JPS5870163A - 分析素子 - 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】 本発明は、一般に分析化学、特に流体中の予め定められ
た特定成分を分析する分析素子に関し、更に詳しくは、
生物学的流体試料中の特定成分を分析するための定量分
析素子に関する。

従来、流体試料中の検体成分を分析する方法は多数開発
がなされてき喪が、それらは大別して、溶沿内での反応
系と固相の反応系の二種類に分けられる。

溶沿系における分析反応（以下ウェット・ケミス）　Ｉ
Ｊベイ−略す）に、用手法と呼ばれる全く機械を用いな
い分析方法から、近年病院の臨床検査室等において多用
されている自動定量分析装置まで多く知られている。

このうち＊に自動定量分析装置は、血液等の分析に有用
に用いられている。

例えば、米国特許第２，７９７，１４９号に記載された
、連続流れ分析に基づく分析装置は、この代表的なもの
士ある。

これらは、流体試料、希釈剤および分析試薬を混合し、
分析装置内へ移送し、分析反応および定量測定を行うと
いうものである。

しかしながら、このような連続分析装置ｔｉ、　＠雑、
かつ高価であや、熟練した操作技術を必要とし、また、
分析操作の後には、必らず繰返し洗浄操作が必要とされ
、これを行なうには多大な時間と努力を浪費し、かつ、
これらの廃液は、必然的Ｖｃ１！境汚染全汚染すという
欠点を有する。

一方、同相の分析反応（以下、ドライケミストリイーと
略す）を用いる分析法も広範に用いられている。

例えば、米国％詐第３，０５０，３７３号あるいは、同
第３，０６１，５’２３号等に記載の如く、２紙の如き
吸水性担＃−に試薬溶液を含浸させ、乾燥して作られる
ものである。

これらは、一般に分析試験紙、または単に試験片上に１
流体試料を滴下するか、または流体試料中へ試験片を浸
漬させ、試験片の色変化または濃度変化を、肉眼判定か
−または反射濃度針により測定し。

流体試料中の特定成分の濃度レベルを決定するもこれら
の試験片は、その取扱いが簡便であり、かつ直ちＫ、結
果が得られるので有用であるが、その構成上から、半定
量または定性分析の領域にとどまっているものである。

前述の如き従来の分析方法に対して、操作法の簡便なド
タイケミストリイトを用い、かつ、高い定量性を有する
ものとして、特公昭５３−２１６７７号に記載の如き血
液分析！！素が提嶌されている。

これは、光透過性、液体不浸透性支持体上の一側に位置
し、流体試料中の成分と反応する少なくとも一種の試薬
を含み−かつ、親水性コロイドからなる少なくとも一層
の試薬層と、該試薬層の該支持体とは反対側に位置し、
流体試料中の成分を咳賦薬層へ透過させる少なくとも一
階の非繊維質多孔性媒体層とを有する、面像分析要素で
ある。

しかしながら、ゼラチンのｙ口き親水性コロイドから成
る試薬層と組合わされた上記血液分析ｇ！素は、その親
水性コロイドの形成するポリマーマトリックスの中にｆ
ｉ棒体試料中成分に浸透可萌′なものと不可能なものが
生じるという欠点を有する。

即ち、水溶性−かつ低分子化合物であるグルコース、血
中尿素、尿酸、ビリルビン等は、容易に親水性ボリマー
マ）　＋７−ｙクス内に、拡散する事が可能であるが、
疎水性の高い化合物（例えば、コレステロールエステル
、トリグリセリド等の脂質１［）は、−マトリックス内
に拡散する事が不可能であり、従って、該試薬層内に存
在する分析試薬と反応せず、所望の定量性を全く示さな
いという重大な欠点を有するＪ− 爽には巨大分子である蛋白質もしくは酵１ｇ（例えり、
グルタミン酸オ會ザロ酢鈑トランスアンナ。

−ゼ、グルタミン酸ピルビン酸トランスアミナー。

ゼ等のもの）も、同様に試薬層内に拡散する事が不可能
であり、従って同様に分析が不可能である。

史には、特開昭５５−９０９８５９号において、非膨潤
性、液体不浸透性の熱安定性有機ポリマー粒子を該ポリ
マー粒子とは異種のポリマーを接着剤として用いて接着
した凝集三次元格子の多孔性粒状構造物が開示されてい
る。

上記特許は、熱安定性の低い、すなわち、ガラス転移温
度（Ｔｇ）が低い接着剤ポリマーをＴｇ以上で熱軟化さ
せ、熱安定性有機ポリマー間を接着し、相互連絡空間を
有する粒状構造物を形成するものである。従って、上記
特許記載の粒状構造物を形成するのに使用する接着剤の
量が多い場合には空隙率を減少させ、一方、少なすぎる
場合には充分な接着強度が得られないため、規定量の上
記接着剤を用い、その全てを上記熱安定性ポリマー粒子
間の所望の位置に配置させなけれはならず一定の４８隙
率な制御することが困−である。また接着剤の熱軟化に
よ１変形によって不活性ビーズを粘瘤結曾させているだ
けで接着強度が低いという欠点を有する。

を九上記特許扛、その機能面において、流体試料への横
方向への展開を行な番しめるものであり、試薬層への通
用に際して展開層で横方向に展開した流体試料が、更に
試薬層において横方向へ展開、いわゆる二次展開を起こ
し、検出感度の低下を起こすという欠点を有す。

また疎水性の重合体から構成されているため、流体試料
の保持が着るしく困難であり、従って。

該層内で十分な分析反応を完結せしめることが不可能で
ある。

本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、下記構成を有す
る分析素子を用いる事により、上記欠点を克服する事が
できた。

即ち、本発明の分析素子は、光透過性、検体不浸透性の
支持体と、流体試料中の成分と反応する少なくとも一種
の試薬を含む、少なくとも一層の試薬層と、該試薬層の
該支持体とは反対側に位置し、該流体試料中の成分を該
試薬層へ透過させる少なくとも一層の展開層を有する分
析素子において、該試薬層の少なくとも一層が、疎水性
−かり実質的に流体試料に非膨潤性である核、および、
親水性の外殻から成る被殻多層構造を有する重合体粒子
単位から構成された事を特徴とする。

以下、本発明による分析素子について、更に詳細に説明
する。

本発明の分析素子は、分析対象物の低分子量ま喪は高分
子量のいかんＫかかわらず、また水溶性、疎水性Ｋかか
わらず、これらを含む流体試料を、すみやかに試薬層内
に収納する事が出来る。

即ち、本発明の分析素子は、様々な被検体を含む適用流
体試料を、容易に収容可能であり１分析素子内Ｋ、均一
分布可能である構成を有するものである。

本発明試薬層は、好ましくは疎水性−かつ、流体試料に
対して、実質的に非膨潤性である核と、それをとりまく
親水性の殻を有する被殻二層構造を有する重合体粒子単
位から・構成されるものであり、該粒子単位の接触部分
において、親水性殻部分の相互接直により結合されたも
のである。

これらは、一定の空隙を有するものであり、かつ物理的
外力に対して、外形、構造を保持しうるに十分な強度を
もつ事は明白である。

一方、上記構造の空隙は、流体試料の適用に際して実質
的に横方向への展開を起こさない事は言うまでもない。

上記重合体粒子単位は、そのサイズが好ましくは、約０
．１乃至約２００ミクロンであり、更に好ましくは、約
０．３乃至約１００ミクロンである。

また、これら粒子単位から構成される試薬層はその空隙
体積を約９乃至約δ％の間で任意にとる事が可能である
。

更に本発明の粒子単位を構成する堰水性部分と疎水性部
分の比率は、適用流体試料によつて、皺試薬中の空隙を
閉塞しない程度であれば任意である。

即ち、親水性部分は約加乃至約０．０５　重量パーセン
ト、疎水性部分は、約・９９．９５＋乃至約１０重量パ
ーセント、好ましくは親水性部分が約父乃至約０．１重
量パーセント、疎水性部分が約＋９−９．　’９乃至約
（資）重量パーセント、更に好ましくは、親水性部分が
、約６乃至約０，５重量パーセント、疎水性部分が、約
９．５　乃至約７５重量パーセントである。

本発明の重合体粒子単位における核部分の疎水性、かつ
、流体試料に対して非膨潤性とは、前記流体力【実質的
に浸透しない事を示し、かつ非膨潤性とは流体に接触し
九時に、実質的に膨潤性を示さないものをいう。

この膨潤性の度合は、例えばＡ、ＧｒｅｅｎおよびＧ、
工、　Ｐ、　Ｌｅｖｓｎｓｏｎ−１１Ｊｏｕｒｎａｘ　
ｏｆ　Ｐｈｏ−ｔｏｇｒａｐｈｉｃ　８１ｅｎｃｓ第１
巻、第２０５頁（１９７２年）Ｋ示される型の膨潤計を
使用し、所望の流体下で測定する拳ができる。

即ち、ポリエチレンテレフタレート支持体上に（１）粒
子材料として用いる事□を考慮中の高分子重合体の自己
支持性フィルムか、または（２１５０乃至１００ミクロ
ンの範囲内の乾燥膜厚の層を形成し、前記膨潤度針を用
い、Ｗｓフィルムまたは層を３８℃の液浴に約５分間浸
す事により生じるフィルムまたは層）厚さの増加パーセ
ントを測定する。これらの方法により測定された膨潤度
が約加％未満、好ましくは、約１０％未満のものが好ま
しい高分子重合体粒子単位材料として用いる事ができる
。

本発明の疎水性、かつ、流体試料に対して非膨潤性を有
する核を構成する単量体は１、前述の条件を漕たすもの
であれば任意に用いる事が可能であり、また更に−Ｓ類
以上用いる事も可能であり、また更に一種類以上用いる
事も可能である。

側光ば、スチレン、ｐ−クロルスチレン等のスチレン類
、アクリル敏メチル、アクリル酸エチル。

アクリル酸ｎ−ブチル等のアクリル酸エステル類、メタ
アクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリ
ル酸−ｎ−ブチル等のメタアクリル酸エステル類、アク
リロニトリル、メタアクリロニトリル等のＣメタ）アク
リロニトリル類、塩化ビニル、７ｑ化ビニル等の・〜ロ
グン化ビニル類、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン等
のハロゲン化ビニリデン類、１．３−ブタジェン、イソ
プレン、２．３−ジメチル−１，３−ブタジェン等の共
役ジエン、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメ
タアクリレート等の架橋性単量体類、更には非ラジカル
重合性官能基を有する単量体、例えばメタアクリル酸グ
リシジル、アジリプルエチルメタアクリレート、ビニル
イソシアネート等のものが挙げられる。

一方、本発明の重合体粒子単位の外殻を形成する親水性
重合体部分も楕々の水溶性重合体および水溶性重合体を
形成する水溶性本量体を任意に用いる事が可能である。

例えば、水溶性重合体としては、ゼラチン、酸処理のゼ
ラチンの如き、ゼラチン類、カルボキシメチルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース等の水溶性セルロース
誘導体類、プルラン、カルボキシメチルプルラン等のプ
ルラン誘導体類、ポリビニルアルコール、ポリビニルピ
ロリドン、ポリアクリルアミド、ポリアクリルアミド等
の水溶性ビニルポリマー類等が挙げられる。

良に上記水溶性単量体も種々の方法で用いる事が可能で
ある。

例えば、アクリルアミド、メタアクリルアミド等のビニ
ル酸アミド類、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルイミ
ダゾール等のビニル異節環類等を挙げる事が可能である
。

前述の如く種々の疎水性単量体および水溶性重合体、ま
たは水溶性重合体を形成しうる単量体の組合わせによっ
て、本発明の電合体粒子単位を形成する事が可能である
。

これらの合成方法は任意でめね、伺ら限定されるもので
はないが、例えば乳化重合法、懸濁重合法およびグラフ
ト重合法、シード重合法、マイクロカプセル化法等、公
知の技術を組合わせる事によりて容易に合成する事が出
来る。

以下にその本発明の重合体粒子単位例を示すがこれによ
って限定されるものではない。

例示重合体粒子単位 （１）ポリビニルアルコール／スチレンｒｔｏ比５／９
５）。

（２）ポリビニルピロリドン／（スチレン：アクリル酸
メチル＝５０：５０ｔｔ比）〔重量比８／９２）。

（３）ゼラチン／スチレン〔重量比２／９８）。

（４）ヒドロキシエチルセルロース／メタアクリル酸メ
チル〔重量比１２／８８）。

（５）ゼラチン／（スチレン：ジビニルベンゼン＝彌：
２重量比）〔重量比７／９３）。

（６）メチルセルロース／（ブタジエン：アクリロニ）
　ＩＪル＝＝５０：５０ｇ（量比）〔重量比１／９９）
。

（７）ポリビニルピロリドン／アクリル酸エチル〔重量
比１５／８５）。

（８）ゼラチン／ポリスチレン〔重量比５／９５）。

（９）ゼラチン／コポリ（スチレ／：メタアクリル酸グ
リシジル＝９５：５１１（量比）〔重量比２／９８〕。

（＋ｏ）　’　ホｖ　ビニルアルコール／ポリメタアク
リル酸メチル〔重量比３０／Ｔｏ）。

（１１）ポリビニルアルコール／ポリアクリルはエチル
〔３ｉ［を比２０／８０）。

（１７Ｊ　ポリアクリルアミド／コポリ（スチレン：ジ
ビニルベンゼン＝９８：２蔦童比）〔重を比３／９７〕
。

（１３）ホｌｊビニルアルコール／コホリ（スチレン：
メタアク’）ル酸ｎ−ブチル＝１０　：　３０ｍ１を比
）〔重量比１５／８５）。

（１４）メチルセルロース／ポリアクリル酸〔重量比２
０／８０　）。

（１ω　コポリ（ビニルピロリビシ／スチレン／メタア
クリル酸メチル）５〔重量比５／８０／１５）。

（１ｂ）コポリ（アクリルアミド、／Ｎ−ビニルビロリ
トン／スチレン）〔重量比５／３／９２）。

（１７）コポリ（インプロビルアクリルアミド／メタア
クリル酸ヒドロキシエチル／メタアクリル酸メチル）〔
重量比１０／２／８８）。

（１１（）　コポリ（メタアクリルアミド／Ｎ−ビニル
ピロリドン／スチレン）〔重量比１５１５／８０）。

（１９）コポリ（Ｎ−ビニルイミダゾール／Ｎ−ビニル
ピロリドン／スチレン）〔重量比１５／３／羽〕。

以下に本発明の例示重合体粒子単位の合成例を示すが、
本発明は、これによって限定されるものではない。

合成例−１例示重合体粒子単位（１）の合成スチレン１
６０ｇ、２．２１−アゾビス（２、４−ジメチルバレロ
ニトリル４．８　ＩＩの単量体およヒ重合開始剤の混合
物を上記単量体に対し、３重量パーセントのリン酸三ナ
トリワム、５重量バーセントのポリビニルアルコール（
日本合成化学社製の完全ケン化物）から成る水溶１１ｉ
７００１１１７中ｉｃ、ＴＫホモジェッター（特殊機化
工業社製）で８０００ｒ、　ｐ、　ｍ、の攪拌速度で攪
拌しながら添加した。添加後（資）分間攪拌し、顕微鏡
で約８ミクロンの粒径になった所で、攪拌装置、冷却管
、窒素ガス導入管および温度計付きの四頒フラスコに混
合物を入れ、窒素気流下Ｋ　２００　ｒ、ｐ、ｍ、の攪
拌速度、ω℃で冴時間重合反応を行ない重合を完結させ
え。次いで内容物を室温まで冷却し、希塩酸水溶液にて
リン酸三カルシウムを分解除去し、水洗を繰り返えし行
ない重合木粒子をＰ別し、乾燥し平均粒径約７ミクロン
の重合体粒子単位を得た。

合成例−２例示重合体粒子単位（９）の合成脱気蒸留水
５００ｄＫアルミナ（日本エアロジル社製ＡＦｉＲＯ８
工Ｒ”Ａｌｕｍｉｎｕｍ　０ｘｉｄｅ　ｏ　　（商品名
〕）８ＩＩ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０
．０６４　ｇからなる水浴液をＴＫホモジェッターを用
いて１ｏｏｏｏ　ｒ、ｐ、ｍ、の攪拌速度で攪拌しなが
ら、スチレン７６９、メタアクリル酸グリシジル４９，
２．２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル
）２．４．９の単量体と重合開始剤の混合物を添加し、
油滴の粒径が約２ミクロンになるようＫした。さらに（
資）分間攪拌後、混合物を耐圧ビンに入れ、ω℃のオー
ブン内で冴時間重合を行なった。この後、オープンから
取り出し、室温まで冷却し、ｒ過を行ない、ポリ！−を
ｒ取し、更゛にｐＨ１０程度のアルカリ水溶液に再分散
し、攪拌しながら超音波ホモジナイザーにより超音波を
雇射し、ポリマー表面のアルミナを除去し友。上記ポリ
マーをｒ過、水洗を繰り返えし、ポリマーを乾燥した。

乾燥したポリマー５０ｊｌを脱イオ／化ゼラチン２．５
．９を含む水溶ｉ’ｌｌ　５００　ＩＬｔに再分散し九
後、攪拌しながら徐々にエチルアルコール７５０　ｍを
加え脱イオン化ゼラチンをポリマー粒子表面にカプセリ
ングを行なった。更に攪拌をつづけながら塩酸を加え約
ｐＨ１，０にし、温度を５０’Ｃまで昇温し、（９）分
間反応を行なった。上記のポリマー分散准をｆ過し、Ｐ
液が中性になるまで蒸留水で洗浄した後、乾燥し、平均
粒径約２ミクロンの重合体粒子単位を得た。

合成例−３例示重合体粒子単位（１６）の合成攪拌装置
、冷却管、ｉｊｉ単導単管入管度針付き回頭フラスコに
脱気した蒸留水５００１Ｌｔにポリオキシエチレンノニ
ルフェニルエーテル（ｎ＝３０）４．０ｇ、ドデシルベ
ンゼンスルホン酸ナトリウム０．０１９を溶解し、Ｎ−
ビニルピロリドン２．１ｇ、スチレン９７．９　Ｎを加
え、窒素気流下に攪拌速度２０Ｏｒ、ｐｏｍ、で攪拌を
行ない、徐々にフラスコ内の温度をω℃まで昇温させる
。次いで過硫酸す）　ＩＪワム０．２５　Ｎ　、　　亜
硫酸ナトリウム帆１５１　　をそれぞれ２１３Ｍｔの脱
気した蒸留水に溶解した水溶液を同時に加え２００　ｒ
、ＴＪ、ｍ、の攪拌速度、ω℃で、１０時間反応を行な
い、ｆ過しラテックス液を得た。

上記ラテックス液を更に攪拌装置、冷却管、窒素導入管
、温度計付き回頭フンスコに入れ、アクリルアミド５９
を加え、窒素気流下窃温で攪拌速度２５０　ｒ、ｐ、ｍ
、で攪拌を行ない溶解せしめた。上記内容物を父℃まで
昇温させた後、濃硝酸でｐＨを１．５付近に酋わせた。

更にＯｅ　（Ｎ曳）、（Ｎｏ、　）ｓｌ・１ｇを５０１
の脱気した蒸留水に溶解した水溶液を１時間かけて、ゆ
っくり滴下し、滴下終了後、同温度、同攪拌速度で８時
間反応を続け４反応を完結させた。内容物を室温まで冷
却し、ｒ過した後、七ロファン透析チ為−プに入れ、純
水中で透析を１週間行なった後、濃縮し、生成物を得た
。

平均粒径は約０．９ミクロンであった。

本発明における重合本粒子単位を用いた試薬層は、該粒
子の外殻を形成する親水性重合体部分同志の融着により
、結合され、かつ、その構造を維持するものである。

この際、生じる空孔の直径は用いる粒子単位の粒径に依
存する。

即ち、該粒子の粒径の約１／２乃至約１／１０の孔径の
形成するとされている。

これによって、所望の孔径を任意に得る事が出来る。

孔径の選択は、分析する分析対象物の大きさＫよって選
択されるべきであるが、例えば、低分子化合一であるグ
ルコース、尿酸等の基質においては該粒子単位の粒径は
、約０．０５　ミクロン以上であればよい。

また疎水性の低分子化合一であるコレステロールエステ
ルの場合も、約０．１ミクロン以上の粒径の粒子単位を
用いることで可能である。

Ｉ！に蛋白質である酵素の場合、粒子単位の粒径は、約
１ミクロｙ以上が好ましい。

更に、該粒子単位で構成される空隙は、実質的に横方向
へ流体を展開させない範囲であることは云うまでもない
。

本発明の試薬ｍＫは、分析対称物の分析のために必要な
試薬を含有することが出来る。

これらは、該対称物が基質であれば、それを分解し検知
可能な化合物にするための酵素を、また１１？素であれ
ば、その酵素に特異的な基質を含有することができる。

上記検知可能な化合物を種々に変化するための化合物も
同様に含有することが可能である。

１１！に分析反応を行なう上で付加的な物質、例えば、
緩衝剤、保恒剤等の化合物を添加することも可能である
。

当然のことながら、これら試薬類は一つの試薬１１１１
に全て入れることは寸−であり、また複数の試薬層に分
離することも可能である。

更に、親水性コロイド物質から成る試薬層と組合わせる
ことも可能である。

例えば、本発明の試薬層と親水性コロイド物質から成る
試薬層を組合わせ、本発明の試薬層ＫＩＥ大分子を収容
、分析反応を行なわしめ生成し九−水性コロイドのマト
リ雫りス内へ拡散する化合物をＦ層の親水性コロイドか
ら成る試薬層へ拡散させ検出可能な物質へ変換させるこ
とも同様に可能である。

本発明の試薬層を製造するために有用な分散簡に、同分
散沿を支持体上に適用するに十分な時間安定でおる必要
がある。

・〜このような安定な分歓箪を製造するためＫは、多く
の方法を単独または組合わせて柑いることが可能である
。

例えば、有用な方法の一つとして、界面活性剤および高
分子重合体を液体中ヤリャーへ添加し、分散准中におけ
る分布および安定化の促進剤もしくに結合剤として使用
することができる。

使用可能な外面活性剤としては、イオン性（アニオン性
またはカチオン性）、非イオン性を問わず界面活性剤を
使用することが可能であるが、好ましくは非イオン性界
面活性剤が有効である。非イオン性界面活性剤の例とし
ては・例えば２．５−　ジ−ｔ−ブチルフェノキシポリ
エチレングリコール、ｐ−オクチルフェノキシポリグリ
シジルエーテル、９−イソノニルフェノキシポリエチレ
ングリコール等のアルキル置換フェノールのポリアルキ
レングリコール誘導体、高級脂肪酸のポリアル今レンゲ
リコールエステルなどが挙げられる。

これらの界面活性剤は流体試料の試薬層への浸透速度を
調節し、同時に好ましからざる［クロマトグラフィ現象
ｊ発生を抑鋳する効果を有する。

史、に界面活性剤の効果として、生物学的流体試料中に
含まれる蛋白質による種々の好ましくない影響を軽減す
る作用もある。

上記界面活性剤は広範に選択された量を明いることが可
能でるるか１重合体粒子単位の重量に対して１０重量パ
ーセント乃至ｏ、ｏｏｓ　　電量バーセント、好ましく
は６重量パーセント乃至０．０５重量パーセント用いる
ことができる。

更に別の方法として該粒子と１％１体キャリヤーの音波
処理、物理的混合および物理的攪拌処理、ｐＨｍ１１が
ある。

これらは前記の方法と組合わせることにより、さらに有
用である。

繭配分散叡の液体キャリヤーは、水性液体とすることが
できる。

しかしながら、該粒子がキャリヤーに不婢性であり、従
って、それらの粒子性が保持されるという条件で檀々の
有機蔽体のような他の液体キャリヤーも使用可能である
。

水以外の代表的な草体キャリヤーには、水混和性有機溶
媒、水と水混和性有機溶媒の水性混合物２よび適当な水
不混和性有機溶媒がめる。

水混和性有機溶媒には、低級アルコール（叩ちアルキル
基の炭素数１乃至４個のアル：ｌ−Ａ／　）。

アセトンおよびテトラヒドロフランがある。

水不混和性溶媒には、酢酸エチルの即き低級アルキルエ
ステルおよびハロゲン化炭化水１ｇ（例えばクロロホル
ム、塩化メチル２よび四塩化炭素等）の如きハロゲン化
有機溶媒がある。

更に１本発明の試薬層に含有される試薬は通常知られて
いる方法で、含有する事ができる。

例えば水溶性の試薬は、溶解し添加する事が出来、また
水不俗性の試ＩＩ＆は通常、写真業界で用いられている
、オイルプロテクト分散法および直接分散法の呼称で知
られる方法が有用である。

本発明の試薬層は、他の層も含めて本発明の支持体上に
、例えば浸漬塗布法、エアーナイフ法、カーテン塗布法
または米国特許第２，６８１，２９４号明細書に記載の
ＩＸＪきホッパーを用いる押し出し重布法等各種の塗布
法で塗布する拳が可能であり、所１１により二層または
、それ以上の層を米国特許第２　、７６１　、７９１号
および英国特許第８３７，０９５号８Ａｓ書に＆；載の
方法で同時に塗布する事も出来る。

更に乾燥温度は、本発明の粒子単位の外殻の親水性重合
体部分が＠看する程度で、かつ含ま１れ九試薬、特に酵
素等の蛋白質が変性しない程度の温ＵＫ設定する拳が好
ましい。

例えば約５℃以下であり、好ましくは約園℃以下である
。

本発明の分析索子に係る前記の液体不浸透性の光透過性
支持体ｃ以下、本発明に係る支持体と略す。）は、液体
不浸透性で、かつ光透過性であれば、その種類を問わな
いが、例えば酢酸セルロース、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリカーボネート、またはポリスチレンのような
種々の重合体材料が、この使用目的に適する。この場合
の上記支持体の厚さは任意であるが、好ましくは約５０
建クロンから２５０ミクロンである。また、本発明に係
る支持体のｍ察側の一側面は、その目的に応じて任意に
加工することは可能である。更に試薬層を積層する側の
支持体面に、場合によっては光透過性の下塗り層を使用
して試薬層と支持体との接着性を改良する事が出来る。

本発明に係る展開層は、特公昭５３−２１６７７号に記
載された性能、即ち（１）一定容量の流体試料を単位面
積当り一定答量を試薬層に均一に配布し、（２）流体試
料中の分析反応を阻害する物質または要因を除去し、（
３）分光光度分析を行なう際に支持体ヲヘテ透過する測
定光を反射するパックグラクンド作用を行なう機能を有
するものであれば、任意に選択する事が出来る。従って
、本発明に係る展開層は、上記３つの機能を全て行ない
得るが％また３つの機能を適宜分離し、各機能毎に別の
層を使用することも可能である。更に、３つの機能のえ
ば、同上特許記載の二酸化チタンおよび二酢酸セルロニ
スから成るプラッシーボリマーと呼称される非繊維多孔
質媒体の展開層、特開昭５６−２４５７６号、特願昭５
６−１３２０３号および特願昭５６−６５４４６号など
に記載の繊維構造展開層が亭けらｎる。％に上記繊維構
造展開層は、血球部分もすみやかに移送することが可能
な素材として特に有用であり、Ｉ！に本発明の目的の一
つである巨大分子の展開移送に有用なものである。

本発明の分析素子は種々の異なる配置のうち、任意の一
つをとることが可能である。更に本発明の賦桑ｌ−と各
種の機能層、試薬含有層および部材、例えば米国％杵第
３，９９２，１５８号記載の試薬層、反射層、下塗り層
、同第４，０４２，３３５号記載の放射線ブロッキング
層、同＠４，０６６．４０３号記載のバリヤ一層、同第
４，１４４，３０６号記載のレジストレージ曹ン層、同
第４，１６６．０９３号記載のマイグレーシ冒ン阻止層
、同ａｌＮ４，１２７，４９９号記載のシンチレーシ冒
ン層、特１Ｉｌｉｌ昭５５−９０８５９号記載の清掃層
および米国特許第４，１１０，０７９号記載の破壊性ボ
ッド状部材などを任意に組合わせて、本発明の目的に合
わせ九分析紮子を構成することが可能である。

前記層の製造法および前記層の本＠明の分１ｔ′ｒ１ｇ
子への組み込み法は、前記特許に記載の方法と同じであ
るか、または類似である。前記特許には。

このような層製造に使用可能な有用な材料についても記
載されている。

分析素子内の種々の層は、互いＫｆｔ、体接触をする。

この明細書では“流体接触“という表現により、使用条
件下で一つの層から他の層へ流体（ｒＩｔ体か、または
気体状）が通過可能となるような様式で互いに協働する
１層が言及される。このような−流体接触性能は、流体
接触層間の接触界面に沿って均一であるのが好ましい。

流体接触層は隣接していても良いが介在区域によって離
れていても良い。しかしながら、このような介在区域も
流体接触し、そして流体の通過をさ棟たげない。

本発明の試薬層は一つ、またはそれ以上の試薬組成物を
好都合に含む事が出来る。被検体または被検体の反応生
成物もしくは分解生成物と作用するか、または試薬層を
組み込んだ分析素子へ被検体含有流体試料を適用する際
に、互いに作用する一つまたは、それ以上の活性成分が
前記組成物に含まれる。このような作用により、予じめ
形成した検出可能なスペシーズの素子内での放出、検出
可能なスペシーズの形成または素子内における検出可能
な変化の生成が可能となる。

この１作用１というＳ現は、化学的活性、触媒活性（酵
素−基質複合体形成）、免疫活性（抗厘−抗体反応）お
よび任意の形態の電気的、化学的、物理的作用を意味す
る。

これら電気的、化学的または物理的作用により素子内に
検知可能な変化が放出、生成または提供可能である。前
記変化により所望の被検体またはその反応生成物、もし
くは分解生成物の存在および／また社濃度が直接的にか
、または間接的に示される。

生゛成する検出可能な変化は、放射測定により検出する
事が好ましい。放射測定とは、比色測定、ケイ光測定、
放射線計側およびリン光測定、発光測定の如き電磁放射
線測定方法を使用する事による検出をいう。

本発明に用いられる検出可能な檀々の成分には比色測定
により検出可能な染料、顔料および複合体；ケイ光測定
により検出可能な染料、顔料および複合体；発光タグ；
放射性タグ；化学試桑：抗鳳；ハブテン；抗体および抗
原−抗体複合体のような免疫薬剤；酵素；並びに前記成
分の前駆体および反応生成物がある事は自明である。

これら成分の使用に関する詳細は、米国特許第３．９９
２，１５８号、ベルギー国特許第８６２，９５５号およ
び欧州特許出願公開第０００２９６３号に開示されてい
る。

本発明の分析素子の場合、全血液、血清および血漿のい
ずれの分所にも不都合なく用いる事が出来る。更には、
尿、リンパ液、髄沿等の他の体液も不都合なく用いる事
ができる。

全血液を用いる場合には、必要に応じて検出のための輻
射線が血球により妨害をうけるのをさけるために前述の
輻射線ブロッキング層または他の反射層を設ける拳がで
きる。血球の色を直接観察する場合、例いはヘモグロビ
ン分析の如きものの場゛合は当然の事ながら、上記反射
層を設ける必要はない。

本発明の分析素子を用いて検出可能な変化として分析結
果を得たのち、檀々の検出可能な変化に対応して、反射
スペクトロフォトメトリー、発光スペクトロフォトメト
リ□−１もしくは反船螢光スベクトロフォトメトリー、
！喪はシンチレーシ冒ン測定等により測定される。この
ようＫして得られた一す定値は、あらかじめ作製してお
いた検量線に当てはめる事で、未知被検物質の量を決定
することができる。

以上のように構成された本発明の分析素子は、展開層か
ら流体試料を供給した後、試薬層での分析反応を透明支
持体側から観察することにより目的を達成できる。

本発明の分析素子に適用される流体試料の量は任意に定
めることができるが、好ましくは約５０−から約５〃１
であり、更に好ましくは約２０　ｐｌから約５μｍであ
る。通常約加μｍの流体試料を適用するのが好ましい。

本発明の分析素子に用いられる分析反応は、その目的に
より任意に定めることができるが、ガえば、臨床化学の
分野に有用に用いられ、特に生物学的流体試料、すなわ
ち皿載、または尿中の成分の分析に用いる。

これらは分析試薬を適宜選択することで、例えｉｊ　ｆ
　ｋ　コ−／（、Ｍ素窒素、アンモニア、尿酸、：ｆレ
スチロール、トリグリセリド、クレアチン、クレアチニ
ン、ビリルビン等の低分子化合物ならびに、グｈタｓン
酸オキザロ酢酸トランスアミナーゼ、グルタミン酸ピル
ビン酸トランスアミナーゼ。

乳酸脱水素＃素等の蛋白質酵素などの多くの成分の分析
に使用し得るように容易に構成する事が可能である。

以上、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが
、これによ−て本発明の実施態様が駆足されるものでは
ない。

！Ｉ１１！施９１−施 膜１−１２（０ミクロンの透明なＦ引芦済みポリエチレ
ンテレフタレート支持体上に１表−１に示す組成で本発
明の試薬層−１および比較の試薬層−１を設け、次いで
本発明試薬層および比較薬層上に％表−■に示す組成の
展開層を設け、表−一に示す本発明分析素子−■、璽お
よび比較分析素子−１，ｌを作成した。

表　　−璽 表　　−ｌ 表−Ｉ 上記により作成した試料および比較試料に５％ワシ血清
アルブミン水溶１７１！（以下Ｂ８Ａという）を１０マ
イクロリッター滴下し、乾燥後上試展開鳩を除去し、そ
れぞれの試薬層に対し、ミクロビ凰ワレット法による呈
色反応を用い８８Ａの有無を確認した。

その結果、比較試料−！および一■の試薬層はＢ８ＡＫ
基づく呈色を示さず、その収容能力が著しく劣る事がわ
かったが、一方、本発明試料−１およびｌの試薬層は明
白な呈色を示し、本発明の試薬層が流体中の成分を充分
に収容する機能に優れている拳がわかる。

実施例−２ 実施例−１の本発明試薬層−１における例示重合体粒子
単位−（１）を平均粒径約２ミクロンの例示重合本粒子
単位−（９）に変え、さらに釆施例−１の本発明試薬層
および比較試薬層の組成に４−メトキシ−１−す７トー
ル０．７５９　／ｄ、コレステロールオキシター−ゼロ
ＯＯ単位／♂、コレステロールエステラーゼ２０００　
＊位／−、ジメドン０．２１５１９／♂およびペルオキ
シダーゼ７０００率位／♂を加えた他は実施例−１の試
料−１，ｌおよび比較試料−１、璽と同様にして試料１
．［Ｖおよび比較試料−璽、ＩＶを作成した。

これら試料にコレステロール標準水溶−ｆｉｌＵＯ〜／
ｄｉ、２００η／ｄｊおｌび標準血清をそれぞれ１０臂
イクロリッター滴下し、３６℃で１０分間加温後、サク
ラデンシトメーターＰＤＡ−６５（小西六写真工業製）
を用い、赤色光で反射濃度を測定した。

表　　−■ その結果、表−■に示す如く比軟試料では、はとんど発
色が起こらず、コレステロールもしく拡コレステロール
エステルが試薬層中へ収納されていないことがわかるが
、一方、本発明に係る試料では全て良好な呈色を示し、
本発明の試薬層が充分所望の機能を扛たすものであるこ
とがわ力隻る。

代理人　　桑　原　ｖｉ、＊ 手続補正書 昭和５６年１１月２６［コ 特許庁長官島　１）春　樹　殿 １、事件の表示 昭和５６年特許願第　１５５７８８　　号２、発明の名
称 分析素子　　　　　　　　　、。

３、補正をする渚 事件との関係　特許出顆人 住　所　　東１＋（都新宿区西新宿１丁目２６番２号名
　称　（１２７）小西六写真工業株式会社〒　１９１ ７、補正の内容　明細書の浄誓（内容に変更なし）手続
補、正書　　　　賑 ２　発明の名称 分析素子 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号名　称
　（１２７）小西六写真工業株式会社４、代理人 〒１９１ 居　所　　東京都日野市さくら町１番地補正の対象 明細書の「特許請求の範■」の欄 補正の内容 ―許請求の範■を別紙の如く補正する・別紙 特許請求の範囲 口）　光遺過愉で液体不淡透愉の支持体と、流体試料中
の成分と反応する少なくとも一種の試ｍを含む少なくと
も一層の試■層と、譲試醸聯の蒙支神体とは反対傭に位
置し該流体試豆中の成分を該試薬層へ透過きせる少なく
とも一層の員一層管有Ｔる分析素子に１５いて、試薬層
の少なくとも一層が、疎水性かつ、流体試料に実質的に
非膨潤性である禎及び、親水性の外殻から威るＩＩＩＩ
殻多層構ｌｌｔ有する重合体粒子単位から一層されｔ事
を特徴とＴる分析素子。

（３）該重合体単位の親水性外殻同志により結合され、
且つ、流体試料を、実質的に横方向に員謁寥ｔない空隙
を宥する試薬層を、１１ｒするｉｌ費轡徽とする特許請
求の範■第−項配職の分析素子。

手続補正書 特 １、事件の表示 Ｂ１５ｇ年特許願第　１５１＄７８８　　号２　発明の
名称 分析素子 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号名　称
　（＋２７）小西六写真工業株式会社代表取締役　川　
本　　信　　廖 ４゜ ５、補正命令の日付 自発 ６、ｗ正の対象 明細書の「特許請求の範囲」の橢 ｔ　補正の内容 時評請求の範囲を別紙の如く補正する。

時評請求の範囲 （１）　　光透過性で液体不浸透性の支持体と、流体試
料中の成分と反応する少なくとも一種の試薬を含む少な
くとも一層の試薬層と、験試薬屡の該支持体とは仄対傭
に位置し該流体試豆中の成分を蒙試薬層へ透過させる少
なくとも一層の展開層を有する分析素子において１試醸
層の少なくとも一層が、疎水性かつ、流体試料に実質的
に非膠ＷｔＥである！及び、親水性の外殻から成る４Ｉ
ｌｉＩ１１多層構造を有する重合体粒子単位から構成さ
れた事を特徴とする分析素子。

（２）該重合体単位の瞑水性外殻同＊により結合され、
且つ、流体試料を、実質的に横方向Ｋ１１ｌ１１させな
い空隙を有する試薬層を、有することを曽徽とするｆｌ
＃許請求の＊Ｗ禦−項記職の分析素子。

手続補正書 昭和ｓｒ年ＩＺ月２９日 特許庁長官　若　杉　和　夫殿 １　事件の表示 昭和１＄６年特許願第　１５５７８１１号２　発明の名
称 分析素子 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号名　称
　（１２η小西六写真工業株式会社代表取締役　　川　
本　信　廖 居　所　　東京都日野市さくら町１番地賑　補正の対象 明細書のｒ＠＠の詳細な説−」の欄 １、補正の内容

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　光透過性で検体不浸透性の支持体と、流体試
   料中の成分と反応する少なくとも一種の試第を含む少な
   くとも一層の試薬層と、該試薬層の該支持体とは反対側
   に位置し一該流体試薬中の成分を該試薬層へ透過させる
   少なくとも一層の展開層を有する分析素子において、試
   薬層の少なくとも一層が、疎水性かつ、流体試料に実質
   的に非膨潤性である該および親水性の外殻から成る被殻
   多層構造を有する重合体粒子単位から構感された事を特
   徴とする分析素子。
2. （２）該重合体単位の親水性外殻同志に−より納金され
   、かつ、流体試料を、実質的に横方向に展開させない空
   隙を有する試薬層を、有する事を特徴とする特許請求の
   範囲第−項記載の分析素子。