JPH02179450A

JPH02179450A - 試験具

Info

Publication number: JPH02179450A
Application number: JP33419888A
Authority: JP
Inventors: Makoto Utsuki; 宇津木　信; Masufumi Koike; 益史小池; Hiroshi Suzuki; 宏鈴木; Takeo Nomura; 武男野村
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1988-12-29
Filing date: 1988-12-29
Publication date: 1990-07-12

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】〈産業上の利用分野〉本発明は、検体中の成分、例えば血液や尿中の糖量を測
定、分析するための試験具に関する。

〈従来の技術〉検体中の特定成分の定量を簡便に行うことができるもの
として、液体試料分析用多層分析シートが知られている
（特公昭６１−６１３４７号）。

この多層分析シートは、光透過性疎水性支持体上に、ゼ
ラチンのような結合剤中に所定の試薬を含む１または２
以上の試薬層が塗布、形成され、該試薬層上に親水化処
理織物からなる液体試料展開層が接着された構成となっ
ている。

また、試薬層と展開層との間に、色遮蔽層、光反射層等
の分析機能補助層を有している場合もある。

このような多層分析シートによれば、液体試料展開層上
に検体（血液または血清）を滴下すると、その検体が液
体試料展開層上に一様に展開され、次いで検体が試薬層
中に浸透し、検体中の特定成分（例えば、グルコース）
が試薬と反応して呈色し、これを支持体側から投光し、
その反射光の強度により前記特定成分を定量するもので
ある。

しかるに、この多層分析シートは、試薬層（または分析
機能補助層）と液体試料展開層とを、別途設けられたゼ
ラチンのような接着層（０，５〜１５ｐ厚）を介して、
または試薬層中の湿潤状態のゼラチンにより接着し、結
合させるために、反応時間（検体滴下から呈色するまで
の時間）が長いという欠点がある。　これについて詳述
すると、次の通りである。

血糖値の測定における試薬層の発色の原理は、下記式に
示すように、検体中のグルコースと外気より取り込まれ
る酸素がグルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）という酵素
によりグルコン酸と過酸化水素に分解され、この過酸化
水素がペルオキシダーゼ（ＰＯＤ）という酵素により水
と酸素原子とに分解され、この酸素原子が色原体と反応
して色素となるものである。

ＧＯＤグルコース＋０２−一一　グルコン酸十８２０□０ＤＨ２０□−−［０］＋８２０［０１＋色原体−色素しかるに、従来の多層分析シートでは、上述したように
試薬層と液体試料展開層とが接着され、結合しているた
め、０２の透過性が悪く、大気中からの試薬層への０２
の供給速度が遅くなり、その結果、上記に示す反応の反
応速度が遅くなる。

また、試薬層と液体試料展開層とが結合している場合に
は、検体の透過性、浸透性も悪（なり、検体が滴下され
てから試薬層に到達し、浸透するまでの時間も長くなる
。

なお、これらのことは、接着層を介して試薬層と液体試
料展開層とを接着する場合に、特に顕著に現われる。

〈発明が解決しようとする課題〉本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、反
応時間の短い試験具を提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉このような目的は、以下の本発明により達成される。

即ち、本発明は、検体中の成分を分析するための試験具
であって、光透過性支持体の片面に、試薬層と、検体を一様に展開
するための展開層とが、展開層が外側となるようにして
保持部材の押圧によりこれらが一体化して固定されてい
ることを特徴とする試験具である。

また、前記保持部材は、前記支持体から前記展開層まで
の積層体の周縁部を挟持する挟持部を有し、その内側に
開口を有する構造である試験具であるのが好ましい。

そして前記保持部材は、前記挟持部の支持体と接触する
側および／または展開層と接触する側に、前記開口を囲
む環状の凸部が形成されているものである試験具である
のが好ましい。

く作用〉このような構成による本発明によれば、展開層とその下
層とが結合していないため、滴下された検体が試薬層に
到達し、浸透するまでの時間が短く、また呈色反応に必
要な酸素等の気体の透過性が向上し、その供給が順調に
行われる。　その結果、呈色反応の速度が速まり、分析
に要する時間が短縮される。

〈実施例〉以下、本発明の試験具を、添付図面に示す好適実施例に
ついて詳細に説明する。

第１図は、本発明の試験具の構成例を示す断面正面図で
ある。　同図に示すように、試験具１ａは、支持体２の
片面上に試薬層３が形成され、該試薬層３上に展開層４
が載置された構成の積層体よりなる試験片５ａを有し、
該試験片５ａの周囲を一対の第１および第２保持部材片
６および７よりなる保持部材８により挟持したものであ
る。

支持体２は、例えば厚さが２０〜２００−程度の板状を
なしており、光透過性を有する材料、好ましくは透明な
材料で構成されている。

支持体２の具体的な構成材料としては、ポリエチレンテ
レフタレート、セルロースエステル（セルロースジアセ
テート、セルローストリアセテート、セルロースアセテ
ートプロピオネート等）　　ビスフェノールＡのポリカ
ーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニ
ル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアルコ
ール等の各種樹脂、またはガラス等が挙げられる。　ま
た上記のうち、２種以上の材料によるシートを積層した
ものでもよい。

試薬・層３は、例えばゼラチン、ポリビニルアルコール
、ポルビニルピロリドン、アガロース、ポリビニルベン
ゼンスルホン酸ナトリウム、ポリウレタン、ポリビニル
プロピオネート等の結合剤（バインダー）中に所定の試
薬を含有（分散）せしめた組成物で構成される。

試薬層等を設層する際の塗布−法は、当業界で用いられ
ている方法、例えばデイツプコーティング、エクストル
ージョンコーティング等の適当な方法を選択することが
でき、必要により２層以上を同時に塗布形成することも
可能であり、組成物や塗布条件の変更により任意の乾燥
膜厚例えば１〜５０牌を得ることができる。

試薬層３中の試薬は、検体中の定量すべき成分によって
適宜決定される。　例えば、検体中のブドウ糖を定量す
る場合には、試薬として、グルコースオキシターゼ、ペ
ルオキシダーゼおよび色原体が含まれる。

なお、図示の例では、試薬層３は１層のみであるが、各
々組成の異なる試薬を含む複数の試薬層を積層したもの
でもよい。

展開層４は、試験片５ａの外表部に位置し、滴下された
検体を展開層上に一様に展延し、単位面積当りほぼ一定
量の検体または検体中の成分を試薬層３に供給する作用
を有するものである。

この展開層４は、非繊維性または繊維性の多孔質材で構
成されている。

非繊維性多孔質材としては、プラッシュポリマー（一般
名メンプランフィルター）　珪藻土、微結晶材料（例え
ば微結晶セルロース（ＦＭＣコーポレーションの商標名
アビセル））等の多孔体を結合剤中に分散した分散物、
ガラスや樹脂の微小球形ビーズをお互いに点接着させた
多孔質の集合体等が挙げられる。

また繊維性多孔質剤としては、織布、不織布、短繊維の
集合体等が挙げられるが、そのなかでも特に、前記特公
昭６１−６１３４７号公報に開示された親水化処理織物
を用いるのが好ましい。

このような展開層４は、試薬層３上に載置されているが
、両層３．４間は、それら自体で実質的に結合力を有す
ることなく接触している。

即ち、試薬層３と展開層４との間にゼラチン等の接着機
能を有する組成物より成る接着層を介在させて両層３．
４を接着すること、または湿潤状態の試薬層３上に展開
層４を圧着して試薬層３中のゼラチン等により両層３．
４を接着する等は除外される。

このような構成としたことにより、展開層４上に展開さ
れた検体が試薬層３に到達し、浸透するまでの時間が短
くなり、また呈色反応に必要な酸素等の気体の透過性も
向上するため、反応速度が速まり、分析に要する時間が
短縮される。

このように、展開層４は、その下層の試薬層３に対し結
合力を有さないため、単に試薬層３上に載置されている
だけではズレを生じ、また試薬層３と展開層４との間に
空隙が生じ易い。　従って、第１図に示すように、保持
部材８により試験片５ａの周囲を挟持し、展開層４を試
薬層３に対し押圧、固定する。

この保持部材８は、互いに嵌合しつる第１保持部材片６
および第２保持部材片７で構成され、両保持部材片６お
よび７を嵌合した状態で、それぞれの挟持部６１および
７１が試験片５ａの周縁部を所定の圧力で押圧するよう
になっている。

また、第１および第２保持部材片６および７のほぼ中央
部（挟持部６１．７１の内側）には、それぞれ開口６２
および７２が形成されている。

第１保持部材片６の開口６２は、分析器により支持体２
側から投光、受光を行って試薬層３の呈色の強度を測定
するための窓として設けられたものである。　一方、第
２保持部材片７の開ロア２は、検体を展開層４へ供給す
るための空間として設けられたものである。

これらの開口６２および７２の形状としては、円形、だ
円形、正多角形等が挙げられる。

第３図は、保持部材の他の構成例を示す斜視図である。

　同図に示す第１保持部材片６は、その挟持部６１の内
側（支持体２と接触する側）に開口６２を囲む環状の凸
部６３が形成された構造となっている。

この凸部６３は、円形の開口６２に対応して、その周縁
部に沿って形成された円環状のものであり、その頂部は
、好ましくは平面となっている。

また、図示の例と異なり、径の異なる２以上の環状凸部
を同心的に設けてもよい。

なお、凸部６３の高さは、０．０５〜０．３１ＩＩｍ程
度とするのがよい。

また、図示していないが、第２保持部材片７についても
、この凸部６３と同様のものを形成することができる。

このように、第１および第２保持部材片６．７のいずれ
か一方または双方に前記環状の凸部を設けることにより
、展開層４と試薬層３とのズレや浮きを確実に防止し、
展開層４の各所（特に開ロア２の範囲内）を試薬層３に
対して均一な圧力で接合することができる。　その結果
、呈色にムラが生じることを防止し、これにより測定誤
差を減少することができる。

なお、第１および第２保持部材片６および７の双方に環
状凸部を形成する場合、それらの内、外径を異なるもの
とし、一方が他方の内側に嵌合するような形状とするの
が好ましい。

このような第１および第２保持部材片６．７の構成材料
は、特に限定されず、例えばポリエチレン、ポリプロピ
レン、塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ等の各種樹脂
、あるいは、アルミニウム、ステンレス、等の金属等が
挙げられる。

また、第１図および第３図では、第１保持部材片６と第
２保持部材片７とがそれぞれ別体で構成されたものが示
されているが、本発明では、両保持部材片が連結され、
または一体的に形成されたものでもよい。　例えば両保
持部材片６．７の一辺同士を連結し、この連結部を可撓
性とすることにより両保持部材片が連結部を中心に回動
するような構成としてもよい。

第２図は、本発明の試験具の他の構成例を示す断面正面
図である。　同図に示す試験具１ｂは、試験片５ｂの構
成が前記試験具１ａのものと異なり、その他の構成は同
様である。

試験片５ｂは、支持体２の片面上に試薬層３が形成され
、さらに該試薬層３上に分析機能補助層９が形成され、
該分析機能補助層９上に展開層４が載置された構成とな
っている。　なお、支持体２、試薬層３および展開層４
については、前述したものと同様である。

この試薬片５ｂにおける分析機能補助層９は、例えば検
体が全血である場合に、呈色の検出の妨げとなる成分で
ある血球を濾過するとともに、濾別物（血球）側からの
着色光を遮蔽しまたは支持体側からの光を反射する機能
を有するものである。

この分析機能補助層９の構成は、例えば酸化チタン、硫
酸バリウム、アルミニウム等の微粒子を前記ゼラチン等
の結合剤中に分散したものである。

分析機能補助層９中の上記微粒子の含有率は１０〜９０
ｗｔ％程度とするのが好ましい。

また、分析機能補助層９の厚さは、２〜２０−程度とす
るのが好ましい。

なお、上記微粒子は、粒径０．１〜３−程度のものを用
いるのが好ましい。

このような試験具１ｂによれば、展開層４は、その下層
の分析機能補助層９に対し、結合力を有することなく接
触するとととなる。

なお、本発明においては、分析機能補助層９に加え、ま
たはこれに代わり、他の目的の層を設けたものでもよい
。

また、本発明の試験具の用途は、検体（例えば、全血、
血清、尿、唾液等の体液）中の糖量分析に限らず、その
他、尿酸、ＧＯＴ、ＧＰＴ等の分析にも適用可能であり
、さらに食品や環境試料の分析等の他の分野への応用も
可能である。

く実験例〉（本発明例）厚さ０．１ｍｍのＰＥＴ製フィルムによる透明な支持体
上に下記表１に示す組成の溶液を塗布、乾燥し、乾燥膜
厚約１０μｓの試薬層を形成した。

次いで、これを１　、５ｃｍＸ　１　、５ｃｍのサイズ
に裁断し、その試薬層上に、界面活性剤を含浸させた編
物よりなる同サイズの展開層を載置し、これらを第３図
に示す構成の一対の凸部付保持部材片（ポリプロピレン
製）よりなる保持部材（マウント）により挟持し、密着
させて試験具Ａを得た。

（比較例）本発明例と同様の支持体上に同組成の溶液を塗布し、こ
れが未乾燥の状態で同様の展開層を重ねた。

次に、約５０　ｇ／ｃｍ”の荷重を５分間加え、試薬層
と展開層とを圧着して試薬層中のゼラチン（結合剤）を
展開層の編物中に浸透させ、さらにこれを乾燥して試薬
層と展開層とを接着、像化した。

その後、これを１　、５ｃｍＸ　１　、５ｃｍサイズに
裁断し、試験具Ｂを得た。

表　　１　　　試薬層の塗布液組成上記試験具ＡおよびＢについて、ブドウ糖を含む検体（
血清）を用いて呈色させ、その反応速度を調べた。　そ
の詳細な手順は次の通りである。

まず、生理食塩水に濃度５０００　ｍｇ／ｄｌになるよ
うにブドウ糖を入れて溶解し、３７℃にて２時間熱処理
し、異性化させたものをブドウ糖原液とした。

次に、市販の標準血清（バイオラッド社製、ライフォチ
ェック生化学コントロール血清工）のブドウ糖濃度を市
販の測定キット（和光紬薬社製グルコーステストワコー
）により測定し、この測定値に基づき、標準血清に対し
ブドウ糖原液を、ブドウ糖濃度がそれぞれ１００．２０
０．３００および４００　ｍｇ７ｄｌとなるように添加
し、４種の血清サンプルＮｏ、１．２．３および４を調
整した。

上記試験具ＡおよびＢを４個づつ用意し、これら各試験
具の展開層上に、それぞれ上記４種の血清サンプルＮｏ
、１〜４を１０μρづつ滴下し、支持体側にて投光、受
光を行って、波長５６５ｎｍの反射光強度を３０秒間隔
で測定した。

なお、支持体への投光は、支持体表面に対し４５°の角
度で２方向から、受光は、支持体表面に対し垂直方向で
行った。

また、測定には天場電子社製瞬間マルチ測定分光機ＭＣ
ＰＤ−２００を用いた。

このようにして得られた測定結果を第４図（本発明例）
および第５図（比較例）のグラフに示す。　なお、第４
図および第５図のグラフは、予め測定しておいた、血清
滴下前の反射光強度に対する呈色後の相対反射強度を対
数変換した値の経時変化を示すものである。

第４図に示すように、本発明例の試験具Ａでは、血清サ
ンプルＮｏ、１〜４におけるブドウ糖濃度の差異が３０
秒程度から認められ、６０秒で明確に現われている。

これに対し、第５図に示すように、比較例の試験具Ｂで
は、血清サンプルＮｏ、１〜４におけるブドウ糖濃度の
差異は、６０秒ではまだ少なく、９０〜１２０秒程度で
現程度ている。

このように、本発明の試験具Ａは、比較例の試験具Ｂに
比べ、早期にブドウ糖濃度に応じた呈色が現われており
、より短時間で糖量分析が可能であることがわかる。

なお、試薬層上に分析機能補助層としてゼラチン中に平
均粒径０．３−の酸化チタン粉末を４９ｗｔ％含有する
層を形成した以外は上記本発明例および比較例と同様に
して作製した試験具ＣおよびＤについて、標準血清の代
わりに全血を用いて上記と同様の測定を行ったところ、
やはり上記と同様の結果が得られ、分析機能補助層を有
する本発明の試験具Ｃについても、比較例の試験具りに
比べ、より短時間での分析が可能であることが確認され
た。

〈発明の効果〉以上述べた通り、本発明の試験具によれば、展開層とそ
の下層とが実質的に結合力を有することな（接触してい
るため、検体の試薬層への浸透および呈色反応が促進さ
れ、よって分析に要する時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ本発明の試験具の構成
例を示す断面正面図である。第３図は、本発明の試験具に用いる保持部材の構成例を
示す斜視図である。第４図および第５図は、それぞれ実験例における本発明
例および比較例の試験具の呈色状態（相対反射強度）の
経時変化を示すグラフである。符号の説明１８％　ｌｂ・・・試験具２・・・支持体３・・・試薬層４・・・展開層５ａ、５ｂ・・・試験片６・・・第１保持部材片７・・・第２保持部材片６１．７１・・・挟持部６２．７２・・・開口３・・・凸部８・・・保持部材９・・・分析機能補助層同

Claims

【特許請求の範囲】

（１）検体中の成分を分析するための試験具であって、光透過性支持体の片面に、試薬層と、検体を一様に展開
するための展開層とが、展開層が外側となるようにして
保持部材の押圧によりこれらが一体化して固定されてい
ることを特徴とする試験具。
（２）前記保持部材は、前記支持体から前記展開層まで
の積層体の周縁部を挟持する挟持部を有し、その内側に
開口を有する構造である請求項１に記載の試験具。
（３）前記保持部材は、前記挟持部の支持体と接触する
側および／または展開層と接触する側に、前記開口を囲
む環状の凸部が形成されているものである請求項２に記
載の試験具。