JP2012198159A - 検体検出デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】少量の検体液を、簡便かつ迅速に分析できる検体検出デバイスを提供する。
【解決手段】ケーシング１０に、被検出物質を検出する被検出物質検出試薬を担持する被検出物質検出部３３を備えた展開部３０と、
検体を導入する検体導入部４０aを形成してある一端部がケーシング１０の第一開口部１２から露出し、且つその他端部４０bがケーシング１０内部に収容される帯状部材４０と、
帯状部材４０を支持する支持体４１と、
ケーシング１０と着装するキャップ１５に緩衝液を収容し、少なくともその一部が破断可能な保護膜１７により構成される緩衝液収容部２０と、を備え、
帯状部材４０は、キャップ１５をケーシング１０に着装させたときに、保護膜１７を開封して緩衝液２１を漏出させる開封部４３と、漏出させた緩衝液２１を展開部３０に移動させるためのテーパ部４２とを備える検体検出デバイス。
【選択図】図１

Description

本発明は、検体中に含まれる被検出物質を定量するため、緩衝液を収容する緩衝液収容部と、前記被検出物質を検出する被検出物質検出試薬を担持する被検出物質検出部と、を備えたイムノクロマトグラフィー測定用キットに関する。

体液（たとえば、血液、尿、および唾液）中に含まれる生体成分の検査は感染症、その他の各種疾患の診断上重要である。このような検査を医療機関に赴くことなく、家庭で簡単に実施できることが望ましい。

検体の存在を求めて前記体液を収集し試験するための多数の装置が、技術的に存在する。比較的速く安価なサンプル収集装置および分析装置として、サンプル流体を収集し、試験装置内でサンプル流体を浸透させ、サンプルの分析を実行するためのいくつかの取組み方がある。

特許文献１には、予め溶液を保持するか、又は溶液を注入することができる溶液貯溜部と、第１の端部と第２の端部を有し、液体試料を収容するキャピラリーと、前記試料中の被測定成分を測定するための試験片とを有し、溶液貯溜部とキャピラリーの第２の端部は連通可能であり、キャピラリーの第１の端部は試験片に接触可能に配置されている。前記溶液貯溜部内の溶液とキャピラリーの第２の端部を連通させ、キャピラリーの第１の端部を試験片に接触させたときに、試料が溶液に押し出されて試験片に適用される試験装置が記載されている。

特許文献２には、免疫クロマトグラフ法を用いた、検定に用いられる免疫検定用試験器具であって、長手方向に延伸した吸水性基材からなる固定相と、この固定相の長手方向の一端部近傍に配置されてなり、内部に液体を収容し、少なくともその一部が破断可能なフィルム材により構成される液体収容容器と、固定相と液体収容容器とを収容してなるケーシングであって、その上面に試料滴下窓と判定窓とを有し、かつ液体収容容器と係合可能な位置に開口部を有するケーシング本体と、前記開口部に滑動自在に取り付けられた前記液体収容容器に対する破断手段を備えた滑動子とからなるケーシングとを有することを特徴とする免疫検定用試験器具が記載されている。

特許第４２８３１１２号公報 特開２００８−１６４３３３号公報

特許文献１では、試料採取をキャピラリーで行うため、キャピラリー中に試料が詰まる不具合と試料採取時に折れる課題があった。

特許文献２では、試料をスポイトなどで滴下しなくてはいけないという操作が必要であり、測定に技術が必要とされる課題があった。例えばイムノクロマトグラフィー測定用の被験試料は、被疑患者の涙、目脂、喀痰、唾液、大便などの生体試料や患部を漬拭したガーゼ、綿棒などを、予め試験用チューブなどの容器に入れておいた抽出容器に浸漬して分析対象物質を分散又は溶解して検体液として調整する。そして、この検体液をピペットなどで吸い上げてから、検体検出デバイスの試料注入部に注入して浸透させることにより分析が行われる。従って、本発明の目的は、少量の検体液を、簡便かつ迅速に分析できる検体検出デバイスを提供することにある

上記目的を達成するための本発明に係る検体検出デバイスの第一特徴構成は、
ケーシングと、該ケーシングから一部露出し、検体を導入する検体導入部と、 前記ケーシング内に配設され、被検出物質検出試薬を担持して前記検体の中に含まれる分析対象となる被検出物質を検出するための被検出物質検出部と、前記検体に対して緩衝液が付与され、前記被検出物質検出部へと浸透して導く展開部と、前記ケーシングに対して着脱自在となり、保護膜を介して前記緩衝液を収容した緩衝液収容部を有するキャップとを備え、前記キャップを前記ケーシングに着装すると、前記検体導入部と前記緩衝液収容部との接近に伴い前記保護膜が破れて開封し、前記緩衝液収容部から前記緩衝液が付与された前記検体が前記被検出物質検出部へと導かれる点にある。

本構成によれば、キャップをケーシングに着装させたときに、検体導入部と緩衝液収容部との接近に伴い保護膜が破れて開封し、緩衝液を漏出させると、検体導入部に保持された検体と緩衝液とを混合することができる。緩衝液と混合された検体は、展開部に浸透し、被検出物質検出部によって定量することができる。

本構成では検体の容量がごく微量であったとしても、展開部にて浸透する前に、緩衝液にて容量を増大させることができる。容量が増大した検体は、容量不足によって途中で浸透が停止することなく、確実に展開部を下流方向の被検出物質検出部まで浸透させることができる。このように、本構成の検体検出デバイスでは、検体を採取した後、キャップをケーシングに着装させるだけで、容易に検体量を増大させ、かつ展開部に確実に浸透することができるため、検体の定量操作を簡便かつ迅速に行うことができる。

本発明に係る検体検出デバイスの第二特徴構成は、前記検体導入部は、帯状部材により形成した点にある。本構成では、保護膜を開封する部位が検体導入部であるため確実に検体導入部に保持された検体とを混合することができる。

本発明に係る検体検出デバイスの第三特徴構成は、前記キャップを前記ケーシングに着装することにより、前記検体導入部の端部により、前記保護膜が破れて開封する点にある。

本構成によれば、キャップをケーシングに着装させたときに、検体導入部の端部である開封部が緩衝液収容部を開封して緩衝液を漏出させ、検体導入部に保持された検体と緩衝液とを混合することができる。そのため、キャップをケーシングに着装させるまでは開封されないため、誤って緩衝液収容部を開封して緩衝液を漏出させることが無くなり、検体検出デバイスの誤動作を未然に防止することができる。

本発明に係る検体検出デバイスの第四特徴構成は、前記帯状部材は、多孔質より成り立っており、前記検体導入部の上方が下方に比べて孔径が大となっている点にある。

本構成によれば、多孔質フィルムで規定された孔径と面積でフィルム中に保持できる量が定量化されて保持することができる。フィルムが血球を分離できる孔径の場合、フィルムに抗凝固剤を添加させておけば、全血でも赤血球によるバックグランドの増加を抑えて測定できる。また抗ヘモグロビン抗体をフィルムに添加、保持させておけば、溶血した全血においてもヘモグロビンを分離してバックグラウンドの増加を抑えて測定できる。

本発明に係る検体検出デバイスの第五特徴構成は、前記帯状部材は、一端がテーパ面となっており、前記キャップを前記ケーシングに着装すると、前記テーパ面に対して前記展開部の端部が乗り上げ、他端にて前記保護膜が破れる点にある。

本構成によれば、キャップをケーシングに着装させたときに、帯状部材の一端であるテーパ面に展開部の端部が乗り上げて、帯状部材と展開部が接触する。このことにより、帯状部材の他端で緩衝液収容部の保護膜が破られ、緩衝液と混合された検体が展開部に浸透しやすくなる。

本発明に係る検体検出デバイスの第六特徴構成は、前記帯状部材は、前記ケーシングに対して嵌着が行え、前記検体導入部の取り替えが行える点にある。

本構成によれば、検体導入部のある帯状部材とケーシングが嵌着できるので、前もって検体を採取しやすくなる。また測定もまとめて行えるので測定時間が短縮できる。

本発明の検体検出デバイスを示す概略図である。 本発明の検体検出デバイスを示す平断面図である。 本発明の検体検出デバイスを示す断面図である。 本発明の検体検出デバイスの検体測定時の断面図である。 帯状部材の検体導入部の構成図である。 検体採取装置を示す断面図である。

〔実施の形態１〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

臨床検査において様々な検査法が利用されてきているが、その検査法のうち、ドライケミストリー法が公知である。ドライケミストリー法では、フィルムや試験紙のような浸透マトリクスに乾燥状態で担持させた試薬に対して、液体状の検体をスポットして、検体中の被検査物質を測定する。このように、ドライケミストリー法は、液体法のような酵素反応液の調製や配管系が不要なため、操作や保守が容易である。

本発明の検体検出デバイスは、例えば単層の浸透マトリクス（展開部）に試薬を担持させた免疫クロマトグラフィーとして使用できる。当該検体検出デバイスは、検体中に含まれる被検出物質を定量するため、固定相である展開部の表面あるいは内部を、被検出物質を含んだ移動相（液体など）が通過することで被検出物質を分離する。本実施形態では検体として、例えば抗原又は抗体が含まれる血液検体を使用する場合を例示するが、これに限られるものではない。

図１〜３に示したように、検体検出デバイスＸは、検体中に含まれる被検出物質を定量するため、ケーシング１０に、被検出物質を検出する被検出物質検出試薬を担持する被検出物質検出部３３を備えた展開部３０と、検体を導入する検体導入部４０aを形成してある一端部がケーシング１０の第一開口部１２から露出し、他端部４０bがケーシング１０の第二開口部１３から露出し、ケーシング１０の内部に収容される帯状部材４０と、を備える。

また、帯状部材４０は、キャップ１５をケーシング１０と着装することにより帯状部材４０をキャップ着装部１６の内部に移入させたときに、保護膜１７でシールされた緩衝液収容部２０を開封して緩衝液２１を漏出させる開封部４３とを備える。

さらに、帯状部材４０は、キャップ１５をケーシング１０と着装することにより、検体浸透部３１と接触するテーパ部４２とを備える。

（ケーシング）
ケーシング１０は、展開部３０を収容できるものであれば、どのような態様であってもよいが、ある程度の強度を有し、かつ緩衝液２１を吸収しない
材質を選択する必要がある。当該材質としては、例えば硬質塩化ビニル（ＰＶＣ）が好適である。

緩衝液収容部２０は、緩衝液２１を水密に収容できる態様に形成してある。緩衝液２１は、被検出物質と化学的・生物学的に反応しない溶液であれば、何れも使用できる。緩衝液収容部２０は、その側面が保護膜１７でシールされ、帯状部材４０の開封部４３によって容易に開封できるように構成してある（詳細は後述）。保護膜１７の材質としては、アルミラミネート膜が好的である。展開部３０は、展開部載置部１４の上に載置してあり、展開部３０の上流端部である検体浸透部３１は、帯状部材４０のテーパ部４２に隣接するように配置する。検体浸透部３１としては、例えばグラスウールが好適である。展開部３０の下流端部である吸水パット３２は、展開部３０に隣接するように配置し、液体を吸収する。当該材質としては、例えばグラスウールが好適である。

ケーシング１０には、帯状部材４０の一端部４０ａを露出させる第一開口部１２、および、帯状部材４０の他端部４０ｂを露出させる第二開口部１３を形成してある。第一開口部１２は、帯状部材４０の一端部４０ａをキャップ着装部１６に移入させることができる程度の幅を有する開口である。

ケーシング１０は例えば長尺状の立方体とし、携行性を向上させるため、例えば１００ｍｍ（長さ）×３０ｍｍ（幅）×１０ｍｍ（高さ）程度の大きさに収まるように形成すればよい。また、ケーシング１０は定量の結果が視認できるよう例えば透明の部材で構成することができるが、これに限らず、当該結果を視認できる開口部を形成してもよい。

（キャップ）
キャップ１５は、ケーシング１０から突き出している突出部１１と着装するキャップ着装部１６と、保護膜１７でシールされた緩衝液収容部２０を隣接するように配置する。突出部１１はケーシング１０と一体化または分離可能な構成のどちらでも良い。突出部１１およびキャップ１５の材質としては、ケーシング１０と同じである硬質塩化ビニル（ＰＶＣ）が好適である。

（展開部）
展開部３０には、固相の担体上に、被検出物質を検出する被検出物質検出試薬を担
持する被検出物質検出部３３を備えてある。

免疫クロマトグラフィー法とは、抗原抗体反応と毛管現象を利用した検査法である。そのため、展開部３０は、毛管現象により移動相が流下する態様であればよく、例えば孔径が１０〜２００μｍ、厚さ１００〜３０００μｍのニトロセルロースメンブレン・アセテート混ニトロセルロースメンブレン・ナイロンメンブレン・ポリエーテ
ルスルホンメンブレン・ポリビニリデンジフルオライドメンブレンが好適に用いられ、特にニトロセルロースメンブレン（日本ミリポア株式会社製）が好ましい。

被検出物質検出部３３には、被検出物質に対して免疫学的に反応する抗原或いは抗体を含んだ試薬（被検出物質検出試薬）を、上述したメンブレンに担持させてある。

被検出物質の定量の際には、検体導入部４０aに被検出物質（例えば抗原）を含んだ検体を添加し、当該検体を展開部３０に毛細管現象により浸透させ、例えばサンドイッチ型の抗原抗体反応（サンドイッチ法）を利用して反応部位を発色させることにより、抗原の同定、存在の有無、または抗原量を測定する。

抗原抗体反応の形態は、サンドイッチ法に限らず、競合型の抗原抗体反応（競合法）を利用してもよい。例えば、被検出物質の分子量が大きい場合にサンドイッチ法を利用し、被検出物質の分子量が小さい場合に競合法を利用する。

色素による発色、蛍光や酵素反応、化学反応による発色、蛍光、発光の量によるの量による測定法において、流入する試薬が必要な場合、検体浸透部に乾燥させて一時保持させるか、緩衝液収容部２０内の緩衝液２１に混合しておいてもよい。

（帯状部材）
帯状部材４０は、第一開口部１２側に検体導入部４０aを形成し、第二開口部１３側に他端部４０bがケーシング１０の内部に形成してある。帯状部材４０は、検体導入部４０aである多孔質フィルムとそれを支持する支持体４１で積層されている。支持体４１は、ある程度の硬度を有する弾性部材で構成してある。当該弾性部材は、例えば、熱可塑性樹脂（ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニール等）や熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂等）を使用することができるが、これに限られるものではない。

検体導入部４０aは検体を採取する部位である。例えば検体が血液の場合、当該血液を
検体導入部４０aに滴下する、或いは、当該血液に検体導入部４０aを浸すことにより、検
体を採取できる。検体導入部４０aは、キャップ１５をケーシング１０と着装することにより検体導入部４０aをキャップ着装部１６の内部に移入させたときに、検体導入部４０aにて採取した検体量をそのまま保持した状態を維持できるように構成するとよい。

検体導入部４０aでは、例えば２μＬ程度のごく微量の検体を保持できるように構成すればよいが、それ以上の検体量を保持できるように構成してもよい。

検体導入部４０aは、例えば図５に示したように、多孔質フィルムで規定された孔径と面積でフィルム中に保持できる量が定量化されて保持することができる。多孔質フィルムとしては孔径が０．１〜６．０μm、面積が０．１〜５．０cm²であるポリエーテルサルフォンなど高分子からなる。具体的には、Vivid Plasma Separation Membrane GR（Pall社製）を用いた。（厚み：３３０±２０μm）
さらに、検体導入部４０aは緩衝液収容部２０を開封して緩衝液２１を漏出させる開封部４３を備える。また、帯状部材４０は、キャップ１５をケーシング１０と着装することにより検体導入部４０aをキャップ着装部１６の内部に移入させたときに、保護膜１７でシールされた緩衝液収容部２０を開封して緩衝液２１を漏出する開封部４３を備える。

さらに、帯状部材４０は、キャップ１５をケーシング１０と着装することにより、検体浸透部３１と接触するテーパ部４２を備える。

本構成によれば、図４に示したように、キャップ１５をケーシング１０と着装することにより検体導入部４０aをキャップ着装部１６の内部に移入させたときに、開封部４３が緩衝液収容部２０をシールしている保護膜１７を開封して緩衝液２１を漏出させ、検体導入部４０aに移動する。また、キャップ１５をケーシング１０と着装することにより、検体導入部４０aは、テーパ部４２により検体浸透部３１と接触し、緩衝液２１と検体が混合された溶液は、展開部３０に移動し、被検出物質検出部３３によって定量することができる。テーパ部４２は、長手方向の断面がテーパになっていることで、検体浸透部３１と接触しやすくなっている。

このように本構成では、検体の容量がごく微量であったとしても、展開部３０にて浸透させる前に、緩衝液２１にて容量を増大させることができる。容量が増大した検体は、容量不足によって途中で浸透が停止することなく、確実に溶液を下流方向の被検出物質検出部まで浸透させることができる。

さらに、本構成では、検体導入部４０aは、多孔質フィルムのため、キャピラリーのように途中で詰ったり、折れることなく、より確実に溶液を下流方向に浸透させることができる。

開封部４３は、具体的には、帯状部材４０の一端部である検体導入部４０aの先端に形成される。開封部４３の材質は帯状部材４０と同じ材質で、先端は、保護膜１７を破断しやすいように検体導入部４０aの幅より細くして鋭利な態様とするとよい。先端形状はこれに限られるものではなく、破断できれば検体導入部４０aと同じ幅でもよい。

（検体および被検出物質）
本明細書に記載の「検体」とは、定量を行なうべき対象となる被検出物質を含む、或いは、含む可能性のある液体サンプルのことを指す。検体はどのような起源由来のものであってもよいが、特に生検試料等から得た血液、尿、血清、血漿、唾液および痰などを使用できる。

検体に含まれる「被検出物質」は、この被検出物質と特異的結合体を形成しうる結合性物質との結合により捕捉される。特異的複合体は、結合対アッセイを行った結果生じるものであり、上述したように、抗原抗体反応の結果生じる免疫化学的複合体や、相補的な核酸同士のハイブリダイゼーションの結果生じる複合体等が好適に例示される。被検出物質は、化学物質・タンパク質等の高分子・ＤＮＡ断片・インターロイキン・微生物又はウィルスおよびその断片・ホルモン・脂質由来***微量物質等、あらゆる物質が対象となりうる。

〔実施の形態２〕
上述した実施形態では、突出部１１はケーシング１０と一体化し、検体導入部４０aで検体を採取する構成した場合について説明した。しかし、このような態様に限られるものではなく、ケーシング１０と分離した突出部１１と検体導入部４０aで検体を採取する構成にしてもよい。

即ち、図６に示したように、ケーシング１０と分離した突出部１１と検体導入部４０aで検体を採取する構成にした検体採取装置で、検体を採取した後、前記検体採取装置をケーシング１０に組み付ける。その後は実施形態１と同じ操作で被検出物質の定量を行う。このように構成すれば、検体採取装置が小型のため、検体採取が容易に行うことができる。

Ｘ 検体検出デバイス
１０ ケーシング
１１ 突出部
１２ 第一開口部
１３ 第二開口部
１４ 展開部載置部
１５ キャップ
１６ キャップ着装部
１７ 保護膜
２０ 緩衝液収容部
２１ 緩衝液
３０ 展開部
３１ 検体浸透部
３２ 吸水パット
３３ 被検出物質検出部
４０ 帯状部材
４０ａ 検体導入部
４０b 他端部
４１ 支持体
４２ テーパ部
４３ 開封部

Claims (6)

1. ケーシングと、
   該ケーシングから一部露出し、検体を導入する検体導入部と、
   前記ケーシング内に配設され、被検出物質検出試薬を担持して前記検体の中に含まれる分析対象となる被検出物質を検出するための被検出物質検出部と、
   前記検体に対して緩衝液が付与され、前記被検出物質検出部へと浸透して導く展開部と、
   前記ケーシングに対して着脱自在となり、保護膜を介して前記緩衝液を収容した緩衝液収容部を有するキャップとを備え、
   前記キャップを前記ケーシングに着装すると、前記検体導入部と前記緩衝液収容部との接近に伴い前記保護膜が破れて開封し、前記緩衝液収容部から前記緩衝液が付与された前記検体が前記被検出物質検出部へと導かれることを特徴とする検体検出デバイス。
2. 前記検体導入部は、帯状部材により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の検体検出デバイス。
3. 前記キャップを前記ケーシングに着装することにより、前記検体導入部の端部により、前記保護膜が破れて開封することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の検体検出デバイス。
4. 前記帯状部材は、多孔質より成り立っており、前記検体導入部の上方が下方に比べて孔径が大となっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の検体検出デバイス。
5. 前記帯状部材は、一端がテーパ面となっており、前記キャップを前記ケーシングに着装すると、前記テーパ面に対して前記展開部の端部が乗り上げ、他端にて前記保護膜が破れることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の検体検出デバイス。
6. 前記帯状部材は、前記ケーシングに対して嵌着が行え、前記検体導入部の取り替えが行える請求項１〜５のいずれか一項に記載の検体検出デバイス。

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