JPS60214256A - 試薬試験具 - Google Patents

試薬試験具

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JPS60214256A
JPS60214256A JP60055712A JP5571285A JPS60214256A JP S60214256 A JPS60214256 A JP S60214256A JP 60055712 A JP60055712 A JP 60055712A JP 5571285 A JP5571285 A JP 5571285A JP S60214256 A JPS60214256 A JP S60214256A
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    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/52Use of compounds or compositions for colorimetric, spectrophotometric or fluorometric investigation, e.g. use of reagent paper and including single- and multilayer analytical elements
    • G01N33/521Single-layer analytical elements

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  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

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】 11食次I 本発明は、試薬試験具に関し、更に詳しくは、試薬の相
互汚染並びに比色−■二の変化に基〈定量あるいは、測
定の妨げの原因となるランオーバー(流れ込み)の問題
を防止あるいは実質的に除去する試薬試験具用の基板用
材を用いた試薬試験具に関する。
先吐豊1j 生化学が主要な科学の未開拓分野としてその姿をあられ
し始めて以来分析化学の技術は大きく進歩を続け、その
結果種々の問題を解決するための、一層優れた分析方法
や分析具が必要とされている。同様に医療関係者は高精
度の結果を迅速に得たいという切妻な要求をもって分析
化学の発展に拍車をかけている。
医療関係者のみならず醸造業、化学品製造業のような他
の発展する技術の要求に応じるために。
いわゆる「浸漬読み取り式J (”dip−and−r
ead”type)試薬試験具を含め数多くの分析方法
、組成物そして器具が開発されてきた6試薬試験具は比
較的値段が安く、使い易く、結果を迅速に得られるため
、数多くの分析、特に生物学的流体の化学分析において
広く応用ξれている。例えば、医療においては、尿や血
液のような体液試料中に試薬片(neagent 5t
ip)試験具を浸漬し、色変化あ゛るいは試験具から反
射される光量もしくは試験具が吸収する光量の変化のよ
うな検出し得る反応を観察するだけで、無数の生理学的
機能を監視することができる。
′体液成分を検出するための1浸漬読み取り」(dip
−and−read)試験具の多くは、定量的測定ある
いは、少なくとも半定量的測定を行なうことが可能であ
る。従って所定時間後の反応を測定することにより、分
析技師は試料中に特定成分の存在の陽性表示のみならず
、その成分が量的にどれだけ存在するかを推定すること
ができる。このような試験具は、医師に軽便な診断具を
提供すると共に病気あるいは身体上の機能障害の程度を
測定する能力をも提供する。
現在使用されているこの種の試験具の実例として、クリ
ニスティックス(CLINISTIX) 、マルチステ
ィックス(MULTISTIX) 、ケトステイツクス
(KETO!IITIX)、エヌーマルチスティックス
(N−MULTISTIX) 、ダイア スr 4−/
 クス(OIAST(X)、デキストロスティックス(
DEXTRO3TIX)その他の商標名により、エイム
ズ・ディビジョン・オプ拳マイルズ・ラボラトリーズ争
インコーボレーテツド(the Al1eS Divi
sion of Miles Laboratorie
s。
Inc、 )から入手できる製品がある。この種の試験
具は通常、ある特定の試験試料成分あるいは組成物の存
在中において色変化のような検知可能な反応を呈する特
定の試薬または反応系を含浸させた吸収性イ戸紙のよう
な−またはそれ以上の担体マトリックスから成る。特定
のマトリックスと組み合わされた反応系次第で、これら
の試験具は。
グルコース、ケトン体、ビリルビン、ウロビリノーゲン
、Ns血、亜硝酸塩およびその他の物質の存在の検出が
+q能である。試験具を試料と接触させた後、特異的時
間範囲内に観察される色彩強度の特異的変化は試料中に
、ある特定の成分の存在および/またはその濃度を表示
する。これら試験具ならびに試薬系のあるものは米国特
許第3,123,443号、第3.212,855号、
第3,814,688号等に記載されている。
従って、試薬試験具は、試薬を帯びた二以ヒの担体マト
リックスを有するのが通例であり、それぞれの試薬を帯
びた担体マトリックスは液体試料中の特定成分を検出す
ることができる。試薬試験具は例えば、尿中のグルコー
スに反応する試薬を帯びた担体マトリックスと共に、対
グルコース反応マトリックスから間隔をあけた、しかし
、近くに隣りあったアセトアセテートのようなケトンに
灰地する別のマトリックスを有することができる。
この種の製品はエイムズ・ディビジョン・オブ・マイル
ズ・ラボラトリーズ・インコーポレーテッF’ (th
e Amea 旧マ1sion of 14i1es 
Laboratories。
Inc、 )によりケト・ダイヤスティックス(KET
O−DIASTIX)の商標で市販されている。エイム
ズ9ディビジョン・オブ・マイルズ・ラボラトリーズ中
インコーボレーテッド(the Ames Divis
ion ofMiles Laboratories、
 Inc、 )により市場に出されている別の試薬試験
具、エヌーマルチスティックス(N−MULTISTI
X)は、八個の隣接する試薬含有マトリックスを有し、
それらはp)1.′タンパク、グルコース、ケトン、ビ
リルビン、潜血、亜硝酸塩およびウロビリノーゲンの分
析的測定を行う。
これらの複数試薬試験具は、その長期にわたる利用によ
り証明された明らかな利点にもかかわらず、使用法を誤
れば誤った情報を結果としてもたらすことが有り得る。
これらの複数分析器具は、複合化学および触媒系とから
成り、それぞれの試薬マトリックスは、その特定の分析
対象物に反応する独特の反応系を含有している。従って
もし試薬試験具が、その使用法を誤って使われると、化
学薬品が、分析されつつある液体試料によって試薬試験
具上の一つの担体マトリックスから他のマI・リックス
へ運搬されることが起こりマ!する。もしこのような状
態が起きた場合、一つの担体マトリックスから流れ出し
た試薬は他の担体マトリックスの試薬を妨害し、信頼し
得ない結果を生み出す。試薬試験具の業界では、この難
点を回避する方法についての詳細な説明、すなわち余分
な流体を吸い取ることなどにより試薬試験具を正しく扱
うための指示を提供しているのが常であるが、それにも
かかわらず、これらの指示に対して無知な場合、あるい
は無視した場合は、試薬が一つのマトリックスから、隣
接したマトリックスへ流れ込む(ランオーバーする)こ
とを可能′ にしてしまうであろう。本発明が第一に目
指すところは、この「ランオーバー(runover)
Jの問題を防止することである。
ランオーバーの排除法は長年にわたり、追求されてきて
おり、広範に及ぶ研究努力の蓄積である本発見は、この
問題の有効な解決策を提供するものである。
鎧」L技」仁の」L討 特許文献には、ランオーバーを抑止する無数の試みにつ
いての記載が数多く存在するが、非常に大きな重点が二
つの基本的概念におかれている。
すなわち、試薬試験具の試薬を帯びた層の下に施された
吸収層によるランオーバーする液体の吸着という概念そ
して、マトリックスとマトリックスとの間のスペースに
疎水性の遮断体(へリヤー)を設けるという概念である
。1jり者は、ある程度の成功を治めているが、後者の
概念による方法は現在のところ未だ成功していない。
複層式試薬試験具の中でも、米国特許第4.180,0
08号には、試薬配合物を含有する担体マトリックスが
、試料を浸透させない (遮断)層により該担体マトリ
ックスから隔てられた吸着性の下層と共に設けられてい
る試験具が記載されている。各マトリックスは、従って
、遮断層がマトーりンクスと吸着性基礎層との間に配置
された積層複合体の上層を形成し、この複合体は、プラ
スチック基板のような適当な支持体に固定される。
試験具か液体試料中に浸漬されると、一つのマトリック
スから他のマトリックスへ本来ならば流れ込むところの
・試料分は大部分が露出された側面から後者の下層に吸
着されるが、複合体の遮断層が吸着性下層と上の試薬層
とを隔離する。
米国特許第4,301,115号は間隔をおいて貼付さ
れた複数のマトリックスを有する疎水性遮断層で被覆さ
れた合板部材からなる試験具を開示し、特許の請求を行
っている。この方法は、複数試薬試験具の隣接する試薬
域間における相W汚染を実質的に捕除するが、疎水性素
材を試薬試験具の合板部材に塗布するという、一つの余
分な工程を必要としている。
試薬7トリンクス間の遮断体(バリヤー)及び/または
遮断材の開発ならびに使用に関しては、特許技術には有
益な教示が数多く存在するが、それらは少なくとも論理
上は、ランオーバー問題を最小限に抑えるであろうもの
である。
米国特許第3,418,083号はろう、油あるいは、
同様の°°疎水性′°薬剤で処理した指示薬含浸吸着性
相体マトリックスを開示している。血液試料が処理され
た試薬試験具上に置かれると、無色の液体成分のみが試
験具に浸透し、タンパク様の有色血液成分は表面に残留
し、表面から除去することが可能であると記載されてい
る。従って、分析対象物を含んだ少量の液体が、試薬マ
トリックス・パッドに浸透し、色妨害を防ぐと説かれて
いる。
また別の従来技術特許、米国特許第3,001,915
号は、間隔をおいて配置された二以上の試料成分に対す
る試薬含浸試験域を有し、各試験域は非吸着性遮断部に
より他の試薬含浸試験域から隔てられている吸着紙試薬
試験具について記載している。遮断体(バリヤー)は、
ポリスチレン、ロジン、パラフィン、ならびに種々のセ
ルロース−エステル類のような物質を含浸させることに
より設けられる。上記参考文献によれば試薬試験片は、
紙パッドの部分にグルコース感受性試薬系を含浸させる
ことにより製造される。試薬片が乾燥したところで、二
以上の遮断材の溶液がグルコース感受性試薬材に隣接し
て塗布される。さらに乾燥させた後、蛋白質感受性試薬
系を塗布し、この操作は乾燥工程を間に挟みながら試薬
溶液と遮断材溶液を交り、に塗布することにより、繰り
返し行なわれる。
しかし、より初期の特許、米国特許第2 、1211.
754号は、濾紙にパラフィンワフクス1を浸み込ませ
ることにより、特定域を非含浸のままに残し、これらの
特定域を特定の分析対象物に対する指示薬系で処理する
ことを記載している。
米国特許第3,008,735号では、異った水硬度に
反応する連続的試薬域を設けることにより試薬試験具の
試薬域と試薬域との間に含浸せしめる遮断材の概念が、
一段階推し進められている。油、ろう、シリコーン類な
らびに、印刷フェスのような撥水性素材がこれらの試薬
試験域の間ごとに含浸せしめられる。前記二件の特許同
様本引用例は、試薬も遮断材もその長さに沿って連続的
に含浸せ、しめられている紙あるいは同様の吸水性素材
に限定されている。
同様に、米国特許第3.011,874号ならびに第3
.127,281号は、一つの試験域を他の試験域から
離隔し、汚染を防ぐために、試薬試験具の一部に含浸せ
しめた疎水性遮断材の使用を教示している。
非吸着性あるいは疎水性素材の使用による指示試薬域の
離隔について述べているもう一つの特許は、米国特許第
3,964,871号である。
以北の特許は、本発明に対して最も関連性のある従来技
術であると思われるものを代表しているが、現在市販さ
れている試薬試験具製品は、その大部分が疎水性有機プ
ラスチ、り素材に取り付けられた試薬含浸マトリックス
をイイしている。従って、エヌ−マfi7チス74 y
 クス(N−MULTISTIX) トして知られてい
る複数試薬試験具は、ポリスチレンフ“イルムに取り付
けられた異なった試薬を含浸した八個のマトリックスを
有する゛。ポリスチレンは疎水性であるため、試薬試験
片は、隣接するマトリックス間に疎水性の間隙を有して
いると言える。
ランオーバーを排除するための従来技術の記述は理論を
提供してくれてはいるか、この問題が依然として存在す
るという事実は残る。米国特許第4 、160.008
号ならびに第4,301,115号に開示された解決法
は、このランオーバー問題の除去に最も接近している。
ろう、油、シリコーン類等の使用による従来技術の試み
は、臨床的に意味を持つ程度までにはランオーバーを減
少させていないが、今までの成し遂げられた進歩がいか
にささ届かなものであったとしても、そのような試み固
有の大きな欠点によって相殺される以tのものである。
例えば試薬域の間隙にのみ疎水性素材を用いることは、
特に浸漬読み取り式試薬試験具製造のための現行技術と
比較した場合、特に大きな技術的問題を含んでいる。間
隙に遮断材を塗布することによって明らかに余分な工程
が必要と”なる上に、疎水性素材の一部が試薬域上に被
いかぶさり、そのことによって試薬試験具の最も重要な
目的を妨害する恐れがある。さらに、従来技術による物
質はどれも接着に適した表面を有していない。
上述の欠点が大きすぎて、その技術イ使用し得ないほど
ではないにせよ、従来技術による疎水性物質はランオー
バー防止に必要とされる疎水性度を欠いている。それら
は、必要な疎水性を得るための十分な接触角を有してお
らず、吸着性マトリックスあるいは試薬を結合させるに
適した表面を有さず、試薬は基板表面上に直接塗布され
ている。
本発明は、複数試薬試験具マトリックスの隣接する試薬
域間における相互汚染を、実質的に排除する。相互汚染
を招き、誤った定量を引き起こすランオー八−問題の除
去における成功は、従来の基板、すなわち、トリサイ)
 (Trycite)(ポリスチレン)の代わりにポリ
エステルスクリーンを用いることにより成し遂げられた
。トリサイト(Trycite)とは異り、ポリエステ
ルスクリーンは、一つの試薬マトリックスから別のマト
リックスへの液体の移動を実質的に排除する。重要なの
は、改良された試薬試験具作成のために従来の製遣方法
の変更を必要としないことである。
1豆豊I」 本発明の目的は、従来の試薬試験具の基板の代わりに、
複数の担体マトリックス・を有する試薬試験具のランオ
ーバー問題を予防あるいは実質的に除去するポリエステ
ルスクリーン素材を用いるものである。
本発明のさらなる目的は、ランオーバーを排除あるいは
実質的に軽減されるための低価格、且つ効果的手段を提
供することである。
本発明によれば、基板素材として疎水性トリサイト(T
rycite)の代わりに公称濾過度約80〜130ミ
クロン、好ましくは、約80〜90ミクロンの親木性ペ
リエステルスクリーン用綾織素材が用いられ、その基板
に従来の方法で両面接着材を用いて試薬マトリックスが
貼付され、現在使用されている試薬試験具と実質的に等
しい形状を形成する。
U皇 の6 本発明はよれば、試薬試験具は、従来使用されているト
リサイト(Trysite)基板の代わりに、公称濾過
度約80〜130ミクロン、好ましくは、約80〜90
ミクロンの親水性ポリエステルスクリーン用綾織素材を
用いることを除いては、従来の方法で製造される。
好ましい親木性ポリエステルスクリーン用綾織素材は通
常すべて同径の糸を用い横糸方向より縦糸方向に糸数が
多くなるように綾織りされたポリエチレン・テレフタレ
ートである。双方向共、糸は上三木、下−木と、斜文が
現われるようにくぐらせる。次に好ましいスクリーンの
織目は各々の横糸が縦糸を上二木、下−木とくぐり、斜
めの模様で四角い穴を生じせしめる綾四角織である。
特に好ましいのは米国ニューヨーク州、エルムズフォー
ド(Ellllsford)のテトコ・インコーホレー
テッド(Tetko Inc、)製のポリエステル繊維
PE1020に−86である。このポリエステル繊維は
比重1.36、融点(乾湿時共)15〜30°を有して
いる。
結果として得られる綾織濾過繊維の公称濾過度は86ミ
クロン、 1インチ当りのメツシュ打込数は165(横
糸)/38(横糸)である。
本発明の考案によるポリエステルスクリーン素材は、低
価格で使い易い特性を持ち、化学的攻撃に対して抵抗性
を有し、良好な安定性を有する。
ポリエステルスクリーンに取りつけられる試薬リボンあ
るいはマトリックス素材は適した素材であればどのよう
な素材を用いて形成してもよい。
米国特許第3,848,247号は、フェルト、多孔性
セラミック素材ならびに織加工を施した、もしくはマッ
ト加工のグラスファイバーの使用を説いている。その他
にも米国特許第3,552,928号は、木質素材、布
、スポンジ素材ならびに粘度質物質の使用を説いている
。担体マトリックスとして合成樹脂フリースならびにグ
ラスファイバーフェル゛トの使用が、英国特許第1.3
811,139号において提案されている。また別の英
国特許第1,349.[123号は、紙製基礎マトリッ
クスのカバーとして、細いフィラメント製の光透過性網
の使用を提案している。ポリイミド繊維は、フランス特
許第2.170,3117号において説かれている。し
かしながら、これらの提案にもかかわらず、本技術分野
において、担体マトリックスとして主に使用されており
、かつ本発明において特に有用なものは、濾紙のような
吸水性の紙である。
試薬リボンあるいはマトリックス素材は、適切な方法、
例えばスリーaエム社(the 3M Company
)から入手能のダブルスティック(Double 5t
ick)のような両面接着テープを用いて基板に貼付す
るに先立ち、通常、試薬(類)を含有している。
接着された試薬リボンを有するカード状基板用材を従来
技術に従って、横方向に切断し、一端に0.5c腸四方
の担体マトリックスを数側有し、基板の他の一端は、試
薬試験具の持ち手となる 8cmX O,5c++大の
試薬試験具を形成せしめる。
下記に示す実施例は、本発明に従って製造した試験具と
、従来の試験具ならびにその他の試験具とを比較し、本
発明の有用性を例証するものである。ウロビリノーゲン
ならびに亜硝酸塩を測定する試薬試験マトリックスにお
いては、従来、試薬試験具にとって従来最悪なランオー
バー問題が生じてきているので、この実施例においては
、それらを使用した。
r電遺」 本発明の有効性を実証するために、スリーエム(3M)
両面接着テープを用い、従来の方法により交Wに試薬マ
トリックス域が貼付された従来のトリサイ) (7ry
cite)基板を使用して、対照用の試薬試験片を作成
した。交互に並ぶ試薬マトリックス域は、ウロビリノー
ゲンならびに亜硝酸塩の検出に特異的な試薬を含浸せし
めたか紙から成るものであった。従来この二成分の試験
には試験具にとって最悪のランオーバー問題が生じてい
た。
ウロビリノーゲン用の試験手段を、米国特許第4,15
8,546号の実施例1および2に従って製造した。
亜硝酸感受性組成物は、次の成分から調製した: ガントレックス(Gantrex)AN139(5g)
 、メタノール(250+JL )、ピーーアルサニル
酸(1−3g)及びラウリル硫酸ナトリウム(2,5g
)。
これらの成分を上記に示した順番で各々の成分が次の成
分を加える前に完全に溶解したことを確認しながら蒸留
水250膳文中に溶解させた。溶解完了後、溶液は少し
濁った無色なものとなった。ウロビリノーゲン用試験手
段と同様の方法によりか紙に得られた溶液を含浸せしめ
ることにより、試験手段を製造した。
得られた対照用試験具上に交互に存在するウロビリノー
ゲンと亜硝酸の各試験手段の間には、0.08インチの
間隙が存在した。各々の試験具は、合計ウロビリノーゲ
ン試験手段4個と、亜硝酸試験手段4個を有した。
本発明により試験具を製造する目的で、公称濾過度86
ミクロンを有するテトコ(Tetko)酸ポリエチレン
テレフタレート綾織スクリーン(PE1020に−88
)をトリサイト(Trycite)の代りに使用し、対
照用試験具として上記の手段と同一のウロビリノーゲン
および亜硝酸塩の試験手段を、ポリエステルスクリーン
素材に貼付した。
得られた対照用試験具ならびにポリエステルスクリーン
試験具をそれぞれ尿中に浸漬し、水平に保持し、正分後
、テンオーバーないしその他の相互汚染の証拠を観察し
た。対照用試験具はテンオーバ−55%を示したのに対
し、本発明に従って製造した試験具はランオーバー0%
を示した。
尖」U随ヱ 公称濾過度 120ミクロンのポリエチレンテレフタレ
ート綾織スクリーン組織(Tetko PE1005K
 −120)をスクリーン繊維に使用した他は、実施例
1の操作を繰り返し、スクリーンH&維試薬試験具を作
成した。ランオーバーは、僅か0.02%に達したのみ
で、殆ど存在しないと判定された。
支m 公称濾過度55ミクロンのポリエチレン・テレフタレー
ト(ポリエステル)綾織スクリーン組織(Tetko 
PE1051に−55)を使用し、実施例1の操作を繰
り返した場合のランオーバーは、80%であった。
叉m ポリエステルスクリーンの代りに公称濾過度36ミクロ
ンのポリプロピレン綾織スクリーン組織(Tetko 
PP1050に−36)を用いて実施例1の操作を行っ
た場合、ランオーバーは50%に達した。
以上の事実から、本発明は、明白で、且つまた木実法に
特有の利点と相まって、上に記述したすべての目的およ
び目標の達成に好適であることが分かる。本発明は、便
利性、簡易性、比較的低価格、明確性、有効性、耐久性
、正確性ならびに操作の直接性という利点を持っている
0本発明は複数試薬試験具に関して、長年問題として感
じられ、存続し続けている、ランオーバーに係る問題を
実質的に克服する。本発明はランオーバー問題を除去あ
るいは実質的に軽減するための非常に有効的で、単純な
かつ費用のかからない方法を提供する。本発明により製
造された試験具は、試験具上の試験マトリックス間にお
ける液体の架橋(bridging)を排除し、従って
−っの試験マトリックスから他の試験マトリックスへの
液体の移動を排除する。加うるに本発明は従・米の試薬
試験具の製造技術あるいは製造法と組合わせ、効果的に
利用できる。ランオーバー問題を抑制するために、試薬
試験具に余分な層を設ける必要はない、所望ならば、本
発明は、ランオーバー問題を抑制するに有効とされる他
の技術と共に用いることもできる。従って本発明は、試
薬試験具に貼付される疎水性遮断層の使用に依存する従
来技術における手法と共に利用できる。
前に記述したごとく本発明の精神ならびに範囲から離れ
ることなく、本発明の多くの他の変型並びに変種を製造
することができるのは明らかである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、基板の一方の側に間隔をおいた関係となるように貼
    伺された複数の試薬担体マトリフクスから成る試薬試験
    具において、該基板が約80〜約130ミクロンの公称
    濾過度を有するポリエステルスクリーン素材であること
    を特徴とする試薬試験具。 2公称が過度が約80〜約90ミクロンである特許請求
    の範囲第1項記載の試験具。 3、担体マトリックスがか紙からなる特許請求の範囲第
    1項記載の試験具。 4、基板がポリエチレンテレフタレートである特許請求
    の範囲第3項記載の試験具。 5 基板が公称濾過度86ミクロンを有する特許請求の
    範囲第4項記載の試験具。 6、 スクリーン素材が綾織である特許請求の範囲第3
    項記載の試験具。 7、 スクリーン素材が綾織である特許請求の範囲第4
    項記載の試験具。
JP60055712A 1984-03-26 1985-03-22 試薬試験具 Granted JPS60214256A (ja)

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