JPH0526865A - 乾式分析要素を用いた測定方法及び乾式分析要素 - Google Patents
乾式分析要素を用いた測定方法及び乾式分析要素Info
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Abstract
を検体として用いることができ、製造が容易でかつ長期
の保存に耐える乾式分析要素を用いて、簡単な操作で精
度良い結果を与える測定方法、及び検体を供給した分析
要素を、十分な分析精度を保持したままで保存・移送等
する方法、及びそれに使用する乾式分析要素を提供す
る。 【構成】 液体試料が供給されている、水不透過性支
持体上に少なくとも親水性ポリマー層、展開層を積層し
た、測定試薬を含まない分析要素に、測定試薬溶液を供
給して反応を起こさせる工程、該反応を起こした分析
要素を、光学的手段を用いて測定する工程、を含む乾式
分析要素を用いた測定方法、及びそれに使用する測定試
薬を含まない乾式分析要素。
Description
て測定可能な変化をもたらす試薬を含まない乾式分析要
素に液体試料を供給した後、試料を安定化し、その後、
測定試薬溶液を供給して反応を起こさせることを特徴と
する、液体試料、特に水性液体試料中の特定成分の濃度
もしくは活性値を分析するのに有効な測定方法に関す
る。
する方法は長く行われている。この方法の一つとして、
ウエツトケミストリー分析法がある。これは、いわゆる
溶液試薬を用いる方法であつて、歴史も古く、多数の項
目について検出試薬も開発されており、測定機も簡易小
型機から大型全自動機まで各種ある。ウエツトケミスト
リーに使用される検体は、血漿、血清、尿等であつて、
通常全血をそのまま検体として使用することはない。ウ
エツトケミストリーでは、保存期間中は試薬の安定性を
考慮していくつかの群に分けておき、溶解、調製時に混
合すこともできるし、試薬添加の手順をいくつかのステ
ツプに分けることも可能である。更に、測定検体の数に
応じて、適量の試薬を溶解、調製しておくことができる
ので、1測定当り試薬コストも少なくて済む。多数の溶
液の取扱を組み合わせて自動化することは複雑で厄介で
はあるが、臨床検査機器の開発は歴史もあり、社会的な
要請も高かつたので、既に大・中・小いずれの処理能力
を必要とする分野についても、効率良い自動機器が開
発、実用化されている。
調製・供給にある。この方法では、透明溶液の透過光測
定を前提としているので、全血検体をそのまま測定試料
とすることはできない。即ち、全血検体を採血後、遠心
分離した上清の血漿または血清をサンプルカツプに移す
か、または遠心分離管そのものをサンプルカツプの代わ
りに測定機にセツトする等の方法が取られている。これ
らの操作を行う煩雑さに加えて、赤血球の混入無しに確
実にサンプリングするに十分な血漿または血清の確保と
いう問題がある。遠心分離後の血漿200μlを確保す
るためには、通常1.5〜2mlの全血を必要とする。
遠心分離やその後の操作を注意深く行ったとしても、最
少必要採血量は500μl前後と推定される。一方、分
析測定に必要な試料の量は10μl/項目程度であるの
で、10項目テストしたとしても100μl、20項目
テストしたとしても200μlに過ぎない。病院等で実
際に採血される量は2〜20mlである。即ち、最終的
に必要な血漿量の50〜100倍が採血されている。注
射器を用いて血管に針を刺し、採血されることは健常者
であつても精神的、肉体的に苦痛を伴うものであるが、
体質的に血管が細く採血が困難な人や病弱な患者につい
ては特に、採血に伴う苦痛は想像以上のものであり、更
に繰り返し採血される患者にとつては、採血量を最小限
に抑えたいという願いは大きい。
所では、全血を試験管や真空採血管に採取した後、その
ままであるいは冷蔵保存した状態で、中央検査室や検査
センターに移送する。つまり、採取された血液は、移送
後に初めて遠心分離され、赤血球を始めとする有形成分
と、分析試料となる血漿もしくは血清とに分離される。
この間、赤血球との共存により分析に影響を与える生化
学的反応の進行も考えられるが、解糖阻止や抗凝固等、
分析結果に極めて大きい影響を与えることが知られてい
る変動要因に対して対策が取られているに過ぎない。こ
のようなことを考慮すれば、遠心分離は採血直後に行う
ことが望ましいが、通常これは実行されていない。とい
うのは、血清を検体とする分析法が歴史的に確立されて
きたが、血清を得るには最低30分〜1時間の放置によ
る凝固反応の完結が必要であること、また、抗凝固剤を
添加して遠心分離したとしても、その後の分析機器によ
る測定時間までの間に、検体によつてフイブリンの析出
等が起こることがあり、これが分析機器の分注シリンジ
やチユーブ等の搬送系のトラブルになり易いからであ
る。このため、採血後約1時間以内に遠心分離して血清
検体を得ることが望ましいが、これは病院での検査では
可能であつても、検体の移送に時間を要する検査センタ
ーでの測定対象とする場合には全くまちまちであり、1
日以上経過してから分離されることも頻繁にあるのが実
状である。
析方法として、定性・定量分析に必要な全ての試薬を試
薬紙や多層分析フイルムのような分析要素(分析フイル
ム、分析素子、もしくは多層試験片等とも称される)の
中に組み込んだ、いわゆるドライケミストリー分析要素
が多数開発・商品化され、富士ドライケム(富士写真フ
イルム(株)製)、エクタケム(米国、イーストマンコ
ダツク社製)、ドライラボ(コニカ製)、スポツトケム
(京都第一化学(株)製)、レフロトロン(独国、ベー
リンガーマンハイム社製)、セラライザー(米国、マイ
ルズラボラトリー社製)等の名称で市販されている。こ
れらドライケミストリー分析要素は、下記のような特徴
を有する。 1)分析に必要な試薬が全て分析要素の中に組み込まれ
ている。 2)検体(通常は血清、血液、尿、1部項目については
全血)を点着(spottig)するだけで 分析に必
要な反応を起こす。
分野によつて3種に大別される。 分類1:開業医、家庭等でのスクリーニグを目的として
おり、目視検査により定性(+/−)か半定量(5段階
程度)の結果が判別できるもの。 分類2:小型簡易操作を特徴とした測定機との組合せに
より、測定場所を比較的に自由に選べるもの。緊急検査
室、小児病棟、開業医、小規模病院等で使用される。 分類3:全自動機を使用し、病院や検査センターのルー
チン測定に使用されるもの。
異なる。分類1に供される分析要素は、尿検査や血糖試
験紙に代表されるものであつて、分析操作は簡便でかつ
機器も不要であるが、大雑把な判定(正常か異常か等)
が得られるのみであり、必要な場合には定量的な結果が
得られる他の分析手段により再測定されることを前提と
している。この方法による分析要素は、臨床検査技師や
医師、看護婦等の専門家による操作を前提としてはおら
ず、検体処理もしなくて良いように、尿や全血を直接検
体とすることができるのが普通である。
しており、機器による定量的な測定を前提としている。
操作そのものは、分類1程ではないが比較的簡単であつ
て、臨床検査技師等の専門家を前提とはしていない。検
体については、全血、血漿、血清、尿のいずれも使用で
きる分析要素が開発されつつあるが、全血で測定可能な
項目数はなお10数項目であつて、比較的制限されてい
る。
血漿、血清、尿に限られており、全血を検体とすること
はできない。但し、測定可能な項目は順次増加してきて
おり、少なくとも40項目以上について分析要素が開発
されている。
析要素は、反応に必要な全ての試薬を要素の中に組み込
まねばならず、用いられる試薬の特性が分析対象項目に
よつて1つづつ異なるので、処方開発及び製造条件の最
適化に多大の労力と時間、設備がかかるという大きな問
題点がある。また、全ての試薬を含んでいるので、分析
要素を長期に渡って保存するには十分な乾燥状態を確保
する必要がある。このため、通常分析要素1枚毎に防湿
包装をし、必要に応じて更に乾燥剤を包装内に共存させ
る等の対策がとられている。温度も、冷蔵保存が前提と
なつている。こうした乾燥包装、冷蔵保存を前提として
も、保存期間は1〜2年が限度であり、ドライケミスト
リー分析要素の価格を押し上げている。
は、微量の全血や血漿、血清、尿、唾液等の体液を検体
として用いることができ、製造が容易でかつ長期の保存
に耐える乾式分析要素を用いて、簡単な操作で精度良い
結果を与える測定方法を提供することである。本発明の
第二の目的は、血液等の体液または生物学的検体または
水溶液検体を供給した分析要素を、十分な分析精度を保
持したままで保存・移送等する方法を提供することであ
る。本発明の第三の目的は、酵素反応等、反応の進行状
態での分析が必要な場合においても、検体を供給した要
素を保存後に使用することが可能な測定方法を提供する
ことである。
上に少なくとも親水性ポリマー層、展開層を積層した、
測定試薬を含まない分析要素に、測定試薬溶液を供給し
て反応を起こさせる工程、該反応を起こした分析要素
を、光学的手段を用いて測定する工程、を含むことを特
徴とする乾式分析要素を用いた測定方法。
透過性支持体上に少なくとも親水性ポリマー層、水不透
過性で且つ気体透過性の層、展開層を積層した、測定試
薬を含まない分析要素に、測定試薬溶液を供給して反応
を起こさせる工程、該反応を起こした分析要素を、光
学的手段を用いて測定する工程、を含むことを特徴とす
る乾式分析要素を用いた測定方法。
透過性支持体上に少なくとも親水性ポリマー層、光遮蔽
層、展開層を積層した、測定試薬を含まない分析要素
に、測定試薬溶液を供給して反応を起こさせる工程、
該反応を起こした分析要素を、光学的手段を用いて測定
する工程、を含むことを特徴とする乾式分析要素を用い
た測定方法。により達成された。以下に、本発明を詳細
に説明する。
透過性支持体上に、親水性ポリマー層及び多孔性展開層
を積層した基本構成を有する。多孔性展開層は、水性の
検体に含有されている成分を実質的に偏在させることな
しに平面的に拡げ、単位面積当りほぼ一定量の割合で親
水性ポリマー層に供給する機能を有する層であり、これ
までドライケミストリー分析要素に使われている展開層
として公知の、非繊維質及び繊維質の全ての多孔性材料
を用いることができる。具体的には特開昭49−538
88に開示されているメンブランフイルター(ブラツシ
ユドポリマー)に代表される非繊維性等方的微多孔質媒
体層、特開昭55−90859等に開示されたポリマー
ミクロビーズが水不膨潤性の接着剤で点接触状に接着さ
れて成る連続空隙含有三次元格子粒状構造物層に代表さ
れる非繊維性多孔性層、特開昭55−164356、同
57−66359等に開示された織物布地からなる多孔
性層、同60−222769等に開示された編物布地か
らなる層等を挙げることができるが、これらに限定され
るものではない。
く、特開昭61−4959,同62−138756,同
62−135757,同62−138758等に開示さ
れいてる様に、2層以上の微多孔性層(以下、単に多孔
性層と称することがある)を重ねて用いることができ
る。多孔性層を2層以上重ねた多層分析要素について
は、検体の点着時には全層が積層一体化されている構成
をとることが必須であるが、その後のプロセスでは一体
化されている必要はない。必要に応じて、第一の多孔性
層と第二の多孔性層の間を剥離した状態で使用すること
ができる。
に、ノニオン、アニオン、カチオンもしくは両性の界面
活性剤を含ませることができる。また、展開性をコント
ロールする目的で、親水性のポリマー等の展開制御剤を
含ませることができる。更に、目的とする検出反応を促
進する為の、あるいは干渉、妨害反応を低減、阻止する
為の各種試薬、もしくは試薬の1部を含ませることがで
きる。
しくは50〜170μm、更に好ましくは80〜150
μmである。
ミストリー分析要素に使われている公知の、水に可溶
性、膨潤性、親水性の各種ポリマーを用いることができ
る。水吸収時の膨潤率が30℃で約150%から約20
00%、好ましくは約250%から約1500%の範囲
の天然又は合成親水性ポリマーを使用することができ、
具体的には、特開昭59−171864、同60−10
8753等に開示されたゼラチン(例えば、酸処理ゼラ
チン、脱イオンゼラチン等)、ゼラチン誘導体(例え
ば、フタル化ゼラチン、ヒドロキシアクリレートグラフ
トゼラチン等)、アガロース、プルラン、プルラン誘導
体、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリ
ビニルピロリドン等を挙げることができるが、これらに
限定されるものではない。親水性ポリマー層に代えて、
親水性表面を有する紙やポリマー多孔質膜を用いること
もできる。親水性ポリマー層の厚さは、乾燥時に約1μ
m〜約100μm、好ましくは約3μm〜約50μm、
特に好ましくは約5μm〜約30μmであり、実質的に
透明であることが好ましい。
を促進する、もしくは干渉、妨害反応を防止、低減する
ための、各種試薬もしくは試薬の1部を含ませることが
できる。
イケミストリー分析要素に使われている公知の、水不透
過性の支持体を用いることができる。具体的には、ポリ
エチレンテレフタレート、ビスフエノールAのポリカー
ボネート、ポリスチレン、セルロースエステル(例え
ば、スルロースジアセテート、セルローストリアセテー
ト、セルロースアセテートプロピオネート等)等から成
る、厚さ約50μm〜1mm、好ましくは約80μm〜
約300μmの透明フイルムを用いることができる。支
持体は、通常光透過性のものを用いるが、展開層側から
測定をする場合には、着色されていても、もしくは光不
透過性であつても良い。支持体の表面には、必要により
公知の下塗層もしくは接着層を設けて、親水性ポリマー
層との接着を強固にすることができる。
は特に限定されない。通常臨床検査の分野で測定され
る、酵素、脂質、無機イオン、代謝産物、蛋白質等の
他、各種グロブリン、免疫抗原、免疫抗体等の生体由来
成分、薬物、ホルモン、腫瘍マーカー等、分析方法さえ
確立していれば、分析対象とすることができる。
測定の対象となる項目もしくは検体によつて、以下に記
載する種々の構成を取ることができる。図1に、基本構
成例を示す。 1:水不透過性支持体/親水性ポリマー層/展開層なる
構成の分析要素。Ca,GOT(グルタミン酸オキザロ
酢酸トランスアミナーゼ),GPT(グルタミン酸ピル
ビン酸トランスアミナーゼ),γ−GTP(γ−グルタ
ミルトランスペプチターゼ),グルコース,LDH(乳
酸脱水素酵素),CPK(クレアチンホスホキナー
ゼ),TP(総蛋白質),Alb(アルブミン),Tc
ho(総コレステロール),UA(尿酸),中性脂肪等
の分析に有効である。
/展開層なる構成で、親水性ポリマー層及び/又は展開
層中に色原体を含む分析要素。色原体としては,An
n.Clin.Biochem.,6,24−27(1
969)に記載の4−アミノアンチピリン(別名4−ア
ミノフェナゾン,すなわち1−フェニル−2,3−ジメ
チル−4−アミノ−3−ピラゾリン−5−オン),特開
昭59−54962等に記載の1−(2,4,6−トリ
クロロフェニル)−2,3−ジメチル−4−アミノ−3
−ピラゾリン−5−オン,1−(3,5−ジクロロフェ
ニル)−2,3−ジメチル−4−アミノ−3−ピラゾリ
ン−5−オン等のトリ置換−4−アミノ−3−ピラゾリ
ン−5−オン,特公昭55−25840等に記載の1−
フェニル−2,3−ジメチル−4−ジメチルアミノ−3
−ピラゾリン−5−オン等の 4−アミノアンチピリン
類似体を用いるこ とができる。 これらの化合物のう
ちでは,4−アミノアンチピリン,1−(2,4,6−
トリクロロフェニル)−2,3−ジメチル−4−アミノ
−3−ピラゾリン−5−オン,1−(3,5−ジクロロ
フェニル)−2,3−ジメチル−4−アミノ−3−ピラ
ゾリン−5−オン等が好ましい。
/展開層なる構成で、親水性ポリマー層及び/又は展開
層中に、色原体及びその他の試薬(後述する、測定試薬
を除く)を含む分析要素。その他の試薬としては、PO
D(ペルオキシダーゼ),NAD(ニコチンアミドアデ
ニンジヌクレオチド),NADP(ニコチンアミドアデ
ニンジヌクレオチドフオスフエート),DIP(ジアフ
オラーゼ)等が挙げられる。
くはその他の試薬は、液体試料を供給・安定化後に供給
することが可能だか、色原体の多くは水不溶性のため測
定試薬とは別に供給する必要があること、これら色原体
やその他試薬を層の中に初めから含ませて製造する方が
再現性が良いこと、等の利点がある。
オン性染料を形成する場合には、水不浸透性支持体と試
薬層との間に媒染層を設けることができる。検体中の被
検物質の量に比例して生成する色素を媒染層に移行・ト
ラツプすることにより、光学的な検出の効率を高めるこ
とができる。例えば、呈色色素がカチオン性の染料を形
成する場合には、媒染層として、高分子鎖に結合したア
ニオン原子もしくは原子団を含むポリマーを含有する親
水性ポリマー層を、また呈色試薬がアニオン性の染料を
形成する場合には、媒染層として高分子鎖に結合したカ
チオン原子もしくは原子団を含むポリマーを含有する親
水性ポリマー層を用いることができる。これらの媒染性
ポリマーの詳細については、特公平2−30466、特
開昭51−40191、同54−29700、同53−
131089等に記載されている。
特公平2−30466号公報第13〜第14欄に記載さ
れているメチルビニルエーテルー無水マレイン酸共重合
体のアルカリ加水分解物、ポリスチレン−p−スルホン
酸のアルカリ金属塩もしくはアルカリ土類金属塩、スチ
レン−p−スルホン酸と親水性ビニルモノマーとの共重
合体のアルカリ金属塩もしくはアルカリ土類金属塩等が
挙げられる。更に、これらの高分子を含有させることの
できる層、等についても、同公報の第15〜16欄に詳
細な記載がある。
リマー層と展開層の間に、光遮蔽層を設けた分析要素。
全血を検体とすることができる。光遮蔽層は光遮蔽性又
は光遮蔽性と光反射性を兼ね備えた微粒子又は微粉末
(以下、単に微粒子という)が少量の被膜形成能を有す
る親水性ポリマーバインダーに分散保持されている水透
過性又は水浸透性の層である。 光遮蔽層は検出可能な変
化(色変化、発色等)を光透過性支持体側から反射測光
する際に、供給された水性液体試料の色、特に全血試料
に含まれるヘモグロビンの赤色等を遮蔽するとともに光
反射層又は背景層としても機能する。
の例として二酸化チタン微粒子(ルチル型、アナターゼ
型又はブルカイト型の粒子径約0.1μmから約1.2
μmの微結晶粒子等)、硫酸バリウム微粒子、アルミニ
ウム微粒子又は微小フレーク等があり、光遮蔽性微粒子
の例としてカーボンブラック、ガスブラック、カーボン
ミクロビーズ等があり、これらのうちで二酸化チタン微
粒子、硫酸バリウム微粒子が好ましい。
ダーとしては、前記親水性ポリマーのほかに弱親水性の
再生セルロース、セルロースアセテート等があり、これ
らのうちではゼラチン、ゼラチン誘導体、ポリビニルア
ルコール、ポリアクリルアミド、マレイン酸共重合体等
が好ましい。ゼラチン、ゼラチン誘導体は公知の硬化剤
(架橋剤)を混合して用いることができる。
リマー層と展開層の間に、水不浸透性で且つ気体透過性
の層(以下、バリア層と称する)を設けた分析要素。反
応によりアンモニアガスを発生するBUN(尿素窒
素),CRE(クレアチニン),及びCO2等の分析に
有効である。全血・血漿のいずれも、検体として使用で
きる。バリア層としては、特開昭52−3488に開示
された一様なポリマーの一様な塗布薄層、同58−77
661に開示されたメンブランフイター等を使用するこ
とができる。
と直接反応して化学変化を生ぜしめる試薬を指す。即
ち、酵素が被検物質である場合にはその基質、被検物質
が抗原(抗体)である場合には抗体(抗原)であり、検
出反応が酵素によつて開始される場合にはその酵素、そ
の他一般の化学反応によつて起こさせる場合には該当す
る化学物質を言う。以下に具体例を挙げて説明する。
ギン酸とグルタミン酸、アミラーゼであれば高分子量の
澱粉もしくは低分子量のオリゴサツカライド、GGTで
あればパラニトロフエニルアニリド、ALPであればパ
ラニトロフオスフオフエニルアニリド等である。また、
グルコースであればグルコースオキシダーゼ、尿酸であ
ればウリカーゼ、コレステロールであればコレステロー
ルエステラーゼもしくはコレステロールオキシダーゼ、
中性脂肪であればリパーゼもしくはエステラーゼ、尿素
であればウレアーゼ等である。
機燐等、被検物質と指示薬とが直接反応する場合には指
示薬を指す。これらの試薬を分析要素中に入れておいて
も良いが、反応後の生成物の経時安定性が良くない場合
が多く、これらの反応試薬であつても測定試薬溶液中に
加えておく方が有利である。
ストリーの欠点である、分析要素の保存中に起こる検出
試薬の劣化を起こさせないことにあるので、上記の反応
系中に組み込まれる反応試薬が一部の酵素のように不安
定なものである場合には、これらも測定試薬の中に含ま
せることが好ましい。即ち、測定試薬溶液中に含めるべ
き試薬と、分析要素中に含めるべき試薬との分配に関し
ては、分析性能や保存安定性を指標として様々に変える
ことができる。分析対象が一つであつても、検出反応系
組立によつて上記の分配が異なるのは勿論である。
く進行させるために、pHやイオン強度を調節する、分
析要素を構成する材料への拡散・浸透を良くする、含有
する酵素等の不安定性を改善する、等の目的で、各種試
薬を含ませることができる。また、検出反応と競合する
反応を阻害するための試薬を含ませることもできる。こ
の様な試薬としては、例えば、ビリルビンオキシダーゼ
やアスコルビン酸オキシダーゼ等がある。更に、アイソ
ザイム検出の為に特定の生物に由来する酵素を阻害する
化合物、例えばP型アミラーゼの阻害剤等を含ませるこ
とができる。更に、全血測定では、ヘモグロビンのカタ
ラーゼ活性の阻害剤として有効な、NaN3等を添加す
ることもできる。
15mmから約30mmの正方形又はほぼ同サイズの円
形等の小片に裁断し、特開昭57−63452、特開昭
54−156079、実開昭56−142454、実開
昭58−32350、特表昭58−501144等に記
載のスライド枠等に収めて分析スライドとして用いるの
が製造、包装、輸送、保存、測定操作等の観点で好まし
い。しかし、尿試験紙等と同様の、いわゆるステイツク
の形態にすることもできる。
後、測定試薬を供給するまでの間隔が長い場合には、一
定時間、実質的に一定条件下で乾燥することが好まし
い。好ましい乾燥方法、条件については、特願平2−9
0562号明細書の第25頁、第9行〜第28頁、第6
行、特に第27頁、13行〜第28頁、第6行に詳細に
記載されている。特に好ましい方法は、乾式分析要素の
周囲が覆われた囲いの中に置いた状態で加熱する方法で
ある。これにより、周囲の温度、湿度に影響されること
なく実質的に一定の乾燥状態となる。温度範囲は10〜
60℃、好ましくは20〜45℃、更に好ましくは30
〜40℃である。インキユベーシヨン中の温度変動は、
±5℃、好ましくは±3℃、更に好ましくは±1℃であ
る。
シヨンを行うのに適したインキユベータが実願平2−3
6701号明細書に記載されている。即ち、分析要素を
要素の収納部に設置した状態で加温手段にて加熱後、恒
温に保持するインキユベータであつて、該分析要素の収
納部の上部に該要素収納部を密閉することが可能で、か
つ、着脱可能なカバーを設けられ、該カバーで要素収納
部を密閉した際、要素収納部内方に生まれる空間の体積
が、分析要素の体積とほぼ一致する様に設計されたイン
キユベータである。
き付けても同様に再現性の良い結果が得られるが、上記
インキユベータに比べ高価となる欠点を有する。
中で実質的に反応が進行しない、もしくは被検物質の劣
化が進行しない、状態であれば良い。従って、分析対象
によつて異なり、例えば酵素を対象とする場合には、親
水性ポリマー中の水分は50%、好ましくは20%以
下、更に好ましくは10%以下であれば良い。
を供給するまでに長時間かかる場合、例えば乾式分析要
素を病院等に郵送する場合等には、実質的に水分と空気
を遮断した状態に保存する必要がある。この保存条件の
詳細についても同様に、特願平2−90562号明細書
の第28頁、第12行〜第30頁、第11行に記載され
ている。例えば水分除去手段を設けた金属製の箱、もし
くは水分を透過させない有機ポリマーもしくは金属等の
フイルム、シート等からなる袋に密閉する方法がある。
水分除去手段としては、公知の吸湿剤の中から、検体を
実質的に変質させないものを適宜選択して封入すること
ができる。要素を袋に入れた後、空気を十分にしごきだ
しても良い。
法により分析を行う。液体試料が供給された未乾燥の分
析要素、乾燥した分析要素もしくは上記密閉容器から取
り出した分析要素に、分析すべき項目に対応した測定試
薬溶液を供給して反応を起こさせる。この反応を、ドラ
イケミストリーの分野で公知の方法(反射光学濃度測
光、色変化、蛍光測定、発光測定等)で測定し、検体中
に含まれる成分を定量する。
しては、ウエツトケミストリーで公知の試薬溶液を用い
ることができる。これらは、分析対象成分と反応して、
主として光学的測定方法により検出できる変化、例えば
色変化、発色(呈色)、蛍光、発光、紫外線領域におけ
る吸収波長の変化、混濁発生等の変化を生じさせる。
常反射光学系が用いられる。本発明の方法においても、
分析要素の水不透過性支持体を通して測光する方法が最
も適用範囲が広いが、検体が全血ではない場合や検体供
給後に展開層を除去して測定する場合等には、透過測光
方式により測定することができる。また、水不透過性支
持体が不透明な場合には、支持体の反対側から測定する
こともできる。
述の、分類1〜分類3に対応するいずれの分野において
も有効に利用することができ、更に在宅検査の臨床医学
検査においても有効である。検体として血液を用いる場
合には、乾式分析要素はごく微量の血液しか必要としな
いので、毛細管ピペツト等の適当な器具を用いて採血す
ることができる。乾式分析要素が全血に対応している場
合には、そのまま測定用液体試料とすることができるの
で、在宅検査に対して特に有効である。血漿や血清用の
ものである場合は、採血後、遠心分離、静置等の方法に
より、血漿もしくは血清を分離し、これらを測定用液体
試料として利用する。血液以外の体液、例えば尿、唾液
等は、その適当量を容器に採取して直接検体とすること
ができる。これら採取した試料を本願発明に使用する乾
式分析要素に供給し、本願発明の方法で保存し、必要に
応じて移送し、既述の方法により分析を行う。この移送
を郵送、宅配便等で行うことが可能であり、在宅検査に
も十分に適応できる。図2に、本願発明になる測定方法
の模式図を示す。
の中に不安定な測定試薬を含んでいないので、従来のド
ライケミストリーに使用されている分析要素と比較して
経時保存性が大きく改良されている。また、従来ウエツ
トケミストリーの分野で使用されている測定試薬を用い
ることができるので、測定項目毎に分析要素を開発する
必要が無く、多数の項目に対応することができると共に
コストが安い。以下、本発明を実施例に基づき更に詳細
に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
測定 測定試薬溶液の調製 東洋紡製Ureaseを、0.5%のTriton X
−100を含む10mM燐酸バツフアーにて溶解し、7
5000U/lのウレアーゼ活性を有するUN試薬溶液
を調製した。調製後、500μlづつプラスチツクチユ
ーブ中に分注し、−80℃にて凍結保存しておき、必要
に応じて融解、使用した。
−H(富士写真フイルム(株)製)を検体として用い
た。日立7050((株)日立製作所製)でBUN値を
測定したところ、CP−L=11.4mg/dl,CP
−M=67mg/dl,CP−H=101mg/dlで
あつた。
覆量となるよう下塗・乾燥して、更に指示薬層を水溶液
から塗布・乾燥した。
μm、空隙率75%、厚さ100μmのポリエチレン製
メンブランフイルターを均一に圧着して、空気バリア層
を設けた。この空気バリア層の上に、試薬層を下記の様
な被覆量となるよう水溶液から塗布・乾燥して設けた。
シポリグリシドール水溶液でほぼ均一に膨潤させ、直ち
に、編物布地(ゲージ数40、NaOH水溶液にて25
%減量処理したもの)を密着させつつ、加圧ローラー間
を通過させて、両者を均一にラミネートした。更にこの
積層物に、展開性を改良する目的で、下記の被覆量とな
るようポリビニルピロリドンのエタノール溶液を含浸塗
布し、乾燥してアンモニア定量分析用一体型多層分析要
素を調製した。 ポリビニルピロリドン(平均分子量約120万) 7.76g/m2
し、で作成した分析要素に点着した。この分析要素
を、乾燥定着用インキユベータ(富士写真フイルム
(株)製)にセツトし、10分間放置して分析要素中の
検体を乾燥した。
5500アナライザーにセツトした。で調製したウレ
アーゼ溶液を分注器に吸引し、通常の操作で点着、イン
キユベートした後、波長650nmにて反射光学濃度を
測定した。反応開始後1分と6分の濃度の差を算出し
て、図3に示す様な検体中の尿素窒素濃度と反射濃度の
関係(検量線)を得た。
製 ヘパリンを抗凝固剤として用いて、健常者2名より静脈
血10mlを採血した。これとは別に、尿素を生理食塩
水に溶解して、10%水溶液を作成した。静脈血を2m
lづつ5本の容器に分けた後、尿素水溶液を添加し、5
濃度レベルの検体を作成した。更に各レベルの全血検体
1mlを分取し、遠心分離して、血漿検体を作成した。
血漿については日立7050((株)日立製作所製)を
用いて、全血検体については富士ドライケム5000
(富士写真フイルム(株)製)を用いて、各検体の濃度
を測定した。
同様の分析要素に点着し、同様の手順で乾燥・定着した
分析要素を作成した。次ぎに、と同様の操作により、
ウレアーゼ溶液を点着・インキユベートし、1分後と6
分後の反射光学濃度を測定した。
めた。全血については、検体1についての富士ドライケ
ム5000の測定値とで得られた光学濃度との対比か
ら検量線を作成し、検体2について尿素窒素濃度を求め
た。
と本発明の方法による測定値の相関は、図4、図5の通
りであり、いずれも、良好な関係を示した。
P−L,CP−M,CP−Hを点着・乾燥して得た分析
要素各30枚を3枚づつに分けて2gのシリカゲルと共
にポリエチレン製の小袋に入れ、室温(実験台の引出し
の中)に放置し、日を追って取り出し、と同様の手順
により尿素窒素濃度を測定した。経時日数と測定値の関
係は図6に示した通りであり、本発明の方法に従って点
着後乾燥保存すれば、室温に放置しても、少なくとも数
日間は再現性のよい測定値が得られることが判る。全血
についても、管理血清と同様に処理して経時安定性を評
価した。図7に示した通り、再現性の良い結果が得られ
た。
析要素について、の手順に従って測定し、バラツキの
程度を調べた。結果は表1の通りであり、いずれも良好
であつた。
Triton X−100を含む10mM燐酸バツフア
ーにて溶解し、65000U/lの酵素活性を有するC
RE測定試薬溶液を調製した。
度と日立7050による測定値との相関を求めた。結果
は、図8の通りで、良好な相関を示した。
し、遠心分離して血漿を得た。これらの血漿を検体とし
て、実施例1のと同様にして反射光学濃度を求め、上
記で作成した検量線を用いて検体中のCRE濃度を算
出した。同時に日立7050を用いてCRE濃度を測定
した。結果は図9の通りであつた。
トの透明フイルムベースの上に、0.2%のノニオン界
面活性剤p−ノニルフエノキシポリグリシドール(グリ
シドール単位平均10含有)を含むゼラチンを、乾燥膜
厚がおよそ15μmになるように塗布・乾燥した。その
上に、界面活性剤を用いて親水化処理したポリエステル
編物布地を特開昭62−224299に記載の方法に従
ってラミネートした。更に、7%のポリビニルピロリド
ン(平均分子量120万)のエタノール溶液を展開層の
上に2g/m2の塗布量となる様に塗布した。このフイ
ルムを1辺15mmの正方形のチツプに裁断し、特開昭
57−63452に記載されている方法でプラスチツク
枠の中に組み込み、分析要素を完成させた。
の通りであつた。
て同時再現性を評価した。結果は表2の通りであつた。
で経時安定性を評価した。結果は図11の通りで、良好
な経時安定性を示した。
出指示薬として更に、ロイコイミダゾール色素・1−
(3,5−ジクロロフエニル)−2,3−ジメチル−4
−アミノ−3−ピラゾリン−5−オンの5%アルコール
溶液を塗布し、乾燥した。該検出指示薬の濃度は、約1
g/m2であ つた。
12の通りであつた。
ートの透明フイルムベースの上に、0.2%のノニオン
界面活性剤p−ノニルフエニルポリグリドール(グリシ
ドール単位平均10含有)及び0.1%ロイコイミダゾ
ール色素を含むゼラチンを乾燥膜厚が約15μmになる
ように塗布・乾燥した。その上に、TiO2微粉末、界
面活 性剤、ゼラチンから成る光反射層を乾燥膜厚が約
5μmになるように塗布し、この上にゼラチンを膜厚が
約2μmになるように塗布・乾燥した。更にこの上に、
親水化処理したポリエステル編物布地を、上記記載と同
様にして湿潤ラミネートして、分析要素フイルムを作成
した。これを、上記記載と同様の方法により加工して、
分析要素を作製した。
し、2.5分から4分までの光学濃度差により検量線を
作成したところ、図13のようなつた。
た場合の保存安定性を評価した。結果を図14に示す。
組成より成るCa測定試薬溶液を用い、富士ドライケム
専用管理血清CP−L,CP−M,CP−Hを検体とし
て、実施例1のと同様の手順に従って検量線を作成し
た。結果を図15に示す。
果は表3の通りであつた。
の測定 分析要素の作製 実施例5のと同様にして分析要素を作製した。但し、
イミダゾールロイコ色素と共に50000U/m2の塗
布量となる様に、ペルオキシダーゼを加えた。
は、図16の通りであつた。
果は、表4の通りであつた。
再現性を評価した。但し、測定試薬溶液に0.1%のN
aN3を添加したものを用いた。結果は、表5の通りで
あつた。
親水化処理したポリエステル編物布地よりなる展開層上
に、1%のNaN3水溶液を100g/m2の塗布量とな
るように塗布し、乾燥させた後、スライド状に加工し
た。
製した。
本のサンプルチユーブに分けた。富士ドライケム専用管
理血清CP−L,CP−M,CP−Hを、正規の希釈液
量3mlの1/2である1.5mlの蒸留水を用いて溶
解し、前記全血と混合し、GPT濃度の異なる全血検体
を調製した。各濃度レベル毎にその1部を遠心分離し
て、血漿中のGPT活性を日立7050を用いて測定し
た。
1のと同様にして乾燥させた。
て富士ドライケム5500アナライザーにセツトし、上
記で調製した測定用試薬溶液を点着し、650nmに
て、インキユベーシヨン時間の関数として反射光学濃度
を測定し、タイムコースを得た。
と、本発明の方法によつて得た、測定開始後1分後と5
分後の反射光学濃度の差(△ODR)の関係を図17に
示す。
の操作により測定し、で得られた検量線で活性値を算
出したところ、26U/lであつた。一方、同じ全血を
遠心分離して得た血漿について、日立7050を用いて
GPT活性を測定したところ25U/lであり、本発明
の方法による測定値が信頼性の高いものであることが確
認された。
燥せずに直ちに測定試薬を供給し、測定した。実施例4
の結果より検量線の傾きが2/3程度小さくなつたが、
日立7050による測定値と△ODRとの間には良好な
相関のある結果が得られた。
層として、親水化処理したポリエステル製編物に代えて
酢酸セルロースからなる微多孔性膜(富士ミクロフイル
ターFM300:富士写真フイルム(株)製)を用い、
その他の操作は実施例6と同様にして測定した。同時再
現性(n=10のCV)はCP−L:2.7%,CP−
M:2.2%,CP−H:3.1%であり、展開層とし
てメンブランフイルターを用いた場合でも定量的な測定
が可能であることが確認された。
に優れた乾式分析要素を使用することができる、検体を
供給した後の分析要素を長く保存できるので郵送等が可
能になる、従って在宅検査に対応できる、ウエツトケミ
ストリーに相当する多項目の被検物質に対応できる、等
の優れた効果が得られる。
模式図である。
長650nmにおける反射光学濃度の関係を示した図で
ある。
で測定した尿素窒素濃度の測定値の相関を示した図であ
る。
で測定した尿素窒素濃度の測定値の相関を示した図であ
る。
の方法で乾燥し、室温に保存した時の尿素窒素濃度の測
定値を示した図である。
法で乾燥し、室温に保存した時の尿素窒素濃度の測定値
を示した図である。
ン濃度と、波長650nmにおける反射光学濃度の関係
を示した図である。
で測定したクレアチニン濃度の測定値の相関を示した図
である。
性と、波長400nmにおける反射光学濃度の1分後と
5分後の差(△ODR)の関係を示した図である。
方法で乾燥し、室温に長時間保存した時のGGT活性測
定値を示した図である。
長650nmにおける1分間当りの反射光学濃度の変化
(△ODR/min)を示した図である。
長650nmにおける1分間当りの反射光学濃度の変化
(△ODR/min)を示した図である。
明の方法で乾燥し、室温に長時間保存した時の測定値を
示した図である。
577nmにおける反射光学濃度の関係を示した図であ
る。
濃度と、波長650nmにおける反射光学濃度の関係を
示した図である。
長650nmにおける反射光学濃度の1分後と5分後の
差(△ODR)の関係を示した図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 液体試料が供給されている、水不透過
性支持体上に少なくとも親水性ポリマー層、展開層を積
層した、測定試薬を含まない分析要素に、 測定試薬溶液を供給して反応を起こさせる工程、 該反応を起こした分析要素を、光学的手段を用いて測
定する工程、を含むことを特徴とする乾式分析要素を用
いた測定方法。 - 【請求項2】 液体試料が供給されている、水不透過
性支持体上に少なくとも親水性ポリマー層、水不透過性
で且つ気体透過性の層、展開層を積層した、測定試薬を
含まない分析要素に、測定試薬溶液を供給して反応を起
こさせる工程、 該反応を起こした分析要素を、光学的手段を用いて測
定する工程、を含むことを特徴とする乾式分析要素を用
いた測定方法。 - 【請求項3】 液体試料が供給されている、水不透過
性支持体上に少なくとも親水性ポリマー層、光遮蔽層、
展開層を積層した、測定試薬を含まない分析要素に、測
定試薬溶液を供給して反応を起こさせる工程、 該反応を起こした分析要素を、光学的手段を用いて測
定する工程、を含むことを特徴とする乾式分析要素を用
いた測定方法。 - 【請求項4】 請求項1、請求項2もしくは請求項3に
おいて、測定試薬を含まない分析要素に液体試料を供給
した後、測定試薬を供給する前に、液体試料を供給した
分析要素を実質的に一定の条件で乾燥することを特徴と
する乾式分析要素を用いた測定方法。 - 【請求項5】 請求項1、請求項2、請求項3もしくは
請求項4の測定方法に使用する、測定試薬を含まない乾
式分析要素。
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