JPH04316497A - 分析素子及びその製造方法 - Google Patents

分析素子及びその製造方法

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JPH04316497A
JPH04316497A JP8272891A JP8272891A JPH04316497A JP H04316497 A JPH04316497 A JP H04316497A JP 8272891 A JP8272891 A JP 8272891A JP 8272891 A JP8272891 A JP 8272891A JP H04316497 A JPH04316497 A JP H04316497A
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JP
Japan
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analytical element
reagent layer
layer
coupler
enzyme
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Pending
Application number
JP8272891A
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English (en)
Inventor
Takashi Murakami
隆 村上
Seiji Hidaka
日高 誠司
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばザルコシンオキ
シダーゼ等の酵素を含有させた分析素子に関するもので
ある。
【0002】
【発明の背景】例えば、特開昭64−98952号公報
に記載されているクレアチニナーゼ、クレアチナーゼ、
ザルコシンオキシダーゼ、ペルオキシダーゼ等の酵素を
用いてクレアチニンを測定する分析素子は、これらの酵
素を水に溶解させた後、ゼラチン溶液に添加したり、あ
るいは酵素を直接ゼラチン溶液に添加し、このようにし
て得られた酵素含有試薬層溶液を支持体上に塗布するこ
とで製造されている。
【0003】しかしながら、このようにして得られた分
析素子は、性能にバラツキが大きい問題点が有る。特に
、前記酵素が含有される試薬層溶液中に、例えば7−ク
ロロ−3−(2−ヘキシルデシルスルホニルエチル)−
6−メチル−ピラゾロ−〔3,2−c〕−s−トリアゾ
ール等のカプラーをオイルプロテクト法を用いて分散含
有させた場合にあっては、感度が著しく低下し、同時再
現性が良くない問題点が有る。
【0004】又、このようなカプラー含有試薬溶液の塗
布に際して、はじき等の塗布故障が起きやすく、塗膜の
厚みにバラツキが大きい等の問題点も有る。
【0005】
【発明の開示】本発明の目的は、同時再現性が高く、か
つ、保存性が良い分析素子を提供することである。この
本発明の目的は、支持体上に、例えばオイルプロテクト
法で分散されたカプラー及び酵素を含有する試薬層を有
する生物学的流体試料中の特定成分を分析する為の分析
素子であって、前記試薬層に該試薬層固形分の約10重
量%以上のタンパク質を含有させたことを特徴とする分
析素子によって達成される。
【0006】又、支持体上に、例えばオイルプロテクト
法で分散されたカプラー及び酵素を含有する試薬層を有
する生物学的流体試料中の特定成分を分析する為の分析
素子の製造方法であって、該試薬層固形分の約10重量
%以上となるように配合されたタンパク質含有溶液中に
前記酵素が添加されて作成された前記オイルプロテクト
法で分散されたカプラー、酵素及びタンパク質含有溶液
が前記支持体上に塗布されることを特徴とする分析素子
の製造方法によって達成される。
【0007】尚、上記の分析素子が生物学的流体試料中
のクレアチン及び/又はクレアチニンを分析する為の分
析素子である場合にあっては、クレアチナーゼが少なく
とも一つの試薬層と展開層とに含有され、そしてザルコ
シンオキシダーゼが試薬層に含有されることが好ましく
、又、クレアチニン分析素子の場合には、さらにクレア
チニナーゼを少なくとも一つの試薬層に含有することが
好ましい。このクレアチナーゼの含有量は試薬層よりも
展開層において多いことが、特に試薬層におけるクレア
チナーゼの含有量と展開層におけるクレアチナーゼの含
有量との比が1対10〜100であることが好ましい。 又、クレアチナーゼの含有量は25000〜20000
0I.U./m2 であることが好ましく、クレアチニ
ナーゼの含有量はクレアチナーゼの含有量に対して1/
2000〜1/15であることが好ましい。
【0008】本発明がクレアチン及び/又はクレアチニ
ン測定用の分析素子に応用された場合について説明する
と、次の通りである。クレアチン及び/又はクレアチニ
ンの分析は、下記の一連の反応(1)ないし(4)によ
って行われる。
【0009】
【化1】
【0010】これらの反応は、クレアチニナーゼ、クレ
アチナーゼ、ザルコシンオキシダーゼ及び過酸化性物質
によってそれぞれ触媒される。クレアチニナーゼ及びク
レアチナーゼは、多数の供給源から市場で得られる。種
々の微生物資源から単離された各酵素の若干の種類が文
献に知られている。37℃で6.5の至適pHを有する
クレアチニナーゼ及び37℃で7.7の至適pHを有す
るクレアチナーゼ(両者共にフラボバクテリウムの菌株
から得られる)が好ましい。
【0011】ザルコシンオキシダーゼも多数の供給源か
ら得られる。例えば、特開昭55−34001号公報、
特開昭56−92790号公報、特開昭61−1621
74号公報に記載されている。過酸化性物質はペルオキ
シダーゼを含む。本発明に有用なペルオキシダーゼは植
物又は微生物由来のものである。
【0012】本発明に用いられる色素前駆体としてのカ
プラーは、特開昭57−94653号公報、特開昭57
−94654号公報、特開昭57−94655号公報、
特開昭60−47696号公報、特開昭63−1271
58号公報、特開昭63−205564号公報、特開平
1−35369号公報に開示されているものを使用する
ことができる。尚、特開昭60−47696号公報に記
載の耐拡散性カプラーを使用することが好ましい。カプ
ラーの含有量は、カプラーの種類によって異なるが、約
1〜5g/m2 が好ましい。
【0013】カプラーを試薬層に含有させる場合は、有
機溶媒に溶解した後、塗布液に添加することができる。 カプラー、特に耐拡散性のカプラーを試薬層中にも含有
させる場合、写真技術に用いられるオイルプロテクト法
で添加することが好ましい。具体的には、耐拡散性カプ
ラーを高沸点溶媒と共に有機溶媒に溶解し、アニオン系
界面活性剤及び/又は非イオン系界面活性剤を含むゼラ
チン等の親水性コロイドを含む水溶液と混合し、高速回
転ミキサ、コロイドミル又は超音波分散装置等で乳化分
散すればよい。この時、用いられる高沸点溶媒としては
フタル酸ジブチル等が好ましく用いられ、その量は試薬
層固形分に対して2〜8重量%が好ましい。
【0014】本発明においては、ザルコシンオキシダー
ゼ等の酵素及び7−クロロ−3−(2−ヘキシルデシル
スルホニルエチル)−6−メチル−ピラゾロ−〔3,2
−c〕−s−トリアゾール等のカプラーが試薬層に含有
される訳であるが、例えば牛血清アルブミン等のタンパ
ク質が試薬層固形分の約10重量%以上、好ましくは1
5重量%以上含まれる。牛血清アルブミン等のタンパク
質を試薬層に含有せしめるには、試薬層固形分の約10
重量%以上となるように配合された牛血清アルブミン等
のタンパク質含有溶液中にザルコシンオキシダーゼ等の
酵素を溶解させ、この溶液を上記カプラー含有親水性コ
ロイド水溶液に添加混合し、これを支持体上に塗布すれ
ば良い。
【0015】そして、このようにして塗設された試薬層
は、塗布に際してはじき等の塗布ムラが起きにくいもの
であり、塗膜の厚みにバラツキが少なく、さらにはザル
コシンオキシダーゼの酵素活性の低下が起きにくいもの
であり、高感度で、かつ、バラツキの少ない分析素子が
得られる。しかも、バラツキが少ないものであるから、
製造ロットを大きく出来、従って製造コストが低廉とな
り、かつ、バラツキも少なくなる。
【0016】本発明の分析素子は、製造上又は操作上の
有利性の為に、一般の分析素子に用いられる一種又は二
種以上の他の添加物を含有することができる。このよう
な添加物には、界面活性剤、イオンキレート化剤、緩衝
剤、溶剤、硬化剤、抗酸化剤、及び類似物が含まれる。 界面活性剤は非イオン性、イオン性を問わずに用いられ
るが、非イオン性界面活性剤は、有機溶媒にも水にも良
く溶解することから有用な塗布助剤であると共に、生物
学的流体試料を多孔性展開層上に垂らした際の展開速度
の向上に有効であるから、特に好ましいものである。界
面活性剤として有用な具体例としては、トリトンX−1
00(オクチルフェノキシポリエトキシエタノール、ロ
ームアンドハース社製)、サーファクタント10G(p
−ノニルフェノキシポリグリシドール、オリーン社製)
、アルカノールXC(ジイソプロピルナフチルスルホン
酸ナトリウム、デュポン社製)、トリイソプロピルナフ
タレンスルホン酸ナトリウム、フルオロテンサイドFT
−248(パーフルオロオクチルスルホン酸テトラエチ
ルアンモニウム塩、バイエル社製)、フロラードFC−
170C(パーフルオロアルキルポリオキシエチレンエ
タノール、3M社製)等の非イオン性及びイオン性界面
活性剤を挙げることができる。特に、多孔性展開層に含
まれる界面活性剤としては非イオン系界面活性剤が好ま
しく、次の R−O−(CH2 −CH2 −O−)n H(式中R
は炭素数1〜9のアルキル基で置換されたフェニル基又
は炭素数1〜20のアルキル基を示し、nは1〜70の
整数を示す)で表される非イオン系界面活性剤を5〜2
0g/m2 含んでいるものが好ましい。
【0017】緩衝剤としては、日本化学会編「化学便覧
  基礎編」(東京、丸善株式会社、1966年発行)
1312〜1320頁、R.M.C.Dawsonほか
編「Data  for  Biochemical 
 Research」第2版(オックスフォード  ア
ット  ザ  クレンドン  プレス、1969年発行
)第476〜508頁、「Biochemistry」
第5巻、第467頁(1966年)、「Analyti
cal  Biochemistry」第104巻、第
300〜310頁(1980年)等に記載のpH緩衝剤
がある。
【0018】pH5.5〜9.0の範囲のpH緩衝剤の
具体例として、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタ
ン〔トリス(Tris)〕を含む緩衝剤、リン酸塩を含
む緩衝剤、ホウ酸塩を含む緩衝剤、クエン酸又はクエン
酸塩を含む緩衝剤、グリシンを含む緩衝剤、N,N−ビ
ス(2−ヒドロキシエチル)グリシン〔ビシン(Bic
ine)〕、N−2−ヒドロキシエチルピペラジン−N
’−2−ヒドロキシプロパン−3−スルホン酸(HEP
PS)Na塩又はK塩等、N−2−ヒドロキシエチルピ
ペラジン−N’−3−スルホン酸(EPPS)Na塩又
はK塩等、N−〔トリス(ヒドロキシメチル)メチル〕
−3−アミノプロパンスルホン酸(TAPS)Na塩又
はK塩等、N−2−ヒドロキシエチルピペラジン−N’
−2−エタンスルホン酸(HEPES)Na塩又はK塩
等、N−トリス(ヒドロキシメチル)メチル−2−アミ
ノエタンスルホン酸(TES)Na塩又はK塩等、及び
これらのいずれかと必要により組み合わせられる酸、ア
ルカリ又は塩がある。好ましい緩衝剤の具体例として、
リン酸二水素カリウム−リン酸水素二ナトリウム、トリ
ス−ホウ酸ナトリウム、トリスクエン酸、クエン酸−リ
ン酸二水素ナトリウム、ビシン、HEPPS、HEPP
Sナトリウム塩、HEPESカリウム塩、EPPS、E
PPSナトリウム塩、TAPS、TAPSナトリウム塩
、TES、TESナトリウム塩、TESカリウム塩等が
ある。
【0019】pH緩衝剤は酵素が含有されている層に存
在するのが好ましいので、酵素を含有する多孔性展開層
又は試薬層にpH緩衝剤を含有させるのが好ましい。低
分子量のpH緩衝剤は、垂らされた水性液体試料の媒体
である水の浸透に従って層間を移動しうるので、酵素と
発色試薬組成物が含まれる全ての層にpH緩衝剤が含有
される必要はなく、例えば親水性層又は吸水層だけにp
H緩衝剤を含有させてもよい。
【0020】試薬層においてオイルプロテクト法でカプ
ラーを分散する際に添加される高沸点溶媒としてはフタ
ル酸ジブチル等が好ましく用いられ、その量は1〜4g
/m2 が好ましい。本発明の実施においてクレアチナ
ーゼやザルコシンオキシダーゼを多孔性展開層に含有さ
せることは多くの方法により達成できる。例えば、多孔
性展開層を形成する方法として塗布を用いる場合は、塗
布液の溶媒に溶解する(溶媒が水の場合等)ことが一般
的である。溶媒に対する試薬の溶解度が適当でない場合
は、不溶のまま溶媒中に分散させても良い。分散に関す
る種々の方法については、新実験化学講座、第18巻、
「界面とコロイド」(丸善株式会社、日本化学会編、昭
和52年発行)第340〜355頁に記載されている方
法を用いることができる。又、溶媒を用いるか否かに係
わらず、前記の多孔性展開層構成材料にあらかじめクレ
アチナーゼやザルコシンオキシダーゼを物理的、化学的
に吸着させるか、あるいは多孔性展開層構成材料の一部
として単に混合しておいても良い。好ましくは、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、エーテル、ヘキサン及びその
誘導体等の常温で液体である有機溶媒に非イオン系界面
活性剤、多孔性展開層構成素材及びクレアチナーゼやザ
ルコシンオキシダーゼを添加し、サンドスターラー、ホ
モジナイザー、超音波ホモジナイザー等により分散させ
、分散液を塗布乾燥し、多孔性展開層を形成する方法が
良い。
【0021】本発明になる乾式の分析素子の多孔性展開
層は、自己支持性(すなわち、その元の形を維持するに
十分に硬い物質からなる)であるが、好ましくはそれは
別の非孔性支持体の上に置かれている。このような支持
体は適当な寸法安定性が有り、好ましくは、非孔性で、
200ないし900nmの間の波長の電磁放射線を透過
し得る透明(すなわち放射線透過性)物質である。特定
の分析素子の為の支持体の選択は、検出しようとする態
様(透過又は反射分光測光)に適合させるべきである。 有用な支持体は、紙、金属箔、ポリスチレン、ポリエス
テル(例えば、ポリエチレンテレフタレート)、ポリカ
ーボネート又はセルロースエステル(例えば、セルロー
スアセテート)等である。
【0022】本発明における多孔性展開層は、米国特許
第4292272号明細書、米国特許第3992158
号明細書、米国特許第4258001号明細書、米国特
許第4430436号明細書及び特開昭57−1017
60号公報に記載されたような繊維若しくは非繊維性物
質、又はそれら両者の混合物や特公昭61−61347
号公報に記載されたような織物から調製される。
【0023】本発明の分析素子には、所望に応じて種々
の機能の層及び層構成をとることができる。例えば、米
国特許第3992158号明細書記載の試薬層、反射層
、下塗り層、米国特許第4042335号明細書記載の
放射線ブロッキング層、米国特許第4066403号明
細書記載のバリヤー層、米国特許第4144306号明
細書記載のレジストレーション層、米国特許第4166
093号明細書記載のマイグレーション阻止層、米国特
許第4127499号明細書記載のシンチレーション層
、特開昭55−90859号公報記載のスカベンジャー
層及び米国特許第4110079号明細書記載の破壊性
ポッド状部材等を任意に組み合わせて本発明の目的に合
わせた多層分析素子を構成するこが可能である。
【0024】上記の種々の層は、写真工業において公知
のスライドホッパー塗布法、押し出し塗布法、浸漬塗布
法等を用いることで任意の膜厚の層を構成することが可
能である。又、層構成としては、例えば特開昭51−4
0191号(特公昭58−18628号)公報、米国特
許第4110079号明細書、特開昭58−13156
5号公報等に記載されている層構成を選択することが可
能である。
【0025】このようにして製造された分析素子は、分
析方法に依存して種々の形状にすることが可能である。 例えば、所望の幅のテープ、シート又はプラスチックマ
ウントに装着されたスライドを含む種々の形状にするこ
とができる。以下、本発明を具体的に説明するが、本発
明はこの実施例に限定されない。
【0026】
【実施例】透明な下塗り済み厚さ約180μmのポリエ
チレンテレフタレート支持体上に、下記の表1に示す試
薬層を設けた。                         表
  1(試薬層)            R−1  
        R−2          R−3 
         R−4A          20
            同  左         
 同  左          同  左B     
       0.9        同  左   
       同  左          同  左
C            1.8        同
  左          同  左        
  同  左D            3.0   
     同  左          同  左  
        同  左E            
0.09      同  左          同
  左          同  左      F 
   30000(0.14g)     同  左 
         同  左          同 
 左G    14000(0.50g)     同
  左          同  左        
  同  左H      6500(0.23g) 
    同  左          同  左   
       同  左I      1500(0.
14g)     同  左          同 
 左          同  左J        
    6.2        同  左      
    同  左          同  左K  
          1.5        同  左
          同  左          同
  左L            6.2      
    3.9          1.0     
     −尚、表1中、Aはゼラチン(g/m2 )
、Bはトリイソプロピルナフタレンスルホン酸ナトリウ
ム(g/m2 )、Cはフタル酸ジブチル(g/m2 
)、Dは7−クロロ−3−(2−ヘキシルデシルスルホ
ニルエチル)−6−メチル−ピラゾロ−〔3 ,2−c
〕−s−トリアゾール(g/m2 )、Eは1,2−ビ
ス(ビニルスルホニル)エタン(g/m2 )、Fはペ
ルオキシダーゼ(I.U./m2 、比活性209.3
U/mg)、Gはザルコシンオキシダーゼ(I.U./
m2 、比活性28.1U/mg)、Hはクレアチニナ
ーゼ(I.U./m2 、比活性278U/mg)、I
はクレアチナーゼ(I.U./m2 、比活性10.8
U/mg)、JはN−2−ヒドロキシエチルピペラジン
−N’−2−エタンスルホン酸緩衝剤(g/m2 )、
Kは水酸化カリウム(g/m2 )、Lは牛血清アルブ
ミン(g/m2 )である。又、表1において、試薬層
R−1における牛血清アルブミンの含有量は約20重量
%、試薬層R−2における牛血清アルブミンの含有量は
約10重量%、試薬層R−3における牛血清アルブミン
の含有量は約3重量%である。この試薬層は、写真技術
の分野で用いられているオイルプロテクト法を用いて、
先ず7−クロロ−3−(2−ヘキシルデシルスルホニル
エチル)−6−メチル−ピラゾロ−〔3 ,2−c〕−
s−トリアゾールとフタル酸ジブチルを適当量の酢酸エ
チルに溶解し、この溶液をトリイソプロピルナフタレン
スルホン酸ナトリウム(界面活性剤)を含有するゼラチ
ン水溶液と混合し、高速回転ミキサ及び超音波分散装置
で乳化分散し、この乳化分散溶液に1,2−ビス(ビニ
ルスルホニル)エタン、N−2−ヒドロキシエチルピペ
ラジン−N’−2−エタンスルホン酸緩衝剤を添加混合
し、他方、ペルオキシダーゼ、ザルコシンオキシダーゼ
、クレアチニナーゼ及びクレアチナーゼを、約10℃の
牛血清アルブミン水溶液(KOHでpH8.0に調整)
に溶解させた後、これを前記のカプラー含有溶液に添加
し、この試薬層溶液をポリエチレンテレフタレート支持
体上に塗布して構成されたものである。この試薬層の構
成に際して、酵素添加後15分後に塗布したもの(R−
1a,R−2a,R−3a,R−4a)と、酵素添加後
45分後に塗布したもの(R−1b,R−2b,R−3
b,R−4b)とを作成した。尚、牛血清アルブミンを
用いない場合には、牛血清アルブミン水溶液の代わりに
蒸留水を用いた。
【0027】次いで、この試薬層上にビニルピロリドン
−酢酸ビニル共重合体(重合比2:8)を1.8g/m
2 となるように設けて接着層を構成し、さらにこの接
着層上に下記のようにして多孔性展開層を塗設した。す
なわち、11.8g/m2 となるようなトリトンX−
100及び11.0g/m2 となるようなスチレン−
グリシジルメタクリレート共重合体(重合比9:1)を
キシレン280gに溶解した後、106g/m2 とな
るような濾紙原材料用繊維、0.2g/m2 となるよ
うな塩酸4−N,N−ジエチルアミノ−2−(2’−メ
タンスルホンアミドエチル) アニリン、1.7g/m
2 となるような5,5−ジメチル−1,3−シクロヘ
キサンジオンを添加、攪拌し、次いで12000I.U
./m2 となるようなアスコルビン酸オキシダーゼ、
112500I.U./m2 となるようなクレアチナ
ーゼ及び2.0g/m2 となるような牛血清アルブミ
ンの混合物を添加し、ホモジナイザーで分散して出来上
がった分散液を接着層の上から塗布、乾燥して多孔性展
開層を構成した。
【0028】このようにして構成された分析素子の構成
は表2に示す通りである。 上記各例の分析素子に対して、コントロール血清N「ロ
シュ」(エフ・ホフマン・ラ・ロシュ社製)を10μl
滴下し、37℃でインキュベートし、546nmにおけ
る3分30秒と7分の反射濃度差を求めたので、その結
果を表3に示す。
【0029】 これによれば、ザルコシンオキシダーゼ添加から塗布ま
でに要する時間が掛かっても、本発明になるものでは悪
影響が殆どないのに対して、比較例になるものではザル
コシンオキシダーゼ添加から塗布までに要する時間が長
くなると感度の低下が起きている。
【0030】又、本発明の分析素子−1,−3及び比較
例の分析素子−1,−3を40℃下に3日間保存し、強
制劣化させた後、コントロール血清N「ロシュ」を10
μl滴下し、37℃でインキュベートし、3分30秒と
7分の546nmにおける反射濃度差を求めたので、そ
の結果を表4に示す。                         表
  4                      
                    反射濃度差
                         
         強制劣化前      強制劣化後
          本発明の分析素子−1    0
.0309    0.0297          
本発明の分析素子−3    0.0291    0
.0272          比較例の分析素子−1
    0.0256    0.0204     
     比較例の分析素子−3    0.0224
    0.0148これによれば、本発明になる分析
素子は安定した特性を示しており、保存性に優れている
ことが判る。
【0031】又、本発明の分析素子−1,−3及び比較
例の分析素子−1,−3に対してコントロール血清N「
ロシュ」を10μl滴下し、37℃でインキュベートし
、3分30秒と7分の546nmにおける反射濃度差を
求め、そして予め種々のクレアチニンを含む人血清を用
いて作成しておいた変換式で濃度値に変換した。これを
各素子についてN=18で行い、同時再現性を調べたの
で、その結果を表5に示す。
【0032】 この表5から、本発明になる分析素子は同時再現性に優
れたものであることが窺える。
【0033】
【効果】本発明の分析素子は、感度並びに同時再現性に
優れ、しかも保存性が良いものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  支持体上にカプラー及び酵素を含有す
    る試薬層を有する生物学的流体試料中の特定成分を分析
    する為の分析素子であって、前記試薬層に該試薬層固形
    分の約10重量%以上のタンパク質を含有させたことを
    特徴とする分析素子。
  2. 【請求項2】  支持体上にカプラー及び酵素を含有す
    る試薬層を有する生物学的流体試料中の特定成分を分析
    する為の分析素子の製造方法であって、該試薬層固形分
    の約10重量%以上となるように配合されたタンパク質
    含有溶液中に前記酵素が添加されて作成されたカプラー
    、酵素及びタンパク質含有溶液が前記支持体上に塗布さ
    れることを特徴とする分析素子の製造方法。
JP8272891A 1991-04-15 1991-04-15 分析素子及びその製造方法 Pending JPH04316497A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012235771A (ja) * 2011-04-28 2012-12-06 Arkray Inc クレアチニン測定用乾式試験片及びクレアチニン測定法
CN109187403A (zh) * 2018-10-19 2019-01-11 海南师范大学 一种5-苯基-1-(对甲基苯基)-1h-三唑与血清作用的差异蛋白检测方法

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