JP7267381B2 - 液体試料検査キット用膜担体、液体試料検査キット及び膜担体 - Google Patents
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Description
特許文献9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が記載されている。しかし、特許文献9は、微細構造がピーク位置を2か所以上有することについて記載がない。
(1)液体試料中の被検出物質を検出する液体試料検査キット用膜担体であり、
前記液体試料を輸送できる、一体成型された少なくとも一つの流路を備え、
前記流路の底面に、前記液体試料を輸送するための毛細管作用を生じせしめる微細構造が設けられ、
前記微細構造が、高さが極大となるピーク位置を一つの繰り返し単位構造当たり2か所以上有する構造である液体試料検査キット用膜担体。
(2)前記した、高さが極大となるピーク位置を一つの繰り返し単位構造当たり2か所以上有する構造が、前記流路の一部にのみ設けられた(1)に記載の液体試料検査キット用膜担体。
(3)前記微細構造の中のピーク位置間の領域での極小値となる微細構造高さが、ピーク位置での高さの1/8以上7/8以下である(1)又は(2)に記載された液体試料検査キット用膜担体。
(4)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する(1)~(3)の何れか1項に記載された液体試料検査キット用膜担体。
(5)前記検知ゾーンにおいて被検出物質を検出する際に、検出されたことが光学的手法で確認可能な(4)に記載された液体試料検査キット用膜担体。
(6)前記液体試料中の前記被検出物質と特異的に反応する抗体又はその抗原結合性断片を有する標識体が、前記被検出物質と反応し得るように前記液体試料検査キット用膜担体の少なくとも一部に設けられており、
光学的手法で確認可能な手段が色変化であり、前記色変化が、前記被検出物質と結合した前記標識体によって生じる(1)~(5)の何れか1項に記載された液体試料検査キット用膜担体。
(7)前記標識体が、前記抗体又は前記抗原結合性断片が結合した粒子である(6)に記載の液体試料検査キット用膜担体。
(8)前記粒子が、着色ラテックス粒子、蛍光ラテックス粒子からなる群の1種以上である(7)に記載された液体試料検査キット用膜担体。
(9)(4)又は(5)に記載された液体試料検査キット用膜担体の検知ゾーンに、検知ゾーンにおいて被検出物質を検出する際に、検出されたことが光学的手法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液体試料検査キット用膜担体。
(10)(1)~(9)の何れか1項に記載の液体試料検査キット用膜担体を有する液体試料検査キット。
(11)液体試料中の被検出物質を検出する膜担体であり、
前記液体試料を輸送できる流路を備え、
前記流路の底面に微細構造が設けられ、
前記微細構造が、高さが極大となるピーク位置を一つの繰り返し単位構造当たり2か所以上有する構造である膜担体。
ある。
ここで言う一つの繰り返し単位構造は、通常は一つの凸部をいう。
図3に示すように、微細構造において、横置きの三角柱が二つ連なった構造である場合、下記であることが好ましい。凸部11の底面の径5Cは、底面(四角形)の辺の長さである。辺は短辺が好ましい。5A(高さの最大値)は横置きの三角柱の稜線から底面に下ろした垂線の長さであることが好ましい。5B(高さの極小値)は、極小となる領域点から底面に下ろした垂線の長さであることが好ましい。5A(高さの最大値)の垂線の足、5B(高さの極小値)の垂線の足は、底面(四角形)の同一辺上にあることが好ましい。
5B(高さの極小値)の垂線の足Yは、底面の中心や重心にあることが好ましい。
粒子としては、視認性の点で、着色粒子、蛍光粒子からなる群の1種以上が好ましく、着色粒子がより好ましい。着色粒子は、肉眼で色が検出可能なものであればよい。蛍光粒子は、蛍光物質を含有すればよい。
本実施形態に係るラテックス粒子の材料としては特に限定はないが、ポリスチレンが好ましい。
<モールドの準備>
モールドは、レーザー加工及び機械切削によって作製した。このモールドはアルミ合金A5052製である。この金型の中心部には、径(図1の5C)が100μm、深さ(表では高さということもある)が極小(表では極大)となるピーク位置での深さ(図1の5A)が100μm、ピーク位置の間の領域での深さの極大値(表では極小値)(図1の5B)が50μmとなり、深さの極大点が、底面となる円の中心点の鉛直下方向に存在する、図1に示した円錐が二つ連なった形状の凹部が、微細構造同士の最近接距離6を5μmとして図1の三角配列形式で3cm×3cmの範囲に加工されている。5Aの垂線の足X、X'、5Bの垂線の足Yは、底面(円)の直径ZW上にある。円周と直径の交点と、高さの最大値の垂線の足との距離(ZX、WX')、高さの最大値の垂線の足と、高さの極小値との垂線の足との距離(XY、YX')は、同一である。即ち、ZX=XY=YX'=WX'である。
5B(高さの極小値)の垂線の足は、底面(円)の中心にある。
上記のモールドの凹凸面に対し、転写した際のモールドと熱可塑性プラスチックの剥離を容易かつ確実にするため、離型処理を施した。離型処理の手法は、ダイキン工業社製オプツールHD-2100THに約1分浸し、乾燥させたのち、一晩静置することで行った。
上記のようにして得られたモールドを用いて、熱可塑性プラスチックに微細構造を転写した。熱可塑性プラスチックとしては、ポリスチレン(デンカ社製デンカスチレンシート、膜厚300μm)を用いた。加工方法として熱インプリントを用い、装置はSCIVAX社製X-300を用いた。成形温度は120℃、印加圧力は5.5MPaとし、10分間転写を行った。転写後は、圧力を印加したまま熱可塑性プラスチックとモールドを80℃まで冷却し、その後圧力を除くことで、図1に示す微細構造の膜担体を作製した。
作製した膜担体において、極大となるピーク位置高さ、極小となるピーク位置高さ、5B/5A(この領域での高さの極小値5Bと、極大となるピーク位置のうちより高い値5A(高さの最大値)との比)、ピーク位置が複数ある構造の加工範囲を表1に示す。凸部は円錐である。微細構造(凸部)の高さを除く膜担体の厚みは、0.2mmである。
上記のように作製した図7の膜担体の特定の一辺(20A)から0.6cmと1.0cmの位置に、抗A型インフルエンザNP抗体浮遊液、並びに抗B型インフルエンザNP抗体浮遊液を各々3cm塗布し(塗布量は各3μL)、温風下で良く乾燥させ、検出物質を固定化した。
精製抗A型インフルエンザウイルスNP抗体(上記と別の抗体)及び精製抗B型インフルエンザウイルスNP抗体(上記と別の抗体)を使用した。抗A型インフルエンザウイルスNP抗体に粒子径0.2μmの赤色ラテックス粒子(SC-042-R ポリスチレンラテックス粒子 着色ラテックス粒子 JSRライフサイエンス社製)を共有結合で標識し、糖、界面活性剤及びタンパク質を含むトリス緩衝液にラテックス粒子の濃度が0.025質量体積%(w/v%)になるように懸濁し、超音波処理を行って充分に分散浮遊させた抗A型標識体を調製した。同様に抗B型インフルエンザウイルスNP抗体に青色ラテックス粒子を標識した抗B型標識体を調製した。
上記のように作製された液体試料検査キットの端部に、液体試料を100μL滴下した。液体試料は、希釈溶液としてデンカ生研社製クイックナビ―Fluに付属している検体浮遊液を用いた。A型インフルエンザウイルスA/Beijing/32/92(H3N2)の希釈倍率を2×104から大きくしていった際、試験開始10分後に着色ラインの有無を目視できなくなる希釈倍率(A型目視判定可能な限界倍率)を求めた。その希釈倍率の1/2の希釈倍率で検査した際に、試験開始してから着色ラインの色の濃さが安定するまでの時間(A型の濃さが安定するまでの時間)を検出時間として求めた。その結果を表1~2に示す。
検出時間は、A型の濃さが安定するまでの時間と、B型の濃さが安定するまでの時間との平均値を、検出時間として用いた。
ピーク位置の間の領域での深さの極大値(表では極小値)を25μmとした以外は、実験例1と同様の条件で実験を行った。
ピーク位置の間の領域での深さの極大値(表では極小値)を75μmとした以外は、実験例1と同様の条件で実験を行った。
ピーク位置の間の領域での深さの極大値(表では極小値)を12.5μmとした以外は、実験例1と同様の条件で実験を行った。
ピーク位置の間の領域での深さの極大値(表では極小値)を87.5μmとした以外は、実験例1と同様の条件で実験を行った。
図7において、モールド中の加工範囲の特定の一辺(20A)から加工範囲内側に5mm分の領域(領域A)と、特定の一辺の対辺(20B)から加工範囲内側に15mm分の領域(領域C)には、径が100μm、深さ(表では高さということもある)100μmの円錐の凹部(この円錐はピーク位置(頂点)を1個のみ有する)が、微細構造同士の最近接距離6を5μmとして図1の三角配列形式で並んでいる。
上記加工範囲のそれ以外の範囲(領域B)では、実験例1と同様にモールドを作製した。即ち、金型の中心部には、径(図1の5C)が100μm、深さ(表では高さということもある)が極小(表では極大)となるピーク位置での深さ(図1の5A)が100μm、ピーク位置の間の領域での深さの極大値(表では極小値)(図1の5B)が50μmとなり、深さの極大点が、底面となる円の中心点の鉛直下方向に存在する、図1に示した円錐が二つ連なった形状の凹部が、微細構造同士の最近接距離6を5μmとして図1の三角配列形式で3cm×3cmの範囲に加工されている。5Aの垂線の足X、X'、5Bの垂線の足Yは、底面(円)の直径ZW上にある。円周と直径の交点と、高さの最大値の垂線の足との距離(ZX、WX')、高さの最大値の垂線の足と、高さの極小値との垂線の足との距離(XY、YX')は、同一である。即ち、ZX=XY=YX'=WX'である。 5B(高さの極小値)の垂線の足は、底面(円)の中心にある。
それ以外は、実験例1と同様の条件で実験を行った。
実験例1の微細構造を、径が100μm、深さ(表では高さということもある)100μmの円錐(この円錐はピーク位置(頂点)を1個のみ有する)の凹部が、微細構造同士の最近接距離6を5μmとして図1の三角配列形式で並んでいるものとした以外は、実験例1と同様の条件で実験を行った。
用いる粒子を着色ラテックス粒子から蛍光ラテックス粒子(micromer-F 蛍光ラテックス粒子 材料ポリスチレン コアフロント社製)に変更し、試験開始10分後に着色ラインの有無をイムノクロマトリーダ(C11787 浜松ホトニクス社製)で読み取りできなくなる倍率(蛍光判定可能な限界倍率)、即ち、S/N比が10以下を示す倍率を求めた。これ以外の内容は実験例1~6と各々同様に行った。実験例15の膜担体は、実験例6と同一である。
1A 各構造の間を進行する流れ
1B ピーク位置のすき間を進行する流れ
2 流路
3 膜担体
3x 滴下ゾーン
3y 検知ゾーン
5 微細構造の高さ
5A ピーク位置での微細構造の高さ
5A' ピーク位置での微細構造の高さ
5B ピーク位置間の極小値での微細構造の高さ
5C 微細構造の径
6 微細構造同士の最近接距離(最近接距離)
11 凸部
18 検査キット
18a 筐体
18b 第一開口部
18c 第二開口部
20A 特定の一辺
20B 特定の一辺の対辺
W 底面(円)の円周と直径の交点
X 5A(高さの最大値)の垂線の足
X' 5A(高さの最大値)の垂線の足
Y 5B(高さの極小値)の垂線の足
Z 底面(円)の円周と直径の交点
Claims (10)
- 液体試料中の被検出物質を検出する液体試料検査キット用膜担体であり、
前記液体試料を輸送できる、一体成型された少なくとも一つの流路を備え、
前記流路の底面に、前記液体試料を輸送するための毛細管作用を生じせしめる微細構造が設けられ、
前記微細構造が複数の凸部を有し、高さが極大となるピーク位置を一つの前記凸部当たり2か所以上有する構造である液体試料検査キット用膜担体。 - 前記した、高さが極大となるピーク位置を一つの前記凸部当たり2か所以上有する構造が、前記流路の一部にのみ設けられた請求項1に記載の液体試料検査キット用膜担体。
- 前記微細構造の中のピーク位置間の領域での極小値となる微細構造高さが、極大となるピーク位置のうち、より高いピーク位置での高さの1/8以上7/8以下である請求項1又は2に記載された液体試料検査キット用膜担体。
- 液体試料中の被検出物質を検出するための検知ゾーンを有する請求項1~3の何れか1項に記載された液体試料検査キット用膜担体。
- 液体試料中の被検出物質を検出するための検知ゾーンを有し、
前記液体試料中の前記被検出物質と特異的に反応する抗体又はその抗原結合性断片を有する標識体であって、前記検知ゾーンにおいて前記被検出物質を検出する際に、検出されたことが光学的手法で確認可能な色変化を生じせしめる前記標識体が、前記被検出物質と反応し得るように前記液体試料検査キット用膜担体の前記検知ゾーンの少なくとも一部に設けられており、
前記色変化が、前記被検出物質と結合した前記標識体によって生じる請求項1~4の何れか1項に記載された液体試料検査キット用膜担体。 - 前記標識体が、前記抗体又は前記抗原結合性断片が結合した粒子である請求項5に記載の液体試料検査キット用膜担体。
- 前記粒子が、着色ラテックス粒子、蛍光ラテックス粒子からなる群の1種以上である請求項6に記載された液体試料検査キット用膜担体。
- 請求項4に記載された液体試料検査キット用膜担体の検知ゾーンに、検知ゾーンにおいて被検出物質を検出する際に、検出されたことが光学的手法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液体試料検査キット用膜担体。
- 請求項1~8の何れか1項に記載の液体試料検査キット用膜担体を有する液体試料検査キット。
- 液体試料中の被検出物質を検出する膜担体であり、
前記液体試料を輸送できる流路を備え、
前記流路の底面に微細構造が設けられ、
前記微細構造が複数の凸部を有し、高さが極大となるピーク位置を一つの前記凸部当たり2か所以上有する構造である膜担体。
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