JPS63274839A - 容量計量毛細間隙を有する試験具 - 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】 ｌ豆ム±！ 本発明は所定量の液体試料を試験するための試験片具及
び方法に関し、更に詳しくは、該具を比較的大量の液に
浸漬して、視認できる反応性面又は他の検知手段上に該
液の所定量が接触するように制御して、液中の求める成
分の存在及び／又は該成分の量を確認することが可能な
試験片具及び方法に関する。

九五孜童五ｌｊ 多くの種々な試験用及び分析用素子が長年にわたって開
発されてきた。水及び食品のような液体、特に血液及び
尿のような生物学的な液体の化学分析は全人類の健康と
厚生のためにしばしば望ましく、必要なものである。か
かる分析を容易にする多くのタイプの試験具が工業的に
開発されてきた。これら液体分析用試験具のあるものに
おいては、発色物質の形成、又は他の測定可能な変化に
至らしめる反応を受けうる他の液体試料を加えることを
必要とする。他の系は９８紙などのような乾燥系による
ものであり、ここでは、紙又は他の高吸収性担体に、分
析にかけられる物質、すなわち「分析対象物」を含有す
る液体と接触して化学的に反応又は応答して発色又は他
のタイプの変化を起こす物質を含浸せしめる。応答性物
質の選択によって、変化は通常、定性的であるか、最良
でも半定量的である。血液、血漿、尿などのような生物
学的な液体の試験が用いられる診断化学分析については
、迅速かつ簡便に高度に定量的な結果を得ることが好ま
しい、また、試験にかける液体試料の量を正確に制御か
つ監視することが望ましい。これは、特に、適当な反応
を起こすように、計量された量の試験試料を試験基質に
曝すこと、並びに色変化の光学測定又は他の測定に対す
る全ての障害を排除することが必要な、試験基質の機械
読取りを包含する試験において重要である。

液体を、制御され、かつ、予め決められた流れのパター
ンにしたがって移動させるために、種々の器具及び方法
が開発されてきた。開発点の多くは、面に沿った、制御
及び操作されない液体の毛細流に関するものである。制
御されない流れによって起こるいくつかの問題点は、エ
アポケットが形成されること及び表面の一部が不完全に
しか湿潤しないこと等である。エアポケットは、液体及
び／又は濡れ面の試験によって違った試験値が集められ
るという結果を与えるという理由により、試験具が顕微
鏡又は他の自動方法で試験される場合には問題となる。

該試験及び自動化された系は、走査領域内に液体が存在
しているという仮定に基づくものであり、したがって、
適切な走査領域内に液体が存在しないと、読み値が混乱
し、得られる結果が信頼できなくなる。エアポケットの
問題は、特に、鋭い角部及び概して疎水性の合成樹脂面
を有する構造のものを扱う場合には通常的に起こる。

種々の異なったタイプの液体移送器具が先行技術におい
て開発されており、例えばＣｏｌｕｍｂｕｓの米国特許
第４，２３３，０２９号には、毛細室の向かいあう面に
おいて溝を使用することによって毛細流を予め決められ
た流路に沿うように方向づけるための手段を含む器具が
記載されている。

液体、試験試料を移動させる他の構造が、Ｃｏ　ｌｕｍ
ｂｕｓの米国特許第４，２５４，０８３号に示されてお
り、これは、液滴のセンタリングを容易にするための特
定の開口構造を有する外部液滴受は面を備えている。

’　Ｂｕｉｓｓｉｅｒｅらの米国特許第３，６９０，８
３６号には、周辺が連続的に貼着されており、毛細域を
含む非圧縮吸収材料を含んでいる２枚のプラスチックシ
ートの間の毛細域を含んでなる器具が開示されている０
反応室への入り口として、上部シートに少なくとも１つ
の開口が設けられている。

毛細流を第２の区域中に配向せしめるように備えられた
液体移動用器具がＣｏｌｕｍｂｕｓの米国特許第４．４
７３，４５７号に示されている。該器具は試料を流すた
めの２つの流路を有しており、２つの異なる試料を２つ
の開口を介して導入せしめることができる０次に２つの
液を共通の領域内に向かって流す、　Ｃｏｌｕｍｂｕｓ
の構造の構成物によって電位差測定を行なうことができ
る。液体イオンの電位差測定分析に好適な器具が示され
ている、Ｇｏ　ｌｕｍｂｕｓの米国特許第４，３０２，
３１３号も参照できる０部材３６の下部の特殊な溝を形
成した面が毛細流を制御すると記載されている。

第１の毛細域の壁部材中に下向流配向の開口部を有し、
この配向部が毛細流を壁部材から伸長している第２の毛
細域内へ配向しているような他の器具がＣｏ　ｌｕｍｂ
ｕｓの米国特許第４，２７１，１１９号に示されている
。

Ｇｏｌｕｍｂｕｓの米国特許第４，３２３，５３６号に
は多種の分析対象物用試験具が記載されている。液体流
制御手段は、液体が多数の流路に限定されるように含ま
れている。

英国特許公告Ｇ、Ｂ、２０９０６５９Ａにおいては、計
量間隙導入口を血液滴に接触せしめることによって用い
る自己充填計量溝を有する分析具が示されている。

Ｌ且二１１ 本発明は、毛細間隙器具中の反応性面上への液体試料の
容量を計量することができいわゆる「浸漬読取り法（ｄ
ｉｐ　ａｎｄ　ｒｅａｄ　ｍｅｔｈｏｄ）Ｊによッテ、
従来の、公知器具に関するエアトラップの問題を排除し
て、大量の液体試料を試験するのに用いることができる
試験片具に関する。器具によれば液体試験試料中に存在
しているか、又はしていない特定の成分又は複数の成分
を測定するための反応性面上に、予め決められた容量の
液体試験試料が迅速かつ均一に分配せしめられる。該面
に施された試料の量が、試料毛細間隙又は試料測定室内
にある量に制限される。器具を試験試料液中に浸漬した
後に取り出すと、過剰試料は器具から簡単に流出する。

器具の構成及び構造は空気のトラップが著しく減少する
ようなものであり、これによって、本発明の器具が、尿
の分析を行なう場合のような大量の液体を試験する必要
がある場合に、浸漬読取り法で用いるのに特に適したも
のとなる。

試料を反応性面上に均一に分散して施すこと、及び試料
容量を制御することが本発明の重要な特徴であり、これ
によって、乾燥試薬フィルム及び乾燥試薬紙に関する問
題点を解決することができる。

上記記載の有利性により、所望の場合は、毛細間隙の長
さ、広さ及び深さ、並びにこれらによって器具の試料測
定室に入る全容量が特定の最終用途にあわせて調節しう
るような寸法で器具を構成することによって、反応性材
料の化学性及び反応性に対して適した試料容量を選択す
ることができる。

本発明の器具を用いれば、毛細間隙の容量を超える過剰
の液を除去するために特別な対策をたてる必要はない。

過剰試料のすべてが器具の外表面から簡単に除去される
。

本発明の他の特徴及び有利性は、図面と共に与えられる
以下に詳細な説明によって明らかとなろう。

従来技術の器具に関する大部分の問題が本発明器具によ
って解決される。例えば、乾燥試薬フィルム及び乾燥試
薬紙を用いた場合、従来の技術を用いて試験面の限定表
面領域に試験を均一に分散して施すことは困難である。

多くの場合、試料が好適な条件で試料室内へ移動しない
。すなわち、試料室と接触する試料の量が多過ぎたり不
十分であったりする。本発明器具によれば、予め決めら
れた計量量の分析される液のみが試験面と接触するよう
に試料容量を精密にかつ注意深く監視制御することがで
きる。したがって、これらの有利性によって、試験され
る液の性質及び試薬フィルムの性質を考慮した、特定の
試験に対して好適な試料容量を選択することができる。

本発明の器具は新規な構造及び構成を示し、これによっ
てエアトラップに関する従来技術の問題点が実質的に排
除される。しかして、素子の寸法及び配置は、空気を器
具から追い出し、迅速な方法で放出させて、試験読取り
に対する障害を防止することができるようなものである
。

本発明の器具は、種々の異なるサイズで製造することが
できる。したがって、毛細間隙の寸法を所望のように変
化させることができる。毛細間隙器具は、補集すること
が所望される試料の全容量によって、種々のサイズで製
造することができる。これは少なくとも一部において、
結果を読み取るために選択される特定の手段、すなわち
、自動的か、又は視覚的な手段によるものである。過剰
の試料は簡単に流出し、したがって適切な読みを得る上
での障害とはならない。

本発明は、単に液体移動又は展開器具というだけではな
く、過剰液を洗い流す、又は拭き取ることなし、に、か
つ、関連するエアトラップの問題を起こすことなしに試
料容量の範囲を最少で約５〜１０鉢文から約１００〜２
００Ｉｉ、文まで調節するように設計された容量計量器
具であるということを注意することが重要である。

したがって、本発明の重要な特徴は、規定容量の試料室
を有する毛細間隙構造を具備する流体計量試験片具を提
供することである。

本発明の更なる特徴は、空気を迅速に放出することがで
き、手動又は機械法による試験結果の読みとり能力に対
する障害を防止する毛細間隙器具を提供することである
。

本発明の更なる特徴は、少なくとも２つの側部、好まし
くは４つの側部に開口を有し、それによって試料液を迅
速に充填し補集空気をすばやく放出することができる試
験片具を提供することである。

本発明の更なる特徴は、比較的大量の液体試料中に浸漬
するための試験片具であって、試験片が浸漬される液体
上に常に配置又は保持されるように意図された開口をも
った排気間隙を有するものを提供することにある。

更に、本発明の更なる特徴は、空気を迅速に放出するた
めに器具内に排気間隙を備えることによってエアトラッ
プによる障害を防止する、多重読取り望域を有する毛細
間隙器具を提供することにある。

兄！し１詳ｌ■ｌ朋 更に詳しく説明すると、本発明の器具は、視認すること
ができるか、又は試料読取りのための自動化システムに
かけることができる、生物学的な液体、特に全血の毛細
運動に特徴を有するものである。器具は、いわゆる「浸
漬読取り」法によって分析対象物が存在しているかいな
いかを試験するいかなる液体中へ浸漬することによって
も利用することができる。毛細間隙は、開口部を通って
液体試料源から試験マトリクスの反応性面へ移送される
液体の量を制御する０本発明器具は、規定量の試料室を
有する毛細間隙内への液体の計量に特徴を有するもので
ある。

本発明器具は、器具の読み取り及び観察を妨げることな
く、補集空気を迅速かつ完全に排気することができるよ
うな好適な排気間隙手段に特徴を有するものである。

本発明器具は、第１図で示される本発明の実施態様によ
って示されるように、概して長方形の形状の長辺と短辺
とを有しており、片の柄として作用する下部伸長部材２
、中間スペーサー３及び上部部材４を包含する毛細器具
１を含むものである。上部部材又は層は試薬測定手段か
らなる。必要な、又は所望の場合は、上部部材は、手動
又は機械的手段によって試験結果を視認又は記録するこ
とができるように構成される。

スペーサ層３は、内部毛細間隙又は室を画定し、第１図
に示すように、下部伸長部材２の外端部と同面上に固着
された長さの等しい２つの長方形部材に対応する。内部
毛細間隙域の寸法は、長さが「文」、幅が「ｂ」、深さ
がｒｄＪで示される。これらの寸法は、少なくとも部分
的に、意図される試験のタイプによって、これらの器具
の製造において所望のように変化させることができる。

一般的に、「ｄ」で示される、上部部材４と下部部材２
どの間の距離は０．００７〜０．０８ｃｍである。

上部層４は試薬含有層であり、試薬含浸繊維層又はゼラ
チン被覆層であってよい、広範囲の試薬層又はマトリク
ス、例えば粉末のいずれをも本発明にしたがって用いる
ことができる。多くの通常の試薬系を適用することがで
き、どの試薬を選ぶかについての特定の選択は行なう試
験に左右されるものである。

上部層４は単層又は多層試薬材料からなっていても、又
は、通常のいかなるタイプの試薬マトリクスからなって
いてもよい。

本発明試験具の製造においては、上層４を単層又は多層
試薬材料のような好適な材料から裁断又は転写すること
ができる。単層形態又は多層形態のいずれであっても、
試薬上部層を、更に詳しく記載するように、別のスペー
サー部材を用いる必要性を排除するように、垂下側部又
は垂下角部を含めるようにして成形又は形成することも
できる。

スペーサー層３は、加熱によって上部層４を下部層２に
接着させるように利用することのできる、熱可塑性材料
のようないかなる適当な材料によっても形成することが
できる。ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ＰｖＣｌこれらのコポリマーなどのような、いかなる好
適な寸法安定性を有する熱可塑性材料も、この目的のた
めに用いることができる。一方、別の粘着組成物を、す
べての層を互いに堅固にかつ永久的に接着するのに充分
な量で層間に挟持することもできる。かかる接着物は当
該技術において公知であり、いかなる試験試料とも反応
しないようにいかなる好適なものを用いることもできる
。

層を互いに結合させるいかなる好適な方法を用いること
もできると理解されよう。種々の層を組みあわせる他の
方法の中では、超音波手段によって層を溶融させる方法
がある。更なる変化においては層を互いに保持するため
に機械的挟持を用いることもできる。

毛細間隙器具の寸法は広く変化させることができるが、
特に有用な寸法は、全長対幅が約３対１の比のもの、す
なわち、幅０．５〜２．４ｃｍに対して全長２．５〜８
．５ｃｍであると見い出されている。特に有用な構成は
幅０．５ｃｍに対して長さ８．５ｃｍのものである。試
験具の厚もまた変化させることができ、通常は０．０５
〜０．２５ｃｍである０通常、三つの層は、厚さ０．０
２ｃｍの試薬上部層、厚さ約０．０２ｃｍであってよい
プラスチック酸の粘着スペーサー層及び好ましい厚の、
例えば厚さ０．０２ｃｍであってよい下部層を包含する
。

第２図は、３つの層、すなわち、上層又は試薬層２４、
多数（すなわち４個）のスペーサー手段２３．２３’及
び片の柄となる層２２からなる本発明の毛細間隙器具２
１の別の実施態様の斜視図である。本態様においては、
スペーサ手段は、上部試薬フィルム層２４の４つの角の
それぞれに配置された４つのスペーサー手段２３　、２
３　’等の形態のものである。この変法においては、器
具の側部に排気空隙２６を設け、毛細間隙２５に入って
いるすべての空気を容易にかつ迅速に追い出すことがで
きるようにしている。更に本態様においては、スペーサ
ー手段を内側にカーブした形状で成形して鋭角部を排除
し、それによって液体及び気体の流れを容易にすること
もできる。

第１図及び第２図に示される実施態様においては、毛細
空隙又は間隙５．２５は、層２，２２の全幅の少なくと
も％及び好ましくは少なくとも層の大きさである、相等
な幅すを有するものである。第１図における毛細間隙５
は上部層４の全長文を縦断している０図２に示される実
施態様においては、器具の側部に配置された排気空隙２
６もまた、上部層２４の長さの少なくとも届、好ましく
は少なくとも繕の幅のものである。これらの大きな開口
によって補集された空気を迅速に放出することができる
。

第３図は、伸長した柄となる層３２、スペーサー層３３
、試料室読取り領域３４、導入口３５、排気路３６及び
排気口３７を包含する、本発明の一部組み立てられた毛
細空隙器具３１の更なる実施態様の上面図である。排気
路３６は試料室読取り領域３４から伸長しこれを排気口
３７と接続している。試料導入口３５は試料室読取り領
域３４と接続している０表面は、図かられかるように鋭
角部が概して排除されるように滑らかに形成されている
。試薬上部層は示されていないが、通常、スペーサー層
３３の全寸法上にわたって伸長している。第３図に示さ
れる実施態様においては、排気路３６の長さ、及び排気
口３７の位置は、器具の使用にあたって、浸漬工程中に
排気口３７が常に液体レベルの上に位置するように決定
される。

第３図は単一の試料室読取り領域３４を示しているが、
器具３１は、多重読取り、すなわち、同−試料中の別の
分析対象物の測定、又は試験試料中に存在する同一の分
析対象物の二重測定を可能にするように１片の長さ方向
にそって連続して互いに接続された多数のかかる室を包
含するように製造することができることを理解すべきで
ある。

第３図において、スペーサー層３３は熱変形可能な通常
のプラスチック材料から形成され、導路３６及び室読取
り領域３４を形成するように打ち抜かれるか又は成形さ
れる０層３３の上面及び底面は凹み、出っばり又は突起
をその上に形成するように成形し、全部の層を一体化し
た際に互いに良好に融着及び結合させることができる。

本発明の他の実施態様（図示せず）によれば、上部試薬
層及び下部の柄となる層から形成される概して長方形の
形状の毛細間隙器具が提供される。本発明のこの態様に
おいては、概して第１図及び第２図の実施態様と同様の
形状及び構成を有するが、別のスペーサー層を具備しな
い０毛細間隙及び／又は試料室、及び他の開口部、導入
舎導出口部及び間隙は上部層中、又は柄となる層中に直
接形成することができる。これらの開口、導路及び室は
、穿孔、切削、成形又は他の簡便な成形手段によって上
層中に形成することができる。上層と柄部とを接着、又
は他の好適な手段、例えばスナツプフィツトによって互
いに結合せしめることができる。

他の実施態様の場合のように、下部層を透明かつ透過性
又は半透過性にして観察を容易にすることができる。不
透明であっても良い、ポリスチレン、ポリオレフィン、
ポリアミド、ポリエステルなどのような、いかなる便利
な、かつ公知のプラスチック又は他の合成材料をこの目
的のために用いることができる。更に、他の実施態様の
場合のように、毛細空隙器具の寸法は概して同等である
が、好都合なように、又は所望のように変化させること
ができる。

試薬層は、単層試薬材料又はマトリクスであっても多層
のものであっても、堅固にかつ永久的に両層を互いに接
着するのに十分な量を別々に施すことのできるいかなる
好適な粘着材料（図示せず）によっても、用層又はスペ
ーサーに簡便に固着させることができる。一方、下部層
及び試薬層の組成によって、これらを互いに熱融着させ
るか、又はレーザ一手段もしくは当業者に周知の他の好
適な手段によって融着させることができる。

粘着層は、所望の構成により、被覆試薬層又は下部層あ
るいは両層の内表面上に、例えば印刷又は転写して、必
要とされるいかなる厚ででも施すことができる。

操作においては、本発明の浸漬読取り具を尿試料、又は
所望の分析対象物を含有する他の流体試料中に浸漬する
。スティックを液中にすばやく浸漬し速やかに取り出す
ことができる。過剰液はすべて器具から速やかに流れ去
る。必要とされる全時間は通常わずか数秒、一般的には
約２秒であり、器具を試料液に浸漬し、試料液から取り
出す速度によってのみ限定される。

上記に説明したように、本発明器具の主目的は、過剰、
試料を洗浄又は拭き取る必要がなく、かつ補集空気によ
る障害がない、大量の試料液を試験することができる迅
速かつ容易な手段を提供することである。ここで示す器
具においては、全ての空気は、毛細空隙自体、側部排気
口及び／又は試料面の上方に伸長する排気間隙のために
速やかに周囲に排気される。

全ての試薬物質を本発明の目的に用いて、試験される試
料中に存在する分析対象物を有する液体の存在下におい
て相互活性又は応答性を有する少なくとも一つの物質を
含有する試薬を提供することができる。種々の例におい
て、相互活性物質は、分析対象物又は分析対象物の前駆
物質もしくは反応生成物に応答して、反応性物質の有効
性によって素子内部に変化を生ぜしめることができる。

しかして、試薬層は、試料中に存在する成分の少なくと
も１つに対して透過性を有し、好ましくは、試験試料中
の試験されるこれらの物質に対して実質的に均一な透過
性を有するものである。ここで用いる「透過性」という
用語は、物質又は層が試験液中に担持される物質を有効
に浸透せしめる能力を示す０層の均一な透過性とは、均
質な液を層の表面に均一に施した場合に、層内のかかる
液の濃度に関する同一の測定によって、層の表面の異な
る領域において約１０％以内の実質的に同等の結果がそ
れぞれの測定について得られるような透過性を意味する
。均一な透過性のために、試薬層内において望ましくな
い濃度勾配が防止される。かかる試薬層は当該技術にお
いて周知のものであり、いかなる好適なものも本発明の
目的に用いることができる。

試料室内への液の移動及び／又は過剰液の区画からのオ
ーバーフローを可能にかつ容易にするように、−以上の
界面活性剤を用いて器具内の毛細空隙の内部を被覆する
ことができる。広範囲のイオン及び非イオン界面活性剤
をこの目的のために用いることができる０例えば、アル
カリ金属、及び、アルキル基が８個を超える炭素原子を
有するアルキル硫酸塩、例えばドデシル硫酸ナトリウム
のような周知のイオン界面活性剤を用いることができる
。ＭｕＣｕ　ｔｃｈｅｏｎのＤｅｔｅｒｇｅｎｔｓ　ａ
ｎｄＥｍｕｌｓｉｆｙｅｒｓ″　１９７４．　　Ｎｏｒ
ｔｈ　　Ａｍｅｒｉｃａｎ　　Ｅｄｉｔｉｏｎ（Ａｌｌ
ｕｒｅｄ　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉ
ｏｎ刊）に示されている多くの例のような非イオン界面
活性剤を用いることもできる。

本発明の分析素子は、臨床化学のみならず、化学的研究
及び化学的方法の制御実験においても、広範囲にわたる
化学分析の実施における使用に適用することができる。

本発明は血液、血清及び尿のような体液の臨床試験にお
いて用いるのに最適であるが、それは、この作業におい
ては多数の反復試験がしばしば行なわれ、試験結果がし
ばしば、試料を採取した後極めて短時間後に必要となる
からである。血液分析の分野においては、例えば、定常
的に測定される多くの血液成分の定量分析を行なう際の
使用に多層素子を使用することができる。しかして、例
えば、試験試薬又は他の相互活性物質を適当に選択する
ことによって尿素窒素、塩化物、グルコース及び尿酸の
ような血液成分並びに他の多くの成分の分析における使
用に素子を容易に適合させることができる。本発明の分
析素子による血液の分析においては、まず、遠心分離の
ような手段によって血液細胞を血清から分離して血清を
素子に施すことができる。しかじながら、特に、反射分
光光度分析技術を用いて素子中において生成した反応生
成物を定量又は他の分析にかける場合は、全血を素子に
直接施すことができ、血液細胞は濾過層の作用によって
炉別されるので、かかる分離を行なう必要はない、素子
上にこれらの細胞が存在していても、分析が反射法によ
って行なわれる場合は分光光度分析に対して悪影響を与
えない。

本発明器具の試薬層は計量又は展開層から得られる試料
、またはその反応生成物に対して透過性又は多孔性であ
ってもよい、多層試薬層が計量又は展開層を包含するこ
とができる。ここで用いられるように「透過性」という
用語は多孔性に起因する透過性、湿潤能又はいかなる他
の特性をも包含する。試薬層はまた、相互活性物質が分
配、すなわち溶解又は懸濁せしめられるマトリクスを包
含することもできる。もちろんマトリクス材料の選択は
変化できるものであり、素子の使用目的によるものであ
る。望ましいマトリクス材料は、好ましくは水膨潤性ゲ
ルの形態の親水性コロイドのような親木性材料を包含す
ることができる。有用な親水性材料としては、ゼラチン
、ゼラチン誘導体、親水性セルロース誘導体、デキスト
ランのよな多糖類、アラビアゴム、アガロースなどのよ
うな天然物質、及びポリビニルアルコール及びポリビニ
ルピロリドンのような水溶性ポリビニル化合物、アクリ
ルアミドポリマー等のような合成物質のいずれを挙げる
こともできる。セルロースエステルなどのような親有機
性物質もまた有用であり、すべての場合において材料の
選択は特定の素子の目的とされている用途を反映するも
のである。

試薬層が多孔性でない場合はその透過性を向上せしめる
ために、溶媒又は懸濁媒体又は分析にかけられる液中で
膨潤性を有するマトリクス材料を用いることがしばしば
有用である。すべての場合において、放射線測定を行な
うことができるようなある程度の光学的特性又は他の特
性を有するような試薬層マトリクスを選択することもで
きる。試薬層は測定法の目的とするいかなる結果に関し
ても影響を及ぼしてはならない、また、素子の製造中に
被覆手段によるもののような隣接する層を施すのに適し
た材料を選択することが必要な場合もある０例としては
、別々の層を形成することが望ましく水溶液の分析を目
的としてる場合は、試薬層については実質的に水溶性の
マトリクスを、そして展開層のような隣接する層につい
ては実質的に有機物に溶解性の、又は有機物に懸濁性の
成分を選択するのが好適であろう、かかる方法において
は、互いの溶媒作用が最小となり、明確に画定された層
構造を形成することができる。多くの場合において、展
開層内の形成を容易にするために展開層自体よりも低透
過性の試薬層を有することが望ましいであろう。相対透
過度は周知の技術によって測定することができる。

本素子の種々の実施態様においては、試薬層中の相互活
性物質が、それに対して素子が応答する分析対象物質と
相互作用する。他の実施態様においては、相互活性物質
を、分析機構の選択の点で好適なように、分析対象物の
前駆物質又は生成物と相互作用させることができる。「
相互活性」という用語は、ここでは、付加、プロトン付
加、分解等による反応性のような化学的反応性、酵素−
基質コンプレックスの形成におけるような活性、酵素作
用の結果として生成するような活性、並びに、素子内、
例えば試薬層内において、放射線によって測定が可能な
変化、すなわち、光又は他の電磁放射の好適な測定によ
って測定可能なものの形成を起こすか又は促進させるこ
とのできる、他のいかなる形態又は、構成の化学的又は
物理的相互作用をも意味するものである。

相互活性物質の分配は、それを試薬マトリクス材料中に
溶解又は分散させることによって得ることができる。均
一な分配がしばしば好ましいが、相互活性物質が例えば
酵素である場合は不可欠なものではない。分析にかけら
れる液体中に溶解性の試薬又は他の相互活性物質は、特
に試薬層が多孔質の場合は試薬層中に有利に固定化させ
ることができる。

分析の種類によって特定の相互活性物質を試薬層内に分
配せしめることができる。グルコース分析の場合は、フ
ェリシアン化化合物を用いることができる。グルコース
がフェリシアン化物と反応し、反応によってフェリシア
ン化物の黄色の特徴が減少する。血清中などの尿酸の試
験においては、硫酸銅及びネオクプロインを試薬層マト
リクス中に分配せしめることができる。尿酸によって第
二銅が第一銅に還元され、これがネオクブロインと錯形
成し、分析液中の尿酸の濃度に比例した濃度の発色物質
を生成することができる。多くの分析の場合において、
酵素、例えばグルコースオキシダーゼのようなオキシダ
ーゼ物質を、かかる酵素に対する基質である分析対象物
の分析を目的とした素子の試薬層中に相互活性物質とし
て好適に包含せしめることができる。例として、ベルオ
キシダー、−ゼ又は過酸化物質、並びに、ベルオキシダ
ーゼ（又は過酸化活性を有する他の物質）及び、オキシ
ダーゼとその基質との相互作用によって生成する過酸化
水素の存在下での酸化によって染色物又は他の測定可能
なものを与える色原体物質又は組成物と共に酸化酵素を
試薬層内に包含せしめることができる。適当な相互作用
によって素子中に測定可能な変化を直接与える相互活性
物質もまた指示薬と称される。互いに作用して素子中に
測定可能な変化を与える、少なくとも一つの相互活性物
質を含む多数の物質をあわせて指示薬組成物と称する。

酸化可能な成分を含み検出可能な種を生成しうる色原体
物質又は組成物としてはある種の染色物形成物質又は組
成物が挙げられる。ある態様においては、染色物は、酸
化した場合にそれ自体と、又はその還元体と結合して染
色物を与える化合物によって得られる。かかる自己結合
化合物としては、オルトアミノフェノール、アルコキシ
ナフトール、４−アミノ−５−ピラゾロン、クレゾール
、ピロガロール、グアヤコール、オルシン、カテコール
フロログリシン、ｐ、ｐ−ジヒドロキシジフェニル、没
食子酸、ピロカテコン酸、サリチル酸等のような種々の
ヒドロキシル化化合物が挙げられる。この種の化合物は
周知のものであり、Ｔｈｅ　　Ｔｈｅｏｒ７　　ｏｆ　
　ｔｈｅ　　Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ　　Ｐｒｏｃｅ
ｓｓ、　　Ｍｅｅｓａｎｄ　Ｊａｍｅｓ　Ｅｄ、　　（
１９６６）の特にＣｈａｐｔｅｒｌ　７のような文献中
に記載されている。他の態様においては、ロイコ染料を
酸化して対応する染料体を与えることによって測定可能
な種を生成させることができる。代表的なロイコ染料と
しては、ロイコマラカイトグリーン及びロイコフェノー
ルフタレインのような化合物が挙げられる。更に他の態
様においては、測定可能な種を、フェノール性基又は活
性化メチレン基を含むもののようなカプラーとの酸化縮
合反応に付すことができる酸化可能な化合物、並びにか
かるカプラーを包含する染色物形成組成物によって得る
ことができる。かかる酸化可能な化合物の代表例として
は、ベンジデン及びその同族体、ｐ−フェニレンジアミ
ン、Ｐ−アミンフェノール、４−アミノアンチピリンな
どが挙げられる。多数の自己結合化合物を含む広範囲の
かかるカプラーが文献に記載されている。

一方、ある物質又は組成物は、放射線測定可能な化合物
を生成しうる還元性成分を含有する。この化合物は還元
法によって生成せしめることも分解することもできる。

前者の夕７プの化学物質の例は、グルコースとグルコー
スデヒドロゲナーゼ及びＮＡＤ　にコチンアミドアデニ
ンジヌクレオチド）との反応によって生成せしめること
ができるような還元されたニコチンアミドアデニンジヌ
クレオチド（還元ＮＡＤ）の、通常は３４０ｎｍの波長
における直接放射線測定において、また、還元ＮＡＤと
ジアホラーゼ及び種々のテトラゾリウム化合物のいずれ
かとの更なる反応及びそれに続く、得られるホルマザン
の放射線測定において見い出される。かかるテトラゾリ
ウムの具体的な例ハ、還元によって赤く着色したホルマ
ザンを生成するヨードニトロテトラゾリウムクロリド（
ＩＮＴ）である。２．６−シクロロフエノールインドフ
エノールはその色が還元によって消滅される化合物の一
例である。

更なる層を配置して種々の化学性又は機能を与え、その
層目体における、又は他の試薬層との組合わさった機能
を与えることもできる。このように、多数の層を用いる
ことができる。更なる層によって、濾過、表示又は媒染
機能を与えることができる０例えば、米国特許第４，０
４２，３３５号及び４，０５０，８９８号において見ら
れるように、多重層の例が従来技術において多数存在す
る。

ここで用いている「試薬」という用語及び「試薬層」と
いう表現は、分析対象物、分析対象物の前駆物質、分析
対象物の分解生成物又は中間体と相互作用する能力を有
する物質を意味する。例えば、試薬のあるものは、分析
対象物によって放射線不透過部又は素子の層から、放射
線透過部又は表示層のような層に移動する、放射線測定
可能な種であってよい。

したが、って、試薬組成物の試薬と分析対象物との間の
相互作用は、酵素−基質コンプレックスの形成における
ような触媒活性を有する化学反応、あるいは、素子中に
放射線測定可能な信号を最終的に生成しうる、物理的変
位をはじめとする化学的又は物理的相互作用の他のいか
なる形態のものをも意味している。

本発明の更なる修正及び変更は上記より明らかであり、
添付の特許請求の範囲に包含されると考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の毛細間隙器具の一実施態様の斜視図：
第２図は本発明の他の実施態様の斜視図であり；第３図
は本発明の部分的に組み立てられた別の配置を示す上面
図である。 １．２１．３１・・・毛細間隙器具、 ２．２２．３２・・・下部伸長部材、 ３．２３．２３’　、３３・・・スペーサー部材、４．
２４・・・上部部材、５，２５・・・毛細間隙、２６・
・・排気空隙、３４・・・試料試験室、３５・・・導入
口、３６・・・排気路、３７・・・排気口。 ＦＩＧ、３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、その間に、試験液の液移動を目的とした毛細域を画
   定している、対向して配置された上部及び下部表面層で
   あって、該上部及び下部表面層が、その間の該試験液の
   毛細流を保持する大きさ以下の距離をあけて配置されて
   おり、該毛細域が試料試験室を構成しており、該上部表
   面層が、該試験液のある成分と反応して測定可能な応答
   を与えうる相互活性物質を含んでおり、該下部層が該上
   部表面層を超えて伸長して試験具の柄を形成している層
   ； 該上部及び下部表面層の間の該試料試験室から伸長して
   おり、試験液に補集された空気を、試料試験室から放出
   せしめるように機能する排気手段；及び、 該試料試験室と接続している、該試験液を該毛細域中に
   導入するための試料導入口からなることを特徴とする、
   液体試料を試験するための試薬試験具。 ２、該上部表面層と該下部表面層との間の距離が約０．
   ００７〜約０．０８ｃｍである請求項１記載の試験具。 ３、該器具が、長辺及び短辺を有する長方形の形状であ
   る請求項１記載の試験具。 ４、相互活性物質が、試薬を含浸した応答層である請求
   項１記載の試験具。 ５、該表面層を互いに封着せしめるための、該表面層間
   に挟持される粘着層を更に備えてなる請求項１記載の試
   験具。 ６、該排気手段及び該試料試験室が表面層中に形成され
   ている請求項１記載の試験具。 ７、該試料試験室が画定された構成のものである請求項
   １記載の試験具。 ８、相互活性物質が多層試薬層である請求項１記載の試
   験具。 ９、毛細域の表面が界面活性剤で被覆されている請求項
   １記載の試験具。 １０、該毛細域が、該下部層の幅の少なくとも１／３の
   寸法の幅を有している請求項１記載の試験具。 １１、該毛細域が、該下部層の幅の少なくとも１／２の
   寸法の幅を有している請求項１０記載の試験具。 １２、該試料導入口が、該試験具の端部に配置されてい
   る試料導入口からなり、該口が比較的大きな面積の試料
   試験室に接続している比較的狭い導路であり、該排気手
   段が比較的狭い導路によって該室に接続している請求項
   １記載の試験具。 １３、上部試薬面層；下部片層；及び、これらの間に配
   置され、毛細域内へ導入される液の毛細流を保持する大
   きさ以下の寸法の、液移動を目的とした毛細域を画定し
   ているスペーサー層であって、該毛細域が、液のある成
   分と反応して測定可能な応答を与えうる相互活性物質を
   含む試料試験室を構成しているスペーサー層； 該試料試験室に接続して該層間に配置されており、試料
   試験室から空気を放出せしめるように機能する排気路；
   及び、 該試料試験室に接続している、該毛細域内へ液を導入す
   るための試料導入口からなることを特徴とする、液体試
   料を試験するための試薬試験片具。 １４、該試験片具が、長辺及び短辺を有する長方形の形
   状である請求項１３記載の試験片具。 １５、試験室が、そのそれぞれの側部に配置されている
   空気除去排気口を包含している請求項１３記載の試験片
   具。 １６、スペーサー層との封着に適した上部表面層の下側
   に形成されている粘着層を更に備えてなる請求項１３記
   載の試験片具。 １７、該毛細域が、該下部層の幅の少なくとも１／３の
   寸法の幅を有している請求項１３記載の試験片具。 １８、該毛細域が、該下部層の幅の少なくとも１／２の
   寸法の幅を有している請求項１７記載の試験片具。 １９、相互活性物質が多層試薬層である請求項１３記載
   の試験片具。 ２０、該上部層と該下部層との間の距離が約０．００７
   〜約０．０８ｃｍである請求項１３記載の試験片具。 ２１、試料試験室に面する上部層の面が界面活性剤で被
   覆されている請求項１３記載の試験片具。 ２２、該スペーサー層が、該下部層と試薬層とを互いに
   結合している熱可塑性のものである請求項１３記載の試
   験片具。