JPH0219907B2 - - 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
分析するための定量分析素子に関する。 従来、流体試料中の検定成分を分析する方法は
多数開発がなされてきたが、それらは大別して、
溶液内での反応系と固相の反応系の二種類に分け
られる。 溶液系における分析反応（以下ウエツト・ケミ
ストリイーと略す）は、用手法と呼ばれる全く機
械を用いない分析方法から、近年病院の臨床検査
室等において多用されている自動定量分析装置ま
で多く知られている。 このうち特に自動定量分析装置は、血液等の分
析に有用に用いられている。 例えば、米国特許第2797149号に記載された、
連続流れ分析に基づく分析装置は、この代表的な
ものである。 これらは、流体試料、希釈剤および分析試薬を
混合し、分析装置内へ移送し、分析反応および定
量測定を行うというものである。 しかしながら、このような連続分析装置は、複
雑、かつ高価であり、熟練した操作技術を必要と
し、また、分析操作の後には、必らず繰返し洗浄
操作が必要とされ、これを行なうには多大な時間
と努力を浪費し、かつ、これらの廃液は、必然的
に環境汚染を起こすという欠点を有する。 一方、固相の分析反応（以下、ドライケミスト
リイーと略す）を用いる分析法も広範に用いられ
ている。 例えば、米国特許第3050373号あるいは、同第
3061523号等に記載の如く、紙の如き吸水性担
体に試薬溶液を含浸させ、乾燥して作られるもの
である。 これらは、一般に分析試験紙、または単に試験
片上に、流体試料を滴下するか、または流体試料
中へ試験片を浸漬させ、試験片の色変化または濃
度変化を、肉眼判定かまたは反射濃度計により測
定し、流体試料中の特定成分の濃度レベルを決定
するものである。 これらの試験片は、その取扱いが簡便であり、
かつ直ちに、結果が得られるので有用であるが、
その構成上から、半定量または定性分析の領域に
とどまつているものである。 前述の如き従来の分析方法に対して、操作法の
簡便なドライケミストリを用い、かつ、高い定量
性を有するものとして、特公昭53−21677号に記
載の如き血液分析要素が提案されている。 これは、光透過性、液体不浸透性支持体上の一
側に位置し、流体試料中の成分と反応する少なく
とも一種の試薬を含みかつ、親水性コロイドから
なる少なくとも一層の試薬層と、該試薬層の該支
持体とは反対側に位置し、液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非繊維質多
孔性媒体層とを有する、血液分析要素である。 しかしながら、ゼラチンの如き親水性コロイド
から成る試薬層と組合わされた上記血液分析要素
は、その親水性コロイドの形成するポリマーマト
リツクスの中に流体試料中の成分に浸透可能なも
のと不可能なものが生じるという欠点を有する。 即ち、水溶性かつ低分子化合物であるグルコー
ス、血中尿素、尿酸、ビリルビン等は、容易に親
水性ポリマーマトリツクス内に拡散する事が可能
であるが、疎水性の高化合物（例えば、コレステ
ロールエステル、トリグリセリド等の脂質類）
は、該マトリツクス内に拡散する事が不可能であ
り、従つて、該試薬層内に存在する分析試薬と反
応せず、所望の定量性を全く示さないという重大
な欠点を有する。 更には巨大分子である蛋白質もしくは酵素（例
えば、グルタミン酸オキザロ酢酸トランスアミナ
ーゼ、グルタミン酸ピルビン酸トランスアミナー
ゼ等のもの）も、同様に試薬層内に拡散する事が
不可能であり、従つて同様に分析が不可能であ
る。 更には、特開昭55−909859号において、非膨潤
性、液体不浸透性の熱安定性有機ポリマー粒子を
該ポリマー粒子とは異種のポリマーを接着剤とし
て用いて接着した凝集三次元格子の多孔性粒状構
造物が開示されている。 上記特許は、熱安定性の低い、すなわち、ガラ
ス転移温度（Tg）が低い接着剤ポリマーをTg以
上で熱軟化させ、熱安定性有機ポリマー間を接着
し、相互連絡空間を有する粒状構造物を形成する
ものである。従つて、上記特許記載の粒状構造物
を形成するのに使用する接着剤の量が多い場合に
は空隙率を減少させ、一方、少なすぎる場合には
充分な接着強度が得られないため、規定量の上記
接着剤を用い、その全てを上記熱安定性ポリマー
粒子間の所望の位置に配置させなければならず一
定の空隙率を制御することが困難である。また接
着剤の熱軟化による変形によつて不活性ビーズを
粘着結合させているだけで接着強度が低いという
欠点を有する。 また上記特許は、その機能面において、流体試
料への横方向への展開を行なしめるものであり、
試薬層への適用に際して展開層で横方向に展開し
た流体試料が、更に試薬層において横方向へ展
開、いわゆる二次展開を起こし、検出感度の低下
を起こすという欠点を有す。 また疎水性の重合体から構成されているため、
流体試料の保持が著るしく困難であり、従つて、
該層内で十分な分析反応を完結せしめることが不
可能である。 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事により、上記欠点
を克服する事ができた。 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、流体試料中の成分と反応す
る少なくとも一種の試薬を含む少なくとも一層の
試薬層と、その上方に少なくとも一層の展開層と
を有する分析素子において、前記試薬層のうちの
少なくとも一層が、疎水性かつ、流体試料に実質
的に非膨潤性である核および親水性の外殻からな
る核殻多層構造を有する重合体粒子単体から構成
されたことを特徴とする。 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。 本発明の分析素子は、分析対象物の低分子量ま
たは高分子量のいかんにかかわらず、また水溶
性、疎水性にかかわらず、これらを含む流体試料
を、すみやかに試薬層内に収納する事が出来る。 即ち、本発明の分析素子は、様々な被検体を含
む適用流体試料を、容易に収容可能であり、分析
素子内に、均一分布可能である構成を有するもの
である。 本発明試薬層は、好ましくは疎水性かつ、流出
試料に対して、実質的に非膨潤性である核と、そ
れをとりまく親水性の殻を有する核殻二層構造を
有する重合体粒子単位から構成されるものであ
り、該粒子単位の接触部分において、親水性殻部
分の相互接着により結合されたものである。 これらは、一定の空隙を有するものであり、か
つ物理的外力に対して、外形、構造を保持しうる
に十分な強度をもつ事は明白である。 一方、上記構造の空隙は、流体試料の適用に際
して、層厚方向への拡散抵抗がないので実質的に
横方向への展開を起こさない事は言うまでもな
い。 上記重合体粒子単位は、そのサイズが好ましく
は、約0.1乃至約200ミクロンであり、更に好まし
くは、約0.3乃至約100ミクロンである。 また、これら粒子単位から構成される試薬層は
その空隙体積を約20乃至約85％の間で任意にとる
事が可能である。 更に本発明の粒子単位を構成する親水性部分と
疎水性部分の比率は、適用流体試料によつて、該
試薬中の空隙を親水性部分の膨潤によつて閉塞し
ない程度であれば任意である。 即ち、親水性部分は約90乃至約0.05重量パーセ
ント、疎水性部分は、約99.95乃至約10重量パー
セント、好ましくは親水性部分が約50乃至約0.1
重量パーセント、疎水性部分が約99.9乃至約50重
量パーセント、更に好ましくは、親水性部分が、
約25乃至約0.5重量パーセント、疎水性部分が、
約99.5乃至約75重量パーセントである。 本発明の重合体粒子単位における核部分の疎水
性、かつ、流体試料に対して非膨潤性とは、前記
流体が実質的に浸透しない事を示し、かつ非膨潤
性とは流体に接触した時に、実質的に膨潤性を示
さないものをいう。 この膨潤性の度合は、例えばA.GreenおよびG.
I.P.Levenson著Journal of Photographic Siece
第20巻、第205頁（1972年）に示される型の膨潤
計を使用し、所望の流体下で測定する事ができ
る。 即ち、ポリエチレンテレフタレート支持体上に
(1)粒子材料として用いる事を考慮中の高分子重合
体の自己支持性フイルムか、または(2)50乃至100
ミクロンの範囲内の乾燥膜厚の層を形成し、前記
膨潤度計を用い、該フイルムまたは層を38℃の液
浴に約25分間浸す事により生じるフイルムまたは
層の厚さの増加パーセントを測定する。これらの
方法により測定された膨潤度が約20％未満、好ま
しくは、約10％未満のものが好ましい高分子重合
体粒子単位材料として用いる事ができる。 本発明の疎水性、かつ、流体試料に対して非膨
潤性を有する核を構成する単量体は、前述の条件
を満たすものであれば任意に用いる事が可能であ
り、また更に一種類以上用いる事も可能であり、
また更に一種類以上用いる事も可能である。 例えば、スチレン、ｐ―クロルスチレン等のス
チレン類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸ｎ―ブチル等のアクリル酸エステ
ル類、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エ
チル、メタアクリル酸―ｎ―ブチル等のメタアク
リル酸エステル類、アクリロニトリル、メタアク
リロニトリル等の（メタ）アクリロニトリル類、
塩化ビニル、フツ化ビニル等のハロゲン化ビニル
類、塩化ビニリデン、フツ化ビニリデン等のハロ
ゲン化ビニリデン類、１，３―ブタジエン、イソ
プレン、２，３―ジメチル―１，３―ブタジエン
等の共役ジエン、ジビニルベンゼン、エチレング
リコールジメタアクリレート等の架橋性単量体
類、更には非ラジカル重合性官能基を有する単量
体、例えばメタアクリル酸グリシジル、アジリデ
ルエチルメタアクリレート、ビニルイソシアネー
ト等のものが挙げられる。 一方、本発明の重合体粒子単位の外殻を形成す
る親水性重合体部分も種々の水溶性重合体および
水溶性重合体を形成する水溶性単量体を任意に用
いる事が可能である。 例えば、水溶性重合体としては、ゼラチン、酸
処理のゼラチンの如き、ゼラチン類、カルボキシ
メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース
等の水溶性セルロース誘導体類、プルラン、カル
ボキシメチルプルラン等のプルラン誘導体類、ポ
リビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポ
リアクリルアミド、ポリアクリルアミド等の水溶
性ビニルポリマー類等が挙げられる。 更に上記水溶性単量体も種々の方法で用いる事
が可能である。 例えば、アクリルアミド、メタアクリルアミド
等のビニル酸アミド類、Ｎ―ビニルピロリドン、
Ｎ―ビニルイミダゾール等のビニル異節環類等を
挙げる事が可能である。 前述の如く種々の疎水性単量体および水溶性重
合体、または水溶性重合体を形成しうる単量体の
組合わせによつて、本発明の重合体粒子単位を形
成することが可能である。即ち「高分子論文集
Vol.31、No.9（1974）p.576〜586に詳細に述べら
れているように、疎水性の異なる高分子物質の懸
濁系にあつては、必ず疎水性の高い高分子物質が
核となるからである。 これらの合成方法は任意であり、何ら限定され
るものではないが、例えば乳化重合法、懸濁重合
法およびグラフト重合法、シード重合法、マイク
ロカプセル化法等、公知の技術を組合わせる事に
よつて容易に合成する事が出来る。 以下にその本発明の重合体粒子単位例を示すが
これによつて限定されるものではない。 例示重合体粒子単位 (1) ポリビニルアルコール／スチレン（グラフト
重合）〔重量比５／95〕。 (2) ポリビニルピロリドン／（スチレン：アクリ
ル酸メチル＝50：50重量比）（グラフト重合）
〔重量比８／92〕。 (3) ゼラチン／スチレン（グラフト重合）〔重量
比２／98〕。 (4) ヒドロキシエチルセルロース／メタアクリル
酸メチル（グラフト重合）〔重量比12／88〕。 (5) ゼラチン／（スチレン：ジビニルベンゼン＝
98：２重量比）（グラフト重合）〔重量比７／
93〕。 (6) メチルセルロース／（ブタジエン：アクリロ
ニトリル＝50：50重量比）（グラフト重合）〔重
量比１／99〕。 (7) ポリビニルピロリドン／アクリル酸エチル
（グラフト重合）〔重量比15／85〕。 (8) ゼラチン／ポリスチレン〔重量比５／95〕。 (9) ゼラチン／コポリ（スチレン：メタアクリル
酸グリシジル＝95：５重量比）〔重量比２／
98〕。 (10) ポリビニルアルコール／ポリメタアクリル酸
メチル〔重量比30／70〕。 (11) ポリビニルアルコール／ポリアクリル酸エチ
ル〔重量比20／80〕。 (12) ポリアクリルアミド／コポリ（スチレン：ジ
ビニルベンゼン＝98：２重量比）〔重量比３／
97〕。 (13) ポリビニルアルコール／コポリ（スチレ
ン：メタアクリル酸ｎ―ブチル＝70：30重量
比）〔重量比15／85〕。 (14) メチルセルロース／ポリアクリル酸エチル
〔重量比20／80〕。 (15) コポリ（ビニルピロリドン／スチレン／メ
タアクリル酸メチル）〔重量比５／80／15〕。 (16) コポリ（アクリルアミド／Ｎ―ビニルピロ
リドン／スチレン）〔重量比５／３／92〕。 (17) コポリ（イソプロピルアクリルアミド／メ
タアクリル酸ヒドロキシエチル／メタアクリル
酸メチル）〔重量比10／２／88〕。 (18) コポリ（メタアクリルアミド／Ｎ―ビニル
ピロリドン／スチレン）〔重量比15／５／80〕。 (19) コポリ（Ｎ―ビニルイミダゾール／Ｎ―ビ
ニルピロリドン／スチレン）〔重量比15／３／
82〕。 以下に本発明の例示重合体粒子単位の合成例を
示すが、本発明は、これによつて限定されるもの
ではない。 合成例 １ 例示重合体粒子単位(1)の合成 スチレン160ｇ、2.2′―アゾビス（２，４―ジ
メチルバレロニトリル4.8ｇの単量体および重合
開始剤の混合物を上記単量体に対し、３重量パー
セントのリン酸三ナトリウム、５重量パーセント
のポリビニルアルコール（日本合成化学社製の完
全ケン化物）から成る水溶液700ml中に、TKホ
モジエツター（特殊機化工業社製）で8000r.p.m.
の撹拌速度で撹拌しながら添加した。添加後30分
間撹拌し、顕微鏡で約８ミクロンの粒径になつた
所で、撹拌装置、冷却管、窒素ガス導入管および
温度計付きの四頭フラスコに混合物を入れ、窒素
気流下に200r.p.m.の撹拌速度、60℃で24時間重
合反応を行ない重合を完結させた。次いで内容物
を室温まで冷却し、希塩酸水溶液にてリン酸カル
シウムを分解除去し、水洗を繰り返えし行ない重
合体粒子を別し、乾燥し平均粒径約７ミクロン
の重合体粒子単位を得た。 合成例 ２ 例示重合体粒子単位(9)の合成 脱気蒸留水500mlにアルミナ（日本エアロジル
社製AEROSIR、Aluminum Oxide Ｃ〔商品名〕）
８ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
0.064ｇからなる水溶液をTKホモジエツターを用
いて10000r.p.m.の撹拌速度で撹拌しながら、ス
チレン76ｇ、メタアクリル酸グリシジル４ｇ、
２，2′―アゾビス（２，４―ジメチルバレロニト
リル）2.4ｇの単量体と重合開発剤の混合物を添
加し、油滴の粒径が約２ミクロンになるようにし
た。さらに30分間撹拌後、混合物を耐圧ビンに入
れ、60℃のオーブン内で24時間重合を行なつた。
この後、オープンから取り出し、室温まで冷却
し、過を行ない、ポリマーを取し、更にPH10
程度のアルカリ水溶液に再分散し、撹拌しながら
超音波ホモジナイザーにより超音波を照射し、ポ
リマー表面のアルミナを除去した。上記ポリマー
を過、水洗を繰り返えし、ポリマーを乾燥し
た。乾燥したポリマー50ｇを脱イオン化ゼラチ
ン、2.5ｇを含む水溶液500mlに再分散した後、撹
拌しながら徐々にエチルアルコール750mlを加え
脱イオンン化ゼラチンをポリマー粒子表面にカプ
セリグを行なつた。更に撹拌をつづけながら塩酸
を加え約PH1.0にし、温度を50℃まで昇温し、30
分間反応を行なつた。上記のポリマー分散液を
過し、液が中性になるまで蒸留水で洗浄した
後、乾燥し、平均粒径約２ミクロンの重合体粒子
単位を得た。 合成例 ３ 例示重合体粒子単位（16）の合成 撹拌装置、冷却管、窒素導入管、温度計付き四
頭フラスコに脱気した蒸留水500mlにポリオキシ
エチレンノニルフエニルエーテル（ｎ＝30）4.0
ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.01
ｇを溶解し、Ｎ―ビニルピロリドン2.1ｇ、スチ
レン97.9ｇを加え、窒素気流下に撹拌速度200r.p.
m.で撹拌を行ない、徐々にフラスコ内の温度を
60℃まで昇温させる。次いで過硫酸ナトリウム
0.25ｇ、亜硫酸ナトリウム0.15ｇをそれぞれ20ml
の脱気した蒸留水に溶解した水溶液を同時に加え
200r.p.m.の撹拌速度、60℃で、10時間反応を行
ない、過しラテツクス液を得た。 上記ラテツクス液を更に撹拌装置、冷却管、窒
素導入管、温度計付き四頭フラスコに入れ、アク
リルアミド５ｇを加え、窒素気流下窒温で撹拌速
度250r.p.m.で撹拌を行ない溶解せしめた。上記
内容物を50℃まで昇温させた後、濃硝酸でPHを
1.5付近に合わせた。更にCe（NH₄）₂（NO₃）₆1.1ｇ
を50mlの脱気した蒸留水に溶解した水溶液を１時
間かけて、ゆつくり滴下し、滴下終了後、同温
度、同撹拌速度で８時間反応を続け、反応を完結
させた。内容物を室温まで冷却し、過した後、
セロフアン透析チユーブに入れ、純水中で透析を
１週間行なつた後、濃縮し、生成物を得た。平均
粒径は約0.9ミクロンであつた。 本発明における重合体粒子単位を用いた試薬層
は、該粒子の外殻を形成する親水性重合体部分同
志の融着により、結合され、かつ、その構造を維
持するものである。 この際、生じる空孔の直径は用いる粒子単位の
粒径に依存する。 即ち、該粒子の粒径の約1/2乃至約1/10の孔径
の形成するとされている。 これによつて、所望の孔径を任意に得る事が出
来る。 孔径の選択は、分析する分析対象物の大きさに
よつて選択されるべきであるが、例えば、低分子
化合物であるグルコース、尿酸等の基質において
は該粒子単位の粒径は、約0.05ミクロン以上であ
ればよい。 また疎水性の低分子化合物であるコレステロー
ルエステルの場合も、約0.1ミクロン以上の粒径
の粒子単位を用いることで可能である。 更に蛋白質である酵素の場合、粒子単位の粒径
は、約１ミクロン以上が好ましい。 更に、該粒子単位で構成される空隙は、実質的
に横方向へ流体を展開させない範囲であることは
云うまでもない。 本発明の試薬層には、分析対称物の分析のため
に必要な試薬を含有することが出来る。 これらは、該対称物が基質であれば、それを分
解し検知可能な化合物にするための酵素を、また
酵素であれば、その酵素に特異的な基質を含有す
ることができる。 上記検知可能な化合物を種々に変化するための
化合物も同様に含有することが可能である。 更に分析反応を行なう上で付加的な物質、例え
ば、緩衝剤、保恒剤等の化合物を添加することも
可能である。 当然のことながら、これら試薬類は一つの試薬
層に全て入れることは可能であり、また複数の試
薬層に分離することも可能である。 更に、親水性コロイド物質から成る試薬層と組
合わせることも可能である。 例えば、本発明の試薬層と親水性コロイド物質
から成る試薬層を組合わせ、本発明の試薬層に巨
大分子を収容、分析反応を行なわしめ生成した親
水性コロイドのマトリツクス内へ拡散する化合物
を下層の親水性コロイドから成る試薬層へ拡散さ
せ検出可能な物質へ変換させることも同様に可能
である。 本発明の試薬層を製造するために有用な分散液
は、同分散液を支持体上に適用するに十分な時間
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ためには、
多くの方法を単独または組合わせて用いることが
可能である。 例えば、有用な方法の一つとして、界面活性剤
および高分子重合体を液体キヤリヤーへ添加し、
分散液中における分布および安定化の促進剤もし
くは結合剤として使用することができる。 使用可能な界面活性剤としては、イオン性（ア
ニオン性またはカチオン性）、非イオン性を問わ
ず界面活性剤を使用することが可能であるが、好
ましくは非イオン性界面活性剤が有効である。非
イオン性界面活性剤の例としては、例えば２，５
―ジ―ｔ―ブチルフエノキシポリエチレングリコ
ール、ｐ―オクチルフエノキシポリグリシジルエ
ーテル、ｐ―イソノニルフエノキシポリエチレン
グリコール等のアルキル置換フエノールのポリフ
ルキレングリコール誘導体、高級脂肪酸のポリア
ルキレングリコールエステルなどが挙げられる。
これらの界面活性剤は流体試料の試薬層への浸透
速度を調節し、同時に好ましからざる「クロマト
グラフイ現象」発生を抑制する効果を有する。更
に界面活性剤の効果として生物学的流体試料中に
含まれる蛋白質による種々の好ましくない影響を
軽減する作用もある。 上記界面活性剤は広範に選択された量を用いる
ことが可能であるが、重合体粒子単位の重量に対
して10重量パーセント乃至0.005重量パーセント、
好ましくは６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。 更に別の方法として該粒子と液体キヤリヤーの
音波処理、物理的混合および物理的撹拌処理、PH
調製がある。 これらは前記の方法と組合わせることにより、
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、該粒子がキヤリヤーに不溶性で
あり、従つて、それらの粒子性が保持されるとい
う条件で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
ルキルエステルおよび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がある。 更に、本発明の試薬層に含有される試薬は通常
知られている方法で、含有する事ができる。 例えば水溶性の試薬は、溶解し添加する事が出
来、また水不溶性の試薬は通常、写真業界で用い
られている、オイルプロテクト分散法および直接
分散法の呼称で知られる方法が有用である。 本発明の試薬層は、他の層も含めて本発明の支
持体上に、例えば浸漬塗布法、エアーナイフ法、
カーテン塗布法または米国特許第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
により二層または、それ以上の層を米国特許第
2761791号および英国特許第837095号明細書に記
載の方法で同時に塗布する事も出来る。 更に乾燥温度は、本発明の粒子単位の外殻の親
水性重合体部分が融着する程度で、かつ含まれた
試薬、特に酵素等の蛋白質が変性しない程度の温
度に設定する事が好ましい。 例えば約55℃以下であり、好ましくは約50℃以
下である。 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、液体不浸透性で、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。更に試薬層
を積層する側の支持体面に、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接
着性を改良する事が出来る。 本発明に係る展開層は、特公昭53−21677号に
記載された性能、即ち(1)−定容量の流体試料を単
位面積当り一定容量を試薬層に均一に配布し、(2)
流体試料中の分析反応を阻害する物質または要因
を除去し、(3)分光光度分析を行なう際に支持体を
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有するものであれば、任意に
選択する事が出来る。従つて、本発明に係る展開
層は、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
有する層を組み合わせ使用することもできる。例
えば、同上特許記載の二酸化チタンおよび二酢酸
セルロースから成るブラツシユポリマーと呼称さ
れる非繊維多孔質媒体の展開層、特開昭56−
24576号、特開昭57−1258475号および特願昭56−
65446号（特開昭57−197466号）などに記載の繊
維構造展開層が挙げられる。特に上記繊維構造展
開層は、血球部分もすみやかに移送することが可
能な素材として特に有用であり、更に本発明の目
的の一つである巨大分子の展開移送に有用なもの
である。 本発明の分析素子は種々の異なる配置のうち、
任意の一つをとることが可能である。更に本発明
の試薬層と各種の機能層、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、
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号記載の清掃層および米国特許第
4110079号記載の破壊性ポツド状部材などを任意
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。 前記層の製造法および前記層の本発明の分析素
子への組み込み法は、前記特許に記載の方法と同
じであるか、または類似である。前記特許には、
このような層製造に使用可能な有用な材料につい
ても記載されている。 分析素子内の種々の層は、互いに流体接触をす
る。この明細書では“流体接触”という表現によ
り、使用条件下で一つの層から他の層へ流体（流
体か、または気体状）が通過可能となるような様
式で互いに協働する層が言及される。このような
流体接触性能は、流体接触層間の接触界面に沿つ
て均一であるのが好ましい。流体接触層は隣接し
ていても良いが介在区域によつて離れていても良
い。しかしながら、このような介在区域も流体接
触し、そして流体の通過をさまたげない。 本発明の試薬層は一つ、またはそれ以上の試薬
組成物を好都合に含む事が出来る。被検体または
被検体の反応生成物もしくは分解生成物と作用す
るか、または試薬層を組み込んだ分析素子へ被検
体含有流体試料を適用する際に、互いに作用する
一つまたは、それ以上の活性成分が前記組成物に
含まれる。このような作用により、予じめ形成し
た検出可能なスペシーズの素子内での放出、検出
可能なスペシーズの形成または素子内における検
出可能な変化の生成が可能となる。 この“作用”という表現は、化学的活性、触媒
活性（酵素―基質複合体形成）、免疫活性（抗原
―抗体反応）および任意の形態の電気的、化学
的、物理的作用を意味する。 これら電気的、化学的または物理的作用により
素子内に検知可能な変化が放出、生成または提供
可能である。前記変化により所望の被検体または
その反応生成物、もしくは分解生成物の存在およ
び／または濃度が直接的にか、または間接的に示
される。 生成する検出可能な変化は、放射測定により検
出する事が好ましい。放射測定とは、比色測定、
ケイ光測定、放射線計測およびリン光測定、発光
測定の如き電磁放射線測定方法を使用する事によ
る検出をいう。 本発明に用いられる検出可能な種々の成分には
比色測定により検出可能な染料、顔料、顔料およ
び複合体；ケイ光測定により検出可能な染料、顔
料および複合体；発光タグ；放射性タブ；化学試
薬；抗原；ハプテン；抗体および抗原―抗体複合
体のような免疫薬剤；酵素；並びに前記成分の前
駆体および反応生成物がある事は自明である。 これら成分の使用に関する詳細は、米国特許第
3992158号、ベルギー国特許第862955号および殴
州特許出願公開第0002963号に開示されている。 本発明の分析素子の場合、全血液、血清および
血漿のいずれの分析にも不都合なく用いる事が出
来る。更には、尿、リンパ液、髄液等の他の体液
も不都合なく用いる事ができる。 全血液を用いる場合には、必要に応じて検出の
ための輻射線が血球により妨害をうけるのをさけ
るために前述の輻射線ブロツキング層または他の
反射層を設ける事ができる。血球の色を直接観察
する場合、例いばヘモグロビン分析の如きものの
場合は当然の事ながら、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、発光
スペクトロフオトメトリー、もしくは反射螢光ス
ペクトロフオトメトリー、またはシンチレーシヨ
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、あらかじめ作製しておいた検量線
に当てはめる事で、未知被検物質の量を決定する
ことができる。 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た後、試薬層での分
析反応を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、臨床化学の分野に有用に用いられ、特に生成
学的流体試料、すなわち血液液、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、ビリルビン等の低分子化合物ならび
に、グルタミン酸オキサロ酢酸トランスアミナー
ゼ、グルタミン酸ピルビン酸トランスアミナー
ゼ、乳酸脱水素酵素等の蛋白質酵素などの多くの
成分の分析に使用し得るように容易に構成する事
が可能である。 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
されるものではない。 実施例 １ 膜厚約180ミクロンの透明な下引き済みポリエ
チレンテレフタレート支持体上に、表−１に示す
組成で本発明の試薬層−および比較の試薬層−
を設け、次いで本発明試薬層および比較薬層上
に、表−に示す組成の展開層を設け、表−に
示す本発明分析素子−、および比較分析素子
−、を作成した。

【表】

【表】

【表】 上記により作成した試料および比較試料に５％
ウシ血清アルブミン水溶液（以下BSAという）
を10マイクロリツター滴下し、乾燥後上試展開層
を除去し、それぞれの試薬層に対し、ミクロビユ
ウレツト法による呈色反応を用いBSAの有無を
確認した。 その結果、比較試料−および−の試薬層は
BSAに基づく呈色を示さず、その収容能力が著
しく劣る事がわかつたが、一方、本発明試料−
およびの試薬層は明白な呈色を示し、本発明の
試薬層が流体中の成分を充分に収容する機能に優
れている事がわかる。 実施例 ２ 実施例１の本発明試薬層−おける例示量合体
粒子単位−(1)を平均粒径約２ミクロンの例示重合
体粒子単位−(9)に変え、さらに実施例１の本発明
試薬層および比較試薬層の組成に４−メトキシ−
１−ナフトール0.75ｇ／m²、コレステロールオキ
シダーゼ600単位／m²、コレステロールエステラ
ーゼ2000単位／m²、ジメドン0.215ｇ／m²および
ペルオキシダーゼ7000単位／m²を加えた他は実施
例１の試料−、および比較試料−、と同
様にして試料、および比較試料−、を作
成した。 これら試料にコレステロール標準水溶液100
mg／dl、200mg／dlおよび標準血清をそれぞれ10
マイクロリツター滴下し、36℃で10分間加温後、
サクラデンシトメーターPDA−65（小西六写真業
製）を用い、赤色光で反射濃度を測定した。

【表】 その結果、表−に示す如く比較試料では、ほ
とんど発色が起こらず、コレステロールもしくは
コレステロールエステルが試薬層中へ収納されて
いないことがわかるが、一方、本発明に係る試料
では全て良好な呈色を示し、本発明の試薬層が充
分所望の機能をはたすものであることがわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光透過性で液体不浸透性の支持体上に、流体
   試料中の成分と反応する少なくとも一種の試薬を
   含む少なくとも一層の試薬層と、その上方に少な
   くとも一層の展開層とを有する分析素子におい
   て、前記試薬層のうちの少なくとも一層が、疎水
   性かつ、流体試料に実質的に非膨潤性である核お
   よび親水性の外殻からなる核殻多層構造を有する
   重合体粒子単体から構成されたことを特徴とする
   分析素子。 ２ 前記重合体粒子単位の大きさが、0.1乃至200
   ミクロンであり、前記粒子単位から構成される試
   薬層の空〓体積が20乃至85％であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の分析素子。