JPH058382B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH058382B2 JPH058382B2 JP59087459A JP8745984A JPH058382B2 JP H058382 B2 JPH058382 B2 JP H058382B2 JP 59087459 A JP59087459 A JP 59087459A JP 8745984 A JP8745984 A JP 8745984A JP H058382 B2 JPH058382 B2 JP H058382B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- filtration
- fibrous material
- filtration layer
- analytical element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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
- G01N33/72—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving blood pigments, e.g. haemoglobin, bilirubin or other porphyrins; involving occult blood
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hematology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Immunology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Description
発明の目的
１ 産業上の利用分野
本発明は固形分を含有する液体試料の乾式分析
に有効な分析素子に関する。 ２ 従来の技術 層状（シート状）に構成されたいわゆる乾式分
析要素を用いて、試料液中の生化学的活性成分を
検出定量する分析システムは既に多数知られてい
る（米国特許第3050373号等）。それらの分析方法
において一般的に利用されているのは、液体試料
中に含まれている分析対象成分（アナライト）と
の接触により物理的もしくは化学的な反応を起こ
す反応性成分を予め分析要素の中に含有させてお
き、分析要素内に導入されたアナライトと前記反
応性成分との反応を分析要素内に設けられた生物
学的反応層において進行させ、その反応生成物あ
るいは未反応成分などの量を分光的、蛍光的にあ
るいは放射性同位元素を用いる方法などによつて
測定し、アナライトの定量を行う方法である。 以上のような乾式分析方法は分析操作が比較的
簡便であるため、例えば、抗原・抗体反応を利用
する免疫学的分析、酵素反応を利用する酵素ある
いは基質の分析など多くの目的に利用されてい
る。分析要素を用いる方法は一般的に簡便である
との利点がある一方、種々の液体試料の分析に適
合し得る広いラチチユードをもたせるために分析
要素の層構成にはこれまでにさまざまな工夫がな
された。特に固形分を含有する液体、例えば全血
を分析試料として供する場合には、試薬層の上方
に血球濾過層を設けそこで主として赤血球を濾過
する工夫が提案された。典型的な血球濾過層は特
公昭53−21677に記載されており、これは適正な
多孔度をもたせた材料によつて血球類の濾過を行
うものである。従つて濾過層の孔径は血球類のサ
イズ（７〜30μm）よりも小さい１〜5μmに設定
すべきであることが教示されている。すなわち血
球類は濾過層内に浸透することができずその表面
に残留するいわゆる表面濾過をうけることによ
り、血清や血漿等の液体成分から分離されるので
ある。このような表面濾過による血球分離は血球
濾過層が分析要素にくみこまれている点で予め全
血試料を遠心分離していた従来慣用の方法よりも
簡便ではあるが、濾過速度が充分速いとは言えず
目づまりを起こし易い。その結果として液体試料
の展開不良を生じ分析感度の低下を招きかつ分析
精度を損なうことになる。 特開昭57−53661には平均直径0.2〜5μm及び密
度0.1〜0.5ｇ／cm3を有する特定のガラス繊維から
構成された層によつて血液から固形分を除き血漿
及び血清を分離する器具が記載されている。しか
しながらこの分離器具の血球分離能も満足すべき
ものではなく、その実施例によれば多層分析要素
を使用する分析としては適用される血清又は血漿
量を層の吸収量の50％以下に測定し更に疎水性バ
リヤ層を設けることにより始めて実用的な血球／
血清（漿）分離を達成している。しかも上記分離
器具は血清もしくは血漿が血球よりも迅速にガラ
ス繊維層を通過するという認識に基づいて提案さ
れており、後記本発明の特徴的概念である体積濾
過に基づく固液分離についてはなんら示唆すると
ころがない。 発明が解決しようとする問題点 本発明は、予め血液を遠心分離する煩雑さ、表
面濾過に基づく固液分離に避けることができない
濾過層の目づまり、或はまた、不満足な固液分離
等従来法における問題点を解決しようとするもの
である。 発明の構成 問題点を解決するための手段 本発明においては、前記のごとく表面濾過によ
ることなく、層自身の立体的構造を効率的に利用
しその体積全体にわたつて固形分を収納する現象
（本明細書ではこの現象を「体積濾過」という）
に基づいて液体試料から固形分を分離しようとす
るものである。本発明者等は種々の材料について
検討を重ねた結果、固形分含有液体試料から体積
濾過によつて該固形分を分離するのに繊維質素材
が有効であることを見出した。又この繊維質素材
から構成される固形分を収納するための層（以下
「体積濾過層」という）をこれと密着一体化して
構成する多孔性液体試料展開層（以下「展開層」
という）を組合わせて使用すると、殆ど瞬時に完
璧な固液分離が達成されることを見出した。 本発明は繊維質素材からなる体積濾過層及び展
開層から構成された固形分含有液体試料から固形
分を分離するための分析素子に関し、展開層の保
液力が体積濾過層のそれより大きくかつ両層がそ
れらの境界面においてそれぞれの繊維質素材が相
互に絡み合つて密着一体化（一体成型）して構成
されていることを特徴とする。 上記の展開層と体積濾過層との密着一体化は、
たとえば、予め調製した展開層の上に体積濾過層
の繊維質素材の分散液を載せ、この分散液を展開
層を濾過材として利用して濾過操作を行なう方法
（濾過法）、あるいは展開層の繊維質素材の分散液
と体積濾過層の繊維質素材の分散液とを重ねた状
態で別に用意した濾過材を利用して濾過操作を行
なう方法（抄紙法）などを利用して実現すること
ができる。 本発明の分析素子を構成する体積濾過層に使用
することができる繊維質素材としては、ガラス繊
維、石綿などの無機繊維、木綿、麻、パルプ、絹
などの天然有機繊維、ビスコースレーヨン、銅ア
ンモニアレーヨン、セルロースアセテート、部分
ホルマール化ポリビニルアルコール、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチ
レン、ポリエステル類（ポリエチレンテレフタレ
ート等）などの半合成繊維、合成繊維が典型的で
ある。この中でもガラス繊維は特に好ましい。こ
れらの繊維質素材は言うまでもなく液体試料又は
アナライトと実質的に反応しないものでなければ
ならない。 体積濾過層を構成するこれらの繊維質素材は約
0.02〜0.1ｇ／cm3の密度をもつものが望ましい。
又これらの繊維質素材は約0.1〜5μmの太さ、約
100〜4000μmの長さをもつものが本発明の目的に
有利であり、常法によつて、例えば10〜200メツ
シユ（タイラー規格）程度のフルイを用いて分級
することにより所望の繊維質素材を得ることがで
きる。これらの繊維質素材は展開層を構成する繊
維質素材の保液力より小さい保液力をもつように
調整される。保液力は層の空隙の粗密（空隙率）、
層空間のクリアランス、繊維質素材の太さ等によ
り決定されるものであり、いずれかの層の材質が
決まれば、他方の材質を上記の要件に従つて選択
することにより、両層を機能的に構成することが
できる。例えば、比較的細かく、かつ繊維長の短
いガラス繊維をきわめて密に成形してある濾紙
（例えば東洋濾紙製GC−50）を展開層として選ん
だ場合、体積濾過層は、同質又はより太く又はよ
り長い繊維を分散したスラリーを上記濾紙上に抄
紙成形することにより容易に得ることができる。
具体的にはまず初めに展開層の素材を選択し比較
的密な展開層を形成する。次いで素材の選択と抄
紙方法により、展開層より密度の粗ないわゆるか
さ高性のある体積濾過層を展開層に重ねて一体成
形するのが簡便である。 素材の選択で言えば、より細かい繊維、より短
い繊維を用いればより密な展開層を形成できる
し、抄紙方法で言えば、より大きな圧力差やより
液比重の大きいスラリーを使用して抄紙を行えば
より密な展開層が得られる。又、抄紙後圧力をか
けて成形するいわゆるカレンダーリングを行うこ
とは、密な展開層を作製する有効な方法である。
体積濾過層はこれと逆の方向で素材及び方法を選
択し、展開層と一体成形すればよい。 本発明において展開層を構成する繊維質素材と
しては通常当分野において液体試料を均一に展開
するいわゆる「計量」または「メータリング」機
能をもつものとして公知の繊維質素材を挙げるこ
とができる。そのような繊維質素材の典型的なも
のとしては、一般的に密度が約0.1〜2.0ｇ／cm3を
もつものが適当であり、例えば木材（セルロー
ス）パルプ、綿、絹、羊毛のような天然繊維；セ
ルロースエステル、ビスコースレーヨンのような
半合成繊維；ポリアミド、ポリエステル、（例、
ポリエチレンテレフタート）、ポリオレフインの
ような合成繊維；ガラス繊維、石綿等の無機繊
維、濾紙をほぐして繊維状としたもの等がある。
展開層用のこれら繊維質素材は常法により親水化
処理してもよい。展開層に関する繊維質素材、そ
の親水化処理、層形成等の詳細は特開昭55−
164356、同57−66359等に記載されている。 前記の如とく保液力は種々のフアクターにより
変わり空隙率はその一つであるから、体積濾過層
及び展開層については一定の範囲を設定すること
は困難である。しかしながら一応の目安として体
積濾過層の場合には約85％以上（好ましくは95％
以上）、展開層の場合には約50〜90％の範囲の空
隙率とするのが好都合である。 本発明の分析素子は上記の素材からなる体積濾
過層と展開層とが密着一体化して構成されること
を特徴とする。本明細書において密着一体化と
は、前述のように、従来技術における一体型（通
常、複数の層を単に重ね合わせて加圧成形するか
バインダーあるいはこれに準ずる物質を使用して
接着型成形により得られる）と称するものとは異
なり、体積濾過層と展開層との界面においては両
層を構成する繊維質素材の繊維が相互に三次元的
に絡み合つたランダム構造を呈する状態をいう。
この三次元的ランダム構造は化学的なものではな
く単に物理的なものであるが充分に強固であり、
この界面状態を破壊することなく元の二層に分離
することはできない。 本発明の固液分離用反応素子は以下のようにし
て製造することができる。 (1) (イ) 体積濾過層用繊維質素材をばらばらにほ
ぐし、必要ならふるい分け等でその長さを調
整する。 (ロ) (イ)で得られる繊維質素材を液性分散媒（例
えば水、水と水相溶性有機溶媒との混合物中
に分散してスラリー（紙料液）を調製する。
その際分散媒を適宜選択しすることによりあ
るいは水可溶性の溶質（例えばシヨ糖等）を
添加することにより所望の比重及び粘度をも
つたスラリーを得ることができる。これらの
分散媒や添加物質の選択は公知の密度勾配法
等に準じて行う。スラリーの調製に際しては
分散剤、粘度調整剤、防腐剤など一般の抄紙
作業に用いられる各種の薬剤を任意に添加し
てもよい。スラリーの調製方法についても特
に限定はなく、例えば、マグネチツクスター
ラー、攪拌ばね、ホモゲナイザー、ボールミ
ルのような通常の混和装置を用いる方法、ビ
ーターのようなスラリーの製造において一般
的に用いられる方法など各種の任意の方法を
利用することができる。 (2) 一方(1)(イ)と同様にして展開層用繊維質素材を
ばらばらにほぐし必要ならその長さを調整す
る。得られた繊維質素材をほぐした状態で(1)(ロ)
と同様にしてスラリーを調製する。 (3) (1)及び(2)で得られるスラリーが互いに混じり
あわない状態の界面を形成することを確認す
る。両スラリーが混じり合わない状態とするに
は両者に適当な比重差を設けるのが最も一般的
であり、この目的のためには公知の密度勾配法
等を適用することができる。また両者が混じり
合わない状態は比重差だけでなく水溶性ポリマ
ー、（いわゆる増粘剤：例えば合成ポリマー、
ガム、多糖類など）を添加することによつて両
スラリー間に適当な粘度差を与えることによつ
ても実現することができる。 以上は両者が湿潤状態にある場合の条件であ
るが、一方が乾燥状態であれば自ら混じり合わ
ない状態となり必ずしも前記の条件を設定する
必要はない。 (4) 上記のごとく両者が互いに混じり合わないよ
うに調製したスラリー二種を容器に入れ抄紙す
る。具体的には高比重（及び／又は高粘度）の
スラリーが下層を、低比重（及び／又は低粘
度）スラリーが上層を形成しており濾過器（長
綱、丸綱、抄紙用の綱、メンブランフイルター
など）を通して吸引し分散媒を除く。この抄紙
過程でスラリー中の繊維が両層の界面で相互に
絡みあい三次元的ランダム構造を形成する。 (5) 次いでこの層状体を一定のクリアランスを有
する部材を用いてその厚さを規定する。例え
ば、該層状体を二枚の間に挟んで一定の厚さに
なるまで圧縮する、該層状体を一定のスリツト
を有するローラーの間を通過させる等各種の方
法を利用することができる。その詳細は本発明
者らの先願である特願昭57−211382に記載され
ている。このようにして層状体の厚さを、好ま
しくは100〜2000μmの範囲に規定したのち、そ
の厚さを実質的に変えることなく乾燥を行う。 そのような目的のためには乾燥は比較的低温で
行うのが好ましく、特に凍結乾燥は好ましい手段
である。乾燥は厚さを規定する前におこなつても
よい。 作 用 本発明の分析素子は複数の層（例えば、反応
層、試薬層、光遮蔽層等）が積層された構成をも
つ多層分析要素の一部として液体試料が点着され
る側の最外層が体積濾過層となるように設けて使
用される。 本発明の分析素子に固形分を含有する液体試料
が点着されると、まず体積濾過層において固形分
が収納される。収納は体積濾過層の内部において
液体試料の移動につれて行われるので目づまりを
生じることなく固液分離が行われる。その際、層
間での液体試料の移動が円滑になるように体積濾
過層と境界面において係合されて密着一体化され
た展開層の保液力が体積濾過現象と連動して固液
分離をより効果的に短時間で完結させるものと思
われる。そして液体部分の均一かつ迅速な展開に
は前記界面状態が多大の貢献をしていることは言
うまでもない。 本発明の素子を組みこんだ多層分析要素は実際
の分析に際し、例えば以下のように適用される。
多層分析要素の最上層に位置する本発明の素子の
体積濾過層上にアナライトを含有する固形分含有
液体試料を一定量滴下する。素子のなかで固液分
離が行われ液体成分のみが反応層、試薬層等へ移
動し対応する生物学的反応が生じる。その結果ア
ナライト量に相当するシグナルが発生する。この
発生シグナルを常法により測定する。 以下実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明
するが本発明はこれに限定するものではない。 実施例１ 体積濾過層を備えたガラス繊維濾紙展
開層の調製 ガラス繊維分散物の調製： ガラス繊維濾紙GA−100（東洋濾紙(株)製）２ｇ
を２mm角に裁断し、800mlの水を加え、エースホ
モジナイザーAM−11型（(株)日本精機製作所）で
分散させた。タイラー規格のふるいメツシユNo.12
を用いて分散物をこしわけ、繊維のかたまりを除
去し、ガラス繊維分散物とした。分散物中のガラ
ス繊維固形分量は、47mm径の0.22μm孔径のメン
ブランフイルター（ミクロフイルター、富士写真
フイルム(株)製）を備えたミリポアー製濾過器で分
散物10mlを濾過後フイルターごと乾燥させて秤
量、予め秤量しておいたフイルター重量をさしひ
いて算出したところ、22mg／10ml分散液であつ
た。 体積濾過層付展開層の調製： 55mm径のガラス繊維濾紙GC−50（東洋濾紙(株)）
をミリポアー製フイルター濾過器（47mm径用）に
とりつけ、で調製したスラリー15ml（固形分33
mg）と水100mlとを混合した液を濾過器に移して
濾過抄紙した。濾過後GC−50の厚みより500μm
だけ厚いスペーサーを介した２枚のテフロンコー
トしたガラス平板ではさみつけ、余分の水分を絞
り出した後に、ドライアイス上で凍結させ、ガラ
ス板をとりのぞいてから凍結乾燥した。 このようにして体積濾過層付展開層［素子
（Ａ）］を得た。 血液（全血液）の展開性能の比較： で調製した濾過層の効果を調べるために素子
（Ａ）と、ガラス繊維濾紙（GC−50）単独のもの
について抗凝固剤を含む新鮮血液を滴下点着し、
正確に５分経過後ガラス繊維濾紙（GC−50）上
に展開した円形部分の直径を測定した。各々につ
き10検体の測定を実施し、直径の平均値（）と
その標準偏差（σ）を算出して第１表に示した
（単位はmm）。
に有効な分析素子に関する。 ２ 従来の技術 層状（シート状）に構成されたいわゆる乾式分
析要素を用いて、試料液中の生化学的活性成分を
検出定量する分析システムは既に多数知られてい
る（米国特許第3050373号等）。それらの分析方法
において一般的に利用されているのは、液体試料
中に含まれている分析対象成分（アナライト）と
の接触により物理的もしくは化学的な反応を起こ
す反応性成分を予め分析要素の中に含有させてお
き、分析要素内に導入されたアナライトと前記反
応性成分との反応を分析要素内に設けられた生物
学的反応層において進行させ、その反応生成物あ
るいは未反応成分などの量を分光的、蛍光的にあ
るいは放射性同位元素を用いる方法などによつて
測定し、アナライトの定量を行う方法である。 以上のような乾式分析方法は分析操作が比較的
簡便であるため、例えば、抗原・抗体反応を利用
する免疫学的分析、酵素反応を利用する酵素ある
いは基質の分析など多くの目的に利用されてい
る。分析要素を用いる方法は一般的に簡便である
との利点がある一方、種々の液体試料の分析に適
合し得る広いラチチユードをもたせるために分析
要素の層構成にはこれまでにさまざまな工夫がな
された。特に固形分を含有する液体、例えば全血
を分析試料として供する場合には、試薬層の上方
に血球濾過層を設けそこで主として赤血球を濾過
する工夫が提案された。典型的な血球濾過層は特
公昭53−21677に記載されており、これは適正な
多孔度をもたせた材料によつて血球類の濾過を行
うものである。従つて濾過層の孔径は血球類のサ
イズ（７〜30μm）よりも小さい１〜5μmに設定
すべきであることが教示されている。すなわち血
球類は濾過層内に浸透することができずその表面
に残留するいわゆる表面濾過をうけることによ
り、血清や血漿等の液体成分から分離されるので
ある。このような表面濾過による血球分離は血球
濾過層が分析要素にくみこまれている点で予め全
血試料を遠心分離していた従来慣用の方法よりも
簡便ではあるが、濾過速度が充分速いとは言えず
目づまりを起こし易い。その結果として液体試料
の展開不良を生じ分析感度の低下を招きかつ分析
精度を損なうことになる。 特開昭57−53661には平均直径0.2〜5μm及び密
度0.1〜0.5ｇ／cm3を有する特定のガラス繊維から
構成された層によつて血液から固形分を除き血漿
及び血清を分離する器具が記載されている。しか
しながらこの分離器具の血球分離能も満足すべき
ものではなく、その実施例によれば多層分析要素
を使用する分析としては適用される血清又は血漿
量を層の吸収量の50％以下に測定し更に疎水性バ
リヤ層を設けることにより始めて実用的な血球／
血清（漿）分離を達成している。しかも上記分離
器具は血清もしくは血漿が血球よりも迅速にガラ
ス繊維層を通過するという認識に基づいて提案さ
れており、後記本発明の特徴的概念である体積濾
過に基づく固液分離についてはなんら示唆すると
ころがない。 発明が解決しようとする問題点 本発明は、予め血液を遠心分離する煩雑さ、表
面濾過に基づく固液分離に避けることができない
濾過層の目づまり、或はまた、不満足な固液分離
等従来法における問題点を解決しようとするもの
である。 発明の構成 問題点を解決するための手段 本発明においては、前記のごとく表面濾過によ
ることなく、層自身の立体的構造を効率的に利用
しその体積全体にわたつて固形分を収納する現象
（本明細書ではこの現象を「体積濾過」という）
に基づいて液体試料から固形分を分離しようとす
るものである。本発明者等は種々の材料について
検討を重ねた結果、固形分含有液体試料から体積
濾過によつて該固形分を分離するのに繊維質素材
が有効であることを見出した。又この繊維質素材
から構成される固形分を収納するための層（以下
「体積濾過層」という）をこれと密着一体化して
構成する多孔性液体試料展開層（以下「展開層」
という）を組合わせて使用すると、殆ど瞬時に完
璧な固液分離が達成されることを見出した。 本発明は繊維質素材からなる体積濾過層及び展
開層から構成された固形分含有液体試料から固形
分を分離するための分析素子に関し、展開層の保
液力が体積濾過層のそれより大きくかつ両層がそ
れらの境界面においてそれぞれの繊維質素材が相
互に絡み合つて密着一体化（一体成型）して構成
されていることを特徴とする。 上記の展開層と体積濾過層との密着一体化は、
たとえば、予め調製した展開層の上に体積濾過層
の繊維質素材の分散液を載せ、この分散液を展開
層を濾過材として利用して濾過操作を行なう方法
（濾過法）、あるいは展開層の繊維質素材の分散液
と体積濾過層の繊維質素材の分散液とを重ねた状
態で別に用意した濾過材を利用して濾過操作を行
なう方法（抄紙法）などを利用して実現すること
ができる。 本発明の分析素子を構成する体積濾過層に使用
することができる繊維質素材としては、ガラス繊
維、石綿などの無機繊維、木綿、麻、パルプ、絹
などの天然有機繊維、ビスコースレーヨン、銅ア
ンモニアレーヨン、セルロースアセテート、部分
ホルマール化ポリビニルアルコール、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチ
レン、ポリエステル類（ポリエチレンテレフタレ
ート等）などの半合成繊維、合成繊維が典型的で
ある。この中でもガラス繊維は特に好ましい。こ
れらの繊維質素材は言うまでもなく液体試料又は
アナライトと実質的に反応しないものでなければ
ならない。 体積濾過層を構成するこれらの繊維質素材は約
0.02〜0.1ｇ／cm3の密度をもつものが望ましい。
又これらの繊維質素材は約0.1〜5μmの太さ、約
100〜4000μmの長さをもつものが本発明の目的に
有利であり、常法によつて、例えば10〜200メツ
シユ（タイラー規格）程度のフルイを用いて分級
することにより所望の繊維質素材を得ることがで
きる。これらの繊維質素材は展開層を構成する繊
維質素材の保液力より小さい保液力をもつように
調整される。保液力は層の空隙の粗密（空隙率）、
層空間のクリアランス、繊維質素材の太さ等によ
り決定されるものであり、いずれかの層の材質が
決まれば、他方の材質を上記の要件に従つて選択
することにより、両層を機能的に構成することが
できる。例えば、比較的細かく、かつ繊維長の短
いガラス繊維をきわめて密に成形してある濾紙
（例えば東洋濾紙製GC−50）を展開層として選ん
だ場合、体積濾過層は、同質又はより太く又はよ
り長い繊維を分散したスラリーを上記濾紙上に抄
紙成形することにより容易に得ることができる。
具体的にはまず初めに展開層の素材を選択し比較
的密な展開層を形成する。次いで素材の選択と抄
紙方法により、展開層より密度の粗ないわゆるか
さ高性のある体積濾過層を展開層に重ねて一体成
形するのが簡便である。 素材の選択で言えば、より細かい繊維、より短
い繊維を用いればより密な展開層を形成できる
し、抄紙方法で言えば、より大きな圧力差やより
液比重の大きいスラリーを使用して抄紙を行えば
より密な展開層が得られる。又、抄紙後圧力をか
けて成形するいわゆるカレンダーリングを行うこ
とは、密な展開層を作製する有効な方法である。
体積濾過層はこれと逆の方向で素材及び方法を選
択し、展開層と一体成形すればよい。 本発明において展開層を構成する繊維質素材と
しては通常当分野において液体試料を均一に展開
するいわゆる「計量」または「メータリング」機
能をもつものとして公知の繊維質素材を挙げるこ
とができる。そのような繊維質素材の典型的なも
のとしては、一般的に密度が約0.1〜2.0ｇ／cm3を
もつものが適当であり、例えば木材（セルロー
ス）パルプ、綿、絹、羊毛のような天然繊維；セ
ルロースエステル、ビスコースレーヨンのような
半合成繊維；ポリアミド、ポリエステル、（例、
ポリエチレンテレフタート）、ポリオレフインの
ような合成繊維；ガラス繊維、石綿等の無機繊
維、濾紙をほぐして繊維状としたもの等がある。
展開層用のこれら繊維質素材は常法により親水化
処理してもよい。展開層に関する繊維質素材、そ
の親水化処理、層形成等の詳細は特開昭55−
164356、同57−66359等に記載されている。 前記の如とく保液力は種々のフアクターにより
変わり空隙率はその一つであるから、体積濾過層
及び展開層については一定の範囲を設定すること
は困難である。しかしながら一応の目安として体
積濾過層の場合には約85％以上（好ましくは95％
以上）、展開層の場合には約50〜90％の範囲の空
隙率とするのが好都合である。 本発明の分析素子は上記の素材からなる体積濾
過層と展開層とが密着一体化して構成されること
を特徴とする。本明細書において密着一体化と
は、前述のように、従来技術における一体型（通
常、複数の層を単に重ね合わせて加圧成形するか
バインダーあるいはこれに準ずる物質を使用して
接着型成形により得られる）と称するものとは異
なり、体積濾過層と展開層との界面においては両
層を構成する繊維質素材の繊維が相互に三次元的
に絡み合つたランダム構造を呈する状態をいう。
この三次元的ランダム構造は化学的なものではな
く単に物理的なものであるが充分に強固であり、
この界面状態を破壊することなく元の二層に分離
することはできない。 本発明の固液分離用反応素子は以下のようにし
て製造することができる。 (1) (イ) 体積濾過層用繊維質素材をばらばらにほ
ぐし、必要ならふるい分け等でその長さを調
整する。 (ロ) (イ)で得られる繊維質素材を液性分散媒（例
えば水、水と水相溶性有機溶媒との混合物中
に分散してスラリー（紙料液）を調製する。
その際分散媒を適宜選択しすることによりあ
るいは水可溶性の溶質（例えばシヨ糖等）を
添加することにより所望の比重及び粘度をも
つたスラリーを得ることができる。これらの
分散媒や添加物質の選択は公知の密度勾配法
等に準じて行う。スラリーの調製に際しては
分散剤、粘度調整剤、防腐剤など一般の抄紙
作業に用いられる各種の薬剤を任意に添加し
てもよい。スラリーの調製方法についても特
に限定はなく、例えば、マグネチツクスター
ラー、攪拌ばね、ホモゲナイザー、ボールミ
ルのような通常の混和装置を用いる方法、ビ
ーターのようなスラリーの製造において一般
的に用いられる方法など各種の任意の方法を
利用することができる。 (2) 一方(1)(イ)と同様にして展開層用繊維質素材を
ばらばらにほぐし必要ならその長さを調整す
る。得られた繊維質素材をほぐした状態で(1)(ロ)
と同様にしてスラリーを調製する。 (3) (1)及び(2)で得られるスラリーが互いに混じり
あわない状態の界面を形成することを確認す
る。両スラリーが混じり合わない状態とするに
は両者に適当な比重差を設けるのが最も一般的
であり、この目的のためには公知の密度勾配法
等を適用することができる。また両者が混じり
合わない状態は比重差だけでなく水溶性ポリマ
ー、（いわゆる増粘剤：例えば合成ポリマー、
ガム、多糖類など）を添加することによつて両
スラリー間に適当な粘度差を与えることによつ
ても実現することができる。 以上は両者が湿潤状態にある場合の条件であ
るが、一方が乾燥状態であれば自ら混じり合わ
ない状態となり必ずしも前記の条件を設定する
必要はない。 (4) 上記のごとく両者が互いに混じり合わないよ
うに調製したスラリー二種を容器に入れ抄紙す
る。具体的には高比重（及び／又は高粘度）の
スラリーが下層を、低比重（及び／又は低粘
度）スラリーが上層を形成しており濾過器（長
綱、丸綱、抄紙用の綱、メンブランフイルター
など）を通して吸引し分散媒を除く。この抄紙
過程でスラリー中の繊維が両層の界面で相互に
絡みあい三次元的ランダム構造を形成する。 (5) 次いでこの層状体を一定のクリアランスを有
する部材を用いてその厚さを規定する。例え
ば、該層状体を二枚の間に挟んで一定の厚さに
なるまで圧縮する、該層状体を一定のスリツト
を有するローラーの間を通過させる等各種の方
法を利用することができる。その詳細は本発明
者らの先願である特願昭57−211382に記載され
ている。このようにして層状体の厚さを、好ま
しくは100〜2000μmの範囲に規定したのち、そ
の厚さを実質的に変えることなく乾燥を行う。 そのような目的のためには乾燥は比較的低温で
行うのが好ましく、特に凍結乾燥は好ましい手段
である。乾燥は厚さを規定する前におこなつても
よい。 作 用 本発明の分析素子は複数の層（例えば、反応
層、試薬層、光遮蔽層等）が積層された構成をも
つ多層分析要素の一部として液体試料が点着され
る側の最外層が体積濾過層となるように設けて使
用される。 本発明の分析素子に固形分を含有する液体試料
が点着されると、まず体積濾過層において固形分
が収納される。収納は体積濾過層の内部において
液体試料の移動につれて行われるので目づまりを
生じることなく固液分離が行われる。その際、層
間での液体試料の移動が円滑になるように体積濾
過層と境界面において係合されて密着一体化され
た展開層の保液力が体積濾過現象と連動して固液
分離をより効果的に短時間で完結させるものと思
われる。そして液体部分の均一かつ迅速な展開に
は前記界面状態が多大の貢献をしていることは言
うまでもない。 本発明の素子を組みこんだ多層分析要素は実際
の分析に際し、例えば以下のように適用される。
多層分析要素の最上層に位置する本発明の素子の
体積濾過層上にアナライトを含有する固形分含有
液体試料を一定量滴下する。素子のなかで固液分
離が行われ液体成分のみが反応層、試薬層等へ移
動し対応する生物学的反応が生じる。その結果ア
ナライト量に相当するシグナルが発生する。この
発生シグナルを常法により測定する。 以下実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明
するが本発明はこれに限定するものではない。 実施例１ 体積濾過層を備えたガラス繊維濾紙展
開層の調製 ガラス繊維分散物の調製： ガラス繊維濾紙GA−100（東洋濾紙(株)製）２ｇ
を２mm角に裁断し、800mlの水を加え、エースホ
モジナイザーAM−11型（(株)日本精機製作所）で
分散させた。タイラー規格のふるいメツシユNo.12
を用いて分散物をこしわけ、繊維のかたまりを除
去し、ガラス繊維分散物とした。分散物中のガラ
ス繊維固形分量は、47mm径の0.22μm孔径のメン
ブランフイルター（ミクロフイルター、富士写真
フイルム(株)製）を備えたミリポアー製濾過器で分
散物10mlを濾過後フイルターごと乾燥させて秤
量、予め秤量しておいたフイルター重量をさしひ
いて算出したところ、22mg／10ml分散液であつ
た。 体積濾過層付展開層の調製： 55mm径のガラス繊維濾紙GC−50（東洋濾紙(株)）
をミリポアー製フイルター濾過器（47mm径用）に
とりつけ、で調製したスラリー15ml（固形分33
mg）と水100mlとを混合した液を濾過器に移して
濾過抄紙した。濾過後GC−50の厚みより500μm
だけ厚いスペーサーを介した２枚のテフロンコー
トしたガラス平板ではさみつけ、余分の水分を絞
り出した後に、ドライアイス上で凍結させ、ガラ
ス板をとりのぞいてから凍結乾燥した。 このようにして体積濾過層付展開層［素子
（Ａ）］を得た。 血液（全血液）の展開性能の比較： で調製した濾過層の効果を調べるために素子
（Ａ）と、ガラス繊維濾紙（GC−50）単独のもの
について抗凝固剤を含む新鮮血液を滴下点着し、
正確に５分経過後ガラス繊維濾紙（GC−50）上
に展開した円形部分の直径を測定した。各々につ
き10検体の測定を実施し、直径の平均値（）と
その標準偏差（σ）を算出して第１表に示した
（単位はmm）。
【表】
なお、ガラス繊維濾紙単独のものは、５分後で
も明らかに血液が表面に残留した状態であり、し
かも血球が全面に展開していた。これに対し本発
明の素子（Ａ）では、血球は約１分後に体積濾過
層中へ収納され血漿のみがすみやかに展開されて
いく様子が観察された。 実施例２ 体積濾過層を備えた濾紙展開層の調製 体積濾過層付展開層の調製： 実施例１−と同様の方法でガラス繊維分散物
（固形分量15mg／10ml）を得た。 濾紙No.5C（東洋濾紙(株)製）をミリポア製フイル
ター濾過器47mm径用）上に水はりし、上記ガラス
繊維分散物15ml（固形分22.5mg）と水50mlとの混
合物を供給して、濾過抄紙した。 濾過後、650μmのスペーサーを介した２枚のガ
ラス平板で抄紙物をはさみつけて厚みを一定にし
た後、ドライアイス上で凍結させ、ガラス板をと
り除いてから凍結乾燥し、体積濾過層付展開層
（素子Ｂ）を調製した。 血液の展開性能の評価： ガラス繊維体積濾過層の効果をみるために、上
記の如く調製した体積濾過層付展開層［素子
（Ｂ）］と濾紙（No.5C）単独のものに各々10，20，
30μlの血液（抗凝固剤含有）を滴下し、濾紙内で
の展開性を調べた。各試料につき10検体ずつ測定
を行い、展開部の直の平均値（）及び標準偏差
（σ）を算出した。その結果を第２表に示す。
も明らかに血液が表面に残留した状態であり、し
かも血球が全面に展開していた。これに対し本発
明の素子（Ａ）では、血球は約１分後に体積濾過
層中へ収納され血漿のみがすみやかに展開されて
いく様子が観察された。 実施例２ 体積濾過層を備えた濾紙展開層の調製 体積濾過層付展開層の調製： 実施例１−と同様の方法でガラス繊維分散物
（固形分量15mg／10ml）を得た。 濾紙No.5C（東洋濾紙(株)製）をミリポア製フイル
ター濾過器47mm径用）上に水はりし、上記ガラス
繊維分散物15ml（固形分22.5mg）と水50mlとの混
合物を供給して、濾過抄紙した。 濾過後、650μmのスペーサーを介した２枚のガ
ラス平板で抄紙物をはさみつけて厚みを一定にし
た後、ドライアイス上で凍結させ、ガラス板をと
り除いてから凍結乾燥し、体積濾過層付展開層
（素子Ｂ）を調製した。 血液の展開性能の評価： ガラス繊維体積濾過層の効果をみるために、上
記の如く調製した体積濾過層付展開層［素子
（Ｂ）］と濾紙（No.5C）単独のものに各々10，20，
30μlの血液（抗凝固剤含有）を滴下し、濾紙内で
の展開性を調べた。各試料につき10検体ずつ測定
を行い、展開部の直の平均値（）及び標準偏差
（σ）を算出した。その結果を第２表に示す。
【表】
実施例１−と同様に、濾紙単独では血液が表
面に残りまた、展開部全面に血球の展開がみられ
た。これに対し、本発明の素子（Ｂ）では、血球
の展開はなく血漿がすみやかにかつ良好に展開し
た。 発明の効果 本発明の素子を多層分析素子にくみこんで使用
することにより、従来分析誤差を与えるものとし
て特別の手段を講じなければならなかつた固形分
含有液体試料の正確かつ迅速な分析が可能となつ
た。本発明の素子を使用することにより固形分が
体積濾過層に収納される結果目づまりを生じるこ
とがなく、又、保液力の大きい展開層が極めて短
時間で液体成分の展開を完了する。 本発明の素子は全血液、濁りをもつた尿試料や
体液、乳び血清等を液体試料とする場合に特に有
効である。例えば、固形分量の異なる全血液（ヘ
マトクリツト値の異なる全血液）の分析において
本発明の素子を用いると、ヘマトクリツト値の大
小にかかわらず、その血漿部分のみが定量的に展
開層に送り込まれ、展開層の計量効果により、血
漿量に応じた面積に展開されることになる。つま
り、本発明の素子は全血液を用いた分析におい
て、ヘマトクリツト値に左右されない分析を可能
にしかつ、計量誤差にもたえる分析を可能とする
ものである。
面に残りまた、展開部全面に血球の展開がみられ
た。これに対し、本発明の素子（Ｂ）では、血球
の展開はなく血漿がすみやかにかつ良好に展開し
た。 発明の効果 本発明の素子を多層分析素子にくみこんで使用
することにより、従来分析誤差を与えるものとし
て特別の手段を講じなければならなかつた固形分
含有液体試料の正確かつ迅速な分析が可能となつ
た。本発明の素子を使用することにより固形分が
体積濾過層に収納される結果目づまりを生じるこ
とがなく、又、保液力の大きい展開層が極めて短
時間で液体成分の展開を完了する。 本発明の素子は全血液、濁りをもつた尿試料や
体液、乳び血清等を液体試料とする場合に特に有
効である。例えば、固形分量の異なる全血液（ヘ
マトクリツト値の異なる全血液）の分析において
本発明の素子を用いると、ヘマトクリツト値の大
小にかかわらず、その血漿部分のみが定量的に展
開層に送り込まれ、展開層の計量効果により、血
漿量に応じた面積に展開されることになる。つま
り、本発明の素子は全血液を用いた分析におい
て、ヘマトクリツト値に左右されない分析を可能
にしかつ、計量誤差にもたえる分析を可能とする
ものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 繊維質素材からなる体積濾過層及び該体積濾
過層より大きい保液力を有する繊維質素材からな
る展開層が、それらの境界面においてそれぞれの
繊維質素材が相互に絡み合つて一体成型されてな
ることを特徴とする固形分含有液体試料用分析素
子。 ２ 前記体積濾過層の密度が0.02〜0.1ｇ／cm3の
範囲にあり、前記展開層の密度が0.1〜2.0ｇ／cm3
の範囲にある特許請求の範囲第１項記載の固形分
含有液体試料用分析素子。 ３ 前記一体成型が、予め調製した展開層の上に
体積濾過層の繊維質素材の分散液を載せ、この分
散液を展開層を濾過材として利用して濾過操作を
行なうことにより製造したものであるか、あるい
は展開層の繊維質素材の分散液と体積濾過層の繊
維質素材の分散液とを重ねた状態で別に用意した
濾過材を利用して濾過操作を行なうことによつて
製造したものである特許請求の範囲第１項記載の
固形分含有液体試料用分析素子。 ４ 前記体積濾過層および展開層の繊維質素材の
太さがいずれも0.1〜1.0μmで、長さが10〜
4000μmの範囲にある特許請求の範囲第１項記載
の固形分含有液体試料用分析素子。 ５ 前記体積濾過層の厚さと展開層の厚さを合わ
せた厚さが100〜2000μmの範囲にある特許請求の
範囲第１項記載の固形分含有液体試料用分析素
子。 ６ 前記体積濾過層および展開層の繊維質素材が
いずれもガラス繊維である特許請求の範囲第１項
記載の固形分含有液体試料用分析素子。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8745984A JPS60230062A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 固形分含有液体試料用分析素子 |
| EP85105215A EP0160916B1 (en) | 1984-04-27 | 1985-04-29 | Part of an analytical element for the analysis of a solid in a liquid sample |
| DE8585105215T DE3583414D1 (de) | 1984-04-27 | 1985-04-29 | Bestandteil eines analytischen elements zur analyse von einem festkoerper in einer fluessigen probe. |
| US07/098,735 US4855108A (en) | 1984-04-27 | 1987-09-16 | Member of analytical element for the analysis of liquid sample containing solid |
| US07/338,992 US4950454A (en) | 1984-04-27 | 1989-04-14 | Member of analytical element for the analysis of liquid sample containing solid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8745984A JPS60230062A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 固形分含有液体試料用分析素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60230062A JPS60230062A (ja) | 1985-11-15 |
| JPH058382B2 true JPH058382B2 (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=13915455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8745984A Granted JPS60230062A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 固形分含有液体試料用分析素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60230062A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2579222B2 (ja) * | 1989-10-18 | 1997-02-05 | 富士写真フイルム株式会社 | 全血試料分析用乾式分析要素 |
| JPH03131757A (ja) * | 1989-10-18 | 1991-06-05 | Fuji Photo Film Co Ltd | 全血試料分析用乾式分析要素 |
| DE69029556T2 (de) * | 1989-10-18 | 1997-05-15 | Fuji Photo Film Co Ltd | Trockenes analytisches Element zur quantitativen Analyse von in Vollblut enthaltenen Analyten |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5870161A (ja) * | 1981-09-26 | 1983-04-26 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 分析素子 |
-
1984
- 1984-04-27 JP JP8745984A patent/JPS60230062A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60230062A (ja) | 1985-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4950454A (en) | Member of analytical element for the analysis of liquid sample containing solid | |
| DE69016813T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Trennung von Plasma oder von Serum aus Blut. | |
| US4753776A (en) | Blood separation device comprising a filter and a capillary flow pathway exiting the filter | |
| US5135719A (en) | Blood separation device comprising a filter and a capillary flow pathway exiting the filter | |
| JPH0552463B2 (ja) | ||
| US6093664A (en) | Adsorbent for metal ions and method of making and using | |
| US5064541A (en) | Devices and methods for the collection of a predetermined volume of plasma or serum | |
| DE69623180T2 (de) | Filter zum Trennen von Plasma, Verfahren zur Plasmatrennung unter Verwendung dieses Filters und Trennungsvorrichtung für Plasma | |
| JP2000501183A (ja) | 診断装置中で血液を分離するための方法および装置 | |
| JPH11503826A (ja) | 電極領域の規定方法 | |
| IL95497A (en) | Method for Determining Cholesterol - LDH | |
| JPS59102388A (ja) | 生物学的反応層およびその製造方法 | |
| US7896167B2 (en) | Blood separator and method of separating a fluid fraction from whole blood | |
| EP1012115B1 (en) | Adsorbent for metal ions and method of making and using | |
| JPS6217706B2 (ja) | ||
| EP0408222A1 (en) | Device and method for separation of fluid components | |
| JPS60230062A (ja) | 固形分含有液体試料用分析素子 | |
| JPH0223831B2 (ja) | ||
| JPH058384B2 (ja) | ||
| JPH058383B2 (ja) | ||
| DE102013012678A1 (de) | Flachfiltermedien zur abtrennung von plasma oder serum von vollblut | |
| JPH11267463A (ja) | 血漿または血清分離フィルター | |
| JP2000338103A (ja) | 分離装置 | |
| JPH1138001A (ja) | 血液濾過ユニット | |
| JP3672276B2 (ja) | 低密度ガラス繊維濾紙の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |