JPS5890167A - 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
学的流体試ネ」中の特定成分を分析する為の定量分析素
子に関する。 従来、流体試料中の成分を分析する方法は多数開発がな
されてきた。例えば自動定量分析装置があげられる。こ
れらは特に病院の臨床検査室等で多用され有用である。 このような自動分析装置は例えば米国特許第２．７９７
．１４９号に記載の如く連続流れ分析に基づき試料、希
釈剤、及び分析試薬を一諸に混合し、これを分析装置に
移送する方法が用いられている。 しかしながら、このような連続自動分析装置は、複雑か
つ高価であり熟練した操作技術者を必要とし、又分析操
作の後には必ず繰返し洗浄操作が必要とされ、これを行
なうに多大な時間と労力を消費し、かつこれらの廃液は
必然的に環境汚染の問題を起こすという欠点を有する。 一方。前述の溶液を用いる分析系に対し、乾燥系の化学
（ドライケミストリイ）を用いる分析系がある。これら
は試験紙又は試験片と呼ばれ、例えば米国特許第３．０
５０．３７３号、或いは同第３、０６１．５２３号に記
載の如く、濾紙等の吸収性担体に分析試薬溶液を含浸さ
せ、乾燥した形で提供される。この試験片は検体である
流体試料中へ浸漬した後引き上げ、試験片の色変化又は
濃度変化を肉眼判定、又は濃度計等の機器の如きもので
測定するものである。 これら試験片はその取扱いが簡便であり、且つ直ちに結
果が得られる事で有用である。しかしながら吸収性担体
中に試薬を４■持して成るこれら試験片は、種々の重大
な欠点を有し、その為用途は定性分析又は半定量分析の
範囲にとど才っている。 これらの欠点を克服するために、米国特許第３、９９２
．１５８号に記載されているよう々分析素子が開発され
た。これは透明支持体上に分析試薬を含有した試薬層及
び、等方的に多孔性の非繊維質多孔性媒体からなる拡散
層を積層したものである。 前記特許の拡散層は （１）流体試料を単位面積肖り一定容量に試薬層内に均
一に配布し く２）流体試料中の分析反応を損害する物質または要因
を除去し く３）分光光度分析を行う際に支持体を経て透過する測
定光を反射するバックグラウンド作用を行なう。 という三つの機能を有するとされている。 同上特許には、珪藻土粒子、白色顔料、又は不活性白色
ガラスピーズをセルロースエステル等のポリマー素材結
合剤を用いて形成した多孔性皮膜が記載されている。 これらは前記の拡散層に要求される三つの機能を有して
いるとされている。しかしながら、どれらの皮膜は本質
的に脆弱な強度しか有する事ができず、破損の度合が大
きく安定して供給する事が困難であり、血球の如き細胞
又は大複合蛋白質を含む流体試料を適用した場合、孔の
目詰り、もしくは不均一透過の如き不望の現象を起こす
という欠点を有している。又製造の面からも塗布の条件
をきびしくコントロールする必要があり、それをはずれ
ると一定の空隙率を得る事は困難である。 更に微結晶コロイド粒子、即ちセルロース微結晶の如き
粒状物質は水性流体試料の存在下で膨潤する傾向にある
。従って、上記材料から製造された多孔性粒状構造層は
流体試料の適用により、層内の空隙を部分的又は完全に
閉塞し、流体の流れを著しく阻害する欠点を有する。又
、同号特許の別の態様として不活性なガラスピーズ又は
同樹脂の如き非粘着性粒子をゼラチン又はポリビニルア
ル　５− コールの如き親水性コロイド粘着剤として用いて多孔性
層構造体を形成するものが挙げられている。 しかしながら、これは上記粘着剤の量によって多孔性層
の空隙率は変化し十分な接着強度を有する程度に親水性
コロイドを添加すると空隙率は減少し、流体試料の流れ
を阻害し、又、逆に少なくすると該層構造体をとりえな
い程脆弱なものとなる。又更に接着剤となる親水性コロ
イドは、水溶性であるという理由により水性流体試料が
存在する場合に接着強度の更なる低下を起こす欠点を有
する。又、同号特許に開示されている多孔性層は前記流
体試料中に含まれる多くの大複合巨大分子及び細胞が孔
内に詰り易すく、流体の流れを妨害しがちであるという
欠点を有している。 又、米国特許第２．２９７．２４７号及び同第２．７４
５．１４１号には粒子を熱軟化もしくは、溶媒軟化し固
めた凝集粒子層が開示されている。この層においては、
粒子は相互接触点で互いに融合している。この事は同上
特許で開示されている凝集粒子層を構成する粒子が熱軟
化もしくは溶媒軟化により、変形を　６− 起こし易く所望の粒子間空隙を減少もしくは全くなくし
てしまう欠点を有している事を示している。 米国特許第２．２９７．２４８号には、粒子を′適当な
セメント”で接着させた粒状構造物でちるフィルター要
素が開示されている。しかしながら、これも同様に接着
剤の量により粒子間空隙をうめ易く、それ散大複合巨大
分子や細胞により詰まりやすく、前記流体の流れを阻害
しやすいばかりでなく、これらを全く含まない流体の流
れも遅延されるという欠点を有している。更には、特開
昭５５−９０８５９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。 上記特許も前述の特許と同様に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
少々すぎる場合には充分な接着強度が得られないだめ、
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ばならず、
一定の空隙率を制御することが困難である。又、接着剤
の熱軟化による変形によって不活性ビーズを粘着結合さ
せているだけで接着強度が低いという欠点を有する。 従って本発明の目的は、一定の空隙率を制御することが
容易であり、且つ接着強度が高い粒子構造物から形成さ
れた粒子結合体からなる展開層を有し優れた定量性をも
つ分析素子を提供することにある。 本発明者等は、鋭童検討を取ねた結果、下記構成を有す
る分析素子を用いることにより、上記欠点を克服するこ
とができた。 即ち、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み、且つ親
、水性コロイドからなる少々くとも一層の試薬層と、前
記試薬層の該支持体とは反対側に位置し、前記流体試料
中の成分を前記試薬層へ透過させる少なくとも一層の単
位面積当シはぼ一定容量の試料を試薬層に供給するよう
な展開層とを有する分析素子であって、前記展開層が前
記流体の輸送を可能とする空隙率が２５乃至８５チの相
互連絡空隙を有する非膨爛性三次元格子である粒子結合
体からなり前記粒子結合体は前記流体に非膨潤性、不浸
透性であり、且つ反応性基を有するサイズ１乃至３５０
ミクロンの熱安定性有機高分子重合体粒子からなる分析
素子によシ前記の目的を達成し得ることが判明した。 本発明の分析素子は、光透過性で且つ液体不浸透性の支
持体と、試薬中の成分と反応する試薬を含む親水性コロ
イドからなる試薬層と、一定容量の試料を試薬層に供給
する展開層とを有するものであり、特に上記展開層が反
応性基を有するサイズ１乃至３５０ミクロンの熱安定性
有機高分子重合体粒子により形成された三次元格子であ
る粒子結合体からなることを特徴とするものである。 以下、本発明の分析素子について更に詳細に説　９− 明する。 本発明の分析素子における前記の光透過性で液体不浸透
性の支持体（以下１．Ｑ’ｔに支持体と略す）は、光透
過性で肚つ液体不浸透性であればその種類を間ないが例
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、マ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、好捷しくけ約５０ミクロ
ンから２５０ミクロンである。また、本発明に係る支持
体の観察側の一側面は、その目的に応じて任意に加工す
ることは可能である９次に上記の支持体上に本発明に係
る前記試薬層を設ける場合、直接被覆することもできる
が、場合によっては、光透過性の下塗り、すを使用して
試薬層と支持体との間の接着性を高めることは効果的で
ある。 本発明に係る上記試薬層は、＃）・′づに分析すべき検
体成分と定量反応を行なわせる試薬、類を含有せしめ、
該層内で定量反応を行なわしめるために使用される。 　１０− そして上記試薬層は親水性コロイドを媒体とし、支持体
上に塗布することによって層として設けたため、濾紙の
如き担体に試薬を含浸させる従来のものとは異なり、均
一に試薬類を含有することが可能であり、かつ、試薬の
含有量を自由にコント物質としては、天然まだは合成の
高分子物質が好ましいが、更に好ましくはゼラチン、変
性ゼラチン等のゼラチン誘導体、ポリビニルアルコール
、ポリビニルピロリドンなどがあげられる。この中で特
に好ましい親水性コロイド物質としては、ゼラチン等の
ゼラチン誘導体を挙げることができる。 これらの親水性コロイド物質は約１５０〜約５００チの
膨潤度を有することが好ましく、また、その膜厚は所望
に応じて選択することが可能であり、少なくとも約５ミ
クロン以上であることが必要である。 上記のようにして形成される試薬層に含有される試薬は
、試料中の分析すべき検体成分及びこの成分を分析する
ために選択した分析反応によって決まることは言う壕で
もない。寸だ、選ばれた分析反応が二種以上の試薬から
構成されている場合この試薬を同一試薬層内に一諸に混
合して含有させても、また、二種以上の試薬を別層とし
て含有させてもよい。これらは分析反応自体の作用機構
によって決定されることもあり、好ましくない影響を及
ぼさない限りにおいて、その構成は任意である。 一方、試料中の二種以上の検体成分を、同一の試薬層内
で分析反応を行なうことは可能である。 この際、二重以上の分析反応は相互に他を妨害しないよ
うに、丑た、生成した反応生成物を測定する際、同様に
互いに他に影響を及？”ｌｌｊさないよう分析反応を選
択する必要がある。 以上により構成された試薬層は、一般的には本発明に係
る支持体上に塗布方法によって被覆することができるが
、前述のとおり試薬層と（１７−揚′体との間に本発明
の目的に適応しないものは別として各種の層を設けｌ）
ことができる。 本発明における前記の展開層は、流体試料の輸送を可能
とする空隙率が２５乃至８５チの相互連絡空隙を有する
非、彰＠性三次元格子である粒子結合体からなり、上記
粒子結合体は前記流体に非膨潤性、不浸透性であり、且
つ反応性基を有するサイズ１乃至３５０ミクロンの熱安
定性有機高分子重合体粒子からなるが、本発明において
はこの重合体粒子は、粒子単位同志が接触部分において
上記の反応性基により直接化学結合したものであるか、
捷たは粒子単位同志が結合部分において上記反応性基に
より低分子化合物を介して化学結合したものであること
が好ましい。 本発明の粒子結合体からなる展開層は流体試料、特に生
物学的流体試料中に溶解又は分散した多くの高分子量物
質、赤血球等の血球類、又は流体分析操作に用いる相互
作用性組成物を空隙構造内に詰りを生じることなく、又
は流体輸送に実質的に妨害する事なく容易に収容又は分
離濾過する事が可能である。 本発明の分析素子は分析対象物（以下被検体と　１３− 称す）である低分子量もしくは高分子量物質のいづれか
を含む液体に対して非常に有効な拡散機能を果たす事が
できる。即ち、これら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分析素子内に均一に分布
可能であり、計量可能であり、更に容易に輸送可能であ
る粒子状構造層を有する。 本発明の反応性基を有する熱安定性高分子重合体粒子単
位から形成される粒子結合体からなる展開層は、上記の
ように粒子単位の接触部分において粒子単位同志の反応
性基が互いに反応を起こして三次元格子を生成したもの
であるか、まだは粒子単位の結合部分において粒子単位
同志の反応性基が低分子化合物を介して互いに反応を起
こして三次元格子を生成したものであり、粒子単位同志
は強固な化学結合によ）て結合されたものである。 従って、前記粒子結合体からなる１１（間層の強度は充
分に物理的外力に対して外形、構造を保持しうるに充分
なものであることは明白である。 本発明においては上記島分子重合体粒子単位は、　１４
− そのサイズが好ましくは約１乃至３５０ミクロンであり
、これら粒子単位は相互連絡空隙を含む三次元格子であ
る粒子結合体を形成し、かつ空隙体積の合計が約２５乃
至８５係である。 本発明の流体不υ透性、非膨潤性粒子結合体は前記流体
が実質的に浸透しない事を示し、かつ非膨潤性とは流体
に接触した時に、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、例えばエイ・グリーン（Ａ　、
　Ｇｒｅθｎ）及びジー・アイ・ビー拳しベンソン（Ｇ
、■、Ｐ、Ｌθｖθｎ８０ｎ）著ジャーナル・オフ゛壷
フォトグラフィ・ンク・ザイエンス（Ｊｏｕｒｎａｌ　
ｏｆ　Ｐｈｏｔｏ（７ｒａｐｈｉｃ　５ｃｉｅｎｃｅ　
）第２０巻、第２０５貢（Ｈ）７２年）に示される型の
膨潤計を使用し、所望の流体下で測定する事ができる。 即チ、ポリエチレンテレフタレート支持体の如き適当な
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、又は、（２）　　５０乃至３
５０ミクロンの範囲内の乾燥膜厚の層を形成し、前記膨
潤変針を用い、該フィルム又は層を３８℃の液浴に約２
５分間浸す事により生じるフィルム又は層の厚さの増加
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２０係未満、好ましくは約１０係未満のもの
が好址しい高分子重合体粒子材料として用いる４Ｊ＜が
できる。 本発明の粒子結合体を構成する高分子重合体粒子単位の
サイズは上述の範囲内で広く可変であり、種々のサイズ
のものを混合して用いることも可能であるが、奸才しい
態様では、これら粒子単位は実質的に均一サイズである
。好１しくけ粒子単位表面は曲面状であり、より好吐し
くけ実質的に球状である。有機高分子重合体粒子単位の
サイズにより、ある程度展開層に含壕れる空隙のサイズ
が規制される。６乃至８ミクロンの範囲にある赤血球の
如く完全に細胞状の構造のものを含む流体試料を適用す
るに好ましい態様では、比較的太き々サイズの粒子単位
を用いる。このような場合２０乃至３００ミクロン、好
１しくは２０乃至１．５０ミクロンのサイズのものを用
いることが可能である。 生物源の巨大分子のような大複合分子、例えばリボ蛋白
質、抗原等の輸送に関する場合１〜１００ミクロン、好
ましくは２乃至５０ミクロン、さらに好ましくは２乃至
２０ミクロンのオーターのサイズ範囲である。更に小さ
い分子サイズの被検体、例えばグルコース分子、尿酸分
子等を含む水性流体の場合は１乃至３０ミクロンの範囲
内のサイズの粒子単位を用いる事ができる。 本発明の好ましい態様の１つである隣接粒子単位間の直
接化学結合は、同種の反応性基を有する隣接粒子単位同
志、例えば、エポキシ基を有する粒子単位同志の反応に
より形成されてもよいし、異種の反応性基を有する粒子
単位同志、例えばエポキシ基を有する粒子単位とアミン
基を有する粒子単位との反応により、形成されてもよい
。 また本発明のもう１つの好ましい態様である低分子化合
物を介した隣接粒子単位間の化学結合は、同種の反応性
基を有する隣接粒子単位と低分子化合物、例えば、エポ
キシ基を有する粒子単位等ジアミノ化合物との反応によ
り形５ν１されてもよいし、異種の反応性基を有する粒
子単位と低分子化合物、　１７− 例えばアミン基及びカルボキシル基を各々別々に有する
粒子単位と、ビスホルミル化合物との反応により形成さ
れてもよい。父上記２つの好ましい態様における各粒子
単位は二種以上の反応性基を有していてもよい。反応性
基を直接又は低分子化合物を介して化学結合させる為に
は、必要に応じて加熱してもよいし、触媒を用いても良
い。反応性基を有する粒子単位は例えば、反応性基又は
その前駆体を有する単量体を単独重合又は共重合するこ
とにより得ることができる。 」二記に各粒子単位は二種以上の反応性基を有してもよ
いと記載しだが、二種以上の反応性基を有する粒子単位
は、例えば異種の反応性基又は、その前駆体を有する単
量体を共重合することにより得ることができる。反応性
基の前駆体を有する単量体を用いた場合には、例えば粒
子単位を形成した後に、例えば加水分解等により反応性
基を有する粒子単位とすることができる。本発明におい
て反応性ノ、（を有する単量体単位は、重合体粒子単位
中約０．１乃至約３０重量パーセントであることが好　
１８− ましく、特に０．５乃至２０パーセントであることが好
ましい。 本発明の好捷しい態様の１つである隣接粒子単位間の直
接化学結合に関して実に詳しく説明すると、上述の同種
の反応性基を有する隣接粒子単位同志の反応によシ、直
接化学結合を形成するのに適した反応性基を有する単量
体としては、例えばエポキシ基を有する単量体、アジリ
ジル基を有する単量体、ホルミル基を有する単量体、ヒ
ドロキシメチル基を有する単量体、イソシアネート基を
有する単量体、チオール基を有する単量体、カルバモイ
ル基を有する噂量体が挙げられる。 エポキシ基を有する単量体と１−では、例えばグリシジ
ルアクリレート、グリシジルメタアクリレ−Ｙ１アリル
クリシジルエーテル、４−ビニルシクロヘキサンモノエ
ポキザイド等が挙げられる。 アジリジル基を有する単量体としては、例えばアジリジ
ルエテルメタアクリレート、１−エチレンスルホニルア
ジリジン、１−エチレンカルボニルアジリジン、アジリ
ジルエチルアクリレート等が挙げられる。ホルミル基を
有する単４１１体としては、例えばアクロレイン、メタ
アクロレイン等が挙げられる。ヒドロキシメチル基を有
する単量体としては、例えばＮ〜メチロールアクリルア
ミド、Ｎ−メチロールメタアクリルアミド、Ｎ−メチロ
ールジアセトンアクリルアミド等が挙げられる。イソシ
アナート基を有する単量体としては、例えばビニルイソ
シアナート、アリルイソシアナート等が挙げられる。チ
オール基を有する単量体としてハ、例工ばビニルチオー
ル、Ｐ−チオールスチレン、ｍ−チオールスチレン、ビ
ニルベンジルチオール及びこれらのアセチル体等が番げ
られる。カルバモイル基を含む単量体としては、例えば
アクリルアミド、メタアクリルアミド、マレインアミド
、ジアセトンアクリルアミド等が挙げられる。 反応性基を有する単量体と共重合する他の単量体は、得
られる粒子結合体が液体不浸透性、非膨潤性という条件
をみたす限り任意に選択する事が可能である。 上述の異種の反応性基を有する粒子単位同志の反応によ
り化学結合を形成する場合に用いられる異種の反応性基
の組み合せとしては、例えばディー拳エイチ・ソロモｙ
　（Ｄ、Ｈ，Ｓｏｌｏｍｏｎ　）著「ザケミストリー　
オブ　オーガニック　フィルムフオーマーズ」　（“Ｔ
ｈｅ　（１！ｈｅｍｌｅｔｒｙ　ｏｆ　Ｏｒｇａｎｉｃ
Ｆｉｌｍ　Ｆｏｒｍｅｒｅ　’　）　　（１９６７）に
記載のものが挙げられる。具体的には、例えばエポキシ
基とアミン基、カルボキシル基とアミノ基、カルバモイ
ル基とヒドロキシメチル基、カルバモイル基とメトキシ
基、ヒドロキシメチル基とカルボキシメトキシメチル基
、ヒドロキシル基とカルボキシル基、エポキシ基と−ｃ
ｏｏｃ４Ｈ，（ｔ）基、ウレイド基とカルボキシル基、
ホルミル基とヒドロキシル基、ビニルスルホニル基ドア
ミノ基、ハロエチルスルホニル基とアミノ基、活性メチ
レン含有基とホルミル基、エポキシ基とカルボキシル基
、アジリジル基とアミノ基、アジリジル基とカルボキシ
ル基等が挙げられる。 上記の各種の反応性基を有する単量体のうちエポキシ基
、アジリジル基、ヒドロキシメチル基又２１− はカルバモイル基を有する単量体の具体例としては１前
・°述・めものが添げられる。その他の反応性基を有す
る単量体の例を次に示す。カルボキシル基を有する単量
体としては、例えばアクリル酸、メタアクリル酸、イタ
コン酸、マレイン酸、イタコン酸半エステル、マレイン
酸半エステル等が挙げられるアミン基を有する単量体と
しては、例えばアミノスチレン、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミ
ンエチルアクリレート、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノエチル
メタアクリレート等が挙げられる。メトキシ基を有する
単量体としては、例えばアクリル酸メトキシエチル、ア
クリル酸エトキシエチル、メタアクリル酸メトキシエチ
ル、メタアクリル酸エトキシエチル等が挙げられる。−
００００４Ｈ（１（ｔ）を含む単量体としては、例えば
アクリル酸−ｔａｒｔ−ブチル、メタアクリル酸−ｔｅ
ｒｔ−ブチル等が挙げられる。ウレイド基を有する単量
体としては、例えばアクリル酸ウレイドエチル、メタア
クリル酸ウレイドエチル、ウレイドビニルエーテル（例
えば、式ＣＨ２＝　Ｃ！ＨＯＮＲＯＯＮＨＲで示される
もの、ここにＲは水２２− 素原子又はメチルを、Ｒ′　は水素原子又はメチル、エ
チルの如き低級アルキルを表わす）等が挙げられる。ヒ
ドロキシル基を有する単量体としては、例えば２−ヒド
ロキシプロパルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメ
タアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタアクリレ
ート、２−ヒドロキシプロパルアクリレート等が挙げら
れる。ノ・ロエチルスルホニル基を有する単量体として
は、例えハクロルエチルスルホニルエチルメタアクＩＪ
Ｌ／−ト、フロモエチルスルホニルエチルメタアクリレ
ート等が挙げられる。ビニルスルホニル基を有する単量
体としては、例えば２−（ビニルスルホニルアミノ）エ
チルメタアクリレート、ビニルスルホニルメチルスチレ
ン等が挙げられる。活性メチレン含有基を有する単量体
としては、例えばアクリロイルアセトン、メタアクリロ
イルアセトン等が挙ケられる。カルボキシメトキシメチ
ル基を有する単量体としては、例えばＮ−カルボキシメ
トキシメチル−アクリルアミド、Ｎ−カルボキシメトキ
シメチル−メタアクリルアミド等が挙げられる。 前述の二種以上の反応性基を有する粒子単位を用いた場
合には、上述の同種の反応性基による化学結合及び、異
種の反応性基による化学結合が生ずる。又、反応性基を
有する粒子単位を二種以上用いて粒子結合体を生成する
ことも可能である。 次に本発明の好ましい態様の他の１つである隣接粒子単
位間の化学結合が低分子化合物を介して行われるものに
ついて更に詳しく説明すると、隣接粒子単位間の化学結
合が低分子化合物を介して行われるのに適した反応性基
を有する単量体としては、前記の直接化学反応結合を形
成するのに適した反応性基を有するｔ４１を体の例とし
て挙げられた全ての’４ｉ量体を挙げることができる。 上述の反応性基を有する単量体は、種々の低分子化合物
と化学結合を起させることが可能でちる。 例えば、写真分野において慣用のゼラチンの硬膜剤が前
述の低分子化合物として用いることができる。 更に、エポキシ基を有する単量体と化学結合する低分子
化合物としては、例えば、ビスフェノール化合’４ｍ　
（ビスフェノールＡ等）、ジカルボン酸化合物（コハク
酸等）、アミン化合物（メタンジアミン、ジエチレント
リアミン、エチレンジアミン、ｎ−ヘキシルアミン等）
が挙げられる。 アジリジル基を有する単量体も、同様に前述の低分子化
合物を用いることが可能である。カルボキシル基を有す
る単量体と化学結合する低分子化合物としては、ビスエ
ポキシ化合物（例えば、ヘキサメチレンビスオキシラン
等）、エピハロヒドリン化合物（エピクロルヒドリン等
）、グリコール化物（エチレンクリコール等）、ジヒド
ロキシ化合物（■（ＯＨ２Ｃ００Ｃ−ｅ）−ＣＨ２−Ｃ
＞Ｃ００ＣＨ２０Ｈ）分子量７０乃至４００のジニトリ
ル化合物、又、多価金属塩、例えばＡｌ　、　Ｂａ　、
　Ｃａ、　Ｓｒ　、　Ｍｇ及びｐｂの酸化物、水酸化物
及び酢酸塩も、有用に用いることが可能である。 ２５− 活性メチレン含有基を有する単量体と化学結合をする低
分子化合物としては、ジアルデヒド化合物（例えば、グ
ルタルアルデヒド等）が有利に用いる事が可能である。 アミン基を有する単量体と化学結合する低分子化合物と
しては、例えば、アルデヒド及びジアルデヒド化合物（
ムコクロル酸、グルタルアルデヒド等）、ジイソシアナ
ート化合物（ヘキサメチレンジイソシアナート等）、ビ
スエポキシ化合物（ヘキサメチレンビスオキシラン等）
ジスルホニルクロリド化合物（フェノール−２，４−ジ
スルフオニルクロリド等）が用いる事が可能である。 本発明の反応性基を有する単量体と、該単量体と化学結
合する低分子化合物は、各々同志の反応性及び他の目的
により広範な範囲の組合せの中から、その組合せを適宜
送択すべきであり、例えばデー骨工’７チ・ンロモン（
Ｄ　、　Ｈ、ｎｏｌｏｍｏｎ　）著「ザ・ケミストリー
・オブ・オルガニック・フィルム・フオマーズ」　（“
Ｔｈｅ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　Ｏｆ　ＯｒｇａｎｉｃＦ
ｉｌｍ　Ｆｏｒｍｅｒｓ　’　）　　ジョン・ウイリー
アンドーサ２６− ンズ（株）　（１９６７）に記載のものも有利に用いる
ことができるが、上述の本発明の反応性基を有する単量
体と該単量体と化学結合する低分子化合物の組合せは、
好寸しい態様の一例であって、本発明を何ら限定するも
のではない。 本発明の低分子化合物は、本発明の重合体粒子単位中の
反応性基を有する単量体に対して、約２培モル乃至０．
００５倍モル用いることが可能であるが、好ましくは約
１．５倍モル乃至０．０１倍モルである。 前述の反応性基を有する単量体と共重合する他の好まし
い単量体の例を以下に示す。 〔式中Ｒ’、Ｒ２は同一であっても異なってもよく、水
素原子、ハロゲン原子、１乃至１０＠の炭素原子を有す
る置換もしくは未置換のアミノ基を含まないアルキル基
、又はアリール基の如き非障害性置換基を表わし　Ｒ３
は水素原子、）＼ロゲン原子、又は炭素原子１乃至１０
個の置換、もしくは未置換のアミン基を含捷ぬ脂肪族基
、もしくは芳香族基を表わす。）脂肪族基及び芳香族基
としては例えばアルキル基、アルコキシ基、アリール基
、アリールオキシ基が挙げられる。式（■）で示される
単量体としては、例えばスチレン、ビニルトルエン、ビ
ニルベンジンクロリド、ｔ−ブチルスチレン等がある。 （■

【） ｃＨＲ６＝　ＯＲ’　−０００Ｒ５ 〔式中Ｒ６は式（Ｔ）におけるＲ１　　と同義であり　
Ｒ４は水素原子又はメチル基　Ｒ５はｔＷ換又は未置換
のそれぞれ炭素原子１乃至１０個を有するアリール基、
アルキル基、アルカリール基及びアラルキル基）（［）
アクリロニトリル、メタアクリロニトリルの如き、重合
性不飽和ニトリル単量体。 （ｔＶ）ジビニルベンゼン、Ｎ、Ｎ−メチレンビス（ア
クリルアミド）、エチレンジアクリレート及びエチレン
ジメタアクリレートの如き、二つの付加重合性基を有す
る粒子内架橋性単量体。 これらの単量体及び前記反応性基を有する単量体を適宜
組合わせて共重合させる事で、本発明の高分子重合体粒
子単位を構成する事が可能である。 粒子単位は、これらの単量体単位を（Ｉ）　、　（’［
）及び（ｍ）のものについては、それぞれＯ乃至９９．
５重量パーセント、（ＴＶ）のものについてはＯ乃至１
０重量パーセント、好ましくはＯ乃至５Ｍ量パーセント
含有することが好ましい。 本発明の粒子結合体を形成する高分子重合体粒子単位の
代表的具体例を以下に示すが、これによって本発明が限
定されるものではない。又、各例示化合物の後の〔〕内
は重合反応に用いた単量体の重ｉｔ　パーセントを示す
。 （例示化合物） （１） ポリ（スチレン−コーグリシジルメタアクリレ−ト　）
（９０／１０：］ （２） ポリ（スチレンーコーメチルアクリレートーコーグリシ
ジルメタアクリレー）　）　（８０／１５１５　〕−四
　− ポリ（スチレン−ゴーｎ−ブチルメタアクリレート−コ
ーグリシジルメタアクリレート）（７５／１５’／　１
０　〕。 （４） ポリ（スメレンーコービニルベンジルクロリドーコ〜グ
リシジルメタアクリレート）　（８０／１０／１０）。 （５） ポリ（スチレンーコージビニルベンゼンーコーグリシジ
ルアクリレート）〔９０／２／８〕。 （６） ポＩＪ（Ｐ−ビニルトルエン−コーグリシジルメタアク
リレ−）　）　（９０／１０　）。 （７） ポリ（メタアクリレート−コーグリシジルメタアクリレ
−ｈ　）　（８０／２０　Ｅ。 （８） ポリ（スチレンーコーＮ、Ｎ−ジメチルアミンエチルメ
タアクリレート）［９５１５）。 ３０− ポリ（スチレンーコーアジリジルエチルメタアクリレー
　ト　）（９５１５）　　。 （１０） ポリ（スチレンーコーメチルアクリレートーコーアクロ
レイン）〔９０１５１５〕。 （１１） ポリ（スチレンーコーアクリルアミド）（９５１５）。 （１１２） ポリ（スチレンーコービニルチオール）（９５１５：］
。 （１３） ポリ（スチレンーコーメチロール化アクリルアミ　ド　
）（９５１５〕　。 α４） ポリ（スチレンーコーｔ　−フチルアクリレート−グリ
シジルメタアクリレート）〔９５１５１５）。 （１５） ポリ（スチレンーコービニルイソシアネート）（９５１
５）。 ポリ（メチルアクリレートーコースチレンーコーＮ−メ
チロールアクリルアミド）　（５０／　３５／　１５　
’ＩＩ。 （１７）　　　　　’ ポリ（スチレンーコーグリシジルメタアクリレートーコ
ーＶ、Ｎ−ジメチルアミノエチルメタアクリ　レー　１
−　　）　　Ｃ９０１５１５）　　。 （１８） ポリ（スチレンーコーメタアクリル酸−コーアクリルア
ミド）［：９５／２／３）。 （［９） ポリ（スチレンーコーＮ−メチロールアクリルアミドー
コーアクリル酸メトキシエチル）〔９０１５１５〕。 （２０） ポリ（Ｐ−ビニルトルエンーコーＮ−メチロールアクリ
ルアミドーコーアクリル酸）〔ｇ□　／８／２　）。 （２１） ポリ（メチルメタアクリレートーコーグリシジルメタア
クリレートーコーｔ−ブチルアクリレート　）　　〔８
０／１０／１０　　）　。 （２２） ポ＋）ＧスチレンーコーＰ−ビニルベンジルクロリドー
コーアクリル酸−コーアクリル酸ウレイドエチル）　Ｃ
７５／１０１５　／１０　：］。 （２３） ポリ（スチレンーコーメタアクロレインーコーａ−ヒド
ロキシエチルメタアクリレート）（９０１５１５）。 （２４） ポリ（スチレンーコーアクロレインーコーアセトアセト
キシエチルメタアクリレート）［８５１５／１０：）。 −（２５） ポリ（スチレンーコーＮ、Ｎ−ジメチルアミンエチルア
クリレートーコービニルスルホニルエチルメタアクリレ
ート）〔９０１５１５〕。 （２６） ポリ（ｐ−ビニルトルエンーコーアミノスチレンーコー
ビニルスルホニルエチルメタアクリレー３３− ト　）　　（８５／１０１５　　）　。 （２７） ポリ（スチレンーコーＮ、Ｎ−ジメチルアミンエチルメ
タアクリレート）　（９０／１０　〕。 （２８） ポリ（スチレンーコーアクリル酸）（９７／３’］。 （２９） ポリ（スチレンーコーアクリルアミド）（９７／３）。 （３０） ポリ（Ｐ−ビニルトルエン−ブーｔ−ブチルアク　リ　
レー　））１１９５１５）　。 （３１） ポリ（メチルアクリレートーコーメタアクリルアミド）
（９５１５）。 （３２） ポリ（スチレン−ゴーＮ−メチロールアクリルアミド）
（９５１５）。 （３３） ポＩＪ（Ｐ−ビニルベンジルクロＩＪ）’−：１ｆｆ−
Ｎ　−−ａｌｌ　　− メチロールアクリルアミド）（９６／４）。 （３４） ポリ（スチレンーコーイタコン酸）〔９８／２〕。 （３５） ポリ（スチレン−ヨーｔ−ブチルアクリレート）［９２
／８：］。 （３６） ポリ（メチルアクリレートーコースチレンーコーアクロ
レイン）　Ｃ３０／６５１５　〕。 （３７） ポリ（メチルメタアクリレートーコースチレンーコ−２
−ヒドロキシエチルメタアクリレート）〔２５／７０１
５〕。 （３８） ポリ（スチレンーコービニルスルホニルエチルアクリレ
ート）〔８０／２０〕。 （３９） ポリ（スチレンーコーＮ、Ｎ−ジメチルアミンエチルア
クリレート）（９０／１０）。 （４０） ポリ（スチレンーメチルアクリレートーコーアセトアセ
トキシエチルアクリレート）［：９０１５１５　］。 （４１） ポリ（スチレンーコーメタアクリル酸）　［９５１５］
。 （４２） ポリ（スチレンーコーＮ、Ｎ−ジエチルアミノメチルア
クリレート）Ｃ９７，５／２．５〕。 上記例示化合物のうち、一種類の反応性基を有するもの
の例は例示化合物（１）〜（１６）でありそれぞれ反応
性基の異なった単量体単位を二種以上同一の粒子単位内
に含むものの例は例示化合物（１７）〜イ６）までの化
合物であり、また実に本発明は、一種の反応性基を有す
る単量体煩位を含む高分子重合体粒子単位と上記反応性
基と異なった一種の反応性基を有する単量体単位を含む
高分子重合体粒子単位等を用いることが可能であり、そ
の組合わせの代表的具体例を示すと以下の通りになる。 Ａ）　例示化合物（１）と例示化合物（２７）Ｂ）　例
示化合物（２８）と例示化合物（２９）Ｃ）　例示化合
物（１）と例示化合物（３０）Ｄ）　例示化合物（３１
）と例示化合物（３２）Ｅ）　例示化合物（３３）と例
示化合物（３４）Ｆ）　例示化合物（１）と例示化合物
（３５）Ｇ）　例示化合物（３６）と例示化合物（３７
）Ｈ）　例示化合物（３８）と例示化合物（４２）工）
　例示化合物（４０）と例示化合物（１０）Ｊ）　例示
化合物（４１）と例示化合物（１）以下に本発明の例示
化合物の合成例を示すが、本発明はこれらにより限定さ
れるものではない。 合成例−１ 例示化合物（１）の合成 スチレン９０部、グリシジルメタアクリレート１０部、
２．２７−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル
）３部の単量体及び重合開始剤の混合物を上記単量体に
対して３重量パーセントのリン酸三カルシウム、０．０
４重量バーセントのドテシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウムからなる水溶液７００．１１１７中に、ＴＫ−ホモ
ジェッター（特殊機化工業製）で５００Ｏｒｐｍの攪拌
速度で攪拌しながら添加した。 　３７− 添加後、約３０分間攪拌し、顕微鏡で観察しながら、約
２０ミクロンの粒径になった所で、通常の攪拌器（イカ
リ型）、冷却管、窒素ガス導入管及び温度計を付けた４
頭フラスコに混合物を入れ、２００ｒｐｍの攪拌速度に
切り換えて、窒素ガス気流下、６０°Ｃで８時間重合反
応を行ない、反応を完結させた。 次に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、
重合体粒子を濾別し、乾燥させて平均粒径１８ミクロン
の重合体粒子単位を得だ。 合成例−２ 例示化合物（３）の合成 スチレン７５部、ｎ−ブチルメタアクリレート１５部、
グリシジルメタアクリレート１０部及び２．２′−アゾ
ビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）３部の単量体
及び重合開始剤の混合物を上記単量体に対して２重量パ
ーセントのリン酸三カルシウム、０．０２　重ｉ　バー
セントのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムからな
る水溶液７００ｍ１中にＴＫ−ホモジェッターを用いて
２００Ｏｒｐｍの攪拌器−あ　− 度で攪拌しながら添加した。添加後、３０分間同攪攪拌
度で攪拌し、顕微鏡で観察し、単量体混合物の液滴が粒
径約１００ミクロンになったところで、合成例−１と同
様の反応及び操作を行ない、平均粒径１００ミクロンの
重合体粒子単位を得た。 合成例−３ 例示化合物（４２）の合成 スチレン９７．５部、Ｎ、Ｎ−ジエチルアミンメチルメ
タアクリレート２．５部に２．２′−アゾビス（２，４
−ジメチルバレロニトリル）３部を溶解し、単量体混合
物とした。ついで、上記単量体に対し一’ｒ３重ｉ１パ
ーセントの親水性シリカ−アエロジル２００（テグサ社
製）から成る水溶性７００　ｍｌを調製し、上記水溶液
をＴＫ−ホモジェッターにより６０００ｒｐｍの攪拌速
度で攪拌しながら、上記単量体混合物を添加した。添加
後、約３０分間、同攪拌速度で攪拌し、顕微鏡観察によ
り、約２０ミクロンの液滴に分散されたところで、通常
の攪拌装置（イカリ型）、冷却管、窒素ガス導入管及び
温度計を付けた４頭フラスコに分散液を入れ窒素ガス気
流下、２５０ｒｐｍの攪拌速度で、６０℃で８時間重合
反応を行ない、反応を完結させた。次いで内容物を室温
棟で冷却し、希炭酸ナトリウム水溶液で洗い、次いで水
洗を繰シ返えし行ない、重合体を濾別、乾燥し平均粒径
１６５ミクロンの重合体粒子単位を得た。 合成例−４ 例示化合物（４１）の合成 スチレン９５部、メタアクリル酸５部に２．２’−アゾ
ビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）３部を溶解し
、単量体混合物とした。次いで上記単量体に対して３重
量パーセントのアルミニウムオキシド（テグサ社製）か
ら成る水溶液７００　ｍｌを調　　　、。 製Ｌ、ＴＫ−ホモジェッターによｐ　６０００ｒｐｍの
攪拌速度で一上記水溶液を攪拌しながら、上記単量体混
合物を添加した。添加後、同攪拌速度で約３０分間攪拌
を行ない、顕微鏡観察で単量体混合物の液滴の粒径が約
１５ミクロンになったところで、合成例−３と同様の反
応及び操作を行ない、平均粒径工６ミクロンの重合体粒
子即位を得た。 上記の本発明に係る反応性基を含む熱安定性高分子重合
体粒子単位は、典型的にはガラス転移温度（以下Ｔｇと
略す）が３０’Ｃ以上、好ましくはＴｇが４０℃以上で
ある。本明細書でいうＴｇとは高分子重合体がガラス状
態からゴム状態、又は流動性重合体へ状態変化する温度
を意味し、熱安定性の指標となるものである。高分子重
合体のＴｇは例えばテクニック・アンド・メンード・オ
プ・ポリマー・エバリユエーション（Ｔｅｃｈｎｉｑｕ
ｅｓ　ａｎｄＭｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　Ｐｏｉｙｍｅｒ　
Ｅｖａｌｕｔｉｏｎ　）第１巻、マーセル−デツカ−社
（Ｍａｒｃｅｌ　Ｄｅｋｋｅｒ　、工ｎｃ、）　Ｎ、Ｙ
。 （１９６６）に記載の方法に従い測定する事ができる。 本発明の粒子結合体構造層すなわち、展開層は、種々の
方法を用いて製造する事が可能である。好ましい方法の
１つとして下記の工程を挙げる事ができる。 （１）本発明の反応性基を含む熱安定性有機高分子重合
体粒子単位を、該粒子を溶解しない液体キャリヤーに分
散し安定な分散液を調製しく２）　この安定な分散液を
支持体に適用し、そして４１− （３）該有機高分子重合体粒子単位の熱安定性温度よシ
低い温度で、該粒子単位の反応性基同志の化学結合を起
こさせながら液体キャリヤーを除去する。 安定な分散液とは、粒子単位同志が凝集塊を形成する事
なくキャリヤー中に存在する事を意味する。展開層を製
造するために有用な分散液は、同分散液を支持体上に適
用するに十分な時間、安定である必要がある。 このような安定な分散液を製造するためには、多くの方
法を単独又は組合わせて用いる事が可能である。例えば
有用な方法の一つとして、界面活性剤を液体キャリヤー
へ添加し粒子学位の分散液中における分布及び安定化を
促進する事ができる。 使用可能な代表的な界面活性剤の例としては、トライト
ン■Ｘ−１００（ローノ、アンドバー、１１オクチルフ
エノキシボリエトギシエタノール）サーファクタント１
０Ｇ■（オリーン社製）ニルフェノキシポリグリシドー
ル）等の非イオン性界面活性剤がある。 −／１２− 上記界面活性剤は広範に選択された量を用いる事が可能
であるが、重合体粒子単位の重量に対して、１０重量パ
ーセント乃至０．００５重量パ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事がで
きる。更に別の方法として該粒子単位と液体ギヤリヤー
の音波処理、物理的混合、及び物理的攪拌処理、ア■（
調製がある。これらは前記の方法と組合わせる事により
、さらに有用である。 本発明の粒子単位は分散液の液体キャリヤーを除去する
際に該粒子単位中に含まれる反応性基同志を化学結合さ
せて粒子結合体から々る展開層を製造するものであるが
、化学結合を起こさせる触媒、たとえば酸、アルカリを
分散液中に存在させる事は有用である。特に酸触媒のう
ち揮発性酸触媒（例えば酢酸等）その他を用いる事は有
用である。又液体キャリヤーを除去の操作は１．有機高
分実施する事ができる。 前記分散液の液体キャリヤーは、水性液体を用いること
ができる。しかしながら、該粒子単位がキャリヤーに不
溶性であり、従って、それらの粒状特性が保持されると
いう条件で種々の有機液体のような他の液体キャリヤー
も使用可能である。 水以外の代表的な液体キャリヤーには、水混和性有機溶
媒、水と水混和性有機溶媒の水性混和物及び適当な水不
混和性有機溶媒がある。水混和性有機溶媒には、低級ア
ルコール（即ち、アルキル基の炭素数１乃至４個のアル
コール）、アセトン及びテトラヒドロフランがある。水
不混本日性溶媒には、酢酸エチルの如き低級アルキルエ
ステル、及びハロゲン化炭化水素（例えばクロロホルム
塩化メチレン及び四塩化炭素等）の如きハロゲン化有機
溶媒がある。 本発明による低分子化合物は、その性質が前記液体キャ
リヤーに溶解する場合には、そのｉｔ溶解し、又そうで
ない場合、通常写真分野で用いられる分散法、例えば直
接分散法、オイルプロテクト分散法等の慣用の方法で液
体キャリヤー中に分散することができる。 本発明の粒子結合体からなる展開層は一つ又はそれ以上
の相互作用性組成物を好都合に含む事ができる。被検体
又は被検体の反応生成物もしくは分解生成物と相互作用
するか、又は上記展開層を組み込んだ分析要素へ被検体
含有流体試料を適用する際に、互いに相互作用する一つ
又はそれ以上の活性成分が前記組成物に含まれる。この
ような相互作用により、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
又は、素子内における検出可能々変化の生成が可能とな
る。 との′相互作用”という表現は、化学的活性、触媒活性
（酸素−基質複合体形成）、免疫活性（抗原−抗体反応
）及び任意の形態の電気的、化学的又は物理的相互作用
を意味する。 これら電気的、化学的又は物理的相互作用により、素子
内に検出可能な変化が放出、生成又は提供可能である。 前記変化により所望の被検体又はその反応生成物、もし
くは分解生成物の存在及び　４５− ／又は、濃度が直接的にか、又は間接的に示される。 生成する検出可能が変化は、放射測定により検出するこ
とが好ましい。放射測定とは、比色測定、ケイ光測定、
放射線計測及びリン光測定、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。 相互作用性組成物の存在可能な種々の成分には比色測定
により検出可能な染料顔料及び複合体；ケイ光測定によ
り検出可能外染料、顔料及び複合体；発光タグ；放射性
タグ；化学試薬；抗原；ノ・フチン；抗体及び抗原−抗
体複合体のような免疫薬剤；酵素；並びに前記成分の前
駆体及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評細は、米国特許第３．９９
２，１５８号、ベルギー国特許第８６２，９５５号、及
び欧洲特許出願公開第０００２９６３号に開示されてい
る。 粒子結合体から々る展開層内に相互作用性組成物が存在
する場合、該層内で不動化し、該層内か４６− 又は該層を含む素子のその他の区域への不望の泳動をで
きるだけ少なくするか又は防止する事が可能である。不
動化は通常、前記粒子へ物理的に吸着する方法や、化学
的に結合する方法のような種々の手段により行なう事が
可能である。 例えば、化学的に結合する方法において、本発明の前記
粒子単位中に含まれる反応性基を含む単量体単位は有利
に用いる事が可能である。これは相互作用性組成物と該
粒子単位の接触部分での化学結合に関与しなかったフリ
ーの反応性基とが化学的結合を起こせしめる事により容
易に不動化される。他の場合では、相互作用性組成物の
分子サイズ又は分子起倒により特殊な物理吸着法又は、
化学固定法を用いる事々く、有効にある相互作用性組成
物は展開層内に物理的に取込まれ、そしてその中で不動
化される。 前記展開層を含む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り、一種以上
の本発明の展開層を有しても良く、又、本発明の展開層
と各種の機能層、試薬含有層、載の放射線ブロッキング
層、同第４，０６６．４０３号記載のバリヤ一層、同第
４．１４．４．．３０６号記載のレジストレーション層
、同第４．　、１６６．０９３号記載のマイグレーショ
ン阻止層、同第４，１２７，４９９号記載のシンチレー
ション層、特開昭５５−９０８５９号記載の清掃層及び
米国特許第４，１１０，０７９号記載の破壊性ボッド状
部材等を任意に組合わせて、本発明の目的に合わせた分
析素子を構成する月１が可能である。 前記層の製造法及び前記層の本発明の分析素子への組み
込み法は前記特許に記載の方法と同じであるか、又は類
似である。前記特許にはこのような層製造に使用可能な
有用々材料についても記載されている。 反射剤及び放射線ブロッキング剤又は本発明の素子に存
在可能な反射層及び輻射線又は放射線ブロッキング層を
除いて、種々の層、支持体及び他の層を　輻射線又は放
射線透過性“とすることができる。この明細書において
”輻射線又は放射線透過性“という表現は、素子中で生
成した分析的変化を検出するために用いる電磁輻射線又
は放射線の有効通過が可能である素子中の層、支持体及
び材料を意味し、このような輻射線には可視光線、螢光
発光、放射線、Ｘ線等が含まれる。所定の場合の特定”
輻射線又は放射線透過性”材料の選択は用いる特定の輻
射線又は放射線に依存する。 当然のことながら輻射線透過性材料は本発明に必要では
ない。種々の態様において輻射線ブロッキング剤か、又
は輻射線ブロッキング層を用い、輻射線による素子内で
生じる化学的相互作用の妨害を防止可能である。 前述のごとく種々の層は互いに流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（液状か又は気体状）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
いてもよいが介在区域により離れていても良い。しかし
４９　− ながら、このような介在区域も流体接触し、そして流体
の：ａ過を妨げない。ある場合には素子内で最初離れて
位置する区域を用いる事が望ましい場合がある。このよ
うな場合、実・″目的に試料適用時に、例えば素子を圧
縮することによシ層の流体接触が行なわれる。 素子に、試薬層、反射又は輻射線ブロッキング層及びレ
ジストレーション層等のいずれかの層が存在する場合に
前記層を、必ずしもそうではないが通常は支持体と本発
明の粒子結合体からなる展開層との間の素子中に介在さ
せる。 本発明の分析素子製造において、個々の層を予備形成し
、その後使用に先だってそれらを積層するか、又は素子
使用時に流体接触するようになる丑で別個の部材として
保持可能である。別個の部材として予（ｉｉｉｉ形成し
た層は被覆可能であるならば溶液又は分散液から有利に
被覆されることができる。前記層の被覆面は層が乾燥時
に物理的にはがされうる表面である。しかしながら隣接
層が望まれる鴨合、何回ものはがし工程及び積層工程を
行−関　− なわねばガらないという問題を回避可能である簡易方法
は、最初の層をはがし、表面か又は支持体上に被覆し、
所望ならそしてその後前記予備被覆層上に直接か又はそ
れらのそばに次の層を被覆して成る。 本発明の展開層を有する分析素子は例えば浸漬塗布法、
エアーナイフ法、カーテン塗布法又は米国特許第２，６
８１，２９４号明細書に記載の如きホッパーを用いる押
し出し塗布法等各種の塗布法で塗布する事が可能であり
、所望により、二層又はそれ以上の層を米国特許第２，
７６１，７９１号及び英国特許第８３７，０９５号明細
書に記載の方法で同時に塗布する事も出来る。 本発明の分析素子は臨床化学の分野に用いられるのみな
らず、他の化学分析の分野においても適用可能であり、
又一定膜面積内に一定の流体を保持できる機能を用いて
、他の機能Ｍ（例えば写真要素の層）と組合わせる事も
可能である。 本発明の分析素子は、血液、血清、リンパ液及び尿等の
体液の臨床化学的分析に極めて有利である。特に血液分
析の場合、通常血清を用いるが、本発明の分析素子の場
合全血液、血清及び血　のいずれの分析にも不都合なく
用いる事ができる。 全血液を用いる場合、必要に応じて検出のための輻射線
が血球により妨害を受けるのをさける為に輻射線プロ・
ノキング層又は他の反射層を設ける事が出来る。血球の
色を直接観察する場合、たとえばヘモグロビン分析の如
きものの場合は当然のことながら、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ｉｉｌ”能な変化として
分析結果を得たのち、種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、透過スペクトロフォ
トメトリー、発光スペクトロフォトメトリーもしくは螢
光スペクトロフォトメトリー、又はシンチレーション測
定袂等により測定される。このよ−うにし、て、得られ
た測定値は、あらかじめ作製しておいだ検量線に当ては
める事で、未知被検物質の量を決定することができる。 又、本発明の展開層内に含まれる粒子結合体が有する反
応性基を用いて免疫分析に使用することもできる。 本発明の分析素子は、以上詳細に説明した如き構成とな
したので試薬の不均一濃度の発生やクロマトグラフ現象
もほとんど見られず、通常の分光光度計により簡単かつ
迅速に流体試料、特に生物学的流体試料中の成分の定量
分析に用いることができる。 さらに、本発明の分析素子に相互連絡空隙構造層を形成
する場合、単に塗布し、それを乾燥するだけでよく、そ
の時の塗布条件および乾燥条件も特に制約がなく、極め
て容易に製造できるという実用上の利点を有する。 以下、本発明を更に詳細に説明すべ〈実施例を示すが、
本発明は、これらＫより何ら限定されるものではない。 実施例−１ 膜厚約１８０ミクロンの透明な下引き済みポリエチレン
テレフタレート支持体上に、乾燥膜厚約２０ミクロンの
脱イオン化ゼラチンの層を塗布し、且つその上層に表−
ＩＫ示す組成で本発明の粒子績５３− 合体からなる展開層及び比較の多孔性展開層を設け、各
ｋｇ子Ｔ、Ｌ　ＴＩＴ、ＴＶ　及ヒ比較素子Ｉ、　ＩＩ
を形成（〜だ。本実施例は展開層が粒子単位同志が反応
性基により直接化学結合した重合体粒子からなるものに
関する。 （表−１） ５４− 上記表−１に示した本発明に係る素子及び比較素子に対
して以下の試、験を行なった。 即チ、５ｃｒｎノ昆さのセロノ１ンテープを上記素子及
び比較素子の粒子結合体からなる展開層及び多孔性展開
層の上にはシつけ、その一端を持ち、引きはがしハクリ
強度を試験した。評価はハクリの度合から ○全くハクリしなかったもの　・・・・・・・・・・Ａ
Ｏセロハンテープをはった半 分身下がハクリしたもの　　・・・・・・・・・・ＢＯ
セロハンテープをはっだ部 分全体がハクリしたもの　　・・・・・・・・・・ＣＯ
セロハンテープをはった部 分易上がハクリしたもの　　・・・・・・・・・・Ｄと
した。 又、同様に素子及び比較素子の粒子結合体からなる展開
層及び多孔性展開層上に、人血清に対して赤色色素（Ｂ
ｒ１ｌｌａｎｔ　５ｃａｒｌｅｔ　３Ｒ）を０．０５重
量パーセント添加し着色させた流体試料を１０μ１滴下
し、流体試料の１内への収容時間及び層の形状変化につ
いて覗察した。結果は表−２に示す。 （表−２） 以上光−２に示した結果の如く、比較素子■及び■は、
ともに機ト戒的強度が脆弱であり、特に比較素子■の場
合、流体試料の適用により多孔性展開層の構造を保つこ
とが出来ないだめ、流体試料を輸送する充分な機能をは
だすことが出来ない事がわかる。 一方、本発明の粒子結合体から々る展開層を有する素子
Ｉ乃至■は、流体試料を輸送する相互連絡空隙を有し、
且つその機械的強度は犬であり、５７− 流体試料の層内への収容時間は著るしく早いことが判る
。 実施例−２ 透明な膜厚１８０ミクロンの下引き済みポリエチレンテ
レフタレート支持体上に下記の組成を含むグルコース測
定用の試薬層及び輻射線ブロッキング層を順次塗布した
。 （１） グルコースオキシターゼ　　　　　２４０　Ｕ／ｄｍｊ
４−アミノアンチピリン塩酸塩　０．００８６　ｇ　／
ａｒｐ、？１．７−シヒドロキシナフタレン　　　０．
００６５　ｇ　／　ｄｉベルオキシターゼ　　　　　　
　　　１８０ｔＪ／ａｍｔ５５−ジメチル−１，３− シクロへキサジオン　　　　０．００２２１／ａぜ６−
アミノ４５−ジヒドロキシ −２−メチルピリミジｙ　　　Ｏ，０００２ｊｌ　／　
ｄｉ３．３−ジメチルクルクル酸　　　　０．０１９６
　ｇ／ａぜ脱イオ７化ゼラチン０．１９ＣＪ　／　ｄｉ
を、°“・５媛水酸化ナトリウム水溶液を用いてＰ）Ｉ
７．０としたものから成るグルコース測定用試薬嘴。 ５８− 二酸化チタン　　　　　　　　　１．８　　＆／ｅＬイ
ト　リ　ト　ン　Ｘ　　−１０００，１０８ｇ／　ｄｍ
ｊ（ロームアンドハース社製　オクチルフェノキシポリ
エトキシエタノール） ポリ（アクリルアミドーコーエチルアクリロイルアセテ
ート） 〔重量比９０　／　１０　：１　　　　　　０．１０８
　ｙ／ａばからなる輻射線ブロッキング層。 このようにして作製したフィルム上に、下記組成の本発
明の粒子結合体からなる展開層及び多孔性展開層を積層
し、各々本発明の分析素子■及び比較分析素子■とした
。本実施例は展開層が粒子単位同志が反応性基により直
接化学結合した重合体粒子からなるものに関する。 （表−３） 次いで、グルコース濃度０乃至４００ｍ９７ｄｌの市販
の血清検量溶液を上記素子上に１０１１ｅづつ滴下し３
７℃、１０分間インキュベーションし、その後、試薬層
に生成した色素を透明なポリエチレンテレフタレート支
持体を通して反射濃度を測定し、検量線を作製した。 次いで、種々の人血清試料及び入金面数試料（各々未知
のグルコースレベルを含む）を各素子に１０μｌづつ滴
下し、予め作製した検量線から各々のグルコース濃度を
決定した。 一印　− 又、対照方法としてグルコースＢ−テストワコ−（和光
紬薬（株）製Ｔｒｉｍｄｅｒ法によるグルコース測定用
キャト）を用いて同様の試料中のグルコース濃度を測定
した。 その結果、本発明の分析素子■及び比較分析素子■とも
に、人血清試料を適用した場合、共に対照方法とよい相
関を示していたが、しかしながら入金血液試料を比較分
析素子■に適用した場合、全血液試料中の血球成分が多
孔性展開層の空隙に詰りを生じさせ、その結果全血液試
料中の血清の流れを阻害し、観、測された分析値は対照
方法の分析値に比較して相関を示さない異常値を示しだ
。 一方、本発明の分析素子■で同様の分析を行なった結果
、グルコース濃度は対照方法の値に対して良好な相関を
示し、本発明の分析素子は全血液試料を用いることも可
能である事が判る。 実施例−３ 膜厚約１８０ミクロンの透明な下引き済みポリエチレン
テレフタレート支持体上に、乾燥膜厚約２０ミクロンの
脱イオン化ゼラチンの層を塗布し、且６１一 つその上層に表−１−１に示す組成で本発明の粒子結合
体からなる展開層及び比較の多孔性展開層を設け、各々
素子Ｉ、１７．ｍｌ”Ｖ及び比較素子Ｉ、■を形成した
。本実施例は展開層が粒子単位同志が反応性基により低
分子化合物を介ｌ−で化学結合した重合体粒子からなる
ものに関する。 （表−４） 煮　　粒子結合体構造層及び多孔性展開層の組成平均粒
径約２０ミクロンの本発明の例示化合物（１）からなる
粒子単位】、５．Ｏ，ｌｉＩ／ｄ７ｉ及び素子　Ｉ エチレンジアミン０．０１１１／１ｌ−１（から成る乾
燥膜厚２８０　ミクロンの粒子結合体からなる展開層平
均粒径１８ミクロンの本発明の例示 化合物（１６）　１５．０　、！ｉ’　／　ｄｉ及びビ
スビニル素子　■　　スルホニルエーテルｏ、ｏｔ　ｙ
／ｄｍから成る乾燥膜厚２８０ミクロンの粒子結合体か
らなる展開層 平均粒径２０ミクロンの本発明の例示化合素子　■ 物（１７）　１５．ＯＩ！／ａゴ及びグルタルアルデヒ
６２− 上記表−４に示した、本発明に係る素子及び比較素子に
対して以下の試験を行った。 即ち、５儂の長さのセロハンテープを上記素子及び比較
素子の粒子結合体から々る展開層及び多特開”ｎ　５８
−！］０Ｈｉ７　（１，’７）孔質展開層の上にはりつ
け、その一端を持ち引きはがし、ハクリ強度を試験した
。ｄ・ｒ価はハクリの度合から、 ０全くハクリしなかったもの　・・・・・・・・争・Ａ
Ｏセロハンテープをはった半 分以下がハクリしたもの　　・・・・・・・・・・ＢＯ
セロハンテープをはった部 分全体がハクリしたもの　　・・・・・・・・・・　Ｃ
Ｏセロハンテープをはっだ部 分以上がハクリしたもの　　・・・・・・・・・・　Ｄ
とした。 又、同様に素子及び比較素子の粒子結合体からなる展開
層及び多孔性展開層上に、人血清に対して赤色色素（Ｂ
ｒ１ｌｌａｎｔ　Ｅｌｃａｒｌ、ｅｔ　ＩＲ）を０．０
５重量パーセント添加し着色させた流体試料を１０μ！
滴下し、流体試料の層内への収容時間及び層の形状変化
について観察した。結果は、下記表−５に示す。 （表−５） 以上、表−５に示した結果の如く、比較素子■及び■は
、ともに機械的強度が脆弱であυ特に比較素子■の場合
、流体試料の適用により多孔性展開層の構造を保つこと
ができない為、流体試料を輸送する充分な機能をはだす
ことができないことがわかる。 一方、本発明の粒子結合体からなる展開層を有する素子
Ｉ乃至■は、流体試料を輸送する相互連絡空隙を有し、
且つその機械的強度は犬であり、　６５− 流体試料の層内への収容時間は著るしく早いことが判る
。 実施例−４ 透明な膜厚１８０ミクロンの下引き済みポリエチレンテ
レフタレート支持体上に下記のｎ１成を含むダルコース
測定用の試薬層及び輻射線ブロッキング層を順次塗布し
た。 （１） グルコースオキシグーゼ　　　　　２４０Ｕ／ｄイ４−
アミノアンチピリン塩酸塩　０．００８６　Ｅｌ／ｄｄ
１．７−シヒドロキンナフタレン　　０．００６５１７
　ｄｍ’ペルオキシダーゼ　　　　　　　　１８０　Ｕ
／１ｌｙ１５．５−ジメチル−１，３− シクロヘキザジオン　　　　０．００２２　ｇ／ｄぜ６
−アミノ−４，５−ジヒドロキシ −２−メチルピリミジン　　Ｏ，’０００２　ｇ　／　
ｄイ３．３−ジメチルグルタル酸　　　　０．０１９６
１１／ｅＬｍ”。 脱イオン化ゼラチン　　　　　　０．１９６　、！；Ｉ
／ｄぜを、５チ水酸化ナトリウム水溶液を用いてＰＨ７
，０と″し・たものからなるグルコース測定用試薬ノー
。 ６６− 二酸化チタン　　　　　　　　　１．８　１１／ｅＬｒ
ｒｉ“ト　リ　ト　７　　Ｘ　−Ｚｏｏ　　　　　　　
　　　　　　　　　　Ｏ，１０８！ｊ／　ｄｉ（ローム
アンドハース社製　　オクチルフェノキシポリエトキシ
エタノール） ポリ（アクリルアミドーコーエチルアクリロイルアセテ
ート） 〔重量比９０　／　１０　）　　　　　　　０．１０８
１７　ｄｍ′からなる輻射線ブロッキング層。 このようにして作製したフィルム上に、下記組成の本発
明の粒子結合体からなる展開層及び多孔性展開層を積層
し、各々本発明の分析素子■及び比較分析素子■とした
。本実施例は展開層が粒子単位同志が反応性基により低
分子化合物を介して化学結合した重合体粒子からなるも
のに関する。 （表−６） 次いでグルコース濃度Ｏ乃至４００　ｍ９７　ｄ１！　
の市販の血清検量溶液を」二記素子上に１０μｌづつ滴
下し３７°Ｃ１１０分間インキュベーションし、その後
、試薬層に生成した色素を透明なポリエチレンテレフタ
レート支持体を通して反射濃度を測定し、検量線を作製
した。 次いで種々の人血清試料及び大全血液試料（各々未知の
グルコースレベルを含む）を各素子に１０μ４づつ滴下
し、予め作製した検１４線から各々のグ　６８− ルコース濃度を決定した。 又対照方法として、グルコースＢ−ラストワコ−（和光
紬薬（株）製Ｔｒｉｍｄθｒ法によるグルコース測定用
キット）を用いて同様の試料中のグルコース濃度を測定
した。 その結果、本発明の分析素子■及び比較分析素子Ｉとも
に、人血清試料を適用した場合、共に対照方法によい相
関を示していだが、しかしながら大全血液試料を比較分
析素子■に適用した場合、全血液試料中の血球成分が多
孔性展開層の空隙に詰りを生じさせ、その結果全血液試
料中の血清の流れを阻害し、観測された分析値は対照方
法の分析値に比較して相関を示さない異常値を示した。 一方、本発明の分析索子■で同様の分析を行なった結果
、グルコース濃度は対照方法の値に対して良好な相関を
示し、本発明の分析素子は全血液試料を用いることも可
能であることが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の反応性基を含む熱安定性高分子重合体
粒子単位からなる粒子結合体からなる　６９− 展開層の部分構造を示した説明図である。 １・・・粒子結合体からなる展開層の部分構造、２・・
・熱安定性高分子重合体粒子単位、３・・・反応性基に
よる化学結合部、 ４・・・相互連絡空隙。 代理人　桑　原　義　美 　７０−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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み、且つ親
   水性コロイドからなる少なくとも一層の試薬層と、前記
   試薬層の該支持体とは反対側に位置し、前記流体試料中
   の成分を前記試薬層へ退場させる少なくとも一層の単位
   面積当りほぼ一定容量の試料を試薬層に供給するような
   展開層とを有する分析素子であって、前記展開層が前記
   流体の輸送を可能とする空隙率が２５乃至８５％の相互
   連絡空隙を有する非膨潤性三次元格子である粒子結合体
   からなり前記粒子結合体は前記流体に非膨潤性、不浸透
   性であシ、且つ反応性基を有するサイズ１乃至３５０ミ
   クロンの熱安定性有機高分子重合体粒子からなることを
   特徴とする分析素子。
2. （２）前記熱安定性有機高分子重合体粒子が粒子単位同
   志の接触部分において、前記反応性基によシ直接化学結
   合したものであることを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項記載の分析素子。
3. （３）前記熱安定性有機高分子重合体粒子が粒子単位同
   志の結合部分において、前記反応性基によシ低分子化合
   物を介して化学結合したものであることを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項記載の分析素子。