JPH0321070B2 - - Google Patents
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- JPH0321070B2 JPH0321070B2 JP57161079A JP16107982A JPH0321070B2 JP H0321070 B2 JPH0321070 B2 JP H0321070B2 JP 57161079 A JP57161079 A JP 57161079A JP 16107982 A JP16107982 A JP 16107982A JP H0321070 B2 JPH0321070 B2 JP H0321070B2
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- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/52—Use of compounds or compositions for colorimetric, spectrophotometric or fluorometric investigation, e.g. use of reagent paper and including single- and multilayer analytical elements
- G01N33/525—Multi-layer analytical elements
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- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Description
本発明は液体の構成成分を測定する試験装置お
よび方法に関し、この試験装置は反応容器中に含
有される少なくとも1つの圧縮可能なマトリツク
スより基本的になるものである。 複雑な組成系の構成成分の測定、特に生物学的
液体、の構成成分の測定は測定しようとする物質
を含有する試料を種々の反応プロセスを通過せし
めるという正確に規定された試験手順を必要とす
る。この方法では、混合されるべき試薬の添加量
および添加時間が使用される方法および試料の数
により変わる。反応が生起した後に評価され、ま
た、その方法および測定しようとする物質によつ
て特徴的である測定表示は最終的には被験物質の
濃度の測定に帰着する。従来、このような方法の
複雑さに付随して、最適の信頼性、簡易性および
経済性を提供しようとする多くの異なる方法が試
みられてきた。臨床化学、特に、非常に多くの分
析を必要とすることの多い臨床化学においては、
できるかぎり簡単なやり方で短時間に、多くの測
定を実施できるようにする方法が開発されてき
た。これは一方では、機械化された分析方法を用
いることにより、そして他方では、実質的に仕上
げられた形で利用できる必要な試薬および反応混
合物の使用により達成される。これに関連して、
特殊な用法では試料を、人間の手でもしくは完全
に機械化された方法で貯蔵容器からの反応溶液と
混合する分析方式がある。しかしながら、この溶
液の提供、必要な場合には試料の調製および分布
の追跡およびクリーニング並びに混合方式などは
非常に多くの操作段階を必要とし多くの誤差の原
因ともなる。特に、溶液中における分析用物質は
物により安定性が低いので非常に多くの場合に、
使用し切れなかつた溶液を元に戻すことを必要と
する。さらにまた、試験条件としては常に、異な
る溶液を異なる量で正確に再現しうる状態で添加
することが要求され、このことは、自動方式の場
合に、分析方法の簡単な取替えを不可能にする。 このような難点は種々の試験装置を開発させる
に至つた。すなわち、たとえば被験試料を含浸さ
れた紙のような支持材料または適当な反応容器
中の親液性材料のような固体形の試薬と接触させ
ることは既知である;この形式の装置は溶剤およ
び被験試料をピペツトで加えることだけを要す
る。種々の親液性化した試薬を異なる時点で付与
することにより連続反応の実施が可能になる。こ
の装置は試験の実施の簡易化に寄与するが、適当
な反応容器の製造に非常に大きな問題が生じる。
特に、これらの装置は全ての水性系に共通である
欠点を保有している。すなわち、これらは体液の
分析に必要な如何なる分離および除去工程も実施
できなくし、また実施されるべき分析中にわたり
全ての試薬の添加が必要である。 いわゆる乾式分析法では、他方ではこれらの問
題のいくつかは出発時点から存在しない。この場
合には、被験試料を、通常吸着剤であつて、最も
単純な場合に全ての必要な試薬を最適濃度で一個
のマトリツクス層に含有する支持体上に配置す
る。この結果、他の方法では慣用のピペツトによ
る操作が省略される。さらにまた、このような乾
式装置の貯蔵はそれらの安定性に関するかぎり重
大な問題をもたらさない。しかしながら、準備ま
たは仕上げが不可能であるという事実および干渉
物質の排除が充分にできないという事実が水性方
法の場合とまた同様に、これらの一工程方式の欠
点であることを証明する。 しかしながら、数層に配列された乾燥材料を含
有し、たとえば干渉物質排除用層、濃縮帯域およ
び異なる反応領域および障壁域を包含しうる試験
装置の場合でさえも、被験液体の吸収およびその
先への移送およびまた個別の反応段階の進行は拡
散および毛細管作用にだけ依存し、従つて実際に
追跡またはコントロールがどちらもできない。従
つて、特定の時点における反応の停止および反応
帯域における滞在時間の適応が不可能である。 米国特許第3917453号は試験溶液を吸収するた
めの吸着剤材料およびこれもまた吸着剤材料より
なり被験液体の供給および移送に用いられる圧縮
可能な層を含む試験装置を記載している。この層
は必要な試薬を含有し、被験物質と反応して測色
により評価される染料を生成でき、2つの移送層
間に配置されている。しかしながら、この装置は
多くの欠点を提出する:定量的測定、測光評価お
よび自動化が不可能である;この装置では連続的
に生起する数段階を要する反応の実施が不可能で
あり、また2つの反応帯域間の望ましくない物質
の除去が、必要である場合にも、不可能である。 本発明の目的は上記欠点を回避し得るところの
体液の構成成分の測定装置および方法を提供する
ことにある。 上記の目的は本発明により、少なくとも1つの
圧縮可能なマトリツクスを含有する反応容器より
なる試験装置を用いることにより達成され、本発
明の装置によれば、液体の単純な移送によること
が可能であり、拡散とは無関係に、そして人間の
手でも自動的にも行うことができ。 本発明は、好ましくは円筒形の反応容器中に含
有される少なくとも1つの含浸されたマトリツク
スおよび被験液体を吸収した後にマトリツクスを
圧縮し、反応生成物を放出させる機構を有するこ
とを特徴とする、試薬で含浸された圧縮可能なマ
トリツクスを用いる液体の構成成分を測定するた
めの試験装置に関する。 本発明はまた被験液体を反応容器(好ましくは
円筒形の)中に含有されたマトリツクスに適用
し、反応生成物をマトリツクスの圧縮によりマト
リツクスから分離し、そして直接にまたは1回ま
たはそれ以上含浸したマトリツクスをさらに通過
させた後に移送して測定することを特徴とする試
薬で含浸された圧縮可能なマトリツクスを用いる
液体の構成成分を測定方法に関する。 驚くべきことに、本発明による試験装置は分析
的方法の使用および分析学的効率を可能にし、ま
た水性溶液中における匹敵しうる装置と同様のや
り方で、しかもさらに試薬それ自体が結合するか
または遠心分離、過またはクロマトグラフイ式
分離操作のような試料の追加の調製処理の代りを
することができることが見い出された。 本発明の液体分析用試験装置は分析に必要な分
離、反応および測定の全工程を相互に別々に生起
させる個別の帯域に分割することができる。たと
えば体液分析並びに物質の実際の測定に反応帯域
および場合により表示帯域が必要な場合に、この
装置はまた予備処理帯域、たとえば脱タンパク質
または干渉性物質の除去用の予備処理帯域、をま
た包含する。個別の帯域の性質、数および配列は
この点で自由に組合せることができる。従つて、
たとえば特定の測定においては、分離した予備処
理帯域を省略でき、または数個の異なる反応帯域
を共通の予備処理帯域と連結することができる。 本発明による試験装置では、反応に必要な試薬
の全てを初めから、マトリツクス全体に均一に親
液化させるか、不動化するか、または別の様式で
包含させて、存在させる。被験液体を適用する
と、全マトリツクス帯域にわたる直接のそして十
分な反応剤の混合が生じる。個別の反応帯域は反
応系内で明白に分離されている。すなわち早すぎ
る拡散または混合は生起しない。さらにまた、本
発明による装置は従来技術に比較してさらに多く
の利点を提供する。すなわち、その利点は、たと
えば反応中におけるマトリツクス層の圧縮のよう
な追加の機械的操作により、混合の改善および反
応速度の増加が達成できる;この試験装置は個別
の試験帯域について異なるマトリツクスまたは異
なつて作られたマトリツクスの使用が可能であ
る;評価を目によるばかりでなく、また測光によ
り実施できる;操作は手でそして機械的手段によ
り実施できる;およびマトリツクスの使用は物質
および液体を試験用システムに正確に供給するこ
とを可能にする;そして取り扱いが容易であると
いうことである。 従つて、本発明による装置は従来開示された多
層乾式法の場合に得られる利点(試薬の不安定な
溶液を要しない、ピペツト操作工程が不必要であ
る、そして数個の試験帯域を要しない)を有し、
しかもさらに、反応の全体的進行が拡散に依存せ
ず、従つて相当する水性法の場合におけるよう
に、いずれか望みのやり方で左右でき、中断させ
ることもできる。可能なモジユラー組立原則が試
験帯域および全試験装置の容易な取替えを可能に
する。 本発明の試験装置の基本は試薬および試料の支
持体としておよびまた反応空間として用いられ、
分離媒体として作用し、そしてできるかぎり完全
にしかもいずれの場合も再現しうる様相で溶液を
可逆的に放出できる、可撓性で弾性の吸着剤材料
によりなるマトリツクスにある。このマトリツク
スは特定量の試験液体を完全に吸収し、それ自体
の中に均一に分散でき、しかもこの量を貯蔵で
き、たとえは僅かに過剰の減圧を適用した場合お
よび(または)適当な機械的加圧下に、できるか
ぎり完全にこの量を放出することができる;この
方法は所望により反復できる。さらにまた、この
マトリツクスは適当な機械的および化学的安定性
を有しなければならない。本明細書において、可
撓性および弾性とは、マトリツクスが外部条件が
同じままである場合に、支持容器をその支持のた
めに必要とせずに一定の空間および形を占有する
ことを意味するものと理解されるべきであるすな
わち、圧力の適用によりこの占有している空間お
よび形状を可逆的に変更できるものであるべきで
ある。マトリツクスは1片、数片または相互に自
由であるかまたは結合しており、たとえば結合ま
たは架橋結合により結合しており、その全部また
は大部分が適当な要件を満たしている大多数のセ
グメントによりなることができる。 適当なマトリツクス材料は天然または合成海綿
状および発泡体状の多孔質物質、たとえば種種の
原料の開放細胞形発泡体および複合発泡体、およ
びまたマイクロカプセヴ、顆粒または適当に弾性
にされている吸着剤物質よりなるその他の形状の
物品である。これらの中で、開放細胞形ウレタン
フオーム、特にポリエステルフオームおよび常温
フオームが好ましい。しかしながら、さらにまた
SH基含有フオームのような特殊フオームも、SH
基を必要とする酵素を用いる場合にマトリツクス
として使用でき、または目で見る評価の場合には
透明重合体も使用できる。 これらの物質の圧縮に対する硬度は約2〜
10KPaの範囲内にあるべきであり、2KPa以下の
圧縮に対する硬度を有するものは貧弱な機械的性
質しか示さず、他方、10KPa以上のものは液体
の放出に過度の高圧を必要とする。単位重量は使
用できる物質に対し明白な作用を与えない。 市場で入手できるフオームのいくつかは酵素に
対する強力な阻害作用を示す;この場合には本発
明の実施に従い操作する間に顕著な濁りを生じさ
せることができる。しかしながら、一般に、この
阻害作用は複合試薬の使用により完全に排除でき
る。さらにまた、適当な予備処理によりさらに改
善することもできる。他方、酵素を阻害するマト
リツクスは液体中の酵素の動的測定に特に有利で
あることが証明できる。すなわち、必要な試薬を
含有するマトリツクスに被験液体を含浸し、実際
の測定反応を生起させないかまたはゆつくりとだ
け生起させることが可能である。溶液の全体を試
験帯域に移送する場合には、望ましくない阻害物
質が後に残り、比較的低い初期吸光値で動的測定
を実施できる。 一般に、試薬は試薬の溶液で含浸されているフ
オームのセグメントの1つを親液化することによ
りマトリツクス中に導入する。これは適用される
物質のより大きい安定性に加えて、さらに少量の
試薬を必要とするだけであるという利点を有す
る。従つて、驚くべきことに、たとえばトリクロ
ル酢酸のような凝集剤の助けにより被験試料から
タンパク質を除去する場合に、凝集剤の必要量を
慣用の沈澱方法に比較して1/10以下にまで減じう
ることが見い出された。他の場合に必要とされる
中和の結果として生じる高い塩負担が回避される
ことにより、本発明によれば、直列状態の各種試
験帯域の連結がかくして容易になる。 一般に、関連帯域の操作に要する試薬の全部を
マトリツクス中に各帯域について別々に適用す
る。特別の場合、たとえば試薬が不適合である場
合、または異なる試薬との数反応が同時に生起す
る場合には、必要な試薬を相互に分離して適用す
ることが好ましいこともある。これはこの帯域の
全マトリツクスをそれぞれ異なる物質を含有する
個別のマトリツクスセグメントから構成すること
により行なうと好ましい。このマトリツクスセグ
メントはいずれか所望の形および寸法を有するこ
とができ、たとえばこれらは相互に独立している
か、または結合または機械的接続のような適当な
手段により、相互に連結しており、連結の前また
は後に反応容器に入れる円形セグメント、デイス
クまたは球状体よりなることができる。 特別の場合に、1つの帯域から次の帯域への試
料溶液の完全な移送は確保されねばならないが、
次の帯域で妨害作用をするであろう試薬は同時に
移送されるべきではないことが必要であることが
ある。これは適当に作成されたマトリツクスの介
在または試薬の不動化を必要とし、たとえば吸着
性手段により、カプセル封入により、または化学
的方法により実施できる。この形状で、異なる反
応条件、たとえば異なるPH値または相互干渉を生
じる試薬を有する。直列に連結される数帯域を連
結することができる。含浸および親液化による適
用が不可能である場合に、物質はまた液体形で、
たとえばマトリツクス中に包含させることによ
り、準備しておくこともできる。 物質を重合体系支持材料上に化学的方法により
不動化させるための各種の可能な手段は文献から
既知である。列挙できる例として、官能性基を有
する支持体に結合させる方法またはグルタルアル
デヒド、アクリルアミド等により交差結合させる
方法がある。低分子量物質はポリウレタンフオー
ム、特にいわゆる常温フオーム上に、トリアジン
法〔Biochem.J.109、137(1968)〕と呼ばれる適
当に適合する変法により、不動化することもでき
る。この方法はOH、SHまたはNH2基を有する
大量の化合物をフオームに、フオームの約
1μmol/mlの結合収率で結合させることができ
る。試薬それら自体と同様に、短鎖および長鎖誘
導体、たとえばデンプンまたはデキストランのよ
うな重合体に結合した誘導体を結合させること
も、またはこれらの誘導体をフオーム中に物理的
手段によりまたは包摂により保有させることがで
きることは勿論のことである。 反応容器は円錐形出口を有するシリンダーの形
を有すると好ましい;ピペツト、試料装入用シリ
ンジまたは5〜30mmの直径および10〜150mmの長
さを有するいわゆる使い捨てシリンジの使用も好
ましい。しかしながら、またキユベツト(浅い水
ガメ)に似た反応容器も使用できる。これらの反
応容器は透明または部分的に透明なプラスチツク
またはガラスもしくは金属のような固体材料から
なることができる。可撓性の透明プラスチツクが
好ましい。 もう1つの特別の態様によれば、本発明の試験
装置は1個のマトリツクスばかりでなく、また数
個のマトリツクスを相互に上方に向つて配置して
有し、これらのマトリツクスはスペーサー材料、
有孔中間デイスクまたは反応容器のくびれのよう
な液体に対し透過性の手段により相互に分離され
ている。これらの手段および中間デイスクの孔の
寸法は分析を受ける液体が個別のマトリツクス帯
域間に運ばれると、流動および拡散機作に影響を
及ぼすことができる。中間デイスクは、特別の圧
力を加えると、取りはずしのできるような様式で
反応容器内に装備できる。 反応容器が個別のマトリツクス間でくびれてい
る場合には、これらのくびれ部分を外部からの加
圧により横側から封鎖できる;この間にマトリツ
クスが同様に圧縮されると、液体が排出され、圧
力を放出するとフオームにより完全に再吸収され
る。この圧縮操作は有孔プランジヤーを押すこと
により実施することもできる。 図面は本発明による装置の例を図解式に示すも
のである。この図示された具体例は狭域部2が狭
くなつている、キユーベツト形の反応容器1より
なる。3は本試験装置の表示帯域または反応容器
の外部で評価される液体用の受容域のどちらかで
ある。試薬で含浸されたマトリツクス4は中間デ
イスク5により相互に分離されている;上方の層
6は分配層であり、そしてプランジヤーは7で示
されている。 本発明の方法は本発明による装置を用いて、被
験試料を反応容器の上方のマトリツクスに慣用の
適用手段を通して適用することにより行なう;稀
釈に要する溶剤もまた同時に加える。液体の試料
がこのマトリツクス層の帯域中に試料との単なる
接触による毛細作用により吸収されうることは勿
論のことである。この方法は反応容器の上方部を
適当に設計することにより、たとえば特定容量を
保有する室を形成することにより、促進させるこ
とができる。第1のマトリツクス層の上に追加の
分配層を設置することもでき、これは、たとえば
紙の層よりなることができる。被験溶液はかく
して適用前または適用後に稀釈できる。次いで、
操作をさらに直ちに実施できるし、また反応容器
を貯蔵しておくこともできる。 一定の反応時間の後に、第1のマトリツクス層
をそのための適当な機構、たとえばプランジヤー
により圧縮する。この間に、圧力はマトリツクス
は圧縮されるが、中間デイスクがその位置にとど
まるように調整する。これはマトリツクス中に含
まれる液体を第2のマトリツクスに移送すること
を確実にする。前記のマトリツクスの性質はこの
場合に、個別のマトリツクス間の流逸を封じる。
脱タンパク質、全血の成分の分離、同族酵素の分
離、免疫反応、特異的沈殿または複合体の形成、
もしくは酵素的または化学的決定反応のような異
なる部分反応がこのやり方で相互に別々に実施で
きる。さらにまた、適当な中間層により、2つの
帯域間に物質を保有することもできる。これらの
中間層はまたフオーム、前処理したフオームまた
は紙もしくはその他の吸収性材料から作られたフ
イルター層よりなることができる。 被験液体を1つの帯域から別の帯域に移送する
ことは必須である。定量的移送が好ましいが、使
用するマトリツクス材料から達成はできない。通
常、液体の約2〜15%がマトリツクスにより引き
止められる。しかしながら、このパーセンテージ
は使用されるマトリツクスについて再現でき、従
つて一定因数として評価に組入れる。 評価はそれ自体慣用のやり方で全ての慣用の方
法により行なう。光学的または反射測定式評価が
好ましい。 (最後の)マトリツクスを通過した後の反応溶
液は反応容器内の測定セルに達し、反応容器内で
評価される。しかしながら、反応溶液を反応容器
の外部に位置する測定セルに移し、そこで評価を
行なうこともできる。しかしながら、特別の表示
反応もまた、たとえば気体拡散を経る表示または
電気化学的手段による測定のように実施できる。 本発明による方法および試験装置は血液、血清
または尿の構成成分の測定に特に適しているの
で、被験液体としては体液を原則として使用して
いる。 本発明を次例によりさらに詳細に説明する。 例 1 血清試料の脱タンパク質 デイスク形セグメント(直径15mm、高さ4mm)
をポリウレタン常温フオーム(Metzeler、
Memmingen、製のR6590フオーム)から切り取
る。これらのセグメントの中央にトリクロル酢酸
の溶液(2モル/)50μを適用することによ
り、セグメントを含浸し、これらが5×10-5モル
のトリクロル酢酸含有量を有するまで乾燥させ
る。このやり方で作成したマトリツクスセグメン
トの各々を一連の10ml使い捨てシリンジの1個に
装入する。異なつて一定の量のグルコースを含有
する血清(5.5mg/dlタンパク質含量)の試料10μ
を各セグメントの中央に加える。水1.1mlで含
浸され、シリンジのプランジヤーに固定されたポ
リウレタンポリエステルフオーム(Metzeler製
のME6060フオーム)よりなるマトリツクスセグ
メント(直径15mm、高さ16mm)を次に各々につい
てプランジヤーと一緒に上から装入し、それが停
止するまで加圧する。タンパク質含有量(ビユー
レツト法)およびグルコース含有量(グルコース
−デヒドロゲナーゼ法)を、圧力により流出した
総溶液について、次式に従い決定する: C=F×E (式中Eは365nmで測定した吸光度である)。因
数Fは稀釈、ブランク値およびグルコースのマト
リツクスにおける損失を考慮したもので、標準溶
液を用いる一連の試験で710であることが見い出
された。
よび方法に関し、この試験装置は反応容器中に含
有される少なくとも1つの圧縮可能なマトリツク
スより基本的になるものである。 複雑な組成系の構成成分の測定、特に生物学的
液体、の構成成分の測定は測定しようとする物質
を含有する試料を種々の反応プロセスを通過せし
めるという正確に規定された試験手順を必要とす
る。この方法では、混合されるべき試薬の添加量
および添加時間が使用される方法および試料の数
により変わる。反応が生起した後に評価され、ま
た、その方法および測定しようとする物質によつ
て特徴的である測定表示は最終的には被験物質の
濃度の測定に帰着する。従来、このような方法の
複雑さに付随して、最適の信頼性、簡易性および
経済性を提供しようとする多くの異なる方法が試
みられてきた。臨床化学、特に、非常に多くの分
析を必要とすることの多い臨床化学においては、
できるかぎり簡単なやり方で短時間に、多くの測
定を実施できるようにする方法が開発されてき
た。これは一方では、機械化された分析方法を用
いることにより、そして他方では、実質的に仕上
げられた形で利用できる必要な試薬および反応混
合物の使用により達成される。これに関連して、
特殊な用法では試料を、人間の手でもしくは完全
に機械化された方法で貯蔵容器からの反応溶液と
混合する分析方式がある。しかしながら、この溶
液の提供、必要な場合には試料の調製および分布
の追跡およびクリーニング並びに混合方式などは
非常に多くの操作段階を必要とし多くの誤差の原
因ともなる。特に、溶液中における分析用物質は
物により安定性が低いので非常に多くの場合に、
使用し切れなかつた溶液を元に戻すことを必要と
する。さらにまた、試験条件としては常に、異な
る溶液を異なる量で正確に再現しうる状態で添加
することが要求され、このことは、自動方式の場
合に、分析方法の簡単な取替えを不可能にする。 このような難点は種々の試験装置を開発させる
に至つた。すなわち、たとえば被験試料を含浸さ
れた紙のような支持材料または適当な反応容器
中の親液性材料のような固体形の試薬と接触させ
ることは既知である;この形式の装置は溶剤およ
び被験試料をピペツトで加えることだけを要す
る。種々の親液性化した試薬を異なる時点で付与
することにより連続反応の実施が可能になる。こ
の装置は試験の実施の簡易化に寄与するが、適当
な反応容器の製造に非常に大きな問題が生じる。
特に、これらの装置は全ての水性系に共通である
欠点を保有している。すなわち、これらは体液の
分析に必要な如何なる分離および除去工程も実施
できなくし、また実施されるべき分析中にわたり
全ての試薬の添加が必要である。 いわゆる乾式分析法では、他方ではこれらの問
題のいくつかは出発時点から存在しない。この場
合には、被験試料を、通常吸着剤であつて、最も
単純な場合に全ての必要な試薬を最適濃度で一個
のマトリツクス層に含有する支持体上に配置す
る。この結果、他の方法では慣用のピペツトによ
る操作が省略される。さらにまた、このような乾
式装置の貯蔵はそれらの安定性に関するかぎり重
大な問題をもたらさない。しかしながら、準備ま
たは仕上げが不可能であるという事実および干渉
物質の排除が充分にできないという事実が水性方
法の場合とまた同様に、これらの一工程方式の欠
点であることを証明する。 しかしながら、数層に配列された乾燥材料を含
有し、たとえば干渉物質排除用層、濃縮帯域およ
び異なる反応領域および障壁域を包含しうる試験
装置の場合でさえも、被験液体の吸収およびその
先への移送およびまた個別の反応段階の進行は拡
散および毛細管作用にだけ依存し、従つて実際に
追跡またはコントロールがどちらもできない。従
つて、特定の時点における反応の停止および反応
帯域における滞在時間の適応が不可能である。 米国特許第3917453号は試験溶液を吸収するた
めの吸着剤材料およびこれもまた吸着剤材料より
なり被験液体の供給および移送に用いられる圧縮
可能な層を含む試験装置を記載している。この層
は必要な試薬を含有し、被験物質と反応して測色
により評価される染料を生成でき、2つの移送層
間に配置されている。しかしながら、この装置は
多くの欠点を提出する:定量的測定、測光評価お
よび自動化が不可能である;この装置では連続的
に生起する数段階を要する反応の実施が不可能で
あり、また2つの反応帯域間の望ましくない物質
の除去が、必要である場合にも、不可能である。 本発明の目的は上記欠点を回避し得るところの
体液の構成成分の測定装置および方法を提供する
ことにある。 上記の目的は本発明により、少なくとも1つの
圧縮可能なマトリツクスを含有する反応容器より
なる試験装置を用いることにより達成され、本発
明の装置によれば、液体の単純な移送によること
が可能であり、拡散とは無関係に、そして人間の
手でも自動的にも行うことができ。 本発明は、好ましくは円筒形の反応容器中に含
有される少なくとも1つの含浸されたマトリツク
スおよび被験液体を吸収した後にマトリツクスを
圧縮し、反応生成物を放出させる機構を有するこ
とを特徴とする、試薬で含浸された圧縮可能なマ
トリツクスを用いる液体の構成成分を測定するた
めの試験装置に関する。 本発明はまた被験液体を反応容器(好ましくは
円筒形の)中に含有されたマトリツクスに適用
し、反応生成物をマトリツクスの圧縮によりマト
リツクスから分離し、そして直接にまたは1回ま
たはそれ以上含浸したマトリツクスをさらに通過
させた後に移送して測定することを特徴とする試
薬で含浸された圧縮可能なマトリツクスを用いる
液体の構成成分を測定方法に関する。 驚くべきことに、本発明による試験装置は分析
的方法の使用および分析学的効率を可能にし、ま
た水性溶液中における匹敵しうる装置と同様のや
り方で、しかもさらに試薬それ自体が結合するか
または遠心分離、過またはクロマトグラフイ式
分離操作のような試料の追加の調製処理の代りを
することができることが見い出された。 本発明の液体分析用試験装置は分析に必要な分
離、反応および測定の全工程を相互に別々に生起
させる個別の帯域に分割することができる。たと
えば体液分析並びに物質の実際の測定に反応帯域
および場合により表示帯域が必要な場合に、この
装置はまた予備処理帯域、たとえば脱タンパク質
または干渉性物質の除去用の予備処理帯域、をま
た包含する。個別の帯域の性質、数および配列は
この点で自由に組合せることができる。従つて、
たとえば特定の測定においては、分離した予備処
理帯域を省略でき、または数個の異なる反応帯域
を共通の予備処理帯域と連結することができる。 本発明による試験装置では、反応に必要な試薬
の全てを初めから、マトリツクス全体に均一に親
液化させるか、不動化するか、または別の様式で
包含させて、存在させる。被験液体を適用する
と、全マトリツクス帯域にわたる直接のそして十
分な反応剤の混合が生じる。個別の反応帯域は反
応系内で明白に分離されている。すなわち早すぎ
る拡散または混合は生起しない。さらにまた、本
発明による装置は従来技術に比較してさらに多く
の利点を提供する。すなわち、その利点は、たと
えば反応中におけるマトリツクス層の圧縮のよう
な追加の機械的操作により、混合の改善および反
応速度の増加が達成できる;この試験装置は個別
の試験帯域について異なるマトリツクスまたは異
なつて作られたマトリツクスの使用が可能であ
る;評価を目によるばかりでなく、また測光によ
り実施できる;操作は手でそして機械的手段によ
り実施できる;およびマトリツクスの使用は物質
および液体を試験用システムに正確に供給するこ
とを可能にする;そして取り扱いが容易であると
いうことである。 従つて、本発明による装置は従来開示された多
層乾式法の場合に得られる利点(試薬の不安定な
溶液を要しない、ピペツト操作工程が不必要であ
る、そして数個の試験帯域を要しない)を有し、
しかもさらに、反応の全体的進行が拡散に依存せ
ず、従つて相当する水性法の場合におけるよう
に、いずれか望みのやり方で左右でき、中断させ
ることもできる。可能なモジユラー組立原則が試
験帯域および全試験装置の容易な取替えを可能に
する。 本発明の試験装置の基本は試薬および試料の支
持体としておよびまた反応空間として用いられ、
分離媒体として作用し、そしてできるかぎり完全
にしかもいずれの場合も再現しうる様相で溶液を
可逆的に放出できる、可撓性で弾性の吸着剤材料
によりなるマトリツクスにある。このマトリツク
スは特定量の試験液体を完全に吸収し、それ自体
の中に均一に分散でき、しかもこの量を貯蔵で
き、たとえは僅かに過剰の減圧を適用した場合お
よび(または)適当な機械的加圧下に、できるか
ぎり完全にこの量を放出することができる;この
方法は所望により反復できる。さらにまた、この
マトリツクスは適当な機械的および化学的安定性
を有しなければならない。本明細書において、可
撓性および弾性とは、マトリツクスが外部条件が
同じままである場合に、支持容器をその支持のた
めに必要とせずに一定の空間および形を占有する
ことを意味するものと理解されるべきであるすな
わち、圧力の適用によりこの占有している空間お
よび形状を可逆的に変更できるものであるべきで
ある。マトリツクスは1片、数片または相互に自
由であるかまたは結合しており、たとえば結合ま
たは架橋結合により結合しており、その全部また
は大部分が適当な要件を満たしている大多数のセ
グメントによりなることができる。 適当なマトリツクス材料は天然または合成海綿
状および発泡体状の多孔質物質、たとえば種種の
原料の開放細胞形発泡体および複合発泡体、およ
びまたマイクロカプセヴ、顆粒または適当に弾性
にされている吸着剤物質よりなるその他の形状の
物品である。これらの中で、開放細胞形ウレタン
フオーム、特にポリエステルフオームおよび常温
フオームが好ましい。しかしながら、さらにまた
SH基含有フオームのような特殊フオームも、SH
基を必要とする酵素を用いる場合にマトリツクス
として使用でき、または目で見る評価の場合には
透明重合体も使用できる。 これらの物質の圧縮に対する硬度は約2〜
10KPaの範囲内にあるべきであり、2KPa以下の
圧縮に対する硬度を有するものは貧弱な機械的性
質しか示さず、他方、10KPa以上のものは液体
の放出に過度の高圧を必要とする。単位重量は使
用できる物質に対し明白な作用を与えない。 市場で入手できるフオームのいくつかは酵素に
対する強力な阻害作用を示す;この場合には本発
明の実施に従い操作する間に顕著な濁りを生じさ
せることができる。しかしながら、一般に、この
阻害作用は複合試薬の使用により完全に排除でき
る。さらにまた、適当な予備処理によりさらに改
善することもできる。他方、酵素を阻害するマト
リツクスは液体中の酵素の動的測定に特に有利で
あることが証明できる。すなわち、必要な試薬を
含有するマトリツクスに被験液体を含浸し、実際
の測定反応を生起させないかまたはゆつくりとだ
け生起させることが可能である。溶液の全体を試
験帯域に移送する場合には、望ましくない阻害物
質が後に残り、比較的低い初期吸光値で動的測定
を実施できる。 一般に、試薬は試薬の溶液で含浸されているフ
オームのセグメントの1つを親液化することによ
りマトリツクス中に導入する。これは適用される
物質のより大きい安定性に加えて、さらに少量の
試薬を必要とするだけであるという利点を有す
る。従つて、驚くべきことに、たとえばトリクロ
ル酢酸のような凝集剤の助けにより被験試料から
タンパク質を除去する場合に、凝集剤の必要量を
慣用の沈澱方法に比較して1/10以下にまで減じう
ることが見い出された。他の場合に必要とされる
中和の結果として生じる高い塩負担が回避される
ことにより、本発明によれば、直列状態の各種試
験帯域の連結がかくして容易になる。 一般に、関連帯域の操作に要する試薬の全部を
マトリツクス中に各帯域について別々に適用す
る。特別の場合、たとえば試薬が不適合である場
合、または異なる試薬との数反応が同時に生起す
る場合には、必要な試薬を相互に分離して適用す
ることが好ましいこともある。これはこの帯域の
全マトリツクスをそれぞれ異なる物質を含有する
個別のマトリツクスセグメントから構成すること
により行なうと好ましい。このマトリツクスセグ
メントはいずれか所望の形および寸法を有するこ
とができ、たとえばこれらは相互に独立している
か、または結合または機械的接続のような適当な
手段により、相互に連結しており、連結の前また
は後に反応容器に入れる円形セグメント、デイス
クまたは球状体よりなることができる。 特別の場合に、1つの帯域から次の帯域への試
料溶液の完全な移送は確保されねばならないが、
次の帯域で妨害作用をするであろう試薬は同時に
移送されるべきではないことが必要であることが
ある。これは適当に作成されたマトリツクスの介
在または試薬の不動化を必要とし、たとえば吸着
性手段により、カプセル封入により、または化学
的方法により実施できる。この形状で、異なる反
応条件、たとえば異なるPH値または相互干渉を生
じる試薬を有する。直列に連結される数帯域を連
結することができる。含浸および親液化による適
用が不可能である場合に、物質はまた液体形で、
たとえばマトリツクス中に包含させることによ
り、準備しておくこともできる。 物質を重合体系支持材料上に化学的方法により
不動化させるための各種の可能な手段は文献から
既知である。列挙できる例として、官能性基を有
する支持体に結合させる方法またはグルタルアル
デヒド、アクリルアミド等により交差結合させる
方法がある。低分子量物質はポリウレタンフオー
ム、特にいわゆる常温フオーム上に、トリアジン
法〔Biochem.J.109、137(1968)〕と呼ばれる適
当に適合する変法により、不動化することもでき
る。この方法はOH、SHまたはNH2基を有する
大量の化合物をフオームに、フオームの約
1μmol/mlの結合収率で結合させることができ
る。試薬それら自体と同様に、短鎖および長鎖誘
導体、たとえばデンプンまたはデキストランのよ
うな重合体に結合した誘導体を結合させること
も、またはこれらの誘導体をフオーム中に物理的
手段によりまたは包摂により保有させることがで
きることは勿論のことである。 反応容器は円錐形出口を有するシリンダーの形
を有すると好ましい;ピペツト、試料装入用シリ
ンジまたは5〜30mmの直径および10〜150mmの長
さを有するいわゆる使い捨てシリンジの使用も好
ましい。しかしながら、またキユベツト(浅い水
ガメ)に似た反応容器も使用できる。これらの反
応容器は透明または部分的に透明なプラスチツク
またはガラスもしくは金属のような固体材料から
なることができる。可撓性の透明プラスチツクが
好ましい。 もう1つの特別の態様によれば、本発明の試験
装置は1個のマトリツクスばかりでなく、また数
個のマトリツクスを相互に上方に向つて配置して
有し、これらのマトリツクスはスペーサー材料、
有孔中間デイスクまたは反応容器のくびれのよう
な液体に対し透過性の手段により相互に分離され
ている。これらの手段および中間デイスクの孔の
寸法は分析を受ける液体が個別のマトリツクス帯
域間に運ばれると、流動および拡散機作に影響を
及ぼすことができる。中間デイスクは、特別の圧
力を加えると、取りはずしのできるような様式で
反応容器内に装備できる。 反応容器が個別のマトリツクス間でくびれてい
る場合には、これらのくびれ部分を外部からの加
圧により横側から封鎖できる;この間にマトリツ
クスが同様に圧縮されると、液体が排出され、圧
力を放出するとフオームにより完全に再吸収され
る。この圧縮操作は有孔プランジヤーを押すこと
により実施することもできる。 図面は本発明による装置の例を図解式に示すも
のである。この図示された具体例は狭域部2が狭
くなつている、キユーベツト形の反応容器1より
なる。3は本試験装置の表示帯域または反応容器
の外部で評価される液体用の受容域のどちらかで
ある。試薬で含浸されたマトリツクス4は中間デ
イスク5により相互に分離されている;上方の層
6は分配層であり、そしてプランジヤーは7で示
されている。 本発明の方法は本発明による装置を用いて、被
験試料を反応容器の上方のマトリツクスに慣用の
適用手段を通して適用することにより行なう;稀
釈に要する溶剤もまた同時に加える。液体の試料
がこのマトリツクス層の帯域中に試料との単なる
接触による毛細作用により吸収されうることは勿
論のことである。この方法は反応容器の上方部を
適当に設計することにより、たとえば特定容量を
保有する室を形成することにより、促進させるこ
とができる。第1のマトリツクス層の上に追加の
分配層を設置することもでき、これは、たとえば
紙の層よりなることができる。被験溶液はかく
して適用前または適用後に稀釈できる。次いで、
操作をさらに直ちに実施できるし、また反応容器
を貯蔵しておくこともできる。 一定の反応時間の後に、第1のマトリツクス層
をそのための適当な機構、たとえばプランジヤー
により圧縮する。この間に、圧力はマトリツクス
は圧縮されるが、中間デイスクがその位置にとど
まるように調整する。これはマトリツクス中に含
まれる液体を第2のマトリツクスに移送すること
を確実にする。前記のマトリツクスの性質はこの
場合に、個別のマトリツクス間の流逸を封じる。
脱タンパク質、全血の成分の分離、同族酵素の分
離、免疫反応、特異的沈殿または複合体の形成、
もしくは酵素的または化学的決定反応のような異
なる部分反応がこのやり方で相互に別々に実施で
きる。さらにまた、適当な中間層により、2つの
帯域間に物質を保有することもできる。これらの
中間層はまたフオーム、前処理したフオームまた
は紙もしくはその他の吸収性材料から作られたフ
イルター層よりなることができる。 被験液体を1つの帯域から別の帯域に移送する
ことは必須である。定量的移送が好ましいが、使
用するマトリツクス材料から達成はできない。通
常、液体の約2〜15%がマトリツクスにより引き
止められる。しかしながら、このパーセンテージ
は使用されるマトリツクスについて再現でき、従
つて一定因数として評価に組入れる。 評価はそれ自体慣用のやり方で全ての慣用の方
法により行なう。光学的または反射測定式評価が
好ましい。 (最後の)マトリツクスを通過した後の反応溶
液は反応容器内の測定セルに達し、反応容器内で
評価される。しかしながら、反応溶液を反応容器
の外部に位置する測定セルに移し、そこで評価を
行なうこともできる。しかしながら、特別の表示
反応もまた、たとえば気体拡散を経る表示または
電気化学的手段による測定のように実施できる。 本発明による方法および試験装置は血液、血清
または尿の構成成分の測定に特に適しているの
で、被験液体としては体液を原則として使用して
いる。 本発明を次例によりさらに詳細に説明する。 例 1 血清試料の脱タンパク質 デイスク形セグメント(直径15mm、高さ4mm)
をポリウレタン常温フオーム(Metzeler、
Memmingen、製のR6590フオーム)から切り取
る。これらのセグメントの中央にトリクロル酢酸
の溶液(2モル/)50μを適用することによ
り、セグメントを含浸し、これらが5×10-5モル
のトリクロル酢酸含有量を有するまで乾燥させ
る。このやり方で作成したマトリツクスセグメン
トの各々を一連の10ml使い捨てシリンジの1個に
装入する。異なつて一定の量のグルコースを含有
する血清(5.5mg/dlタンパク質含量)の試料10μ
を各セグメントの中央に加える。水1.1mlで含
浸され、シリンジのプランジヤーに固定されたポ
リウレタンポリエステルフオーム(Metzeler製
のME6060フオーム)よりなるマトリツクスセグ
メント(直径15mm、高さ16mm)を次に各々につい
てプランジヤーと一緒に上から装入し、それが停
止するまで加圧する。タンパク質含有量(ビユー
レツト法)およびグルコース含有量(グルコース
−デヒドロゲナーゼ法)を、圧力により流出した
総溶液について、次式に従い決定する: C=F×E (式中Eは365nmで測定した吸光度である)。因
数Fは稀釈、ブランク値およびグルコースのマト
リツクスにおける損失を考慮したもので、標準溶
液を用いる一連の試験で710であることが見い出
された。
【表】
これらの数値は脱タンパク質が成功しているこ
とおよびグルコース値が満足な正確度で導入され
た濃度を再生していることを示している。 例 2 グルコースの測定 シリンダー状マトリツクスセグメント(直径15
mm、高さ16mm)をポリウレタン−ポリエステルフ
オーム(Metzeler、Memmingen、製のME6060
フオーム)から切り取り、洗浄抽出する。乾燥し
たセグメントに次の成分を含有する溶液1.1mlで
含浸させ、次いで親液化する: リン酸塩緩衝液、PH7.6 0.2モル/ 塩化ナトリウム 0.15モル/ グルコース−デヒドロゲナーゼ 5kU/ ムタロターゼ 0.1KU/ NAD+ 1ミリモル/ エチレンジアミンテトラアセテート
25ミリモル/ かくして調製した反応マトリツクスに各々が限
定量のグルコース10μを含有する一連の脱タン
パク質した血清試料1.1mlを10ml使い捨てシリン
ジに吸着により加える。10分後に、シリンジのプ
ランジヤーに圧力を加えることにより、溶液全部
をキユベツト中にしぼり出す。試料中のグルコー
ス濃度は365nmの吸光度(F=647)で決定す
る。次の濃度のグルコース〔mg/100ml〕が検出
された。これは慣用の測定法(同様の試験条件を
用いる手による試験)で得られる結果に比較し
て、良好な一致を示す: 手による試験 50 80 100 165 200 370 435 500 マトリツクス法 50 79 102 161 204 365 427
485 例 3 タンパク質の測定 シリンダー状マトリツクスセグメント(直径12
mm、高さ8mm)をポリウレタン常温フオーム
(Metzeler、Memmingen、製のR7295フオーム)
から切り取り、洗浄抽出し、乾燥させ、次いで次
の成分を含有する溶液0.5mlを含浸させ、次に親
液化する。かくして調製された反応マトリツクス
に、5ml使い捨てシリンジ中で各種量のアルブミ
ン含有試料の稀釈溶液(試料10μ+水0.5ml)を
加える。マトリツクスセグメント中の溶液を10分
間の間に、マトリツクス上の空間に数回圧出し、
次に有孔プランジヤーを装入し、ついでプランジ
ヤーを数回押すことによりフオーム中に再吸収さ
せる。シリンジの出口はこの間中封じておく。プ
ランジヤーを次に無孔プランジヤーと取替え、溶
液の全部をキユベツト中に圧出し、この溶液の
546nmにおける吸光度を測定し、試薬溶液のブ
ランク値と比較する。出発試料中のタンパク質濃
度が次式により測定できる(F=15): タンパク質〔g/100ml〕 導入 実測 2.0 2.1 3.0 3.0 5.0 4.9 6.0 6.2 8.0 7.9 10.0 10.1 12.0 11.8 例 4 グルタメート−オキザルアセテート−トランス
アミナーゼ(GOT)の測定 シリンダー形マトリツクスセグメント(直径20
mm、高さ30mm)をポリウレタン−ポリエステルフ
オーム(Metzeler、Memmingen、製のME6060
フオーム)から引り取り、洗浄抽出する。この乾
燥させたセグメントの半分(セグメント)に次
の成分を含有する溶液3mlを含浸し、次に親液化
する: リン酸塩緩衝液、PH7.4 80ミリモル/ L−アスパラテート 200ミリモル/ NADH 0.18ミリモル/ アルブミン 1g/ LDH ≧1.2KU/ MDH ≧0.6KU/ セグメントの残りの半分(セグメント)に同
様のやり方で次の成分を含有する溶液3mlを加
え、これらの次に親液化する。一連の20ml使い捨
てシリンジの各々中で、セグメントを有孔ポリ
エチレン中間デイスク(直径20mm、厚さ2mm)、
次にセグメントでおおう。標準血清の稀釈試料
(異なる水準で調製されたGOT活性を有する血清
500μ+生理食塩溶液2ml)2.5mlをセグメント
に加え、5分後に、シリンジのプランジヤーを
押し下げることによりセグメントに移す。この
操作で、適用される圧力はできるだけ完全に移行
させるが、中間デイスクの移動を生じさせないに
十分なだけにする。さらに2分後に、溶液全部を
プランジヤーの完全押し下げによりキユベツト中
に圧出し、334nmでの吸光曲線を記録する。被
験試料の酵素濃度は得られた曲線を勾配から算出
できる(F=1471): GOT〔U/〕 導 入 実 測 2.9 3.2 5.3 5.0 14 14 23 21 40 38 57 58 74 76 109 111 143 140 例 5 脱タンパクとグルコースの測定 グルコースの測定用のセグメント(例2)およ
び脱タンパク用セグメント(例1)を10ml使い捨
てシリンジ中において数個の孔を有するポリエチ
レンデイスク(直径15mm、厚さ2mm)により分け
て相互に上下に配置する。血清中のグルコース含
有量を検査するために、例1に記載のように異な
つて定めた量のグルコースを含有する血清試料
(タンパク質含量5.5mg/dl)10μをトリクロル
酢酸で含浸した上方のセグメントの各々に加え、
水1.1mlとともにグルコース測定用セグメントに
通す。この操作中の適用圧力は溶液の全部をでき
るだけ完全に移行させるが中間デイスクを移動さ
せないのに充分なだけにする。10分後に、全溶液
を、プランジヤーを停止点に達するまで押し通す
ことによりキユベツト中に通す。グルコース濃度
は365nmにおける吸光度の測定により測定する。
グルコース20〜>500mg/dlの直線状測定範囲が
例2と同様に得られる。 例 6 グルコースの測定 シリンダー形マトリツクスセグメント(直径15
mm、高さ16mm)をポリウレタン−ポリエステルフ
オーム(Metzeler、Memmingen、製のME6060
フオーム)から切り取り、洗浄により抽出する。
乾燥させたセグメントを次の成分を含有する溶液
1mlで含浸し、次いで親液化する: リン酸塩緩衝液、PH7.5 20ミリモル/ ジアホラーゼ 0.2KU/ 3−(4−ヨードフエニル)−2−(4−ニトロフ
エニル)−5−フエニル−2H−テトラゾリウムク
ロリド 0.6モル/ 10ml使い捨てシリンジ中で数個の孔を有するポ
リエチレンデイスクにより分離して、かくして調
製された各反応マトリツクスをグルコース測定用
反応マトリツクスの相当するセグメント(例2参
照)でおおう。ここに、脱タンパク質血清試料
1.1mlを例2と同様に、加え、2〜3分後に、全
溶液をジアホラーゼ/テトラゾリウム塩セグメン
トに移す。10分後に、試料で含浸されたマトリツ
クスの色を色比較表を用いて目で比較することに
より、または圧出された溶液の吸光度(400〜
600nm)を測定することにより、評価を行なう。
例2の結果と同様の結果が得られる。 例 7 脱タンパク質およびグルコースの目による測定 10ml使い捨てシリンジ中で脱タンパク質用セグ
メント(例1)をグルコース測定用セグメント
(例6)の上におき、これらは各場合に、数個の
孔を有するポリエチレンデイスク(直径15mm、厚
さ2mm)により分離する。一定量のグルコースを
含有する一連の血清試料(タンパク質含有量5.5
mg/dl)10μのトリクロル酢酸を充填したマト
リツクスの各々の中央に適用する。この脱タンパ
ク質化された試料を次に例5と同様に、すすぎ用
溶液と一緒にグルコース測定域に移し、さらに2
〜3分後にジアホラーゼ/テトラゾリウム塩セグ
メントに移す。さらに10分後に、色比較表を用い
て目により、または圧出された溶液の吸光度
(578nm)により、評価を行なう。例5の結果と
同様の結果が得られる。
とおよびグルコース値が満足な正確度で導入され
た濃度を再生していることを示している。 例 2 グルコースの測定 シリンダー状マトリツクスセグメント(直径15
mm、高さ16mm)をポリウレタン−ポリエステルフ
オーム(Metzeler、Memmingen、製のME6060
フオーム)から切り取り、洗浄抽出する。乾燥し
たセグメントに次の成分を含有する溶液1.1mlで
含浸させ、次いで親液化する: リン酸塩緩衝液、PH7.6 0.2モル/ 塩化ナトリウム 0.15モル/ グルコース−デヒドロゲナーゼ 5kU/ ムタロターゼ 0.1KU/ NAD+ 1ミリモル/ エチレンジアミンテトラアセテート
25ミリモル/ かくして調製した反応マトリツクスに各々が限
定量のグルコース10μを含有する一連の脱タン
パク質した血清試料1.1mlを10ml使い捨てシリン
ジに吸着により加える。10分後に、シリンジのプ
ランジヤーに圧力を加えることにより、溶液全部
をキユベツト中にしぼり出す。試料中のグルコー
ス濃度は365nmの吸光度(F=647)で決定す
る。次の濃度のグルコース〔mg/100ml〕が検出
された。これは慣用の測定法(同様の試験条件を
用いる手による試験)で得られる結果に比較し
て、良好な一致を示す: 手による試験 50 80 100 165 200 370 435 500 マトリツクス法 50 79 102 161 204 365 427
485 例 3 タンパク質の測定 シリンダー状マトリツクスセグメント(直径12
mm、高さ8mm)をポリウレタン常温フオーム
(Metzeler、Memmingen、製のR7295フオーム)
から切り取り、洗浄抽出し、乾燥させ、次いで次
の成分を含有する溶液0.5mlを含浸させ、次に親
液化する。かくして調製された反応マトリツクス
に、5ml使い捨てシリンジ中で各種量のアルブミ
ン含有試料の稀釈溶液(試料10μ+水0.5ml)を
加える。マトリツクスセグメント中の溶液を10分
間の間に、マトリツクス上の空間に数回圧出し、
次に有孔プランジヤーを装入し、ついでプランジ
ヤーを数回押すことによりフオーム中に再吸収さ
せる。シリンジの出口はこの間中封じておく。プ
ランジヤーを次に無孔プランジヤーと取替え、溶
液の全部をキユベツト中に圧出し、この溶液の
546nmにおける吸光度を測定し、試薬溶液のブ
ランク値と比較する。出発試料中のタンパク質濃
度が次式により測定できる(F=15): タンパク質〔g/100ml〕 導入 実測 2.0 2.1 3.0 3.0 5.0 4.9 6.0 6.2 8.0 7.9 10.0 10.1 12.0 11.8 例 4 グルタメート−オキザルアセテート−トランス
アミナーゼ(GOT)の測定 シリンダー形マトリツクスセグメント(直径20
mm、高さ30mm)をポリウレタン−ポリエステルフ
オーム(Metzeler、Memmingen、製のME6060
フオーム)から引り取り、洗浄抽出する。この乾
燥させたセグメントの半分(セグメント)に次
の成分を含有する溶液3mlを含浸し、次に親液化
する: リン酸塩緩衝液、PH7.4 80ミリモル/ L−アスパラテート 200ミリモル/ NADH 0.18ミリモル/ アルブミン 1g/ LDH ≧1.2KU/ MDH ≧0.6KU/ セグメントの残りの半分(セグメント)に同
様のやり方で次の成分を含有する溶液3mlを加
え、これらの次に親液化する。一連の20ml使い捨
てシリンジの各々中で、セグメントを有孔ポリ
エチレン中間デイスク(直径20mm、厚さ2mm)、
次にセグメントでおおう。標準血清の稀釈試料
(異なる水準で調製されたGOT活性を有する血清
500μ+生理食塩溶液2ml)2.5mlをセグメント
に加え、5分後に、シリンジのプランジヤーを
押し下げることによりセグメントに移す。この
操作で、適用される圧力はできるだけ完全に移行
させるが、中間デイスクの移動を生じさせないに
十分なだけにする。さらに2分後に、溶液全部を
プランジヤーの完全押し下げによりキユベツト中
に圧出し、334nmでの吸光曲線を記録する。被
験試料の酵素濃度は得られた曲線を勾配から算出
できる(F=1471): GOT〔U/〕 導 入 実 測 2.9 3.2 5.3 5.0 14 14 23 21 40 38 57 58 74 76 109 111 143 140 例 5 脱タンパクとグルコースの測定 グルコースの測定用のセグメント(例2)およ
び脱タンパク用セグメント(例1)を10ml使い捨
てシリンジ中において数個の孔を有するポリエチ
レンデイスク(直径15mm、厚さ2mm)により分け
て相互に上下に配置する。血清中のグルコース含
有量を検査するために、例1に記載のように異な
つて定めた量のグルコースを含有する血清試料
(タンパク質含量5.5mg/dl)10μをトリクロル
酢酸で含浸した上方のセグメントの各々に加え、
水1.1mlとともにグルコース測定用セグメントに
通す。この操作中の適用圧力は溶液の全部をでき
るだけ完全に移行させるが中間デイスクを移動さ
せないのに充分なだけにする。10分後に、全溶液
を、プランジヤーを停止点に達するまで押し通す
ことによりキユベツト中に通す。グルコース濃度
は365nmにおける吸光度の測定により測定する。
グルコース20〜>500mg/dlの直線状測定範囲が
例2と同様に得られる。 例 6 グルコースの測定 シリンダー形マトリツクスセグメント(直径15
mm、高さ16mm)をポリウレタン−ポリエステルフ
オーム(Metzeler、Memmingen、製のME6060
フオーム)から切り取り、洗浄により抽出する。
乾燥させたセグメントを次の成分を含有する溶液
1mlで含浸し、次いで親液化する: リン酸塩緩衝液、PH7.5 20ミリモル/ ジアホラーゼ 0.2KU/ 3−(4−ヨードフエニル)−2−(4−ニトロフ
エニル)−5−フエニル−2H−テトラゾリウムク
ロリド 0.6モル/ 10ml使い捨てシリンジ中で数個の孔を有するポ
リエチレンデイスクにより分離して、かくして調
製された各反応マトリツクスをグルコース測定用
反応マトリツクスの相当するセグメント(例2参
照)でおおう。ここに、脱タンパク質血清試料
1.1mlを例2と同様に、加え、2〜3分後に、全
溶液をジアホラーゼ/テトラゾリウム塩セグメン
トに移す。10分後に、試料で含浸されたマトリツ
クスの色を色比較表を用いて目で比較することに
より、または圧出された溶液の吸光度(400〜
600nm)を測定することにより、評価を行なう。
例2の結果と同様の結果が得られる。 例 7 脱タンパク質およびグルコースの目による測定 10ml使い捨てシリンジ中で脱タンパク質用セグ
メント(例1)をグルコース測定用セグメント
(例6)の上におき、これらは各場合に、数個の
孔を有するポリエチレンデイスク(直径15mm、厚
さ2mm)により分離する。一定量のグルコースを
含有する一連の血清試料(タンパク質含有量5.5
mg/dl)10μのトリクロル酢酸を充填したマト
リツクスの各々の中央に適用する。この脱タンパ
ク質化された試料を次に例5と同様に、すすぎ用
溶液と一緒にグルコース測定域に移し、さらに2
〜3分後にジアホラーゼ/テトラゾリウム塩セグ
メントに移す。さらに10分後に、色比較表を用い
て目により、または圧出された溶液の吸光度
(578nm)により、評価を行なう。例5の結果と
同様の結果が得られる。
図面は本発明による装置の代表例を図解式に示
すものである。 1……反応容器、2……狭域部、3……キユベ
ツト、4……マトリツクス、5……中間デイス
ク、6……上方層、7……プランジヤー。
すものである。 1……反応容器、2……狭域部、3……キユベ
ツト、4……マトリツクス、5……中間デイス
ク、6……上方層、7……プランジヤー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 試薬を含浸した圧縮可能なマトリツクスを用
いる液体の構成成分を測定する試験装置であつ
て、少なくとも1種の含浸マトリツクスを含有す
る反応容器、好ましくは円筒状の反応容器と、被
験液体を吸収させた後に、このマトリツクスを圧
縮させて、反応生成物を放出させる機構とを有す
ることを特徴とする試験装置。 2 数個のマトリツクスが液体透過性の機構によ
り相互に分離されて、上下に配置されている特許
請求の範囲第1項の試験装置。 3 反応容器がピペツトまたは注射用シリンジの
形を有することを特徴とする特許請求の範囲第1
項の試験装置。 4 液体に対し透過性の機構が反応容器の絞り中
間デイスク又はスペース材料である、特許請求の
範囲第1項〜第3項のいずれかに記載の試験装
置。 5 マトリツクスがデイスクの形を有する、特許
請求の範囲第1項〜第4項のいずれかに記載の試
験装置。 6 マトリツクスが種々の試薬で含浸された数個
のセグメントよりなる、特許請求の範囲第1項〜
第5項のいずれかに記載の試験装置。 7 好ましくは紙よりなる分配層が少なくとも
1つのマトリツクス上に配置されている、特許請
求の範囲第1項〜第6項のいずれかに記載の試験
装置。 8 最後のマトリツクスから流出する液体を受容
するために使用される反応容器の箇所がインジケ
ーター域を形成している、特許請求の範囲第1項
〜第7項のいずれかに記載の試験装置。 9 被験液体を好ましくは円筒形の反応容器に含
有されたマトリツクスに適用し、次いで反応生成
物をマトリツクスの圧縮によりマトリツクスから
分離し、次にこれを、直接に、または含浸された
マトリツクスを1回もしくはそれ以上さらに通過
させた後に、測定することを特徴とする試薬で含
浸された圧縮可能なマトリツクスを使用する液体
の構成成分を測定する方法。 10 マトリツクスの圧縮を、円筒形反応容器の
プランジヤーまたはシリンダーの圧力により行な
う、特許請求の範囲第9項に記載の方法。 11 流通を、異なる様相で含浸された数個のマ
トリツクスに連続的に通して行なう、特許請求の
範囲第9項または第10項に記載の方法。 12 測定を、反応容器中に存在し、最後のマト
リツクスの通過後に生成する液体について行な
う、特許請求の範囲第9項〜第11項のいずれか
に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813137014 DE3137014A1 (de) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | "testsystem und verfahren zur bestimmung von inhaltsstoffen von fluessigkeiten". |
| DE3137014.4 | 1981-09-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5862561A JPS5862561A (ja) | 1983-04-14 |
| JPH0321070B2 true JPH0321070B2 (ja) | 1991-03-20 |
Family
ID=6141969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57161079A Granted JPS5862561A (ja) | 1981-09-17 | 1982-09-17 | 液体の構成成分を測定する試験装置および方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0075184B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5862561A (ja) |
| CS (1) | CS248032B2 (ja) |
| DD (1) | DD204164A5 (ja) |
| DE (2) | DE3137014A1 (ja) |
| IL (1) | IL66808A0 (ja) |
| ZA (1) | ZA826768B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3505631A1 (de) * | 1985-02-19 | 1986-08-21 | Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von reagenzloesungen |
| US4898813A (en) * | 1986-04-04 | 1990-02-06 | Albarella James P | Catalytic test composition intended to produce a range of colors |
| FR2610112A1 (fr) * | 1987-01-26 | 1988-07-29 | Ibal | Dispositif pour l'analyse d'une substance par un reactif |
| EP0532762B1 (en) * | 1991-03-28 | 1998-09-09 | Nippon Shoji Kabushiki Kaisha | Simple analyzing device |
| AU732386B2 (en) * | 1996-11-27 | 2001-04-26 | Durand (Assignees) Limited | Methods and apparatus for enhancement of mass transfer of a fluid in a porous matrix system containing biomass |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| IT1006557B (it) * | 1971-09-08 | 1976-10-20 | Bagshawe Kenneth Dawson | Cella di reazione particolarmente utile in prove di radioimmunita |
| US3917453A (en) * | 1974-08-16 | 1975-11-04 | Polaroid Corp | Method and device for determining the concentration of a substance in a fluid |
| US3933594A (en) * | 1974-08-16 | 1976-01-20 | Polaroid Corporation | Method and device for determining the concentration of a substance in a fluid |
| DE2557060C3 (de) * | 1975-12-18 | 1979-07-19 | Riedel-De Haen Ag, 3016 Seelze | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von in Lösung befindlichen Ionen |
-
1981
- 1981-09-17 DE DE19813137014 patent/DE3137014A1/de not_active Withdrawn
-
1982
- 1982-09-08 DE DE8282108237T patent/DE3262156D1/de not_active Expired
- 1982-09-08 EP EP82108237A patent/EP0075184B1/de not_active Expired
- 1982-09-09 CS CS826525A patent/CS248032B2/cs unknown
- 1982-09-15 DD DD82243273A patent/DD204164A5/de unknown
- 1982-09-15 ZA ZA826768A patent/ZA826768B/xx unknown
- 1982-09-16 IL IL66808A patent/IL66808A0/xx unknown
- 1982-09-17 JP JP57161079A patent/JPS5862561A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ZA826768B (en) | 1983-07-27 |
| DD204164A5 (de) | 1983-11-16 |
| EP0075184A1 (de) | 1983-03-30 |
| DE3262156D1 (en) | 1985-03-14 |
| EP0075184B1 (de) | 1985-01-30 |
| IL66808A0 (en) | 1982-12-31 |
| CS248032B2 (en) | 1987-01-15 |
| DE3137014A1 (de) | 1983-03-24 |
| JPS5862561A (ja) | 1983-04-14 |
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