JPH06508438A - 支持媒体 - Google Patents

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】 支持媒体 この発明は支持媒体にかかり、詳しくは、血液分析試薬のための支持媒体に関せ ん。

発明の背景 一般的にグルコースや他の物質の存在を確認する血液検査又は血液分析は、−又 はそれ以上の物質と反応する指示色を呈する試薬混合物が保持されたテスト片に 血液を滴下することにより行われる。

このテスト片は一般的には白色のプラスチック片の片側に試薬を含んだゼラチン 或いは他の不活性樹脂或いはゲルマトリックスを取り付けることによって形成さ れている。しかしなか呟この方法は空気輸送時や他の物質による汚染の問題や或 いは同時に多量のテストを実施するオペレーターによる試験片上の相互汚染の危 険性にさらされている。

また、過剰な血液検体を試薬パッドの色変化の観察が可能とすべく取り除く必要 性があり、この行為によって試薬パッドの破壊やなすりつけを導く。また、テス トが完全に終わった後、血液が付着した試験片の廃棄問題もある。

米国特許第４９３５３４６号において、孔の中に反応試薬混合物を設けた半透明 多孔性膜の片側に血液検体を滴下するという方法が提案されている。それは血液 中の血漿が孔の中を流れ、試薬と反応して色変化を呈し、その色変化を膜の他の 側からの観察を可能にしたものである。この技術は以下１．＜、、クリ−ディン グテクニックとして記載する。

しかしながら、我々は次の事を発見した。もし、簡便な製造技術で容易に調製で きる程度の大きさの孔を設ければ、番孔の通路の入口において、表面張力効果か 血液細胞壁、特に膜の表面と接触している血液細胞膜を破壊するほど大きくなる 。

その結果、破壊された赤色細胞壁の破片か孔の中に嵌入し、膜の他面から色の観 察が歪められてしまう。このゆがみを補正する為には過剰の指示薬を必要とし、 その結果、装置のコスト上昇と製造工程を複雑にするという欠点をもたらす。

膜材料との結合特性を持つ細胞プロティンを増加させるために膜の表面は勿論孔 の内壁もコーティングを施す技術が提案された。しかし、この処理は上記した細 胞壁の破壊問題や或いは細胞壁の破片のその問題を克服する方法ではなく、また 細胞壁破片が通過して呈色観察に影響を及ぼした。

我々は今、この問題を解決し、バックリーディングテクニックを好適にする膜付 き装置を完成するに到った。

我々の発明において、膜に存在する孔は当初、閉塞もしくは盲となっている。

それは、当初孔に如何なる液体も自由に流れ込まず、テスト検体の物質の細胞成 分か膜から離されてテスト検体の液体分のみをテストに提供するためである。

この膜は血液がテストの為に導入されるチャンバーの他端壁として設けられてい る。血液検体はチャンバーの中で密閉状態に保たれ、外部汚染の危険や他の検体 との相互汚染の危険が軽減される。また、チャンバーの中に検体が閉じ込められ るからテスト終了後の検体の廃棄問題か軽減される。

発明の要約 従って、この発明は膜に適用するテスト物質の−又はそれ以上のテスト試薬の為 の支持体として使用する膜を提供するとともに、特にバックリーディングテクニ ックに好適に使用される膜に関する。

この発明に於いて、膜の片面に適用される血液検体中の血液細胞から血漿が分離 され、そして膜の他面から膜に設けられた試薬との反応の観察か容易となる。

この膜は当初は貫通孔を持つ多孔性材料であるが、膜を貫通する通路から実質的 に細胞壁の破片を妨げるために孔の少なくともある部分は盲とされていることが 特徴である。

少なくとも５０％、より望ましくは７５％の孔の長さか、あるいは全ての孔の長 さが盲とされ、そしてこの閉塞剤は孔の全横断面すべてを完全に充填するか或い は、膜に適用される物質の細胞成分の細胞壁の破壊がどのような顕著な範囲で発 生しようとも、その破壊の大きさ以下に減することができる膜の有効な口径を充 分満足できるように充填されることが特徴である。

膜は多孔性のプラスチックシート材料であることが望ましく、或いは膜の他の形 態、例えばチューブ上、或いは更に要望に応じて使用できつる膜の実施形状の形 状形態を採用すればよい。この様にして膜は適宜の血液テスト片に形成されれば よい。

しかしながら、上述の如くこの発明はバックリードテスト法に主に適応されるも のであるから、液体検体のコンテナーの一つの壁を膜が構成する形にすることが 望ましい。というのは、検体はコンテナーの中で保持され、コンテナーの中に一 旦供給されれば、環境から隔離されるからである。テストに供される液体中の細 胞成分から非細胞壁を分離する装置に形成され、そして膜は細胞壁の破壊を防止 しながら非細胞液体が孔を閉塞する物質の中に浸透する。

より詳しくはこの発明の応用の項で後述する。

この膜は膜に適用される液体や細胞成分の特性や大きさそして、非細胞成分、非 細胞液体成分について実施されるテストを勘案して幅広い範囲の素材から形成さ れる。特に膜は開口孔を持つ多孔性プラスチックから構成するのが望ましく、特 に初期の開口孔の大きさは液体から分離を要求される細胞壁の細胞の大きさより も小さい径であることが望ましい。

しかしながら、この発明に於いては必ずしもこれに限定されることはない。

というのは、孔の閉塞によって孔の径は軽減されて実質的に０になるからである 。膜の初期の孔の大きさは、望ましくは０．　１から１０より望ましくはさらに は１μｍ以下とするのか望ましい。

膜は種々の高分子膜、高分子材料から使用することかできる。

例えば、セルロース、ニトロセルロース或いは他のセルロース誘導体、例えばセ ルロースエステル、紡糸された或いは織られたポリアミド繊維、ポリビニリゾイ ンポリマー、ポリカーボネイトポリマー、ポリアルキレンポリマー、ポリアルキ レンポリマー、アクリル又はメタクリル酸ポリマー又はこれらの共重合体、ポリ アミドポリマー、ポリテトラフルオロエチレンポリマーあるいはその他である。

この高分子は一般的にはシート状に形成されるが、繊維や他の補強材を必要に応 じて含有してもよい。或いはまた非常な微細繊維で織物状に形成したものも使用 することかできる。

このようなシート材は一般的に可撓性をもっており、使用に際しては支持媒体に 装着することができる。しかしながらこの発明においては固い膜の使用もできる 。例えば、焼結ガラスやセラミックで、これらの素材は内部に隙間をもっており この隙間が内部結合して曲がりくねった孔を構成するからである。

この孔はこの発明に基づいて閉塞することか可能である。以下、この発明におい ては便宜的に膜を高分子シートのものについて述べる。

この孔は膜を製造する際に、同時に形成することができる。例えば、揮発性の物 質や可溶性の塩或いはその他の物質を合成樹脂シートに予め混入し、例えば圧延 工程の際に、或いは蒸発により、更には析出をすることによって樹脂からこれら の物質を除去し、結果、貫通通路や貫通孔を形成することができる。

一方これらの孔は合成樹脂シートの製造後に形成することもできる。例えば、合 成樹脂シート形成体を針で穿孔する、或いは放電加工によって形成できる。

特にこの膜の孔は直径が０．１から１０μｍ、望ましくは０．　１から１μｍと することが望ましくまた、この膜は空気透過率が、膜の平板に対し１０Ｐｓｉｇ の圧力を負荷した際に、毎ｄ毎分１．　５から４１であることが望ましい。

この様な膜物質としては市販されている種々の形体の膜か使用可能であり、また 、市販の膜を使用される形に応用することも充分可能である。

膜は充分な薄さを持つことか望ましい。それは検体が適用された表面に残存する 血液細胞の色か非細胞成分と反応した試薬で観察される色に悪い影響を与えない ようにするためである。

特に、膜は５０から５００μｍの薄さとされる。それは過剰な量の検体が膜の孔 容積内の閉塞物質に向かわないようにするためである。

膜の孔は少なくとも部分的に物質により閉塞される。それは初期の孔の径を孔の 入口の表面張力によって細胞壁を破壊させない程度にその表面張力を減少させる 為に、及びまたは孔か閉塞物質によって完全に閉鎖されるそのいずれかの手法で あるレベルまで減少される。

そのことによって細胞壁の破壊は生しなくなるし、さらに細胞壁の破片が重大な 量であってもそれを通過させることはなくなるからである。

膜は液体中で閉塞処理をする。その閉塞処理は固形片が呼局した、或いは固形片 を分散させた、或いは固形片がコロイド状に分散した液の中に膜を浸漬し、固形 片を膜の孔の中に機械的に連続した孔の詰物として浸入させることによって行う 。この方法は、孔に固形片を残して孔の前処理として施すこともできる。

更には、熱可塑性樹脂或いは熱硬化性樹脂か熔解時にこの充填材料として使われ る。これらは孔への充填時に硬化する。この閉塞試薬は次の様なものとすべきで ある。孔の中で水分を減少させることにより、あるいは物質のレオロジカル特性 を変化させることにより硬化する物質、例えば液体ゲルやチキソトロピ材料を再 凝固させるような物質である。さらに閉塞物質は化学変化により硬化するもの゛ 　か望ましい。それは例えば、プレポリマーやモノマーが重合することによって 硬化することである。閉塞物質は固まってしまわないように、更に貯蔵や輸送時 に孔からの脱落影響を少なくするように使用前に除去できるシーリングコート樹 脂やワックスを閉塞膜の表面に施すことが望ましい。

一般的に、孔を閉塞する為に使用する物質は容易に孔の壁を湿潤するものである 。それは膜中の空気の形成を少なくする為であり、又、検査される液体と試薬か 反応しない物質であり、そして呈色反応か呈した際に、孔を介して半透明物質状 態でその反応をみることかできるためである。

閉塞物質はしばしばマトリックス中のｌ又はそれ以上の反応試薬が物質と反応し て生しる生成物を他の成分と拡散反応させる、他の成分、例えば色素光と反応拡 散させるように媒体として行動をする。孔を閉塞する物質は孔の中でマトリック ス体を作る、或いは連続した固体となるものを形成するものか望ましい。

分散しやすくするために、微小な間隙の内部結合が部分的な固体片の詰物である よりは全体を通じて詰まっていることが望ましいからである。

これは特に試験に供される液体と酵素試薬の間で行われる反応によって生成物例 えば、過酸化水素ができやすくすることか重要である。

そしてこの生成物が他の成分と反応を生せしめる。例えば、クロモゲンオルトト ルイジンである。この反応物が色を提示し、この提示された色が膜の反対面から 観察することか可能になるのである。特に、好ましい実施例としては水溶液、ゼ ラチンのコロイドサスペンション、孔の全長の全てまたはある部分を充足するゲ ル状の詰物に使用され、この発明のゼラチンは低分子又は中分子のものが望まし く、例えば平均分子量か２０００から５００００である。

このような形態のゼラチンは通常市販されているものが望ましく使用でき、そし て市販されている状態で使用できる。望ましくは市販物は前処理して使用するこ とが望ましい。例えば、酸洗い、或いは他の適宜な処理をすることによって血液 の分析や血液の検査に好適に使用する物とすることができる。孔の閉塞は全ての 孔の全長さを閉塞する。しかしながら、必ずしも全長の閉塞か必要ではなく、閉 塞を孔の長さの部分的におこなうことによっても充分な結果は得られる。

閉塞試薬の膜に適用する閉塞試薬の量は孔の径、膜の厚さ、テストする物質、或 いは実施するテストの性質によって定めるのが望ましい。最も好適な量は単純な 試行錯誤テストで定めればよい。しかしながら、ゼラチン閉塞物質を使う際には 一般的に０４１から０．５岨の厚みの膜に対し、ｌから１０望ましくは２から６ ■のゼラチンを毎平方メーター毎に使用することが望ましい。

閉塞は望ましくは膜の全平面において行うのが望ましい。しかしながら、血液や 他の物質をテストするための膜のある部分的な選択された部分にのみ閉塞を及ぼ すこともできる。

また、膜は処理膜の所要の部分を円盤状に或いはスティック状にすることもでき る。閉塞物質は任意の方法で膜に提供すればよい。例えば、物質の溶液や督濁液 がスプレーやローラー塗布或いはパッディングによって膜に適用される。

そのことによって負荷すべき閉塞物質の望ましい量のみが負荷できるからである 。

膜に作用する全閉塞物質におけるゼラチン濃度は、ゼラチンの平均分子量は２０ ００から３０００の場合、水又は他のキャリア液体に対して４００部から６００ ０部の間とすればよい。

また、ゼラチンの平均分子量が２５０００から４００００の場合においてはキャ リア液体に対して１００から６００部とすればよい。

この充填物質は孔の中に充填される際に膜の他面から吸引する及び又は流体静力 学的な補助を及ぼすことによって達成される。前記の如くこの発明の膜は膜に滴 下される液体に実施される幾つかのテストの為の支持票を特に支持するために用 いられる。例えば、その膜は反応試薬の表面コート剤によって支持される。

その支持票の片側は検体が適用される側の面にむき出しになっており、検体から の非細胞液は閉塞を浸透してそして反応試薬層と接触する。

しかしながら、接触試薬は孔の中の閉塞物質中に含有させておくことがより望ま しい。

たとえば、膜に水溶性ゲルを適用し、その中に適当な反応試薬を含有させること である。非細胞液体は閉塞物質で呈色反応をして、膜の他面からの観察をより容 易なものとする。

この発明にかかる膜は、例えば、テストの為に細胞成分から非細胞成分を分離す ることかできるものであるならば、種々の用途に適用が可能である。

たとえば、植物の細胞物質から細胞液を分波する等の用途がある。しかし、この 発明か最も好適に適用できるものは血液や他の体液からその中に含まれるグルコ ース、尿素、コレステロール含量等を分析することである。

図面の簡単な説明 この発明は、添付する図面にこの発明の好適な形態を図示することによって以下 よく示す。

第１図はこの発明に係る膜の断面模式図であり、第２図はこの発明に掛かる膜を バンクリーディングテクニックテスト装置に応用した図面である。

好適な実施例の記載 第１液は室温で３００−の脱イオン水ｐＨ７に調整する為のリン酸ナトリウム０ ．５モル緩衝液２００−１２０部濃度の界面活性剤ガントレズ（商品名）１００ −と分子量が２５０００から４００００の乾燥粉末のゼラチン３００■を、攪拌 して調整した。

第２液は、６０℃で１時間、脱イオン水３００−、メトキシエタノール３００− 、オルトトルイジン塩酸塩１５ｇを攪拌して調製した。

第２溶液は攪拌中の第１液を、滴下しなから混合した。混合液は６０℃で１時間 放置した。

第３溶液をリン酸ナトリウム塩緩衝液０．１モル液に５０００００１Ｕｓのグル コースオキシラーゼと３００００ＩＵｓのパーオキシラーゼを混合することによ って調製した。

この溶液は他の混合液と攪拌混合し、そして０．　１μｍ孔の濾紙でろ過した。

ろ液はボリサルト不イト樹脂シート１に含浸された。このポリサルトネイト樹脂 シート１（厚さ０．　２から０．４ｍ、孔径０．２μｍ、１０ｐｓｉｇの加圧下 毎分毎ｄ当たり３１の空気透過能力）は、５ＩＵＳのグルコースオキシラーゼと ３１Ｕｓのパーオキシラーゼと０．　２■のオドトルイジン、１ａ１１当たり４ ■のセラチンを供給した。この含浸は、溶液中に膜シートを浸漬すことで行った 。

この樹脂は親水性なのでゼラチン溶液が膜の内表面を湿潤し、そして毛管現象に よって孔の中にゼラチン溶液が容易に浸入した。浸漬は最初膜の上面まで溶液が 浸漬するように、−面から浸漬し、そしてゼラチン溶液か孔２を実質的に充填す るように他面からも行われた。

処理後膜は乾燥されてゼラチンゲルの固形状の詰物３かその孔の中に充足された 。膜は円盤１０として裁断され、そしてテストチャンバー１１の他端を構成する ように使用された。このテストチャンバー１１は、開口部を持ち、そしてこの開 口部は血液１３の滴下か行われる孔１２となる。血液がチャンバー１１に浸入し 、そしてテスト装置１４内で保持される。血液１３は膜の内面を湿潤し、そして 非細胞血漿かゼラチン詰物３の溶液又は吸着によって孔２に浸透する。

血液細胞は孔の中に浸入するのをゼラチン詰物によって防止され、そして血液細 胞の破壊が全く生じないか、若しくは非常に微小の量だけ生しることとなる。

血漿は孔を閉塞するゼラチンマトリックス内に拡散することによって試薬と反応 して呈色反応を供し、図示する矢印の方向、装置の他面から呈色反応を観察する ことかできる。このようにして血液サンプルは、汚染に曝されることなく、また 、テスト装置は血液に含まれる病原菌の感染の危険なしに廃棄することができる 。

この発明にかかる膜は血液細胞の破壊を減少し、そしてこの減少が血液細胞の破 片によって生じる呈色反応の失敗を防ぐことかできる。

好ましい観点からこの発明は血液検査の新しい方法を提供することができる。

それは当初、多孔性膜の最初の表面に血液検体を適用することによって行い、そ してその膜は血液成分と反応する少なくとも１つ以上の試薬を含んだマトリック スを持つゼラチンか設けられ、その膜は膜の中の孔を実質的に完璧にその検体が 適用される範囲を閉塞し、そしてそのそこで血液の赤色細胞が最初の面で破壊さ れることなく保持され検体の血漿かマトリックスの中を通過し、試薬と反応して 呈色をする。そしてその膜の反対面から色を観察する。そういう方法である。

この発明はまた、この発明の膜を製造する方法を提供する。その方法は初期の多 孔膜に閉塞物質を含む液体成分を施し、そしてその液体を膜の孔の中に含浸透さ せ、その孔の少なくともある部分に完全に実質的に閉塞するようにその孔の中に 固形物を形作る方法である。

補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）　＠平成５年１２月２ ０日

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．テスト物質を膜に適用する為の１又はそれ以上の反応試薬を支持するために 好適に使用できる腹であって、当初開口された多孔性膜で、少なくともその膜の 微小孔のある部分が閉塞物質によって閉塞されることを特徴とする膜。
2. ２．多孔性膜の微小孔が実質的に完璧に閉塞物質である連続する固体又は連続す るマトリックスによって充填されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項 記載の膜。
3. ３．テストする物質を含む成分と反応する少なくとも１つの試薬を含む物質で多 孔性膜の徴小孔が閉塞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 膜。
4. ４．閉塞物質がゼラチンであることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３ 項記載の膜。
5. ５．膜はポリスルホン樹脂であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の 膜。
6. ６．特許請求の範囲第１項記載の膜から構成される液体テスト装置。
7. ７．膜の少なくともある部分がそのチャンバーの１の壁を構成して検体を保持し 、そしてそのチャンバーに導入された検体がこの膜と接触する事を特徴とする特 許請求の範囲第６項記載の装置。
8. ８．特許請求の範囲第１項記載の膜の１の面にテストする検体を適用し、そして その膜の他の面から反応試薬とその物質の成分との反応を観察することからなる テスト方法。
9. ９．テストされる物質が細胞物質を含み、閉塞膜の第１の面に細胞物質が残存す ることからなる特許請求の範囲第８項記載の検査方法。
10. １０．血液検体を初期多孔膜の１の面に供給し、１の面は血液成分と反応する少 なくとも１の試薬を含むマトリックスからなるゼラチンを設けてなり、このマト リックスは実質的に検体が適用される膜のその部分の孔を実質的に完璧に閉塞し てなり、そしてその検体の赤色血液細胞が第１の面に非破壊状態で残り、そして 検体の血漿がマトリックスを通過して試薬と反応して、色を呈し、そして腹の他 面からその色を観察することからなる血液のテスト方法。
11. １１．多孔性膜の微小孔に液体が含漬できる初期多孔性膜の閉塞物質を含む液体 を施し、孔の微小孔の少なくともある長さを完全に閉塞する用にその孔の中に固 形分を構成する固化剤からなる特許請求の範囲第１項記載の膜を製造する方法。