JPH0219906B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は一般に分析化学、特に流体中の予め定
められた特定成分を分析する分析素子に関し、更
に詳しくは生物学的流体試料中の特定成分を分析
する為の定量分析素子に関する。 従来、流体試料中の成分を分析する方法は多数
開発がなされたきた。例えば自動定量分析装置が
あげられる。これらは特に病院の臨床検査室等で
多用され有用である。このような自動分析装置は
例えば米国特許第2797149号に記載の如く、連続
流れ分析に基づき試料、希釈剤、及び分析試薬を
一緒に混合し、これを分析装置に移送する方法が
用いられている。 しかしながらこのような連続自動分析装置は、
複雑かつ高価であり熟練した操作技術者を必要と
し、又分析操作の後には必ず繰返し洗浄操作が必
要とされ、これを行なうに多大な時間と労力を消
費し、かつこれらの廃液は必然的に環境汚染の問
題を起こすという欠点を有する。 一方、前述の溶液を用いる分析系に対し、乾燥
系の化学（ドライケミストリイ）を用いる分析系
がある。これらは試験紙又は試験片と呼ばれ、例
えば米国特許第3050373号、あるいは同第3061523
号に記載の如く、濾紙等の吸収性担体に分析試薬
溶液を含浸させ、乾燥した形で提供される。この
試験片は検体である流体試料中へ浸漬した後引き
上げ、試験片の色変化又は濃度変化を肉眼判定、
又は濃度計等の機器の如きもので測定するもので
ある。 これら試験片はその取扱いが簡便であり、且つ
直ちに結果が得られる事で有用である。しかしな
がら吸収性担体中に試薬を担持して成るこれら試
験片は、種々の重大な欠点を有し、その為用途は
定性分析又は半定量分析の範囲にとどまつてい
る。 これらの欠点を克服する為に、米国特許第
3992158号に記載されているような分析素子が開
発された。これは透明支持体上に分析試薬を含有
した試薬層及び、等方的に多孔性の非繊維質多孔
性媒体からなる展開層を積層したものである。 しかしながら同上特許記載の展開層は本質的に
脆弱な強度しか有する事ができず、破損の度合が
大きく安定して供給する事が困難であり、又製造
の面からも塗布の条件をきびしくコントロールす
る必要があり、それをはずれると一定の空隙率を
得る事は困難である。 本発明の第１の目的は膜強度の優れた展開層を
有する分析素子を提供することにある。 本発明のその他の目的は、熟練した操作技術を
必要とすることなく優れた定量性を有する分析素
子を提供することにある。 本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、下記構
成を有する分析素子を用いることにより、上記欠
点を克服することができた。 即ち、本発明の分析素子は光透過性で液体不浸
透性の支持体上に、少なくとも一種の試薬をバイ
ンダー中に含む少なくとも一層の試薬層およびそ
の上方に流体試料中の成分を該試薬層へ透過させ
る少なくとも一層の展開層を有し、かつ該展開層
が反応性基を有する有機高分子重合体及び繊維を
含む分散液を塗布することによつて形成されたも
のであることを特徴とする。 以下、本発明による分析素子について更に詳細
に説明する。 先づ、本発明の分析素子に係る前記の液体不浸
透性の光透過性支持体（以下、本発明に係る支持
体と略す。）は、液体不浸透で、かつ光透過性で
あれば、その種類を問わないが、例えば酢酸セル
ロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリカー
ボネート、またはポリスチレンのような種々の重
合体材料が、この使用目的に適する。この場合の
上記支持体の厚さは任意であるが、好ましくは約
50ミクロンから250ミクロンである。また、本発
明に係る支持体の観察側の一側面は、その目的に
応じて任意に加工することは可能である。次に上
記の支持体上に本発明に係る前記試薬層を設ける
場合、直接被覆することもできるが、場合によつ
ては、光透過性の下塗り層を使用して試薬層と支
持体との間の接着性を高めることは効果的であ
る。 本発明に係る上記試薬層は、例えば該層に分析
すべき検体成分と定量反応を行なわせる試薬類を
含有せしめ、該層内で定量反応を行なわしめるた
めに使用される。 そして上記試薬層は親水性コロイド物質等をバ
インダーとし、支持体上に塗布することによつて
層として設けたため、濾紙の如き担体に試薬を含
浸させる従来のものとは異なり、均一に試薬類を
含有することが可能であり、かつ、試薬の含有量
を自由にコントロールできるという利点を有して
いる。このような本発明に係る試薬層に用いられ
る親水性コロイド物質としては、天然または合成
の高分子物質が好ましいが、更に好ましくはゼラ
チン、変性ゼラチン等のゼラチン誘導体、ポリビ
ニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどがあ
げられる。この中で特に好ましい親水性コロイド
物質としては、ゼラチン等のゼラチン誘導体を挙
げることができる。 これらの親水性コロイド物質は約150〜約500％
の膨潤度を有することが好ましく、また、その膜
厚は所望に応じて選択することが可能であり、少
なくとも約５ミクロン以上であることが好まし
い。 上記のようにして形成される試薬層に含有され
る試薬は、試料中の分析すべき検体成分及びこの
成分を分析するために選択した分析反応によつて
決まることは言うまでもない。また、選ばれた分
析反応が二種以上の試薬から構成されている場合
この試薬を同一試薬層内に一緒に混合して含有さ
せても、また、二種以上の試薬を別層として含有
させてもよい。これらは分析反応自体の作用機構
によつて決定されることもあり、好ましくない影
響を及ぼさない限りにおいて、その構成は任意で
ある。 一方、試料中の二種以上の検体成分を、同一の
試薬層内で分析反応を行なうことは可能である。
この際、二種以上の分析反応は相互に他に妨害し
ないように、また、生成した反応生成物を測定す
る際、同様に互いに他に影響を及ぼさないよう分
析反応を選択することが望ましい。 以上により構成された試薬層は、一般的には本
発明に係る支持体上に塗布方法によつて被覆する
ことができるが、前述のとおり試薬層と支持体と
の間に本発明の目的に適応しないものは別として
各種の層を設けることができる。 また、本発明に係る展開層は、前記のように先
に支持体上に設けられた試薬層上に直接または間
接に１層または複数層設けられる。 この展開層は、以下記載の目的により設けられ
るものである。 (1) 一定容量の流体試料を単位面積当り一定容量
に試薬層内に均一に配布する機能を有し、 (2) 必要に応じて流体試料中の分析反応を阻害す
る物質または要因を除去する機能をもたせても
よく、 (3) 例えば分光光度分析を行なう際には支持体を
へて透過する測定光を反射するバツクグラウン
ド作用を行なう機能をかねそなえてもよい。 従つて、本発明に係る展開層は、一層で上記３
つの機能を全て行ない得るが、また３つの機能を
適宜分離し、各機能毎に別の層を使用することも
可能である。 更に、３つの機能のうち、２つの機能を有する
層と、残りの他の機能を有する層を組合わせ使用
することもできる。 上記本発明に係る展開層の膜厚は、目的に応じ
て任意に選ぶことができるが、好ましくは約30ミ
クロン乃至約600ミクロンであり、更に好ましく
は約50ミクロン乃至約400ミクロンである。 本発明に係る展開層を形成する素材としては天
然のセルロース、あるいはその誘導体、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリアミド等の合成繊維
が挙げられ、該層はこれら天然、合成を問わず各
種繊維がからみ合いによつて構成されたものが挙
げられる。 さらに、上記展開層形成素材として任意のサイ
ズのものを単独もしくは複数以上選ぶことが出来
るが、JIS標準フルイで50メツシユ〜325メツシ
ユ、好ましくは100〜320メツシユ、さらに好まし
くは200〜300メツシユのものが挙げられる。 本発明の展開層は、繊維と共に反応性基を有す
る有機高分子重合体を用いて形成しているので、
展開層の膜強度を著しく高めることが可能にな
り、かつ展開層と接する他の層との間の接着強度
も高まり、物理的外力に対してその外形及び構造
を保持できる程にすることができる。 本発明に係わる有機高分子重合体は、一種また
は二種以上の反応性基を有していてもよい。反応
性基を化学結合させるためには必要に応じて加熱
してもよいし、触媒を用いてもよい。反応性基を
有する有機高分子重合体は、例えば反応性基又は
その前駆体を有する単量体を単独重合又は共重合
することにより得ることができる。二種以上の反
応性基を有する有機高分子重合体は、例えば異種
の反応性基又はその前駆体を有する単量体を共重
合することにより得ることができる。反応性基の
前駆体を有する単量体を用いた場合には、例えば
有機高分子重合体を形成した後に、例えば加水分
解等により反応性基を有する有機高分子重合体と
することができる。本発明においては各反応性基
を有する重合体粒子単位が、反応性基を有する単
量体単位を重合体粒子単位の重量のうち0.1乃至
約30重量パーセント含有することが好ましく、特
に0.5乃至20重量パーセントであることが好まし
い。 上述の反応性基を有する単量体としては、例え
ば、エポキシ基を有する単量体、アジリジル基を
有する単量体、ホルミル基を有する単量体、ヒド
ロキシメチル基を有する単量体、イソシアナート
基を有する単量体、チオール基を有する単量体、
カルバモイル基を有する単量体が挙げられる。 エポキシ基を有する単量体としては、例えば、
グリシジルアクリレート、グリシジルメタアクリ
レート、アリルグリシジルエーテル、４―ビニル
シクロヘキサンモノエポキサイド等が挙げられ
る。アジリジル基を有する単量体としては、例え
ば、アジリジルエチルメタアクリレート、１―エ
チレンスルホニルアジリジン、１―エチレンカル
ボニルアジリジン、アジリジルエチルアクリレー
トが挙げられる。ホルミル基を有する単量体とし
ては、例えば、アクロレイン、メタアクロレイン
等が挙げられる。ヒドロキシメチル基を有する単
量体としては、例えば、Ｎ―メチロールアクリル
アミド、Ｎ―メチロールメタアクリルアミド、Ｎ
―メチロールジアセトンアクリルアミド等が挙げ
られる。イソシアナート基を有する単量体として
は、例えばビニルイソシアナート、アリルイソシ
アナートが挙げられる。チオール基を有する単量
体としては、例えば、ビニルチオール、ｐ―チオ
ールスチレン、ｍ―チオールスチレン、ビニルベ
ンジルチオール及びこれらのアセチル体等が挙げ
られる。カルバモイル基を含む単量体としては、
例えば、アクリルアミド、メタアクリルアミド、
マレインアミド、ジアセトンアクリルアミド等が
挙げられる。 反応性基を有する単量体と共重合する他の単量
体は、得られる有機高分子重合体が液体不浸透
性、非膨潤性という条件をみたす限り任意に選択
する事が可能である。 上記の各種の反応性基を有する単量体のうちエ
ポキシ基、アジリジル基、ヒドロキシメチル基又
は、カルバモイル基を有する単量体の具体例とし
ては前述のものが挙げられる。その他の反応性基
を有する単量体の例を次に示す。カルボキシル基
を有する単量体としては、例えば、アクリル酸、
メタアクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、イタ
コン酸半エステル、マレイン酸半エステル。アミ
ノ基を有する単量体としては、例えば、アミノス
チレン、Ｎ，Ｎ―ジメチルアミノエチルアクリレ
ート、Ｎ，Ｎ―ジメチルアミノエチルメタアクリ
レート、メトキシ基を有する単量体としては、例
えば、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸エ
トキシエチル、メタアクリル酸メトキシエチル、
メタアクリル酸エトキシエチル。−COOC₄H₉
（ｔ）を含む単量体としては、例えば、アクリル
酸−tert−ブチル、メタアクリル酸−tert−ブチ
ル。ウレイド基を有する単量体としては、例え
ば、アクリル酸ウレイドエチル、メタアクリル酸
ウレイドエチル、ウレイドビニルエーテル（例え
ば、式CH₂＝CHONRCONHR′で示されるもの、
ここにＲは水素原子又はメチルを、R′は水素原
子又はメチル、エチルの如き低級アルキルを表
す）。ヒドロキシル基を有する単量体としては、
例えば、２―ヒドロキシエチルアクリレート、２
―ヒドロキシエチルメタアクリレート、２―ヒド
ロキシプロピルメタアクリレート、２―ヒドロキ
シプロピルアクリレート。ハロエチルスルホニル
基を有する単量体としては、例えば、クロルエチ
ルスルホニルエチルメタアクリレート、ブロモエ
チルスルホニルエチルメタアクリレート。ビニル
スルホニル基を有する単量体としては、例えば、
ビニルスルホニルエチルメタアクリレート、活性
メチレン含有基を有する単量体としては、例え
ば、アクリロイルアセトン、メタアクリロイルア
セトン。カルボキシメトキシメチル基を有する単
量体としては、例えば、Ｎ―カルボキシメトキシ
メチル―アクリルアミド、Ｎ―カルボキシメトキ
シメチル―メタアクリルアミド。 上述の反応性基を有する単量体と共重合する他
の好ましい単量体の例を以下に示す。 （式中R¹，R²は同一であつても異なつてもよ
く、水素原子、ハロゲン原子、１乃至10個の炭
素原子を有する置換もしくは未置換のアミノ基
を含まないアルキル基、又はアリール基の如き
非障害性置換基を表わし、R³は水素原子、ハ
ロゲン原子、又は炭素原子１乃至10個の置換、
もしくは未置換のアミノ基を含まぬ脂肪族基、
もしくは芳香族基を表わす。）脂肪族基及び芳
香族基としては、例えば、アルキル基、アルコ
シキ基、アリール基、アリールオキシ基が挙げ
られる。式(i)で示される単量体としては、例え
ば、スチレン、ビニルトルエン、ビニルベンジ
ルクロリド、ｔ―ブチルスチレン等がある。 (ii) CHR⁶＝CR⁴−COOR⁵ （式中R⁶は式(i)におけるR¹と同義であり、R⁴
は水素原子又はメチル基、R⁵は置換又は未置
換のそれぞれ炭素原子１乃至10個を有するアリ
ール基、アルキル基、アルカノール基及びアラ
ルキル基） (iii) アクリロニトリル、メタアクリロニトリルの
如き、重合性不飽和ニトリル単量体。 (iv) ジビニルベンゼン、Ｎ，Ｎ―メチレンビス
（アクリルアミド）、エチレンジアクリレート及
びエチレンジメタアクリレートの如き、二つの
付加重合性基を有する粒子内架橋性単量体。 これらの単量体及び前記反応性基を有する単量
体を適宜組合せて共重合させる事で、本発明に係
る有機高分子重合体を構成する事が可能でありこ
れらの単量体単位を(i)、(ii)及び(iii)のものについて
はそれぞれ０乃至99.5重量パーセント、(iv)のもの
については０乃至10重量パーセント、好ましくは
０乃至５重量パーセント含有することが好まし
い。 本発明に係る有機高分子重合体のうち、一種類
の反応性基を有するものの代表的具体例を以下に
示すが、これによつて本発明が限定されるもので
はない。又各例示化合物の後の［ ］内は重合反
応に用いた単量体の重量パーセントを示す。 例示化合物 (1‐1) ポリ（スチレン―コ―グリシジルメタアクリ
レート）［90／10］。 (1‐2) ポリ（スチレン―コ―メチルアクリレート―
コーグリシジルメタアクリレート）［80／15／
５］。 (1‐3) ポリ（スチレン―コ―ｎ―ブチルメタアクリ
レート―コ―グリシジルメタアクリレート）
［75／15／10］。 (1‐4) ポリ（スチレン―コ―ビニルベンジルクロリ
ド―コ―グリシジルメタアクリレート）［80／
10／10］。 (1‐5) ポリ（スチレン―コ―ジビニルベンゼン―コ
―グリシジルアクリレート）［90／２／８］。 (1‐6) ポリ（ｐ―ビニルトルエン―コ―グリシジル
メタアクリレート）［90／10］。 (1‐7) ポリ（メチルメタアクリレート―コ―グリシ
ジルメタアクリレート）［80／20］。 (1‐8) ポリ（スチレン―コ―Ｎ，Ｎ―ジメチルアミ
ノエチルメタアクリレート）［95／５］。 (1‐9) ポリ（スチレン―コ―アジリジルエチルメタ
アクリレート）［95／５］。 (1‐10) ポリ（スチレン―コ―メチルアクリレート―
コ―アクロレイン）［90／５／５］。 (1‐11) ポリ（スチレン―コ―アクリルアミド）
［95／５］。 (1‐12) ポリ（スチレン―コ―ビニルチオール）
［95／５］。 (1‐13) ポリ（スチレン―コ―メチロール化アクリル
アミド）［95／５］。 (1‐14) ポリ（スチレン―コ―ｔ―ブチルアクリレー
ト―グリシジルメタアクリレート）［90／５／
５］。 (1‐15) ポリ（スチレン―コ―ビニルイソシアナー
ト）［95／５］。 (1‐16) ポリ（メチルアクリレート―コ―スチレン―
コ―Ｎ―メチロールアクリルアミド）［50／
35／15］。 (1‐17) ポリ（スチレン―コ―Ｎ，Ｎ―ジメチルアミ
ノエチルメタアクリレート）［90／10］。 (1‐18) ポリ（スチレン―コ―アクリル酸）［97／
３］。 (1‐19) ポリ（スチレン―コ―アクリルアミド）
［97／３］。 (1‐20) ポリ（ｐ―ビニルトルエン―コ―tert―ブチ
ルアクリレート）［95／５］。 (1‐21) ポリ（メチルアクリレート―コ―メタアクリ
ルアミド）［95／５］。 (1‐22) ポリ（スチレン―コ―Ｎ―メチロールアクリ
ルアミド）［95／５］。 (1‐23) ポリ（ｐ―ビニルベンジルクロリド―コ―Ｎ
―メチロールアクリルアミド）［96／４］。 (1‐24) ポリ（スチレン―コ―イタコン酸）［98／
２］。 (1‐25) ポリ（スチレン―コ―tert―ブチルアクリレ
ート）［92／８］。 (1‐26) ポリ（メチルアクリレート―コ―スチレン―
コ―アクロレイン）［30／65／５］。 (1‐27) ポリ（メチルアクリレート―コ―スチレン―
コ―２―ヒドロキシエチルメタアクリレート）
［25／70／５］。 (1‐28) ポリ（スチレン―コ―ビニルスルホニルエチ
ルアクリレート）［80／20］。 (1‐29) ポリ（スチレン―コ―Ｎ，Ｎ―ジエチルアミ
ノメチルアクリレート）［97.5／2.5］。 (1‐30) ポリ（スチレン―コ―メチルアクリレート―
コアセトアセトキシエチルアクリレート）
［90／５／５］。 (1‐31) ポリ（スチレン―コ―メタアクリル酸）
［95／５］。 更に本発明の別の態様である、それぞれ反応性
基の異なつた単量体単位を二種以上含む有機高分
子重合体の例を以下に示すがこれによつて本発明
が限定されるものではない。 例示化合物 (2‐1) ポリ（スチレン―コ―グリシジルメタアクリ
レート―コ―Ｎ，Ｎ―ジメチルアミノエチルメ
タアクリレート）［90／５／５］。 (2‐2) ポリ（スチレン―コ―メタアクリル酸―コ―
アクリルアミド）［95／２／３］。 (2‐3) ポリ（スチレン―コ―Ｎ―メチロールアクリ
ルアミド―アクリル酸メトキシエチル）［90／
５／５］。 (2‐4) ポリ（ｐ―ビニルトルエン―コ―Ｎ―メチロ
ールアクリルアミド―コ―アクリル酸）［90／
８／２］。 (2‐5) ポリ（メチルメタアクリレート―コ―グリシ
ジルメタアクリレート―コ―ｔ―ブチルアクリ
レート）［80／10／10］。 (2‐6) ポリ（スチレン―コ―ｐ―ビニルベンジルク
ロリド―コ―アクリル酸―コ―アクリル酸ウレ
イドエチル）［75／10／５／10］。 (2‐7) ポリ（スチレン―コ―メタアクロレイン―コ
―２―ヒドロキシエチルメタアクリレート）
［90／５／５］。 (2‐8) ポリ（スチレン―コ―アクロレイン―コ―ア
セトアセトキシエチルメタアクリレート）
［85／５／10］。 (2‐9) ポリ（スチレン―コ―Ｎ，Ｎ―ジメチルアミ
ノエチルアクリレート―コ―ビニルスルホニル
エチルメタアクリレート）［90／５／５］。 (2‐10) ポリ（ｐ―ビニルトルエン―コ―アミノスチ
レン―コ―ビニルスルホニルエチルメタアクリ
レート）［85／10／５］。 これら反応性基を含む前記有機高分子重合体
は、種々の慣用の重合法により製造する事が可能
である。 典型的な付加重合法には、溶液重合（該熱安定
性粒子単位を形成するためには適切な沈澱操作及
び場合によつては粉砕操作及び分級操作を用い
る）、懸濁重合（パール重合と呼ぶ場合がある）、
乳化重合、分散重合、及び沈澱重合がある。好ま
しくは懸濁重合及び、乳化重合が挙げられる。 以下に本発明の例示化合物の合成例を示すが、
本発明はこれらにより限定されるものではない。 合成例 １ 例示化合物（１−１）の合成 スチレン90部、グリシジルメタアクリレート10
部、２，2′―アゾビス（２，４―ジメチルバレロ
ニトリル）３部の単量体及び重合開始剤の混合物
を上記単量体に対して３単量パーセントのリン酸
三カルシウム、0.04重量パーセントのドデシルベ
ンゼンスルホン酸ナトリウムからなる水溶液700
ml中に、T.K―ホモジエツター（特殊機化工業
製）で5000rpmの攪拌速度で攪拌しながら添加し
た。添加後、約30分間攪拌し、次いで通常の攪拌
器（イカリ型）、冷却管、窒素ガス導入管及び温
度計を付けた４頭フラスコに混合物を入れ、
200rpmの攪拌速度に切り換えて、窒素ガス気流
下、60℃で８時間重合反応を行ない、反応を完結
させた。次に内容物を室温まで冷却し、希塩酸水
溶液にてリン酸三カルシウムを分解除去し、水洗
を繰り返し行ない、重合体を別、乾燥し、例示
化合物（１−１）の重合体を得た。 合成例 ２ 例示化合物（１−１）の合成 温度計、撹拌装置、冷却管、窒素導入管を付け
た1000ml―四頭フラスコに、脱気した蒸留水500
ml、トラツクスＨ―45（界面活性剤 商品名日本
油脂(株)製有効成分30％）５mlスチレン135ｇグリ
シジルメタアクリレート15ｇを加え、窒素及び冷
却水を流しつつ、撹拌速度250rpmで撹拌を行な
つた。ついでフラスコ内の温度を60℃まで昇温し
過硫酸カリウム1.3ｇ、メタ重亜硫酸ナトリウム
0.865ｇをそれぞれ20mlの脱気した水に溶解した
水溶液を同時に添加した。このまま撹拌速度
250rpmフラスコ内温60℃に保ちつつ６時間反応
を行ないその後、室温まで冷却、反応物を過
し、20％固形分で、5.5cpsの粘度（Ｂ型粘度計で
測定）を有する例示化合物（１−１）のラテツク
スを得た。 合成例 ３ 例示化合物（１−３）の合成 スチレン75部、ｎ―ブチルメタアクリレート15
部、グリシジルメタアクリレート10部及び２，
2′アゾビス（２，４―ジメチルバレロニトリル）
３部の単量体及び重合開始剤の混合物を上記単量
体に対して２重量パーセントのリン酸三カルシウ
ム、0.02重量パーセントのドデシルベンゼンスル
ホン酸ナトリウムからなる水溶液700ml中にT.K
―ホモジエツターを用いて2000rpmの攪拌速度で
攪拌しながら添加した。添加後、30分間、同攪拌
速度で攪拌し、次いで合成例１と同様の反応及び
操作を行ない、例示化合物（１−３）の重合体を
得た。 上記の本発明に係る反応性基を含む有機高分子
重合体は、典型的にはガラス転移温度（以下Tg
と略す）が30℃以上、好ましくはTgが40℃以上
である。本明細書でいうTgとは高分子重合体が
ガラス状態からゴム状態、又は流動性重合体へ状
態変化する温度を意味し、熱安定性の指標となる
ものである。高分子重合体のTgは例えば、
“TeChniques and Methods of Polymer
Evalution”第１巻、Marcel Dekker，Inc.，N.
Y.（1966）に記載の方法に従がい測定する事がで
きる。 本発明の展開層を形成する上記分散液に該有機
高分子重合体を適用する場合、種々の方法を用い
る事が可能である。例えば該有機高分子重合体を
上記分散溶媒中に溶解して用いるか、又は該有機
高分子重合体を溶解しない液体キヤリヤーに分散
（例えば微粉末もしくはラテツクス）して用いる
ことが好ましい。 上記有機高分子重合体は広範に選択された量を
用いる事が可能であるが、繊維のからみ合いで形
成される間隙容積の実質的部分が充填されない量
が好ましく本発明に係わる繊維の重量に対して、
50重量パーセント乃至0.005重量パーセント好ま
しくは30重量パーセント乃至0.05重量パーセント
用いることができる。 更に、上記有機高分子重合体は一種もしくは二
種以上を用いても良く、又上述の親水性コロイド
物質と共に用いることも有用である。 本発明の展開層は、種々の方法を用いて塗布製
造することが可能である。一例としては下記の工
程を挙げることができる。 すなわち、本発明の繊維を、該繊維を溶解しな
い液体キヤリヤーに分散し、次いで上記反応性基
を有する有機高分子重合体を加え該繊維分散液を
調整した後、塗布して乾燥することにより展開層
を形成する方法である。 展開層を製造するために有用な分散液は、同分
散液を塗布するのに十分な時間安定である必要が
ある。 このような安定な分散液を製造する為には、多
くの方法を単独又は組合せて用いる事が可能であ
る。例えば有用な方法の一つとして、界面活性剤
を液体キヤリヤーへ添加し繊維の分散液中におけ
る分布及び安定化を促進する事ができる。 使用可能な代表的な界面活性剤の例としては、
カチオンもしくはアニオン性界面活性剤もしくは
トライトン ×−100（ロームアンドハース社製、
オクチルフエノキシポリエトキシエタノール）サ
ーフアクタント10G （オリーン社製、ノニルフ
エノキシポリグリシドール）等の非イオン性界面
活性剤がある。 上記界面活性剤は広範に選択された量を用いる
事が可能であるが、繊維の重量に対して、30重量
パーセント乃至0.005重量パーセント、好ましく
は20重量パーセント乃至0.05重量パーセント用い
る事ができる。更に別の方法として上記分散液の
超音波処理、物理的混合、及び物理的撹拌処理、
PH調整がある。これらは前記の方法と組合わせる
事によりさらに有用である。 前記分散液の液体キヤリヤーは、水性液体とす
ることができる。しかしながら該繊維がキヤリヤ
ーに不溶性である種々の有機液体のような他の液
体キヤリヤーも使用可能である。 水以外の代表的な液体キヤリヤーには、水混和
性有機溶媒、水と水混和性有機溶媒の水性混合物
および適当な水不混和性有機溶媒がある。水混和
性有機溶媒には、低級アルコール（即ち、アルキ
ル基の炭素数１乃至４個のアルコール）、アセト
ンおよびテトラヒドロフランがある。水不混和性
溶媒には、酢酸エチルの如き低級アルキルエステ
ル、ハロゲン化炭化水素（例えば、クロロホル
ム、塩化メチルおよび四塩化炭素等）の如きハロ
ゲン化有機溶媒芳香族炭化水素（例えばベンゼ
ン、トルエン及びキシレン等）および脂肪族炭化
水素（例えばヘキサン、デカリン等）の如き炭化
水素溶媒がある。 前記展開層を含む本発明の分析素子は任意の配
置のうち一つをとることが可能であり、一種以上
の本発明の展開層を有しても良く、また本発明の
展開層と各種の機能層、試薬含有層および部材、
例えば米国特許第3992158号記載の試薬層、濾過
層、反射層、下塗り層、同第4042335号記載の放
射線ブロツキング層、同第4066403号記載のバリ
ヤー層、同第4144306号記載のレジストレーシヨ
ン層、同第4166093号記載のマイグレーシヨン阻
止層、同第4127499号記載のシンチレーシヨン層、
特開昭55−90859号記載のスカベンジヤー層およ
び米国特許第4110079号記載の破壊性ポツド状部
材等を任意に組合わせて、本発明の目的に合わせ
た分析素子を構成することが可能である。 更に、本発明に係る展開層を有する分析素子
は、一対の加圧ローラーの間を通過させる方法に
よるいわゆる「カレンダーリング処理」を行なう
ことによつて該展開層表面の平滑さを増し、光学
的反射において、より好ましい効果をうることが
可能である。 以上のように構成された本発明の分析素子は、
展開層から流体試料を供給し透明支持体側から観
察することにより目的を達成できる。 本発明の分析素子に適用される流体試料の量
は、任意に定めることができるが、好ましくは約
50μから約5μであり、更に好ましくは約20μ
から約5μである。通常約10μの流体試料を
適用するのが好ましい。 本発明の分析素子に用いられる分析反応は、そ
の目的により任意に定めることができるが、例え
ば生物学的流体試料、すなわち血液、または尿中
の成分の分析に用いる。 これらは分析試薬を適宜選択することで、例え
ばグルコース、尿素窒素、アンモニア、尿酸、コ
レステロール、トリグリセリド、クレアチン、ク
レアチニン、ビリルビン等の成分ならびに他の多
くの成分の分析に使用し得るように容易に構成す
ることが可能である。 本発明の展開層を有する分析素子は、例えば浸
漬塗布法、エアーナイフ法、カーテン塗布法又は
米国特許第2681294号明細書に記載の如きホツパ
ーを用いる押し出し塗布法等各種の塗布法で塗布
する事が可能であり、所望により、二層又はそれ
以上の層を米国特許第2761791号及び英国特許第
837095号明細書に記載の方法で同時に塗布する事
も出来る。 本発明の分析素子は臨床化学の分野に用いられ
るのみならず、他の化学分析の分野においても適
用可能であり又、一定膜面積内に一定の流体を保
持できる機能を用いて、他の機能層と組合せる事
も可能である。 本発明の分析素子は、血液、血清、リンパ液及
び尿等の体液の臨床化学的分析に極めて有利であ
る。特に血液分析の場合、通常血清を用いるが、
本発明の分析素子の場合全血液、血清及び血漿の
いづれの分析にも不都合なく用いる事ができる。 全血液を用いる場合、必要に応じて検出のため
の輻射線が赤血球により妨害を受けるのをさける
為に輻射線ブロツキング層又は他の反射層を設け
る事が出来る。赤血球の色を直接観察する場合、
たとえばヘモグロビン分析の如きものの場合は当
然のことながら、上記反射層を設ける必要はな
い。 本発明の分析素子を用いて検出可能な変化とし
て分析結果を得たのち、種々の検出可能な変化に
対応して、反射スペクトロフオトメトリー、透過
スペクトロフオトメトリー、発光スペクトロフオ
トメトリーもしくは螢光スペクトロフオトメトリ
ー、又はシンチレーシヨン測定等により測定され
る。このようにして得られた測定値は、あらかじ
め作成しておいた計量線に当てはめる事で、未知
被検物質の量を決定することが出来る。 本発明の分析素子は、以上詳細に説明した如き
構成となしたので試薬の不均一濃度の発生やクロ
マトグラフ現象もほとんど見られず、通常の分光
光度計により簡単かつ迅速に流体試料、特に生物
学的流体試料中の成分の定量分析に用いることが
できる。 さらに、本発明の分析素子に展開層を形成する
場合、単に塗布し、それを乾燥するだけでよく、
その時の塗布条件および乾燥条件も特に制約がな
く、極めて容易に製造できるという実用上の利点
を有する。 以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説
明するが、これによつて本発明の実施態様が限定
されるものでなはい。 実施例 １ 透明な厚さ180μmのポリエチレンテレフタレー
ト支持体上に、脱イオン化ゼラチン216mg／ｄm²
（乾燥膜厚約20μm）を塗布し、その上に第１表に
示す如き組成の繊維分散液１〜６を上記ゼラチン
層上に塗布乾燥し、本発明の試料−１，２，３，
４，５、および６を作成した。

【表】 一方、比較試料として、透明な厚さ180μmのポ
リエチレンテレフタレート支持体上に濾紙（東洋
濾紙(株)No.７）を直接はりつけたものを比較試料
（）とし、同支持体上に５％ゼラチン水溶液を
比較試料（）と同様の濾紙に含浸させ、乾燥さ
せた後直接はりつけたものを比較試料（）とし
た。 この試料１，２，３，４，５，６および比較試
料（）、（）に赤色色素Brillant Scarlet3R水
溶液を10μ滴下し、７分後に支持体側からスポ
ツト直径を測定した。 また、支持体側から反射濃度（サクラ光電濃度
計PAD−60型 小西六写真工業(株)製）を緑色
（λ max＝546nm）のフイルターを用いて測定
し、スポツト内の最大濃度と最小濃度の差ΔDを
求めた。但し、各試料および比較試料各々10回測
定したものの平均値および最大値最小値を示し、
かつ10回測定回数内の最大ΔDを示した。 結果は、下記の第２表に示す。

【表】 上記第２表の示すように本発明の試料は、スポ
ツト直径に大きなバラツキがなく、かつ呈色領域
内での濃度分布が非常に少ない。 一方、比較試料においては、スポツト直径は大
きくばらつくばかりでなく、呈色領域内での濃度
のバラツキが大きいことが判る。 実施例 ２ 透明な膜厚180ミクロンの下引き済みポリエチ
レンフタレート支持体上に下記の組成を含む、グ
ルコース測定用の試薬層を塗布した。 (1) グルコースオキシダーゼ 240U／ｄm² ４―アミノアンチピリノ塩酸塩 0.0086ｇ／ｄm² １，７―ジヒドロキシナフタレン
0.0065ｇ／ｄm² ペルオキシダーゼ 180U／ｄm² ５，５―ジメチル―１，３―シクロヘキサジオ
ン 0.0022ｇ／ｄm² ６―アミノ―４，５―ジヒドロキシ―２―メチ
ルピリミジン 0.0002ｇ／ｄm² ３，３―ジメチルグルタル酸 0.0196ｇ／ｄm² 脱イオン化ゼラチン 0.196ｇ／ｄm² を、５％水酸化ナトリウム水溶液を用いてPH7.0
としたものから成るグルコース測定用試薬層。 上記試薬層上に、実施例１の分散液−を塗布
乾燥し試料−７を作成し、同様に実施例１の分散
液−６を塗布乾燥し試料−８を作成した。この分
析素子上に100mg／dl、150mg／dl、200mg／dl、
250mg／dl、300mg／dl、350mg／dlの各種濃度の
グルコース水溶液および同量のグルコースを含有
する人工血清を10μ滴下し、37℃７分間インキ
ユベーシヨンした後に490nmの測定波長で生成し
た赤褐色の色素の濃度を測定したところ、グルコ
ース濃度と反射濃度は比例関係にあつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 光透過性で液体不浸透性の支持体上に、少な
   くとも一種の試薬をバインダー中に含む少なくと
   も一層の試薬層およびその上方に流体試料中の成
   分を該試薬層へ透過させる少なくとも一層の展開
   層を有し、かつ該展開層が反応性基を有する有機
   高分子重合体及び繊維を含む分散液を塗布するこ
   とによつて形成されたものであることを特徴とす
   る分析素子。