JPH0224459B2 - - Google Patents
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- JPH0224459B2 JPH0224459B2 JP60502718A JP50271885A JPH0224459B2 JP H0224459 B2 JPH0224459 B2 JP H0224459B2 JP 60502718 A JP60502718 A JP 60502718A JP 50271885 A JP50271885 A JP 50271885A JP H0224459 B2 JPH0224459 B2 JP H0224459B2
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Landscapes
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- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
請求の範囲
1 各々が毛細管作用によりキヤビテイ内にサン
プル液体を吸入させ得るのに十分小さい寸法を有
している1つ又は複数のキヤビテイを持つ特異的
反応性サンプル採取及び検査デバイスであつて、
キヤビテイの表面は前記デバイス中で実施すべき
検査に適する固定化試薬を担持しており、前記表
面は光伝達導波管として作用する且つキヤビテイ
の壁を形成する透明な固定プレートの表面であ
り、前記プレートは実質的に光学的に滑らかで且
つプレートの平面を横切るエツジを有しているデ
バイス。Claim 1: A specific reactive sampling and testing device having one or more cavities, each having dimensions sufficiently small to allow sample liquid to be drawn into the cavity by capillary action, comprising:
the surface of the cavity carries immobilized reagents suitable for the tests to be carried out in the device, the surface being the surface of a transparent fixation plate that acts as a light transmission waveguide and forms the walls of the cavity; The device wherein the plate is substantially optically smooth and has an edge transverse to the plane of the plate.
2 前記導波管の残りのエツジを光吸収性材料で
被覆する請求の範囲第1項に記載のデバイス。2. The device of claim 1, wherein the remaining edges of the waveguide are coated with a light-absorbing material.
3 前記固定化試薬を担持する導波管表面が、そ
の境界面に近接して位置する極めて微小な波によ
つて導波管の境界を横切る光の移動を増強するた
めの薄層材料を有している請求の範囲第1項又は
第2項に記載のデバイス。3. The waveguide surface carrying the immobilized reagent has a thin layer of material for enhancing the movement of light across the waveguide boundary by extremely small waves located close to the interface. 2. A device according to claim 1 or 2.
4 前記薄層材料が弗化マグネシウム又はシリカ
を包含する請求の範囲第3項に記載のデバイス。4. The device of claim 3, wherein the thin layer material comprises magnesium fluoride or silica.
5 前記固定化試薬を担持する導波管表面が更
に、表面プラズモン共鳴効果を示し得る伝導性材
料の薄膜を有する請求の範囲第1項又は第2項に
記載のデバイス。5. The device according to claim 1 or 2, wherein the waveguide surface carrying the immobilized reagent further comprises a thin film of conductive material capable of exhibiting a surface plasmon resonance effect.
6 前記伝導性材料の薄膜が厚さ約50nm以下の
銀の被膜である請求の範囲第5項に記載のデバイ
ス。6. The device of claim 5, wherein the thin film of conductive material is a coating of silver with a thickness of about 50 nm or less.
7 前記導波管表面に担持された前記固定化試薬
が生化学的特異的結合剤を包含する請求の範囲第
1〜6項のいずれか一項に記載のデバイス。7. The device according to any one of claims 1 to 6, wherein the immobilized reagent supported on the waveguide surface includes a biochemical specific binding agent.
8 前記生化学的特異的結合剤を、抗原、抗体、
その誘導体又は非免疫学的結合剤から選択する請
求の範囲第7項に記載のデバイス。8. The biochemical specific binding agent is an antigen, an antibody,
8. A device according to claim 7 selected from derivatives thereof or non-immunological binding agents.
9 前記の抗原、抗体又はその誘導体を、光伝達
導波管として作用する透明シート材料の表面に共
有結合させる請求の範囲第8項に記載のデバイ
ス。9. The device of claim 8, wherein said antigen, antibody or derivative thereof is covalently bonded to the surface of a transparent sheet material which acts as a light transmission waveguide.
10 使用時にサンプル液体を接触させるデバイ
スの一部に、補助試薬を別々に添加するか又は放
出可能な乾燥形態で担持させる請求の範囲第1〜
9項のいずれか一項に記載のデバイス。10 Claims 1 to 10 in which the auxiliary reagents are added separately or carried in releasable dry form in the part of the device that contacts the sample liquid during use.
10. The device according to any one of clauses 9.
11 前記補助試薬の少なくとも1つを蛍光団で
標識する請求の範囲第10項に記載のデバイス。11. The device of claim 10, wherein at least one of the auxiliary reagents is labeled with a fluorophore.
12 前記導波管が、例えばソーダガラス又はア
クリル系プラスチツクのようなガラス又はプラス
チツク材料を包含する請求の範囲第1〜11項の
いずれか一項に記載のデバイス。12. A device according to any one of claims 1 to 11, wherein the waveguide comprises a glass or plastic material, such as soda glass or acrylic plastic.
13 プレート間に毛細管寸法の薄い平らなキヤ
ビテイを残すような関係の間隔で接合した透明プ
レートの結合構造から成る請求の範囲第1〜12
項のいずれか一項に記載のデバイス。13. Claims 1 to 12 consist of a bonded structure of transparent plates joined at such a spacing as to leave a thin flat cavity of capillary dimensions between the plates.
A device according to any one of paragraphs.
14 操作ピース又はホルダーを更に包含する請
求の範囲第1〜13項のいずれか一項に記載のデ
バイス。14. The device according to any one of claims 1 to 13, further comprising an operating piece or a holder.
15 毛細管セル内又は前記セルへの入口通路内
に位置するフイルター若しくは透析膜のようなサ
ンプル濃縮手段又は選択的バリヤーを更に包含す
る請求の範囲第1〜14項のいずれか一項に記載
のデバイス。15. A device according to any one of claims 1 to 14, further comprising a sample concentration means or selective barrier, such as a filter or dialysis membrane, located within the capillary cell or in the inlet passageway to said cell. .
16 光吸収壁又は不透明壁又は反射壁を、前記
試薬を保持する導波管表面と向き合つたキヤビテ
イの表面に取り付ける請求の範囲第1〜15項の
いずれか一項に記載のデバイス。16. A device according to any one of claims 1 to 15, wherein a light absorbing wall or an opaque wall or a reflective wall is attached to the surface of the cavity facing the waveguide surface holding the reagent.
17 毛細管セルの液体内容物を電気的に測定す
るための電極構造を更に包含する請求の範囲第1
〜16項のいずれか一項に記載のデバイス。17. Claim 1 further includes an electrode structure for electrically measuring the liquid content of the capillary cell.
17. The device according to any one of clauses 16 to 16.
18 特異的反応性サンプル採取及び検査デバイ
スの製造方法であつて、
(a) 多数のデバイスの一部をなす透明シート材料
の表面に、特異的反応性固定化被膜を形成する
段階と、
(b) 多数のデバイスの各デバイスに、被覆された
前記シート材料と、前記特異的反応性被膜と接
触している、ある容量のサンプル液体を毛細管
現象によつて採取し且つ保持するための毛細管
寸法のキヤビテイとを備えた付加的構造を形成
する段階と、及び
(c) 前記シート材料を、各々が1つ又は複数のサ
ンプル採取及び検査デバイスを提供する部分に
分離する段階とを包含し、前記分離段階によ
り、結果的に、本質的に光学的に滑らかで且つ
プレートの平面を横切る少なくとも1つのエツ
ジを各デバイスに生じさせる寸法。18 A method for manufacturing a specific reactive sample collection and testing device, comprising: (a) forming a specific reactive immobilization coating on the surface of a transparent sheet material forming part of a number of devices; ) of a plurality of devices each of which is coated with said sheet material and of capillary dimensions for collecting and retaining by capillary action a volume of sample liquid in contact with said specific reactive coating; (c) separating said sheet material into portions each providing one or more sample collection and testing devices, and (c) separating said sheet material into portions each providing one or more sampling and testing devices; Dimensions such that the step results in at least one edge on each device that is essentially optically smooth and transverse to the plane of the plate.
19 前記特異的反応性被膜を、例えばパツチの
2次元アレイのような、例えば別個の部分から成
るパターンに分割する請求の範囲第18項に記載
の方法。19. A method according to claim 18, wherein the specific reactive coating is divided into a pattern of discrete parts, such as a two-dimensional array of patches.
20 先ず連続した被膜を形成し、次にその部分
を除去して例えば別個の部分から成るアレイのよ
うな所望のパターンを残すことにより、パターン
を形成するパツチを製造する請求の範囲第19項
に記載の方法。20. Claim 19, wherein the patterned patch is manufactured by first forming a continuous coating and then removing portions thereof to leave a desired pattern, such as an array of discrete portions. Method described.
21 前記特異的反応性被膜が、光伝達導波管と
して作用する透明シート材料の表面上に固定化さ
れてイムノソーベントを形成する特異的結合剤で
ある請求の範囲第18〜20項のいずれか一項に
記載の方法。21. Any of claims 18 to 20, wherein the specific reactive coating is a specific binding agent that is immobilized on the surface of a transparent sheet material that acts as a light transmission waveguide to form an immunosorbent. The method described in paragraph (1).
22 前記特異的結合剤を、抗原、抗体、その誘
導体又は非免疫学的結合剤から選択する請求の範
囲第21項に記載の方法。22. The method of claim 21, wherein the specific binding agent is selected from an antigen, an antibody, a derivative thereof or a non-immunological binding agent.
23 前記の抗原、抗体又はその誘導体を、光伝
達導波管として作用する透明なシート材料表面に
共有結合する請求の範囲第22項に記載の方法。23. The method of claim 22, wherein said antigen, antibody or derivative thereof is covalently attached to the surface of a transparent sheet material which acts as a light transmission waveguide.
24 使用時にサンプル液体を接触させるデバイ
スの一部に、補助試薬を別々に添加するか又は放
出可能な乾燥形態で担持する請求の範囲第18〜
23項のいずれか一項に記載の方法。24. Claims 18 to 24, in which the auxiliary reagents are added separately or carried in releasable dry form in the part of the device that contacts the sample liquid during use.
The method according to any one of paragraph 23.
25 放出可能な乾燥形態で担持された補助試薬
の少なくとも1つを蛍光団で標識する請求の範囲
第24項に記載の方法。25. The method of claim 24, wherein at least one of the auxiliary reagents carried in releasable dry form is labeled with a fluorophore.
26 導波管表面上に担持され且つ表面プラズモ
ン共鳴効果を示し得る伝導性材料の薄膜上に、固
定化試薬を重層する請求の範囲第18〜25項の
いずれか一項に記載の方法。26. The method according to any one of claims 18 to 25, wherein the immobilized reagent is overlaid on a thin film of a conductive material supported on the waveguide surface and capable of exhibiting a surface plasmon resonance effect.
27 前記伝導性材料の薄膜が厚さ約50nm以下
の銀の被膜である請求の範囲第26項に記載の方
法。27. The method of claim 26, wherein the thin film of conductive material is a coating of silver about 50 nm thick or less.
28 前記透明シート材料の表面に沈積させた薄
い誘電層の上に、固定化試薬を重層する請求の範
囲第18〜27項のいずれか一項に記載の方法。28. A method according to any one of claims 18 to 27, wherein an immobilized reagent is overlaid on a thin dielectric layer deposited on the surface of the transparent sheet material.
29 前記の薄い誘電層が弗化マグネシウム又は
シリカを包含する請求の範囲第28項に記載の方
法。29. The method of claim 28, wherein said thin dielectric layer comprises magnesium fluoride or silica.
30 付加的構造が、適切な結合接着剤により第
一シート材料と結合している別のシート材料であ
つて、毛細管現象によりシート間にサンプル液体
を吸い上げるようにするために、例えば約1mm未
満の毛管空隙分だけ空間を形成させたシート材料
である請求の範囲第18〜29項のいずれか一項
に記載の方法。30 The additional structure is another sheet material bonded to the first sheet material by a suitable bonding adhesive, e.g. 30. A method according to any one of claims 18 to 29, characterized in that the sheet material is spaced by the amount of capillary voids.
31 デバイスが、そこにサンプル液体を装填又
は塗布することができ、且つそこからキヤビテイ
内に吸入させ得る外表面を有している請求の範囲
第18〜30項のいずれか一項に記載の方法。31. A method according to any one of claims 18 to 30, wherein the device has an external surface into which a sample liquid can be loaded or applied and from which it can be drawn into the cavity. .
32 光吸収壁又は不透明壁又は反射壁を、特異
的反応性被膜を有する導波管と向き合つたキヤビ
テイの表面に取り付ける請求の範囲第18〜31
項のいずれか一項に記載の方法。32. Claims 18 to 31, in which a light-absorbing wall or an opaque wall or a reflective wall is attached to the surface of the cavity facing the waveguide having a specific reactive coating.
The method described in any one of paragraphs.
明細書
本発明は化学的(特に生化学的又は臨床的)検
査方法に使用するデバイス及びその製造方法に関
する。Description The present invention relates to a device used in chemical (particularly biochemical or clinical) testing methods and a method for manufacturing the same.
ある実施態様では、デバイスは特異的結合アツ
セイ方法に使うことを意図したものであり、前記
アツセイ方法の中で重要なグループはイムノアツ
セイ方法で構成されている。このようなイムノア
ツセイ、特に酵素結合イムノアツセイの例は欧州
特許第0042755号明細書、英国特許第2074727号明
細書、英国特許第2086041号明細書及び英国特許
第1548741号明細書中に引用されている。 In one embodiment, the device is intended for use in specific binding assay methods, an important group of which comprises immunoassay methods. Examples of such immunoassays, in particular enzyme-linked immunoassays, are cited in EP 0042755, GB 2074727, GB 2086041 and GB 1548741.
従来は、アツセイ反応液体用の種々の他の液体
容器の中から、慣例的には約0.5mlの作業容量の
いわゆるマイクロタイターウエルを用いてイムノ
アツセイ方法をしばしば実施してきた。イムノア
ツセイ材料を取扱うための他のデバイスや装置に
ついては例えば欧州特許第031993号、英国特許第
1571872号、英国特許第1584129号及び英国特許第
1414479号の明細書中に記載されている。 In the past, immunoassay methods have often been carried out using so-called microtiter wells, customarily having a working volume of about 0.5 ml, among a variety of other liquid containers for the assay reaction liquid. Other devices and apparatus for handling immunoassay materials are described, for example, European Patent No. 031993, British Patent No.
1571872, UK Patent No. 1584129 and UK Patent No.
It is described in the specification of No. 1414479.
特に、少量の検査サンプルを操作し測定するた
めの分析用デバイスについては従来技術の中で多
数開示されている。 In particular, many analytical devices for manipulating and measuring small test samples have been disclosed in the prior art.
英国特許第2090659号明細書[インストルメン
テーシヨン・ラボラトリー社(Instrumentation
Laboratory,Inc.)]は、自動充填測定チヤンネ
ル(self−filling metering channel)と例えば
全血約10μ以上のサンプルを載置しうる縁
(lip)又は注入口とで構築され、毛管現象により
(例えば)10μを吸い上げて透明な窓の下のフ
イルター層上の繊維性パツドが含有している試薬
と反応させる検査ストリツプについて記載してい
る。結果は例えば呈色反応として肉眼で見ること
ができる。 British Patent No. 2090659 [Instrumentation Laboratory Ltd.
Laboratory, Inc.] is constructed with a self-filling metering channel and a lip or inlet on which a sample of, e.g. ) describes a test strip in which 10μ is sucked up and reacted with reagents contained in a fibrous pad on a layer of filter beneath a transparent window. The results can be seen with the naked eye, for example as a color reaction.
英国特許第2036075号明細書[エイチ・イー・
メニエ(H.E.Mennier)]、英国特許第1104774号
明細書[ジエー・ピー・ガラフアー(J.P.
Gallagher)]、欧州特許第0057110号明細書、第
0034049号明細書、第0010456号明細書[コダツク
(Kodak)]は全て、生物学的流体又は検査体液
を操作するための毛管チヤンネル又はチヤンバの
寸法の使用に関する他のいくつかの態様について
記載している。 British Patent No. 2036075 [H.E.
HEMennier], British Patent No. 1104774 [JP
Gallagher], European Patent No. 0057110, no.
No. 0034049, No. 0010456 [Kodak] all describe several other aspects of the use of capillary channel or chamber dimensions for manipulating biological or test body fluids. There is.
英国特許第1530997号明細書[モンサント
(Monsanto)]は、例えば抗原抗体反応のよう
な、被覆物の反応により導波管(waveguide)の
光伝達能を変化させる試験において使用できる被
覆された光フアイバーの使用について記載してい
る。WO/81/00912[ブツクルス(Buckles)]も
また、フアイバーの表面又は周囲がコアを通過す
る光伝達を変化させるフアイバー工学デバイスを
記載している。 British Patent No. 1530997 [Monsanto] describes coated optical fibers that can be used in tests where the light transmission capacity of a waveguide is changed by a reaction of the coating, such as an antigen-antibody reaction. It describes the use of. WO/81/00912 [Buckles] also describes fiber engineering devices in which the surface or periphery of the fiber alters light transmission through the core.
米国特許第3939350号明細書は、プリズム表面
での結合物質と極めて微小な波との相互作用及び
単一の全内部反射に係る方法による透明な個体プ
リズム表面に結合した蛍光物質の光学的測定につ
いて記載している。 U.S. Pat. No. 3,939,350 describes the optical measurement of fluorescent substances bound to the surface of a transparent solid prism by a method involving interaction of the bound substance with extremely small waves at the prism surface and a single total internal reflection. It is listed.
欧州特許第0075353号明細書[バツテル
(Battelle)]は、フアイバー中で対数的に増幅さ
れる光のために指数関数的に減衰する(極めて微
小の)外部放射と、被覆物と外部放射との相互作
用について特に引用しており、この原理は欧州特
許第0103426号明細書[ブロツク(Block)]のイ
ノムアツセイ検査デバイスにも取り上げられてい
る。このデバイスでは、フアイバー又はプレート
上に被覆された物質の、蛍光剤を付加した
(fluorescent.tagged)結合相手を含有し、チユ
ーブ又はもう1つのプレートで仕切つた毛細管の
大きさのサンプル液量と接触する抗原又は抗体で
被覆された光フアイバー又はプレート内部で、放
射波長と共に蛍光励起波を増強する。 European Patent No. 0075353 [Battelle] describes the relationship between the coating and the external radiation, which is exponentially attenuated due to the logarithmically amplified light in the fiber (very small). Specific reference is made to interactions, and this principle is also addressed in the Inomassay test device of EP 0103426 [Block]. In this device, a substance coated on a fiber or plate, containing a fluorescent.tagged binding partner, is brought into contact with a capillary-sized sample liquid volume separated by a tube or another plate. The fluorescence excitation wave is enhanced along with the emission wavelength inside an optical fiber or plate coated with the antigen or antibody.
本明細書に記載の発明によると、便宜的に製造
し得る毛細管充填セルデバイスが提供され、極め
て少量の液体サンプルを使用する特異的結合アツ
セイを特に容易にする。 In accordance with the invention described herein, a capillary-filled cell device is provided that can be conveniently manufactured and particularly facilitates specific binding assays using extremely small volumes of liquid sample.
本発明により、各々が毛細管作用によりキヤビ
テイ(cavity)内にサンプル液体を吸引しうるの
に十分小さい寸法を有する1つ又は複数のキヤビ
テイを持つ、特異的反応性サンプルの採取及び検
査デバイスであつて、キヤビテイの表面がデバイ
ス内で実施しようとする検査に適当な固定化試薬
を担持しており、前記表面は光伝達導波管として
作用し且つキヤビテイの壁を形成する透明な固体
プレートの表面であり、前記プレートは実質的に
光学的に滑らかであるエツジで且つ、例えばプレ
ートの平面に対しある程度の横断角を持つか又は
最も好ましくは垂直であるように横切つているエ
ツジを有しているデバイスを提供する。 According to the invention, there is provided a specific reactive sample collection and testing device having one or more cavities, each having dimensions sufficiently small to be able to aspirate a sample liquid into the cavity by capillary action. , the surface of the cavity carries immobilized reagents suitable for the test to be carried out in the device, said surface being the surface of a transparent solid plate which acts as a light transmission waveguide and forms the walls of the cavity. and the plate has edges that are substantially optically smooth and transverse, for example at some transverse angle or most preferably perpendicular to the plane of the plate. Provide the device.
デバイスは便利なサンプル採取を可能にし、デ
バイスに含有されている1つ又は複数の試薬とサ
ンプルとの反応性成物をその場で光学的に分析す
ることを可能にする。導波管プレートは赤外線、
可視光線及び/又は紫外線を透過させることがで
き、デバイスを使用する1つの方法は、所望のア
ツセイ及びサンプル物質に依存する種々の範囲
で、固定化試薬に結合する蛍光物質を準備し、次
に得られた結合した蛍光物質を光学的に測定する
ことである。 The device allows convenient sample collection and enables in situ optical analysis of reactive components of the sample with one or more reagents contained in the device. The waveguide plate is infrared,
One method of using a device that is capable of transmitting visible and/or ultraviolet light is to prepare a fluorescent substance that binds to an immobilized reagent, with varying ranges depending on the desired assay and sample material, and then The method is to optically measure the resulting bound fluorescent substance.
デバイス中の固定化試薬は、例えば、アツセイ
混合物の蛍光又は冷光又は着色成分を結合しうる
固定化した抗原又は抗体でありうる。しかし、問
題となる検査の種類にのみ依存する、光学的に測
定しうる結果を与える方法で検査反応物質のもう
1つの成分と特異的に相互作用しうる任意の固定
化物質が使用できることが理解される。 The immobilized reagent in the device can be, for example, an immobilized antigen or antibody capable of binding fluorescent or luminescent or colored components of the assay mixture. However, it is understood that any immobilized material capable of specifically interacting with another component of the test reactant in a manner that provides an optically measurable result can be used, depending solely on the type of test in question. be done.
試薬を保持する導波管表面と向かい合つたキヤ
ビテイの表面は、下記実施例に示すように、第2
の同様の透明プレートで形成されてもよい。しか
しながら、これは必ずしも必要ではなく、ある型
の検査では光吸収壁又は不透明壁又は反射壁を毛
細管キヤビテイと向かい合う側に使用することが
好適でありうる。 The surface of the cavity opposite the waveguide surface holding the reagents is provided with a second surface, as shown in the examples below.
may be formed from a similar transparent plate. However, this is not necessary and for some types of testing it may be preferable to use a light absorbing wall or an opaque wall or a reflective wall on the side opposite the capillary cavity.
本発明のデバイスのいくつかの有用な実施例で
は、所望ではない物質を排除するために毛細管寸
法のキヤビテイ内へのサンプル液体の取り込みの
選択性を確実にするように、フイルター又は透析
膜のような選択的バリヤーを装着することができ
る。このうな所望ではない物質は、検査の性質に
よるが、赤血球のような細胞、細胞破片又は分散
した高分子量物質を包含しうる。好適なフイルタ
ーは、例えば毛細管キヤビテイのサンプルの入口
にある紙フイルター若しくは毛細管キヤビテイに
固定した又はその内部に固定したフイルターのス
トリツプ若しくは面又は透析膜物質でありうる。 In some useful embodiments of the device of the invention, a filter or dialysis membrane may be used to ensure selectivity of the uptake of the sample liquid into the capillary-sized cavity to exclude undesired substances. A selective barrier can be installed. Such undesirable materials may include cells such as red blood cells, cell debris, or dispersed high molecular weight materials, depending on the nature of the test. A suitable filter may be, for example, a paper filter at the sample inlet of the capillary cavity or a strip or surface of a filter fixed to or within the capillary cavity or a dialysis membrane material.
毛細管キヤビテイ内の固定化試薬、例えば固定
化抗原又は抗体で被覆された区域が毛細管キヤビ
テイの全区域より非常に小さく、液体がキヤビテ
イに吸入されると全サンプル液体が固定化試薬を
通過しなければならないようにすることのできる
ものも本発明の範囲に含まれる。この方法では、
毛細管セルの全区域での均一な吸着による結果よ
りも高い関連分析物質(例えば相補的な抗体又は
抗原)の表面濃度が得られ、サンプル濃縮効果か
達成される。毛細管セル表面の限定された敷居区
域(threshold area)上にこのように固定化被覆
を行うことにより、サンプル液体を通過させて所
望の分析物質を選択的に保持する選択的バリヤを
実際に形成しうる。 The area coated with the immobilized reagent, e.g. immobilized antigen or antibody, within the capillary cavity is much smaller than the total area of the capillary cavity, and the entire sample liquid must pass through the immobilized reagent when liquid is drawn into the cavity. The scope of the present invention also includes methods that can prevent this from occurring. in this way,
A higher surface concentration of the relevant analyte (eg complementary antibody or antigen) is obtained than would result from uniform adsorption in the entire area of the capillary cell, and a sample concentration effect is achieved. This immobilized coating on a limited threshold area of the capillary cell surface actually creates a selective barrier that selectively retains the desired analyte through which the sample liquid passes. sell.
本発明デバイスの使用においては、検査デバイ
スの採取表面上にサンプル液滴を載置してもよ
く、又はデバイスをサンプルとすべきある量の液
体の中に浸漬してもよい。補助試薬が必要なとき
には、別々に添加してもよく、又は使用に際しサ
ンプル液体と接触するデバイスの部分、例えば毛
細管キヤビテイの表面又は存在すればフイルター
の表面に乾燥した放出可能な形態で含有してもよ
い。 In using the device of the invention, a sample droplet may be placed on the collection surface of the test device, or the device may be immersed in a volume of liquid to be sampled. When auxiliary reagents are required, they may be added separately or they may be contained in dry releasable form on the part of the device that comes into contact with the sample liquid during use, e.g. on the surface of the capillary cavity or on the surface of the filter, if present. Good too.
検査デバイスのその他の変形や特別な特徴を下
記に例示する。 Other variations and special features of the test device are illustrated below.
本発明により、(a)多数のデバイス部分を提供す
るシート材料の表面上に、特異的反応性固定化被
膜を形成し、(b)前記の被覆されたシート材料と一
緒に、多数のデバイスの各デバイスに、特異的反
応性被膜と接触して毛管現象によつてある容量の
サンプル液体を採取し保持するための毛細管寸法
のキヤビテイを提供する付加的構造を形成し、(c)
シート材料を、各々が1つ又は複数のサンプル採
取・検査デバイスを提供する部分に分けることか
らなる、特異的反応性サンプル採取・検査デバイ
スの製造方法も提供する。この方法では、特異的
反応性被膜は融合(confluent)してもよく、又
は連続的であつてもよく、又は例えば2次元配列
パツチのような例えば区切れた部分のパターンに
分割されていてもよい。このようなパツチを形成
する場合には、例えば、先ず連続被膜を形成し、
次に所望のパターン、例えば区切つた部分の配列
を残すように被膜の部分を除去することにより、
又は(例えばスクリーンプリントした若しくはフ
レキソ印刷でプリントした)パツチ配列として作
製することができる。 In accordance with the present invention, (a) a specific reactive immobilization coating is formed on the surface of a sheet material that provides a plurality of device portions; forming an additional structure on each device that provides a capillary-sized cavity for collecting and retaining a volume of sample liquid by capillary action in contact with the specific reactive coating; (c)
A method of manufacturing a specific reactive sampling and testing device is also provided, comprising dividing a sheet of material into sections each providing one or more sampling and testing devices. In this method, the specific reactive coating may be confluent, or may be continuous, or may be divided into, for example, a pattern of discrete parts, such as two-dimensional array patches. good. When forming such patches, for example, first a continuous coating is formed,
By then removing portions of the coating to leave the desired pattern, e.g., an array of sectioned portions,
Or it can be made as a patch array (eg screen printed or flexographic printed).
補助試薬は、例えば蔗糖グレーズ(glaze)の
ような固体の湿潤剤中に保持された、所望のアツ
セイに適する特異性を持つ例えば放出可能な抗原
又は抗体又はその誘導体の被膜のような放出可能
な試薬の被膜の形態であり得る。付加的構造は、
例えば適当な結合接着剤で第一シート材料と結合
しており、例えば約1mm未満の毛細管空隙
(capillary space)分の間隔を置き、好ましくは
繰り返し採取可能な限定量のサンプル液体を毛細
管現象によりシート間に取り込むことができるも
う1枚のシート材料であつてよい。シートの一方
又は双方は光学的に均一で一般に滑らかな表面を
有する光透過性のものであり得る。シート材料、
例えばガラス、石英質又はプラスチツク材料に印
をつけたり破いたりしてユニツトに分けることが
でき、下記の実施例では、サンプル液体を載置又
は適用でき、そこからデバイスのキヤビテイにサ
ンプル液体が入りうる外側の装填表面(loading
surface)を残するようにユニツトの分離を行つ
ている。外側の装填表面は好ましくは少なくとも
キヤビテイを十分満たすのに充分な液体(例えば
該表面上に拡がつた1滴の物質の形状で)を含有
又は保持しうる容量を有している。 The auxiliary reagent may be a releasable agent, such as a releasable antigen or a coating of an antibody or derivative thereof, with a specificity suitable for the desired assay, held in a solid wetting agent, such as a sucrose glaze. It may be in the form of a reagent coating. The additional structure is
bonded to the first sheet material, e.g. by a suitable bonding adhesive, spaced apart by a capillary space of, e.g., less than about 1 mm, and preferably depositing a limited amount of sample liquid, which can be repeatedly taken, onto the sheet by capillary action. It may be another sheet of material that can be introduced in between. One or both of the sheets may be light transmissive with an optically uniform and generally smooth surface. sheet material,
For example, a glass, quartz or plastic material can be marked or broken into units and, in the example below, a sample liquid can be placed or applied to the outside from which the sample liquid can enter the cavity of the device. loading surface
The units are separated so as to leave the surface. The outer loading surface preferably has a capacity to contain or hold at least enough liquid (eg, in the form of a drop of material spread over the surface) to fully fill the cavity.
本発明は本明細書に記載した方法により得られ
る製品やその製品の使用にも及ぶ。 The invention also extends to the products obtained by the methods described herein and to the uses of those products.
本発明デバイスのある実施例では、デバイスの
キヤビテイはセルを形成する互いに向きあつた2
つの壁の間の、薄い平面上のキヤビテイであり、
好ましくは接合したもの又はユニツトで構成され
たものであるのがよい。いくつかの場合には、例
えば、デバイスは、液晶デイスプレイ製造の中間
段階として得られるように未充填液晶デイスプレ
イデバイスの構造と同様な透明プレートが結合し
た構造を含有していてもよい。 In some embodiments of the device of the invention, the cavity of the device has two cavities facing each other forming a cell.
a thin, flat cavity between two walls;
Preferably, they are joined or made up of units. In some cases, for example, the device may contain a structure with attached transparent plates similar to the structure of an unfilled liquid crystal display device as obtained as an intermediate step in liquid crystal display manufacturing.
従つて、本発明デバイスは、(好ましくは規定
された)容量の(通常は水である)液体を毛管現
象で吸い上げて保持することのできる開口部のあ
る、液体を保持しうるセルを形成するために、約
1mm未満の間隔を置いて、一緒にシートされた向
きあつた一組の透明プレートからなり、実施すべ
きアツセイに適する特異性を持つ固定化した特異
的結合剤の被膜を該セルの複数の内表面の少なく
とも1つに担持している。特異的結合アツセイを
実施するための、本明細書に記載した方法で製造
できる半透明又は透明の(例えば使い捨ての)毛
細管セルを有するデバイスを包含する。規定され
た容量(defined volume)」とは、セル自身の形
状と配置により実質的に決定される容量を意味
し、過剰に適用したときにはサンプル容量から明
らかに決められるものではない。 The device of the invention thus forms a liquid-bearing cell with an opening capable of drawing up and holding a (preferably defined) volume of liquid (usually water) by capillary action. The cells are coated with an immobilized specific binding agent having a specificity appropriate for the assay to be performed, consisting of a pair of oriented transparent plates sheeted together with a spacing of less than about 1 mm. is supported on at least one of the plurality of inner surfaces of the . Devices having translucent or transparent (eg, disposable) capillary cells that can be manufactured by the methods described herein for carrying out specific binding assays are included. By "defined volume" is meant a volume that is substantially determined by the shape and arrangement of the cell itself, and is not clearly determined from the sample volume when applied in excess.
本発明デバイスでは、毛細管の空隙寸法に精確
に規定した(平行な)キヤビテイを有することが
重要であり、毛細管の空隙によつて吸い上げられ
た全容量を規定すべきことはそう重要ではない。
重要なパラメーターはむしろ光学的試薬を保持す
る導波管表面の単位面積当りに与えられるサンプ
ル容量であり、これはデバイス内のキヤビテイを
形成する互いに平行に向きあつた壁の空間を精確
に規定することにより与えられる。この空間は、
好ましくは約0.01〜1mmの範囲内、例えば0.1mm
程度、すなわち0.03〜0.3mmであり、これは、該
試薬を保持する導波管表面に該空隙を通つてサン
プル中の物質を拡散させる時間が長くなるような
広すぎる空間と、ほんの少しの試料しか採取でき
ないような狭すぎる空間との中間に相当する。 In the device of the invention, it is important to have a cavity that is precisely defined (parallel) to the capillary gap size, and less important that the total volume wicked by the capillary gap should be defined.
Rather, the important parameter is the sample volume given per unit area of the waveguide surface holding the optical reagent, which precisely defines the space of parallel oriented walls forming the cavity within the device. It is given by This space is
Preferably within the range of about 0.01 to 1 mm, e.g. 0.1 mm
degree, i.e. 0.03-0.3 mm, which means that the waveguide surface holding the reagent has too large a space and only a small amount of sample It corresponds to the middle ground between a space that is too narrow and can only be harvested.
キヤビテイを形成するのに適当な材料は、例え
ば約1mm厚のシート状のソーダガラスのようなガ
ラス、シリカ及びアクリル系プラスチツク材料の
ようなプラスチツクシート材料である。 Suitable materials for forming the cavity are glass, such as soda glass in sheet form approximately 1 mm thick, silica, and plastic sheet materials such as acrylic plastic materials.
プラスチツク材料を使用して毛細管セルを作る
場合には、例えば、リツジ(ridge)のようなス
ペーサーを具備した精確な鋳型状のものを使用し
て毛細管セルキヤビテイを構成する壁の空間を調
整することもできる。 When making capillary cells using plastic materials, for example, precision molds with spacers such as ridges may be used to control the wall space that constitutes the capillary cell cavity. can.
ある場合には、セルは、セルを満たすのに充分
な量のサンプルを適用でき、且つ毛細管の作用に
より試料が容易に毛細管セル内に吸入しうる外表
面部分すなわち縁(lip)を有している。このよ
うな縁は、試料を載置しやすい充分な大きさの表
面積を与えるのに十分な長さに、セルの開口部を
外側に向けて、プレートの1つを引き伸ばすこと
により容易に形成できる。所望に応じて、セルは
毛細管セルの入口に通じている、例えばグローブ
又はチヤンネルのような液体導通体を具備するこ
ともできる。入口の代替しうる形態は、毛細管セ
ルの一方の壁の内部にある開口部によつて形成さ
れるもの、例えばサンプルを載置しうるセルの向
い合う壁の部位に露出する穴である。本明細書に
記載したような選択的バリヤ、例えばフイルター
や透析膜はこのような入口開口部内に又は該開口
部に隣接して配置してもよく、また、該選択的バ
リヤに乾燥した放出可能な前記試薬を予め投与し
ておいてもよい。プラスチツクの毛細管セルにこ
れらの特徴を持たせると特に便利であり、このよ
うな場合には、型取られたプラスチツクシート内
に与えられる精確に型取られた開口部は、得られ
た複数の毛細管セルの集合体を各々のセルユニツ
トに分けるときに、垂直で且つ光学的に平らな毛
細管セル末端部を提供しうる。 In some cases, the cell has an outer surface portion or lip to which a sufficient amount of sample can be applied to fill the cell and to which the sample can be easily drawn into the capillary cell by capillary action. There is. Such a rim can be easily formed by stretching one of the plates, with the cell opening facing outward, to a length sufficient to provide a large enough surface area to easily place the sample. . If desired, the cell can also be equipped with a liquid conduit, for example a globe or channel, leading to the inlet of the capillary cell. An alternative form of inlet is one formed by an opening inside one wall of the capillary cell, for example a hole exposed in a region of the opposite wall of the cell in which the sample can be deposited. A selective barrier, such as a filter or dialysis membrane, as described herein may be disposed within or adjacent such an inlet opening, and the selective barrier may be provided with a dry releasable material. The above reagents may be administered in advance. It is particularly advantageous to have plastic capillary cells with these features, and in such cases, precisely shaped openings provided in the shaped plastic sheet will allow the resulting plurality of capillary cells to Vertical and optically flat capillary cell ends can be provided when dividing the collection of cells into each cell unit.
充填用の開口部と、セルが充填されるにつれて
毛細管セルから空気が放出されるもう1つの開口
部を作るため、エポキシ樹脂の裏打ち(line)を
用い、例えば矩形の毛細管セルの2つの向い合つ
た側に添つて樹脂を伸して開口部を残すことによ
り該セルをシートしうることが好ましい。樹脂は
固体粒子からなり、固体粒子が樹脂上に敷設され
るにしたがつてプレートに所望の空間を与えるも
のが好適である。バロチニ(ballotini)又はフア
イバーの直径程度の小さな空間を調整するには、
選択される毛細管の空隙に対応する直径もしくは
約100μの直径の実質的に単分散(monodisperse)
バロチニ(微細ガラス粒)、又は、例えば直径
8μ、長さ50〜100μの短いグラスフアイバー(例
えば、長いグラスフアイバーをモーターグライン
ドして、ふるい分けにより残つた長いフアイバー
を除去して作つたもの)のような粒子が好適であ
る。一般に、非限定的な具体例としては、5〜
500μの範囲の空間が選択される。単分散バロチ
ニよりもフアイバーの方が約50μ未満のの直径を
得やすいので、非常に狭い空隙にはフアイバーが
適しており、バロチニは広い空隙に好適である。 An epoxy resin line is used to create a filling opening and another opening through which air is released from the capillary cell as the cell fills, e.g. between two opposing rectangular capillary cells. Preferably, the cell can be sheeted by stretching the resin along the ivy side, leaving an opening. Preferably, the resin consists of solid particles and provides the desired spacing in the plate as the solid particles are laid down on the resin. To adjust a space as small as a ballotini or fiber diameter,
Substantially monodisperse with a diameter corresponding to the selected capillary void or a diameter of about 100μ
Ballotini (fine glass grains) or e.g. diameter
Particles such as 8μ, short glass fibers with a length of 50-100μ (eg, made by motor grinding long glass fibers and removing the long fibers left by sieving) are suitable. In general, non-limiting examples include 5-
A space with a range of 500μ is selected. Since it is easier to obtain diameters of less than about 50 microns with fibers than with monodisperse Ballotini, fibers are preferred for very narrow voids, and Ballotini are preferred for wide voids.
特異的結合剤は特異的結合アツセイの目的に通
常使用される任意のもの、特に抗原又は抗体から
選択できる。好適具体例は抗グロブリン抗体、又
はヒトアポリポ蛋白質A1もしくはBに特異的な
抗体、又は例えばエストロン−3−グルクロナイ
ドもしくはプレグナンジオールグルクロナイドに
特異的な抗ステロイド抗体、又はコンカナバリン
Aのような非免疫学的結合剤又はチバクロムブル
ーである。任意の固定化方法で、ガラス又はシリ
カ又はプラスチツク表面に前記特異的結合剤を固
定化することができる。例えば、同時に或いは連
続的に担体表面上に結合剤と蔗糖を被膜形成し乾
燥させるだけのものも有用であり得る。所望によ
り、特にプラスチツク材料の場合には、欧州特許
第0014530号[ユニリバー(Unilever)]明細書
や本明細書中に引用した参考文献に記載された任
意の方法で、またガラスやシリカのような石英物
質を包含する広範囲の担体材料については、「工
業的反応器用の固定化酵素」[メツシング
(Messing)編、アカデミツクプレス
(AcademicPress)、1975;特にフイルバート
(Filbert)著、第3章]又は例えば米国特許第
3652761号又は英国特許第1530997号明細書に記載
の任意の方法で共有的固定化や他の固定化を達成
しうる。 The specific binding agent can be selected from any commonly used for specific binding assay purposes, especially antigens or antibodies. Preferred embodiments are anti-globulin antibodies, or antibodies specific for human apolipoprotein A 1 or B, or anti-steroid antibodies specific for e.g. estrone-3-glucuronide or pregnanediol glucuronide, or non-immunological antibodies such as concanavalin A. binder or Cibachrome Blue. The specific binding agent can be immobilized on glass or silica or plastic surfaces by any immobilization method. For example, it may be useful to simply form a film of the binder and sucrose on the surface of the carrier simultaneously or sequentially and dry it. If desired, in particular in the case of plastic materials, such as glass or silica, etc. For a wide range of support materials, including quartz materials, see ``Immobilized Enzymes for Industrial Reactors'' (Ed. Messing, Academic Press, 1975; especially Filbert, Chapter 3) or For example, U.S. Patent No.
Covalent or other immobilization may be achieved by any of the methods described in GB 3,652,761 or GB 1,530,997.
これらの毛細管セルデバイスで実施しうる、特
に例えば蛍光イムノアツセイのようなイムノアツ
セイの形式は、従来技術の他のイムノアツセイの
公知の形式に対応する。例えば、このようなアツ
セイは、抗原分析物が、例えば蛍光ラベルした抗
原類縁体のような蛍光性競合物質と特異的イムノ
ソーベント上の結合部位に関して競合する、所謂
競合アツセイであつてもよい。又、該分析物を蛍
光リガンドの非存在下でイノムソーベントと接触
させて反応し、次いで、例えば放出可能な被膜か
ら該分析物がゆつくりと又は遅れて放出しうるよ
うに、このように処理されたイムノソーベントと
蛍光リガンドとを接触させることも可能である。
更に、例えばラベルした及びラベルしていない免
疫複合体の混合物を形成した後、アツセイに関与
する抗体を固定化するための毛細管セル表面上に
担持された固定化抗グロブリンの存在下に、分析
物と溶液相結合相手と蛍光ラベルした競合物質、
(例えば可溶性抗体と競合的蛍光ラベル抗原)と
の間で溶液相競合を実施することができる。 The types of immunoassays that can be carried out in these capillary cell devices, in particular the types of immunoassays such as fluorescent immunoassays, correspond to other known types of immunoassays of the prior art. For example, such an assay may be a so-called competitive assay, in which the antigen analyte competes for binding sites on a specific immunosorbent with a fluorescent competitor, such as a fluorescently labeled antigen analog. Alternatively, the analyte may be contacted and reacted with an inomusorbent in the absence of a fluorescent ligand, and then e.g. It is also possible to contact a treated immunosorbent with a fluorescent ligand.
Furthermore, for example, after forming a mixture of labeled and unlabeled immune complexes, the analyte can be prepared in the presence of immobilized antiglobulin carried on the capillary cell surface to immobilize the antibodies involved in the assay. and solution phase binding partner and fluorescently labeled competitor,
Solution phase competition can be performed between (eg, a soluble antibody and a competitive fluorescently labeled antigen).
更にもう1つの具体例では、イムノソーベント
と蛍光リガンド(例えば両者ともに抗体か又は抗
グロブリンテストでは各々抗原と抗グロブリン)
の両者がテストされる分析物(抗原または抗体)
に対し特異的なアフイニテイを有するサンドイツ
チテスト又は抗グロブリンテストを実施しうる。 In yet another embodiment, an immunosorbent and a fluorescent ligand (e.g. both antibodies or an antigen and an antiglobulin respectively in an antiglobulin test)
both the analyte (antigen or antibody) being tested
A Sand Deutsch test or an antiglobulin test, which has a specific affinity for the virus, can be performed.
更にもう1つの具体例では、より一般的なリガ
ンド結合反応は、例えばグルコース及び蛍光ラベ
ルしたデキストランに競合的に結合するコンカナ
バリンAの固定化層、又は蛍光ラベル及び非ラベ
ルアルブミン又は他の蛋白質と特異的に結合する
チバクロムブルー(cibacrom blue)のような染
料層を使用することができる。 In yet another embodiment, the more general ligand binding reaction involves an immobilized layer of concanavalin A that competitively binds, for example, glucose and fluorescently labeled dextran, or a fluorescently labeled and unlabeled albumin or other protein. A layer of dyes such as cibacrom blue, which binds to the dye, can be used.
同様に、化学的冷光又は生物学的光反応に関与
するラベル化剤、例えばルシフエラーゼ又は西洋
ワサビペルオキシダーゼを用いて冷光アツセイを
行うこともできる。 Similarly, luminescence assays can also be performed using labeling agents that participate in chemical or biological photoreactions, such as luciferase or horseradish peroxidase.
本発明の具体例を例えば添附の第1〜4図及び
関連した記述で説明する。 Embodiments of the invention will be described, for example, with reference to the accompanying FIGS. 1 to 4 and the related description.
第1図は、本発明の一実施態様による使い捨て
式毛細管セルデバイスの概略断面図である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a disposable capillary cell device according to one embodiment of the invention.
第2図は、第1図のセルデバイスの概略平面図
であり、第1図の断面線を示す線−を含んで
いる。 FIG. 2 is a schematic plan view of the cell device of FIG. 1, including the line - indicating the cross-sectional line of FIG.
第3図は、第1図及び第2図の如き複数のデバ
イスの製造における中間段階を示す概略的な部分
平面図である。 FIG. 3 is a schematic partial plan view showing an intermediate stage in the manufacture of a plurality of devices such as those of FIGS. 1 and 2;
第3a図は、第3図に示す配置の変更例に対応
する概略的な部分平面図である。 3a is a schematic partial plan view corresponding to a modified example of the arrangement shown in FIG. 3; FIG.
第4図は、本発明の実施態様による特異的反応
性の毛細管セルデバイスを示す概略透視図であ
る。 FIG. 4 is a schematic perspective view of a specifically responsive capillary cell device according to an embodiment of the invention.
第5図及び第6図は、第4図のデバイスの概略
平面図及び断面図である。 5 and 6 are schematic plan and cross-sectional views of the device of FIG. 4; FIG.
第7図及び第8図は、第4〜6図のデバイスの
変形例である別のデバイスの対応する概略平面図
及び部分断面図である。 7 and 8 are corresponding schematic plan and partial cross-sectional views of another device that is a modification of the device of FIGS. 4-6.
第1〜2図は、取扱いやすい大きさ、例えば約
3cm×1.5cmの毛細管セルデバイス(capillary
cell device)を示している。デバイスは、上部
透明(例えばプラスチツク、ガラス又はシリカ)
プレート1及び下部透明(例えば類似のもの)プ
レート2(約1mm厚さ)からなり、これらは毛細
管セルキヤビテイ4を形成するために、適当な
(例えばエポキシ)接着剤の結合トラツク3によ
り1mm未満離間し且つ平行に対向するように固定
されている。キヤビテイ4の両端は開放されてお
り、プレート1のサイド5でセルの開口部を形成
するために配置した結合剤3の第一の不連続部分
を介して外側と連通している。別の不連続部分が
結合物3の他端に存在し、サンプル液をセルに入
れるときに空気を排除させるための別の開口部と
なる。プレート2はプレート1より大きく、開口
部から遠くへ伸びる部分6を有している。プレー
ト2の部分6は、サンプル液滴をその上に適用で
きるプラツトフオーム又は敷居(threshold)又
は突出部分(lip)として働き、従つてこの液体
は毛細管流により毛細管セルキヤビテイ4に充填
される。このように載置するとキヤビテイ4は一
定の適切な再現可能な容量の液体を引き付け、収
容する。 Figures 1 and 2 show capillary cell devices of a size that is easy to handle, for example approximately 3 cm x 1.5 cm.
cell device). The device has a transparent top (e.g. plastic, glass or silica)
It consists of a plate 1 and a lower transparent (e.g. similar) plate 2 (approximately 1 mm thick), which are separated by less than 1 mm by bonding tracks 3 of suitable (e.g. epoxy) adhesive to form a capillary cell cavity 4. Moreover, they are fixed so as to face each other in parallel. Both ends of the cavity 4 are open and communicate with the outside via a first discontinuous portion of the bonding material 3 arranged to form the opening of the cell at the side 5 of the plate 1 . Another discontinuity is present at the other end of the coupling 3, providing another opening for the exclusion of air when introducing the sample liquid into the cell. Plate 2 is larger than plate 1 and has a portion 6 extending away from the opening. The portion 6 of the plate 2 serves as a platform or threshold or lip onto which a sample droplet can be applied, so that this liquid fills the capillary cell cavity 4 by capillary flow. When placed in this manner, the cavity 4 attracts and contains a constant, suitable and reproducible volume of liquid.
毛細管セルを使用する検査方法に関与する物質
の層7を、毛細管セルの内表面に固定する。図面
に示す実施例では、層7はプレート2上に担持さ
れた物質のパツチである。イムノアツセイの目的
には、例えばイムノアツセイに適する固定化抗体
のようなイムノソーベント感作領域でありうる。
例えばプレート2と同様にプレート1上に1つの
層を設けるか、又はどちらかのプレート上に複数
の層を積層及び/又は平行して(side−by−
side)設けるように、このような層が1つ以上あ
つてもよい。同様な又は他の目的のためには、毛
細管セルの内側表面を裏張りしている層7又は他
の層が1つ又は複数の導電性層を含んでいてもよ
く、これは1984年6月13日付UK8415018から派
生した同日付の本出願人の係属出願に記載されて
いる通りである。このような場合には、所望によ
り結合層3とプレート表面との間を通る。セルの
内側からセルの外側への伝導性トラツク又はコネ
クタにより伝導的に外部に接続することができ
る。これらは、例えば、それ自身公知であり、例
えば下記に参照した半導体や液晶デイスプレイの
製造にしばしば用いられる伝導性トラツクの従来
の表面加工に使用されている方法で製造すること
ができる。 A layer 7 of the substance involved in the test method using the capillary cell is fixed to the inner surface of the capillary cell. In the embodiment shown in the figures, the layer 7 is a patch of material carried on the plate 2. For immunoassay purposes, it may be an immunosorbent sensitizing region, such as an immobilized antibody suitable for immunoassays.
For example, one layer may be provided on plate 1 as well as plate 2, or multiple layers may be stacked and/or side-by-side on either plate.
There may be one or more such layers, such as a side). For similar or other purposes, layer 7 or other layers lining the inner surface of the capillary cell may include one or more electrically conductive layers, as described in June 1984. As set out in the Applicant's pending application of the same date derived from UK8415018 of 13. In such a case, it may optionally pass between the bonding layer 3 and the plate surface. Conductive connections to the outside can be made by conductive tracks or connectors from the inside of the cell to the outside of the cell. These can be produced, for example, by methods which are known per se and are used, for example, for the conventional surface processing of conductive tracks, which are often used in the production of semiconductors and liquid crystal displays, as referred to below.
セルを光学的測定に使用しようとするときに
は、プレート1又はプレート2のいずれか又は両
方が透明又は半透明でなければならない。 When the cell is to be used for optical measurements, either plate 1 or plate 2 or both must be transparent or translucent.
第1図に示す断面図は、断面の線(line of
section)が結合トラツク3を介して伸びていな
いため、離間しているプレート1及び2を表わし
ている。 The cross-sectional view shown in FIG.
section) does not extend through the coupling track 3, thus representing the plates 1 and 2 being spaced apart.
複数個の第1図及び第2図のようなセルの製造
を第3図の、これらのセルの製造の中間段階を示
す部分平面図で説明する。プレート2を作るため
のガラス又は他の材料の大きなプレート8を洗浄
し、結合しうる接着物3のトラツクと上記の任意
の種類の材料のパツチ7を用いて任意の適切な方
法(例えば下記の方法)でプレート8を被覆す
る。次いで、図示していない第2のプレートの上
に適宜トラツク3に対応する結合トラツクを形成
した後及び適宜他の任意の所望の材料のパツチ又
はトラツクを形成した後に、第2のプレートをプ
レート8に固着し、接着剤を硬化させる。続い
て、第3図の点線9で示す線及び上部プレートの
対応する線(必ずしも線9を表示する必要はない
が)に沿つてアセンブリを切り分けるか切断す
る。その結果、第1〜2図に示すセルの如きセル
が得られる。 The manufacture of a plurality of cells such as those of FIGS. 1 and 2 is illustrated in FIG. 3, which is a partial plan view showing an intermediate stage in the manufacture of these cells. A large plate 8 of glass or other material for making the plate 2 is cleaned and prepared in any suitable manner (for example as described below) using a track of bondable adhesive 3 and a patch 7 of any type of material described above. method) to coat plate 8. The second plate is then attached to plate 8, after forming bonding tracks corresponding to track 3, if appropriate, and any other desired patches or tracks of material on the second plate, not shown. and allow the adhesive to harden. The assembly is then sectioned or cut along the line indicated by dotted line 9 in FIG. 3 and the corresponding line on the top plate (although line 9 need not be labeled). As a result, cells such as those shown in FIGS. 1-2 are obtained.
第3a図は、例えば第1図及び第2図の如き毛
細管セルデバイスの製造の別の好ましい中間段階
を示す概略平面図を示している。第3図と第3a
図との間の主要な相違点は、製造しようとするデ
バイスのパターンの形状や細部が異なるだけでは
なく、シート材料8に廃液(waste)エツジ31
が備えられており、この廃液エツジ31に結合し
うる接着物トラツク3aが備えられていることで
ある。この目的は上部プレートと下部プレートと
の間隔をより良く又はより都合良く調節すること
にある。結合可能な接着物トラツク3及び3aは
上部プレートと下部プレートとの間隔を調整する
ために上記したフアイバー又は微小粒子を含有し
ており、トラツク3aを設置するとプレートのエ
ツジで間隔が不規則になるのを防ぐことができ
る。 FIG. 3a shows a schematic plan view illustrating another preferred intermediate step in the manufacture of a capillary cell device such as that of FIGS. 1 and 2. FIG. Figures 3 and 3a
The main differences between the two figures are not only the shape and details of the pattern of the device to be manufactured, but also the fact that there is no waste edge 31 in the sheet material 8.
is provided, and an adhesive track 3a that can be connected to this waste liquid edge 31 is provided. The purpose of this is to better or more conveniently adjust the spacing between the upper and lower plates. Bondable adhesive tracks 3 and 3a contain the fibers or microparticles described above to adjust the spacing between the upper and lower plates, so that when track 3a is installed, the spacing becomes irregular at the edges of the plates. can be prevented.
第3図及び3a図の配置を、基板材料としてシ
ート状ガラスを用いた場合で記載してきた。排他
的にではないが特にプラスチツクシートを示する
場合には、例えばスペーサーリツジのような平ら
なシート材料以外のものを用いると便利であり、
本明細書に記載した入口開口部及びフイルター設
備(arrangement)は毛細管セルを組立てる前に
このようなシートの一部として組入れることがで
きる。 The arrangements in FIGS. 3 and 3a have been described using sheet glass as the substrate material. Particularly, but not exclusively, when referring to plastic sheets, it may be convenient to use other than flat sheet materials, such as spacer rods;
The inlet openings and filter arrangements described herein can be incorporated as part of such sheets prior to assembly of the capillary cells.
本発明に従つて製造する他のデバイスの中で、
第1図〜第2図の毛細管セルデバイスは所望であ
ればいかなる便利な形の操作部分(handling−
piece)又はホルダーを具備していてもよく、こ
のようなホルダーが該セルデバイスと一緒の1つ
の操作部分中に形成されない場合には、上記目的
のためにこのようなホルダーを取りつけるための
固定した又は取りはずし自在な簡便な型のコネク
シヨン装置を具備させてもよい。 Among other devices manufactured according to the invention:
The capillary cell device of FIGS. 1-2 may have any convenient form of handling portion as desired.
piece) or a holder, and if such holder is not formed in one operating part with the cell device, a fixed piece for mounting such a holder for the above purpose. Alternatively, a simple removable connection device may be provided.
光学測定を便利にするためには、プレート1及
び/又は2の1つ以上のエツジを実質的に光学的
に滑らかにし且つプレートの平面に垂直に作るこ
とが望ましい。所望であれば、残りのエツジを黒
色塗料又は他の光吸収材料で被覆してもよい。代
わりに又は更に、カーボンブラツクのような吸光
性顔料を、2枚のプレートを一緒に接合するため
に使用するエポキシのようなセメント中に配合し
てもよい。 To facilitate optical measurements, it is desirable to make one or more edges of plates 1 and/or 2 substantially optically smooth and perpendicular to the plane of the plates. If desired, the remaining edges may be coated with black paint or other light absorbing material. Alternatively or additionally, a light-absorbing pigment such as carbon black may be incorporated into the cement, such as the epoxy, used to bond the two plates together.
使用に際して、第1図及び第2図のデバイス
は、導波管又は光フアイバーのようにプレート1
及び2の一方又は両方に沿つて吸着させた蛍光物
質からの蛍光を伝達できる。プレートの境界を横
切る有効な光は境界面に非常に近接して位置する
極めて微小な波(evanescent wave)により伝達
されうる。所望であれば、生化学試薬を沈着させ
る前に、該波長で1/4波長程度の厚さの例えばシ
リカ又はフツ化マグネシウムの薄層をプレート上
に形成して、境界を横切る光の伝達を改善するこ
ともできる。例えば、通常臨界角度より約1゜〜5゜
上の範囲であるプレート材料とサンプル液との間
の境界の臨界角度に近い(及びやや上の)全内部
反射に対応する、経路内のプレート中を伝達され
る光と結合する前記の極めて微小な波の強度を最
大にするように、誘電層の厚さと屈折率を一緒に
選択するのが好ましい。誘電層の最適な屈折率は
サンプル液のものにできるだけ近いものである。
実際には、ガラスを使用するときにはフツ化マグ
ネシウム(n=1.38)又はシリカ(n=1.46)の
誘電層を選択するのが最も一般的である。層の最
適厚さは、プレート−誘電層の界面でのプレート
内の光の入射角Pと媒質の屈折率で設定される。
サンプル液をn1、プレートをn2、誘電層をn3で表
わし、Lを使用した光の波長とすると、
t=L/4・1−2/πarccos〓(n3 2−n2 2si
n2p/n3 2−n1 2)/〓(n3 2−n2 2sin2p)
である。 In use, the device of FIGS. 1 and 2 can be connected to a plate 1 such as a waveguide or optical fiber.
Fluorescence from a fluorescent substance adsorbed along one or both of 2 and 2 can be transmitted. Effective light across plate boundaries can be transmitted by evanescent waves located very close to the interface. If desired, a thin layer of e.g. silica or magnesium fluoride, on the order of 1/4 wavelength thick at the wavelength, can be formed on the plate prior to depositing the biochemical reagents to facilitate transmission of light across the interface. It can also be improved. For example, in the plate in the path corresponding to total internal reflection near (and slightly above) the critical angle of the interface between the plate material and the sample liquid, which is usually in the range of about 1° to 5° above the critical angle. Preferably, the thickness and refractive index of the dielectric layer are selected together to maximize the intensity of said extremely small waves that couple with the transmitted light. The optimum refractive index of the dielectric layer is as close as possible to that of the sample liquid.
In practice, the most common choice when using glass is a dielectric layer of magnesium fluoride (n=1.38) or silica (n=1.46). The optimum thickness of the layer is set by the angle of incidence P of the light in the plate at the plate-dielectric layer interface and the refractive index of the medium.
If the sample liquid is n1 , the plate is n2 , and the dielectric layer is n3 , and L is the wavelength of the light used, then t=L/4・1-2/πarccos〓( n32 − n22si
n 2 p/n 3 2 −n 1 2 )/〓(n 3 2 −n 2 2 sin 2 p).
更に派生した別の具体例では、好ましくはシリ
カのような非常に薄い耐食性層をその上に真空蒸
着させた、連続又は不連続の銀又はインジウムの
薄い金属層を、一方又は両方のプレートに沈着さ
せ、例えばそれ自身公知のビー・リードベルグ
(B.Liedberg)ら、センサー及びアクチユエータ
ーズ(Sensors and Actuators)、4(1983)299
〜304に記載されているような表面プラズモン共
鳴現象のような、このような層を利用するそれ自
身公知の相当する他の光学的分析法にこのデバイ
スを使用しうるようにすることもできる。これら
の例はいずれも、生化学的試薬の固定化層に、例
えばプレート上の薄膜中に蛋白質−蔗糖混合物を
空気乾燥することにより形成される放出可能な試
薬被膜を補足することができる。これはデバイス
中で実施される特定の検査の化学特性により選択
し組合される。実施しようとす検査の一部を形成
しうる化学反応又は結合反応は公知の結合反応試
験の範囲に及び、固相のイムノソーベント又は他
の特異的結合吸着剤に基づく任意の種類の酵素結
合、蛍光、冷光、結合及びクエンチング
(quenching)反応をも含んでいる。 In a further derived embodiment, a thin metallic layer of silver or indium, continuous or discontinuous, is deposited on one or both plates, preferably with a very thin corrosion-resistant layer, such as silica, vacuum-deposited thereon. for example B. Liedberg et al., Sensors and Actuators, 4 (1983) 299.
It is also possible to use this device for other corresponding optical analysis methods known per se that make use of such layers, such as the surface plasmon resonance phenomenon as described in US Pat. In any of these examples, the immobilized layer of biochemical reagents can be supplemented with a releasable reagent coating formed, for example, by air-drying a protein-sucrose mixture into a thin film on a plate. This is selected and combined with the chemistry of the particular test being performed in the device. The chemical or binding reactions that may form part of the test to be carried out range from known binding reaction tests, including any type of enzyme binding based on solid phase immunosorbents or other specific binding adsorbents. , fluorescence, luminescence, binding and quenching reactions.
第1〜2図の毛細管セルデバイスのようなセル
デバイスを製造する手順と材料の詳細は、本発明
の実施態様を更に説明する以下の実施例で示す。 Details of procedures and materials for manufacturing cell devices, such as the capillary cell device of FIGS. 1-2, are provided in the following examples which further illustrate embodiments of the invention.
実施例
各方向にいくつかのセルユニツトを複数個有す
る、セル領域の2次元アレイを含むのに十分大き
な、例えば厚さ約1mm(例えばソーダ)ガラスの
シートを適当な方法、例えば洗剤及び超音波処理
及び必要であれば公知の方法による溶媒蒸気での
脱脂処理で、又はアンモニア/過酸化水素と塩
酸/過酸化水素とでの連続的処理(80℃)、水洗
い、例えば115℃で30分間の空気乾燥により清浄
化する。次に以下の又は同等の手法により、所望
の蛋白質又は他の被膜のパツチのパターンを形成
する。公知の方法でガラスとシランをベースとす
るカツプリング化合物とを先ず反応させることに
より、抗原又は抗体又は他の蛋白質を共有結合さ
せる。ここで使用するように、このような試薬の
適切なものは例えばアセトン中で約2%v/vの
適当な濃度で使用する3−アミノプロピル化合物
のような末端アミノ−アルキルトリメトキシシラ
ンである。他の方法では、USP3652761号明細書
中に実質的に記載されている別の試薬を代わりに
使うこともできる。アミノシラン試薬との反応後
に、フラス(flass)上に固定したアミノ末端を
順次(例えば2%、PH7の)グルタルアルデヒド
と反応させ、過剰の試薬を除去し、固定化アルデ
ヒド基を持つ活性化ガラスを、それ自身公知の手
法で、溶液中の蛋白質(例えば、1mg/mlの抗体
イムノグロブリン)と反応させる。他の蛋白質は
0.1〜1mg/ml程度の濃度を自由に選択して適用
することができる。ここでは、37℃で約PH9.5で
2時間の処理が好適であることが判明した。ガラ
ス表面上へ適切な最終活性蛋白質の装填速度は例
えば約0.5μg/cm2でありうる。該蛋白質は連続又
は連続に近い層を構成すると考えられる。固定化
層の量又は密度又は非活性は特定のアツセイ化学
の感度要求性によつて決定され、これ自身は本発
明の一部を形成するものではない。例えば、強力
なバツフア(0.1Mアセテート、0.5M NaCl、PH
4〜5)中で洗浄し、次いで中性バツフア(PH7
〜7.4)で洗浄した後PH9〜10で洗浄し、例えば
中性のトリスバツフアで中和して過剰の試薬を除
去することができる。EXAMPLE A sheet of glass, e.g. about 1 mm thick (e.g. soda), large enough to contain a two-dimensional array of cell areas, with several cell units in each direction, is prepared by a suitable method, e.g. detergent and ultrasonic treatment. and if necessary degreasing with solvent vapor by known methods or successive treatments with ammonia/hydrogen peroxide and hydrochloric acid/hydrogen peroxide (80°C), washing with water, e.g. air at 115°C for 30 minutes. Clean by drying. A pattern of patches of the desired protein or other coating is then formed by the following or equivalent techniques. The antigen or antibody or other protein is covalently bound by first reacting the glass with a silane-based coupling compound in a known manner. As used herein, a suitable such reagent is a terminal amino-alkyltrimethoxysilane such as a 3-aminopropyl compound used at a suitable concentration of about 2% v/v in acetone. . In other methods, other reagents substantially as described in USP 3,652,761 may be used instead. After reaction with the aminosilane reagent, the amino terminus immobilized on the flass is sequentially reacted with glutaraldehyde (e.g., 2%, pH 7), excess reagent is removed, and the activated glass with immobilized aldehyde groups is prepared. , in a manner known per se, with a protein in solution (for example, 1 mg/ml antibody immunoglobulin). other proteins
A concentration of about 0.1 to 1 mg/ml can be freely selected and applied. A treatment of 2 hours at 37° C. and approximately PH 9.5 has been found to be suitable here. A suitable loading rate of final active protein onto a glass surface can be, for example, about 0.5 μg/cm 2 . The proteins are thought to constitute continuous or near-continuous layers. The amount or density or inactivity of the immobilization layer is determined by the sensitivity requirements of the particular assay chemistry and does not itself form part of the invention. For example, a strong buffer (0.1M acetate, 0.5M NaCl, PH
4-5), and then washed in a neutral buffer (PH7).
~7.4), then washed at pH 9-10, and then neutralized with, for example, a neutral Tris buffer to remove excess reagent.
蛋白質をガラスに結合させるための別の方法で
時々好適な方法は、デイー・ピー・ハーマン
(D.P.Herman)ら、ジエー・クロマトグル・サ
イ(J.Chromatogr.Sci)、(1981)、19(9)470
〜6に従つて、エポキシ−シラン試薬、特にグリ
シジルオキシプロピルトリメトキシシラン(例え
ばトルエン中2%v/v、70℃で2時間半)を用
いる方法である。エポキシシリル化されたガラス
は蛋白質と直接反応できるので、この試薬につい
てはアルデヒド試薬の使用を省くことができる。 Another and sometimes preferred method for attaching proteins to glass is DPHerman et al., J. Chromatogr. Sci, (1981), 19 (9). 470
-6, a method using an epoxy-silane reagent, in particular glycidyloxypropyltrimethoxysilane (e.g. 2% v/v in toluene, 2 and a half hours at 70°C). Since epoxysilylated glasses can react directly with proteins, the use of aldehyde reagents can be omitted for this reagent.
このような層−被覆表面に蔗糖のような固体湿
潤剤の被膜の如き安定化被膜を適用することが通
常望ましい。このような被膜の適切な具体例は、
例えば蔗糖溶液でプレートをスピン被覆(spin−
coating)し、空気乾燥することにより適用した
厚さ8ミクロンの固体蔗糖被膜である。 It is usually desirable to apply a stabilizing coating, such as a coating of a solid wetting agent such as sucrose, to such layer-coated surfaces. Suitable examples of such coatings include:
For example, spin-coat the plate with a sucrose solution.
8 micron thick solid sucrose coating applied by coating) and air drying.
放出可能な(releasable)被膜は、例えば蔗糖
グレーズのような固体湿潤剤と混合する等のそれ
自身公知の組成を用いて適用できる。特に放出さ
れるべき活性物質がそれ自身蛋白質である場合
は、洗剤又は不活性蛋白質(又は溶解性塩又はバ
ツフア物質)をこのような被膜に配合することが
望ましく、それらが関与する検査反応との関係で
このような放出可能な被膜中の試薬が非常に過剰
であることを避けることが特に望ましいことを本
発明者らが知見している。 Releasable coatings can be applied using compositions known per se, eg mixed with solid wetting agents such as sucrose glazes. Particularly if the active substance to be released is itself a protein, it is advisable to incorporate detergents or inert proteins (or soluble salts or buffer substances) into such coatings so that they are compatible with the test reactions involved. In this context, the inventors have found it particularly desirable to avoid large excesses of reagent in such releasable coatings.
被覆工程の均一性は重要であり、適当であれ
ば、放射ラベルした及び/又は蛍光蛋白質を被覆
し、次いで適宜更にかつ好ましくは別にラベルし
た結合剤と反応させる試験手順でチエツクしう
る。次に、被膜及びその結合能の均一性を表面蛍
光測定及び/又は表面放射能測定例えば研究用の
ガンマ線スキヤナを用いてチエツクすることがで
きる。 The uniformity of the coating process is important and can be checked, if appropriate, in a test procedure in which the radiolabeled and/or fluorescent protein is coated and then reacted with an optionally further and preferably separately labeled binding agent. The uniformity of the coating and its binding capacity can then be checked using surface fluorescence measurements and/or surface radioactivity measurements, for example using a research gamma scanner.
その後にガラス上の被膜をエツチングすること
を望むならば、被覆したガラスを実質的に湿気の
ない狭い雰囲気内又は空気ドラフト内に置き、例
えば被覆した側の空気ギヤツプを約1mm以下に減
ずるために別の平らな不活性表面に近づけること
ができる。次いで、被膜をエツチングして取り去
られる区域に相当するパターン、例えばグリツド
パターン中に紫外線でパターン化されるイメージ
を用いてガラスに照射(illuminate)すると
(C280nm付近の実施可能な狭い波長バンドの光
を用いるのが好ましい)、残存する蛋白質パツチ
のパターンが残る。照射は、例えばプレートから
数センチメートル離れたGE7−ワツト水銀ランプ
を用い、約5〜50分間行う。プレートに近接した
(close)マスキングにより、又は実体イメージン
グシステムにより照射パターンを製造することが
できる。ここで使用する紫外線エツチングは、ジ
エー・エー・パニツ(J.A.Panitz)、アイ・ギー
バー(I.Giaver)がサーフエス サイエンス
(Surface Science)、97(1980)pp25〜42に記載
したU.V.エツチングプロセスと同じ原理による
ものであり、この文献を参照している。 If it is desired to subsequently etch the coating on the glass, place the coated glass in a confined substantially moisture-free atmosphere or in an air draft, e.g. to reduce the air gap on the coated side to less than about 1 mm. Another flat inert surface can be approached. The glass is then illuminated with an image patterned with ultraviolet light in a pattern corresponding to the areas to be etched away, such as a grid pattern (with light in a narrow wavelength band that can be implemented around C280 nm). ), leaving a pattern of residual protein patches. Irradiation is carried out for about 5 to 50 minutes using, for example, a GE7-Watt mercury lamp a few centimeters from the plate. The illumination pattern can be produced by masking close to the plate or by a solid imaging system. The ultraviolet etching used here is based on the same principle as the UV etching process described by JAPanitz and I. Giaver in Surface Science, 97 (1980) pp. 25-42. and refers to this document.
次に、上部に一定間隔で置いたプレートと接合
させるために、UV硬化性エポキシ接着剤を被覆
例えばパツチ被覆したガラスプレート上に所望の
パターンでプリントする。エポキシ接着剤は、そ
れ自身慣用されているが本発明の一部をなすこと
はないシルクスクリーン技法により適用する。 The desired pattern is then printed onto the coated, eg patch coated, glass plate with a UV curable epoxy adhesive for bonding with the plates spaced on top. The epoxy adhesive is applied by silk-screening techniques which are themselves conventional but which do not form part of this invention.
エポキシ樹脂は、(例えばモーター内で長いガ
ラス繊維をすりつぶし、篩分けして残存する長繊
維を除去して作つた)直径約20ミクロン、長さ約
100〜200ミクロンの短いガラス繊維を少量含んで
いる。ガラン繊維片の代わりには、下記のように
使用されるエポキシ樹脂中のバロテイーニが好ま
しい。例えば、100ミクロンの空隙(gap)を製
造するためには、対応する大きさのバロテイーニ
をエポキシ中に取り込ませる。プレート間の所望
の空間よりわずかに厚い例えば10%厚い、例えば
100ミクロンの所望の間隔に対して約110ミクロン
のエポキシ層をスクリーン印刷で載置することが
でき、別のプレートを静かに所定位置に押しつけ
てエポキシを軽く広げる。 Epoxy resin (made, for example, by grinding long glass fibers in a motor and sieving to remove remaining long fibers) is approximately 20 microns in diameter and approximately 20 microns long.
Contains a small amount of short glass fibers of 100-200 microns. Instead of galan fiber pieces, preference is given to Balloteini in epoxy resin, which is used as described below. For example, to produce a 100 micron gap, a correspondingly sized balloteini is incorporated into the epoxy. slightly thicker than the desired space between the plates e.g. 10% thicker, e.g.
A layer of approximately 110 microns of epoxy can be screen printed for the desired spacing of 100 microns, and another plate is gently pressed into place to lightly spread the epoxy.
所望であれば、同じ又は異なる蛋白質又は他の
被覆材料でパツチワイズに被覆した又はそうでな
ければ被覆していない第二の類似のガラスシート
に、エポキシ接着剤の第一パターンの鏡像をパタ
ーンとして適用することもでき、次に2枚のシー
トを合わせて、硬化させるために必要であれば真
空又は脱酸素状態にし、紫外線照射で硬化させ
る。像として、活性型で残しておくべき被覆蛋白
質又は他の材料のパツチを防ぐパターンを用いて
紫外線を適用する。 If desired, apply a mirror image of the first pattern of epoxy adhesive as a pattern to a second similar glass sheet patchwise coated or otherwise uncoated with the same or a different protein or other coating material. The two sheets can then be brought together, subjected to vacuum or deoxidized conditions if necessary for curing, and cured by ultraviolet radiation. As an image, ultraviolet light is applied in a pattern that prevents patches of coated protein or other material that should remain in active form.
接着剤を硬化させたあと、液晶デバイスの製造
段階で使用される任意の便利な公知の方法、特に
液晶デイスプレイデバイスの製造に関するCH−
627559号及び629002号明細書に記載されている方
法で、2枚のガラスプレートに線を刻み
(scribe)、セルユニツトに分割することができ
る。これらの明細書及び本発明の方法の対応する
ステツプは必要な変更を加えて同様の方法で実施
しうる。 After curing the adhesive, any convenient known method used in the manufacturing stage of liquid crystal devices, especially CH- for manufacturing liquid crystal display devices.
Two glass plates can be scribed with lines and divided into cell units in the manner described in US Pat. Nos. 627559 and 629002. These specifications and the corresponding steps of the method of the invention may be carried out in a similar manner mutatis mutandis.
この工程で得られるセルの便利な形態は実質的
に平行に対向する2枚のガラス層からなり、これ
らは約5〜500ミクロンの空隙を有し、その層間
に介在する結合材料の不完全なフレームと一緒に
なつて、(液体の内方通過及び、多分空気の外方
通過のための少なくとも1つの開口部を持ち)、
規定された量の水溶液を吸い上げることのできる
毛細管セルを形成する。その表面上に置かれた液
滴の全部又は一部が、セル内に進入しうるように
するために、1枚のガラス層がセルの開口部を越
えて伸長しているのが好ましい。 A convenient form of cell obtained by this process consists of two substantially parallel opposing glass layers having a gap of approximately 5 to 500 microns and an incomplete bonding material interposed between the layers. together with a frame (having at least one opening for the inward passage of liquid and possibly the outward passage of air);
Forms a capillary cell that can draw up a defined amount of aqueous solution. Preferably, one glass layer extends beyond the opening of the cell so that all or part of a droplet placed on its surface can enter the cell.
第4図には、本発明の実施態様の特異的反応性
毛細管セルデバイスの別の実施例が概略透視図で
示されている。図示したデバイスは極く少量の液
体サンプルを微量化学検査するための使い捨て可
能な一回だけ使用する検査デバイスである。第5
図には対応する平面図、第6図には第5図の線
6′−6′に沿つた概略断面図を示す[一定尺度で
はない(not to scale)]。第4〜6図のデバイス
は、第1図のプレート1及び2に関連する上部ガ
ラスプレート1及び下部ガラスプレート2からな
る。第1図の7のような反応層は第4〜6図に図
示していないが、プレート2の表面に存在する。
特別な検査目的に必要であれば、放出可能な被膜
として補助試薬をセルの対向壁すなわちプレート
1の表面に置き、該試薬がセル中に吸引されたサ
ンプル液体に溶解するようにしてもよい。使用者
は、第4〜6図のデバイスを、任意の慣用のプラ
スチツク溶融材料で作られた一般に41で示され
る支持及び操作フレームのハンドルピース
(handlepiece)42で操作する。アーム43は、
セルアセンブリを支持し且つ試料セルの内容物を
光学的に分析するための光学機器の操作部分と関
連して位置付ける役割を有する。プレート2の端
部44は光学的に透明であり、平らで、プレート
2の平面に垂直であり、プレート1と2の間の毛
細管セルの内容物から発する光はここから放出さ
れる。実施態様ではプレート1と2の他のエツジ
は実用的に黒く塗布されており、第1図のトラツ
ク3に対応するエポキシ結合トラツク3はプレー
ト1と2を離間させるために100ミクロンのバロ
テイーニ(ballotini)を含んでいる他、散乱
(stray)光を最小限にするためにカーボンブラツ
ク顆粒をも含有している。矩形の紙45を、サ
ンプル受容入口を形成するために、プレート1の
長さを超えて伸長しているプレート2の部分46
上に位置させる。プレート1と2の間の毛細管ギ
ヤツプの隣接した開放端47はプレート1と2及
び結合トラツク3で境界付けられた毛細管セルの
入口であり、赤血球を通過させないよう十分に微
細の等級のフイルター45は開放された入口47
と接触して、好ましくは該端部47でプレート2
とわずかに重なつている。フイルター45は、所
望により、平行線で連続するトラツク3に沿つた
接着物で保持されており、所望であれば例えばPH
バツフア塩のような放出可能な/補助試薬を含浸
させることもできる。プレート1を越えてプレー
ト2の光学端44に伸びているプレート2の部分
47を必要であれば疎水性被覆してもよい。 FIG. 4 shows in a schematic perspective view another embodiment of a specific reactive capillary cell device according to an embodiment of the present invention. The illustrated device is a disposable, single-use test device for microchemical testing of very small liquid samples. Fifth
The figure shows a corresponding plan view, and FIG. 6 shows a schematic cross-sectional view along line 6'--6' of FIG. 5 (not to scale). The device of FIGS. 4-6 consists of an upper glass plate 1 and a lower glass plate 2, which relate to plates 1 and 2 of FIG. A reaction layer such as 7 in FIG. 1 is not shown in FIGS. 4-6, but is present on the surface of the plate 2.
If required for specific test purposes, auxiliary reagents may be placed as releasable coatings on the opposite walls of the cell, ie on the surface of the plate 1, so that they are dissolved in the sample liquid drawn into the cell. The user operates the device of FIGS. 4-6 with a support and operating frame handlepiece 42, generally designated 41, made of any conventional plastic melting material. The arm 43 is
It serves to support the cell assembly and position it in conjunction with the operating portion of the optical instrument for optically analyzing the contents of the sample cell. The end 44 of the plate 2 is optically transparent, flat and perpendicular to the plane of the plate 2, from which light emanating from the contents of the capillary cells between the plates 1 and 2 is emitted. In the embodiment, the other edges of plates 1 and 2 are painted black for practical purposes, and the epoxy bond track 3, corresponding to track 3 in FIG. ) and also contains carbon black granules to minimize stray light. A rectangular piece of paper 45 is attached to a portion 46 of plate 2 extending beyond the length of plate 1 to form a sample receiving inlet.
position it above. The adjacent open end 47 of the capillary gap between plates 1 and 2 is the entrance to the capillary cell bounded by plates 1 and 2 and the connecting track 3, and a filter 45 of a sufficiently fine grade to prevent the passage of red blood cells is provided. open entrance 47
in contact with plate 2, preferably at said end 47.
overlaps slightly. The filter 45 is optionally held by adhesive along the parallel continuous track 3, if desired by e.g.
It can also be impregnated with releasable/auxiliary reagents such as buffer salts. The portion 47 of plate 2 extending beyond plate 1 to optical end 44 of plate 2 may be coated with a hydrophobic coating if desired.
使用に際し、検査すべき液体サンプル、例えば
全血一滴をフイルター45で形成した入口ゾーン
に適用し、このような小滴(a drop)から、
比較的細胞を含まない液体のある分量を毛細管セ
ル中に引き入れる。ここで、必要な検査の性質及
びプレート1と2で形成された対向したセルの内
壁の一方又は両方の上に調製された乾燥状態で調
製され予め担持されている対応する試薬の性質に
適した結合又は他の反応、例えば酵素反応が起
り、次に装填されたセルは、例えば同時係属出願
のUK特許出願第8415019(特表昭61−502418)に
記載されているような光学測定用光度測定器の中
に組み入れることができる。 In use, a liquid sample to be examined, for example a drop of whole blood, is applied to the inlet zone formed by the filter 45 and from such a drop,
A volume of relatively cell-free fluid is drawn into the capillary cell. Here, suitable to the nature of the required test and the nature of the corresponding reagent prepared in a dry state and pre-loaded on one or both of the inner walls of the opposing cells formed by plates 1 and 2, A binding or other reaction, e.g. an enzymatic reaction, takes place and the loaded cell is then used for optical measurements, e.g. as described in co-pending UK Patent Application No. 8415019. It can be incorporated into the container.
第7図と第8図は第4〜6図のデバイスの変形
例である。デバイスは2つのスナツプオン
(snap−on)操作・支持ピースを有しており、1
つは41で示され、脱着自在であること以外は第
4〜6図の41に対応しており、別の操作・支持
ピースはデバイスの光学端部にある側面リブ73
上の取りはずし式スナツプオンのはめあい(fit)
であるハンドル72からなり、デバイスの光学端
部は離間しているプレート1と2の同様な光学端
部面44と74からなる。ハンドル42はハンド
ル72より堅いスナツプオンのはめあいである。 7 and 8 are variations of the device of FIGS. 4-6. The device has two snap-on operating and support pieces, one
One is designated 41 and corresponds to 41 in Figures 4-6 except that it is removable, and the other handling and support piece is a side rib 73 at the optical end of the device.
Fit of the upper removable snap-on
The optical end of the device consists of similar optical end surfaces 44 and 74 of spaced apart plates 1 and 2. Handle 42 is a stiffer snap-on fit than handle 72.
第7図及び第8図のデバイスは固定ハンドル7
2とセパレートハンドル42を具備している。こ
の状態では、セルロースナイトレート又はアセテ
ートの微細フイルター又は透析膜75は、前述の
ようにプレート1と2及び結合トラツク3の間
で、更にプレート1と2の端部44と74に向つ
て液体が前方に拡散するのを限定する別の横方向
黒色化エポキシ結合トラツク3aによつても規定
された毛細管セルの入口端部で露出しており、そ
の結果プレート1と2の前方部分では各側に空気
で境をした導波管部分が構成されうる。トラツク
3と3aの間に2つの側面ギヤツプが残り、フレ
ーム73の2個の対応する開口部76により、毛
細管セルがサンプル液体で満たされたとき空気が
排出される。従つて、使用に際しては、デバイス
をハンドル72で保持し、サンプル液体ソース中
に浸してフイルター75を介して毛細管セルをサ
ンプルで満たす。この実施態様では、プレート1
と2の各々は上記のように製造した適当な抗体層
のような固定化反応層7と77を担持している。
必要であれば、反応層7と77の区域を、フイル
ター75と線78との間のプレート1と2の各々
の上に第7図に斜線で示したサンプル液体は、各
リガンドを奪取できる反応層上を通過し、従つ
て、その表面での濃度は斜線部分で濃縮されう
る。 The device of FIGS. 7 and 8 has a fixed handle 7
2 and a separate handle 42. In this condition, the cellulose nitrate or acetate fine filter or dialysis membrane 75 is disposed between the plates 1 and 2 and the coupling track 3, as described above, and further towards the ends 44 and 74 of the plates 1 and 2. Exposed at the inlet end of the capillary cell is also defined by another lateral blackened epoxy bond track 3a which limits the forward diffusion, so that in the forward part of plates 1 and 2 there is a An air-bounded waveguide section may be constructed. Two side gaps remain between the tracks 3 and 3a, and two corresponding openings 76 in the frame 73 allow air to escape when the capillary cell is filled with sample liquid. Thus, in use, the device is held by the handle 72 and dipped into a sample liquid source to fill the capillary cell with sample through the filter 75. In this embodiment, plate 1
and 2 each carry an immobilized reaction layer 7 and 77, such as a suitable antibody layer prepared as described above.
If necessary, the area of reaction layers 7 and 77, indicated by diagonal lines in FIG. passes over the layer and therefore the concentration at its surface can be concentrated in the shaded area.
サンプルを装填後、セパレートハンドル42を
定位置にスナツプオンし、より弱く取り付けられ
けているハンドル72をはずし、それによつて上
記と同様に測定するためにプレート1と2の光学
端部44と74が露出するが、この場合には、デ
バイスの別々の光学導波管1と2及び各反応層7
と77により1度に2つの異なる光学特性が測定
できる。従つて、対応する光学測定装置は点線7
9で示す位置の仕切板にあり、プレート1と2か
ら発する各光を分離する。 After loading the sample, the separate handle 42 is snapped into place and the weaker attached handle 72 is removed, thereby freeing the optical ends 44 and 74 of plates 1 and 2 for measurements as described above. exposed, in this case the separate optical waveguides 1 and 2 of the device and each reaction layer 7.
and 77, two different optical properties can be measured at once. Therefore, the corresponding optical measuring device is indicated by the dotted line 7
The partition plate is located at the position indicated by 9, and separates each light beam emitted from plates 1 and 2.
本明細書に記載した発明はその範囲内で多くの
変更や変化が可能であり、特に、前記の説明、添
付図面及びその同等物の1つ及び多数の特徴のい
ずれか1つ以上を利用することにも及んでいる。 The invention described herein is susceptible to many modifications and variations within its scope, in particular those that utilize one or more of the foregoing description, the accompanying drawings and equivalents thereof and any one or more of the numerous features. It also extends to
上記の記述に従つて製造した多くのデバイス
は、UK特許出願第8415019号(1984年6月3日)
からの我々の係属出願に記載の方法や光度測定機
器によつて光学的に測定される検査サンプルを保
持させるのに適用することができ、上記特許出願
の開示も参照として本出願に導入されている。 A number of devices manufactured in accordance with the above description are disclosed in UK Patent Application No. 8415019 (3 June 1984).
The disclosures of the aforementioned patent applications are also incorporated into this application by reference. There is.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8415018 | 1984-06-13 | ||
| GB8415019 | 1984-06-13 | ||
| GB848415018A GB8415018D0 (en) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | Chemical test procedures |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61502420A JPS61502420A (en) | 1986-10-23 |
| JPH0224459B2 true JPH0224459B2 (en) | 1990-05-29 |
Family
ID=10562342
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60502716A Granted JPS61502418A (en) | 1984-06-13 | 1985-06-12 | Optical analysis method and device |
| JP60502718A Granted JPS61502420A (en) | 1984-06-13 | 1985-06-12 | Device for use in chemical testing method and method for manufacturing the same |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60502716A Granted JPS61502418A (en) | 1984-06-13 | 1985-06-12 | Optical analysis method and device |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JPS61502418A (en) |
| GB (1) | GB8415018D0 (en) |
Families Citing this family (9)
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|---|---|---|---|---|
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| WO1994008227A1 (en) * | 1992-10-07 | 1994-04-14 | Daikin Industries, Ltd. | Optically measuring device |
| JPH1123468A (en) * | 1997-07-01 | 1999-01-29 | Tosoh Corp | Fluorescence analyzer on solid surface using optical waveguide |
| DE19751128A1 (en) * | 1997-11-19 | 1999-05-20 | Bosch Gmbh Robert | Electro-chemical oxygen sensor |
| WO1999039829A1 (en) * | 1998-02-04 | 1999-08-12 | Merck & Co., Inc. | Virtual wells for use in high throughput screening assays |
| DE59915078D1 (en) * | 1998-02-05 | 2009-10-22 | Novartis Ag | |
| JP4945709B2 (en) * | 2006-03-29 | 2012-06-06 | 株式会社ティー・ティー・エム | Liquid fluid inspection instrument and inspection method |
| KR101226957B1 (en) * | 2008-12-08 | 2013-02-07 | 한국전자통신연구원 | Disposable diagnostic kit |
| US20120088079A1 (en) * | 2010-06-10 | 2012-04-12 | Downing Elizabeth A | Optical-Effect-Producing Medium, Use Thereof and Object Having an Optically Responsive Feature Produced Using Said Optical-Effect-Producing Medium |
-
1984
- 1984-06-13 GB GB848415018A patent/GB8415018D0/en active Pending
-
1985
- 1985-06-12 JP JP60502716A patent/JPS61502418A/en active Granted
- 1985-06-12 JP JP60502718A patent/JPS61502420A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB8415018D0 (en) | 1984-07-18 |
| JPH0310902B2 (en) | 1991-02-14 |
| JPS61502418A (en) | 1986-10-23 |
| JPS61502420A (en) | 1986-10-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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