JPH0456256B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液体試料中のアナライトを定量する
ための一体型の平板状容器型分析器具に関するも
のである。

［技術分野および既存技術の説明］ 液体試料、特に尿、唾液、血液などの生体液に
含まれている各種の成分（以下、アナライトとい
う）の定量的な分析を行なう方法として、これま
での湿式法および乾式法が知られている。湿式法
は以前より一般的に利用されている方法であり、
たとえば、アナライトと、別に用意した試薬とを
試験管などの容器内で液相にて反応させて呈色な
どの検知可能な変化を発生させ、これを測定する
操作などにより実施されている。

湿式法は、高い精度の定量が可能であるとの利
点を持つ一方、分析操作に熟練を要し、かつ誰で
もが緊急に実施することができるわけではないと
の欠点がある。

このため、湿式法を簡易型容器に利用して乾式
法と同様な操作で実施するとの試みも既になされ
ている。

たとえば特公昭46−25596号公報には、柔軟な
重合体材料の小袋状の容器と、その一部に備えら
れた分析試薬貯蔵用区画、そして検査試料導入管
とからなる分析検査用パツクが開示されている。

また、特開昭57−156028号公報には、アナライ
トと他の試薬との反応を進行させる反応帯域と、
その反応により発生する検知可能な変化を検出す
るための帯域とを、毛細管作用を示す通路により
制御下に液体を通過させるような構成を代表例と
する液体試料中のアナライトの分析に用いる容器
型分析器具が開示されている。

これらの分析器具は、それぞれ有用であるが、
前者では、柔軟な重合体材料の小袋状の容器反応
室と、その反応により生成した呈色などの検知可
能な変化を検出する室（本明細書では、観測室と
名付ける）とが同一であることから、観測室も容
易に変形するため、この観測室にて透過光などを
測定するには光路が一定としがたいとの欠点があ
り、分析操作のための複雑な構成の測定装置が必
要であるので、この分析器具は、簡単な構成の小
さくて安価な測定装置で高い精度の定量分析を実
施することはできないとの問題がある。また後者
では反応室と観測室との通路が毛細管作用を示す
通路とされているため特定の分析操作には適して
いるものの、液体試料と試薬とを充分に混合して
アナライトと試薬との迅速な反応を促進する必要
がある分析系には適しているとはいえない。

一方、乾式法は、試薬を含有するシート状の分
析要素（分析フイルムともいう）内に液体試料を
導入して、これにより該分析要素内で発生いた呈
色などの変化を光学的に検知してアナライトの定
量を行なうなどの操作により実施されている。乾
式法は分析操作が容易で、かつ小さな測定機で分
析の自動化が可能であるとの利点を持つ一方、分
析系によつては、充分な分析精度が得られにくい
との欠点がある。特に、血液のZnSO₄混濁テスト
（ZTT）および血液のチモール混濁テスト
（TTT）などのような、液体試料中のアナライト
が形成する混濁物を定量するような目的には乾式
法は適していないとの問題がある。

［発明の要旨］ 本発明は、特に生体液などの液体試料に含まれ
ているアナライトを定量するための容器型分析器
具であつて、簡単な構成からなり、誰でもが簡単
な操作で容易に分析が実施でき、かつ多種のアナ
ライトについて共通の構成の器具で定量する目的
に適した一体型の平板状容器型分析器具を提供す
るものである。

本発明は、反応室と観測室とが相互の間の液体
流通が可能なように接続配置された、液体試料中
のアナライトを定量するための一体型の平板状容
器型分析器具であつて、 （） 上記の反応室の壁の少なくとも一部をフ
レキシブルな材料から構成し、かつ反応室内に
弾性を示す多孔質体を収容することにより、反
応室のフレキシブルな壁部分に外部から間欠的
に応力を付与した場合に、該フレキシブル壁部
分に多孔質体とが連携して復元性を有する変形
を示すようにされており、 （） 上記の観測室には、相対位置が固定され
て一定の光路を供給するようにされた、向い合
う透明材料製の壁部分が備えられており、そし
て、 （） 上記の反応室と観測室との間には液の流
れに関して実質的な隔壁が存在しない ことを特徴とする平板状容器型分析器具からな
るものである。

［発明の詳細な記述］ 添付図面に示した平板状容器型分析器具を参照
しながら、本発明を詳しく説明する。

第１−Ａ図は、本発明の平板状容器型分析器具
の構成の例を示すための斜視図であり、第１−Ｂ
図は、第１−Ａ図の分析器具の−線に沿つた
縦断面図である。ただし第１−Ａ図では、分析器
具が上部のシート状壁（蓋）部分を取り外された
状態で示されている。

第１−Ａ図と第１−Ｂ図とに示されている分析
器具１０は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リスチレン、ポリメタクリル酸エステル系樹脂、
ポリアクリル酸エステル系樹脂、ビスフエノール
Ａのポリカルボネート、ポリ塩化ビニルなどのよ
うな硬質の、あるいは比較的変形しにくい合成樹
脂材料、またはガラス板などから形成された平面
状の容器部１１と上部のシート状上部壁部１２と
から構成されており、全体として平板状容器の形
態にある。容器部１１の内部には、反応室１３と
観測室１４とが相互の間の液体流通が可能なよう
に接続配置されている。そして反応室１３の内部
には弾力製を有する多孔質体１５が収容されてい
る。この目的に用いられる多孔質体としては、た
とえばポリアミド、酢酸繊維素樹脂、ポリ塩化ビ
ニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレ
タンなどの樹脂材料を多孔質に形成した構造体を
利用することができる。あるいは織布、不織布、
フエルト、紙、またこれらの材料と多孔質樹脂構
造体との複合材料なども用いることができる。多
孔質体は、後述する変形機能を考慮するとシート
状であることが望ましい。

なお、第１−Ａ図では上部のシート状壁部１２
が分離された状態で示されているが、このシート
状の壁部１２は、実際は第１−Ｂ図に示されてい
るように容器部１１の上に水密的に付設されて、
一体型の平板状容器型分析器具１０を形成してい
る。

シート状上部壁部１２は、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリアミドなどの合成樹脂、各種のエ
ラストマー、アルミニウム、銅、ステンレススチ
ールなどの金属あるいは類似の柔軟な材料で、薄
いシート状にした場合に柔軟性を示すフレキシブ
ルな材料（自己復元性を示すエラストマー、エラ
ストマーと金属シートとの複合材料が特に好まし
い）からなる比較的薄いシートの形態とされてい
て、このシート状の上部壁部１２に外部から応力
を付与した場合に容易に変形するようにされてい
る。従つて、反応室のシート状上部壁部１２に外
部から間欠的に応力を付与した場合には、このフ
レキシブルなシート状の上部壁部１２と多孔質体
１５とが連携して復元性を有する変形を繰り返し
示すことになる。このシート状上部壁部１２と多
孔質体１５との連携による復元性を有する変形
は、その繰り返しにより、反応室に導入された液
体試料と試薬との充分な混合を可能にし、従つて
液体試料中のアナライトと試薬との迅速な接触を
可能にする。なお、これまでの説明ではシート状
上部壁部１２をフレキシブルな材料から構成した
例を示したが、シート状上部壁部１２を物理的な
変形を殆ど示さない硬質な材料から構成するか、
あるいは厚い壁部とし、一方で、容器部１１の底
部をフレキシブルな材料から構成してもよい。あ
るいは、シート状上部壁部１２と容器部１１の底
部の双方をフレキシブルな材料から構成すること
もできる。

液体試料は一般にシート状上部壁部１２に設け
られている試料注入口１６から反応室１３に導入
される。液体試料としては血液（全血、血漿また
は血清）等をそのまま用いることができるほか、
稀釈した液体試料を用いることができる。液体試
料の稀釈方法として、予め稀釈液で液体試料を稀
釈する方法と、液体試料と稀釈液を（先後は適宜
に定めることができる）別々に反応室に導入する
方法のうちから適宜に選択して実施することがで
きる。液体試料に含まれているアナライトと反応
して直接的あるいは間接的に呈色などの検知可能
な変化をもたらす試薬は、予め反応室１３に収容
しておくか、あるいは試料注入口１６から分析操
作時などに反応室１３に導入する。ただし、反応
室１３におけるアナライトと試薬との反応を迅速
かつ確実に行なうためには、試薬を予め多孔質体
内に含浸、反応質内壁に塗布などの方法で貯蔵さ
せておくことが望ましい。用いる試薬は乾燥状態
（固体）、半乾燥状態（ゼリー状等）または液状の
いずれでもよい。固体の試薬は顆粒もしくは粉末
などの形態にあつてもよい。なお試料注入口１６
は通常、試料が反応室１３内に導入されたのち、
試料注入口蓋１８により閉じられる。

観測室１４は、反応室１３におけるアナライト
と試薬との接触により発生した呈色などの検知可
能な変化を示す試料溶液を受容して、その変化を
主として光学的手段により検知してアナライトの
定量を行なうために利用される部分である。この
観測室１４には、相対位置が固定されて一定の光
路を供給するようにされた向い合う透明材料製の
壁分１４ａ，１４ｂが備えられている。この透明
な壁部分の１４ａと１４ｂとの間の間隔が一定な
光路を示すように構成されているため、その間を
通るＸ−Ｘ方向の光の吸収、散乱、反射などを分
光的手段により検知することにより観測室１４に
受容された試料溶液の変化を高精度かつ容易に測
定することができる。

なお、上記の説明では観測室１４の一定の光路
を平板状分析器具１０の平面に平行な方向（Ｘ−
Ｘ方向）に設定したが、この一定の光路は別の方
向にとることもでき、たとえば、第１−Ａ図と第
１−Ｂ図の平板状分析器具１０の平面に垂直な方
向（Ｙ−Ｙ方向）に設定することも可能である。
ただし、この場合には観測室１４の上部壁部１２
と観測室１４の底部とがともに反応室１３の変形
の影響をうけないように硬質な材料から構成する
必要がある。

反応室１３と観測室１４との間には液の流れに
関して実質的な隔壁は存在しない。これは、たと
えば、反応室１３と観測室１４との間には、外部
からの通常の人為的圧力（たとえば、分析相互担
当者の手により反応室に与えられる押圧など）で
は制御することができない隔壁機構（たとえば、
毛細管作用、半透膜による透析作用など）が設け
られていないことを意味しており、この要件によ
り、反応室に導入された液体試料と試薬との混合
操作の実施時には、観測室も反応室の一部として
機能するため、目的の混合が容易かつ充分に行な
われる。また、必要なアナライトと試薬との接触
が行なわれた後には速やかに試料溶液を観測室に
移動させることができるため、分析操作の迅速化
がさらに容易となる。ただし、反応室と観測室と
の間には相互間の実質的に自由な液体流通を妨げ
られない限り、たとえば、固体の移動を妨げるた
めの網、あるいは濾過用シートなどを付設するこ
とも可能である。観測室１４には反応室１３から
遠い部分に液体のもれを無視できる程度の孔サイ
ズのピンホール等の空気抜き手段を設けることが
好ましい。

第１−Ａ図と第１−Ｂ図に示された本発明の平
板状容器型分析器具では、反応室と観測室とが実
質的に同一平面上にある構成の例が示されている
が、反応室と観測室の位置関係はこの構成に限ら
れるものではなく、たとえば、第２図に示されて
いるように、反応室と観測室とを積層状に配置す
ることもできる。

第２図は、積層状に配置された反応室２３と観
測室２４とからなる形態の本発明に従う平板状容
器型分析器具２０の縦断面図を示す図である。

分析器具２０は、第１−Ａ図と第１−Ｂ図の場
合と同様に、平面状の容器部２１と上部のフレキ
シブルな材料からなるシート状上部隔壁２２とか
ら構成されており、全体として平板状容器の形態
にある。容器部２１の内部には、反応室２３と観
測室２４とが相互の間の実質的な自由な液体流通
が可能なように開口部２７を介して積層状に接続
配置されている。反応室２３の内部には弾性を示
す多孔質体２５が収容されている。多孔質体は第
２図に例示したように開口部を貫通して反応室に
達する（反応室の測定用光路が妨げない程度に）
凸起を持つ形態にすることが好ましい。このよう
な凸起部により液体試料と試薬を混合するために
反応室壁に押圧力を間欠的に与えたときに観測室
ににげた液が反応室に確実にもどり、混合が充分
に行われる。分析器具を上下逆にひつくりかえす
等の方法により混合を実施する場合には凸起部は
必ずしも必要でない。

また他の形態の分析器具においても上記のよう
な多孔質体から観測室に達する凸起を設けること
ができる。

上記の第２図に示した積層体の形態にある分析
器具を利用した分析操作は、前述の例の場合と殆
ど同じである。すなわち、試料注入口２６から液
体試料を導入したのち、試料注入口２６を試料注
入口蓋２８で閉じ、反応室２３にて、フレキシブ
ルなシート状上部壁部２２に間欠的な圧力を外部
からかけ、弾性多孔質体２５と連携しての復元性
を示す変形を繰り返しもたらすことにより、試料
と試薬とを充分に混合してアナライトと試薬との
反応を発生させ、次いで試料液体を観測室２４に
移動させて光学的な測定を行なう方法が利用され
る。

第３図は、反応室３３と観測室３４とが更に別
の配置にある本発明に従う平板状容器型分析器具
３０の縦断面図を示す図である。

分析器具３０は、平面状の容器部３１と上部の
フレキシブルな材料からなるシート状上部壁部３
２とから構成され、全体としては平板状の形態を
とつている。容器部３１の内部には、反応室３３
と観測室３４とが相互の間の実質的に自由な液体
流通が可能なように水平方向に接続配置されてい
るが、この例においては観測室３４が縦方向に長
い形態をしている。反応室３３の内部には同様に
弾性を示す多孔質体３５が収容されている。

第３図に示した形態のある分析器具を利用した
分析操作も、前述の例の場合と殆ど同じである。
すなわち、液体試料を試料注入口３６から導入し
たのち、試料注入口３６を試料注入口蓋３８で閉
じ、反応室３３にて、フレキシブルなシート状上
部壁部３２と間欠的な圧力を外部からかけ、弾性
多孔質体３５と連携しての復元性を示す変形を繰
り返しもたらすことにより、試料と試薬とを充分
に混合してアナライトと試薬との反応を発生さ
せ、次いで試料液体を観測室３４に移動させて光
学的な測定を行なう方法が利用される。

ただし、この第３図に示した分析器具３０にお
いては、光学的測定のための光路は種々の方向に
設定することができる。すなわち、分析器具３０
の底面に平行もしくは略平行な方向（たとえば、
第３図におけるＸ−Ｘ方向、もしくは底面に平行
で、かつＸ−Ｘ方向に垂直な方向）に設定するこ
ともでき、あるいは、分析器具３０の底面に垂直
もしくは略垂直な方向（たとえば、第３図におけ
るＹ−Ｙ方向）などに光路を設定することもでき
る。

本発明の平板状容器型分析器具を利用して分析
することのできる試料および試料に含まれるアナ
ライトには特に限定はなく、従来の湿式法あるい
は乾式法などの分析操作の対象とされている各種
の試料およびアナライトを分析対象とすることが
できる。すなわち、本発明の分析器具は生化学分
析、免疫学分析、血液学的分析、薬物分析、一般
検査分析等に共通の基本構成で広く適用すること
ができる。

そのような分析系の例としては、以下の分析系
を挙げることができる。

１ 弾性多孔質体に、試薬としてグルコースオキ
シダーゼ、ペルオキシダーゼ、４−アミノアン
チピリン、１，７−ジヒドロキシナフタレンを
含浸させ、これを反応室内に収容して血中グル
コース定量用平板状容器型分析器具とする。液
体試料として血清を注入口から反応室に導入
し、次に稀釈液として脱イオン蒸留水を反応室
に導入して、試薬、血清、蒸留水を充分に混合
し、上部壁部を押して反応着色液を観測室に移
動させ、中心は波長505nmの可視光で光路長に
おける透過光学濃度を測定して、比色法により
血清中のグルコース濃度を測定する系。

２ 弾性多孔質体にＬ−アスパラギン酸、α−ケ
トグルタル酸、NADH（ニコチンアミド、アデ
リン、ジヌクレオチド還元型）、乳酸脱水素酵
素、リンゴ酸脱水素酵素、PH7.4の緩衝剤を含
有させ、これを反応室内に収容する。液体試料
として血清、稀釈液として脱イオン蒸留水を反
応室に導入し、中心波長340nmの近紫外光で光
路長における透過光学濃度を測定して、比色法
により血清中のグラタミン酸オキサロ酢酸トラ
ンスアミナーゼ（アスパラギン酸アミノトラン
スフエラーゼ）活性値を測定する系。

３ 多孔質たにバルビタールとバルビタールナト
リウムとを含有させ、これを硫酸亜鉛水溶液で
洗浄したのち反応室内に収容し、次いで血清
（液体試料）を反応室に導入し充分に攪拌した
のち、試料溶液を観測室にて中心波長660nmの
可視光で光路長における透過光学濃度を測定す
るような操作を含む比色法により液体試料中の
ZTT値を求める系。

４ 多孔質体に抗Ｂ−リポ蛋白抗体を含有させ、
これを反応室内に収容し、Ｂ−リポ蛋白を含有
する液体試料（血清）を反応室に導入し充分に
混合して免疫反応を進行させたのち、生じた混
濁液を観測室にて中心波長550nmで光路長にお
ける混濁の透過光学濃度を測定し比色法により
血清中のＢ−リポ蛋白含有量を定量する系。

【図面の簡単な説明】

第１−Ａ図は、本発明の平板状容器型分析器具
の構成の例を示す斜視図であり、第１−Ｂ図は、
第１−Ａ図の分析器具の−線に沿つた縦断面
図である。たし第１−Ａ図では、分析器具が上部
のシート状態（蓋）部分を取り外された状態で示
されている。第２図および第３図は、本発明の平
板状容器型分析器具の別の構成の例を示す図であ
る。 １０，２０，３０……平板状容器型分析器具、
１１，２１，３１……容器部、１２，２２，３２
……上部のシート状壁部、１３，２３，３３……
反応室、１４，２４，３４……観測室、１５，２
５，３５……多孔質体、１６，２６、３６……試
料注入口、１８，２８，３８……試料注入端、２
７……開口部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 反応室と観測室とが相互の間の液体流通が可
   能なように接続配置された、液体試料中のアナラ
   イトを定量するための一体型の平板状容器型分析
   器具であつて、 上記の反応室の壁の少なくとも一部をフレキシ
   ブルな材料から構成し、かつ反応室内に弾性を示
   す多孔質体を収容することにより、反応室のフレ
   キシブルな壁部分に外部から間欠的に応力を付与
   した場合に該フレキシブル壁部分と多孔質体とが
   連携して復元性の変形を示すようにされており、 上記の観測室には、相対位置が固定されて一定
   の光路を供給するようにされた、向い合う透明材
   料製の壁部分が備えられており、そして、 上記の反応室と観測室との間には液の流れに関
   して実質的に隔壁が存在しない ことを特徴とする平板状容器型分析器具。 ２ 上記フレキシブルな材料な自己復元性を示す
   フレキシブル材料であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の分析器具。 ３ 反応室に収容されている多孔質体がシート状
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の分析器具。 ４ 反応室に収容されている多孔質体に試薬が含
   まれていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の分析器具。 ５ 観測室の少なくとも相対する二面の壁部分が
   硬質の透明材料から構成されていて、これにより
   固定された光路を形成するようにされていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の分析器
   具。 ６ 反応室に試料注入口が備えられていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の分析器
   具。 ７ 反応室と観測室とが実質的に同一平面上にあ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   分析器具。 ８ 反応室と観測室とが積層状に配置されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の分
   析器具。