JPH0915232A - 液体中の分析対象物測定用の多層分析エレメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 安価に製造されるコンパクトで単純で普遍的
な分析エレメントであって、反応層に存在する試薬を固
定することなく、反応が反応層で全部の面積において均
質に起こるエレメントを提供する。 【解決手段】 並列に配置された試料適用ゾーン３と検
出ゾーン４とを含み、検出ゾーン４は測定されるべき分
析対象物またはそれから誘導される物質と検出可能な信
号を形成する試薬を含む、液体中の分析対象物の測定の
ための多層分析エレメントであって、試料適用ゾーン３
と検出ゾーン４が接触領域にわたって液体が通過できる
ように直接的あるいは間接的に接触しているフリース１
及び多孔性の膜２からなるパイル状複合体上に配置され
ており、膜２がその領域にわたってフリース１より有意
に遅く液体を輸送するものである前記多層分析エレメン
ト、フリース及び多孔性の膜からなるパイル状材料複合
体である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、並列に配置された
試料適用ゾーン及び検出ゾーンを含み、検出ゾーンが測
定される分析対象物あるいはそれから誘導された物質と
検出可能な信号を形成する試薬を含む、液体中の分析対
象物の測定のための多層分析エレメントに関する。さら
に本発明は、フリース及び多孔性の膜からなるパイル状
材料複合体、並びにそのようなパイル状材料複合体の多
層分析エレメントの製造における使用に関する。本発明
の別の主題は、多層分析エレメントによって液体中の分
析対象物を測定する方法である。

【０００２】

【従来の技術】多層分析デバイスは例えば米国特許第4,
292,272 号から知られており、該特許においては、試料
適用ゾーンと検出ゾーンが互いに一つの軸上で上下に配
置されている。このデバイスでは織物から形成されてい
る親水性化された展延層が試薬を含む層の上に積層され
ている。この試薬を含む層は、ゼラチン、ポリビニルア
ルコール、ポリビニルピロリドン、アガロース、ポリビ
ニルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のフィルムであ
る。そのようなフィルム層を形成するためにはかなりの
ノウハウが必要であり、従ってこの技術は特に写真フィ
ルム産業の会社によって開発され、今日そこでまだ使用
されていることは驚くにあたらない。このような分析デ
バイスの製造は、すべての試薬がフィルム溶液または懸
濁液と共に処理されるので組み立てにおいて高いリスク
を有する。また着色した液体を分析するために、その液
体の色が試料適用側の反対側にある検出側に干渉するこ
とを防ぐ追加的な光学的バリヤー層を必要とする場合が
多い。

【０００３】多層分析エレメントはWO-A-9217768中にも
記載されており、ここでは多孔性の紙かポリマー材料の
少なくとも２つの層が介在層により一体に保持されるて
いる。少くともその層の１つが、その層が一体に合わせ
られる前にその層に導入された試薬を含む。層材料とし
て紙を使用する試験デバイスだけが詳細に記述されてい
る。可能性のあるポリマー材料の正確な性質は記載され
ていない。これまでに提案された試験デバイスにおいて
は、空間的及び時間的に有意な分離なしに液体が一つの
層から他のものに通過する場合に垂直及び水平の液体輸
送がかなりの程度で同時に起こる。結果として試薬を含
む層の試薬は、試料液体前端によって溶解され、一緒に
輸送される。通常、後に続く液体よりも液体前端中によ
り多くの物質が溶解される。これはクロマトグラフィー
効果とも呼ばれる。非常に急速な反応の場合、検出され
るべき分析対象物は液体前端において既に反応する。そ
の場合、試料は液体により占められるべき層の経路の長
さに渡って分析対象物がなくなってしまったものとな
る。両者の効果は不均質な信号生成を生じる。

【０００４】EP-A-0 271 854は、適用、検出及び吸収ゾ
ーンが支持体層の上に並列に配置された、体液成分の分
析測定用の多層分析エレメントに関する。適用ゾーン
は、毛管活性輸送経路によって吸収ゾーンと結合されて
いる。輸送経路の材料の可能性のある例としてはフリー
スあるいは織物が挙げられている。ポリアミドが特に適
したものとして記載されている。輸送経路は、適用ゾー
ンの始めから、検出ゾーンを越えて延びている。１また
はいくつかの反応層は、それらが輸送経路中を輸送され
る液体と液体接触するように検出ゾーン中に配置されて
いる。反応層は、輸送経路を形成している層の上に直接
に存在することができる。これは紙、フリース、ゲル、
ゼラチンあるいは多孔性のプラスチック材料からなるも
のとすることができる。このヨーロッパ出願によれば、
反応層が液体の規定された量を取り込むまでは検出ゾー
ンの輸送層中の液体が利用できるが、その後反応層と輸
送層の間の液体接触は吸収ゾーンの作用によって中断さ
れるように、層の吸収能、吸収容積及び吸収速度が適合
していなければならない。この方法においては、液体は
輸送経路外に吸収される。その実施例から、組み立ての
前に反応層を試薬で処理することは明らかである。この
結果、この場合も組み立て上のリスクが存在する。高価
な試薬で処理された層の組み立てが不完全であると、高
いコストで製作された中間生成物が失われてしまうから
である。また機能ゾーンが多数であるために、すべての
機能ゾーンの材料の性質を適合させることは極めて複雑
である。それに加えて、反応層を満たし、その後に輸送
層と反応層間の液体接触を終了させるために輸送経路中
に必要な液体の連続フローは、反応層の信号生成におけ
るフローに依存した妨害を生じる。従って、一定領域で
均質な呈色反応は期待できない。

【０００５】

【発明が解決すべき課題】従って本発明の目的は、廉価
に製造される、コンパクトで単純で普遍的な分析エレメ
ントであって、反応層に存在する試薬を化学的に固定す
ることなく、反応が反応層の全領域において均質に起こ
る分析エレメントを提供することであった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的は、特許請求の
範囲においてより詳細に特徴を記載する本発明の要旨に
より達成される。本発明は液体中の分析対象物の測定の
ための多層分析エレメントに関し、該エレメントは、並
列に配置された試料適用ゾーンと検出ゾーンとを含んで
おり、検出ゾーンは測定されるべき分析対象物またはそ
れから誘導される物質と検出可能な信号を形成する試薬
を含むものであって、試料適用ゾーンと検出ゾーンが、
面状の液体の通過を可能とするように直接的あるいは間
接的に接触しているフリース及び多孔性の膜からなるパ
イル状複合体上に配置されており、前記膜がポリアミ
ド、ポリビニリデンジフルオリド、ポリエーテルスルホ
ンまたはポリスルホン膜であり水平に即ちその領域上を
フリースよりかなり遅く液体を輸送するものであること
を特徴とする。

【０００７】本発明は、フリース及び多孔性の膜からな
るパイル状材料複合体であって、前記膜がポリアミド、
ポリビニリデンジフルオリド、ポリエーテルスルホンま
たはポリスルホン膜であり、水平に即ちその領域上をフ
リースよりかなり遅く液体を輸送するものであることを
特徴とするパイル状材料複合体にも関する。さらに本発
明は、先に記載したパイル状材料複合体の１種を本発明
の上記の分析エレメントの製造において使用することに
関する。

【０００８】最後に本発明は、本発明の分析エレメント
により液体中の分析対象物を測定する方法に関し、該方
法は、分析される液体を試料適用ゾーンにおいてフリー
スと接触させ、検出ゾーンにおける信号生成の結果、膜
側で測定することを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の多層分析エレメントにお
いては、試料適用ゾーンと検出ゾーンは、並列に配置さ
れており、これはそれらが横方向に並置されており、重
力方向に配置されていないことを意味する。ゾーンの用
語は、分析エレメントの全体を包含し、垂直方向からみ
ていくつかの層にわたるものであり得る。本発明の多層
分析エレメントは、フリースと多孔性の膜のパイル状複
合体を含む。従って、試料適用ゾーンと検出ゾーンは、
垂直方向からみて、前記フリースと膜とにわたって広が
るものである。

【００１０】試料適用ゾーンにおいて、分析される液体
試料が多層分析エレメントと接触する。分析対象物がそ
の分析される液体に存在する場合、多層分析エレメント
の検出ゾーンにおいて信号が測定される。本発明におい
ては、フリース及び多孔性の膜は、液体の面状の通過を
可能とする直接または間接的な接触状態になければなら
ない。直接の接触は、フリースの上に多孔性の膜を形成
するか、逆に多孔性の膜上にフリースを形成することに
よって得られる。前もって別に製造されたフリースと膜
材料の間の適切な接触を確保するためには、クリップに
より、もしくはその縁を縫製あるいは接着することによ
り一体に保持することができる。但し、前もって製造さ
れたフリースと膜を別の材料により互いに永久的に間接
的に接触するようにすることもできる。そのような材料
は例えばメルト接着剤のような接着剤であり、これはフ
リースと膜層の間を液体が実質的に妨害を受けずに通過
することを可能とするように、糸状あるいは点状に適用
される。そのような接着層は、例えばEP-A-0 166 365か
ら公知である。また、熱可塑性の織物あるいはフリース
をフリースと膜の間に置き、熱処理してフリースと膜の
間の面状の液体の通過が可能となるように膜とフリース
を積層することも可能である。そのような方法は、例え
ばWO-A-9217768から公知である。可能性がある熱可塑性
材料についてもこの特許出願に挙げられている。本発明
によれば、フリースと多孔性の膜を熱可塑性のポリアミ
ドコポリマーの薄い網によって積層することが好ましい
ことが判った。熱可塑性のポリアミドコポリマーは、10
0 ℃より高い温度、特に好ましくは100〜120℃で溶融ま
たは軟化するもの、例えばSarnatech-Xiro AG Company
(Schmitten、スイス）のXiro-Web (登録商標) であるこ
とが有利である。

【００１１】フリース及び膜の平坦な複合体を形成する
さらに別の可能性は、接触表面の大部分が開放されたま
ま残るように、接着性ポリマーを溶融物あるいは溶解物
としてスプレーすることである。二番目の材料は、硬化
前に任意に圧力下に置かなければならない。この方法に
おいては接触表面上に不規則な接着構造が形成される。

【００１２】本発明のパイル状複合体のフリースと多孔
性の膜を積層する方法、及びどのような材料をこれに使
用するかは、２つの層を一体に保持する材料が化学的に
不活性で、フリースから多孔性の膜への液体の均一な面
状の通過が確保されるようなフリースと多孔性の膜との
間の接触が得られるならば、二次的な重要性を有するに
過ぎない。パイル状材料複合体のフリース及び多孔性の
膜の性質がずっと重要である。

【００１３】フリースは、その領域上で非常に迅速に液
体を輸送することができなければならない。セルロース
またはガラス繊維フリースが適当なことが判った。分析
される試料が全血である場合、ガラス繊維フリースが特
に適している。ガラス製の繊維フリースそのものは、例
えばヨーロッパ特許出願0 045 476に記載されるものが
非常に適している。これらは特に、0.2〜2.5μm の平均
直径、0.1 〜0.5 g/cm ³の密度のガラス繊維からなるガ
ラス繊維フリースである。このようなガラス繊維フリー
ス中では、血液試料の赤血球が血漿よりも遅く移動し、
最終的に赤血球及び血漿の分離が得られる。フリース材
料における血漿の分離をさらに改善するために、フリー
スに赤血球を凝集させる物質を含ませてもよい。そのよ
うな物質は当業者に公知のものである。即ちこの目的の
ためには、例えば、レクチン、赤血球に対する抗体、ア
ミノ酸あるいは均質な染料、脂肪族ジアミンであって例
えばヨーロッパ特許出願0 133 895 から知られているも
の、あるいはカチオン性ポリマーを使用することができ
る。

【００１４】本発明によれば、多孔性の材料を、その領
域上をフリースよりかなり遅く液体を輸送する膜として
使用することができる。これは、フリースと膜との間に
直接または間接的な面状の接触を有する場合、フリース
に適用される液体が、それが接触領域に全体にわたって
垂直に均一に膜中に上昇する前に、フリース中で非常に
速く広がりそれを満たすことを意味する。本発明の意味
においては、膜は、薄い、連続であるが多孔性の層と理
解される。ポリアミド、ポリビニリデンジフルオリド、
ポリエーテルスルホンまたはポリスルホン膜は、特に本
発明に好ましい。ポリアミド膜、特にポリアミド66から
形成されたものが非常に好ましい。本発明に使用するこ
とができるそのような膜においては、その領域上が湿潤
するのは比較的遅く、従って膜の領域にわたって液体が
輸送される速度も比較的遅い。また本発明に使用するこ
とができる膜には、その他の材料からなる支持フリース
あるいは織物を内部に含ませ、引き裂き抵抗あるいは湿
潤膨張のような機械的性質を改善することができる。

【００１５】ポリスルホン、ポリエーテルスルホン及び
ポリビニリデンジフルオリド膜は、そのままでは疎水性
であるので、一般的には活性化して湿潤可能なものにさ
れている場合に有利に使用することができる。湿潤可能
とするためのこの活性化は、例えば、膜の製造工程の間
に水溶性または水膨潤性のポリマーを混合することによ
り行うことができる。例えば、ポリビニルピロリドンを
このために使用することができる。

【００１６】本発明に使用される膜は、0.01〜5μm 、
好ましくは0.04〜3μm の間の孔径の孔を有しているべ
きである。ここで、互いに分離できないほど密接に一体
に接合された２つの層からなり、両方の層はその孔径が
異なり、一方は小さい孔を有し、他方はより大きい孔を
有するものである膜が特に好ましいことが判った。膜の
小さい孔を有する層の孔径は、0.01〜1μm 、好ましく
は0.04〜0.5μm である。より大きい孔を有する領域に
おいては、孔径は0.1〜5μm 、より好ましくは0.3〜3μ
m である。大きい孔の領域の孔径は、小さい孔の領域の
ものの少なくとも３倍、好ましくは５〜10倍である。本
発明の多層分析エレメントにおいては、逆の表面上に異
なる孔径の孔を有するそのような膜が、大きな孔の膜表
面がフリースに面するように配置されている。

【００１７】「孔径」の用語は、その孔径に対応するサ
イズより大きい粒子が濾過工程の間、その層を通って侵
入できないことを意味する。フリースから膜に入る液体
による膜の湿潤性を高めるために膜を湿潤剤で処理する
ことができる。このためには界面活性剤あるいは非水溶
性タンパク質を挙げることができる。湿潤媒介剤により
処理したポリビニリデンジフルオリド、ポリエーテルス
ルホン及びポリスルホン膜を特に有利に本発明に使用す
ることができる。

【００１８】多層分析エレメントの検出ゾーンまで延び
る試料適用ゾーンの全体においては、膜はそれが液体を
取り込みあるいは輸送できないように処理される。これ
は例えば、膜の孔が閉じられ、従って液体がフリースか
ら膜に通過することを妨げるようにポリマーをこのゾー
ンに塗布することによって達成される。膜に塗布された
後に非水溶性であるポリマーは基本的にいずれもこれに
適している。特に疎水性ポリマーを使用して試料適用ゾ
ーンで液体が膜に取り込まれるのを防ぐことができる。
そのようなポリマーとして使用可能なものの例は、酢酸
ビニル及びラウリン酸ビニルのコポリマーである。

【００１９】本発明の多層分析エレメントの試料適用ゾ
ーンは液体の取り込みを防ぐ材料で処理するが、試料適
用ゾーンの膜がこの材料を含まないばかりでなく、膜と
フリースとの間の接触ゾーンにおいても含まないように
処理するのが特に好ましい。これは、多層分析エレメン
トの試料適用ゾーンにおいて液体が膜とフリースとの間
の接触ゾーンに移動できることを防ぐことを意図するも
のである。これは、例えば試料液体として血液を分析す
るための本発明の多層分析エレメントの使用を阻害し得
る。即ち、試料液体は、本発明の多層分析エレメントの
試料適用ゾーンにおいて膜と接触してはならないもので
ある。これを達成するためには、膜に最も近いフリース
の上部を試料適用ゾーンでの液体の取り込みを防ぐ材料
で処理するだけで十分である。しかし実際的な理由か
ら、試料適用ゾーンにおける膜の全断面、試料適用ゾー
ンにおけるフリースと膜との間の全接触ゾーン並びに試
料適用ゾーンにおける膜に最も近いフリースの領域が液
体の取り込みを防ぐ材料で処理されている場合が有利で
あることが判明した。

【００２０】本発明の多層分析エレメントにおいてはま
た、膜が分析対象物測定のために必要とされる試薬を保
持できるように設計されなければならない。これは膜が
試薬に対して不活性であるがそれを吸収するものでなけ
ばならないことを意味する。試薬が膜に共有結合してい
る必要はないが、除外されるものでもない。しかし、検
出ゾーンの全領域にわたってフリースから膜へ液体が均
一に通過することにより、分析対象物測定に必要な試薬
が、その分析対象物測定のために必要な信号を分析対象
物により生成するようにそこに吸着されていることが適
当である。

【００２１】特に、色変化、色形成あるいは色の減少を
信号形成用のものとして考慮することができる。但し、
分析対象物の存在下で蛍光を生成しあるいは蛍光を減少
させる試薬も使用することができる。しかし、色形成あ
るいは色変化が好ましい信号生成の方法である。このた
めの分析対象物に応じた適当な試薬は当業者に公知であ
る。

【００２２】試薬は、本発明の多層分析エレメントの検
出ゾーンに延びる膜の部分の上に置かれる。原則として
試薬は膜の全断面の範囲に含めることもできるが、試薬
は、フリースとは逆の側の膜の面上に位置するように膜
上または膜中に塗布することが好ましい。フリースに隣
接した膜の表面が試薬を含まないことが理想的である。

【００２３】分析対象物の測定のために、検出ゾーンに
位置する膜の全外表面に試薬を含ませることも可能であ
るが、この膜中の試薬を検出ゾーンの一部分だけに限定
してもよい。従って、膜の検出ゾーンにおいていくつか
の異なる試薬を互いに隣接するように収容し、液体試料
中のいくつかの分析対象物を測定することも可能であ
る。そのような場合、検出ゾーンにおいて異なる分析対
象物のための複数の特異的な試験ゾーンが分離して設け
られ、即ち、それらは接触せずに試薬を含まない領域で
互いに隔離されていてもよく、あるいは互いに接触する
ように非常に近接していてもよい。特に、液体中の複数
の分析対象物の測定に適した本発明の多層分析エレメン
トの場合、本発明の配置が膜中の液体の水平なクロマト
グラフィー、即ち膜表面の液体の移動による前記クロマ
トグラフィーを防止し、有利であることが判明した。液
体が迅速にフリース中に広がり、フリースと膜の間の接
触ゾーンの面積にわたって均質に通過することにより、
試験ゾーンにおいて並列に配置された種々の分析対象物
のための試薬が混合されることはない。

【００２４】一定の状況においては分析対象物を測定す
るためにいくつかの反応ステップが必要であり得、これ
に必要な試薬が互いに相溶性でない物質を含むことがあ
り得、あるいはその他の理由のために試薬成分を空間的
に分離することが必要であり得る。そのような場合、測
定される分析対象物から誘導される物質と検出可能な信
号を形成する試薬成分のみを膜中に置くことも可能であ
る。その場合他の試薬成分は例えばフリース中に含ませ
るかそこに塗布し、分析対象物が最初にそこで分析対象
物から誘導される物質に変換されこれが膜中のみにおい
て検出可能な信号の形成を起こすようにすることができ
る。従って例えば、トリグリセリドをフリースにおいて
起こる予備反応で開裂し、トリグリセリドから生じた物
質としてグリセリンが膜中に検出可能な信号を生じ、そ
れを試料中のトリグリセリドの量と相関させることが考
えられる。。

【００２５】また、例えばフリース中に含まれるヨウ素
酸塩あるいはアスコルビン酸塩オキシダーゼのような試
薬成分による試料液体中のアスコルビン酸の除去のよう
なフリース中の阻害除去反応を行うことも可能である。
また、フリースと膜において空間的に分離される試薬成
分の使用について、安定性が決定的なファクターである
ことがあり得る。その場合、フリース中に存在する試薬
成分は試料液体中に蓄積し、検出ゾーンに同時に輸送さ
れ得、そしてここに分析対象物検出に必要な全ての試薬
成分が存在することになり、検出反応が開始され進行す
る。

【００２６】上記のフリース及び多孔性の膜のパイル状
材料複合体が提供する有利な性質により、このパイル状
材料複合体も本発明の要旨とすることが意図される。既
に上記したように、パイル状材料複合体は本発明の多層
分析エレメントを製造するために使用できる。この目的
のためには、パイル状材料複合体は任意に、例えば固い
支持フォイル上にそれをマウントしてパイル状材料複合
体を分析される試料と簡単にそして衛生的に接触させる
ことができるようにすることにより取り扱いをより容易
にすることができる。支持フォイルを膜に隣接させ、自
由に接近できるフリースの試料適用ゾーンに試料液体を
適用するようにすることができる。そのような場合、膜
中の検出ゾーンで測定するためには、支持フォイルに穴
が設けられているか、検出ゾーンにおいてそれが透明で
あることが必要である。穴の場合、これらはもちろん前
記のゾーン即ち試薬を含んでいる試験ゾーンが位置する
部位になければならない。同時に、その穴のサイズは試
験ゾーンのサイズと適合していなければならない。

【００２７】さらに本発明の多層分析エレメントは、例
えばプラスチックからなる立体的ケース内にある、フリ
ース及び多孔性の膜からなるパイル状材料複合体の形態
にあってもよい。このケースは、そこから試料液体を試
料適用ゾーンに接触させることができる少くとも１つの
開口を有していればならない。支持フォイルについて上
記したように、ケースの場合も、膜に隣接した部分は少
くとも検出ゾーンの領域で透明であるか開口したものと
することができる。

【００２８】本発明の多層分析エレメントにおいては、
試料を直接試料適用ゾーンに適用することができる。し
かし、液体を最初に直接試料適用ゾーンに接触させず、
例えば毛管通路のような特別な経路を通った後に初めて
これに到達するような態様も存在し得る。液体が本発明
のパイル状材料複合体のフリースと試料適用ゾーンで接
触した後、液体はその液体が到達できるフリースの全領
域に迅速に広がる。そのフリースが液体を含むと、液体
は均等に、即ち均一にその上にある膜に全領域で侵入す
る。液体は膜領域ではフリース領域よりも有意に遅く輸
送されるので、液体による膜領域の充填は、液体をその
領域に広げるように意図されたフリースから膜への液体
の横断的な通過に主として依存している。試料適用ゾー
ンの水不透過層のためにフリースから膜への液体のこの
通過が可能でない場合、液体は検出ゾーンで通過するこ
とができるだけである。ここで試料液体は、膜の１以上
の試験ゾーンにおける１以上の試薬と接触し、測定され
る１以上の分析対象物が存在するとき試験ゾーンで信号
が生成され、これは視覚的にあるいは機器により観察さ
れる。血液が液体試料として使用され、例えばガラス繊
維のようなフリース材料が適当に選択され、あるいはフ
リースの試料適用ゾーンにおいて赤血球を凝集させるよ
うな物質が適当に使用された場合、血漿及び赤血球がフ
リースにおいて分離され、血漿だけが多層分析エレメン
トの検出ゾーンで膜中に位置する試験ゾーンに到達す
る。

【００２９】

【実施例】フリース(1)及び膜(2)からなる本発明の好ま
しいパイル状材料複合体を図１に示す。試料適用ゾーン
(3)は、膜(2)の液体不透過領域(5)によって規定される
領域にわたって延びる。このように、試料適用ゾーン
(3)においてフリースに適用された液体は常に液体不透
過領域(5)によってこの部位で膜(2)に侵入することが防
止される。フリース(1)から膜(2)への液体の通過は、検
出ゾーン(4)の範囲内のみで可能である。上記した材料
の選択により、試料適用ゾーン(3)でフリース(1)に適用
された液体はフリース(1)内に迅速に行きわたり、フリ
ース領域内で広がる方向に直角に膜(2)の検出ゾーン(4)
に到達し、そこから試薬を含むゾーン(6)に入る。分析
対象物が存在するとそこで信号が生成され、これを視覚
的にあるいは機器により観察することができる。

【００３０】フリース(1)及び膜(2)からなるパイル状材
料複合体が固い支持体フォイル(8)に取り付けられた多
層分析エレメントの一つの態様を図２に示す。固い支持
体フォイルとしては考えられる不活性な固い材料はいず
れも使用することができ、これにより材料複合体の取り
扱いが容易になる。考えられる材料としては、ガラス、
ボール紙あるいはプラスチックがある。固いプラスチッ
クフォイルが特に好ましい。

【００３１】図２に示した本発明の多層分析エレメント
においては、試薬を含む２つの領域(6,7) が膜(2)中に
示されており、これは分析される試料液体中の２つの異
なる分析対象物を検出することを可能にする。示したも
のの場合、支持体フォイル(8)は検出ゾーンにおいて開
口しておらず、従ってこの領域は、膜(2)の検出ゾーン
(4)で試験ゾーン(6,7)における信号形成を観察するため
に透明でなければならない。

【００３２】本発明の多層分析エレメントのさらに可能
な態様を図３に示す。この場合は、フリース(1)及び膜
(2)のパイル状材料複合体は、試薬を含む試験ゾーン(6)
の領域で穴を有する支持体フォイル(8) 上に配置されて
いる。カバーフォイル(9)が、スペーサー(10)を介して
フリース側に接合され、試料適用ゾーンにおいて毛管ギ
ャップ(11)が存在するようにされている。

【００３３】プラスチックフォイルのような不活性な適
切に固い材料をカバーフォイル(9)として使用すること
ができる。スペーサー(10)の材料についても、試料液体
と分析対象物に対して不活性であることが重要である。
それに加えて、カバーフォイル(9)及びスペーサー(10)
は、液体あるいは分析対象物を取り込んではならない。
この目的に適当な材料は、この意味において吸収材であ
ってはならない。

【００３４】毛管ギャップ(11)が試料液体と接触する
と、液体は迅速に全毛管ギャップ(11)を満たす。この過
程において空気は、空気出口(12)から逃がすことができ
る。液体は、毛管ギャップ(11)からフリース(1)の試料
適用ゾーンに入り、そこで迅速に広がる。膜(2)の液体
不透過領域(5)及び膜に隣接したフリース表面により、
液体は検出ゾーンの領域のみにおいてフリース(1)から
膜(2)へ通過することができ、測定される分析対象物が
試料液体中に存在するときそこで試験ゾーン(6)におい
て信号が形成され、これを視覚的にあるいは機器により
観察することができる。毛管ギャップ(11)が側面で開い
ているならば空気出口(12)は必ずしも必要ではない。ガ
ス抜き口(12)は、通路(11)が入口側で開いているだけの
場合にのみ必要である。

【００３５】図４は、本発明の多層分析エレメントの別
の好ましい態様を示す。この場合、フリース(1)及び膜
(2)のパイル状材料複合体は、スペーサー(10)を介して
支持体フォイル(8)に取り付けられている。測定は、自
由に接近できる膜(2)上で行う。記載した本発明のパイ
ル状材料複合体または本発明の多層分析エレメントを使
用することにより、化学的に試薬を固定することなく反
応層の全部の領域上で均質な反応を行うことができる。
迅速に液体を輸送するフリースと全領域にわたってフリ
ースから液体を均一に取り込む多孔性の膜の組合せによ
り、これまでの技術において見られた液体前端における
試薬の濃度によるクロマトグラフィー効果を回避するも
のである。また、液体前端の分析対象物が、その後に続
く液体におけるものより、より速く従ってより強く反応
する効果も回避される。

【００３６】本発明の多層分析エレメントは、コンパク
トで、単純で、安価に製造できる。段階的な製造方法に
おいては、高価な試薬を適用する前に最初にパイル状材
料複合体を製造することができる。このように、高価な
試薬を含み得る各層を使用できるように組み立てるこれ
までの従来の方法と比較して、材料複合体の組立の間に
ミスが起こるというコスト上のリスクが最小限になる。
パイル状材料複合体を試薬なしに、完成するまでそれぞ
れの分析対象物測定のために必要とされる試薬で処理さ
れていない半完成品製品として使用できるという事実に
より、試薬を含まない材料複合材を普遍的に使用するこ
とができる。

【００３７】本発明の多層分析エレメントは、最初にフ
リースと膜の複合材を形成することにより製造できる。
その結合は、フリースと膜を、クリップ、縁を接着する
こと、縫製により、あるいは中間の熱可塑性の層によっ
て積層することにより行うことができる。その後、材料
複合材の膜の試料適用ゾーンを、膜及びその膜に隣接し
たフリースの層が試料液体について不透過性となるよう
に処理することができる。これは例えば、プラスチック
の溶液、エマルションあるいは懸濁液によりこの膜領域
を飽和しないように含浸させることにより達成すること
ができる。そのような場合、溶媒あるいは分散剤が膜、
フリースあるいは両方の材料の結合に悪影響を及ぼさな
いように注意を払う必要がある。この処理はもちろん原
則としてフリースに膜を積層する前にすでに可能である
が、フリースと膜を積層した後に、湿潤剤、赤血球凝集
物質、検出反応において阻害を減少させる物質、あるい
は他の試薬成分と非相溶性の試薬成分のような物質を、
飽和させない含浸方法を使用して、試料適用ゾーンにお
いてフリースを被覆することがより有利である。膜の検
出ゾーンにおいては、１以上の分析対象物の測定のため
の試薬も非飽和含浸物として材料複合体に適用される。
飽和させない含浸方法による物質の塗布あるいは導入は
規定された領域において行われ、即ちその工程が完了し
た後、その物質はフリースあるいは膜の一定の領域にお
いてのみ存在し、材料全体には存在しないものである。
飽和させない含浸方法により物質の侵入する深さを制御
することができる。従って、材料複合材のフリースある
いは膜に対して試薬を制限することが可能である。飽和
させない含浸方法は、例えばシルク印刷のような印刷
法、ジェット含浸、吹付け、インクジェットあるいはロ
ーラーによるライン含浸法等である。特にローラー法を
本発明の多層分析エレメントを製造するために有利に使
用できる。この方法においては、材料複合体に塗布する
ことを意図する液体中をローラーの部分が通過する。材
料複合体自体は、支持ローラーによって塗布ローラーと
接触させられ、これは通過する材料複合体により動かし
続けられ、含浸溶液中を通過する。従って、塗布ローラ
ーから材料複合体から離れたとき、塗布ローラーの幅で
液体がフリースあるいは膜に塗布される。その後、処理
された材料複合体を乾燥し、切断してプラスチックケー
スに挿入して多層分析エレメントを製造することができ
る。しかし、上記のように製造された材料複合体を切断
する前にさらに支持フォイルを膜上に適用することもで
きる。その後材料複合体のバンドを移動方向に直角に切
断することにより使用できる状態の多層分析エレメント
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明の分析エレメントにおけるパ
イル状材料複合体の一態様を示す。

【図２】 図２は、本発明の多層分析エレメントの可能
な一態様を示す。

【図３】 図３は、本発明の多層分析エレメントのもう
一つの可能な態様を示す。

【図４】 図４は、本発明の多層分析エレメントの別の
態様を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロルフ レルヒ ドイツ連邦共和国 Ｄ−68549 イルヴェ シャイム カンツェルバッハシュトラーセ 22番地

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 並列に配置された試料適用ゾーンと検出
   ゾーンとを含み、検出ゾーンは測定されるべき分析対象
   物またはそれから誘導される物質と検出可能な信号を形
   成する試薬を含む、液体中の分析対象物の測定のための
   多層分析エレメントであって、試料適用ゾーンと検出ゾ
   ーンが接触領域にわたって液体が通過できるように直接
   的あるいは間接的に接触しているフリース及び多孔性の
   膜からなるパイル状複合体上に配置されており、前記膜
   がポリアミド、ポリビニリデンジフルオリド、ポリエー
   テルスルホンまたはポリスルホン膜であり領域上をフリ
   ースより有意に遅く液体を輸送するものである前記多層
   分析エレメント。
2. 【請求項２】 膜が互いの上に配置された小さい孔の層
   及び大きい孔の層からなる請求項１に記載の多層分析エ
   レメント。
3. 【請求項３】 試薬が膜中または膜上に存在する請求項
   １または２に記載の多層分析エレメント。
4. 【請求項４】 膜が試料適用ゾーンにおいて液体を取り
   込まないように処理されている請求項１〜３のいずれか
   に記載の多層分析エレメント。
5. 【請求項５】 試薬が膜の液体を取り込める部位におい
   て膜中または膜上に存在する請求項３または４に記載の
   多層分析エレメント。
6. 【請求項６】 膜が、互いに空間的に分離された、異な
   る分析対象物の測定のための複数の試薬を含む請求項４
   または５に記載の多層分析エレメント。
7. 【請求項７】 膜の孔が0.01〜5μm 、好ましくは0.04
   〜3μm の孔径を有する請求項１〜６のいずれかに記載
   の多層分析エレメント。
8. 【請求項８】 フリース及び多孔性の膜からなるパイル
   状材料複合体であって、膜がポリアミド、ポリビニリデ
   ンジフルオリド、ポリエーテルスルホンまたはポリスル
   ホン膜でありその領域にわたってフリースより有意に遅
   く液体を輸送するものである前記パイル状材料複合体。
9. 【請求項９】 請求項１〜７のいずれかに記載の多層分
   析エレメントの製造のための請求項８に記載のパイル状
   材料複合体の使用。
10. 【請求項１０】 請求項１〜７のいずれかに記載の多層
    分析エレメントにより液体中の分析対象物を測定する方
    法であって、分析すべき液体を試料適用ゾーンにおいて
    フリースに接触させ、膜側の検出ゾーンにおける信号形
    成に基づいて測定を行う前記方法。