JPH0792156A

JPH0792156A - アナライト測定用の試験担体およびその製造法

Info

Publication number: JPH0792156A
Application number: JP5127532A
Authority: JP
Inventors: Heinz Macho; マーホハインツ; Rolf Lerch; レルヒロルフ; Herbert Harttig; ハーティークハーバート; Volker Zimmer; ツィマーフォルカー
Original assignee: Boehringer Mannheim GmbH
Current assignee: Roche Diagnostics GmbH
Priority date: 1992-05-29
Filing date: 1993-05-28
Publication date: 1995-04-07
Anticipated expiration: 2012-04-30
Also published as: US5451350A; DE4217733A1; EP0571940A1; JP2604959B2; ES2109391T3; EP0571940B1; DE59307620D1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】できる限り簡単に製作でき、少いサンプル容
量で確実に作動し、使用者が理解できて容易に取り扱え
る試験担体を提供する。【構成】サンプル塗布領域９と検出領域１１は吸収性
コネクター１０を介して一緒に連絡されている。サンプ
ル塗布領域９と検出領域１１および吸収性コネクター１
０は、熱処理によって非吸収性にしてあるため液体が吸
収領域から入ることのできない材料１２で取り囲まれて
いる。検出領域１１はサンプル塗布領域よりも小さい。
吸収性コネクター１０はサンプル塗布領域９と検出領域
１１の直径と比べて細くなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸収性材料において液
体の流れをサンプル塗布ゾーンから検出ゾーンへ導入す
るために用いられる熱的に形成された境界を有し、これ
によりサンプル液が境界を通って移送され得ない、アナ
ライト測定用の試験担体に関するものである。さらに、
本発明はこのような試験担体の製造法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】試験担体は、サンプル成分の測定を行う
のに必要な試薬類が固体材料の中または上に存在する分
析器具として理解されよう。このような担体材料は一般
に繊維状または多孔質の吸収性材料あるいは膨潤可能な
材料であり、例えばフリース、ティッシュ、メンブラン
またはフィルム様材料であり得る。例えば、紙は通常の
吸収性担体材料である。担体材料は、それ自体が硬質で
自己支持性であり得るが、プラスチック製支持体のよう
な硬質支持体の上に固定されてもよい。アナライトの測
定に必要な試験担体中の試薬は、乾燥した試薬担体材料
の上または中に、例えば被覆もしくは含浸された形態で
配置されるので、多くの場合、試薬が用いられる形態を
指して、測定は乾燥−化学試験を意味している。試験担
体はストリップ（帯片）、四角形のスライドなどの様々
な形態が当業者に知られている。

【０００３】米国特許第 4,235,601号において、Deutsc
h らは単一層のディップスティック（dipstick）試験と
して示される試験担体を開示している。試薬類を紙上の
いくつかの個所に含浸させる。サンプルの塗布後、クロ
マトグラフ液体中に細長い紙片を置くと、泳動用の液体
と共にサンプルが紙上に配置された試薬類と逐次接触す
るようになる。検出すべきアナライトと試薬から誘導さ
れた生成物の、過剰の試薬の、そして試験の対象ではな
い副生物やサンプル成分の、それぞれのクロマトグラフ
性質が異なるため、最終的に、サンプル中の検査すべき
アナライトを試験紙上のある個所で測定することができ
る。クロマトグラフ性質の差異（この差異はほんのわず
かである場合が多い）を利用しているために、比較的長
いクロマトグラフ経路が必要となる。このことは、試験
担体の全ゾーンを泳動させるのに必要な比較的多い液体
量と関連している。

【０００４】一般に、個々の層が互いの上に配置されて
いて異なる機能を果たす多層試験担体の場合には、比較
的少ない液体量が要求される。こうして、このような試
験担体は、例えば、分配層、１層以上の試薬層、場合に
より任意のバリヤー層、担体層などを含んでいる。かか
る試験担体は例えば DE-A 3222366 または EP-A 0 1663
65に開示されている。

【０００５】液体サンプルを最上層に塗布すると、それ
が横方向や下方へ拡散する。全部の層材料を湿らすこと
が有利である。アナライトが１層または数層に含まれる
試薬と反応すると、通常、発色または変色する。この発
色または変色は測定すべきアナライトの存在の指標とな
り、肉眼での観察または光度計による定量が可能であ
り、かくしてアナライトの定量に利用し得る。

【０００６】多層試薬担体は DE-A 2934760 に開示され
ており、これは異なる分析を同時に行うのに適してい
る。このために、いわゆる“集積材料”が提案され、こ
れは１つの担体上の３層以上の“試薬層ユニット”と多
孔質の塗布層または分配層を有している。それぞれの試
薬層ユニットは各種の化学分析のための試薬類を含んで
いる。試薬類は、液体サンプルが多孔質分配層を通過す
るとき、液体サンプルの拡散によって規定される分配円
の内側にほぼ同じ割合で存在するように担体層上に配置
される。支持材料を除いて、全部の層材料が試験しよう
とする液体に拡散によって接近できなければならない。
“拡散”は一般に、それが毛管作用や遠心力によろうと
よるまいと、層材料への液体の移動として理解されよ
う。放射状に配置される試薬層ユニットは、所望によ
り、それらが互いと接触しないように、つまりそれらの
間にフリースペースを設けるように、配置することがで
きる。このフリースペースはそれが耐水性または撥水性
となるように処理され得る。その後、このように処理さ
れた中央部に水性液体を塗布すると、それが隣接する試
薬層ユニットにより吸収される。

【０００７】分析要素を表す多層試験担体は EP-B 0 20
9 032 に開示されており、これはある試験マトリックス
からの液体が同一の試験担体上の別の試験マトリックス
に達するのを妨げるものである。このために、この多層
分析要素は少なくとも１つの試薬含有層と、加熱によっ
て溶融しうる隣接層とから成っている。このような層構
造を超音波および／またはレーザーエネルギーで切断す
ると、層の縁が一緒に溶接される。このようにして縁が
多かれ少なかれシールされ、こうして液体が同一試験担
体上のある試験マトリックスから別の試験マトリックス
へオーバーフローしないようになっている。

【０００８】EP-A 0 185 982は、特に、いくつかのパラ
メーターの同時検出に適しているディップスティック試
験を開示している。このために、それぞれのパラメータ
ーの検出に必要な各種の試薬類は試験担体上の隣接試験
ゾーンに存在しなければならない。ある試験ゾーンから
隣接ゾーンへの液体のオーバーフローは干渉へ導くであ
ろう。このオーバーフローを防止するために、試薬担体
材料として連続気泡の天然または合成材料を使用するこ
とが提案されている。その場合、気泡の開口部がいくつ
かの個所で熱または超音波処理により閉じられ、その結
果、互いに効果的に分離された別個の試薬マトリックス
が得られるようにしてある。

【０００９】多層試験器具において、ある個所から他の
個所への液体の流れを防止するための境界が試験マトリ
ックス（すなわち、担体材料）の局所熱処理により形成
され得ることは前述の技術から知られていた。一方、EP
-A 0 443 231は、サンプル液をある個所から別の個所へ
導くための、液体の流れに対する境界を有する多層の、
いわゆる“試験カード”を開示している。このような液
体境界は、特に超音波や熱により製作された液体流バリ
ヤー、あるいは溶接により形成されたバリヤーであり得
る。異なる多孔度の２層間の吸引ポンプ作用が多層試験
カードの重要な特徴として強調されている。第１層は共
同作用に必要な第２層へ液体を容易に導くことができね
ばならない。このために、第２層は液体を十分に吸収で
きることが必要である。各層の種々の機能ゾーンは液体
境界により互いに完全に分離されている。層間に液体を
導く重複区域を形成するように互いの上面に層を配置す
ることによって、第１層からの液体は第２層に達し、そ
してそこから第１層の出発点とは異なるゾーンへ戻るこ
とができる。こうして、種々の機能ゾーンが異なる層に
配置されるか、あるいは液体流バリヤーによって同一層
内で互いに完全に分離される。従って、明らかに、多層
試験カードには、互いに直接接触する種々の層の試薬で
含浸されたゾーンが存在する。

【００１０】アナライトを測定するための全ての多層試
験担体および分析要素の共通の特徴は、各層を最終的に
組み立てて試験担体を形成する前に、各層を別々に処理
して、サイズに合わせて切断しなければならないので、
一般的に製作および技術的見地からそれらの構築が複雑
である点にある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、できる限り簡単に製作でき、少ないサンプル容量で
確実に作動し、使用者が理解できて容易に取り扱える試
験担体を提供することである。この目的は、特許請求の
範囲によって特徴づけられる本発明により達成されるも
のである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも１
つの吸収性サンプル塗布領域と、アナライトの測定に必
要な試薬を含む少なくとも１つの吸収性検出領域と、場
合により１つまたは複数の別の吸収性機能領域と、を有
する平面状材料の層を含む、液体サンプル中のアナライ
トを測定するための試験担体に関するものである。検査
すべきサンプル液をサンプル塗布領域から検出領域へ、
場合により１つまたは複数の別の吸収性機能領域を介し
て、導くために、平面状材料には境界が存在し、この境
界を通してのサンプル液の移送は起こり得ない。本発明
による試験担体は、アナライト測定用の全ての機能領域
が平面状材料の単一層内にある点と、さらに個々の機能
領域が直接接触しておらず、その代わりに平面状材料の
吸収性コネクターにより分離されている点に特徴があ
る。本発明によると、サンプル塗布領域、試薬含有検出
領域、場合により別の吸収性機能領域、および吸収性コ
ネクターが平面状材料の全周境界によって規定されてい
る。境界はこれらの領域とコネクターを平面状材料の残
部から分離して、液体の移送が１つ以上の吸収性コネク
ターを経て、場合により別の吸収性機能領域を経て、サ
ンプル塗布領域と検出領域間で起こるようになっている
が、境界はこれらの領域またはコネクターの１つから、
境界の外側にある残りの平面状材料への、液体の移送を
防止している。

【００１３】本発明はまた、吸収性材料の層において、
吸収性領域およびそれらをつなぐコネクターの周囲にあ
る当該材料を熱処理により変化させて、それがもはや吸
収性でなくなるようにすることを特徴とする、本発明の
試験担体の製造法に関するものである。本発明はさら
に、本発明の試験担体を製造するための熱によって変形
しうる吸収性材料の使用に関するものである。

【００１４】最後に、本発明は、本発明の試験担体を製
造するための突出部とくぼみを有するダイまたはローラ
ーに関するものである。ダイまたはローラーは、くぼみ
が吸収性機能領域およびそれらをつなぐコネクターに対
応し、そして突出部が吸収性機能領域およびそれらをつ
なぐコネクターの周囲の非液体吸収性境界に対応する点
に特徴がある。

【００１５】本発明による試験担体の本質的な部分は、
機能領域とそれらを連結するコネクターが配置された平
面状材料の層により表される。少なくとも次のものが機
能領域として存在すべきである：測定すべきサンプルを
塗布するための吸収性材料のゾーンであるサンプル塗布
領域、およびアナライトの測定に必要な完全な試薬また
はその一部を含む少なくとも１つの検出領域。場合によ
り、この層は、試薬を含まないかまたは検出領域に存在
しない測定用試薬の一部を含むゾーンである、１つまた
は複数の予備反応領域を含んでいてもよい。サンプル塗
布領域もアナライトの測定に必要な試薬の一部を含むこ
とができる。これに関連して、試薬を含まない予備反応
領域は、サンプル塗布領域で試薬と接触し混合された液
体をインキュベートするのに役立つだろう。

【００１６】担体材料層中の機能領域は互いに直接接触
すべきでなく、むしろ平面状材料の吸収性コネクターに
よって分離されるべきである。吸収性機能領域とそれら
を連結する吸収性コネクターは、平面状担体材料におい
て、サンプル液の移送が境界を通って起こり得ない程度
に、本発明による境界によって周囲の層材料から分離さ
れている。こうして、サンプル液は機能領域とそれらの
間に位置するコネクターの内部、つまり境界内の領域を
移動できるにすぎない。

【００１７】原理的には、全ての吸収性材料が、特に検
査すべきサンプル液を吸収できて、この液をクロマトグ
ラフィーと同様の方法で移動できる繊維状または多孔質
材料が本発明による試験担体の平面状材料として考慮さ
れる。繊維状材料では、１本１本の繊維がフリースのよ
うに不規則形で存在しても、織物の場合のように規則的
な形で存在してもよい。多孔質材料としては、多孔質フ
ィルムまたはメンブランが使用される。これらの吸収性
材料の中では、機能領域とそれらを連結するコネクター
の周囲に液体流バリヤーを他の材料を使わずに熱によっ
て形成し得るものが、本発明にとっては特に好ましい。
これは、例えば吸収性材料自体が熱によって変形しうる
場合、あるいは吸収性材料が熱（液体を通さない境界を
吸収性材料に形成するのに十分な熱）によって変形しう
る成分を含む場合に達成できる。これに関して、熱可塑
性プラスチック、例えばポリアミド、ポリエステル、セ
ルロースエステル、ポリプロピレンまたは類似のものか
ら全体的にまたは部分的に構成された吸収性の層が特に
好適である。３０部のポリエステル、２０部のビスコー
スステープルファイバー、３０部のコポリエステルおよ
び２０部のポリビニルアルコールから成るフリースは本
発明による試験担体において使用するのに特に適してい
ることがわかった。

【００１８】上記の担体材料は、それらがもはや吸収性
でないように、そしてこれらの部位で液体をほとんど通
さないように、局所熱処理によって変化させることがで
きる。レーザーエネルギー、超音波、または熱または熱
物質を発生する他のタイプの手段がこのような熱処理に
適している。本体を温められるか、または熱を発生する
物質やエネルギー（例えば、超音波）の助けにより作動
しうるダイやローラーのような型押機が本発明において
特に好適であると判明した。この種のダイやローラーは
突出部とくぼみを有し、ダイまたはローラーの型押面を
吸収層の上にプレスするとき、突出部は機能領域とそれ
らをつなぐコネクターの周囲に液体−不浸透性境界を形
成する。ダイやローラーを吸収層の上にプレスすると、
層材料がダイ突出部の加温部位で溶融するか、少なくと
も焼結し、その結果これらの部位では液体の移送がもは
や起こり得ない。ダイの型押面上のくぼみは機能領域と
それらをつなぐコネクターに対応する。従って、ダイの
型押面を吸収性材料の上にプレスするとき、吸収性が大
きく損なわれないように、くぼみは十分深くなければな
らない。適当なダイおよびローラー材料は十分な熱伝導
率を有する、工具製作の分野で知られた、金属および合
金である。型押に用いるダイまたはローラーの表面は好
ましくは抗付着性であるべきである。これは例えばテフ
ロン加工により達成できる。

【００１９】また、本発明によると、吸収層と異なる材
料を使うことにより、機能領域とそれらをつなぐコネク
ターの周囲に液体−不浸透性境界を形成することが可能
である。例えば、熱によって変形されない材料から作ら
れた吸収層の下に熱変形可能な材料を置くことができ
る。熱によって変形されない吸収層を通して熱変形可能
な材料に局所熱処理を施すことにより、熱変形可能な材
料が、場合により加圧下で、吸収層に浸透して、これを
これらの部位で液体不浸透性にする。従って、例えば、
熱によって変形されない材料から作られた吸収層の下に
熱変形可能な材料の層を配置し、そして熱型押機または
熱発生物質により作動される型押機を吸収層の上にプレ
スすることにより、ダイまたはローラーの突出部の下に
ある熱変形可能な材料を変化させて、結果的に吸収層に
浸透させ、これらの部位でそれを液体不浸透性にするこ
とができよう。

【００２０】後者の方法は吸収層材料の堅さが単独では
弱い場合に特に使用され、この材料と支持層を組み合わ
せてそれを安定化させ、取扱いを改善するものである。
この方法では、例えば、セルロースフリース、高融点の
モノフィラメントまたはマルチフィラメント糸から作ら
れた織物、ガラス繊維織物またはガラス繊維フリース
を、それ自体耐熱性である熱間硬化接着剤をコーティン
グしたフォイルと組み合わせることができる。特に適し
ている熱間硬化接着剤は DuPont 社からのElvax型また
は Dynamit Nobel社からの Dynapol型である。安定した
形の温度抵抗性担体フォイルとしてはポリエステルフォ
イルが簡単に利用できる。

【００２１】液体を導く吸収層中の液体流バリヤーは細
くてよく、機能領域とそれらを連結するコネクターの周
囲の縁のようなものを表す。しかしながら、それは、層
全体において、機能領域と連結コネクターのみが材料の
吸収性を保持するように、製作されてもよい。いずれの
場合にも、液体が機能領域とそれらを連結するコネクタ
ーの外側に行かないことが最も重要である。

【００２２】機能領域は様々な形態をとることができ
る。それらは円形、卵形、長方形、正方形であり得、当
該ゾーンの機能に適している限り他の形態をとってもよ
い。円形の機能領域が特に適しているとわかった。機能
領域の大きさも必要条件に合うように広い範囲にわたっ
て適合させることができる。機能領域の大きい表面寸法
は、より小さい面積寸法よりも、多量のサンプルまたは
液体を必要とすることに注意しなければならない。機能
領域としては１０ｍｍ²−５０ｍｍ²の面積が本発明の
試験担体にとって好適であると判明した。

【００２３】表面積に関して、機能領域を連結する吸収
性コネクターは、それらが連結する機能領域の幅または
直径と比べて、細い吸収層材料のゾーンである。一般的
に、コネクターは試薬を含まない。それらは幅０．５ｍ
ｍ−３．０ｍｍで、長さ２ｍｍ−１０ｍｍであることが
好ましい。機能領域とそれらを連結するコネクターの吸
収層の厚さは、本発明の試験担体を製作するために最初
に用いた吸収層材料の厚さにほぼ一致し、約０．１ｍｍ
−１．０ｍｍである。この場合にも、より多いまたはよ
り少ない液体を取り扱うか又は取り扱うつもりかに応じ
て、より高いまたはより低い数値へ移行させることがで
きる。さらに、吸収層材料の厚さおよび機能領域とそれ
らを連結するコネクターの形態・寸法を選択することに
より、試験担体上での測定法の時間経過を、外部操作な
しでコントロールすることが可能である。かくして、一
定量の液体は、大きい機能領域を満たすのに、より小さ
い機能領域に必要な時間よりも多くの時間を必要とす
る。長いコネクターは、液体がある機能領域を去ってか
ら別の機能領域に達するまでの間により長い時間的遅延
をもたらす。

【００２４】一般に、サンプル塗布領域の表面積は検出
領域の表面積よりも大きいことが有利であるとわかっ
た。サンプル塗布領域と検出領域の間に予備反応領域が
ある場合には、好ましくは、これはサンプル塗布領域の
表面積と検出領域の表面積との間にある表面積をもつべ
きである。測定法を実施する場合は、一般に、液体が吸
収層のより大きい表面積の機能領域からより小さい表面
積の機能領域へ達するようにすることが有利であると判
明した。

【００２５】機能領域を連結するコネクターはまっすぐ
であっても、曲がっていても、角度がついていてもよ
く、他の可能なデザインで存在してもよい。本発明の試
験担体では、連結された機能領域間のコネクターがまっ
すぐである（互いから特定の間隔で配置された２つの機
能領域間の最短距離を表す）場合に特に有利であるとわ
かった。

【００２６】本発明の試験担体を製造するためには、機
能領域と連結コネクターの周囲に存在する吸収層の材料
を、熱処理によってそれがもはや吸収性でなくなるよう
に変化させねばならない。すでに上述したように、これ
はダイやローラーのような型押機を使って達成すること
が好ましく、ダイまたはローラーは型押面に機能領域と
連結コネクターに対応するくぼみを有し、反対に機能領
域と連結コネクターの周囲に液体−不浸透性境界を作る
ための突出部を有する。型押法においては、吸収性材料
（場合により吸収性材料と異なる溶融可能な材料を下に
置く）を平らな面に置いて、加温した型押機または熱発
生物質により作動される型押機を使ってその平面に吸収
性材料を押しつけることが有利であるとわかった。この
方法では、吸収性材料が型押機上の突出部の位置で全高
にわたってその吸収特性を失うように、熱と圧力が十分
強くなければならない。しかし、平らなカウンター加圧
面の代わりに、型押機の鏡像模様をもたらす第２型押面
をカウンター加圧面として用いることもできる。後者の
場合は、例えば、一緒にプレスしたとき吸収性材料の下
面と上面に機能領域と連結コネクターの正確にマッチし
た模様を形成するように互いに関してデザインされてい
る、２つの型押ダイの間で吸収性材料を加工する。型押
ローラーを用いる場合は、カウンター加圧面が平らであ
る必要はなく、カーブしていてもよい。いずれの場合に
も、ローラーはその全幅にわたって吸収層上に突出部に
より希望の型模様をつくることができなければならな
い。

【００２７】一般的に、アナライト測定に必要な試薬
は、型押法の後で、吸収性材料上の予め用意された１以
上の部位に適用される。これは型押法の前に行うことも
できるが、初めに型押を行い、次に試薬を適用する順序
が有利であるとわかった。アナライト測定に必要な試薬
は、このために用意された機能領域にいろいろな方法で
適用される。例えば、スクリーン印刷、タンポン印刷、
インクジェット、フレキソ印刷のような印刷法、ニード
ル計量のような計量法、部分ロール塗り、ロール−リバ
ースロール塗りなどが好適であるとわかった。この種の
方法は当技術分野で知られており、ここで詳細に記載す
るには及ばない。特に、インクジェット法が有利な方法
であるとわかった。

【００２８】アナライト測定用の試薬は検出領域に全部
適用するか、または試薬成分を１以上の予備反応領域と
検出領域とに分割して、多段検出反応の第１段階が１以
上の予備反応領域で起こり、試験シグナルを発生する最
終反応段階が検出領域で起こるようにする。しかしなが
ら、ある情況においては、検出領域でいかなる化学反応
をも進行させずに、このゾーンを試験シグナルを発生す
る物質の濃縮に使用することが好適であろう。本発明の
試験担体は検出を比色定量法で行うことが特に有利であ
るとわかった。この方法では、発色または変色が起こ
る。この結果は肉眼で評価することも、光度計により定
量することもできる。

【００２９】アナライト測定に必要な試薬を適用するこ
とに加えて、機能領域に別の物質を適用することが有利
であるとわかるだろう。例えば、全血中のアナライトの
測定では、全血から赤血球を分離できる物質でサンプル
塗布領域を処理し、血漿または血清だけがサンプル塗布
領域の後に存在する機能領域に達するようにすることが
好都合であろう。EP-B 0 133 895に記載されるような、
赤血球を凝集させる物質が特に有利であるとわかった。

【００３０】機能領域とそれらをつなぐコネクターを支
持する層が、液体の移送を誘導する境界を形成させた後
で、適度な堅さをもっている場合は、この材料を他の支
持層なしでアナライト測定用の試験担体として使用する
ことができる。しかし、一般には、サンプル液を誘導す
る液体流バリヤーを備えかつ機能領域と連結コネクター
と測定反応に必要な試薬類を支持する層は、硬質の支持
層に固定して、取扱いを容易にすることが有利であるだ
ろう。支持層としてはプラスチックフォイル、ガラス、
金属などの半透明または不透明の硬質材料を用いる。ポ
リスチレンまたはポリエステル製のプラスチックフォイ
ルが特に好適であるとわかった。機能領域を担う層は、
多層試験担体製作の現在の技術段階から当業者に知られ
ている方法を用いて、支持層上に固定することができ
る。簡便な方法は例えば両面接着テープを使うか、熱間
硬化接着剤を使って固定する方法である。

【００３１】吸収層の堅さを増すための特に簡単な方法
は、液体流を誘導する境界の形成の記載に関連してすで
に述べた通りである。この場合には、液体−不浸透を予
定された吸収層の位置で、吸収層と熱変形可能な層とを
熱によって積層させ、熱変形可能な層からの溶融材料が
吸収層に液体−不浸透境界を形成するようにする。この
積層法、特に機能領域とそれらをつなぐコネクターの吸
収ゾーンを単に除外するだけのフラット接合法を用いる
と、単純な工程で硬質試験担体を製造することができ
る。

【００３２】本発明に従ってサンプル液中のアナライト
の測定を実施するために、血液、血漿、血清または尿の
ような体液が特に用いられるが、他のあらゆる種類の液
体も使用できる。サンプル液はサンプル塗布ゾーンに適
用するか、サンプル塗布ゾーンを備えた試験担体を検査
すべきサンプル液の中に浸漬する。サンプルの塗布また
はサンプル液中への浸漬においては、機能領域とそれら
をつなぐコネクターの吸収性材料全体を湿らすのに十分
であるように液体を採取する。サンプル液の量が十分で
ない場合は、検査すべきアナライトを含まない十分な液
体をサンプルの塗布後に加えて、全ての吸収領域を液体
で満たすようにする。血液、血漿または血清を検査する
ときは、通常、サンプルをサンプル塗布ゾーンに適用す
る。尿を検査するときは、一般に試験担体を検査すべき
液体中に浸漬する。

【００３３】検査すべきサンプルをサンプル塗布ゾーン
に適用した後、または試験担体を検査すべき液体中に浸
漬した後に、液体はそれが熱的に形成された境界に出会
うまでサンプル塗布ゾーンを放射状に拡散する。液体が
液体流バリヤーに出会わない個所では、液体が乾燥した
吸収性材料の中へ移行する。この方法では、液体の前面
が存在しうる１以上の予備反応ゾーンと機能領域を連結
するコネクターを経て最終的に検出ゾーンに到達する。
ひとたび検出ゾーンの領域の吸収層が完全に液体を吸収
すると、液体がそれ以上拡がる可能性はなく、液体の移
送は止まる。しかし、ある情況下では、検出ゾーンの後
に、吸収性コネクターを介してこれに連結される別の空
の機能領域を配置して、検出ゾーンからの液体が吸収さ
れるようにすることが好適であろう。このような設計
は、例えば、検出領域が液体で満たされて液体の移送が
すでに止まっている場合よりも、全ての検出物質を検出
領域に運ぶために大量の液体を必要とする場合に有用で
あろう。検出ゾーンの後に配置されるこの種のゾーン
は、その機能により、例えば吸引ゾーンと呼ぶことがで
きる。検出ゾーンの後に複数の吸引ゾーンを配置するこ
とももちろん可能である。これは例えば、検出領域が第
１吸引ゾーンに吸収性コネクターを介して連結され、続
いてこの第１吸引ゾーンが第２吸引ゾーンに別の吸収性
コネクターを介して連結されるように配置されよう。し
かし、検出ゾーンを２つの吸引ゾーンに２つの吸収性コ
ネクターを介して直接連結することもできる。

【００３４】サンプル液中のアナライトを測定するため
の機能領域の幾何学的配置には多くの可能性があるよう
に、１つの試験担体上で同時に数種のアナライトを測定
することも可能である。このために、複数のサンプル塗
布ゾーンが１つの試験担体上に存在し、それぞれのサン
プル塗布ゾーンが吸収性コネクターによって、場合によ
り予備反応領域を介して、検出領域に接続される。ある
種のアナライトを測定するための機能領域が他のアナラ
イト測定用の機能領域に接続されることはない。このよ
うな場合には、複数の独立したサンプル塗布領域が、他
の機能領域を配置するための前記選択肢でもって、１つ
の試験担体上に互いに隣接して存在するだろう。

【００３５】しかしながら、サンプル液中の数種のアナ
ライトを測定するための本発明の試験担体では、共通の
サンプル塗布領域を、吸収性コネクターを介して、数種
のアナライトの同時測定に必要な他の個々の機能領域に
連結させることもできる。従って、共通のサンプル塗布
領域から出発して、数種の異なるアナライトの測定に必
要な機能領域（一緒に連結されることはない）へ向ける
分岐が存在する。共通の部位はサンプル塗布領域だけで
ある。ある情況下では、サンプル塗布領域のみならず１
以上の予備反応領域も数種のアナライトを検査すべきサ
ンプル液によって共同で使用され、その後サンプル液は
個々のアナライトを測定するための機能領域へと分かれ
る。例えば、全血を共通のサンプル塗布領域に適用し、
吸収性コネクターによって赤血球を凝集させる物質を含
む予備反応領域へ移送し、この予備反応領域から出発し
て、更なる反応のために血漿または血清を移送すること
ができる。この予備反応領域から出発して、血漿または
血清は個々のアナライトを測定するための機能領域へと
分かれ、個々のアナライトを測定するための後続の機能
領域はもはや互いに連結されないだろう。

【００３６】サンプル液中の数種のアナライトを測定す
るための試験担体は、１種のアナライトを測定する上記
のタイプの本発明試験担体のいくつかを互いの上に重ね
るようにして構築することができ、その際これらの試験
担体はそれぞれのサンプル塗布ゾーンを介して互いに連
結されるが、その他の点では液体がある吸収層から別の
吸収層へ移送されないように互いに分離される。

【００３７】本発明による試験担体の具体例を図面に基
づいてより詳しく説明することにする。図１および２
は、２つのダイの２枚の型押プレートの加温した突出部
（３）と（４）の間でプレスされる吸収性フリースから
出発して、液体を通さない境界（２）がどのように形成
されるか、そして機能領域（１）が吸収性領域としてど
のように未変化のままであるかを示している。

【００３８】図３および４では、吸収層として織物が示
されており、この織物から、液体を通さない液体流バリ
ヤー（６）が２つのダイの型押プレート（３）と（４）
を使って加圧下で熱処理することにより機能領域（５）
の周囲に形成される。整然と並べられて一緒に織られた
繊維が機能領域（５）内に見られる。図５および６は、
本発明の試験担体を通る断面図を示し、ここで吸収層は
メンブラン（膜）から成り、メンブランの構造が機能ゾ
ーン（７）の領域では未変化のままであるが、境界
（８）は２つのダイの型押プレート（３）と（４）を使
った熱処理によりプレスされて、このゾーンがもはや液
体を通さないようになっている。

【００３９】図７は、本発明の正方形の試験担体の上面
図を示し、ここでサンプル塗布領域（９）と検出領域
（１１）は吸収性コネクター（１０）を介して一緒に連
結されている。機能領域（９）と（１１）および吸収性
コネクター（１０）は全て、熱処理によって非吸収性に
してあるため液体が吸収性領域から入ることのできない
材料（１２）で取り囲まれている。検出領域（１１）は
サンプル塗布領域（９）よりも小さい。吸収性コネクタ
ー（１０）は機能領域（９）と（１１）の直径と比べて
細くなっている。

【００４０】本発明による分析器具は図８に示してあ
り、これは予備反応領域（１３）がサンプル塗布領域
（９）と検出領域（１１）の間に配置されて、吸収性コ
ネクター（１０）によってサンプル塗布領域（９）にも
検出領域（１１）にも連結されている点で図７に示した
ものと相違している。表面積に関して、予備反応領域
（１３）の大きさはサンプル塗布領域（９）と検出領域
（１１）の大きさの中間である。

【００４１】図９は、機能領域（９，１３，１１）およ
びこれらを連結するコネクター（１０）を有する図８に
示した試験担体の長方形型、並びに対応する型押プレー
ト（３）を示している。型押プレートのくぼみ（９’，
１１’，１３’および１０’）は試験担体の吸収性機能
領域（９，１１および１３）とコネクター（１０）に対
応する。

【００４２】図１０は、本発明による分析器具の上面図
を示し、これは検出領域（１１）が吸収性コネクター
（１０）を介して２つの吸引ゾーン（１４）に連結され
ている点で図８に示した試験担体と相違している。サン
プル塗布領域（９）に適用されたサンプルはコネクター
（１０）により予備反応領域（１３）に移送され、そこ
から吸収性コネクター（１０）により検出領域（１１）
に運ばれる。十分量の液体がある場合は、液体が検出領
域（１１）からコネクター（１０）を通って吸引ゾーン
（１４）へ拡がる。

【００４３】図１１は、１つの層上で数種のアナライト
を測定するための本発明の試験担体の上面図を示してい
る。異なるアナライトの検出領域（１１，１５，１６，
１７，１８，１９，２０，２１，２２，２３，２４，２
５）が吸収性コネクター（１０）を介してサンプル塗布
領域（９）のまわりに配置される。この方法では、１つ
のサンプルから数種のパラメーターを同時に測定するこ
とが可能である。

【００４４】図１２は、１つの層上で数種のアナライト
を測定する本発明試験担体の機能領域のもう１つの幾何
学的デザインの可能性を示している。サンプル塗布領域
（９）が吸収性コネクター（１０）を介して２つのアナ
ライトの検出領域（１１）と（１６）に連結されてい
る。３つ目のアナライトの測定は予備反応を必要とす
る。こうして、サンプル塗布領域（９）が吸収性コネク
ター（１０）を介して予備反応領域（１３）に、さらに
吸収性コネクター（１０）を介して３つ目のアナライト
の検出領域（１５）に連結される。この方法では、３種
のパラメーターを１つのサンプルから同時に測定するこ
とができる。このようなデザインは例えば血液、血漿ま
たは血清中のトリグリセリド、コレステロールおよびＨ
ＤＬの測定に適するだろう。

【００４５】図１３は、サンプル中の数種のアナライト
を測定するためのディップスティック試験を示してい
る。試験片を検査しようとするサンプル液に浸して、サ
ンプル塗布領域を湿らすと、液体がサンプル塗布領域
（９）とコネクター（１０）を経て検出領域（１１，１
５，１６）に上がってくる。図１４は、２層において２
種のアナライトを測定するための試験担体を示してい
る。液体サンプルは、機能領域（９，１３，１１）とコ
ネクター（１０）の領域のみが吸収性であって他の部分
は液体を移送できない層（１２）のサンプル塗布領域
（９）に適用される。そこから、サンプル液はコネクタ
ー（１０）から予備反応領域（１３）を通って検出領域
（１１）に運ばれ、ここで最初のアナライトが測定され
る。サンプル塗布領域（９）から、液体は同時にゾーン
（２７）を除いて液体不浸透性のバリヤー層（２６）を
通って浸透し、機能領域（２９，１５）とコネクター
（１０）の領域のみが吸収性であって他の部分は液体を
移送できない層（２８）のサンプル塗布領域（２９）に
達する。そこから、検査すべき液体は吸収性コネクター
（１０）を介して検出領域（１５）に移送される。ここ
で、２番目のアナライトが検出される。層（１２，２
６，２８）が透明である場合は、試験担体の一方の側か
ら検出領域（１１）と（１５）において同時に比色定量
試験反応を測定することができる。層（２６）が透明で
ない場合は、１つのアナライトの検出反応を試験担体の
一方の側から観察し、他のアナライトの検出反応を試験
担体の反対側から観察することができる。

【００４６】上記の説明から明らかであるように、本発
明による試験担体の特徴は基本的に非常に単純な構成を
とっていることである。その製作も同様に簡単である。
同時に、この構成は種々のアナライト検出用の代替品を
無数に提供でき、機能領域のそれぞれの幾何学的デザイ
ンがそれぞれの型押ダイまたはローラーを必要とするに
すぎない。本発明の試験担体は部分工程で製作できるば
かりでなく、連続作業の製造ラインでも都合よく製造で
きる点が特に有利である。

【００４７】次の装置から構成される本発明の分析器具
の製造プラントは特に好適であるとわかった： −型押ダイまたは型押ローラーを備えた型押装置 −インクジェットで機能領域上に必要な試薬類を適用す
るための試薬適用ステーション −乾燥チャンネル、好ましくはＩＲまたはマイクロ波ド
ライヤー −加工した材料片から個々の試験担体を切断する分離プ
ラント。これは包装機械へ直接接続させることができる。

【００４８】本発明の試験担体の外部形状は検出反応の
機能と大いに無関係であるようにデザインし得るので、
自動分析装置で自動供給および操作を行うことが可能な
幾何学的形状が可能である。サンプルの容量と、その結
果として試薬の必要量も極めて少量にすることができ
る。こうして、吸収性材料および所定の幾何学的形状に
応じて、通常３−３０μｌのサンプル容量で十分であ
る。

【００４９】以下の実施例で本発明をさらに詳しく説明
するつもりであるが、これらの実施例は本発明を具体的
な態様に制限するものではない。

【００５０】

【実施例】実施例１グルコースの測定ａ）図７に示した試験担体の製造次の成分：３０部のポリエステル繊維２０部のビスコース・ステープル繊維３０部のコポリエステル繊維（熱間硬化接着繊維、Gril
ene K 170 、Ems-Grilon SA, Domat/Ems, スイス）２０部のポリビニルアルコール繊維から成り、面積あたりの重さが１４０ｇ／ｍ²で、厚さ
が０．５ｍｍの吸収性繊維フリースを使用した。

【００５１】このフリースは製紙機械として用いられた
傾斜スクリーニング機で製造した（Voith 社、ハイデン
ハイム、ドイツ) 。このために、水に懸濁した繊維をポ
ンプで傾斜スクリーンに送った。液体を流し去っている
間、または減圧にして吸引している間に、繊維をスクリ
ーン表面上に配向させ、乾燥シリンダーでフリースとし
て乾燥した。乾燥は最終湿度が０．５−１．５重量％に
達するまで１２５℃で行った。

【００５２】型押のために用いた型押ダイは４０ｘ４０
ｘ２０ｍｍの寸法を有し、黄銅製であった。型押の形状
はダイに彫刻した。この形状はコネクターによって連結
された２つの円形くぼみであった。円形くぼみの１つは
６ｍｍの直径を有し、他の円形くぼみは４ｍｍの直径を
有していた。連結コネクターのくぼみは幅が２ｍｍで、
長さが４ｍｍであった。型押ダイのくぼみの深さは４ｍ
ｍであった。

【００５３】吸収性材料の型押を行うために型押ダイを
予め２１０℃に加熱した。型押そのものは０．２Ｍｐａ
ｓの加圧下で２秒のプレス時間にわたり実施した。ｂ）含浸グルコース測定用の試薬を検出領域（１１）に含浸させ
るために、次の成分： −１重量％の３，３’５，５’テトラメチルベンジジン
（ＴＭＢ）および −１．２重量％のジオクチルナトリウムスルホスクシネ
ート（ＤＯＮＳ）を含むアセトン溶液１０μｌをこの部位にピペットで加
え、６０℃で１０分間乾燥した。

【００５４】その後、リン酸緩衝溶液（ｐＨ７．０；
０．１ｍｏｌ／ｌ）中に次の成分： −グルコースオキシダーゼ（２５０ｋＵ／ｌ）および −ペルオキシダーゼ（５００ｋＵ／ｌ）を含む溶液１０μｌも検出領域（１１）に加え、６０℃
で３０分間乾燥した。ｃ）グルコース測定法サンプル塗布領域（９）にグルコースを含む対照血清約
３０μｌを塗布すると、濃度に依存して異なる強さの均
質な青色が検出領域（１１）に１０秒以内に観察され
る。実施例２コレステロールの測定コレステロール測定用の試薬を含浸させるために、次の
成分： −１重量％のＴＭＢ、および −１．２重量％のＤＯＮＳを含むアセトン溶液１０μｌを、実施例１ａ）のように
製造した図７の試験担体の検出領域（１１）にピペット
で加え、６０℃で１０分間乾燥した。

【００５５】指示薬を供給した乾燥済みの検出領域（１
１）に、リン酸緩衝溶液（ｐＨ７．０；０．１ｍｏｌ／
ｌ）中に次の成分： −コレステロールエステラーゼ（５００ｋＵ／ｌ） −コレステロールオキシダーゼ（５０ｋＵ／ｌ） −ペルオキシダーゼ（５００ｋＵ／ｌ） −ＭｇＣｌ₂．６Ｈ₂Ｏ（２５ｍｍｏｌ／ｌ）を含む酵素溶液１０μｌをピペットで加えた。

【００５６】続いて、これを６０℃で３０分間乾燥し
た。一連の濃度のコレステロールを含む対照血清をサン
プル塗布領域に塗布すると、濃度に依存して異なる強さ
の均質な青色が検出領域（１１）に約１０秒後に観察さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明分析器具の機能領域を通す断面図および
この機能領域を形成するために用いた型押機を通す断面
図である。

【図２】本発明分析器具の機能領域を通す断面図および
この機能領域を形成するために用いた型押機を通す断面
図である。

【図３】本発明分析器具の機能領域を通す断面図および
この機能領域を形成するために用いた型押機を通す断面
図である。

【図４】本発明試験担体の機能領域を通す断面図であ
る。

【図５】本発明分析器具の機能領域を通す断面図および
この機能領域を形成するために用いた型押機を通す断面
図である。

【図６】本発明試験担体の機能領域を通す断面図であ
る。

【図７】アナライト測定用の本発明試験担体の異なる具
体例を示す上面図である。

【図８】アナライト測定用の本発明試験担体の異なる具
体例を示す上面図である。

【図９】アナライト測定用の本発明試験担体および型押
機を示す傾斜透視図である。

【図10】アナライト測定用の本発明試験担体の異なる具
体例を示す上面図である。

【図11】１層で数種のアナライトを測定するための本発
明分析器具の具体例を示す上面図である。

【図12】１層で数種のアナライトを測定するための本発
明分析器具の具体例を示す上面図である。

【図13】１層で数種のアナライトを測定するための本発
明分析器具の具体例を示す上面図である。

【図14】２層で２種のアナライトを測定するための本発
明試験担体を示す傾斜透視図である。

【符号の説明】

１，５，７機能領域２，８境界３，４型押プレート６液体流バリヤー９サンプル塗布領域 10 吸収性コネクター 11, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 検
出領域 12 液体- 不浸透性材料 13 予備反応領域 14 吸引ゾーン 26, 28 液体- 不浸透性バリヤー層 27 液体浸透性ゾーン 29 サンプル塗布領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ロルフレルヒドイツ連邦共和国Ｄ−6804 イルフェシャイムカンツェルバッハシュトラーセ 22 (72)発明者ハーバートハーティークドイツ連邦共和国Ｄ−6701 アルトリップフォイエルバッハシュトラーセ 11 (72)発明者フォルカーツィマードイツ連邦共和国Ｄ−6700 ルドヴィックシャーフェン−エディクハイムゲルノットシュトラーセ 13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体サンプル中のアナライトを測定する
ための分析器具であって、吸収性のサンプル塗布領域と、アナライトの測定に必要
な試薬を含む吸収性の検出領域と、場合により別の吸収
性機能領域と、を有する平面状材料の層を含み、その
際、間隔をおいて配置された吸収性領域が平面状材料上
の境界内にあり、この境界を通ってサンプル液の移送は
起こり得ず、サンプル塗布領域と試薬含有検出領域と別の任意の吸収
性機能領域が平面状材料の同一の層上にあり、そしてサ
ンプル塗布領域と試薬含有検出領域と別の任意の吸収性
機能領域が吸収性コネクターによって互いに分離されて
おり、ここで、境界がサンプル塗布領域、試薬含有検出領域、
別の任意の吸収性機能領域、および吸収性コネクターを
形成し、かつ境界がそれらを平面状材料の残部から分離
して、液体の移送が１以上の吸収性コネクターと、場合
により別の吸収性機能領域、を介してサンプル塗布領域
と試薬含有検出領域の間で起こるようになっているが、
境界が当該領域またはコネクターの１つから、境界の外
側にある残りの平面状材料への、液体の移送を防止して
いることを特徴とする、分析器具。
【請求項２】液体の移送が起こり得ない境界は、吸収
性の平面状材料自体の熱処理によって平面状材料に形成
されている、請求項１記載の分析器具。
【請求項３】請求項１または２に記載の分析器具の製
造法であって、吸収性材料の層において、吸収性領域の
周囲とそれらを連結するコネクターの周囲にある当該材
料を変化させて、それがもはや吸収性でなくなるように
することを特徴とする、方法。
【請求項４】請求項１または２に記載の分析器具を製
造するための突出部とくぼみを有するダイまたはローラ
ーであって、くぼみが吸収性領域およびそれらを連結す
るコネクターに対応し、そして突出部が吸収性領域およ
びそれらを連結するコネクターの周囲の、液体を吸収し
ない境界に対応することを特徴とする、ダイまたはロー
ラー。