JPH0339652A - 試験具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、検体中の成分１例えば血液または尿中のコレ
ステロールや糖の量を測定、分析するための試験具に関
する。

〈従来の技術〉 検体中の特定成分の定量を簡便に行うことができるもの
として、液体試料分析用多層分析シートが知られている
（特公昭６ｌ−ｆ３１３４７号）。

この多層分析シートは、光透過性疎水性支持体上に、ゼ
ラチンのような結合剤中に所定の試薬を含む１または２
以上の試薬層が塗布、形成され、該試薬層上に液体試料
展開層が接着された構成となっている。　また、試薬層
と展開層との間に、色遮蔽層、光反射層等の分析機能補
助層を有している場合もある。

このような多層分析シートによれば、液体試料展開層上
に検体（血液または血清）を滴下すると、その検体が液
体試料展開層上に一様に展開され、次いで検体が試薬層
中に浸透し、検体中の特定成分（例えば、グルコース）
が試薬と反応して呈色し、これを支持体側から投光し、
その反射光の強度により前記特定成分を定量するもので
ある。

しかるに、この多層分析シートでは、試薬層がゼラチン
のような親水性バインダーを含む塗布液を支持体上に塗
布、乾燥したものであるために、反応時間（検体滴下か
ら呈色するまでの時間）が長く、また測定に誤差が生じ
ることがあるという欠点がある。　これについて詳述す
ると、次の通りである。

血糖値の測定における試薬層の発色の原理は、下記式に
示すように、検体中のグルコースと外気より取り込まれ
る酸素がグルコースオキシダーゼ（ＣＯＤ）という酵素
によりグルコン酸と過酸化水素に分解され、この過酸化
水素がペルオキシダーゼ（ＰＯＤ）という酵素により水
と酸素原子とに分解され、この酸素原子が色原体と反応
して色素となるものである。

ＣＯＤ グルコース＋Ｏ，−−−グルコン酸十ＨｉＯ鵞ＯＤ Ｈ，Ｏ□−−［０］　＋）（、０ ［０］十色原体−色素 また、総コレステロール値の測定における試薬層の発色
原理は、下記式に示すように、検体中のコレステロール
エステルがコロステロールエステラーゼ（ＣＯＥ）によ
り、コレステロールと遊離脂肪酸に分解される。　この
コレステロールと検体中のコレステロールは、コレステ
ロールオキシダーゼ（ＣＯＤ）によりΔ４−コレステノ
ンと過酸化水素に分解され、この過酸化水素がペルオキ
シダーゼ（ＰＯＤ）により水と酸素原子とに分解され、
この酸素原子が色原体と反応して色素となるものである
。

ＣＯＥ　　　− コレステロールエステル　−−−→コレスＩロール＋遊
離脂肪酸ＯＤ コレステロール十〇□−−−−−−→　　Δ　４−コレ
ステノン十〇、Ｏ□ＯＤ Ｈ＊Ｏｓ　　−一一一　［０］＋Ｈ＊０［０１＋色原体
−色素 しかるに、従来の多層分析シートでは、試薬層が塗布液
の塗布、乾燥によるものであるため、０２の透過性が悪
く、大気中からの試薬層への０２の供給速度が遅くなり
、その結果、上記に示す反応の反応速度が遅くなる。

さらに、試薬層での検体の透過性、浸透性も悪く、滴下
された検体が試薬層の厚さ方向全体に浸透するまでの時
間も長くかかる。

しかも、試薬層への検体の浸透性が悪いと、試薬層全体
への広がりが不十分または不均一となり、十分な呈色が
得られずまたは、呈色にムラが生じる。

また１、試薬層を塗布により形成するため、乾燥後の膜
厚（乾燥膜厚）を正確に規定することが困難であり、そ
のため、塗布条件の微妙な差により膜厚が変動（即ち、
試薬の含有量が変動）すると、それに伴って呈色の度合
が異なり、検出精度の安定した製品が得られない。

しかも、１つの多層分析シートにおいて試薬層の膜厚に
ムラが生じることがあり、これに伴い呈色にムラが生じ
る（膜厚が厚い部分は濃色、膜厚が薄い部分は淡色に呈
色）ため、測定に誤差が生じる。

また、このような構成の多層分析シートは、検体中のコ
レステロールの分析には適さない。　即ち、試薬層は、
ゼラチンのような親水性バインダーがその大半を占める
が、コレステロールは油性であり、検体中に微小な油球
と・なって存在しているため、試薬層に対する適合性が
低く浸透し難い。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明の目的は、上述した従来技術の種々の欠点を解消
し、反応時間が短く、また測定精度が向上する試験具を
提供することにある。

く課題を解決するための手段〉 このような目的は、以下の本発明により達成される。

即ち、本発明は、試薬との反応により検体中の成分を分
析する試験具であって、 前記試薬を担持する担体が、織編物で構成されているこ
とを特徴とする試験具である。

また、前記担体は、親水性を有するものである試験具で
あるのが好ましい。

また、前記担体の厚さは、５０〜５００Ｊ、１１である
試験具であるのが好ましい。

く作用〉 このような構成による本発明によれば、試薬層を担持す
る担体が織編物で構成されているため、滴下された検体
が試薬層全体に、浸透するまでの時間が短く、また呈色
反応に必要な酸素等の気体の透過性が向上し、その供給
が順調に行われる。　その結果、呈色反応の速度が速ま
り、分析に要する時間が短縮される。

また、織編物による担体は、厚さを均一に製造すること
ができ、検体の広がりも十分かつ均一であるため、呈色
の度合が安定しかつ呈色ムラがない、　従って、より精
度の高い測定を行うことができる。

また、織編物による担体は、検体中の定置すべき成分の
性状にかかわらず、容易に浸透するため、例えばコレス
テロールのような油性の成分を分析する場合にも対応す
ることができる。

〈実施例〉 以下、本発明の試験具を、添付図面に示す好適実施例に
ついて詳細に説明する。

第１図は１本発明の試験具の構成例を示す断面正面図で
ある。　同図に示す試験具１ａは、主に血清、尿、唾液
等の検体を対象とする試験具であり、支持体２の片面上
に試薬を担持した試薬担体３が載置された構成の積層体
よりなる試験片５ａを有し、該試験片５ａの周囲を一対
の第１および第２保持部材片６および７よりなる保持部
材８により挟持したものである。

支持体２は、例えば厚さが２０〜５００）ｉｌｌ程度の
板状をなしており、光透過性を有する材料、好ましくは
透明な材料で構成されている。

支持体２の具体的な構成材料としては、ポリエチレンテ
レフタレート、セルロースエステル（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）　ビスフェノールＡのポリカー
ボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル
、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアルコー
ル等の各種樹脂、またはガラス等が挙げられる。　また
上記のうち、２種以上の材料によるシートを積層したも
のでもよい。

試薬担体３は、織編物で構成されている。

ここで、織編物とは、織物、ｍ物またはこれに類するも
のを含み、不織布や濾紙はこれに該当しない。

織物組織としては、実用に供されている全ての種類のち
の、例えば、平織、斜文織、朱子織が使用可能である。

また、編物組成についても特に限定はなく、例えば、よ
こ鳩み（平編み）　たて編み（トリコット編み）　丸編
み、平打ち等が挙げられる。

このような織編物による試薬担体３は、従来の塗布液の
塗布、乾燥により形成される試薬層に比べ、検体または
その成分の浸透性および酸素等の呈色反応に必要な気体
の透過性が優れている。　特に、コレステロールのよう
な油性の成分でも容易に浸透するため、このような成分
を検出するための試験具として用いるのに適している。

なお、本発明における試薬担体は、例えば平織物、平編
物のような織り方、編み方に規則性があるものが好まし
い、　その理由は、検体が試薬担体３に均一に浸透し、
試薬担体の単位面積当りの検体量を一定とすることによ
り呈色ムラを防止することができるからである。

このような織編物を構成する繊維としては、例えば、綿
、カポック、亜麻、***、ラミー絹、羊毛等の天然繊維
、ナイロン、テトロン、レーヨン、アセテート、ビニロ
ン、アクリル、ポリエチレンテレフタレート等の化学繊
維、またはこれら天然および化学繊維のうちの２以上の
混紡（例えば、ナイロンとテトロンの混紡）を挙げるこ
とができる。

また、これらの繊維の太さは、その種類にもよるが、通
常、０．１−１．０デニ一ル程度のものが好ましい。

このような織編物による試薬担体３は、親水性を有する
ものであるのが好ましい、　これにより、検体の浸透、
拡散が促進されるからである。

このようなものとしては、試薬担体３を構成する織編物
が、それ自体親水性を有するもの（例えば、綿、絹、ナ
イロン等の繊維で構成されているもの）の他、織編物に
親水化処理を施したものが挙げられる。

親水化処理の方法としては、市販の織編物をよく洗浄し
て、糊やその他の加工剤を除去するといった簡易な方法
でもよいが、好ましくは、織編物に後述する界面活性剤
を付与するのがよい。

界面活性剤の付与は、例えば、洗浄後の織編を界面活性
剤溶液（例えば、０．０５〜５％）に浸漬するか、また
は同様の界面活性剤溶液をスプレーして織編物を漏らし
た後、乾燥する方法により行われる。

界面活性剤の種類としては、水溶性のノニオン（非イオ
ン）　カチオン、アニオン、両性界面活性剤のいずれを
も用いることができる。　特に、ノニオン性界面活性剤
、例えば、ポリオキシエチレンやポリグリセリンのアル
キルアリールエーテルまたは脂肪酸エステル、ソルビタ
ンエステル等が好ましい。

また、織編物を親水化処理する他の方法として、ポリビ
ニルアルコールのごとき親水性ポリマー水溶液、または
酸化チタン、硫酸バリウム等の微粉体やグリセリン、ポ
リエチレングリコール等の湿潤剤を含有する親水性ポリ
マー水溶液で織編物を濡らした後、乾燥する方法も可能
である。

この場合、親水性ポリマー溶液の濃度は、０．１〜５．
Ｏｗｔ％程度とするのが好ましい。

試薬担体３の厚さは、好ましくは５０〜５００Ｍ、より
好ましくはｌＯＯ〜４００−とする、　厚さが５０ＪＡ
１１未満であると試薬の担持量が少ないため、呈色の度
合が少なくなる。　また、厚さが５００μｍを超えると
、検体量が微量の場合、検体が試薬担体３の厚さ方向全
体に浸透せず、または浸透に時間がかかり、均一な呈色
、迅速な反応が得難くなる。

このような試薬担体３には、後述する試薬が担持されて
いる。

この試薬は、検体中の定量すべき成分によって適宜決定
される。　例えば、検体中のブドウ糖を定量する場合に
は、試薬として、グルコースオキシターゼ、ペルオキシ
ダーゼおよび色原体が含まれる。　また、検体中の総コ
レステロールを定量する場合には、試薬として、コレス
テロールエステラーゼ、コレステロールオキシダーゼ、
ペルオキシダーゼおよび色原体が含まれる。

試薬担体３に試薬を担持する方法としては、例えば、試
薬を含む液体（例えば色原体０．１〜１０％）に試薬担
体３を浸漬するか、または同様の液体をスプレーして試
薬担体３を濡らした後、乾燥する方法が好ましい。

また、試薬担体３中の試薬の量は、試薬の種類によって
異なり、その好適範囲を下記表１に例示する。

表 １ このような試薬担体３は、支持体２上に載置（支持体と
の間に結合力を有さない）されているだけでもよいが、
支持体２と接着、−法化（結合力を有する）されていて
もよい。

なお、図示の例では、試薬担体３は１層のみであるが、
各々組成の異なる試薬を含む複数の試薬担体を積層した
ものでもよい。

第１図に示すように、試験片５ａは、その周囲を保持部
材８により挟持され、試薬担体３を支持体２に対し押圧
固定する。

この保持部材８は、互いに嵌合しつる第１保持部材片６
および第２保持部材片７で構成され、両保持部材片６お
よび７を嵌合した状態で、それぞれの挾持部６１および
７１が試験片５ａの周縁部を所定の圧力で押圧するよう
になっている。

また、第１および第２保持部材片６および７のほぼ中央
部（挟持部６１．７１の内側）には、それぞれ開口６２
および７２が形成されている。

、第１保持部材片６の開口６２は、分析器により支持体
２側から投光、受光を行って試薬担体３の呈色の強度を
測定するための窓として設けられたものである。　一方
、第２保持部材片７の開口７２は、検体を試薬担体３へ
供給するための空間として設けられたものである。

これらの開口６２および７２の形状としては、円形、だ
円形、正多角形等が挙げられる。

このような第１および第２保持部材片６．７の構成材料
は、特に限定されず、例えばポリエチレン、ポリプロピ
レン、塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ等の各種樹脂
、あるいは、アルミニウム、ステンレス、等の金属等が
挙げられる。

また、第１図では、第１保持部材片６と第２保持部材片
７とがそれぞれ別体で構成されたものが示されているが
、本発明では、両保持部材片が連結され、または一体的
に形成されたものでもよい、　例えば両保持部材片６．
７の一辺同士を連結し、この連結部を可撓性とすること
により両保持部材片が連結部を中心に回動するような構
成としてもよい。

第２図は、本発明の試験具の他の構成例を示す断面正面
図である。　同図に示す試験具ｉｂは、主に全血を対象
とする試験具であり、試験片５ｂの構成が前記試験具１
ａのものと異なるものである。

以下、相違点について説明し、同様の事項についてはそ
の説明を省略する。

試験片５ｂは、支持体２の片面上に試薬担体３が載置（
または接着）され、さらに該試薬担体３上に分析機能補
助層４が載置（または接着）された構成となっている。

　なお、支持体２およ゛び試薬担体３については、前述
したものと同様である。

この試薬片５ｂにおける分析機能補助Ｎ４は−、例えば
検体が全血である場合に、呈色の検出の妨げとなる成分
である血球を濾過するとともに、濾別物（血球）側から
の着色光を遮蔽しまたは支持体側からの光を反射する機
能を有するものである。

この分析機能補助層４の具体例としては、メンブランフ
ィルタ−１濾紙、織布、ガラス繊維等のフィルタ一部材
を挙げることができる。

なお、本発明においては、分析機能補助層９に加え、ま
たはこれに代わり、他の目的の層（例えば、展開層）を
設けたものでもよい。

上述した試験具１ａ、１ｂにおいて、保持部材の他の構
成例として、挟持部６１および／または７１の内側（支
持体２または試薬担体３と接触する側）に開口６２．７
２を囲む環状の凸部を形成した構造のものが挙げられる
。

このように、第１および第２保持部材片６．７のいずれ
か一方または双方に前記環状の凸部を設けることにより
、支持体２、試薬担体３および分析機能補助層４の相互
間のズレや浮きを確実に防止し、これらを均一な圧力で
接合することができる。　その結果、呈色にムラが生じ
ることを防止し、これにより測定誤差を減少することが
できる。

なお、第１および第２保持部材片６および７の双方に環
状凸部を形成する場合、それらの内、外径を異なるもの
とし、一方が他方の内側に嵌合するような形状とするの
が好ましい。

なお、本発明の試験具は、図示の構成例のように、試験
片を保持部材で挟持した構成のものに限らず、試験片単
独のもの、短冊状の支持体上に試薬担体を貼着したもの
等いかなる形態のものでもよい。

また、試薬担体３自Ｗに所定の剛性があれば、支持体２
を必ずしも設ける必要はない。

本発明の試験具の用途は、検体（例えば、全血、血清、
尿、唾液等の体液）中のコレステロール量や糖量分析に
限らず、その他、尿酸。

ＧＯＴ、ＧＰＴ等の分析にも適用可能であり、さらに食
品や環境試料の分析等の他の分野への応用も可能である
。

く実験例〉 （本発明例） 厚さＯ，１ｍｍのＰＥＴ製フィルムによる透明な支持体
上に下記に示す試薬担体、さらにその上にフィルタ一部
材を載置し、これらを一対の凸部付保持部材片（ポリプ
ロピレン製）よりなる保持部材（マウント）により挟持
し、密着させて試験具Ａを得た。

なお、支持体、試薬担体およびフィルタ一部材のサイズ
は、いずれも１　、５ｃｍＸ　ｌ　、　５ｃａとした。

［試薬担体］ 材　　質：０．ＩＤの糸を用いた編物 厚　　　さ　：２４０４ 製造方法： 上記編物片に、試薬および界面活性剤を含有する下記表
２に示す組成の液体を含浸させ、これを４０℃、６０分
間で乾燥して試薬担体を得た。

表 ［フィルタ一部材］ 材質： メンプランフィルター （富士写真フィルム社製ＦＭ−３００）厚さ： Ｐ （比較例） 本発明例と同様の支持体上に、試薬層形成用の塗布液と
して下記表３に示す組成の溶液を塗布し、これが未乾燥
の状態で同様のフィルター部材を重ねた。

次に、約５０　ｇｆ／ｃａ＋”の荷重を５分間加え、試
薬層とフィルタ一部材とを圧着して試薬層中のゼラチン
（結合剤）の一部をフィルタ一部材中に浸透させ、さら
にこれを乾燥して試薬層とフィルタ一部材とを接着、−
法化した。　なお、試薬層の乾燥膜厚は６〜８−であっ
た。

その後、これを１　、５ｃｍｘ　１　、５ｃｍサイズに
裁断し、試験具Ｂを得た。

表 上記試験具ＡおよびＢについて、コレステロールを含む
検体（人全血）を用いて呈色させ、その反応速度を調べ
た。　その詳細な手順は次の通りである。

まず、人血漿より、コレステロールを含む低比重リポタ
ンパク（ＬＤＬ）を分取し、コレステロール濃度既知の
ＬＤＬ濃厚溶液を得、これを原液とした。

次に、人全血の総コレステロール濃度を市販の測定キッ
ト（協和メデックス社製デタミナーＴＣ″５５５″）に
より測定し、この測定値に基づき、人全血に対しコレス
テロール原液を、コレステロール濃度がそれぞれ１００
．２００．３００および４００　ｍｇ／ｄｉとなるよう
に添加し、４種の血液サンプルＮｏ、１．２．３および
４を調整した。

上記試験具ＡおよびＢを４個づつ用意し、これら各試験
具のフィルタ一部材上に、それぞれ上記４種の血液サン
プルＮｏ、１〜４をｌＯμ尼づつ滴下し、支持体側にて
投光、受光を行って、波長５６０ｎｍの反射光強度を１
０秒間隔で測定した。

なお、支持体への投光は、支持体表面に対し４５°の角
度で２方向から、受光は、支持体表面に対し垂直方向で
行った。

また、測定には大塚電子社製瞬間マルチ測定分光機ＭＣ
ＰＤ−２００を用いた。

このようにして得られた測定結果を第３図（本発明例）
および第４図（比較例）のグラフに示す。　なお、第３
図および第４図のグラフは、予め測定しておいた、血液
滴下前の反射光強度に対する呈色後の相対反射強度を対
数変換した値の経時変化を示すものである。

第３図に示すように、本発明例の試験具Ａでは、血液サ
ンプルＮｏ、１〜４におけるコレステロール濃度の差異
が１０秒程度から認められ、４０秒で明確に現われてい
る。

これに対し、第４図に示すように、比較例の試験具Ｂで
は、血液サンプルＮｏ、１〜４におけるコレステロール
濃度の差異は、４０秒ではまだ少なく、５０秒程度で若
干現われている。

このように、本発明の試験具Ａは、比較例の試験具Ｂに
比べ、早期にコレステロール濃度に応じた呈色が現われ
ており、より短時間でコレステロール量分析が可能であ
ることがわかる。

また、試験具Ａの試薬担体および試験具Ｂの試薬層を観
察したところ、前者では試薬担体全域にわたり均一に呈
色していたが、後者では、斑点状の呈色ムラが生じてい
た。

〈発明の効果〉 以上述べた通り、本発明の試験具によれば、試薬を担持
する担体を織編物で構成したことにより、゛検体または
その成分の試薬担体への浸透および試薬担体中への酸素
等の供給が活発となるため、呈色反応が促進され、よっ
て分析、測定に要する時間を短縮することができる。

また、従来の塗布、乾燥により形成される試薬層に比べ
、呈色の均一性が向上するため、より精度の高い分析、
測定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ本発明の試験具の構成
例を示す断面正面図である。 第３図および第４図は、それぞれ実験例における本発明
例および比較例の試験具の呈色状態（相対反射強度）の
経時変化を示すグラフである。 符号の説明 Ｌａ、１ｂ・・・試験具 ２・・・支持体 ３・・・試薬担体 ４・・・分析機能補助層 ５ａ、５ｂ・・・試験片 ６・・・第１保持部材片 ７・・・第２保持部材片 ６１．７１・・・挾持部 ６２．７２・・・開口 ８・・・保持部材 １Ｇ、１ ＩＧ 「 １Ｇ、３ 木耳とり目伊１１ 導子 盟 １ａ寺 間（キケ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）試薬との反応により検体中の成分を分析する試験
   具であって、 前記試薬を担持する担体が、織編物で構成されているこ
   とを特徴とする試験具。
2. （２）前記担体は、親水性を有するものである請求項１
   に記載の試験具。
3. （３）前記担体の厚さは、５０〜５００μｍである請求
   項１または２に記載の試験具。