JP7835732B2 - 検査用カートリッジ - Google Patents

検査用カートリッジ

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Description

本開示の技術は、検査用カートリッジに関する。
下記国際公開第2017/104143号には、イムノクロマト法を用いて、検体が陽性か陰性か、すなわち、検体が被検物質を含むか否かの検査を行うためのイムノクロマトグラフキットが記載されている。このイムノクロマトグラフキットは、検査用カートリッジなどと呼ばれる。国際公開第2017/104143号に記載のイムノクロマトグラフキットは、検体及び増幅液などの試薬が供給されるイムノクロマトグラフ担体(以下、担体という)と、担体が収容されるケースとを備えている。さらに、ケース内には、試薬が封入されるポッドが収容されている。ポッドは、一面が開口した容器を有しており、容器の開口部がシート部材で覆われることにより容器が密閉されている。ポッドは、シート部材と担体とが対向する姿勢で配置されており、シート部材と担体との間には、突起部が設けられている。
国際公開第2017/104143号に示すイムノクロマトグラフキットのような検査用カートリッジでは、ケースに押圧ボタンが設けられており、押圧ボタンが操作されると、容器に対して容器を担体側に押し付ける押圧力が加わるようになっている。容器が担体側に押圧されると、シート部材が突起部に押し付けられ、この押し付けによって、シート部材の一部が破断される。シート部材の破断によって試薬がポッドの外部に排出される。
ポッドのような試薬容器を、例えば、ピロー包装体のような軟性の包装体を用いて作成することが検討されている。このような試薬容器は、押しつぶされることにより試薬を外部に排出する。このような試薬容器は、国際公開第2017/104143号に記載のシート部材を破断する構成のポッドと比較して、構成を簡素化できる場合がある。
試薬容器を押しつぶすことによって内部の試薬を絞り出す場合において、液残りを抑制するためには、比較的広い押圧面を有する押圧部材で試薬容器を広範囲に渡って押圧することが好ましい。
このような押圧部材として、ケースに設けられた押圧ボタンのような押圧操作部を用いることが考えられるが、ケースに設けられた押圧操作部を機能させるには、押圧操作部が変位する可動域を確保する必要がある。押圧操作部の可動域をケース内で確保するためには、押圧操作部にあまり大きなサイズの押圧部材を設けることは好ましくない。
このような事情から、ケースに設けられた押圧操作部の可動域を確保しつつ、包装体の内部の液残りを抑制する対策が要望されていた。
本開示に係る技術は、上記事実を考慮して、ケースに設けられた押圧操作部の可動域を確保しつつ、試薬容器の内部の液残りを抑制できる検査用カートリッジを提供する。
本開示の検査用カートリッジは、イムノクロマトグラフ検査に用いられる検査用カートリッジであって、検体と試薬とが供給される担体と、担体に供給される試薬が封入される試薬容器であって、押しつぶされることにより試薬を外部に排出する試薬容器と、担体及び試薬容器を収容するケースであって、試薬容器に押圧力を作用させるために操作される押圧操作部を有するケースと、ケース内において変位可能な第1変位部及び第2変位部と、を備えており、第1変位部は、押圧操作部が操作された場合に、第2変位部を押圧することにより第2変位部を試薬容器に押し付けるための第1押圧面を有しており、第2変位部は、第1変位部と試薬容器の間に配置されており、かつ、第1押圧面から押圧を受けた場合に試薬容器を押しつぶす第2押圧面であって、試薬容器を押圧する押圧方向から見た投影面積が、第1押圧面よりも広い第2押圧面を有する。
本開示の検査用カートリッジは、第2押圧面の投影面積は、試薬容器の投影面積より大きいことが好ましい。
本開示の検査用カートリッジは、押圧方向において、第2変位部の厚みは、第1変位部の厚みよりも薄いことが好ましい。
本開示の検査用カートリッジは、試薬容器は、第2押圧面からの押圧によって内圧が上昇した場合に、他の部分より先に開口する封止部を有していることが好ましい。
本開示の検査用カートリッジは、試薬容器において、封止部側を第1端部、封止部とは反対側を第2端部とし、かつ、第1端部と第2端部を結ぶ方向を基準方向とした場合において、基準方向において、第2押圧面の幅は、第1押圧面の幅よりも広いことが好ましい。
本開示の検査用カートリッジは、第2変位部は、第1変位部から押圧を受けた場合に、第2押圧面が、第1端部側よりも第2端部側を先に押しつぶす態様で設けられていることが好ましい。
本開示の検査用カートリッジは、基準方向において、第1変位部の中心は、第2変位部の中心よりも第2端部側に配置されていることが好ましい。
本開示の検査用カートリッジは、第2変位部は、第1端部側が固定端で、第2端部側が自由端であり、さらに、第1変位部から押圧を受けた場合に第1端部側よりも先に第2端部側が試薬容器に接触することにより、第1端部側よりも第2端部側を先に押しつぶすことが好ましい。
本開示の検査用カートリッジは、第2変位部は、変形可能な材料で形成されていることが好ましい。
本開示の検査用カートリッジは、封止部は、溶着によって封止されることが好ましい。
本開示の検査用カートリッジは、試薬容器に複数の封止部が有る場合において、複数の封止部のうちの一つは、他の封止部よりも封止力が弱い弱封止部であることが好ましい。
本開示の検査用カートリッジは、押圧操作部と第1変位部は一体に形成されていることが好ましい。
本開示の検査用カートリッジは、第2変位部には、第1変位部の位置を規制する規制部が形成されていることが好ましい。
本開示の検査用カートリッジは、試薬容器は、ピロー包装体で形成されていることが好ましい。
本開示の検査用カートリッジによれば、従来と比べて、無駄な試薬が生じにくい。
本開示に係る検査用カートリッジの斜視図である。 本開示に係る検査用カートリッジの分解斜視図である。 図3Aは本開示に係る検査用カートリッジの第1押圧操作部が押し込まれた状態を示す一部破断側面図であり、図3Bは第1押圧操作部及び第2押圧操作部が押し込まれた状態を示す一部破断側面図である。 本開示に係る検査用カートリッジ内における、検査用ストリップ、多機能部材、第1試薬保持部及び第2試薬保持部の位置関係を示す側面図である。 イムノクロマトグラフ法の説明図である。 図6Aは本開示に係る検査用カートリッジの第1変位部、第2変位部及び第2試薬保持部を示す断面図であり、図6Bは第1変位部及び第2変位部が変位して第2試薬保持部から第2試薬が排出された状態を示す断面図である。 図7Aは本開示に係る検査用カートリッジに適用される第2試薬保持部を製造するシート部材を示す斜視図であり、図7Bはシート部材を筒状に丸めた状態を示す斜視図であり、図7Cは筒軸方向に沿う端部を溶着した状態を示す斜視図であり、図7Dは筒軸方向の一方の端部を溶着した状態を示す斜視図であり、図7Eは筒軸方向の他方の端部を溶着した状態を示す斜視図である。 本開示に係る検査用カートリッジの多機能部材を示す平面図である。 本開示に係る検査用カートリッジの第2試薬保持部における封止部が第2収容部に固定された状態を示す断面図である。 図10Aは本開示に係る検査用カートリッジの第2試薬保持部に管状体の接続部を形成した例を示す平面図であり、図10Bは断面図である。 図11Aは本開示に係る検査用カートリッジの第2試薬保持部の一部を接続部として形成し、接続部を第2収容部の供給口へ挿入した状態を示す平面図であり、図11Bは断面図である。 図12Aは本開示に係る検査用カートリッジの第1変位部の位置を変更した変形例を示す断面図であり、図12Bは第2試薬保持部を押圧している状態を示す断面図である。 図13Aは本開示に係る検査用カートリッジの第2変位部の一方の端部を固定端とした変形例を示す断面図であり、図13Bは第2試薬保持部を押圧している状態を示す断面図である。 図14Aは本開示に係る検査用カートリッジの第2変位部に規制部を設けた変形例を示す断面図であり、図14Bは第2試薬保持部を押圧している状態を示す断面図であり、図14Cは図14AにおけるC-C線断面図である。 図15Aは本開示に係る検査用カートリッジの第1変位部を複数の突起によって形成した変形例を示す断面図であり、図15Bは第2試薬保持部を押圧している状態を示す断面図である。 図16Aは本開示に係る検査用カートリッジの第2試薬保持部をブリスターパックとして形成した変形例を示す斜視図であり、図16Bは図16AにおけるB-B線断面図であり、図16Cは基材に切込みを形成した変形例を示す断面図である。
以下、本発明の実施形態に係る検査用カートリッジについて、図面を参照しながら説明する。各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一の構成要素であることを意味する。但し、明細書中に特段の断りが無い限り、各構成要素は一つに限定されず、複数存在してもよい。
また、各図面において重複する構成及び符号については、説明を省略する場合がある。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において構成を省略する又は異なる構成と入れ替える等、適宜変更を加えて実施することができる。
各図に適宜示される矢印X、Yで示す方向は水平面に沿う方向であり、互いに直交している。また、矢印Zで示す方向は鉛直方向(上下方向)に沿う方向である。各図において矢印X、Y、Zで示される各方向は、互いに一致するものとする。
<検査用カートリッジの概要>
図1は、一実施形態の検査用カートリッジであるカートリッジ100の外観図であり、図2は、カートリッジ100の分解斜視図である。図3は、カートリッジ100に設けられた第1押圧操作部11及び第2押圧操作部12が操作された状態を示す図である。図4は、カートリッジ100内の主要な収容部品を示す図である。
カートリッジ100は、検査の対象である検体毎に1つずつ用いられる1回使用型である。カートリッジ100内には、図2に示すように、イムノクロマトグラフ担体2(以下において、担体2という。)を含む検査用ストリップ1が設けられている。担体2には検査領域L1が設けられており、検体が被検物質を含むか否か、すなわち検体が陽性か陰性かに応じて、発色状態が変化する。
なお、「発色状態の変化」には、担体2の色とは異なる第1色から別の第2色に変化する態様(すなわち変色)、担体2と別の色が発色することにより、担体2の色が別の色に変化する態様(すなわち発色)、色の濃度が変化する態様(すなわち濃度変化)のいずれかを含む。
検体としては、被検物質を含む可能性のある試料であればよく、検体は特に限定されるものではない。検体は、例えば、生物学的試料、特には動物(特にヒト)の血液、血清、血漿、髄液、涙液、汗、尿、膿、鼻汁、鼻腔拭い液、咽頭拭液、鼻腔吸引液、又は喀痰等の体液、若しくは排泄物、臓器、組織、粘膜及び皮膚又はそれらを含むスワブ、または動植物それ自体若しくはそれらの乾燥体を含む液体試料である。被検物質としては、抗原、抗体、たんぱく質及び低分子化合物等が挙げられる。
カートリッジ100は、検体が陽性か陰性かをユーザが目視によって確認することが可能な構成を有している。このようなカートリッジ100は、イムノクロマトグラフ検査用具、あるいはイムノクロマトグラフ検査キットなどとも呼ばれる。
図1及び図2に示すように、カートリッジ100は、一例として、ケース本体20とカバー部材10とで構成されるケース9を備えている。ケース9は例えば樹脂材料で形成される。ケース本体20は、上部に開口が形成されており、内部に、検査用ストリップ1の他、第1試薬保持部40及び第2試薬保持部45などを収容する。カバー部材10は、ケース本体20の開口部分に取り付けられることにより、ケース本体20の開口を覆う。ケース9は、検査用ストリップ1の細長形状に合わせて、全体として細長形状をしている。
本例においてカバー部材10によって構成されるケース9の上部には、滴下口16、観察窓18、第1押圧操作部11及び第2押圧操作部12が設けられている。これらの各部は、一例としてカバー部材10と一体成形されている。滴下口16は、ケース9の内部に検体を滴下するための開口である。滴下口16の縁には、上部に向けてボスが立設されている。
(観察窓)
観察窓18は、検査領域L1を外部から観察するための開口部であり、本例においては、観察窓18のサイズは、検査領域L1に加えて、後述するコントロール領域L2及び発色領域L3も観察可能なサイズである。担体2において、これらの検査領域L1、コントロール領域L2、発色領域L3及びその周辺領域を含む部分で、観察窓18から観察できる領域を、観察領域LAと称す。ユーザは、観察窓18を通じて観察領域LAを確認することができる。ユーザは、観察領域LA内の検査領域L1の発色状態を観察することで、検体が陽性か陰性かを確認することができる。
(第1押圧操作部、第2押圧操作部)
図2、図3A及び図3Bに示すように、第1押圧操作部11は、第1試薬保持部40内の第1試薬41を担体2に供給するために操作される操作部である。第2押圧操作部12は、第2試薬保持部45内の第2試薬46を担体2に供給するために操作される操作部である。第1試薬41及び第2試薬46は、後述するように、検体が陽性である場合において、検査領域L1の発色を増幅するための増幅液である。
図3Aに示すように、ユーザの押圧操作などにより、第1押圧操作部11に対して外力として、外部から押圧力が加わると、第1押圧操作部11は変形する。図2に示したとおり、一例として、第1押圧操作部11は、四角錐形状をしており、四角錐の頂点を含む領域に対して上方から押圧力が加わると、図3Aに示すように、四角錐の頂点がケース9の内部に沈み込むように変形する。第1押圧操作部11がこのように変形すると、ケース9の内部の第1試薬保持部40に対して押圧力が加わる。第1試薬保持部40には、第1押圧操作部11を通じて加わる押圧力によって変形等が生じる。この変形等によって、第1試薬保持部40が保持している第1試薬41が検査用ストリップ1に供給される。
また、第1押圧操作部11は、押圧によって変形された後、変形後の状態が維持されるようになっている。これにより、第1押圧操作部11が押圧されると、その後、検査用ストリップ1への第1試薬41の供給が継続される。
同様に、図3Bに示すように、第2押圧操作部12に対して外力として、外部から押圧力が加わると、第2押圧操作部12は変形する。図2に示したとおり、本例の第2押圧操作部12も、第1押圧操作部11と同様に、四角錐形状をしており、四角錐の頂点を含む領域に対して上方から押圧力が加わると、図3Bに示すように、四角錐の頂点がケース9の内部に沈み込むように変形する。第2押圧操作部12がこのように変形すると、ケース9の内部の第2試薬保持部45に対して押圧力が加わる。第2試薬保持部45には、第2押圧操作部12を通じて加わる押圧力によって変形等が生じる。この変形等によって、第2試薬保持部45が保持している第2試薬46が検査用ストリップ1に供給される。
このように、第2押圧操作部12は、第2試薬保持部45に押圧力を作用させることにより第2試薬保持部45内の第2試薬46を担体2に供給するために操作される押圧操作部である。本例の第2押圧操作部12には、第2押圧操作部12が操作された場合に、ケース9の内部で変位する第1変位部12b(図6参照)が設けられている。この第1変位部12bは、第2押圧操作部12と一体に形成され、第2押圧操作部12が操作された場合に、第2変位部70を第2試薬保持部45に押し付けるための第1押圧面12c(図6参照)を有している。第2変位部70は、第2押圧操作部12が形成されたカバー部材10を含むケース9の内部、かつ、後述する第2収容部32の内部において変位可能な板材である。
また、第2押圧操作部12は、第1押圧操作部11と同様に、押圧によって変形された後、変形後の状態が維持され、第1変位部12bが変位した状態が維持されるようになっていることが好ましい。第2押圧操作部12がユーザによって押圧された場合は、ユーザが手を放した後も第2押圧操作部12の変形が維持されていた方が、第2試薬46の供給を継続させやすいためである。
(第1試薬保持部)
図2及び図3A及び3Bに示すように、ケース本体20には、長手方向に沿って、担体2を含む検査用ストリップ1が収容される。図3A、3B及び図4に示すように、ケース本体20には、長手方向の一方の端部側(図4に示す上流側)に、第1試薬保持部40が配置される。ケース本体20において、第1試薬保持部40が配置される部分には、第1試薬保持部40の形状に合わせて凹部形状の第1収容部24が形成されている。検査用ストリップ1の一方の端部は、第1収容部24に収容された状態の第1試薬保持部40の上方に配置される。
図3A、3B及び図4に示すように、第1試薬保持部40は、第1試薬41を保持する。第1試薬保持部40は、例えば、樹脂材料で形成され、一面に開口を有する容器42と、容器42の開口を覆い、かつ破断可能なシート部材43とによって構成される。容器42には、第1試薬41が充填され、その容器42の開口はシート部材43によって封止される。第1試薬保持部40は、第1収容部24内において、シート部材43を上向きにした姿勢で配置される。
第1押圧操作部11から加わる押圧力は、検査用ストリップ1の端部を介して第1試薬保持部40のシート部材43に伝わり、シート部材43を破断させる。シート部材43が破断されることにより、検査用ストリップ1に第1試薬41が供給される。なお、本例の第1押圧操作部11には、シート部材43と当接する突条部11bが設けられている。突条部11bは、シート部材43を破断しやすいように、例えば、検査用ストリップ1の幅方向に長手方向が延びる細長形状で、かつ先端がシート部材43に向けて尖った形状をしている。
(多機能部材)
また、図2、図3A及び3Bに示すように、カートリッジ100は、第2試薬保持部45を収容する機能を有する多機能部材30を備えている。多機能部材30は、ケース本体20の他方の端部側(図4に示す下流側)で、かつ、検査用ストリップ1の上方に配置されている。多機能部材30は、第2収容部32と流路形成部35とが一体に形成された部材である。
(多機能部材-第2収容部)
第2収容部32は、上面が開口した箱型形状をしている。第2収容部32は、カバー部材10を含むケース9の内部に設けられている。第2収容部32は、第2試薬保持部45を収容する収容部であり、第2試薬保持部45から排出された第2試薬46を担体2へ供給するための供給口32Aが設けられている。
第2収容部32内において、第2押圧操作部12の第1変位部12bと第2試薬保持部45との間には、第2変位部70が配置されている。第2試薬保持部45は、後述するように可撓性を有する軟性材料で形成されており、第2押圧操作部12が押圧されると、第2変位部70を介して第2試薬保持部45が押しつぶされる。第2試薬保持部45が押しつぶされると、開口し、第2試薬46が排出される。第2試薬46は、供給口32Aから担体2へ供給される。
(多機能部材-流路形成部)
さらに、流路形成部35は、第2収容部32から上流側に向かって連接して設けられている。流路形成部35は、平板状をしており、検査用ストリップ1の長手方向において検査領域L1等と対向する位置に配置されており、かつ、検査用ストリップ1との間に間隔を空けて配置される。そして、流路形成部35は、検査用ストリップ1との間に、第2収容部32から流出する第2試薬46を検査領域L1などに向けて流す流路を形成する。流路形成部35は、観察窓18と、検査用ストリップ1の検査領域L1等との間に配置される。そのため、流路形成部35は、透明部材で形成されており、観察窓18を通じて検査領域L1等が観察できるようになっている。
本例のカートリッジ100は、後述するように(図6以下参照)、第2試薬保持部45及びその周辺の構造に特徴があるが、第2試薬保持部45等の特徴については、カートリッジ100の基本構成と基本的な使用方法等を説明した後に、説明する。
図4に示されているように、多機能部材30の流路形成部35の裏面36と、検査用ストリップ1の担体2との間には、第2試薬46の流路に相当する隙間(クリアランス)Dが形成される。隙間Dは例えば0.01mm~1mmの範囲である。第2試薬46は、第2収容部32の底部の開口である供給口32Aから担体2に向けて流出し、流出した第2試薬46は、隙間Dによって形成される流路を流れて少なくとも検査領域L1上まで到達する。検査領域L1に到達した第2試薬46は、流路から検査領域L1に浸潤する。
検査用ストリップ1において下流側の端部には、後述する吸収パッド6が配置されている。図2に示すように、ケース本体20には、吸収パッド6と対向する位置に、吸収パッド6を含む検査用ストリップ1の端部を支持する支持部22が形成されている。吸収パッド6の上方には多機能部材30の第2収容部32が配置される。支持部22は、吸収パッド6を介して多機能部材30も支持する。また、ケース本体20には、検査用ストリップ1の中央部を支持する支持部21が形成されている。
<検査用ストリップ>
検査用ストリップ1は、担体2と、送液用パッド4と、吸収パッド6とを備える。そして、担体2は、バック粘着シート7上に固定されて支持されている。
(担体)
担体2は、検体を展開させるための多孔質の不溶性担体であり、検査領域L1、コントロール領域L2及び発色領域L3を備える。また、担体2は標識保持パッド3を備える。標識保持パッド3は、滴下口16から検体が点着される点着領域を構成する。点着領域を基準に検査領域L1に向かう方向を担体2の下流側としたときに、発色領域L3は、検査領域L1よりも下流側に配置されている。本例において、検査領域L1、コントロール領域L2及び発色領域L3はそれぞれ担体2における検体の展開方向に垂直な方向に延びるライン状の領域である。
検査領域L1、コントロール領域L2及び発色領域L3をラインとして発現している状態を示しているが、これらは常に発現しているわけではない。詳細は後述するが、検体50(図5参照)、第1試薬41(図4参照)及び第2試薬46(図4参照)を展開する前においては、検査領域L1及びコントロール領域L2の色は担体2の色(例えば白)とほぼ同色であるため、この段階では、検査領域L1及びコントロール領域L2を明確に視認することはできない。検査領域L1は、検体50が展開され、かつ、展開された検体50が陽性の場合に発色濃度が上がることにより、ラインとして発現する。検査領域L1の発色は、後述する銀増幅によって増幅されるため、検査領域L1は黒色に発色する。
コントロール領域L2も、検体50が展開されると発色濃度が上がることにより、ラインとして発現する。これによりコントロール領域L2は視認可能となる。コントロール領域L2の発色も、銀増幅されるため、コントロール領域L2も黒色に発色する。
一方、発色領域L3だけは、第1試薬41が展開される前の段階でも、黒味がかった暗い緑色(以下、暗緑色という)のラインとして発現しており、視認可能である。しかし、発色領域L3は、第1試薬41が展開されると、暗緑色がオレンジ色に変色することにより、オレンジ色のラインとして発現する。
担体2としては、例えば、ニトロセルロースメンブレンなどの多孔質材料を使用することができる。また、担体2が固定されるバック粘着シート7は、担体2が貼り付けられる面が粘着面であるシート状基材である。
(担体-標識保持パッド)
図5に示すように、標識保持パッド3には標識物質53が固定されている。標識物質53は、検体50に含まれる被検物質51に特異的に結合する第1結合物質52で修飾されている。この標識保持パッド3は、担体2上において、カバー部材10の滴下口16(図2参照)に対向する位置に固定されている。従って、検体50は滴下口16から標識保持パッド3上に滴下される。このため、標識保持パッド3は検体50が点着される点着領域に相当する。
標識保持パッド3は、担体2の長手方向のほぼ中央位置に固定されている。標識物質53としては、例えば、直径50nmの金コロイド粒子(EM.GC50、BBI社製)を用いることが可能である。なお、標識物質53は、金コロイドに限らず、通常のクロマトグラフ法に用いることができる金属硫化物、免疫凝集反応に用いられる着色粒子などを使用することができ、特には、金属コロイドが好ましい。金属コロイドとしては、金コロイド、銀コロイド、白金コロイド、鉄コロイド、水酸化アルミニウムコロイド、およびこれらの複合コロイドなどが挙げられ、特に、適当な粒径において、金コロイドは赤色、銀コロイドは黄色を示す点で好ましく、その中でも金コロイドが最も好ましい。
(担体-検査領域)
図5に示すように、検査領域L1は、被検物質51と特異的に結合する第2結合物質56を含み、被検物質51を捕捉する。検査領域L1において、第2結合物質56が被検物質51と結合することにより被検物質51が捕捉されると、被検物質51に結合された第1結合物質52及び標識物質53が捕捉される。検体50に被検物質51が含まれている場合は、検査領域L1において被検物質51及び標識物質53が捕捉されることにより、検査領域L1の発色濃度が予め設定された基準以上に上昇する。検査領域L1は、被検物質51を介して捕捉された標識物質53からの標識信号により被検物質51の有無を確認するための領域である。
(担体-コントロール領域)
コントロール領域L2は、第1結合物質52に特異的に結合する第3結合物質58を含み、第1結合物質52を介して標識物質53を捕捉する。標識保持パッド3上に検体50が点着された場合、第1結合物質52で修飾された標識物質53のうち、被検物質51と結合されていない標識物質53も検体50とともに、検査領域L1に向けて担体2内を展開する。被検物質51と結合されていない標識物質53は、検査領域L1に捕捉されることなく、検査領域L1を通過する。検査領域L1を通過した標識物質53は、第1結合物質52が第3結合物質58と結合することにより、第1結合物質52を介してコントロール領域L2に捕捉される。コントロール領域L2において標識物質53が捕捉されることにより、コントロール領域L2の発色濃度が予め設定された基準以上に上昇する。コントロール領域L2は、第1結合物質52を介して捕捉された標識物質53からの標識信号により、検体50の展開の完了を確認するための領域である。そのため、コントロール領域L2は確認領域と呼ばれる場合もある。
(担体-発色領域)
発色領域L3は、第1試薬41と反応して発色状態が変化する物質を含む。発色領域L3は、第1試薬41と反応して発色する、もしくは色が変化することにより、第1試薬41がその領域まで展開されたことを示す。例えば、第1試薬41として、硝酸鉄水溶液とクエン酸(和光純薬工業(株)社製、038-06925)の混合水溶液を使用する場合には、ブロモクレゾールグリーン(和光純薬工業(株)社製)がライン状に固定化された発色試薬固定化ラインにより発色領域L3を構成する態様が好ましい。この態様は、本例の発色領域L3の態様であり、本例の発色領域L3は、上述のとおり、第1試薬41と反応する前は暗緑色であり、第1試薬41が発色領域L3に到達すると、オレンジ色へと変化する。なお、発色領域L3は、発色状態が変化することで、第1試薬41が展開され、第2試薬46の供給するタイミングを示すことから、増幅指標領域と呼ばれることもある。
(結合物質)
標識物質53を修飾し、かつ被検物質51と特異的に結合する第1結合物質52とは、例えば、被検物質が抗原である場合は、その抗原に対する抗体、被検物質が抗体である場合は、その抗体に対する抗原、被検物質がたんぱく質及び低分子化合物等の場合は、たんぱく質及び低分子化合物等に対するアプタマーなど、被検物質と特異的に結合する物質である。
検査領域L1に固定され、かつ被検物質51と特異的に結合する第2結合物質56とは、例えば、被検物質が抗原である場合は、その抗原に対する抗体、被検物質が抗体である場合は、その抗体に対する抗原、被検物質がたんぱく質及び低分子化合物等の場合は、たんぱく質及び低分子化合物等に対するアプタマーなど、被検物質と特異的に結合する物質である。第1結合物質52と第2結合物質56とは同一のものであってもよいし、異なるものであってもよい。
第1結合物質52に特異的に結合する第3結合物質58とは、被検物質51そのものであってもよいし、第1結合物質52が認識する部位を持つ化合物でもよく、例えば、被検物質51の誘導体とタンパク質とを結合させたような化合物などが挙げられる。
例えば、被検物質51がインフルエンザA型ウィルスあるいはそのバイオマーカーである場合、第1結合物質52及び第2結合物質56として、抗インフルエンザA型モノクローナル抗体(Anti-Influenza A SPTN-5 7307、Medix Biochemica社製)を用い、第3結合物質58として、抗マウスIgG抗体(抗マウスIgG(H+L)、ウサギF(ab')2、 品番566-70621、和光純薬工業(株)社製)を用いることができる。
(送液用パッド)
送液用パッド4は、担体2の一端に接触して配置されており、点着領域(標識保持パッド3によって構成される)よりも上流側から第1試薬41を担体2に送液する。送液用パッド4は、第1押圧操作部11が押圧された場合に、送液用パッド4の一端が第1試薬保持部40内に浸漬される。送液用パッド4は、多孔質材料で形成されており、第1試薬41を吸収し、吸収した第1試薬41を毛管現象により担体2に送液する。
(吸収パッド)
吸収パッド6は、担体2の他端に接触して配置されており、担体2に展開される検体50、第1試薬41及び第2試薬46を吸収する。吸収パッド6も多孔質材料で形成されている。
<増幅液>
本実施形態においては、第1試薬41及び第2試薬46は、両者が反応することにより、検査領域L1及びコントロール領域L2の発色を増幅させる増幅液である。本例のように、標識物質53として、金コロイドなどの金属系の標識物質を用いる場合は、例えば、標識物質53の標識信号を増幅させる方法として銀増幅が用いられる。第1試薬41及び第2試薬46は、一例として銀増幅に用いられる増幅液であり、標識物質53を触媒とする第1試薬41及び第2試薬46の反応が増幅反応である。増幅反応により、標識物質53よりも相対的に粒子径の大きな銀粒子が生成される。
より具体的には、本例において、第1試薬41は銀イオンを還元する還元剤であり、第2試薬46は銀イオンである。標識物質53に還元剤である第1試薬41と銀イオンである第2試薬46とを接触させると銀粒子60(図5参照)が生成され、生成された銀粒子60が標識物質53を核として標識物質53に沈着する。標識物質53に銀粒子が沈着することによって、標識物質53よりも粒子径の大きな銀粒子60(図5参照)が生成される。これにより、標識物質53が発する標識信号が増幅され、その結果、検査領域L1及びコントロール領域L2は標識物質53の発色が増幅される。
(第1試薬)
第1試薬41としての還元剤としては、第2試薬46として用いる銀イオンを銀に還元することができるものであれば、無機・有機のいかなる材料、またはその混合物でも用いることができる。無機還元剤としては、Fe2+、V2+あるいはTi3+などの金属イオンで原子価の変化し得る還元性金属塩、還元性金属錯塩を好ましく挙げることができる。無機還元剤を用いる際には、酸化されたイオンを錯形成するか還元して、除去するか無害化する必要がある。例えば、Fe2+を還元剤として用いる系では、クエン酸やEDTA(エチレンジアミン四酢酸)を用いて酸化物であるFe3+の錯体を形成し、無害化することができる。本系ではこのような無機還元剤を用いることが好ましく、より好ましくはFe2+の金属塩が好ましい。
なお、湿式のハロゲン化銀写真感光材料に用いられる現像主薬(例えばメチル没食子酸塩、ヒドロキノン、置換ヒドロキノン、3-ピラゾリドン類、p-アミノフェノール類、p-フェニレンジアミン類、ヒンダードフェノール類、アミドキシム類、アジン類、カテコール類、ピロガロール類、アスコルビン酸(またはその誘導体)、およびロイコ色素類)、および本分野の当業者にとって明らかなその他の材料、例えば米国特許第6,020,117号に記載されている材料も用いることができる。
還元剤としては、アスコルビン酸還元剤も好ましい。有用なアスコルビン酸還元剤は、アスコルビン酸と類似物、異性体とその誘導体を含み、例えば、D-またはL-アスコルビン酸とその糖誘導体(例えばγ-ラクトアスコルビン酸、グルコアスコルビン酸、フコアスコルビン酸、グルコヘプトアスコルビン酸、マルトアスコルビン酸)、アスコルビン酸のナトリウム塩、アスコルビン酸のカリウム塩、イソアスコルビン酸(またはL-エリスロアスコルビン酸)、その塩(例えばアルカリ金属塩、アンモニウム塩または当技術分野において知られている塩)、エンジオールタイプのアスコルビン酸、エナミノールタイプのアスコルビン酸、チオエノ-ルタイプのアスコルビン酸等を好ましく挙げることができ、特にはD、LまたはD,L-アスコルビン酸(そして、そのアルカリ金属塩)若しくはイソアスコルビン酸(またはそのアルカリ金属塩)が好ましく、ナトリウム塩が好ましい塩である。必要に応じてこれらの還元剤の混合物を用いることができる。
(第2試薬)
第2試薬46として用いられる銀イオンを含む溶液としては、溶媒中に銀イオン含有化合物が溶解されているものが好ましい。銀イオン含有化合物としては有機銀塩、無機銀塩、もしくは銀錯体を用いることができる。好ましくは、無機銀塩もしくは銀錯体である。無機銀塩としては、水などの溶媒に対して溶解度の高い銀イオン含有化合物を使用することが可能であり、硝酸銀、酢酸銀、乳酸銀、酪酸銀、チオ硫酸銀などが挙げられる。特に好ましくは硝酸銀である。銀錯体としては、水酸基やスルホン基など水溶性基を有する配位子に配位された銀錯体が好ましく、ヒドロキシチオエーテル銀などが挙げられる。
<イムノクロマトグラフ法>
図5を参照して、イムノクロマトグラフ法について説明する。ここでは、検体50が被検物質51を含む場合について、つまり、検体50が陽性であることを前提として説明する。
まず、検体50が点着領域である標識保持パッド3上に点着される(工程S1)。標識保持パッド3に点着された検体50中の被検物質51は、標識保持パッド3中に含まれている標識物質53を修飾する第1結合物質52と特異的に結合する。検体50は、担体2における毛細管現象により担体2内において、標識保持パッド3から下流側に展開される。検体50は一部上流側にも展開される。
次に、第1試薬41が供給される(工程S2)。第1試薬41は送液用パッド4側から供給される。第1試薬41は送液用パッド4を介して担体2に供給されて、下流側に展開される。
その後、第1試薬41が下流側に展開されるまで待機する(工程S3-S4)。図5に示す「Wait」は待機を意味する。第1試薬41は下流側に徐々に展開され、標識保持パッド3から展開されつつある検体50及び第1結合物質52で修飾された標識物質53は第1試薬41に押されるように、下流側に展開される(工程S3)。
下流側に展開され、検査領域L1に到達した検体50中の被検物質51は、検査領域L1の第2結合物質56に捕捉される。すなわち、被検物質51と第1結合物質52を介して標識物質53が検査領域L1に捕捉される。他方、被検物質51と結合していない標識物質53は、捕捉されることなく検査領域L1を通過し、コントロール領域L2の第3結合物質58に捕捉される。
第1試薬41の展開が進み、第1試薬41が発色領域L3に到達すると(工程S4)、発色領域L3は第1試薬41と反応して発色状態が変化する。本例では、発色領域L3は、第1試薬41と反応する前は暗緑色であり、第1試薬41と反応することによってオレンジ色に変色する。
第1試薬41が十分に展開された後、第2試薬46を担体2に供給する(工程S5)。第2試薬46は、発色領域L3よりも下流側から担体2に供給され、上流側に展開される。ここで、第1試薬41は、銀イオンを還元する還元剤を含む第1増幅液であり、第2試薬46は、銀イオンを含む第2増幅液である。第1増幅液と第2増幅液とが反応することによって、標識物質53である金コロイド粒子を触媒として銀粒子60が生成される。これによって、標識信号が増幅される(工程S6)。
図6以下を参照しながら、カートリッジ100の第2試薬保持部45及びその周辺の構造について説明する。
(第2試薬保持部)
図6Aに示すように、第2試薬保持部45は、担体2に供給される試薬容器の一例である。本例の第2試薬保持部45は、担体2に供給される第2試薬46が封入される封入体である。図6Aは、第2試薬保持部45に対して押圧力が作用していない状態を示し、図6Bは、第2試薬保持部45に対して押圧力が作用している状態を示す。図6Bに示すように、第2試薬保持部45は、押圧力が作用することにより内圧が上昇した場合に、他の部分より先行して開口する封止部45Aを有する。封止部45Aが開口することにより、第2試薬保持部45から排出された第2試薬46が供給口32Aに流出する。
(第2試薬保持部の形態と製造方法)
図7A~7Eには、第2試薬保持部45の形態と製造方法の一例が示されている。本例の第2試薬保持部45は、筒状に丸められた1枚のシート部材45Sによって形成されている。第2試薬保持部45を製造するためには、まず、図7Aに示すシート部材45Sを用意して、図7Bに示すように、筒状に丸める。
シート部材45Sとしては、第2試薬46と化学的に不活性な任意の材料で形成されたフィルムを用いることができる。具体的には、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、あるいはABS(Acrylonitrile、Butadiene、Styrene)樹脂等の汎用樹脂で形成されたフィルムを用いることができる。また、これらの樹脂で形成された樹脂層に、水分やガスの透過を防止するためのアルミ層を加えた複合フィルムを用いると、さらに好適である。
次に、丸めたシート部材45Sの筒軸方向に沿う端部45C1及び45C2同士を、図7Cに示すように溶着することにより、封止部45Cを形成する。
次に、図7Dに示すように、筒軸方向の一端部を、筒軸方向と交差する方向に沿って溶着して封止部45Aを形成する。そして、封止部45Aの反対側の端部から、シート部材45Sの内部に第2試薬46を充填する。
次に、図7Eに示すように、封止部45Aの反対側の端部を溶着することにより、封止部45Bを形成する。これにより、内部に第2試薬46が封入された封入体としての第2試薬保持部45が形成される。
本例の第2試薬保持部45は、このように1枚のシート部材45Sを筒状に加工して製造される。このような第2試薬保持部45の形態は、一般にピロー包装体などと呼ばれる形態である。そのため、ピロー包装機などを用いて製造してもよい。
このように、第2試薬保持部45を1枚のシート部材45Sから形成することで、2枚以上のシートを組み合わせて第2試薬保持部45を形成する場合と比較して、封止部の箇所数を少なくできる。これにより、加工に係る工数を少なくできる。
第2試薬保持部45には、長手方向の両端部のそれぞれに、封止部45A、45Bが形成されている。このうち、封止部45Aは、第2試薬保持部45が第2収容部32内に配置された状態で、供給口32Aに配置されている封止部である。また、封止部45Bは、第2試薬保持部45が第2収容部32内に配置された状態で、供給口32Aと反対側に配置される部分である。
ここで、本開示における「供給口に配置されている封止部」とは、第2試薬保持部45において、他の部分よりも供給口32Aに近い位置に配置されている封止部45Aを示している。「供給口に配置されている封止部」の別の例については後述する。
封止部45A及び45Bは、第2試薬保持部45に押圧力が作用しない状態、換言すると大気圧以外の外力が作用していない状態で、第2試薬保持部45から第2試薬46が漏出しないように、第2試薬保持部45を封止する封止部である。また、本例において、封止部45Aは、第2試薬保持部45に押圧力が作用することにより第2試薬保持部45の内圧が上昇した場合に、他の部分より先行して開口する封止部である。
封止部45A及び45Bは、シート部材45Sを熱溶着することにより形成されている。すなわち、封止部45A及び45Bは、熱溶着部である。図8に示すように、封止部45Aの溶着幅D1は、封止部45Bの溶着幅D2より小さい。このため、封止部45Aの溶着面積は、封止部45Bの溶着面積より小さい。一方、封止部45A及び45Bを溶着する温度、時間及び圧力はそれぞれ等しい。これにより、封止部45Aは、封止部45Bと比較して封止力が弱い弱封止部とされている。そのため、本例においては、封止部45Aは、第2試薬保持部45の内圧が上昇した場合に、他の部分より先行して開口する。
図6に示したように、第2試薬保持部45は、第2収容部32の内部に収容されており、第2試薬保持部45と第1変位部12bとの間には、第2変位部70が配置されている。第2試薬保持部45は、第2変位部70と当接した状態で収容される。また、第2試薬保持部45を押圧する押圧方向(Z方向)から、第2収容部32を平面視した図8に示すように、第2試薬保持部45は、第2収容部32の内部に配置された状態で、長手方向がY方向(検査用ストリップ1の長手方向、図2等参照)に沿って配置される。
第2収容部32において、供給口32Aは、検査領域L1に近い上流側に設けられている。これにより、例えば供給口32Aが第2収容部32の下流側に設けられている場合と比較して、供給口32Aから排出された第2試薬46が、担体2の検査領域L1へ速やかに供給される。
また、供給口32Aは、第2収容部32より幅が狭く形成され、第2収容部32の中央部に設けられている。「幅」とは、ケース本体20の短手方向(X方向)に沿う幅であり、「中央部」とは、ケース本体20の短手方向(X方向)の中央部である。この中央部は、担体2の上方に位置する場所である。これにより、供給口32Aから排出された第2試薬46は、速やかに担体2に送液される。
図6に示すように、第2収容部32の底面32Bは、第2試薬保持部45に当接し、第2試薬保持部45は、第2変位部70と当接する。第2変位部70は、第2押圧操作部12と一体的に形成された第1変位部12bと第2試薬保持部45との間に配置された中間部材である。第2試薬保持部45を押圧する押圧方向(Z方向)において、第2変位部70の厚みH2は、第1変位部12bの厚みH1よりも薄く形成されている。
また、第2変位部70は、第2押圧面70Cを備えている。第2押圧面70Cは、第2変位部70が第1変位部12bの第1押圧面12cから押圧を受けた場合に、第2試薬保持部45を押しつぶす押圧面である。また、第2変位部70において、第2試薬保持部45と対向し、かつ、当接する第2押圧面70Cは、凹凸が少なく滑らかな平坦面とされている。この第2押圧面70Cは、第2押圧操作部12が操作された場合に、第2試薬保持部45に対して押圧力を作用させる押し当て部としても機能する。なお、第2収容部32の底面32Bも、第2押圧面70Cとは反対側で第2試薬保持部45と当接する。この底面32Bについても第2押圧面70Cと同様に平坦面である。
また、図8には、第1押圧面12c及び第2押圧面70Cの外形線が破線で示されている。本例において、第2押圧面70Cは、第2試薬保持部45を押圧する押圧方向から見た投影面積が、第1押圧面12cよりも広い。また、第2押圧面70Cは、第2試薬保持部45を押圧する押圧方向から見た投影面積が、第2試薬保持部45の投影面積より大きい。
<作用、効果>
(第2試薬保持部及び第2収容部による効果)
図6Aに示すように、本開示のカートリッジ100は、第2試薬46が封入される封入体としての第2試薬保持部45を備えている。第2試薬保持部45は、押圧力が作用することにより内圧が上昇した場合に、他の部分より先行して開口する封止部45Aを有する。
この構成によれば、第2試薬46は、図6Bに示すように、先行して開口する封止部45Aから第2試薬保持部45の外部へ排出されるため、従来のように突起によって破断させる構成と比較して、第2試薬46が排出される方向を規制しやすい。第2試薬46が排出される方向が規制できれば、担体2(図2、図3A及び3B参照)に供給されない無駄な第2試薬46が生じることを抑制することができる。
また、本開示のカートリッジ100は、第2変位部70の第2押圧面70Cが、凹凸が少なく滑らかな平坦面とされ、第2押圧操作部12が操作された場合に、第2試薬保持部45に対して押圧力を作用させる押し当て部とされている。
このような平坦面で第2試薬保持部45に押圧力を作用させるため、従来のように突起によって破断させる構成と比較して押圧力が局部的に集中し難く、封止部45A以外の部分の破断を抑制できる。
また、本開示のカートリッジ100では、カバー部材10及びケース本体20によって形成されるケース9内に、封入体である第2試薬保持部45を収容する第2収容部32が設けられている。また、第2収容部32には、第2試薬保持部45から排出された第2試薬46を担体2へ供給するための供給口32Aが形成されている。さらに、第2試薬保持部45において、封止部45Aは、供給口32Aに配置されている。
これにより、封止部45Aから排出された第2試薬46は、封止部45Aが配置された供給口32Aに流れ込み易い。このため、供給口32A以外に流れる無駄な試薬が減る。
これに対して、例えば封止部45Aが、供給口32Aと離れた位置に配置されている場合、封止部45Aから排出された第2試薬46は、第2収容部32内において供給口32Aへ向かって流動する。この場合、封止部45Aと供給口32Aとの間の部分に液残りが発生する可能性がある。また、液残りを抑制するためには、第2収容部32の底面32Bに、供給口32Aへ第2試薬46を流す勾配を設けることが必要になる可能性があり、第2収容部32の構成が複雑になる。
また、本開示のカートリッジ100では、第2試薬保持部45に複数の封止部、すなわち封止部45A及び45Bが設けられている。そして、複数の封止部45A及び45Bのうちの一つである封止部45Aは、他の封止部45Bよりも封止力が弱い弱封止部とされている。これにより、第2試薬46は弱封止部である封止部45Aから排出されるため、供給口32Aに流れ込み易い。これにより、供給口32A以外に流れる無駄な第2試薬46が減る。
なお、本実施形態においては、封止部45A及び45Bのうち、供給口32Aに配置された封止部45Aが弱封止部とされているが、本開示の実施形態はこれに限らない。例えば封止部45A及び45Bの溶着面積を等しくして、2つの封止部45A及び45Bの封止力を等しくしてもよい。
この場合、封止部45A及び45Bが同時に開口するか、どちらか一方が先に開口するが、少なくともこれらの封止部45A及び45Bの何れかが、第2試薬保持部45の他の部分より先行して開口すれば、第2試薬46が排出される方向を規制しやすい。また、例えば、封止部45A及び45Bを結ぶ筒軸方向が、担体2の長手方向と交差する姿勢で第2試薬保持部45を配置し、かつ、封止部45A及び45Bのそれぞれと供給口32Aとの距離を等距離にしてもよい。すなわち、第2試薬保持部45を担体2の長手方向に対して横向きの姿勢で配置する態様である。こうすれば、担体2の長手方向の両側に2つの封止部45A及び45Bが配置されるため、これらと担体2の直上に位置する供給口32Aとの距離が等しくなる。この場合は、封止部45A及び45Bの両方が開口しても、両方から排出される第2試薬46を供給口32Aに流出させることができる。
また、本開示のカートリッジ100では、封止部45A及び45Bが溶着されている。これにより、例えばテープで封止するような場合と比較して、製造もしやすく、また液漏れのおそれも少ない。また、これらの封止部45A及び45Bは、熱溶着されている。熱溶着は、第2試薬保持部45のような封入体の封止方法としてより一般的であるため、作りやすい。また、第2試薬保持部45を形成する素材以外の接着剤などを用いて封止する必要が無いため、このような接着剤が第2試薬46と化学反応することによる悪影響を低減できる。
また、本開示のカートリッジ100では、封止部45Aが、封止部45Bより溶着面積が小さいことにより弱封止部とされている。封止力を溶着面積で調整する方法は、溶着温度、溶着圧力及び溶着時間を複数の封止部間で調整する必要がなく、簡易的である。このため、溶着温度、溶着圧力又は溶着時間等を調整する場合と比較して、封止力の調整が容易である。
なお、本開示のカートリッジ100では、弱封止部を形成する方法として、溶着面積を調節する方法以外の方法を採用することもできる。例えば、第2試薬保持部45に印加する熱エネルギーを制御することで、弱封止部を形成してもよい。熱エネルギーを制御する方法としては、溶着温度、溶着圧力又は溶着時間等を調整する方法がある。
例えば、溶着温度を他の封止部の溶着温度より低くすれば、第2試薬保持部45を形成する素材であるシート部材45Sの溶融量が減るため、弱封止部を形成できる。また、溶着圧力を他の封止部の溶着圧力より低くすれば、溶融部同士の密着度が下がるため、弱封止部を形成できる。さらに、溶着時間を短くしても、第2試薬保持部45を形成する素材の溶融量が減るため、弱封止部を形成できる。
溶着面積ではなく溶着温度、溶着圧力又は溶着時間等を調整することにより弱封止部を形成すれば、複数の溶着面積を等しくできる。すなわち、弱封止部以外の封止部の面積を、弱封止部の面積より大きくする必要がない。これにより、第2試薬保持部45及び第2収容部32を小型化できる。
このように、封止部45A、45Bを熱溶着で封止する方法を採用すれば、溶着温度、溶着圧力(発熱体の押し付け圧力)、溶着時間及び溶着面積など、調整パラメータの数が比較的多いため、封止力を調整し易い。
なお、本実施形態においては、封止部45A、45Bの溶着方法として熱溶着を用いているが、本開示の実施形態はこれに限らない。例えば封止部45A、45Bの溶着方法としては、高周波溶着、超音波溶着等を採用してもよい。また、第2試薬46と化学的に不活性な溶剤を用いて溶着することもできる。
本実施形態においては、図6Aに示したように、封止部45A及び45Bは第2収容部32の中で位置が固定されていないが、本開示の実施形態はこれに限らない。例えば図9に示すように、供給口32Aに配置されている封止部45Aの位置を固定してもよい。封止部45Aの位置を固定する方向としては、例えば封止部45Aを第2収容部32の底面32Bに対して、両面テープなどで固定する方法がある。
このように、封止部45Aの位置が固定されていれば、第2試薬保持部45を押圧した際に、封止部45Aの浮き上がりなどによって封止部45Aが位置ずれすることが防止され、封止部45Aが供給口32Aから離れてしまうことを抑制できる。
なお、図9に示した例では、封止部45Aだけを第2収容部32の底面32Bに固定しているが、封止部45Aだけでなく、封止部45Bを底面32Bに固定してもよいし、封止部45A及び45B以外の部分を底面32Bに固定してもよい。
また、図6A及び図9に示した第2試薬保持部45では、封止部45Aが供給口32Aに近い位置に配置されているが、本開示の実施形態はこれに限らない。例えば、封止部45Aは「接続部」を介して供給口32Aに接続してもよい。
接続部を設けた第2試薬保持部の一例として、図10Aには、第2試薬保持部72が示されている。図10Aは押圧方向であるZ方向から見た第2試薬保持部72の平面図であり、図10BはX方向から見た断面図である。図10Aに示す第2試薬保持部72も、2つの封止部72A及び72Bを備え、封止部72Aが、封止部72Bより封止力が弱い弱封止部とされている。この封止部72Aには、第2試薬保持部72とは別部材である管状体74が、接続部として接続されている。
このように、第2収容部32内において、接続部としての管状体74を介して、封止部72Aを供給口32Cに配置することで、封止部72Aから排出される第2試薬46が、供給口32Cに流れ込み易い。これにより、供給口32C以外に流れる無駄な第2試薬46が減る。また、封止部72Aを、管状体74を介して供給口32Cに接続することで、封止部72Aの配置の自由度が上がる。
また、接続部として、第2試薬保持部72とは別の管状体を用いることで、接続部の形状及び材質を自由に選定できる。これにより、第2収容部32の形状、供給口32Cの形状、第2試薬保持部72の形状及び材質等を考慮して、適切な接続部を設けることができる。
例えば、管状体74は、第2試薬保持部72を形成するシート部材45Sの材質より硬質の材質で形成され、供給口32A内に挿入されている。これにより、第2試薬46の流動が安定する。そして、管状体74及び供給口32Cは、管状体74の外周面と供給口32Cの内周面とが接触するように形成されている。これにより、管状体74が供給口32Cに挿入された状態で、位置ずれし難い。なお、管状体74としては、シート部材45Sと同様に、第2試薬46と化学的に不活性な任意の材料を用いることができる。具体的には、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、あるいはABS(Acrylonitrile、Butadiene、Styrene)樹脂等の汎用樹脂で形成されたフィルムを用いることができる。また、これらの樹脂で形成された樹脂層に、水分やガスの透過を防止するためのアルミ層を加えた複合フィルムを用いると、さらに好適である。
また、接続部を設けた第2試薬保持部の別の一例として、図11A及び11Bには、第2試薬保持部76が示されている。図11Aは第2試薬保持部76をZ方向から見た平面図であり、図11BはX方向から見た断面図である。第2試薬保持部76も、2つの封止部76A及び76Bを備え、封止部76Aが、封止部76Bより封止力が弱い弱封止部とされている。この封止部76Aには、接続部76Cが接続されている。接続部76Cは、第2試薬保持部76の一部であり、第2試薬保持部76と等幅とされ、第2試薬保持部76の長手方向に延伸された部分である。
第2試薬保持部76が第2収容部32に収容された状態で、接続部76Cは、封止部76Bから供給口32Dに向けて延伸され、さらに、供給口32Dに挿入されている。供給口32Dは、接続部76Cが挿入されるように、ケース本体20の短手方向(X方向)において第2収容部32と等幅とされ、図9に示した供給口32Aと比較して、幅広な開口部とされている。
この接続部76Cのように、接続部を第2試薬保持部の一部とすることで、接続部を第2試薬保持部と別部材とする場合と比較して、部品点数が少なく、低コストで第2試薬保持部を作ることができる。また、接続部76Cが第2試薬保持部76と等幅に形成され、さらに幅広の供給口32Dに挿入されていることにより、供給口32Dから第2試薬46が排出され易くなる。
なお、供給口32Dには、接続部76Cだけでなく、封止部76Aも挿入してもよい。このように、本開示における「供給口に配置されている封止部」とは、供給口32Dに挿入された封止部76A等を含む。
また、本例において、供給口32Dを幅広に形成した第2収容部32には、図6Aで示したような、接続部を「形成していない」第2試薬保持部45を配置してもよい。この場合も、供給口32Dが幅広に形成されていることにより、供給口32Dから第2試薬46が排出され易い効果を得ることができる。このとき、第2試薬保持部45の封止部45Aは、底面32Bに固定してもよいし、供給口32Dと対向した状態で配置してもよいし。このように、本開示における「供給口に配置されている封止部」とは、供給口32Dと対向した状態の封止部45Aを含む。
(第1変位部及び第2変位部による効果)
図6Bに示すように、本開示のカートリッジ100では、第2試薬保持部45は、押圧力が加わると押し潰されることにより第2試薬46を外部に排出する。また、このカートリッジ100は、ケース9内において変位可能な第1変位部12b及び第2変位部70を備えている。
第1変位部12bは、押圧操作部である第2押圧操作部12が操作された場合に、第2変位部70を押圧することにより、第2変位部70を第2試薬保持部45に押し付けるための第1押圧面12cを有している。
そして、第2変位部70は、第1変位部12bと第2試薬保持部45の間に配置されており、かつ、第1押圧面12cからの押圧を受けた場合に第2試薬保持部45を押し潰す第2押圧面70Cを有している。この第2押圧面70Cは、図8に示すように、第2試薬保持部45を押圧する押圧方向(Z方向)から見た投影面積が、第1押圧面12cよりも広い。
ここで、第2押圧操作部12により近い(本実施例においては、第2押圧操作部12と一体化した)第1変位部12bのサイズは比較的小さくて済むため、第2押圧操作部12の可動域を確保しやすい。その一方で、第2試薬保持部45により近い第2変位部70の第2押圧面70Cの面積を比較的広くすることができる。
すなわち、第1変位部12bのサイズが比較的小さくて済むため、第2押圧操作部12の可動域を確保しやすい。また、第2変位部70の第2押圧面70Cを比較的広くできるため、第2試薬保持部45の比較的広い範囲を押し潰すことが可能となる。このため、第2試薬保持部45の内部に第2試薬46が残る液残りを抑制できる。
また、本開示のカートリッジ100では、第2試薬保持部45において、封止部45A側を第1端部45AE、封止部45Aと反対側の端部を第2端部45BEとし、第1端部45AEと第2端部45BEとを結ぶ方向を基準方向(Y方向に沿う方向)とした場合において、この基準方向において、第2押圧面70Cの幅は、第1変位部12bの第1押圧面12cの幅よりも広い。
第2端部45BE側から、封止部45Aのある第1端部45AE側に向けて第2試薬46を絞り出すためには、第2試薬保持部45は、基準方向における広い範囲に渡って押圧されることが好ましい。基準方向において、第2押圧面70Cの幅を第1押圧面12cの幅よりも広げることにより、より第2試薬46の液残りが抑制される。また、第1押圧面12cの大サイズ化が抑制されるため、第2押圧操作部12の可動域を確保しやすい。
なお、上記の基準方向において、第2押圧面70Cの幅が第1変位部12bの第1押圧面12cの幅よりも狭くてもよい。この場合でも、例えば、基準方向と交わる方向(X方向)において、第2押圧面70Cの幅を第1変位部12bの第1押圧面12cの幅よりも広くすることにより、第2変位部70の第2押圧面70Cの投影面積が、第1変位部12bの第1押圧面12cの投影面積よりも広ければよい。第2変位部70の第2押圧面70Cの投影面積が、第1変位部12bの第1押圧面12cの投影面積よりも広く形成されていれば、投影面積が狭い場合と比較すれば、第2試薬保持部45の内部に第2試薬46が残る液残りを抑制する効果を得ることができる。
また、本開示のカートリッジ100では、図8に示すように、第2押圧面70Cの投影面積が、第2試薬保持部45の投影面積より大きい。そのため、第2変位部70は、第2試薬保持部45の全域を押圧可能である。これにより、第2試薬保持部45の内部の第2試薬46の液残りをさらに抑制できる。
また、本開示のカートリッジ100では、図6A、6B、図10A、10B、図11A及び11Bに示すように、第2試薬保持部45を押圧する押圧方向において、第2変位部70の厚みH2は、第1変位部12bの厚みH1よりも薄い。このように第2変位部70の厚みを薄くすることで、第2押圧操作部12の可動域を確保しやすい。
また、本開示のカートリッジ100では、図6A、6B、図10A、10B、図11A及び11Bに示すように、第2押圧操作部12と第1変位部12bとは、一体に形成されている。これにより、第2押圧操作部12と第1変位部12bとが別部材で構成されている構成と比較して、カートリッジ100の部品点数を減らすことができる。
なお、本開示のカートリッジ100では、図6A、6B、図10A、10B、図11A及び11Bに示すように、第2変位部70が第1変位部12bから押圧を受けた場合に、第2押圧面70Cが、第2試薬保持部45を均等に押圧している、すなわち、第1端部45AE側と第2端部45BE側との沈み量が等しくなるように押圧しているが、本開示の実施形態はこれに限らない。
例えば本開示の第2変位部は、第2試薬保持部45の第1端部45AE側よりも第2端部45BE側を先に押し潰すものとしてもよい。このような実施形態の一例としては、例えば図12A及び図12Bに示す態様がある。
この態様においては、図12Aに示すように、上述した基準方向において、軸線CL1で示される第1変位部12bの中心が、軸線CL2で示される第2変位部70の中心よりも、第2端部45BE側に配置されている。
これにより、図12Bに示すように、第2押圧面70Cが、第2試薬保持部45の第1端部45AE側よりも第2端部45BE側を先に押し潰す。これにより、第2試薬保持部45の第2端部45BE側の第2試薬46を封止部45A側に絞り出しやすい。このため、第2試薬46の液残りが抑制される。
このように、第1変位部12bと第2変位部70との相対的な位置関係を調整する簡易的な構成で、第2端部45BE側から先に押し潰すことができ、第2試薬46の液残りが抑制される。
また、第2変位部が第2試薬保持部45の第1端部45AE側よりも第2端部45BE側を先に押し潰す実施形態の別の一例としては、例えば図13A及び13Bに示す態様がある。
図13Aに示すように、この態様において用いられる第2変位部82は、第1端部45AE側の端部82Aが固定端で、第2端部45BE側の端部82Bが自由端とされている。このため、図13Bに示すように、第2変位部82が第1変位部12bから押圧を受けた場合に、第2変位部82の第1端部45AE側よりも先に第2端部45BE側が第2試薬保持部45に接触する。そして、第1端部45AE側よりも第2端部45BE側を先に押し潰す。
なお、「固定端」とは、例えば第2収容部32の内周面に接着剤などを用いて固定されている端部であり、第1変位部12bから作用する押圧力によっては第2収容部32から外れない端部である。また、「自由端」とは、どこにも固定されていない端部であり、第1変位部12bから作用する押圧力によって容易に動く部分である。
このように、第2変位部82の第1端部45AE側の端部82Aが固定端で、第2端部45BE側の端部82Bが自由端とされているため、第2変位部82は、第1端部45AE側の端部82Aを支点として回動するように動くことができる。
そして、第2変位部82が第1変位部12bから押圧を受けた場合には、第2変位部82は、固定されている第1端部45AE側よりも先に第2端部45BE側が第2試薬保持部45に接触する。これにより、第2押圧面82Cが第2試薬保持部45の第2端部45BE側から先に押し潰すことができるため、第2試薬46の液残りが抑制される。
なお、第2変位部82は、第1変位部12bから押圧を受けた際に、固定端が回動する以外の変形が生じない又は生じにくい材料で形成してもよいが、図13Bに示すように、変形可能な材料で形成することが好ましい。これにより、第2変位部82が変形しない場合と比べて、第2試薬保持部45を押し潰す面積が広くなる。このため、第2試薬46の液残りが抑制される。
これに対して、第2変位部82が変形しない場合、第2端部45BE側の自由端が可動限界まで動いたあとは、押圧力を第2試薬保持部45へ伝達し難い。なお、第2変位部82の変形の態様としては、弾性変形が好ましい。仮に第2変位部82が塑性変形すると、第2変位部82が割れるおそれもある。この場合は、第2変位部82の割れた破片が第2試薬46の流動を阻害する可能性もある。そのため、第2変位部82は弾性変形することが好ましい。
また、本開示のカートリッジ100では、第2変位部70の代わりに、図14A、14B及び14Cに示す第2変位部84のように、第1変位部12bの位置を規制する規制部84Aを設けてもよい。図14A及び14Bに示すように、規制部84Aは、板状の第2変位部84から第1変位部12b側へ向かって突出する突出部である。
この規制部84Aは、図14Cに示すように、例えば、第1変位部12bを取り囲むようにして配置され、かつ、第1変位部12bに固定されている。
このように、第1変位部12bが第2変位部84に対して位置決めされるため、第1変位部12bが第2変位部84を押圧する位置が安定する。これにより、例えば、第2押圧操作部12に対する押圧位置及び押圧力などの押圧方法が人毎に異なる場合でも、規制部84Aが無い場合と比較して、第2変位部84が第2試薬保持部45を押圧する位置及び姿勢が安定する。その結果、押圧方法が違っても、液残りを抑制する効果を安定して発揮させることができる。
なお、上記の各実施例において、第1変位部12bは、図6Aに示すように、側面視において台形状とされ、この形状を保持したまま、図6Bに示すように第2変位部70を押圧するものとしたが、本開示の実施形態はこれに限らない。
例えば第1変位部は、図15A及び15Bに示す第1変位部12dのように、複数の突起12d1、12d2、12d3及び12d4を有していてもよい。図15Aに示すように、それぞれの突起の間には、隙間が形成されている。このように形成した第1変位部12dは、図15Bに示すように、第2変位部70を押圧した際に、突起間の隙間が開くように変形する。
なお、このように変形する第1変位部12dにおいて、第1押圧面とは、例えば、変形前の初期状態において、第2変位部70と接している押圧面12e2及び12e3である。この場合は、第1押圧面の投影面積は、押圧面12e2及び12e3の合計面積である。
(試薬容器の変形例)
上記実施形態に示した第2試薬保持部45(図9参照)、第2試薬保持部72(図10A参照)、及び第2試薬保持部76(図11A参照)は、押圧力が作用することにより内圧が上昇した場合に、他の部分より先行して開口する封止部を有する封入体であることに加えて、試薬が封入される試薬容器であって、押しつぶされることにより試薬を外部に排出する試薬容器の一例でもある。試薬容器としては、例えば、以下のような試薬容器も含まれる。
図16A及び16Bに示す試薬容器79のように、ブリスターパックのように形成した容器としてもよい。この試薬容器79は、シート状の基材79Aと、封入部材79Bと、を備えている。図16Aは試薬容器79の斜視図であり、図16Bは断面図である。
封入部材79Bは、試薬が封入される封入空間として機能する膨出部79B1と、膨出部79B1の周囲に形成され、基材79Aと接合する平坦部79B2と、を備えている。基材79Aは、封止部として機能する。
試薬容器79が押圧力を受けると、膨出部79B1が押しつぶされる。膨出部79B1が押しつぶされると、膨出部79B1の内圧が上昇する。これにより、膨出部79B1から基材79Aがはがれて試薬容器79が開口する。この開口から第2試薬46が封入部78Aから排出される。このような試薬容器79を上記実施形態に適用してもよい。
なお、基材79Aには、図16Cに示すように、他の部分よりも破断しやすい切込み79A1を入れてもよい。このような切込み79A1を設けることで、第2試薬46が排出される方向を規制する効果も得られる。
また、試薬容器としては、歯磨き粉のチューブ状の容器のように、樹脂をブロー成型等によって筒状に形成した容器としてもよい。
なお、上述のとおり、カートリッジ100は、観察窓18を通じて検査領域L1の発色状態をユーザが目視で確認することが可能である。さらに、カートリッジ100は、図示しないイムノクロマトグラフ検査装置(以下、単に検査装置という)を用いて、検査領域L1の発色状態の確認を行うことも可能である。検査装置は、装填されたカートリッジ100の検査領域L1の発色状態を検知して、検知した発色状態に基づいて、検体が陽性か陰性かの判定し、判定結果を提示する。このような検査装置の中には、カートリッジ100が装填されている状態において、第2押圧操作部12などの押圧操作部を押圧する内部機構を備えている装置もある。内部機構は、可動部を有するソレノイド及びモータなどのアクチュエータで構成される。このように、押圧操作部は、人に加えてあるいは代えて、アクチュエータによって操作されてもよい。押圧操作部がアクチュエータによって操作される場合でも、本開示の技術は有効である。
なお、本開示は以上の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内において構成を省略する又は異なる構成と入れ替える等、適宜変更を加えて実施することができる。
2021年3月26日に出願された日本国特許出願2021-054327号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (14)

  1. イムノクロマトグラフ検査に用いられる検査用カートリッジであって、
    検体と試薬とが供給される担体と、
    前記担体に供給される試薬が封入される試薬容器であって、押しつぶされることにより前記試薬を外部に排出する試薬容器と、
    前記担体及び前記試薬容器を収容するケースであって、前記試薬容器に押圧力を作用させるために操作される押圧操作部を有するケースと、
    前記ケース内において変位可能な第1変位部及び第2変位部と、
    を備えており、
    前記第1変位部は、前記押圧操作部が操作された場合に、前記第2変位部を押圧することにより前記第2変位部を前記試薬容器に押し付けるための第1押圧面を有しており、
    前記第2変位部は、前記第1変位部と前記試薬容器の間に配置されており、かつ、前記第1押圧面から押圧を受けた場合に前記試薬容器を押しつぶす第2押圧面であって、前記試薬容器を押圧する押圧方向から見た投影面積が、前記第1押圧面よりも広い第2押圧面を有する、
    検査用カートリッジ。
  2. 前記第2押圧面の前記投影面積は、前記試薬容器の前記投影面積より大きい、請求項1に記載の検査用カートリッジ。
  3. 前記押圧方向において、前記第2変位部の厚みは、前記第1変位部の厚みよりも薄い、
    請求項1又は2に記載の検査用カートリッジ。
  4. 前記試薬容器は、前記第2押圧面からの押圧によって内圧が上昇した場合に、他の部分より先に開口する封止部を有している、
    請求項1~3のうちのいずれか1項に記載の検査用カートリッジ。
  5. 前記試薬容器において、前記封止部側を第1端部、前記封止部とは反対側を第2端部とし、かつ、前記第1端部と前記第2端部を結ぶ方向を基準方向とした場合において、
    前記基準方向において、前記第2押圧面の幅は、前記第1押圧面の幅よりも広い、
    請求項4に記載の検査用カートリッジ。
  6. 前記第2変位部は、前記第1変位部から押圧を受けた場合に、前記第2押圧面が、前記第1端部側よりも前記第2端部側を先に押しつぶす態様で設けられている、
    請求項5に記載の検査用カートリッジ。
  7. 前記基準方向において、前記第1変位部の中心は、前記第2変位部の中心よりも前記第2端部側に配置されている、
    請求項6に記載の検査用カートリッジ。
  8. 前記第2変位部は、前記第1端部側が固定端で、前記第2端部側が自由端であり、
    さらに、前記第1変位部から押圧を受けた場合に前記第1端部側よりも先に前記第2端部側が前記試薬容器に接触することにより、前記第1端部側よりも前記第2端部側を先に押しつぶす、
    請求項6又は7に記載の検査用カートリッジ。
  9. 前記第2変位部は、変形可能な材料で形成されている、
    請求項8に記載の検査用カートリッジ。
  10. 前記封止部は、溶着によって封止される、請求項4~9のうちのいずれか1項に記載の検査用カートリッジ。
  11. 前記試薬容器に複数の前記封止部が有る場合において、
    複数の前記封止部のうちの一つは、他の封止部よりも封止力が弱い弱封止部である、
    請求項4~10のうちのいずれか1項に記載の検査用カートリッジ。
  12. 前記押圧操作部と前記第1変位部は一体に形成されている、請求項1~11の何れか1項に記載の検査用カートリッジ。
  13. 前記第2変位部には、前記第1変位部の位置を規制する規制部が形成されている、
    請求項9に記載の検査用カートリッジ。
  14. 前記試薬容器は、ピロー包装体で形成されている、
    請求項1~13のうちのいずれか1項に記載の検査用カートリッジ。
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