JPH0727765A - 吸収材料を使用するアッセイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 結合剤と分析対象物を吸収材料上で接触させ
る分析対象物用アッセイの実施方法を提供する。 【構成】 表面の少なくとも１部分に支持された、分析
対象物の少なくとも１つの結合剤を有する吸収材料表面
に分析対象物を含有する試料を適用することからなる分
析対象物検出アッセイ。該吸収材料はその表面に少なく
とも０．１ミクロンで１０ミクロンを超えない大きさを
有する非荷電粒子を保持できる多孔度を有する。試料は
結合剤を通過して吸収材料中に流れる。多孔性プラスチ
ックまたはセラミックが好ましい吸収材料である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本出願はアッセイ、特に所謂、動
的アッセイまたは「流動」アッセイを実施する方法に関
するものである。更に詳細には、本出願は結合剤と分析
対象物を吸収材料上で接触させるアッセイを実施するこ
とに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】膜を通して分析対象物(analyte) 含有液
体の流れをもたらし、抗原、抗体または分析対象物用の
他のタイプの結合剤を支持する吸収材料または吸収区域
を有する装置を使用することによって免疫学的アッセイ
を行うことは当該技術分野で既知であった。

【０００３】トム(Tom) 等に発行された米国特許４，３
６６，２４１は流動アッセイデバイスおよびこのような
デバイスを使用するアッセイを開示している。このアッ
セイデバイスは免疫学的ペアの１メンバーが固定されて
いる免疫学的区域を有している。免疫吸着区域から液体
試料を引き寄せる液体吸収区域は免疫吸着区域の近くに
位置している。この吸収区域は、液体試料を免疫吸着区
域から引き寄せる速度を制御することができる。

【０００４】ファルカーズ(Valkirs) 等に発行された米
国特許４，６３２，９０１はイムノアッセイを実施する
装置および方法を開示しており、その際モノクローナル
抗体のような抗体が膜またはフィルターに結合してい
る。吸収材料は膜またはフィルターの下に位置してお
り、これは膜またはフィルターを通して液体試料の流れ
を誘導する。液体試料中の分析対象物は膜またはフィル
ター上で抗体と結合する。次に、分析対象物に対する標
識抗体を添加することができる。次いで、洗浄工程によ
って非結合標識抗体を除去する。洗浄工程後の膜または
フィルター上に標識抗体が存在することはアッセイされ
る試料中に分析対象物が存在することを示している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題およびそのための手段】
本願発明の特徴に従って、分析対象物用の少なくとも１
つの結合剤が支持されている吸収材料に分析対象物含有
試料を直接適用する分析対象物アッセイが提供される。
かくして本アッセイでは、分析対象物を含有する試料
は、吸収材料の表面の少なくとも１部分に支持された、
分析対象物用の少なくとも１つの結合剤を有する吸収材
料の表面に適用される。本アッセイに使用される吸収材
料は毛細管流を誘導し、それによって吸収材料の表面に
適用された液体を吸収材料中に引き寄せることができる
ものである。更に、吸収材料は多孔度または密度に特徴
があり、それによって吸収材料はその表面上に、少なく
とも０．１ミクロンで１０ミクロンを超えない大きさを
有する非荷電粒子を保持することができる。試料は支持
された結合剤を通過して吸収材料中に流れ、そして分析
対象物は結合剤と結合する。次に、支持された結合剤と
結合した分析対象物を測定する。試料は、吸収材料によ
る毛細管タイプの動きによって、結合剤を通過しそして
吸収材料中を流れる。吸収材料は容器内に入れることが
でき、そしてこの容器はプラスチック製であることがで
きる。本発明の範囲内に含まれるように意図したアッセ
イのタイプは当該技術分野の通常の技倆を有する者に既
知である。このようなアッセイには、競合的アッセイ、
サンドイッチアッセイ、酵素結合免疫吸収(ELISA) アッ
セイ、凝集アッセイ、間接的アッセイおよび当該技術分
野の他のアッセイが含まれる。

【０００６】本願発明のもう１つの特徴に従って、複数
の試験区域に区画された吸収材料からなるデバイスが提
供される。複数の試験区域の各々は、少なくとも０．１
ミクロンで１０ミクロンを超えない大きさを有する非荷
電粒子を保持することができる表面を有している。この
ようなデバイスは、上記したタイプの複数のアッセイを
実施する際に使用することができる。本デバイスの吸収
材料は試験区域間の試料の横流れ(cross-flow)を最小に
するので、該吸収材料によって試料を試験区域の各々に
適用することが可能になる。

【０００７】１つの実施態様では、デバイスは複数の開
口部を有するカバーを有しており、各開口部は対応する
試験区域の表面の上部に位置している。カバーの好まし
い実施態様はビニルのような感圧材料でできており、ダ
イスで型抜きした開口部を有している。

【０００８】本願発明のもう１つの特徴に従って、上記
した吸収材料からなるデバイスが提供される。吸収材料
の表面は少なくとも１つのウェル部分を有しており、こ
の少なくとも１つのウェル部分の各々は試験区域を区画
している。少なくとも１つのウェル部分は試料を受けと
ることができる。好ましくは、吸収材料の表面は複数の
ウェル部分を有している。更に好ましくは、吸収材料の
表面は更に少なくとも１つのみぞを有しており、この少
なくとも１つのみぞの各々は上記複数のウェルの２つの
間に配置されている。少なくとも１つのみぞは、ウェル
に適用される試料の溢出を受けとめるために採用され
る。

【０００９】ここで図面を参照すると、本願発明による
固体支持体は頂部表面１２を有するシリンダー１０の形
態であることができる。シリンダー状支持体１０は底部
分１８および頂部蓋部分２０からなる容器内に入れるこ
とができる。容器の蓋２０はシリンダー１０の表面１２
を取り囲む開口部２２を有している。

【００１０】図１に示される実施態様はプラス「＋」ま
たはマイナス「−」捕捉アッセイとして知られる本願発
明による実施態様を示す。分析対象物区域１４および結
合剤区域１６は１つの実施態様ではシリンダー１０の表
面１２上に位置している。分析対象物および結合剤は受
身または共有結合によって表面１２に直接結合すること
ができるかまたは表面１２上にあるラテックス粒子に結
合することができる。この実施態様では、分析対象物区
域１４および結合剤区域１６はお互いに交差するかまた
は重複しており、その結果プラス「＋」サインの形状を
作ることが理解される。この実施態様に従ってアッセイ
を実施しようとする時は、表面１２の区域１４に分析対
象物を置き、そして区域１６に分析対象物用の結合剤を
置く。表面１２を分析対象物を含有すると思われる試料
と接触させると、分析対象物は、存在する場合、区域１
６の結合剤と結合する。試料を添加した後、表面１２を
分析対象物と結合する検出可能な標識を有するトレーサ
ーと接触させる。分析対象物が試料中に存在する場合、
検出可能な標識を有するトレーサーは区域１４および１
６の両方と結合する。続いて表面１２を洗浄した後、プ
ラス「＋」サインが支持体１０の表面１２上に現れ、そ
の結果分析対象物の存在を示す。分析対象物が試験試料
中に存在しない場合、検出可能な標識を有するトレーサ
ーは区域１４中の分析対象物とだけ結合する。その結
果、この試験結果はマイナス「−」サインと読み取ら
れ、それ故試料中には捕捉抗原に対する抗体が存在しな
いことを示している。

【００１１】或は、図４で示されるように、分析対象物
用結合剤を含有する結合剤スポット４２と非反応性抗原
または抗体（例えば、ガンマ−グロブリン）を含有する
対照スポット４４を表面１２上に配置することができ
る。対照スポット４４に含まれている非反応性抗原また
は抗体は非特異的物質を捕捉することによって夾雑物を
検出するのに役立つ。非特異的結合夾雑物が存在する場
合、このような夾雑物は対照スポット４４に含まれてい
る非反応性または非特異的抗体と結合し、そして対照ス
ポット４４を発現させる。試料を表面１２に適用すると
き、分析対象物が存在する場合、それは結合剤スポット
４２中の結合剤と結合し、そして結合剤スポット４２を
発現させる。分析対象物が存在しない場合、結合剤スポ
ット４２は発現しない。結合剤は表面１２に直接結合す
るかまたは表面１２上にあるラテックス粒子に結合する
ことができる。ラテックス粒子を使用するとき、結合剤
スポット４２は結合剤が結合しているラテックス粒子を
含有し、そして対照スポット４４は非反応性（即ち、非
特異的）抗原または抗体が結合しているラテックス粒子
を含有している。分析対象物を含有する試料を表面１２
に適用する場合、分析対象物は結合剤スポット４２に含
まれているラテックス粒子と結合し、そして対照スポッ
ト４４に含まれている粒子とは結合しない。分析対象物
が試料中に存在しない場合、結合剤スポット４２も対照
スポット４４も発現しない。対照スポット４４が発現す
る場合、結合剤スポット４２が発現するかどうかに関係
なく、対照スポット４４の発現は試料中及び／又は試験
材料中に夾雑物が存在することを示す。対照スポット４
４が試験試料の適用によって実際に発現する場合には、
その試験結果は無視すべきであり、そして分析対象物の
存在は別の支持体を使用して再度測定すべきである。

【００１２】別の実施態様では、図３で示されるよう
に、上記したような吸収材料でできている支持体３０は
複数の試験区域３２に分けられる。試験区域３２の各々
は表面３４を有しており、この表面上に分析対象物用の
結合剤および、所望の場合、分析対象物も上記したよう
に配置して結合剤スポットまたは「捕捉」区域を形成す
ることができる。上記した結合剤および対照スポットを
表面３４上に配置することもできる。結合剤および、所
望の場合、分析対象物は表面３４に受身若しくは共有結
合によって直接結合させるかまたは表面３４上にあるラ
テックス粒子と結合させることができる。試験区域３２
を作る吸収剤の多孔度は１つの試験区域から別の区域に
まで試料が横に流れるのを最小にするのに十分である。
試験区域３２間の横流れを更に抑止するように、試験区
域３２は、吸収材料中に切り込まれた複数の通路４０に
よってお互いに分離される。かくして、この実施態様に
よって複数の試験区域を有する１つのデバイスを使用し
て複数のアッセイを実施することが可能になり、その際
試料を複数の試験区域に適用するとができ、それによっ
て１つの試験区域に適用された試料は隣接する試験区域
に横流れしたりまたは該区域を汚染したりしない。

【００１３】支持体３０の頂部には複数の開口部３８を
有するカバー３６を配置することができる。上記開口部
３８の各々は対応する試験区域３２の表面３４の上部に
配置される。好ましい実施態様では、カバー３６はダイ
スで型抜きした開口部を有する感圧ビニルでできてい
る。

【００１４】更にもう１つの実施態様では、図５および
６に示されるように、支持体５０は上記した吸収剤基質
５２を有する微量滴定プレートの形態で示され、その表
面５３には複数のウェル５４が切り込まれており、該ウ
ェル５４の各々は試験区域を区画している。ウェル５４
の各々は円形壁５５によって境界づけられる。しかし乍
ら、ウェル５４の形状は円形に限定されないことを理解
すべきである。複数の支持体５０がトレイ６０内に含ま
れていてもよい。

【００１５】ウェル５４の各々は試料が適用される表面
５６を有する。表面５６上には分析対象物用の結合剤お
よび、所望の場合、分析対象物も配置される。結合剤お
よび分析対象物は分析対象物区域１４′および結合剤区
域１６′の形態で存在することができる。表面５６は、
別法として、上記したように結合剤スポットおよび対照
スポットを有することができる。結合剤および、所望の
場合、分析対象物は受身若しくは共有結合で表面５６に
結合するかまたは表面５６上のラテックス粒子に結合す
ることができる。ウェル５４間には通路５８が配置され
ており、上記通路５８の各々は壁５７、５９、６１及び
６３で境界づけられている。上記通路５８の各々は隣接
するウェル５４に適用される試料の溢出を受けとる。か
くして、通路５８は隣接するウェル５４間に空間を提供
すること並びに隣接するウェル５４間での試料の横流れ
を防止するのに役立つ。

【００１６】競合的アッセイでは、分析対象物とトレー
サーは分析対象物とトレーサーに特異的な結合剤と競合
する。トレーサーは、検出可能な標識物またはマーカー
と結合している分析対象物またはその適当な類似物であ
る。トレーサーと分析対象物は結合剤上の有限数の結合
部位に対して競合し、そして結合剤に結合するトレーサ
ーの量は試料中の分析対象物の量と反比例する。トレー
サーの量および分析対象物の量は存在する標識物の量を
測定して決定することができる。トレーサーの１部であ
る標識物またはマーカーは、例えばヨウ素、コバルト若
しくはトリチウムの放射性同位元素、酵素、蛍光染料、
吸収性染料、化学発光物質、スピンラベル、ビオチン、
着色粒子または当該技術分野で通常の技倆を有する者に
既知の他の任意の標識物質のような検出可能なマーカー
であることができる。好ましい標識物はコロイド状金の
ような着色粒子からなる。

【００１７】サンドイッチアッセイを使用するとき、分
析対象物に特異的な結合剤は分析対象物を含有するかま
たは含有すると思われる試料と接触させる。試料中に存
在する分析対象物は結合剤と結合する。試料が結合剤を
通過して吸収材料中に流れた後、分析対象物−結合剤複
合物はトレーサーと接触させる。トレーサーはアッセイ
すべき分析対象物に特異的なリガンドである。例えば、
トレーサーはアッセイされている分析対象物に応答して
誘発される抗体であることができる。リガンドは好まし
くは上記したような検出可能なマーカーで標識され、そ
して試料中に存在する分析対象物の量は、吸収剤の表面
に存在する標識物の量によって測定される。

【００１８】間接的サンドイッチアッセイでは、支持さ
れた結合剤と結合した分析対象物は支持された結合剤と
結合した分析対象物と結合するようになる分析対象物用
の結合剤と接触させる。このアッセイで使用されるトレ
ーサーは、支持された結合剤と結合した分析対象物に結
合した結合剤と結合する標識されたリガンドである。

【００１９】エリザ法(ELIZA assay) では、トレーサー
またはリガンドは酵素で標識され、そしてアッセイすべ
き試料中に存在する分析対象物の量は存在する結合した
酵素標識物の量によって測定する。エリザ法はサンドイ
ッチアッセイまたは競合的アッセイとして実施すること
ができる。

【００２０】凝集アッセイでは、分析対象物に特異的な
抗原または抗体で感作された粒子からなる結合剤は分析
対象物を含有すると思われる試料と接触させる。分析対
象物の存在は固体粒子の凝集によって証明される。

【００２１】本願発明によるアッセイで使用される結合
剤はアッセイされる分析対象物に依存する。例えば、分
析対象物が抗原またはハプテンである場合、結合剤は分
析対象物に特異的な抗体または天然生起の物質であるこ
とができる。分析対象物が抗体である場合、結合剤は分
析対象物に特異的な抗体、抗原または天然生起の物質で
あることができる。

【００２２】本アッセイは多種の分析対象物を測定する
ために使用することができる。本願発明に従ってアッセ
イすることができる分析対象物の例には薬品、ホルモ
ン、巨大分子、抗体、微生物、毒素、ポリペプチド、タ
ンパク質、多糖類、核酸等がある。適当な分析対象物の
選択は当該技術分野の熟練者の範囲内にあると考えられ
る。

【００２３】本願発明によるアッセイで使用される吸収
材料は、少なくとも０．１ミクロンで１０ミクロンを超
えない非荷電粒子を保持できるような多孔度を有する任
意の吸収材料であることができる。吸収材料は湿潤性
（親水性）であり、そして吸収剤を通して液体の毛細管
的移動をもたらす。吸収材料は少なくとも０．１ミクロ
ンで１０ミクロンを超えない非荷電粒子を保持できる
が、アッセイは非荷電粒子を使用しないで本願発明の吸
収材料を使用して実施することができる。

【００２４】使用される吸収剤の材料は吸収剤を通過す
る試料の流れを適当に規制しなければならない。流れの
規制は吸収剤表面の結合剤と標本の干渉を制御するため
に重要である。流れが速いと分析対象物および結合剤は
十分な反応時間を有さないので、感度の損失をもたら
す。表面および結合剤を通過する流れがあまりにも遅い
場合、標本中の非特異的成分が結合剤から適切に分離さ
れないことがあるため、強い非特異的反応が生じる可能
性がある。かくして、適切に規制された流れによってア
ッセイの感度が増大する。吸収剤はまた好ましくは吸収
剤表面への試料の「逆流」を防止する。更に、吸収剤が
複数のアッセイを実施する複数の試験区域に分けられる
場合、吸収剤は試験区域間の試料の横流れを防止するか
または最小にし、それによって試料を有する１つの試験
区域から他の試験区域に試料が夾雑するのを防止する。
吸収剤が複数の試験区域に分けられているとき、試料の
流れが余りにも遅すぎると、非特異的反応の増大に加え
て、試験区域間の試料の横流れを引き起こすこともあ
る。本願発明による吸収剤、最も好ましくは上限が上記
の範囲内の多孔度を有する吸収剤は横流れを防止するよ
うに試料が吸収剤を通して下方にそして迅速に流れるの
を可能にし、その際アッセイが必要な感度を有するよう
にこのような流れの速度は過度にはならない。吸収剤は
プラスチックまたは繊維板製の入れ物または容器内に入
れることができる。

【００２５】好ましい実施態様では、吸収剤は非繊維材
料であり、特に、「湿潤性」でプラスチック中への毛細
管的流れを吸収剤自体が提供できる吸収性多孔プラスチ
ックである。使用することができる非繊維性のプラスチ
ック吸収材料の例には、ポリオレフィン、ポリエステ
ル、多孔性ポリ塩化ビニルおよびポリスチレンがある。
多孔性プラスチック吸収剤は上記したような多孔度また
は密度を有している。多孔性プラスチックは好ましい実
施態様では、多孔性材料に上記したような必要とされる
孔サイズを提供するように、プラスチックの孔に充填す
ることによって必要な多孔度を提供するセルロース材料
のような適当な材料で充満されている。セルロース材料
はプラスチックの吸収性および湿潤性に悪い影響を与え
ない。好ましいセルロース材料はアセチルセルロースで
ある。好ましい吸収材料はセルロース材料を使用して圧
縮された孔を有する表面を持つ多孔性ポリエチレン吸収
剤である。このような支持体はジョージア州のポレック
ステクノロジーズコーポレーション(Porex Technologie
s Corp.)によってメンポア（ＭＥＭＰＯＲ商標）多孔性
プラスチックマトリックスサポートシステムとして販売
されている。

【００２６】多孔性プラスチックは、界面活性剤のよう
な湿潤剤の添加によって親水性または湿潤性となる疎水
性の多孔性プラスチックであっても良い。界面活性剤は
多孔性プラスチック材料の全部または１部に適用するこ
とができる（例えば、多孔性プラスチック支持体にセル
ロース材料を飽和させた後に）。疎水性であるプラスチ
ックは、多孔性プラスチック表面の全部および／または
１部を親水性または湿潤性にするように界面活性剤と接
触させる。本アッセイで使用される結合剤は多孔性材料
の「湿潤性」部分に適用される。不十分な量の界面活性
剤が適用された場合、標本および標識抗体の吸収剤への
流速度は緩慢であり、その結果アッセイの感度に影響を
与える。

【００２７】界面活性剤は支持体の全表面または表面の
１部に適用することができ、その結果全表面かまたは表
面の１部のいずれかが親水性になる。

【００２８】結合剤を配置すべき区域に界面活性剤を注
意深く適用する場合、標本およびトレーサーは結合剤が
配置されている親水性または湿潤性の最も高い区域に強
制的に流される。これによって免疫集中メカニズムが強
化され、そして吸収剤の全表面を横切る標本の流れは最
小になる。

【００２９】別の実施態様では、吸収剤は圧縮された繊
維ディスクの形態であることができる。圧縮された繊維
は親水性または湿潤性であることもでき、そして繊維デ
ィスク中への毛細管的流れをもたらすことができる。繊
維ディスクはまた、ディスクが少なくとも０．１ミクロ
ンで１０ミクロンを超えない大きさを有する非荷電粒子
を保持できるようにする多孔度または密度も有してい
る。繊維は上記した必要な多孔度または密度を生じさせ
るように圧縮される。結合剤を支持している吸収材料の
表面は好ましくは、上記表面上のトレーサーを読み取る
能力を高めるように滑らかな表面である。

【００３０】吸収材料の表面は非特異的吸収を防止する
ために材料、例えばＢＳＡまたは当該技術分野で既知の
他の任意の阻害物質で被覆するかまたは処理することが
できる。

【００３１】圧縮された繊維ディスクは、繊維をスラリ
ー化しそしてこの繊維を適当な（１個または複数の）阻
害タンパク質、緩衝液および界面活性剤と混合すること
によって製造することができる。好ましいスラリーはポ
リエステルおよびアセチルセルロースからなる。スラリ
ーは紙圧縮機中に注ぐ。過剰の水性材料は圧縮過程中に
除去する。圧縮はディスクを圧縮して、少なくとも０．
１ミクロンで１０ミクロンを超えない非荷電粒子を保持
するのに十分なディスク密度または多孔度をもたらすよ
うに操作する。圧縮機はディスクの表面を滑らかにする
微細な編目スクリーンを有する。ディスクの平滑性はア
ッセイの読取り易さを提供する。好ましい実施態様で
は、ディスクはその表面上にラテックス粒子、微小球体
または他の非荷電粒子を捕捉する繊維を有している。繊
維はまた試料、トレーサーおよび／または試薬の流れ
を、捕捉区域から放射状方向に流すのではなくて、むし
ろ捕捉または結合剤区域を通過して下方に向かわせるも
のである。これによってアッセイは最大の感度を達成す
ることができる。

【００３２】もう１つの実施態様によれば、吸収剤は多
孔性のセラミック材料製であってもよい。セラミック吸
収剤は非繊維性で無機の多孔性マトリックスと定義する
ことができる。セラミック吸収剤はマトリックス全体
に、セラミック吸収剤が少なくとも０．１ミクロンで１
０ミクロンを超えない大きさを有する非荷電粒子を保持
できる均一または同一の多孔度または密度を有する。セ
ラミック吸収剤は、好ましくは約０．５ミクロンから約
１０ミクロンまでである孔サイズを有することができ
る。好ましくは、セラミック吸収剤は約１０％から約８
０％まで、最も好ましくは約４０％の均一な多孔度を有
する。

【００３３】多孔性セラミック吸収剤は全体に亘って微
小孔性であり、そして巨大孔は存在しない。多孔性セラ
ミック吸収剤は、好ましい実施態様では、１個の部分と
して成型された合体構造である。該吸収剤はアルミナの
ような酸化アルミニウム含有材料から製造することがで
きる。

【００３４】多孔性のセラミック吸収剤は約５０％から
約９９．９％の純度範囲のアルミナを含有する原料から
製造することができる。アルミナは、均一な粒子サイズ
に粉砕し、次いでスプレー乾燥する。スプレー乾燥に続
いて、均一なアルミナを結合剤、放出剤および／または
微粒子と混合して均一な粉末を製造する。適当な微粒子
はセラミックの燃焼によって粉々になるものであり、こ
れによってセラミック材料中に孔が残る。このような微
粒子の例にはラテックス微粒子が含まれる。次いで、粉
末はナマ生地を製造するために多数の方法で処理するこ
とができる。このような処理の例には棒状物への押出
し、シートへの回転圧縮、または任意のデザインを形成
するためのピル圧縮、または任意のデザインを形成する
ための射出成型が含まれる。好ましくは、粉末はピル圧
縮される。

【００３５】吸収剤の形状はピル圧縮操作で使用される
型のデザインによって変動することができる。アルミナ
の組成、結合剤、使用される材料の量および圧縮圧力は
最終製品の多孔度に影響を与える。圧縮圧力及び／又は
燃焼温度が高ければ高い程、吸収剤は多孔度が低くな
る。ナマ生地はナマ生地を硬くするのに有効な温度で燃
やす。好ましい燃焼温度は約１，０００℃から約１，５
００℃までである。燃焼工程中に、結合剤、放出剤およ
び微粒子はアルミナマトリックスから蒸発し、それによ
って硬化したセラミック中に孔が作られる。燃焼温度は
吸収剤の収縮および最終セラミック吸収剤製品の多孔度
に影響を与える。燃焼後に、セラミック吸収剤は、流速
分析、水飽和試験および水銀挿入多孔度試験を使用して
多孔度を評価することができる。試料とセラミック吸収
剤表面との接触時間は吸収剤の孔サイズに依存すると理
解すべきである。吸収剤の孔サイズがより大きいと吸収
剤を通過する試料の流れがより速くなりそして試料と吸
収剤表面との接触時間がより短くなり、一方孔サイズが
より小さいと吸収剤を通過する試料の流れがより緩慢に
なりそして試料と吸収剤表面との接触時間がより長くな
る。試料と吸収剤表面との最適接触時間を提供するため
には、セラミック吸収剤は好ましくは、上記したよう
に、約０．５ミクロンから約１０ミクロンまでの孔サイ
ズを有する。流速はまた圧縮圧力および／または燃焼温
度を変えることによって種々のアッセイ条件および接触
時間を与えるように調節することもできる。

【００３６】本願発明の更にもう１つの特徴に従って、
吸収材料は吸収材料全体に点在した多数の繊維を有して
いる。試料を吸収剤表面に適用するとき、繊維はお互い
にそして試料の流れの方向に対し平行である。好ましく
は、繊維は吸収剤の孔に隣接して配置される。それ故繊
維は、試料流を捕捉区域から放射状方向に向けるのでは
なくて、試料流を捕捉または結合剤区域中に向けようと
する。繊維は試料の横流れの防止を助けるので、吸収剤
が複数の試験区域に分けられるとき、上記の実施態様は
特に有用である。

【００３７】多孔性プラスチックまたはセラミック吸収
剤を使用するとき、繊維は好ましくはセラミック材料で
被覆されたシリカ繊維である。上記したような圧縮され
た繊維ディスクを使用するとき、ディスクはお互いにそ
して試料流の方向に対して平行なセルロース繊維を有す
る。

【００３８】本願発明に従って、吸収剤表面の少なくと
も１部に分析対象物用の結合剤（抗原、ハプテンまたは
抗体）を置くことによって、アッセイを実施することが
できる。結合剤は記号形態を作るようにスポットの形態
で吸収剤表面に置くか又は膜表面上に適用し、スプレー
し、若しくは印刷することができる。結合剤は支持体表
面に直接置く（受身かまたは共有結合法かのいずれかに
よって）かまたは吸収剤表面に置かれた固体粒子、例え
ばラテックス粒子上で支持することができる。次いで、
吸収剤表面は分析対象物を有していると思われる試料と
接触させる。吸収材料の表面に支持される結合剤は分析
対象物に特異的である。存在する分析対象物は吸収材料
表面上の結合剤と結合し、そして分析対象物−結合剤の
複合物を形成する。吸収剤の表面はまた試料との接触と
同時にかまたはそれに続いてトレーサーとも接触させ
る。トレーサーはリガンドの標識された形態であり、そ
して使用するリガンドはアッセイ様式に依存して決定さ
れる。競合的アッセイでは、トレーサーのリガンドは分
析対象物用の結合剤と結合するリガンドである。サンド
イッチアッセイでは、トレーサーのリガンドは分析対象
物と結合する（直接アッセイ）か分析対象物用の結合剤
と結合する（間接的アッセイ）。サンドイッチアッセイ
を使用するとき、トレーサーは好ましくは分析対象物に
特異的なリガンドの標識された形態である。本アッセイ
では、分析対象物およびトレーサーは支持された結合剤
と結合する（トレーサーは競合的アッセイでは支持され
た結合剤と直接結合しそしてサンドイッチアッセイでは
分析対象物を介して支持された結合剤と結合する）こと
になり、その結果支持体の表面に残る。結合は試料およ
びトレーサーが支持された結合剤を通過している間に起
こり、そして非結合部分は吸収剤による毛細管的移動に
よって吸収剤中に流れる。例えば、典型的な流速度は約
１２秒／ｍｌから約４０秒／ｍｌまでであることができ
るが、本発明はこれに限定されるべきでない。

【００３９】１つまたはそれ以上の工程の後に、それら
工程に続く工程に先立って、結合剤を支持する表面を洗
浄することもできる。例えば、サンドイッチアッセイの
場合には、表面は試料添加後でトレーサー添加前におよ
び／またはトレーサー添加後でその発現前に洗浄するこ
とができる。洗浄液は標準的な水性緩衝液；例えば、り
ん酸塩およびトリス緩衝液を含有することができる。洗
浄液はまた非特異的結合を最小にするために洗浄剤およ
びカオトロピック剤を含有することもできる。

【００４０】アッセイされる試料中の分析対象物の測定
法はリガンド又はトレーサーと共同して使用されるマー
カーのタイプによって決まる。標識またはマーカーとし
て染料を使用する場合、染料は吸収剤表面に現れ、そし
て任意の洗浄工程後に吸収剤表面に残る。酵素標識で
は、発色させるために適当な基質を使用する。放射性、
蛍光性、化学発光性、酵素、色素原、スピンラベル、ビ
オチン、金粒子または吸収剤材料の表面に残る他のタイ
プのマーカーの存在は当該技術分野で既知の任意の方法
で測定することができる。

【００４１】アッセイは定性または定量アッセイが可能
であり、そして本明細書で使用する用語「測定」は分析
対象物の定性的および／または定量的測定を意味する。

【００４２】特定の分析対象物のアッセイの代表的な例
には単核細胞症異好性抗体およびＡ群ストレプトコッカ
スのアッセイが含まれる。単核細胞症異好性抗体のアッ
セイの例では、単核細胞症異好性抗体を有すると思われ
る標本は、結合剤または抗体を有する吸収材料表面に適
用され、そして結合剤を通過して流れた後に支持体中に
吸収される。結合剤は吸収剤表面上の被覆粒子（即ち、
ラテックス）と結合させる（受身的かまたは共有的方法
かのいずれかによって）か、吸収剤表面と直接結合させ
るか、または受身的若しくは共有的方法によって吸収材
料と直接結合させることができる。単核細胞症異好性抗
体が存在するとき、それは結合剤（精製した単核細胞症
抗原）に捕捉される。次いで、抗−ヒトＩｇＭまたは抗
−ヒトＩｇＧであるトレーサーを表面に適用し、そして
結合剤に結合したヒトＩｇＭ又はＩｇＧ異好性抗体に結
合させる。トレーサーは、例えばヨウ素、コバルト若し
くはトリチウムの放射性同位元素、酵素、蛍光染料、吸
収性染料、金属、化学発光性物質、スピンラベル、ビオ
チン、金粒子または当該技術分野で通常の技倆を有する
者に既知の他の任意の標識物質のような検出可能な種々
のマーカーで標識することができる。異好性抗体が標本
中に存在しない場合、トレーサーは検出可能な値では吸
収剤表面に結合しない。結合しなかったトレーサーは洗
浄工程を使用して除去することができる。洗浄工程は吸
収剤部分の表面に対する非特異的結合を最小にするため
洗浄剤とカオトロピック剤を組合わせて使用する必要が
あることもある。洗浄工程はまたシグナル対ノイズ比に
従ってアッセイから省くこともできる。例えば、染料に
基づく系は抱合物を、上記比を高めるように十分な量で
希釈した形態で使用することができる。酵素に基づく系
では、抱合物および／または基質は洗浄メカニズムを兼
ねることができる。染料抱合物でできているトレーサー
では、反応は洗浄緩衝液がデバイス中に吸収された直後
に視覚化することができる。酵素をトレーサーとして使
用する場合、酵素基質の添加によって吸収剤デバイス表
面で視覚化される着色物がもたらされる。単核細胞症抗
体が存在しないと、標識抗体は結合剤と結合しない。こ
の場合には酵素は表面に結合せず、そして着色物を生成
しない。

【００４３】Ａ群ストレプトコッカスのアッセイの例で
は、Ａ群ストレプトコッカスを含有すると思われる標本
スワブは当該技術分野で通常の技倆を有する者に既知の
抽出緩衝液（即ち、化学的または酵素的）中に懸濁す
る。単時間インキュベートした後、Ａ群特異的炭水化物
抗原を露出させ、抽出物は抗原と抗体の結合を改善する
ために中和することができる。抽出物の１部は結合剤を
有する吸収材料の表面に適用する。結合剤は吸収剤表面
上の被覆粒子（即ち、ラテックスまたは他の適当な微小
球体）と結合させるかまたは受身的若しくは共有的方法
によって吸収材料と直接結合させることができる。結合
剤はＡ群特異性炭水化物抗原に対して調製された精製ポ
リクローナル抗体であることができる。抽出物が結合剤
を通過すると、Ａ群抗原が存在する場合には、それは抗
体を含有する結合剤によって捕捉される。次いで、Ａ群
炭水化物に特異的なポリクローナル又はモノクローナル
抗体であることができるトレーサーを吸収材料上に適用
し、そしてデバイス中に吸収させる。この場合には、ト
レーサーは上記のような検出可能な種々のマーカーまた
は当該技術分野で通常の技倆を有する者に既知の他の任
意の標識物質で標識することができる。Ａ群抗原が抽出
物中に存在しない場合、トレーサーは検出可能な値では
吸収剤表面に結合しない。結合しなかったトレーサーは
上記した洗浄工程を使用して除去することができる。洗
浄工程は、吸収剤部分の表面に対する非特異的結合を最
小にするために洗浄剤およびカオトロピック剤と組合わ
せて使用する必要があることもある。染料抱合物ででき
ているトレーサーでは、反応は洗浄緩衝液がデバイス中
に吸収された直後に視覚化することができる。酵素をト
レーサーとして使用する場合、酵素基質の添加によって
着色物が生成し、これが吸収剤デバイスの表面に結合す
る。Ａ群ストレプトコッカス抗原が存在しないと、標識
抗体は結合剤と結合しない。この場合には、酵素は表面
に結合せず着色物を生成しない。

【００４４】以下の実施例は、本願発明に従う多孔性プ
ラスチック支持体の形成およびこの支持体を使用するア
ッセイに関する実施態様を説明するものである。

【００４５】

【実施例】多孔性プラスチック支持体は液体ポリエチレ
ンと界面活性剤の混合物から製造する。液体ポリエチレ
ンと界面活性剤の混合物は、約５ミクロンから約３０ミ
クロンまでの孔サイズを有するシリンダー状プラスチッ
ク支持体に成型する。次いで、アセチルセルロースのス
ラリーをプラスチック支持体の表面に加える。アセチル
セルロースはプラスチック支持体中に吸収され、そして
乾燥させる。アセチルセルロースは約０．１から約１０
ミクロンまでの孔サイズを支持体上にもたらすような量
で加える。

【００４６】次いで、疎水性であるプラスチック支持体
をベリオン(Verion)界面活性剤に接触させる。界面活性
剤を支持体表面に添加し、それによって親水性表面をも
たらすように界面活性剤を支持体に飽和させる。

【００４７】固体支持体は単核細胞症アッセイに関連し
て使用するために次のようにして製造する：

【００４８】ポリスチレンラテックス粒子はウシ細胞か
ら調製した単核細胞症抗原で共有的に被覆する。この実
施例で使用される単核細胞症抗原はメリジアン ディア
グノスティックス(Meridian Diagnostics)から購入し
た。次いで、ラテックス粒子を固体支持体表面の１部上
に置く。次いで、ヒトＩｇＭで受身的に被覆するか負荷
したポリスチレンラテックス粒子を固体支持体の別の部
分に置く。この部分は単核細胞症抗原で被覆したポリス
チレンラテックス粒子が置かれている支持体部分に挿入
する。単核細胞症抗原で被覆したラテックス粒子および
ヒトＩｇＭで被覆したポリスチレンラテックス粒子を配
置した区域は「＋」サインの形態である。

【００４９】次いで、多孔性プラスチック支持体の表面
は、非特異的吸収を防止するように０．５％のヤギ血清
と接触させる。

【００５０】次いで、アッセイは次のようにして実施す
る：１５０μｌのヒト血清を多孔性プラスチック支持体
の表面に置き、そして支持体中に吸収させる。次いで、
ヤギ抗−ヒトＩｇＭに抱合したコロイド状金１００μｌ
を多孔性プラスチック支持体上に置く。次いで、１Ｍグ
アニジン２５０〜５００μｌおよび５％トリトン−Ｘ洗
浄緩衝液を加える。次いで、多孔性プラスチック支持体
の表面は単核細胞症抗体の存在を測定する為に読み取
る。単核細胞症抗体が試料中に存在する場合、コロイド
状金とヤギ抗−ヒトＩｇＭの抱合体は単核細胞症抗原と
結合する単核症抗体並びにヒトＩｇＭと結合する。プラ
ス「＋」サインは支持体表面上に現れる。単核細胞症抗
体が試料中に存在しない場合、抱合体はヒトＩｇＭとだ
け結合し、そしてマイナス「−」サインが支持体表面上
に現れる。

【００５１】ある場合には、分析対象物用結合剤を使用
しないで多孔性材料をアッセイに使用することが可能で
ある。このような場合には、分析対象物は多孔性吸収材
料、例えば多孔性プラスチックの表面に保持される。ト
レーサーも多孔性プラスチックに適用され、そして分析
対象物が存在する場合それに結合する。次いで、分析対
象物の存在および／または量を表面上のトレーサーの存
在によって測定する。

【００５２】しかし乍ら、本願発明のアッセイの範囲は
上記した特定の実施態様には限定されないことを理解す
べきである。本発明は特に記載した以外に実施すること
ができそしてやはり上記請求の範囲内にある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施態様による吸収材料表面の実施
態様の上面図である。

【図２】容器内に入れられた吸収材料の第１の実施態様
の分解組立図である。

【図３】本願発明による複数の試験区域を表わすもう１
つの実施態様の等測図である。

【図４】本願発明の実施態様による吸収材料表面のもう
１つの実施態様の上面図である。

【図５】本願発明による、複数の試験区域を有する吸収
剤試験プレートを表わす更にもう１つの実施態様の等測
図である。

【図６】図５に示される実施態様の断面図である。

【図７】トレイ中に入れられた複数の吸収剤試験プレー
トの上面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リャード ピー．マックパートランド アメリカ合衆国 ニュージャージー州 08502，ベル ミード，ウォールナット グローヴ ロード ７

Claims (35)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸収材料表面の少なくとも１部分に支持
   された、分析対象物用の少なくとも１つの結合剤を有す
   る吸収材料の表面に分析対象物含有試料を適用し、該吸
   収材料はその表面上に少なくとも０．１ミクロンで１０
   ミクロンを超えない大きさを有する非荷電粒子を保持す
   ることができ、それによって試料は支持された結合剤を
   通過して吸収材料に流れそして分析対象物は上記結合剤
   と結合し；支持された結合剤と結合した分析対象物を測
   定することからなる分析対象物測定アッセイ。
2. 【請求項２】 上記アッセイが競合的アッセイである請
   求項１に記載のアッセイ。
3. 【請求項３】 上記アッセイがサンドイッチアッセイで
   ある請求項１に記載のアッセイ。
4. 【請求項４】 上記アッセイがエリザ法である請求項１
   に記載のアッセイ。
5. 【請求項５】 上記アッセイが凝集アッセイである請求
   項１に記載のアッセイ。
6. 【請求項６】 上記吸収材料がポリオレフィン、ポリエ
   ステルおよびアセチルセルロースからなる群から選択さ
   れる請求項１に記載のアッセイ。
7. 【請求項７】 上記吸収材料がポリエチレンである請求
   項６に記載のアッセイ。
8. 【請求項８】 上記吸収材料の上記表面がセルロース含
   有材料で処理されている請求項１に記載のアッセイ。
9. 【請求項９】 上記吸収材料が圧縮された繊維材料であ
   る請求項１に記載のアッセイ。
10. 【請求項１０】 上記吸収材料が多孔性セラミック材料
    である請求項１に記載のアッセイ。
11. 【請求項１１】 開口部を有する上部蓋部分および底部
    分からなる容器、並びに該容器内に入れられた吸収材料
    から成り、該吸収材料は少なくとも０．１ミクロンで１
    ０ミクロンを超えない大きさを有する非荷電粒子を保持
    することができる表面を有しており、該表面は上記上部
    蓋部分の開口部に囲まれているデバイス。
12. 【請求項１２】 上記吸収材料がポリオレフィン、ポリ
    エステルおよびアセチルセルロースからなる群から選択
    される請求項１１に記載のデバイス。
13. 【請求項１３】 上記吸収材料がポリエチレンである請
    求項１２に記載のデバイス。
14. 【請求項１４】 上記吸収材料の上記表面がセルロース
    含有材料で処理されている請求項１１に記載のデバイ
    ス。
15. 【請求項１５】 上記吸収材料が、全体的に微小孔性で
    あって巨大孔を有していない多孔性セラミック材料であ
    る請求項１１に記載のデバイス。
16. 【請求項１６】 上記デバイスが分析対象物のアッセイ
    に使用され、そして上記吸収材料の表面が該表面の少な
    くとも１部分に支持された、分析対象物用の少なくとも
    １つの結合剤を有している請求項１１に記載のデバイ
    ス。
17. 【請求項１７】 分析対象物のアッセイにおいて、分析
    対象物含有試料を湿潤性多孔性プラスチックの表面に適
    用し、該表面は少なくとも０．１ミクロンで１０ミクロ
    ンを超えない大きさを有する非荷電粒子を保持すること
    ができ、該表面に保持された分析対象物を測定すること
    からなる改良。
18. 【請求項１８】 複数の試験区域に区画された吸収材料
    からなり、上記複数の試験区域の各々は少なくとも０．
    １ミクロンで１０ミクロンを超えない大きさを有する非
    荷電粒子を保持することができる表面を有しているデバ
    イス。
19. 【請求項１９】 上記吸収材料がポリオレフィン、ポリ
    エステルおよびアセチルセルロースからなる群から選択
    される請求項１８に記載のデバイス。
20. 【請求項２０】 上記吸収材料がポリエチレンである請
    求項１９に記載のデバイス。
21. 【請求項２１】 上記吸収材料の表面がセルロース含有
    材料で処理されている請求項１８に記載のデバイス。
22. 【請求項２２】 上記吸収材料が、全体的に微小孔性で
    あって巨大孔を有していない多孔性セラミック材料であ
    る請求項１８に記載のデバイス。
23. 【請求項２３】 各々が対応する試験区域の上部に位置
    している複数の開口部を有するカバーから更になる請求
    項１８に記載のデバイス。
24. 【請求項２４】 上記試験区域を分離する複数のみぞを
    設けてなる請求項１８に記載のデバイス。
25. 【請求項２５】 上記デバイスが分析対象物のアッセイ
    に使用され、そして上記複数の試験区域の各表面が該表
    面の少なくとも１部分に支持された、分析対象物用の少
    なくとも１つの結合剤を有する請求項１８に記載のデバ
    イス。
26. 【請求項２６】 少なくとも０．１ミクロンで１０ミク
    ロンを超えない大きさを有する非荷電粒子を保持するこ
    とができる表面を有する吸収材料より成り、該吸収材料
    の表面は少なくとも１つのウェル部分を有し、この少な
    くとも１つのウェル部分は試料を受けとることができそ
    してこの少なくとも１つのウェル部分の各々は試験区域
    を区画することよりなるデバイス。
27. 【請求項２７】 上記吸収材料の表面が複数のウェル部
    分を有している請求項２６に記載のデバイス。
28. 【請求項２８】 上記吸収材料の表面が、少なくとも１
    つのみぞを有しており、この少なくとも１つのみぞの各
    々は上記複数のウェルの２つの間に配置されている請求
    項２７に記載のデバイス。
29. 【請求項２９】 上記吸収材料がポリオレフィン、ポリ
    エステルおよびアセチルセルロースからなる群から選択
    される請求項２６に記載のデバイス。
30. 【請求項３０】 上記吸収材料がポリエチレンである請
    求項２９に記載のデバイス。
31. 【請求項３１】 上記吸収材料の表面がセルロース含有
    材料で処理されている請求項２６に記載のデバイス。
32. 【請求項３２】 上記吸収材料が全体的に微小孔性であ
    って巨大孔を有していない多孔性セラミック材料である
    請求項２６に記載のデバイス。
33. 【請求項３３】 上記デバイスが分析対象物のアッセイ
    に使用され、そして上記の少なくとも１つのウェル部分
    の表面が分析対象物用の少なくとも１つの結合剤を有す
    る請求項２６に記載のデバイス。
34. 【請求項３４】 全体的に微小孔性であって巨大孔を有
    しておらず、そして少なくとも０．１ミクロンで１０ミ
    クロンを超えない大きさを有する非荷電粒子を保持でき
    るように材料の全体を通して均一な多孔度を有する多孔
    性セラミック吸収材料からなるデバイス。
35. 【請求項３５】 上記多孔性セラミック吸収材料が約
    ０．５から約１０ミクロンまでの大きさの孔を有する請
    求項３４に記載のデバイス。