試薬を含んでいるが、この試薬は比色用指示薬を除い
て公知の乾式分析素子と同じでよい。分析に必要な全て
の試薬とは、必要不可欠な試薬であり、その他の試薬は
適宜追加あるいは削除される。

【００３６】比色用指示薬とは、定量可能な比色変化を
直接または間接的に生じ、その変化の割合を定量的に測
定しうる着色または無色の物質である色原体および呈色
性基質を含む。色原体は色素、色素形成剤、または色素
前駆物質であってよい。本発明で使用されるものは水溶
性のもので、溶解度が０．１％以上、通常０．５％以上
のものである。具体例としては、ジクロロベンゼンジア
ゾニウム、ベンゼンスルホン酸ジアゾニウム等のジアゾ
ニウム塩、アルフッソン、アゾメチンアゾメチンＨ等の
比色試薬、ＷＳＴ−１、ＷＳＴ−３等の還元系発色試
薬、ｐ−ニトロフェニル誘導体、アミノアニリン誘導
体、３−インドール誘導体、ｐ−ニトロアニリン誘導
体、チオ−ＮＡＤＨ等の発色基質、メチルバイオレット
６Ｂ、ｍ−クレゾールパープル、コンゴーレッド、メチ
ルオレンジ、テトラブロムフェノールブルー、アリザリ
ンスルホン酸ナトリウム、リトマス、ブロムフェノール
レッド、チモールブルー、ナイルブルー、ｐ−ニトロフ
ェノール等のｐＨ指示薬、アニシジンブルー、アルセナ
ゾ−III、バソクプロインスルホン酸ナトリウム、バソ
フェナントロリンスルホン酸ナトリウム、エリオクロム
ブラックＴ、カルシクローム、カルマガイト、カルボキ
シアルセナゾ、 クロロホスホナーゾ−III、クロマズロ
ールＢ、クロマズロールＳ、ジメチルスルホナゾ−II
I、ジニトロスルホナゾ−III、メチルチモールブルー、
メチルキシレノールブルー、ネオトリン、スルホナゾ−
III、Ｘｙｌｉｄｙｌ Ｂｌｕｅ−Ｉ、Ｘｙｌｉｄｙｌ
Ｂｌｕｅ−II、Ｎｉｔｏｒｏ−ＰＡＰＳ、Ｐｈｔｈａｌ
ｅｉｎ Ｃｏｍｐｌｅｘｏｎｅ、ＰＤＴＳ、Ｐｙｒｏｃ
ａｔｅｃｈｏｌ Ｖｉｏｌｅｔ、Ｚｙｌｅｎｏｌ Ｏｒａ
ｎｇｅ等の金属指示薬、ＤＡＢ、ＨＰＰＡ、ＴＭＢＺ・
ＨＣｌ、ＤＡ−６７、ＤＡ−６４、ＡＢＴＳ、ＭＣＤ
Ｐ、ＢＣＭＡ、ＬＬＧＢ等の酸化系発色試薬、４−アミ
ノアンチピリン等のカップラー、ＡＤＰＳ、ＡＬＰＳ、
ＤＡＰＳ、ＨＡＤＡＰＳ、ＭＡＰＳ、ＴＯＰＳ、ＡＤＯ
Ｓ、ＡＬＯＳ、ＤＡＯＳ、ＨＤＡＯＳ、ＭＡＯＳ、ＴＯ
ＯＳ、ＨＡＬＰＳ等のトラインダー試薬等がある。

【００３７】展開層のポリエステル布に界面活性剤や親
水性ポリマーを供給する場合には前記の有機溶剤被覆を
行った後、試薬溶液を供給する前が好ましい。

【００３８】

【実施例】［実施例１］ゼラチン下塗りされている１８
０μｍのポリエチレンテレフタレート無色透明平滑フィ
ルムに下記組成の水溶液を、乾燥後の厚さが１４μｍに
なるように塗布し乾燥した。 ゼラチン １４．１ｇ／ｍ^２ ペルオキシダーゼ １２．０ＫＵ／ｍ^２ グルコースオキシダーゼ ６．０ＫＵ／ｍ^２ グルコアミラーゼ ５．０ＫＵ／ｍ^２ ロイコ色素 ０．５ｇ／ｍ^２ 界面活性剤 １．０ｇ／ｍ^２

【００３９】ここで、界面活性剤は、ポリオキシ（２−
ヒドロキシ）プロピレンノニルフェニルエーテル（Ｓｕ
ｒｆａｃｔａｎｔ １０Ｇ，オーリン社製）を、ロイコ
色素は、２−（３，５−ジメトキシ−４−ヒドロキシフ
ェニル）−４−（４−ジメチルアミノフェニル）−５−
フェネチルイミダゾール酢酸塩を用いた。

【００４０】次に上記フィルム上に下記組成の水溶液を
乾燥後の厚さが１０μｍになるように塗布し、乾燥し
た。 ゼラチン １０．２ｇ／ｍ^２ 界面活性剤 ０．５ｇ／ｍ^２

【００４１】次に上記フィルム上に下記組成のｐＨ＝
６．４に調整された水溶液を乾燥後の厚さが８μｍにな
るように塗布し、乾燥した。 ヒドロキシプロピルセルロース ４．７ｇ／ｍ^２ カルボキシメチルスターチ ３．５ｇ／ｍ^２ ＰＩＰＥＳ ０．９ｇ／ｍ^２ マンニトール ２．３ｇ／ｍ^２ 界面活性剤 １．２ｇ／ｍ^２

【００４２】次に、上記フィルム上に約６０ｇ／ｍ^２の
供給量で水を全面に供給して湿潤させた後、５０デニー
ル相当のポリエチレンテレフタレート紡績糸を３６ゲー
ジ編みしたトリコット編み物布地を軽く圧力をかけて積
層し、乾燥させた。

【００４３】上記布地上に、エタノールを２００ｇ／ｍ
^２となるように塗布し（＝ＯＣ１塗布）、乾燥後下記組
成のエタノール溶液を各々の成分が下記の量となるよう
に、そして乾燥後の厚さが５μｍになるように、塗布し
（＝ＯＣ２塗布）、乾燥させ、一体型多層分析要素を作
製した。 アミラーゼ標識抗Ｃ反応性蛋白マウス抗体 １４．０ＫＵ／ｍ^２ 抗Ｃ反応性蛋白マウス第二抗体 ６．２ｍｇ／ｍ^２ ポリビニルピロリドン ５．６ｇ／ｍ^２ 界面活性剤 ０．２ｇ／ｍ^２

【００４４】上記の一体型多層分析要素を１２ｍｍ×１
３ｍｍ四方のチップに切断し、スライド枠（特開昭５７
−６３４５２号公報に記載）に納めて、本発明に従うＣ
ＲＰ分析用乾式スライド(１)を作製した。

【００４５】［実施例２］ＯＣ１塗布としてアセトンを
２００ｇ／ｍ^２塗布し、乾燥させる以外は、実施例１と
同様にして、ＣＲＰ分析用乾式スライド(２)を作製し
た。

【００４６】［実施例３］ＯＣ１塗布としてメタノール
を２００ｇ／ｍ^２塗布し、乾燥させる以外は、実施例１
と同様にして、ＣＲＰ分析用乾式スライド(３)を作製し
た。

【００４７】［比較例１］ＯＣ１塗布を実施しないこと
以外は、実施例１と同様にして、ＣＲＰ分析用乾式スラ
イド(４)を作製した。

【００４８】［測定例１］下記組成(＊)の希釈液と免疫
比濁法にて検定されたＣＲＰ濃度１．４，４．２，１
０．０ｍｇ／ｄＬの人血清を希釈液にて２１倍希釈した
液を上記実施例１〜３及び比較例１で作製したスライド
に１０μＬ点着する。

【００４９】その後、３７℃にて５分間インキュベート
しながら、およそ１０秒おきに６５０ｎｍにおける反射
濃度を富士ドライケム５０００（富士写真フイルム
（株）製）により測定した。そのときの３分〜５分の反
射濃度より２分あたりの反射濃度（ΔＯＤｒ）をもとめ
た。

【００５０】

【表１】 ＊１ ＭＥＳ：２−（Ｎ−モルホリノ）エタンスルフォ
ン酸モノハイドレート ＊２ 例えば、商品名：ブロックエース

【００５１】

【表２】 ＯＤレンジ：ΔＯＤｒ（希釈液）−ΔＯＤｒ（１０ｍｇ
／ｄＬ）

【００５２】上記結果よりあきらかなように、検量線の
傾きの尺度となるＯＤレンジは、比較例１に比べ、本実
施例１〜３の乾式分析要素では、大きく良好である。

【００５３】［測定例２］測定例１と同じように、免疫
比濁法にて検定されたＣＲＰ濃度４．２ｍｇ／ｄＬの液
を希釈液にて２１倍希釈後、上記実施例１〜３及び比較
例１で作製したスライドにそれぞれ１０枚ずつ点着し、
富士ドライケム５０００にて測定した。

【００５４】その後、測定例１と同様に３分〜５分の反
射濃度より２分あたりの反射濃度を求めた。

【００５５】その反射濃度を測定例１のＣＲＰ濃度とΔ
ＯＤｒより求めた３次式近似した検量線よりＣＲＰ濃度
に換算し、ｎ＝１０測定での変動係数（ＣＶ％）を求め
た。

【００５６】

【表３】

【００５７】上記結果より明らかなように、比較例１に
比べ、本発明の実施例１〜３では測定のバラツキの尺度
となる変動係数（ＣＶ）が小さく良好である。

【００５８】

【発明の効果】本発明の有機溶剤被覆処理を行うことに
より、試薬のポリエステル布下層への浸透を容易にし、
さらに試薬を均一に含有させることができる。その結
果、試薬の発色ムラを減少させてＣＶ（変動係数）を改
善できるばかりでなく、発色強度も高めることができ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G042 AA01 BD19 FC07 2G045 AA13 AA16 CA25 CA26 CB03 CB04 CB30 DA36 FA26 FA29 FB03 GC11

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水不透過性の透明支持体上に１層以上の
   水浸透性層が積層されており、さらにその上に、ポリエ
   ステルよりなり液体を均一に展開する機能を有する展開
   層を積層した乾式分析素子において、該ポリエステル展
   開層を構成している繊維の表面が有機溶剤で被覆されて
   いることを特徴とする乾式分析素子
2. 【請求項２】 水不透過性の透明支持体上に１層以上の
   水浸透性層が積層されており、さらにその上に、ポリエ
   ステルよりなり液体を均一に展開する機能を有する展開
   層を積層した積層体の該展開層に有機溶剤を供給し、そ
   の後試薬溶液を供給することを特徴とする乾式分析素子
   の製造方法