JPS59222765A - 試薬試験具 - 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】 本発明は封止された試薬マトリックスに関し、更に詳し
くは、端部に封止用組成物が塗布され、使用時に試薬の
交叉汚染（ｃｒｏｓｓ−ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ）
が防止もしくは最小限に抑制される試薬マトリックス材
料に関する。

生化学が科学における主たる先導者として起り始めて以
来、分析化学技術は大いに進展してきたが、それは、諸
問題を解決するために、益々精緻な方法及び用具を必要
としている。同様に、医療業も、結果を得る一トで高度
の正確さと迅速性の双方が要望されていることから、分
析化学の発展を促進してきた。

醸造業及び化学工業等のような他の発展中の技術と同様
に、医療業における要望をも充足するべく、所謂“浸漬
−読取り゛°型試薬試験具を始めとする数多くの分析方
法、組成物及び装置が発展した。試薬試験具は、それが
比較的低コストで、かつ筒中に使用することができ、し
かも結果が迅速に得られることから、多くの分析の分野
、特に生物の体液の化学的分析において広汎に用いられ
ている。

医学」二、例えば多くの生理学的機能は、単に、試薬片
試験具を尿又は血液等の体液試料に浸漬し、検出可能な
応答（例えば、試験具から反射されもしくは試験具に吸
収された光の量の変化又は色の変化）を観察することに
より監視することかできる。

体液成分の検出用の“浸漬−読取り′°試験具の多くは
、定量的又は少なくとも半定量的な測定を行うことがで
きる。かくして、所定時間経過後に応答を測定すること
により、分析者は、試料中の特定成分の存在の明瞭な表
示のみならず、その成分の存在量の評価をも得ることが
できる。かかる試験具によって、病気もしくは身体的変
調の程度を判断する能力とともに、手軽な診断具が医者
に与えられる。

現在使用されているこのような試験具の具体例としては
、マイルレスうラボラトリーズ社のエームス事業部から
、ＣＬＩＮＩＳＴＩＸ、ＭＵＬＴＩＳＴＴＸ、ＫＥＴＯ
ＳＴＩＸ。

Ｎ−ＭＯＬＴ　ＩＳＴ　ＩＸ　、Ｄ　ＩＡＳＴ　ＩＸ　
、　ＤＥＸＴＲＯ５Ｔ　ＩＸ及びソ１７）他の商標名で
市販されている製品が挙げられる。このような試験具は
、通常、１以上の担体マトリックス（例えば、吸収紙）
からなり、更に該マトリックスは、試験試料中の特定の
成分の存在下で検出可能な応答（例えば、色の変化）を
示す特定の試薬もしくは反応系をその中に包含している
。特定のマトリックスに包含された反応系によって、こ
れらの試験具はグルコース、ケトン体類、ビリルビン、
ウロビリノーゲン、潜血、亜硝酸塩及び他の物質の存在
を検出することができる。試験具を試料と接触させた後
、所定時間内に観察される色の度合の特定の変化によっ
て、試料中の特定成分の存在及び／又はその濃度が指示
される。これらの試験具及び試薬系のいくつかは、米国
特許第３，１２３．４４３　；　　３，２１２，８５５
　、　３，８１４，８６８号等に説明されている。

このように、試薬試験具が二以上の試薬担持担体マトリ
ックスを含むことは慣例的であって、それぞれの試薬担
持担体マトリックスは液体試料中で特定の成分を検出す
ることができる。例えば、試薬試験具は、尿中のグルコ
ースに対して応答性の試薬担持担体マトリックスと、グ
ルコース応答性マトリックスから一定の間隔がおかれて
いるがそのマトリックスには隣接している、ケトン類（
アセトアセテート等）に対して応答性の、別の７トリツ
クスとを含んでいてもよい。このような製品は、マイル
ス・ラボラトリーズ社のエームス事業部から、ＫＥＴＯ
−［ＩＩＡＳＴＩＸの商標名で市販されている。また、
マイルス・ラボラトリーズ社のエームス事業部からＮ−
ＭＵＬＴＩＳＴＩＸ（商標名）として市販されている別
の試薬試験具は、ｐＨ，蛋白質。

グルコース、ケトン類、ビリルビン、潜血、亜硝酸塩及
びウロビリノーゲンを分−析測定対象物とする８つの隣
接試薬が包含されたマトリックスを有している。

このような複数の試薬を有する試験具には、明ヨリ′ 確でかつ時間的に証明された利点があるにもかかわらず
、誤操作をすると誤った情報が得られてしまう。これら
の複数の分析具は、複雑な化学的及び触媒的な系からな
るが、それぞれの試薬マトリックスは、特定の分析対象
物に応答する唯一の反応系しか有さない。このため、試
薬試験具が誤って使用された場合は、被検液体試料によ
って、化合物が試薬試験具の一つの担体マトリックスか
ら別のマトリックスまで移動せしめられる可能性がある
。このような事態が起こると、一つの担体マトリックス
からの試薬がそのように接触している別のマトリックス
の試薬を妨害してしまい、その結果信頼性のない結果を
招く可能性がある。試薬片験具業では、この問題をいか
にして解決するかの詳細な説明（即ち、過剰の液体を吸
取ることにより試薬試験具を適切に操作する指示）を与
えるのが慣例であるにもかかわらず、これらの説明を知
らないか、あるいは無視しているために、一つのマトリ
ックスから隣接するマトリックスへ試薬が漏出している
ことが看過されている。

本発明が第一に目的としていることは、この“′漏出　
（ｒｕｎｏマｅｒ）　ＩＴ問題の防止である。

その後、漏出の解決法が長期に亘り探索され、広汎な研
究努力の積重ねである本発見により、この問題に関する
極めて有効な解決策が与えられた。

特許文献には、漏出を解消するための多数の試みについ
て説明が十分に加えられているが、その強調点の大部分
は、二つの基本的な概念、即ち、試薬試験具の試薬担持
層の下に載置された吸収層による漏出液の吸収という概
念と、一定間隔のマトリックス間の疎水性バリヤーの使
用という概念に向けられている。前者はある程度の成功
をおさめたものの、後者の方法にあっては失敗に終った
。

米国特許第４．Ｉｆ（０，００８号には多層型試薬試験
具に属する試験具が記載されているが、この試験具にお
いては試薬処方物を含む担体マトリックスに吸収性の下
層が設けられており、該下層は簡単な不透過性のバリヤ
一層によりそれらから分離されている。各ヤトリックス
は、このように、′マトリックスと吸収性基材層との間
にバリヤ一層が設けられた薄膜複合体の上層を形成して
おり、該複合体はプラスチック製支持体のような適切な
支持体に固着されている。試験具が液体試料中に浸漬さ
れた場合に、別途に一つのマトリ・ンクスから他のマト
リックスに漏出するであろう試料の一部は、はとんど露
出面を通して後者の方の下層中に吸着されるが、複合体
のバリヤ一層は上部の試薬層から吸収された余剰分を隔
離している。

米国特許第４，３０１，１１５号は、疎水性のバリヤ一
層で被覆された支持体要素からなる試験具を開示し、か
つ請求しているが、該バリヤ一層には一定の間隔をおい
て区分された複数の試薬マトリ・ンクスが付着されてい
る。この方法によれば、複数試薬の試験具の中の隣接す
る試薬領域間の交叉汚染が事実上解消されるが、試薬試
験具の支持体要素に疎水性材料を付着せしめるという余
分な工程が必要となる。

試薬マトリックス間のバリヤー及び／又はへリヤー材料
の発展と使用法に関し、少なくとも理論的には漏出問題
を克服したように見受けられる技術が、特許技術の中に
多数存在する。

米国特許第３，４２８，０８３号は、ろう、油状物又は
類似の゛疎水性″薬剤で処理され、指示薬が含浸された
吸収性の担体マトリックスを開示している。その中では
、製造された試薬試験具の上に血液試料をおいた場合に
、無色の液体成分のみが該試験具に浸透し、蛋白質性の
有色の血液成分はそれらが除去され得る表面上に残留す
る、と述べられている。かくして１分析対象物を保有す
る液体部分が試薬マトリックスパッドに浸透して、色の
干渉が防止されることが判明する。

更に、他の先行特許の米国特許第３，００１，９１５号
には、二重上の試料成分用として、一定間隔で試薬が含
浸された試験領域を有する吸収紙の試薬試験具が記載さ
れており、その各領域は、非吸収性バリヤ一部により試
薬が含浸された別の試験領域から分離されている。バリ
ヤーは、ポリスチレン、ロジン、パラフィン及び各種の
セルロースエステル類のような物質を紙片に含浸せしめ
ることにより形成される。試薬片は、その参考文献によ
ると、グルコース感受性試薬系を紙片の一部に含浸せし
めることにより製造される。乾燥後、１以上の／ヘリャ
ー物質の溶液がグルコース感受性部分に隣接する紙上に
塗布される。更に乾燥させた後、蛋白質感受性の試薬系
が塗布され、中間に乾燥工程をはさんで、試薬溶液とバ
リヤー溶液の塗布を交互に行うという手順が繰返される
。

また、初期の特許、即ち米国特許第２ｊ２９，７５４号
には、パラフィンろうなろ紙に含浸せしめることが記載
されているが、これによって特定の領域は含浸されない
ままで残り、これらの領域が特定の分析対象物用の指示
薬系で処理される。

米国特許第３．００８．７３５号においては、試薬試験
具の試薬領域間にバリヤー物質を含浸させるという概念
は、水の硬度の差異に対して感受性がある逐次的な試薬
領域を更に設けることにより、−歩前進した。油状物類
、ろう類、シリコーン類及び印刷ワニス（ｐｒｉｎｔｅ
ｒ’ｓ　　ｖａｒｎｉｓｈ）類のような撥水物質がこれ
らの試薬試験領域の間に含浸される。

二つの特許方法と同様に、この引用例では紙又は類似の
吸収性材料に限定されており、両方とも試薬及びバリヤ
ー物質がその長さ方向に沿って逐次的に含浸される。

同様に、米国特許第３，０１１，８７４号及び第３．１
２７，２８１号は、一つの試薬領域を他の領域から分離
すせて、それにより汚染を同−避するために、試薬試験
具の一部に含浸される疎水性のバリヤー物質類の使用を
教示している。

また、非吸収性物質もしくは疎水性物質の使用により指
示薬部位を分離せしめることを述べた別の特許としては
、米国特許第３．’３６４，８７１号がある。

前述した特許は、本発明に最も関係がある先行技術とし
て考えられるものを代表しているが、とにかく、現在市
販されている試薬試験具製品の大部分は、疎水性の有機
プラスチック材料に固着された試薬含浸マトリックスを
有している点に着目すべきである。このように、Ｎ−Ｍ
ＵＬＴＩＳＴＩＸとして知られている複数試薬の試験具
は、ポリスチレンフィルム上に１ｕ持された８つの異な
る試薬含浸マトリックスを有している。ポリスチレンは
疎水性であるから、試薬片は、隣接するマトリックス間
に疎水性の空間を有していると言える。

従来技術による口先だけの言葉によれば漏出を解消でき
ると説明しているが、その問題か存在し続けているとい
う事実は残っている。この研究については米国特許第４
，１８０，００８号及び第４，３０１，１１５号に開示
されており、これらの特許かこの漏出問題の解決に最も
近づいている。

ろう類、油状物類、シリコーン類等を用いる先行技術の
方法では、臨床的に重要な程度にまで漏出を抑制してお
らず、わずかに進歩した点があっても、それはかかる方
法に固有の重大な障害によって全て帳消しにされてしま
う。例えば、試薬領域の空間部分のみに疎水性物質を適
用するということには、特に浸漬−読取り型の試薬試験
具を製造する現在の技術と比べた場合に、大きな技術１
の問題がある。空間部分に適用することで明らかに追加
の工程が必要とされるが、更には、疎水性物質が試薬領
域と重なってしまい、それにより試薬試験具における最
大の目的が阻害されるという恐れが幾分かはある。また
、従来技術の材料はいずれも刺着に適した表面を有して
いない。

」−二連した欠点がたとえ実施を制限するほどのもので
はないとしても、先行技術で用いられた疎水性物質には
漏出を防ぐ上で要求される程度の疎水性が欠けている。

それらは、支持体表面に直接被覆された場合に、要求さ
れる疎水性を達成するのに十分な接触角が形成されず、
しかも吸収性マトリックス又は試薬自体のいずれかと付
着するのに適した表１ｍを有していない。

本発明により、複数の試薬を包含した試験具のでトリッ
クスにおける隣接する試薬領域間での交叉汚染が事実上
解消ｙれる。その効果は正に明白であり、この問題の解
決により得られる成果は、米国特許第４，３０１，１１
５号に記載されているように疎水性バリヤ一層を形成し
た場合と十分に匹敵するものである。更に１本発明では
、試薬試験具の支持体−Ｌにもラ一つの層を形成せしめ
る必要はない。本発明は、試薬でトリックス領域の二つ
の端部を封止することを特徴とし、試薬試験具を製造す
るために用いられる従来の方法において迅速かつ安価に
行うことができる。

本発明の目的は、複数の担体マドす・ンクスを含む試薬
試験具における漏出問題を防止し、あるｌ／）は実質的
に解消できる方法で、試薬マトリ・ンクス材ｔ１及びひ
いては担体マトリックスの端部を封止することである。

本発明の他の目的は、担体マドす・ンクスに含浸された
試薬を害しない方法で、試薬試験具の製造中に、試薬マ
トリックス材料の端部を封止することにより、実質的に
漏出問題を解消することである。

更に他の本発明の目的は、漏出を解消し、あるいは実質
的に減少せしめる、安価でしかも有効なｐ段を提供する
ことである。

本発明においては、両面背合せ接着材料により試薬リボ
ンを支持体材料に接着せしめ、次いで得られた試薬カー
ドを細長く切込むことにより、各々の試薬試験具を製造
するのに先立ち、試薬マトリックス材料の二つの対向す
る側面が封止される。Ｊ−１止操作は、本出願と同日付
で提出された出願明細書中に記載されているように、Ｖ
−溝のアプリケ−クーロールを用いて実施することがで
きるが、該装置により加熱された容器からパラフィンの
ような封止材料が取出され、試薬リボンの端部のみが封
止されるように該リボンの端部にその材料が塗布されて
、封止材料がその外面の端部以外で試薬マドリンクスリ
ボンと接触することはない。過去に有効な撥水性材料と
して認識されていた材料をはじめとし、広汎なお止材料
を使用することができる。

本発明において、試薬マトリックス材料は、該材料の二
つの端部に適用される液体パラフィンのような封止材料
により封止される。封止用液体材木１は試薬７トリツク
スの端部にのみ適用されるため、含浸されたマトリック
ス中の試薬は影響を受けない。したがって、乾燥により
、側止用液体が試薬マトリックス材料の対向する角部も
しくは端部を効果的に封じており、試験すべき液体もし
くは−「業用液体のような液体の中に試薬試験具を浸漬
した場合に生起する反応が妨害されることはない。

試薬マトリックス材本［の端部を封止するために用いら
れる封止材料としては、効果的に試薬マトリックスの端
部に含浸させることができ、しかも撥水性を伺与するこ
とが可能であればいかなる物質であってもよい。このた
め、油状物類、ろうＸｆｉ、パラフィン類、シリコーン
類及び印刷フェノのような材料が高分子材料とともに使
用され得る。撥水性の他に、封止材料は、試薬リボンの
端部に容易に塗布でＳるような高い温度範囲内で適度な
粘度を有しており、次いで室温もしくはそれよりも若干
高い温度で迅速に乾燥し、しかも試薬試験具の通常の温
度範囲内で固体のまま残存する、というような特徴を有
しているべきである。

明らかに、試薬リボン中に存在する封止材料と試薬（類
）との間で相互作用は全く生じていない。

ろう類は、それらが熱可塑性で撥水性でもあり、滑らか
な質感を有し、無毒であって、しかも不快な臭いや色を
全く有しないという理由から、特にこの目的のためには
有益である。使用し得る主要なタイプのろう類としては
、天然ろう類（例えば、動物ろう、みつろう、鯨ろう、
ラノリン、シェラツクろう）；植物性ろう類（例えば、
カルナウバ、カンデリラ、月桂樹、砂糖きびなどのろう
類）；鉱ろう類（例えば、オシケライト、セレシン、モ
ンタンをはじめとする、化石ろう類もしくは地ろう類）
：及び石油ろう類（例えば、パラフィン、微品質物、ワ
セリン）−並びに合成ろう類［例えば、カルボワックス
（商品名）、ソルビトール及び有色ナフタレン類（例え
ば、ハロワックス（商品名）及びその他の炭化水素ろう
類）を初めとするエチレン性ポリマー類及びポリオール
エーテル−エステル類］が含まれる。

試薬リボン又はマトリックス材料は、いかなる適切な材
料から形成されていてもよい。米国特許第　３，８４８
，２４７号は、フェルト、多孔質セラミック材料及びガ
ラス繊維の織布もしくは不織布（マント）の使用を教示
している。更に、米国特許第３，５５２，９２８号は、
木材、織物、スポンジ材料及び陶土質材料の使用を教示
している。

担体マトリックスとしての合成樹脂製フリース及びカラ
ス繊維製フェルトの使用は、英国特許第　１．３６９ｊ
３９号に示唆されている。他の英国特許第１，３４９，
８２３号は、下層の紙製マトリックス川の被覆材として
、細い繊維からなる光透過性の網の使用を提案している
。ボリイミｌ”　ＦＭ維は仏閣特許第２，１７０，３９
７号で示されている。しかしながら、これらの提示にも
かかわらず、従来、担体マトリックスとして広く使用さ
れた材料であって、しかも本発明においても特に有用と
される材料は、ろ紙等の吸収紙である。

上述したように、試薬リボンには、通常、本発明に従い
該リボンの端部を封止する以前に、試薬物質が含浸され
る。封止材料を試薬リボンの端部に塗布し、次いで、室
温以上の温度が必要とされるかもしれないが、何らかの
方法で乾燥した後、スリーエム社から入手可能なりｏｕ
ｂｌｅｓｔｉｃｋ（商標名）の如き両面接着テープを用
いて、試薬リボンをトリサイト（ポリスチレン）のよう
な適切な支持体材料からなるカードに固着することがで
きる。従来技術に続き、試薬リボンと接着して境界をな
しているカードを幅方向に切って、試薬試験具を製造す
る。これらの試薬試験具は、例えば、　８Ｘ　Ｏ，５ｃ
ｍの大きさであって、その一端には０．５ｃｍ四方の試
薬を担持した担体マトリックスを有し、他端が試薬試験
具の把手部として用いられる。製造された試薬試験具に
おいて、互いに面する試薬マトリックス材料の端部は本
発明に従い封止材料によって封止されているため、液体
漏出問題及び漏出により生ずる問題は、効果的に解消さ
れるか、あるいは実質的に減少する。

以」二のことから、本発明は、自明で、かつこの系に固
有の他の利点とともに、前述した全ての結果及び目的を
達成するのに十分適している。本発明は、便利、簡易、
比較的安価、明確、効果的、耐久性、正確、作用の直接
性という利点を有する。本発明は、実質的に、複数試薬
の試験具において長期に亘って継続する問題である、漏
出に伴う諸問題を克服する。本発明は、漏出問題を解消
し、もしくは大きく減少せしめる、極めて効果的、簡易
かつ安価な方法を提供する。更に、本発明は、試薬試験
具を製造するだめの従来の技術。

もしくは方法と一緒に効果的に利用することができる。

漏出問題を制御するために、試薬試験具に更に別の層を
形成する必要はない。しかしながら、本発明は、望む者
がいるならば、漏出問題を有効に制御できる別の技術と
ともに用いられてもよい。このように、本発明は、試薬
試験具に固着される疎水性のバリヤ一層の使用を必須と
する従来の技術と一緒に利用することができる。

本発明の意図及び範囲から逸脱しない限り、前述したよ
うな本発明の多くの他の変形及び変法がなされてもよい
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　支持体の片面に一定の間隔をおいて付着せし
   められた複数の試薬担体マトリックスからなる試薬試験
   具において、 該試薬担体マトリックスがその対向した端部で封止され
   、もって間隔を置いて隣接した担体マトリックス間の液
   体の漏出が防止されることを特徴とする試薬試験具。 （２）担体マトリックスがろ紙である特許請求の範囲第
   １記載、載の試験具。 （３）支持体がポリスチレンであるである特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載の試験具。 （４）試薬担体マトリックスの対向する端部が擬木材料
   で封止されている特許請求の範囲第１項〜第３項のいず
   れかに記載の試験具。 （５）擬木材料がパラフィンである特許請求の範囲第４
   項記載の試験具。 （８）　　＊水材料が油状物である特許請求の範囲第４
   項記載の試験具。 （７）擬木材料がシリコーンである特許請求の範囲第４
   項記載の試験具。