JPH058384B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH058384B2 JPH058384B2 JP59087461A JP8746184A JPH058384B2 JP H058384 B2 JPH058384 B2 JP H058384B2 JP 59087461 A JP59087461 A JP 59087461A JP 8746184 A JP8746184 A JP 8746184A JP H058384 B2 JPH058384 B2 JP H058384B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- filtration layer
- analytical element
- fibrous
- containing liquid
- 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
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hematology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Engineering & Computer Science (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機能も満足すべ
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％以下に限定し更に疎水性
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
濾過層の目づまりを、或はまた、不満足な固液分
離能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
構成する非繊維質微体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非
繊維質微多孔性媒体からなる展開層（非繊維質多
孔性展開層）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体積濾過層の繊
維質素材が展開層の細孔内壁にアンカーリングし
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アンカーリング
による密着一体化には、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。 体積濾過層を達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
質素材の保液力により小さい保液力をもつように
調製される。保液力は層の空隙の粗密（空隙率）、
層空間のクリアランス、繊維質素材の太さあるい
は、非繊維質素材の細孔の孔径等により決定され
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、比較的保液力が強く、液体の展開作用に優
れた特性を有する非繊維質多孔性素材であるメン
ブランフイルターを上記展開層として選んだ場合
体積濾過層は、密度の粗ないわゆるかさ高性のあ
る繊維（具体的には太く又は長い繊維）を分散し
たスラリーを上記メンブラフイルターに抄紙成形
することにより容易に得ることができる。すなわ
ち、まず初めに展開層の素材を選択し次いで素材
の選択と抄紙方法により、展開層よりかさ高性の
ある体積濾過層を展開層に重ねて一体成形するの
に簡便である。その場合に特に留意すべき点は、
非繊維質多孔性の展開層部材の細孔にアンカーリ
ング（つきささること）し得る、比較的短い繊維
を共存せしめることである。 体積濾過層の保液力に調節方法については、素
材の選択で言えば、より細かい繊維質多孔性媒体
を用いればより密な層を形成できるし、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、密な層を作
製する有効な方法である。より保液力の小さい体
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非繊維質多孔
性媒体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又は「メータリング」
機能をもつものとして公知の非繊維質多孔性材料
を挙げることができる。そのような非繊維質多孔
性素材の典型的なものとしてはポリカーボネー
ド、ポリアミド、セルロースエステル、等のポリ
マーから公知の方法で得られるブラツシユポリマ
ーがある。ブラツシユポリマーとしては「富士ミ
クロフイルター」（登録商標、富士写真フイルム
製）「ミリポアー」（商品名、ミリポア・コーポレ
ーシヨン製）、「メトリセル」（商品名、ゲルマ
ン・インストルメント社製）として市販されてい
るもの等が適当である。非繊維質多孔性媒体につ
いては特開昭49−53888、米国特許3992158号等に
詳説されている。 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
について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約85％以上
（好ましくは95％以上）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
過層と展開層とを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体
積濾過層を達成する繊維質素材の繊維が展開層の
細孔内壁につきささりアンカーリング構造を呈す
る状態をいう。この三次元的アンカーリング構造
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、必要なふるい分け等でその長さを調整
する。ふるい分けで短繊維を取り除いた場合
には、一定量のアンカーリング用の短繊維を
加える必要がある。ここにいう短繊維とはア
ンカーリングのためであるから、非繊維質多
孔性媒体の孔径によりその長さあるいは太さ
が異なるが、通常約150メツシユ（タイラー
規格）のふるいを通過する繊維であり、この
ような短繊維を使用する。 (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）を調整する。
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。スラリー
の調整に際しては分散剤、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。スラリーの調整
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、ヒ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) 一方展開層用非繊維質多孔性素材は、前述の
素材のなかから、所望の保液力に応じて選択す
る。 (3) 体積濾過層付展開層の調製は、(2)で選んだ非
繊維質多孔性素材上で、(1)で調製したスラリー
を濾過抄紙することにより容易に調製できる。
即ち、非繊維質多孔性素材を適当な濾過器（例
えば長綱、丸綱、抄紙用の綱、フイルター濾過
器）上に濾材のかわりに設置し、上記スラリー
を吸引濾過し、分散媒を除く。この抄紙過程で
スラリー中の繊維の一部が展開層の界面で細孔
につきささつた状態を取り、いわゆるアンカー
リング構造を形成し強固な界面接合状態を形成
する。 (4) 次いでこの抄紙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、該抄紙体を二枚の間に挟んで一定の厚さに
なるまで圧縮する、該抄紙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。このようにして抄紙体の厚さを規定し
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
た非繊維質多孔性の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ミクロフイルター
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角に裁断する。裁断濾紙をメノウ製乳鉢に入
れ水で湿した状態でたたきほぐす。800mlの水を
加え、エースホモジナイザーAM−11型（(株)日本
精機製作所製）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、23mg／ml
分散液であつた。固形分量は47mm径の0.22μm孔
径のミクロフイルター（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。 体積濾過層付展開層の調製： 孔径0.8μmのミクロフイルターFM−80（富士写
真フイルム(株)）をミリポアー製フイルター濾過器
（47mm径用）にセツトし、で調製したガラス繊
維分散物10mlと水100mlとを混和した液を濾過器
に移して濾過抄紙した。次いでミクロフイルター
ごと350μmのクリアランスを有する２枚のテフロ
ンコート処理したガラス平板ではさみつけ、余分
の水分を絞り出して厚さを一定にした。次いでド
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］得た。 血液（全血液）の展開性能評価： で調製した体積濾過層の効果を調べるために
素子Ａと、ミクロフイルター（FM−80）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
した。正確に５分経過後ミクロフイルター部上に
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機能も満足すべ
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％以下に限定し更に疎水性
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
濾過層の目づまりを、或はまた、不満足な固液分
離能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
構成する非繊維質微体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非
繊維質微多孔性媒体からなる展開層（非繊維質多
孔性展開層）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体積濾過層の繊
維質素材が展開層の細孔内壁にアンカーリングし
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アンカーリング
による密着一体化には、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。 体積濾過層を達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
質素材の保液力により小さい保液力をもつように
調製される。保液力は層の空隙の粗密（空隙率）、
層空間のクリアランス、繊維質素材の太さあるい
は、非繊維質素材の細孔の孔径等により決定され
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、比較的保液力が強く、液体の展開作用に優
れた特性を有する非繊維質多孔性素材であるメン
ブランフイルターを上記展開層として選んだ場合
体積濾過層は、密度の粗ないわゆるかさ高性のあ
る繊維（具体的には太く又は長い繊維）を分散し
たスラリーを上記メンブラフイルターに抄紙成形
することにより容易に得ることができる。すなわ
ち、まず初めに展開層の素材を選択し次いで素材
の選択と抄紙方法により、展開層よりかさ高性の
ある体積濾過層を展開層に重ねて一体成形するの
に簡便である。その場合に特に留意すべき点は、
非繊維質多孔性の展開層部材の細孔にアンカーリ
ング（つきささること）し得る、比較的短い繊維
を共存せしめることである。 体積濾過層の保液力に調節方法については、素
材の選択で言えば、より細かい繊維質多孔性媒体
を用いればより密な層を形成できるし、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、密な層を作
製する有効な方法である。より保液力の小さい体
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非繊維質多孔
性媒体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又は「メータリング」
機能をもつものとして公知の非繊維質多孔性材料
を挙げることができる。そのような非繊維質多孔
性素材の典型的なものとしてはポリカーボネー
ド、ポリアミド、セルロースエステル、等のポリ
マーから公知の方法で得られるブラツシユポリマ
ーがある。ブラツシユポリマーとしては「富士ミ
クロフイルター」（登録商標、富士写真フイルム
製）「ミリポアー」（商品名、ミリポア・コーポレ
ーシヨン製）、「メトリセル」（商品名、ゲルマ
ン・インストルメント社製）として市販されてい
るもの等が適当である。非繊維質多孔性媒体につ
いては特開昭49−53888、米国特許3992158号等に
詳説されている。 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
について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約85％以上
（好ましくは95％以上）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
過層と展開層とを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体
積濾過層を達成する繊維質素材の繊維が展開層の
細孔内壁につきささりアンカーリング構造を呈す
る状態をいう。この三次元的アンカーリング構造
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、必要なふるい分け等でその長さを調整
する。ふるい分けで短繊維を取り除いた場合
には、一定量のアンカーリング用の短繊維を
加える必要がある。ここにいう短繊維とはア
ンカーリングのためであるから、非繊維質多
孔性媒体の孔径によりその長さあるいは太さ
が異なるが、通常約150メツシユ（タイラー
規格）のふるいを通過する繊維であり、この
ような短繊維を使用する。 (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）を調整する。
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。スラリー
の調整に際しては分散剤、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。スラリーの調整
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、ヒ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) 一方展開層用非繊維質多孔性素材は、前述の
素材のなかから、所望の保液力に応じて選択す
る。 (3) 体積濾過層付展開層の調製は、(2)で選んだ非
繊維質多孔性素材上で、(1)で調製したスラリー
を濾過抄紙することにより容易に調製できる。
即ち、非繊維質多孔性素材を適当な濾過器（例
えば長綱、丸綱、抄紙用の綱、フイルター濾過
器）上に濾材のかわりに設置し、上記スラリー
を吸引濾過し、分散媒を除く。この抄紙過程で
スラリー中の繊維の一部が展開層の界面で細孔
につきささつた状態を取り、いわゆるアンカー
リング構造を形成し強固な界面接合状態を形成
する。 (4) 次いでこの抄紙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、該抄紙体を二枚の間に挟んで一定の厚さに
なるまで圧縮する、該抄紙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。このようにして抄紙体の厚さを規定し
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
た非繊維質多孔性の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ミクロフイルター
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角に裁断する。裁断濾紙をメノウ製乳鉢に入
れ水で湿した状態でたたきほぐす。800mlの水を
加え、エースホモジナイザーAM−11型（(株)日本
精機製作所製）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、23mg／ml
分散液であつた。固形分量は47mm径の0.22μm孔
径のミクロフイルター（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。 体積濾過層付展開層の調製： 孔径0.8μmのミクロフイルターFM−80（富士写
真フイルム(株)）をミリポアー製フイルター濾過器
（47mm径用）にセツトし、で調製したガラス繊
維分散物10mlと水100mlとを混和した液を濾過器
に移して濾過抄紙した。次いでミクロフイルター
ごと350μmのクリアランスを有する２枚のテフロ
ンコート処理したガラス平板ではさみつけ、余分
の水分を絞り出して厚さを一定にした。次いでド
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］得た。 血液（全血液）の展開性能評価： で調製した体積濾過層の効果を調べるために
素子Ａと、ミクロフイルター（FM−80）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
した。正確に５分経過後ミクロフイルター部上に
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、ミクロフイルター単独のものは、５分後
でも血液の一部のみが吸引されただけで、大部分
は表面に残留した状態であつた。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。又体積血漿層を別に調製し、単にミクロフ
イルターと圧着して得られた素子においては、濾
過層からミクロフイルータへの移行が不規則であ
り、バラツキがはなはだしく使用にたえなかつ
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。
でも血液の一部のみが吸引されただけで、大部分
は表面に残留した状態であつた。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。又体積血漿層を別に調製し、単にミクロフ
イルターと圧着して得られた素子においては、濾
過層からミクロフイルータへの移行が不規則であ
り、バラツキがはなはだしく使用にたえなかつ
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非繊維質多孔性展
開層が、それらの境界面において体積濾過層の繊
維質素材が展開層の細孔内壁にアンカーリングし
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 前記非繊維質多孔性展開層がブラツシユポリ
マーからな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。 ４ 前記一体成型が、予め調製した非繊維質多孔
性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 前記体積濾過層の繊維質素材の太さが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。 ６ 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。 ７ 前記体積濾過層の繊維質素材がガラス繊維で
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 (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8746184A JPS60230064A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 固形分含有液体試料用分析素子 |
| EP85105214A EP0159727B1 (en) | 1984-04-27 | 1985-04-29 | Analytical element for analysis of whole blood sample |
| DE8585105215T DE3583414D1 (de) | 1984-04-27 | 1985-04-29 | Bestandteil eines analytischen elements zur analyse von einem festkoerper in einer fluessigen probe. |
| EP85105215A EP0160916B1 (en) | 1984-04-27 | 1985-04-29 | Part of an analytical element for the analysis of a solid in a liquid sample |
| DE19853587159 DE3587159T2 (de) | 1984-04-27 | 1985-04-29 | Analytisches element zur analyse einer vollblutprobe. |
| 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 |
|---|---|---|---|
| JP8746184A JPS60230064A (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 |
|---|---|
| JPS60230064A JPS60230064A (ja) | 1985-11-15 |
| JPH058384B2 true JPH058384B2 (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=13915515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8746184A Granted JPS60230064A (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) | JPS60230064A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6319559A (ja) * | 1986-07-11 | 1988-01-27 | Fuji Photo Film Co Ltd | 免疫分析方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57148250A (en) * | 1981-03-10 | 1982-09-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | Multilayer analysis film |
| JPS5870161A (ja) * | 1981-09-26 | 1983-04-26 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 分析素子 |
-
1984
- 1984-04-27 JP JP8746184A patent/JPS60230064A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60230064A (ja) | 1985-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4950454A (en) | Member of analytical element for the analysis of liquid sample containing solid | |
| CA2014119C (en) | Methods and devices for the separation of plasma or serum from whole blood, collection of plasma or serum, and reagent delivery system | |
| US4753776A (en) | Blood separation device comprising a filter and a capillary flow pathway exiting the filter | |
| US5064541A (en) | Devices and methods for the collection of a predetermined volume of plasma or serum | |
| US5426030A (en) | Apparatus for determination of HDL cholesterol | |
| US5135719A (en) | Blood separation device comprising a filter and a capillary flow pathway exiting the filter | |
| US8097171B2 (en) | Method of separating a fluid fraction from whole blood | |
| CA1322335C (en) | Process and device for the separation of a body fluid from particulate materials | |
| CA2133407C (en) | Blood separation filter assembly and method | |
| US4810394A (en) | Process and apparatus for removing solid material including blood cells from whole blood | |
| 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 | |
| WO1996012936A1 (en) | System and method for plasma separation and measurement | |
| JPS59102388A (ja) | 生物学的反応層およびその製造方法 | |
| JPS6217706B2 (ja) | ||
| EP0408222A1 (en) | Device and method for separation of fluid components | |
| JPH058384B2 (ja) | ||
| JPH058382B2 (ja) | ||
| JPH0223831B2 (ja) | ||
| JPH058383B2 (ja) | ||
| JP3569714B2 (ja) | 全血対応分析要素 | |
| JPH02210265A (ja) | 分析素子 | |
| JPH09297133A (ja) | 低密度ガラス繊維濾紙の製造方法 | |
| HK1104006B (en) | Blood separator and method of separating a fluid fraction from whole blood |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |