JPH10513263A - 分析デバイスおよび方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 試料中における分析物質の存在を検出するためのものであるとともに、分析物質の有無を知らせる可視信号が支持体上の検出サイトにおいて生成される分析デバイスであって、前記信号が、ラベル付けされた第１結合薬剤とラベル現像手段との間の信号増強反応により、生成または増強され、第１結合薬剤およびラベル現像手段は、試料の印加による単一分析ステップによって検出サイトへと搬送され得るよう構成され、この場合、第１結合薬剤およびラベル現像手段は、第１結合薬剤の方が、検出サイトに対して、ラベル現像手段よりも先に到着するような順序で搬送されることを特徴としている。検出サイトへの薬剤の順次の搬送は、液体回路、徐放性薬剤、等の技術によりもたらされる。分析を行うための方法、および、分析に使用するためのキットは、本発明の他の見解を形成している。

Description

【発明の詳細な説明】 分析デバイスおよび方法 本発明は、分析デバイスに関するものであり、詳細には、感度の高い迅速テス トの診断デバイスに対して特に好適な集積された１ステップ増幅分析システムに 関するものである。また、分析方法に関するものであり、分析デバイスにおいて 使用されるキットに関するものである。 １ステップの迅速テストシステムは、例えば、妊娠、性的感染病、食品テスト 、細菌感染、抗原検出、家畜病テスト、環境制御、毒性、生物学的薬剤、等のた めのテストにおけるような医学的免疫分析における幅広い応用において次第に使 用されつつある。しかしながら、他の多くの場合には、現在の迅速テストからの 信号は、例えば、唾液や血液からＨＩＶ抗体を検出する場合のように、あるいは 、特定の病気の兆候を示す尿や糞便内の他のウィルス性感染やわずかのレベルの 細菌を検出する場合のように、特に、検出すべき物質の濃度が試料内において既 に極度に少ない場合には、定性的結果または定量的結果をもたらすのに十分な感 度を有していない。 １ステップ分析は、操作に対する熟練をわずかしかあるいは全く必要としない 、単純で、安価で、使い捨てのデバイスを使用することが好ましい。デバイスへ の試料の適用は、単一のステップで行われる。この場合、使用後の洗浄や流体変 更を、一切必要としないことが好ましい。分析結果は、読取の容易な可視信号と して与えられ、読取のための特別な操作は不要である。 通常、このような迅速テストデバイスは、色付きラテックス、カーボン、また は金のような粒子を備えており、最終信号を生成源をなすのは、これら粒子であ る。そのようなデバイスの周知例は、尿中のホルモンβＨＣＧのレベルを検査す る妊娠テストキットである。このようなデバイスにおいては、βＨＣＧに対する 抗体に連結された金またはラテックスが、可視信号の生成源をなす。 このタイプのデバイスの公知例は、欧州特許明細書第１７６７９９号および欧 州特許明絹書第２９１１９４号に開示されている。 可視信号を直接的に作り出すためには、信号生成源をなす粒子が、所定のサイ ズであることが重要である。金粒子の場合には、明瞭な可視信号の生成を保証す るために、金粒子のサイズは、１０ｎｍを超えるべきであり、４０ｎｍを超える ことが好ましい。しかしながら、粒子の有効性を制限する迅速１ステップテスト には、感度において制約がある。 迅速診断テストは、非常に少量の分析物質を検出するために、より高感度であ ることが要望されている。唾液中の分析物質の濃度は、典型的には血液中の分析 物質の濃度よりも１００倍小さいけれども、非侵入型の試料採取が好ましい場合 が多い。 本発明は、非常に高感度な迅速検出デバイスを提供する。 本発明においては、試料中における分析物質の存在を検出するためのものであ るとともに、分析物質の有無を知らせる可視信号が支持体上の検出サイトにおい て生成される分析デバイスであって、信号は、ラベル付けされた第１結合薬剤と ラベル現像手段との間の信号増強反応により、生成または増強され、第１結合薬 剤およびラベル現像手段は、試料の印加による単一分析ステップによって検出サ イトへと搬送され得るよう構成され、この場合、第１結合薬剤およびラベル現像 手段は、第１結合薬剤の方が、検出サイトに対して、ラベル現像手段よりも先に 到着するような順序で搬送されることを特徴とする分析デバイスを提供する。 とりわけ、本発明は、 （ａ）多孔質部材と； （ｂ）分析物質に対して特有的に結合するとともに、試料の印加だけによる単一 ステップによる検出ゾーン内への液体の影響に基づいて多孔質部材を通って移動 可能とされ、さらに、視認不可能なラベルを備える第１結合薬剤と； （ｃ）第１結合薬剤の結合と相補的に分析物質と特有的に結合するか、あるいは 、第１結合薬剤との結合に関して分析物質と競合的であるか、のいずれかである とともに、検出サイト内に固定された第２結合薬剤と； （ｄ）液体の影響のもとに第１結合薬剤の後に検出サイト内へと移動可能である とともに、視認不可能なラベルを視認可能とすることができるラベル現像手段と ； を具備する分析デバイスを提供する。 上記において「視認不可能」という用語は、分析時に反応ゾーンまたは検出サ イトにおいて濃度が高い場合であってさえも、ラベルが、裸眼では通常見えない 、あるいは、ほんのわずかしか見えないことを意味している。そのようなラベル の例としては、酵素ラベルあるいは微粒状ラベルがある。これらは、良好な可視 信号をもたらすほど十分に多くの量が集まらないか、あるいは、サイズが例えば １０ｎｍ未満、適切には５ｎｍ未満、好ましくは１〜２ｎｍといったように、と りわけ小さなサイズである。 ラベル現像手段は、視認不可能なラベルを、視認可能とするよう、ラベルを現 像することができる薬剤を備えている。現像手段の性質は、使用している視認不 可能なラベルの性質に依存する。 例えば、視認不可能なラベルが酵素ラベルである場合には、ラベル現像手段は 、ジアミノベンジジンあるいは他の公知の酵素現像剤を備えることができる。 ラベルが微粒状ラベルを備える場合には、現像手段は、粒子を可視とするため に、粒子上に材料を成膜することができる。適切な微粒状ラベルとしては、金属 ラベルがある。金属ラベルは、例えば、金、銀、セレニウム、または白金ラベル 、または微粒状ラテックスラベルであり、酵素または金属コーティングのような 増強し得る物質でコーティングされている場合には、増強されることができる。 好ましくは、微粒状ラベルは、微粒状金属ラベルを備えており、最も好ましくは 、微粒状ラベルは、微粒状金ラベルを備えている。 微粒状金属ラベルが使用された場合には、適切な現像手段は、例えば乳酸銀の ような銀薬剤と、例えばハイドロキノンのような適切な現像剤と、を備えている 。これについては、例えば、Ｈｏｌｇａｔｅ氏他によるＪ．Ｈｉｓｏｔｃｈｅｍ ．Ｃｙｔｏｃｈｅｍ．３１，９３８−９４４に開示されている。銀薬剤は、適切 には、乾燥した形態で、多孔質部材の適切なゾーン内に維持される。銀薬剤は、 検出サイトに向けてそのゾーンを通る液体により連れて行かれるまで、その場所 に留まることとなる。 銀増強薬剤は、例えば、Ｇｏｌｄｅｎ Ｇａｔｅ，Ｔｙ Ｇｌａｓ Ａｖｅｎ ｕｅ，Ｃａｒｄｉｆｆ，ＵＫ の Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｂｉｏｃｅｌｌ Ｉｎｔｅｒ ｎａｔｉｏｎａｌ Ｌｔｄ．より商業的に入手可能である。 銀増強システムと組み合わせて微粒状金ラベルを使用して、本発明に基づいて 分析テストデバイスを作ると、信号強度が１００〜１０００倍向上し、従来可能 であったものよりも、ずっと幅広い応用に適用することができる。信号伝搬の速 度は、銀溶液の組成、金粒子のサイズ、および、デバイスの幾何形状に依存する こととなる。粒子サイズは、例えば、１〜１００ｎｍの範囲とすることができ、 粒子は、５ｎｍ未満の小さな粒子であることが好ましい。小さな粒子を使用する ことの利点は、与えられた試料に対して、ずっと多くの数の粒子が、その後の増 強のために検出ゾーンに集まることができることである。これは、空間的な要求 が低減されたことによる。このことは、増強されない大径粒子と比較して、著し く増大した信号をもたらす。 そのような分析が１ステッププロセスとして定式化されるには、分析物質を含 有しているかもしれないものであるとともに第１結合薬剤によりラベル付けされ た試料が、ラベル現像手段よりも先に、検出サイトへと到達することを保証する ことが必要である。このような構成は、多くの物理的形態をとることができ、そ のような構成の１つとしては、例えば、英国特許出願第２２３１１５０Ａ号に記 載されているような液体回路がある。１ステップ分析において、予備形成信号の ために、ラベル現像手段の供給に際して、液体回路を使用することは、現在まで 開示されていない。 この技術を使用すれば、異なる長さおよび／または幅のチャネルが形成され、 一連の実質的に非浸透性の障壁により形成された異なるゾーンを通っての液体移 動が行われる。液体回路の１つの特定の形態は、プリントされた液体回路であっ て、これは、実質的に非浸透性の障壁をなすワックスパターンが、上面にプリン トされたフィルタペーパーまたは膜からなる、１つまたは複数の層を備えている 。分析に必要な薬剤は、適切な位置において、デバイス上で乾燥させることがで きる。チャネル長さおよび構成は、回路の様々な部分における、特にこの場合に は検出サイトにおける液体の到着時間を制御するために使用することができる。 チャネル幅は、液体圧力を制御するために使用される。 分析物質を含有しているかもしれない液体試料と、第１結合薬剤と、が、ラベ ル現像手段よりも先に、検出サイトに到着するように、ゾーンが設けられている 。分析物質を含有しているかもしれない液体試料が第１結合薬剤とは別に印加さ れた場合には、液体試料が通り抜けるゾーンは、正確な信号が生成されることを 保証するために、すべての分析物質が第１結合薬剤よりも先に検出サイトに到着 し得るように構成されていなければならない。 よって、本発明のある実施形態は、 （ａ）互いに実質的に非浸透性でありかつ検出サイトにおいて交差する複数のゾ ーンに分割された多孔質部材と； （ｂ）分析物質に対して特有的に結合するとともに、１つのゾーンに配置され、 さらに、検出サイト内への液体の影響に基づいて多孔質部材を通って移動可能と され、さらに、視認不可能なラベルを備える第１結合薬剤と； （ｃ）第１結合薬剤の結合と相補的に分析物質と特有的に結合するか、あるいは 、第１結合薬剤との結合に関して分析物質と競合的であるか、のいずれかである とともに、検出サイト内に固定された第２結合薬剤と； （ｄ）前記１つのゾーンとは異なるゾーン内に配置され、液体の影響のもとに検 出サイト内へと移動可能であるとともに、視認不可能なラベルを視認可能とする ことができるラベル現像手段と； を具備する分析テストデバイスである。 好適には、第１結合薬剤およびラベル現像手段は、各々が、多孔質部材に沿っ て移動する薬剤の影響のもとに、検出サイトに向けて移動可能である。加えて、 分析物質を含有しているかもしれない液体は、第１結合薬剤と組み合わされた状 態で、あるいは、この目的のためにデバイス内に設けられたさらなるゾーンに沿 って、検出サイトに向けて移動可能である。また、各ゾーンに対しては、または 、ゾーンの各グループに対しては、異なる液体を印加することができ、これらは 、各ゾーン内のサンプリング領域またはサンプリング井戸内へと、個別に適用す ることができる。 しかしながら、好ましい実施形態においては、デバイスは、少なくとも、第１ 結合薬剤およびラベル現像手段が、試験中の試料を含有する同じ液体の影響のも とに、検出サイトに向けて移動するように、構成されている。このことは、１ス テップの迅速分析システムをもたらす。 ゾーンまたはゾーングループは、好適には、多孔質部材を通って検出サイトへ と向かう試料の出発点をなす、すべてのゾーンのまたはゾーングループのサンプ リング領域に対して、同じ試料が同時に適用され得るように、デバイス中におい て構成されている。例えば、ある１つのゾーンの非浸透性障壁の構成は、他の障 壁よりもより長い液体経路を形成することができるけれども、ゾーンどうしは、 実質的に隣接して並置されている。 これにより、使用する分析テストデバイスを、迅速分析１ステップシステムと することができる。というのは、試料が、第１結合薬剤とラベル現像手段との両 方を検出サイトに向けて輸送し得るからである。 しかしながら、第１結合薬剤とラベル現像手段との検出サイトに向けての順次 搬送を保証するために、他の方法を使用することもできる。このような方法とし ては、徐放性の組成物を使用するという方法がある。この場合には、ラベル現像 手段の放出を、第１ラベル付結合薬剤の放出よりも遅くするということが確実に なされる。 このような放出薬剤としては、ゼラチンや他の酵素、ポリエチレングリコール （ＰＥＧ）、ポリビニルピロリジン（ＰＶＰ）、および、他のポリマー、表面活 性剤、アラビアゴム（gum arabic）、スクロースや他の糖類、粘土、脂質、樹脂 、塩、および、薬剤産業において使用されているような他の徐放性薬剤を例示す ることができる。このような徐放性薬剤は、典型的には、０．１〜５％の濃度で 、好ましくは、１％ｗ／ｖの程度で、適用することができる。 検出ゾーンに向けて流通し得るように膜から薬剤を放出するための他の制御方 法としては、検出ゾーンにおける膜の撥水性を、試料によるゾーンの湿潤を制御 し得るように変更するという方法がある。このような方法においては、例えば、 Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ ７０５、高い塩濃度（例えば、５％ＮａＣｌ）、ある種の脂 肪酸、あるいは、ポリＬトリフォファン（poly L tryphophan）（Sigma）のよう なポリアミノ酸、高い撥水特性を有しかつ膜内に含浸し得るすべてのもののよう な、ある種の撥水性表面活性剤が使用される。 これに代えて、可動ラベル付結合薬剤およびラベル現像手段は、ゼラチン、グ リセロール、ポリマー、等の半透過性障壁の内部または後方に配置することがで きる。これにより、可動ラベル付結合薬剤およびラベル現像手段は、試料が薬剤 を溶かし出すように障内に侵入するにつれて、しだいに放出される。障壁材料の 選択は、このように、溶出速度を決定し、そして、反応ゾーンへと向かう移動に 際しての薬剤の放出を決定する。 他の実施形態においては、可動ラベル付結合薬剤および／またはラベル現像手 段は、多孔質材料からなる個別層上に適用される。この場合、この個別層は、多 孔質部材に対して、多孔質部材を通過して移動する液体が、まず最初に個別多孔 層の下を通り、そして液体が流れるにつれて次第に液体がその多孔層内に吸収さ れ、最終的に液体がデバイスを通って流れるときにそこに適用される第１結合薬 剤またはラベル現像手段を付随するというようにして、接触している。他の多孔 質層としては、膜、紙、または、ガラスファイバパッドを適切に使用することが できる。 さらに他の実施形態においては、ラベル付第１結合薬剤およびラベル現像手段 は、多孔質部材上において、ラベル付第１結合薬剤が液体試料の薄層流に乗って 検出ゾーンに向けて直接的に移動し得るように、かつ、ラベル現像手段が検出ゾ ーンに出くわさないようにして、配置されている。しかしながら、適切な障壁が 現像手段の経路中に配置されている場合には、現像手段は、検出ゾーンに向けて 偏向することができる。この場合、偏向プロセスによって、必然的に、液体進行 に遅延が生じる。障壁は、本来的には、ラベル現像手段を携行する液体の経路中 に配置することができる。しかしながら、ラベル現像手段自身が、障壁の構築に 寄与していることが好ましい。これにより、ラベル付第１結合薬剤の到着と、ラ ベル現像手段の到着と、の間に、わずかの時間差だけが生じることとなる。 この実施形態は、ラベルが金のような微粒状金属であり、かつ、現像手段が銀 薬剤のように金属粒子の表面上に材料成膜を行うようなタイプのものの場合には 、最も好ましい。例えば、小さな金属粒子は、ラベル現像手段の経路中において 多孔質部材上において、粒子が拡径したときに、これらがラベル現像手段を検出 ゾーン（後述）に向けて導くような障壁を形成するようにして、固定配置されて いる。使用時には、ラベル現像手段は、まずこれら粒子と出会って、粒子上に成 膜を形成する。成膜が進むにつれて、拡径した粒子が、ラベル現像手段を含有し た液体の継続した薄層流に対して障壁を形成する。よって、ラベル現像手段は、 偏向される。 この原理は、例えば順次の反応または反応ステップを行う分析の途中において 液体の偏向が要望されるような、幅広い範囲の分析において使用することができ る。ラベル現像手段が生成信号を増強することを要望されている必要はない。こ の場合には、明らかに事態は単純化される。２つの機能が要求されている場合に は、２つの機能が単一のラベル現像手段内に組み込まれる。 この原理を使用した分析デバイスは、本発明の他の形態をなす。 本発明のデバイスは、「サンドイッチ」または「競合」分析方法に対して使用 することができる。サンドイッチ分析においては、第２結合薬剤が、前記分析物 質に対して、第１結合薬剤と相補的であるようにして、結合する。この場合、第 １結合薬剤は、分析物質を含有しているかもしれない液体試料の影響に基づいて 、検出ゾーン内へと移動する。分析物質に結合したものすべては、既にラベル現 像手段が到着している検出サイト内に集められる。これにより、可視信号が形成 されることとなる。 競合分析においては、第２結合薬剤は、第１結合薬剤との結合に際して、分析 物質と競合する。この場合においても、第１結合薬剤は、テスト中の液体試料の 影響に基づいて、検出ゾーン内へと移動する。しかしながら、この場合には、分 析物質に結合したものすべては、検出サイト内に保持されることがない。未結合 の第１結合薬剤だけが検出サイトに集められ、可視信号を形成する。この場合に は、信号が大きいほど、試料中に存在する分析物質は少ない。 このタイプの分析においては、第１結合薬剤に対して特有的に結合する他の結 合薬剤、あるいは、第１結合薬剤と相補的であるようにして分析物質に対して特 有的に結合する他の結合薬剤を、また、使用することができる。このような他の 薬剤は、検出サイトを超えた位置かつ試料経路に沿った位置に配置されたキャッ チサイトに固定される。このような他の薬剤は、キャッチサイトにおいて、結合 した、分析物質／第１結合薬剤の錯体または連結体を集めることとなる。そして 、ラベル現像手段が到達したときに、キャッチサイトにおいて、可視信号が生成 される。このようにして、未結合の第１結合薬剤と比較して結合済の第１結合薬 剤により生成される信号は、テスト中の試料内に存在する分析物質のより定性的 な評価をもたらす。 必要によりまたは要望により、フィルタ手段を、本発明のデバイスに設けるこ とができる。例えば、デバイスのうちの非浸透性障壁を有するようないくつかの ゾーンに設けることができる。あるいは、試料溶液の流通方向に対して、膜表面 に適用される薬剤の前方側に、設けることができる。これにより、これらゾーン または領域内において、試料から望ましくない要素を除去することができる。こ のようなフィルタ手段は、物理的フィルタ、あるいは、望ましくない要素と結合 する免疫学的または生化学的薬剤を備えることができる。例えば、血清試料に対 して血清学的分析が行われている場合には、血清が、例えば、ラベル現像手段の 第１結合薬剤に対するキャリア液体として、あるいは、後述の洗浄液体としてさ え、使用されているときには、幅広い範囲の血清抗体が存在する。そのような場 合には、それらは、関連するゾーンにおいて、免疫学的障壁を設けることにより 、血清から除去することができる。免疫学的障壁は、多孔質部材上において、血 清が、検出サイトに到達する前にこの障壁を通過して流通することを確実になし 得るようにして、固定された、例えば、抗ヒトＩｇＧ抗体のような抗ＩｇＧ抗体 を備えることができる。 分析中にこのようなフィルタ手段を使用することは、本発明の他の形態をなす 。 液体回路技術のような技術を使用することにより、分析内に付加的なステップ を組み込むことができる。例えば、１つまたは複数のゾーンを、検出サイトに向 けて洗浄液体を搬送するために、設けて配置することができる。例えば、洗浄液 体の搬送は、第１結合薬剤の通過後、かつ、ラベル現像手段の到着前に行うこと が望ましい。これは、信号が形成される前において検出サイトに結合していない すべてのラベル付第１結合薬剤を、検出サイトから除去するという効果を有して いる。この洗浄液体は、試料自身を含有することができる。ここで、試料は、付 加的に、汚染物および過剰薬剤を除去するために、関連するゾーンを通る際に濾 過されている。 付加的な洗浄ステップは、血清分析の場合に、例えば血液試料の血清分析の場 合に、特に適切である。これにより、検出サイトから、過剰の血清および非特定 抗体を除去することができる。 同様に、信号生成をもたらすラベル現像は、適切であれば、最終ステップとし て検出サイトに対して、この場合にも試料自身とされることが好ましい液体を搬 送するための他のゾーンを設けることにより、終了させることができる。 本発明のデバイスは、一連の反応が、順次行われるように、また時間差をもっ て行われるように、構成することができる。この場合、時間差は、例えば液体回 路の場合には多孔質部材の各液体非浸透性ゾーン内に形成された液体チャネルの 長さに依存する。あるいは、徐放性の性質、あるいは、様々な薬剤に対する障壁 の性質に依存する。 好ましい実施形態においては、液体または過剰の薬剤が反応に参加する前後に 、これら液体または過剰の薬剤を流し込まれるウィックまたはウィックゾーンを 設けることができる。これは、デバイスを通しての液体流通を改善する。 各場合における第１結合薬剤および第２結合薬剤の選択は、テスト中の分析物 質の性質に依存する。分析物質がホルモン様βＨＣＧのような抗原タンパク質ま たはポリペプチドを備えている場合には、第１および第２結合薬剤は、とりわけ 、サンドイッチ分析または競合的分析技術においては、従来と同様に、これらタ ンパク質に対して特有な抗体または抗体結合フラグメントを備えることができる 。これに代えて、本発明のデバイスは、分析物質自身がＨＩＶ抗体のような特定 の抗体を備えているような血清学的分析に対して使用することができる。このよ うな場合には、好適には、第２結合薬剤が、目的抗体が特有的に結合するような 抗原を備えており、第１結合薬剤が、分析物質抗体に結合するような抗−抗体を 備えている。このような場合、分析物質抗体は、適切には、ラベル付抗−抗体の 導入前に、検出サイトに固定される。ラベル付抗−抗体は、例えば液体回路の他 のゾーンに投与されることにより、いささかの時間遅れをもって検出ゾーンに到 着するように適用される。 付加的に、分析物質は、ＲＮＡやＤＮＡのような核酸とすることができる。こ の場合、第１および第２結合薬剤は、テスト中の核酸に混成されるようなラベル 付核酸プローブといった核酸結合成分を備えることができる。 デバイス中において使用するための好適な多孔質部材としては、従来からよく 知られているように、多孔質膜、および、紙がある。好適な多孔質部材の中には 、ニトロセルロース膜が含まれている。 デバイスは、単純なディップスティックを備えることができる。デバイスの形 状に応じて、それは、表面に対して保護体なしでプラスチック性バッキングプレ ートに取り付けられる従来のディップスティックよりも、少し、幅広である。こ れに代えて、デバイスは、プラスチック製ハウジングのような容器内に封入する ことができる。ハウジングには、試料印加のための開口が設けられる。これに代 えて、ラミネートされたカードの形態とすることができる。この場合、試料端が 、使用直前にラミネートのカットまたは引き裂きにより露出され、その後、試料 に浸漬される。さらに他の形態として、フラットカードの形態とすることができ る。フラットカード上に、すべての化学物質、障壁、および、回路が取り付けら れる。カードは、例えばスプレー適用されたプラスチック膜のような、非浸透性 膜で被覆される。 以下、本発明を、添付の概略的な図面を参照して詳細に例示する。 図１は、使用前の分析テストデバイスの構成を概略的に示す図である。 図２は、分析の終了時点における図１のデバイスを概略的に示す図である。 図３は、競合的な分析を利用した分析テストデバイスの構成を概略的に示す図 である。 図４は、詳細には血清分析に適用され洗浄ステップを含む分析テストデバイス を概略的に示す図である。 図５は、血清分析において使用するためのテストデバイスの他の実施形態を概 略的に示す図である。 図６は、搬送媒体として血清試料を利用する血清分析に関連して使用するため のテストデバイスを概略的に示す図である。 図７は、信号増強機能付の１ステップサンドイッチ分析を行うためのものであ って、薬剤の順次放出および制御された拡散を行う分析テストデバイスを概略的 に示す図である。 図８は、漏斗状のところに拡散ゾーンが設けられた、図７と同様の分析テスト デバイスを概略的に示す図である。 図９は、使用時に流体流通を自動的に変更するために、検出ゾーンへの薬剤の 順次の搬送が増強反応を利用して得られている分析テストデバイスを概略的に示 す図である。 図１０Ａおよび図１０Ｂは、サンドイッチ分析における順次の信号増強のため の膜表面から、薬剤を順次に放出し直線的に流通させる分析テストデバイスを概 略的に示す、それぞれ、正面図および側面図である。 図１１Ａおよび図１１Ｂは、サンドイッチ分析における順次の信号増強のため の膜表面および重ね合わせパッドの表面から、薬剤を順次に放出する分析テスト デバイスを概略的に示す、それぞれ、正面図および側面図である。 図１２は、サンドイッチ分析において順次に信号増強を行うよう次第に放出し て流通させるために、ゆっくりと溶ける障壁の背後に成膜された薬剤を備えた分 析テストデバイスを概略的に示す図である。 図１３Ａは、サンドイッチ分析において順次に信号増強を行うために、固定さ れたターゲット結合タンパク質を備える膜上の、重ね合わされたあるいはオーバ ーラップされた下側ウィック（wick）から薬剤を順次放出する分析テストデバイ スを概略的に示す図であり、図１３Ｂは、その側面図を示している。 テストデバイス（図１）は、多孔性膜１を備えている。この多孔性膜１は、不 浸透性障壁２により、反応サイト５を、第１ゾーン３と第２ゾーン４とに分割し ている。 第１ゾーンの一端部７内には、分析物質のための抗体６が設けられている。抗 体６には、５ｎｍ以下のサイズとされた金粒子８が連結されている。分析物質を も連結している反応抗体９が、反応サイト５内において、多孔性膜１上に固定さ れている。 乳状銀のような乾燥銀反応剤１０、および、ハイドロキノン（hydroquinone） のような現像剤が、第２ゾーン４の端部７に配置されている。第２ゾーン４内に は、チャネル１２を形成する一連の不浸透性障壁１１が設けられている。 使用時には、端部７が、分析物質を含有しているかもしれない液状試料内に浸 漬される。試料は、多孔性膜１を挿通する。第１ゾーン３を通った試料は、ラベ ルの付けられた抗体６を収集し、抗体６を反応サイト５へと運ぶ。試料中に分析 物質１３（図２）がある場合には、抗体６と結合することとなる。反応サイト５ 内においては、分析物質−抗体からなる錯体は、反応用抗体９に対して連結され ることとなる。 第２ゾーン４を通る試料は、銀反応剤１０を収集した後、チャネル１２を矢印 のように通過する。したがって、反応サイト５に到達するまでに、より長時間を 要する。分析物質が存在する場合には、第２ゾーン４を通る試料が反応サイト５ に到達した時点において、反応サイト５は、金でラベル付けされた粒子を所定濃 度で有している。銀反応剤１０は、これら粒子と反応して、ブラウンブラックの 可視信号１４を発色する。 図３に示す代替可能なデバイスにおいては、競合的な分析を行うことができる 。この実施形態は、多孔性カード１を備えている。この多孔性カード１上には、 ３つのチャネル１５、１６、１７が形成されている。第１チャネル１５は、マウ ス抗体のような金でラベル付けされた抗体１８を有している。第２チャネル１６ は、乳状銀／ハイドロキノン混合物１９を有している。検出サイト２１には、抗 体１８と結合するための分析物質と競合する抗原２０が、固定されている。抗− マウス抗体のような抗−抗体２２が、反応サイト２３に固定されている。 チャネル１５、１６、１７は、チャネルに沿って液体が移動することにより検 出サイト２１へと、さらに反応サイト２３へと順次到達し得るように、設けられ ている。液体が反応サイト２３を通過した後に、液体を受容するために、ウィッ クゾーン２４が設けられている。 使用時には、カード１の下端部２５が、分析物質を含有しているかもしれない 液体試料内に浸漬される。これにより、掖体試料が、チャネル１５、１６、１７ 内に浸入する。最短のチャネル１５内の試料中のすべての分析物質は、金でラベ ル付けされた抗体１８と結合する。その後、チャネル１５に沿って移動し、検出 サイト２１に固定された抗原２０に出くわす。分析物質が既に結合している、ラ ベル付けされた抗体１８は、この領域を通過することとなる。これに対して、未 結合のラベル付けされた抗体１８は、この領域内に留まる。 検出サイト２１を通過した結合済みのラベル付けされた抗体１８は、抗−抗体 ２２と出くわし、よって、反応サイト２３に留まる。 ２番目に長いチャネル１６を通る試料は、銀／ハイドロキノン反応剤１９を、 検出サイト２１と反応サイト２３との双方に搬送する。これらサイトにおいて、 銀／ハイドロキノン反応剤１９は、これらサイトに留まっている金でラベル付け された抗体１８に出くわす。金ラベルは、ブラウンブラックの可視信号の生成を 推進する。この場合、ブラウンブラックの可視信号の強度は、これらサイトに存 在する抗体１８の量に依存する。 最後に、第３チャネル１７における試料搬送は、検出サイト２１および反応サ イト２３において起こり、これらサイトにおける銀増強金結合錯体を洗浄する。 すべての過剰の液体は、ウィック領域へと導かれる。 図４には、本発明の分析デバイスのさらに他の実施形態を示している。この実 施形態は、詳細には、血清抗体の検出のための血清免疫分析に適用することがで きる。この実施形態は、多孔性サポート２６を備えている。この多孔性サポート ２６上には、長さが徐々に長いものとされている、３つのチャネル２７、２８、 ２９が形成されている。チャネルの各々には、各チャネルの端部領域に液体受容 開口３０、３１、３２が設けられている。 検出ゾーン３４内には、血清抗体または分析物質が結合することとなる抗原３ ３が、固定されている。第２チャネル２８内には、金でラベル付けされた抗−抗 体３５が配置されている。第３チャネル２９内には、乳状銀／ハイドロキノン発 色剤２９が乾燥されている。使用時には、血清試料が、第１チャネル２７の開口 ３０内に導入される。そして、洗浄液が、他の開口３１、３２内に配置される。 試料は、第１チャネル２７に沿って移動し、試料中の特定の抗体が連結すること となる抗原３３に出くわす。試料中の特定抗体以外のものは、ウイック領域３７ へと進む。 それと並行して、第２チャネル２８の開口３１からの洗浄液は、金でラベル付 けされた抗体３５を、検出サイト３４へと搬送する。検出サイト３４において、 金でラベル付けされた抗体３５は、そこに固定されたすべての血清抗体に出くわ して結合する。銀／ハイドロキノン３６は、第３チャネル２９内において開口３ ２から洗浄液によって搬送され、遅れて到着する。そして、銀／ハイドロキノン ３６は、すべての結合した金錯体と反応して、試料中の血清抗体の存在を知らせ る可視信号をもたらす。 図５は、図４の分析デバイスの変形形態を示している。この実施形態は、分析 結合反応どうしの間における中間的な、および、分析終了後における洗浄ステッ プを備えている。これは、付加的なチャネル４０、４１、４２を導入することに より得られている。すべてのチャネルは、受容領域３９内に配置された洗浄液を 受容し得るように配置されている。チャネル４０、４１、４２は、洗浄液を、検 出サイト３４へと搬送し得るよう構成されている。これにより、（ａ）金でラベ ル付けされた抗体３５が到着する前に、検出サイトにおいて形成された抗原／血 清抗体錯体を洗浄することができ、（ｂ）銀／ハイドロキノン発色剤が到着する 前に、抗原／血清抗体錯体／金でラベル付けされた抗体を洗浄することができ、 （ｃ）検出サイト３４において銀増強錯体を洗浄して、増強を終了させることが できる。 この実施形態は、図６に示すように変形することができ、このように変形する ことで、必要であれば、血清試料に対する洗浄ステップを提供することができる 。この場合、残りの血清を洗浄液として作用させ得る血清抗体を取り除くために 、第１チャネル２７内を通るもの以外のすべての血清が、固定された抗−ヒトＩ ｇＧに対して接触することを保証することが必要である。固定された抗−ヒトＩ ｇＧ４３が、関連する各チャネルを横切って延在する横方向障壁の形態で、適切 に設けられている。これは、洗浄液のための個別のリザーバを設ける必要性を除 去する。 代替可能な実施形態においては、デバイスは、適切な薬剤が導入された膜を備 えることができる。このような薬剤は、適用された試料の影響下において、薬剤 が検出ゾーンに向けて順次移動するように配置されている。そのような実施形態 の１つが、図７に示されている。紙、ニトロセルロース、ガラスファイバ、また は他の多孔性材料製の上記膜のような固相キャリア４５は、いくつかのものが移 動可能なままであって他のものが移動不可能であるようにして、薬剤で適切にコ ーティングされている。デバイスは、適切な形状とすることができる。例えば、 検出ゾーンに向けての薬剤の流れを絞り込むために、図７の破線４６で示すよう に、不浸透性障壁でコーティングすることができる。 試料は、下端４７に対して印加することができる、あるいはこれに代えて、キ ャリアの下端部の多数の開口に印加することができる。この場合、試料は、毛細 管作用により、金ラベル付き抗体のような可動ラベル付き結合剤４８、および、 銀増強剤のようなラベル発色手段すなわち可動増強剤４９に向けて、移動するよ うになっている。試料は、キャリア４５に沿って移動する。その際、可動ラベル 付き結合剤４８および可動増強剤４９を超えて移動し、検出ゾーンにおいては、 反応抗体のような固定された結合剤５０に向けて直接的に移動する。部材を適切 に配置するために、可動薬剤４８、４９は、キャリアからの時間差をつけた薬剤 放出を可能とするよう、異なる放出特性の薬剤をキャリア上に成膜することがで きる。薬剤放出を適切に選択することにより、ラベル付き薬剤４８および増強薬 剤４９の放出の程度と速度とを制御することができ、また、それらが一時的に固 定されその後反応する環境を制御することができる。 このように、薬剤は、検出ゾーンに向けて矢印の方向に順次移動していく。そ して、好ましくは、検出ゾーンを通り抜けて、毛細管作用で引かれることによっ て、上部ゾーン５１へと移動する。可動薬剤４８、４９に対する結合薬剤５０の 適正な相互作用および一様な接触を補助するために、拡散手段５２を設けること ができ、この拡散手段５２を、試料経路上において、検出ゾーンの直前に配置す ることができる。この拡散手段５２は、例えば、タンパク質（例えば、牛の血清 アルブミンすなわちＢＳＡ）、ポリマー（例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶ Ａ）、ＰＥＧ、ＰＶＰ、等）、塩、あるいは、検出ゾーンを通る流れに対してさ えも薬剤の分散が引き起こされ得るようにして膜上に成膜されたグリセロール（ glycerol）、アラビアゴム、脂質のような他の適切な物質といった、固定された 物質の形態をとることができる。膜は、また、拡散ゾーンにおいてそのような混 合または拡散を引き起こすために、浸透性のまたは非浸透性材料からなる織込パ ターンを組み込むことができる。そのような非浸透性材料としては、ワックスが ある。このワックスは、所望のパターンが得られるようなグラフィックコンピュ ータプログラムに基づいて駆動される高解像度の高温ワックスプリンタを使用し て膜上に成膜される。適切な高温ワックスプリンタとしては、Ｔｅｔｒｏｎｉｘ Ｅｕｒｏｐｅ，ＵＫから利用可能なＰｈａｓｅｒ ３４０がある。適切なグラ フィックデザインパッケージは、Ａｕｔｏｄｅｓｋ Ｉｎｃ，ＵＳＡから利用可 能なＡｕｔｏｓｋｅｔｃｈがある。これに代えて、拡散は、拡散ゾーンにおける 膜上に設けられたガラスファイバパッドのような分離材料を配置することにより 得ることができる。 試料中に存在する分析物質は、まず、第１ラベル付き薬剤４８と反応し、その 後、検出ゾーンを通って前進する。分析物質と結合薬剤５０との相互作用により 、サンドイッチを形成することができる。第１結合薬剤４８のラベルが見えない ものである（例えば、酵素、または、小さな金、または、増強されていないラベ ル）ことにより、直接的な信号が検出されることはない。試料が検出ゾーンを超 えて引き続いて移動すると、このサンドイッチ形成後の洗浄効果を作り出す。引 き続いて増強薬剤４９が放出されることにより、増強薬剤４９は、検出ゾーンに 向けて、さらに検出ゾーンを通って移動することができる。これにより、間接的 な信号をもたらすよう、所望の信号増強を引き起こすことができる。この増強を 行った後に、さらに試料が移動することにより、膜が洗浄されて、反応ゾーンの 背景上に明瞭な信号を形成することができる。 上記に代えて、デバイスは、図８に示すような単一の狭いストリップからなる 膜の形態をとることができる。この場合、可動薬剤４８、４９は、ストリップの 下部において、近接して並置されている。適切な徐放性薬剤を使用することによ り、各薬剤は、検出ゾーンにおける結合薬剤５０に向けて、順次、移動すること ができる。薬剤の拡散は、拡散手段５２を検出ゾーンの直前に配置することによ り、検出ゾーンに到達する前になされる。この場合、薄層状の流れが、薬剤が拡 散手段に順次到達する前に、薬剤どうしが混ざってしまわないことを保証してい る。 驚くべきことに、銀増強薬剤が、検出ゾーン内における、金ラベル付けされた 結合性タンパク質上に金属銀の成膜を引き起こしたことにより、銀が、検出ゾー ンを通る銀増強薬剤のさらなる流れに対して半浸透性障壁を形成したことがわか った。これにより、検出ゾーンを通る薬剤の流通経路を変更する効果をもたらし 、結局、実質的に、最終反応生成物がデバイス形状を変化させることとなる。こ れが、検出ゾーンの全体となる。検出ゾーンの全体においては、銀イオンが均一 に拡散し、銀イオンが、検出ゾーン内の金粒子の増強をさえ行うことができる。 このようにして、検出ゾーンを通る薬剤の薄い流れは、自動的に、検出ゾーン全 体にわたって拡散する。 さらなる試みにおいては、膜上の適切な箇所に金粒子を固定的に成膜すること により、銀増強薬剤が、膜を通る液体の流れを実質的に変更させた金属銀の形成 を引き起こした。このようにして、非浸透性障壁を使用することなく、また徐放 性薬剤を使用することなく、薬剤を検出ゾーンへと順次搬送し得る構成とするこ とができる。 そのような実施形態の１つが図９に示されている。この実施形態においては、 ラベル付薬剤４８は、キャリア４５上において、ラベル付薬剤４８が薄層状流の もとにおいて、検出ゾーンにおける結合薬剤５０に向けて直接的に前進し得るよ うに、配置されている。増強薬剤４９は、増強薬剤４９が薄層流に沿って前進し た場合に、増強薬剤４９が検出ゾーンをバイパスし得るように、配置されている 。しかしながら、金粒子５３は、試料がキャリアに沿って流通を続けたときに、 矢印で示すようにして検出ゾーン内の流通が実質的に収束している増強薬剤４９ の流通経路内に、障壁が形成されるようにして、キャリア上において増強薬剤４ ９の経路内に配置されている。 これに代えて、デバイスは、図１０に示すような単純なディップスティックの 形状とすることができる。この場合、すべての薬剤は、異なるゾーンにおいて横 方向に成膜されている。そして、これら薬剤の制御された放出は、各ゾーンにお ける適切な放出用薬剤の印加により、もたらされている。よって、試料は、スト リップの下端４７に印加され、毛細管作用で引かれることにより、各ゾーンを流 通してから、上部５１へと流れる。試料は、即時放出を行うことなく増強薬剤４ ９を通り、ラベル付結合タンパク質４８へと流通を続ける。ラベル付結合タンパ ク質４８のところにおいて、試料内分析物質とラベル付結合タンパク質４８との 間において相互作用が起こる。同時に、ラベル付結合タンパク質を放出する。ラ ベル付結合タンパク質は、その後、反応用結合タンパク質５０のところに向けて 移動する。そして、試料内に特定の分析物質が存在する場合には、その場所で、 さらなる相互作用を起こして、上記のようなサンドイッチを形成する。過剰の試 料溶液は、反応ゾーンを通り過ぎて、ストリップ５１の上部領域５１へと進む。 ストリップ５１の上部領域５１は、試料を検出ゾーンから有効に引っ張るために 、オーバーラップしたウィックまたはより大きな表面積（図示せず）を有するこ とができる。 増強薬剤４９の引き続く放出は、試料液体の連続流通により起こる。この放出 は、上記のような徐放性薬剤の選択により制御される。増強薬剤４９は、同様に 、検出ゾーンから引かれて、視認可能な信号を形成する。 多くの引き続く反応が起こるように、多くの薬剤を、このようにして、膜の下 部に成膜することができる。銀増強の後に小さな金の特別のラベルを使用するこ とは、あるいは、色反応物質の後に酵素ラベルを使用することは、現在利用可能 な従来技術による迅速テストシステムにおける大径の金または特定のラベルによ りもたらされる直接的な信号と比較して、より大きな間接的な信号強度をもたら す。加えて、この方法においては、反応ゾーンにおける様々な反応どうしの間に おいて洗浄を行うことができる。この洗浄は、試料自身によりなされる。試料か ら２つ以上の分析物質の同時検出を行うために、付加的に、検出ゾーン内に固定 して、２つ以上の反応用結合薬剤を設けることができる。 これに代えて、可動ラベル付結合薬剤および／または増強手段は、浸透性膜、 紙、またはガラスファイバ等の個別層上に成膜することができる。この場合、個 別層は、デバイス膜の表面上に接触している。これにより、試料溶液は、まず最 初に、反応ゾーンに向けてこの第２層の下を移動し、制御された時間経過の後、 反応ゾーンを通る。よって、ラベル付結合薬剤またはラベル付現像手段を放出す る。この実施形態は、図１１に示されている。図において、増強薬剤４９は、キ ャリア４５の表面上に固定されたガラスファイバパッド５４上に配置されている 。ラベル付結合薬剤あるいはラベル現像手段の放出までの時間間隔は、第２層を なす材料の選択により、あるいは、第２層内での放出薬剤の選択により、制御す ることができる。デバイス膜を通しての薬剤の移動速度は、例えば、表面活性剤 、ポリマー、タンパク質、糖類、樹脂、等の適切な阻害剤を単独でまたは組み合 わせて使用して、膜または第２層材料を前処理することにより、制御される。 この原理を拡張すると、このような膜の複数層を、１箇所に組み込むことがで きる。この場合、各層は、順次溶解してデバイス膜へと搬送されるような、異な る反応物質を備えている。これら複数層は、デバイス膜上へのより正確な順序的 放出をもたらし得るように、コーティングされていない膜によって隔離すること もできるし、あるいは、隔離しなくても良い。このような層状構成の１つの利点 は、ラベル付結合薬剤およびラベル現像手段の一方または双方が、デバイス膜の ボディ内に、初期的には組み込まれていないことである。したがって、反応ゾー ンへの試料溶液の流通をフリーとすることができる。 このようなデバイスは、上述のように、サンドイッチ分析において、あるいは 、競合分析における液体回路構成として、使用することができる。競合分析形式 においては、第２結合薬剤５０は、第１結合薬剤４８との結合のために、試料分 析物質と競合する。第１結合薬剤４８は、テスト時には、液体試料の影響のもと に検出ゾーンへと移動する。しかしながら、この例においては、試料分析物質に 対して既に結合したものすべては、検出ゾーン内に保持されることがない。未結 合の第１ラベル付結合薬剤４８だけが、検出ゾーンに集積されて、可視信号を形 成することとなる。この例においては、信号が大きいほど、試料内に存在する分 析物質が少ないことになり、試料内に分析物質が欠乏していることを知らせる。 即時ラベル付結合薬剤４８は、検出ゾーンにおいて視認不可能となる。しかしな がら、増強薬剤４９の順次の到着による引き続く増強は、現在使用されている従 来技術による直接型ラベルと比較して、より大きな強度にまで視認可能なラベル を低減させる。 また、本発明によるデバイスは、血清、唾液、または他の生体流体、あるいは 、他のソースから準備された試料溶液中における、（複数の）特定の抗体の検出 に使用することができる。この場合の特に好適な実施形態は、図１２に示されて いる。デバイスの形態は、大まかには、図７に示すものと同様である。しかしな がら、この場合、固定された反応薬剤は、検出すべき抗体に特有の抗原とするこ とができる。ラベル付結合薬剤４８は、小さな金粒子、または、他の粒子材料、 または、酵素、等によりラベル付けされた、例えば、タンパク質ＡまたはＡＧ、 または、抗ヒトＩｇＧ、等のような適切な結合タンパク質とすることができる。 増強薬剤４９は、上述と同様にここでも、銀増強薬剤、酵素基体、または色素、 等とすることができる。これら結合薬剤を順次放出することにより、検出ゾーン において、時間差をつけた反応を起こさせることができる。 特定の抗体および非特定の抗体を含有した試料は、まず最初に、障害の無いギ ャップ５５を通って移動し、検出ゾーンにおいて、固定された抗原５０ａと直接 的に反応する。その次に、ラベル付薬剤４８を放出することにより、ラベル付薬 剤４８を、この時点では検出ゾーンに固定された試料抗原と反応させることがで きる。ラベル付結合薬剤４８および増強薬剤４９の制御された引き続く放出は、 上述と同様の放出物質により、あるいは、上述と同様の半浸透性障壁の背後にま たは半浸透性障壁内に成膜することにより、もたらされている。試料は、可視信 号をもたらす増強薬剤４９のその後の放出に先立って、洗浄効果をもたらしつつ 、検出ゾーンを通り過ぎてゆく。 ラベル付結合薬剤４８に対しての、試料内に存在する非特定抗体の付着を低減 するために、ラベル付結合薬剤４８を、抗ＩｇＧからなるバンド５６により部分 的にシールドすることができる。この構成においては、試料は、抗ＩｇＧバンド ５６を通過して、ラベル付結合薬剤４８の放出および流通を引き起こし、その後 、増強薬剤４９の放出および流通を引き起こす。しかしながら、特定のＩｇＧお よび非特定のＩｇＧは、試料のこの部分から濾過される。 検出ゾーンを通しての毛細管作用による試料の十分な引出しを行うために、膜 の下端および上部の双方への試料印加のための所望のウィックゾーンが設けられ ている場合には、デバイスは、図１２に示すような適切な形状とすることができ 、拡散手段５２、および、検出ゾーンまたは反応ゾーンを通しての、試料および 薬剤の収束を行うことができる。 これに代えて、デバイスは、図１０に示す形態とすることができる。この形態 においては、すべての薬剤が、異なるゾーンにおいてストリップを横切って成膜 されている。そして、これら薬剤の制御された放出は、各ゾーンに対しての、適 切な放出材料のの印加によりもたらされている。よって、試料は、ストリップの 下端に印加され、毛細管作用により、各ゾーンを通過して上部５１へと、引かれ る。この場合、薬剤は、試料が増強薬剤４９およびラベル付結合薬剤４８の双方 を即座に放出させることなく、増強薬剤４９およびラベル付結合薬剤４８を通過 し得るように、配置されている。試料は、検出ゾーンに向けて進む。この検出ゾ ーンのところにおいて、試料内分析物質は、反応薬剤５０と特有的に結合する。 さらなる試料溶液の流通は、ラベル付結合薬剤４８のその後の放出を引き起こす 。そして、ラベル付結合薬剤４８は、反応ゾーンに向けて、さらに反応ゾーンを 通過して流通する。そして、試料から抽出されて反応ゾーンに固定された特定の 抗体に対して結合する。さらに、試料溶液の流通は、増強薬剤４９のその後の放 出をもたらす。そして、増強薬剤４９は、反応ゾーンへと流通し、ラベルを増強 して、可視信号を生成する。 好ましい実施形態においては、デバイスは、図１３に示すような単純なディッ プスティックの形態をなす。この実施形態においては、可動薬剤４８、４９が、 例えばガラスファイバを備える下部パッドあるいはウィック５７上の異なるゾー ンに成膜されている。可動薬剤４８、４９は、上述のように、例えばアラビアゴ ムのような徐放性材料内に含有されている。徐放性材料は、異なる薬剤の放出を 適切に制御する。試料は、ストリップの下端４７に印加され、毛細管作用により 引かれて、各薬剤ゾーンを通過して検出ゾーンへと向かう。試料は、増強薬剤４ ９を即座に放出させることなく、下側ウィック５７を通過し、ラベル付結合薬剤 ４８へと進む。ラベル付結合薬剤４８のところにおいては、試料内分析物質とラ ベル付結合薬剤４８との間の相互作用が起こり、同時に、ラベル付結合薬剤４８ を放出する。結果的に得られた溶液は、その後、膜５８上を移動し、結合薬剤５ ０に向けて移動する。試料内に特定の分析物質が存在する場合には、そこで、さ らなる相互作用を起こし、上述のようなサンドイッチを形成する。過剰の試料溶 液は、検出ゾーンを通過して、上部領域５１へと向かって流れる。上部領域５１ には、試料の有効的な検出ゾーンを超えての引出しを行い得るように、オーバー ラップウィック５９あるいはより大きな表面積が設けられている。引き続いて試 料溶液が流れると、下部ウィックから増強薬剤４９が放出されて流出する。これ により、増強薬剤４９は、膜に対して移動し、検出ゾーンに向けて流れる。検出 ゾーンのところにおいては、増強薬剤４９は、ラベルの増強を引き起こす。さら に試料が流れると、目標ゾーンからの、過剰の増強薬剤の洗浄が引き起こされる 。 同様ではあるが、ラベル付結合薬剤として徐放性薬剤を使用した、より単純な 構成は、上記図７〜図１３に示す任意の実施形態において、可視ラベルを使用す ることにより形成することができる。この場合には、信号を可視化するための、 引き続く増強は不要である。 本発明の分析デバイスは、完成品として提供することができる。あるいは、キ ットの形態で提供することができる。分析デバイスは、例えば、適切な不浸透性 障壁、および／または、薬剤を印加すべき箇所を表すマーク、または、バンド、 または、抗体、等をを備える多孔質部材を具備している。適切な薬剤は、キット の一部に、入れても入れなくても良い。 以下の実施例は、例示のためだけに説明されている。 実施例１ 実質的に図１０の形態をなすデバイスを、次のようにして構築した。ポアサイ ズが８μｍであって、硬いプラスチック製バッキングプレートに支持されたニト ロセルロース膜は、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｉｃｒｏ Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｎｅｗ Ｄｅｌｈｉ，Ｉｎｄｉａから入手した。この膜のストリップを、５ｍｍ幅および ８０ｍｍ長さにカットした。本発明の単純な例示のために、ウサギのＩｇＧ（Ｓ ｉｇｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｌｔｄ，Ｐｏｏｌｅ，ＵＫ）を脱イオン化水中 で１ｍｇ／ｍｌに希釈した。そして、これを、診断デバイスのためのタンパク質 印刷用に特別に構成された圧電性インクジェットプリンタ（Ｂｉｏｐｒｉｎｔｅ ｒ，Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｂｉｏｃｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｌｔｄ， Ｃａｒｄｉｆｆ，ＵＫ）を使用して、１μｌ／ｃｍの強度で、下端から４ｃｍの ところのストリップ上にストライプ状に横方向に適用した。タンパク質ストライ プを、３７℃で１５分間にわたって乾燥させた。その後、０．１％のＴｗｅｅｎ ２０および１％のポリビニルピロリジン（Ｓｉｇｍａ ＵＫ）からなる溶液中に 浸漬することにより、ストライプをブロックした。ストリップを、３７℃で３０ 分間にわたって乾燥させた。１ｎｍの金粒子（Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｂｉｏｃｅｌｌ ，ＵＫ）が付着された山羊の抗ウサギＩｇＧを、０．１％のＴｗｅｅｎ２０およ び１％のポリビニルピロリジン（Ｓｉｇｍａ ＵＫ）からなる溶媒中において１ μｇ／ｍｌの抗体濃度に希釈した。５μｌを計量して、下端から約３ｃｍのとこ ろのストリップ上に適用した。開始剤および現像剤を備えた、光マイクロスコー プ銀増強キットＳＥＬＫ１５（Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｂｉｏｃｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎ ａｔｉｏｎａｌ Ｌｔｄ）を、入手した。開始剤および現像剤は、アラビアゴム （Ｓｉｇｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ，ＵＫ）の水性１％溶液に対して、個別に１： １に希釈された。各薬剤について２μｌを膜ストリップ上に計量した。開始剤は 、下端から１ｃｍのところに配置し、増強剤は、下端から２ｃｍのところに配置 した。ストリップを、３７℃で３０分間にわたって乾燥させた。そして、ストリ ップを、１００μｌのリン酸緩衝サリン（phosphate buffered saline）の微小 井戸内に配置した。金でラベル付けされた山羊の抗ウサギＩｇＧを、固定された ウサギＩｇＧに対して移動させ、１分以内の間保持した。しかしながら、明瞭な 信号は、得られなかった。さらに、２分間保持すると、開始剤および増強剤が、 ストリップ上を移動し、金でラベル付けされた抗体と反応し、強いブラック信号 を生成した。 実施例２ サンドイッチ分析デバイスを、尿中のベータＨＣＧを検出するために、図１０ の形態で作製した。ボアサイズが８μｍであってプラスチック製バッキングプレ ートに支持されたニトロセルロース膜（ＡＭＤ，Ｉｎｄｉａ）に対して、Ｂｉｏ ｐｒｉｎｔｅｒを使用して、単一クローン系抗アルファＨＣＧ（Ｓｉｇｍａ Ｃ ｈｅｍｉｃａｌｓ Ｌｔｄ，ＵＫ）の１ｍｇ／ｍｌ溶液を水中において１μｌ／ ｃｍの濃度でストリップを形成した。ストリップを、３７℃で１５分間にわたっ て乾燥させた。その後、０．１％のＴｗｅｅｎ２０および１％のポリビニルピロ リジン（Ｓｉｇｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｌｔｄ，ＵＫ）からなる混合溶液中 に１分間浸漬することにより、膜ストリップをブロックした。そして、３７℃で ３０分間にわたって乾燥させた。１ｎｍの金粒子（Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｂｉｏｃｅ ｌｌ，ＵＫ）が付着された単一クローン系抗アルファＨＣＧを、０．１％のＴｗ ｅｅｎ２０および１％のポリビニルピロリジンからなる溶媒中において１μｇ／ ｍｌの抗体濃度に希釈した。５μｌを計量して、下端から約３ｃｍのところのス トリップ上に適用した。 増強剤および開始剤の双方を上記ストリップに適用し、ストリップを、３７℃ で３０分間にわたって乾燥させた。そして、ストリップを、妊娠４週間の女性か らの１００μｌの尿を含有する微小井戸内に配置した。試料は、ストリップから 反応ゾーンに向けての金錯体の移動を引き起こし、試料内のベータＨＣＧ分析物 質と反応した。３分間以内に、試料は、銀増強薬剤を膜ストリップから反応ゾー ンへと移動させ、分析物質の存在を示す強いブラックラインを生成した。さらな る試料の流通は、すべての背景汚れを洗浄するようにストリップを洗浄した。 実施例３ 他のサンドイッチ分析デバイスを、標準試料中のＢ型肝炎表面抗原を検出する ために、図１０の形態で作製した。ポアサイズが８μｍであってプラスチック製 バッキングプレートに支持されたニトロセルロース膜（ＡＭＤ，Ｉｎｄｉａ）に 対して、Ｂｉｏｐｒｉｎｔｅｒを使用して、単一クローン系抗Ｂ型肝炎表面抗原 （Ｇｅｎｚｙｍｅ，ＵＫ）の１ｍｇ／ｍｌ溶液を水中において１μｌ／ｃｍの濃 度でストリップを形成した。ストリップを、３７℃で１５分間にわたって乾燥さ せた。その後、０．１％のＴｗｅｅｎ２０および１％のポリビニルピロリジン（ Ｓｉｇｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｌｔｄ，ＵＫ）からなる混合溶液中に１分間 浸漬することにより、膜ストリップをブロックした。そして、３７℃で３０分間 にわたって乾燥させた。１ｎｍの金粒子（Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｂｉｏｃｅｌｌ，Ｕ Ｋ）が付着された第２単一クローン系抗Ｂ型肝炎表面抗原を、０．１％のＴｗｅ ｅｎ２０および１％のポリビニルピロリジンからなる溶媒中において１μｇ／ｍ ｌの抗体濃度に希釈した。５μｌを計量して、下端から約３ｃｍのところのスト リップ上に適用した。増強剤および開始剤の双方を上記ストリップに適用し、ス トリップを、３７℃で３０分間にわたって乾燥させた。そして、ストリップを、 標準濃度のＢ型肝炎表面抗原（Ｇｅｎｚｙｍｅ，ＵＫ）が加えられた１００μｌ のＰＢＳを含有する微小井戸内に配置した。試料は、ストリップから反応ゾーン に向けての金錯体の移動を引き起こし、試料内のヘパタイト分析物質と反応した 。３分間以内に、試料は、銀増強薬剤を膜ストリップから反応ゾーンへと移動さ せ、分析物質の存在を示す強いブラックラインを生成した。 実施例４ 図１３に示す好ましい実施形態に基づいて、デバイスを、次のようにして構築 した。ポアサイズが８μｍであって、硬いプラスチック製バッキングプレートに 支持されたニトロセルロース膜（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｉｃｒｏ Ｄｅｖｉｃｅ ｓ，Ｎｅｗ Ｄｅｌｈｉ，Ｉｎｄｉａ）を、５ｍｍ幅および２５ｍｍ長さにカッ トした。上部紙ウィックを、膜上に２ｍｍオーバーラップさせて適用した。スト リップは、Ｂｉｏｐｒｉｎｔｅｒを使用して、単一クローン系抗アルファＨＣＧ （Ｓｉｇｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｌｔｄ，ＵＫ）の１ｍｇ／ｍｌ溶液を水中 で１μｌ／ｃｍの強度で、下端から４ｃｍのところに形成した。ストリップを、 ３７℃で１５分間にわたって乾燥させた。その後、０．１％のＴｗｅｅｎ２０お よび１％のポリビニルピロリジン（Ｓｉｇｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｌｔｄ， ＵＫ）からなる混合溶液中に１分間浸漬することにより、膜ストリップをブロッ クした。そして、ストリップを、３７℃で３０分間にわたって乾燥させた。１ｎ ｍの金粒子（Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｂｉｏｃｅｌｌ，ＵＫ）が付着された単一クロー ン系抗ベータＨＣＧを、０．１％のＴｗｅｅｎ２０および１％のポリビニルピロ リジンからなる溶媒中において１μｇ／ｍｌの抗体濃度に希釈した。５μｌを計 量して、下端から約２ｃｍのところの５×３０ｍｍガラスファイバ製個別ストリ ップ上に適用した。銀増強キット（ＳＥＬＫ１５、Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｂｉｏｃｅ ｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｌｔｄ，ＵＫ）からの増強剤および開始剤 を、また、ガラスファイバ（Ｗｈａｔｍａｎ，ＵＫ）製の個別ストリップ上に、 表面上において互いに５ｍｍ離れた個別領域のそれぞれに５μｌずつ計量するこ とにより適用した。そして、３７℃で１５分間にわたって乾燥させた。そして、 ガラスファイバ製ストリップを、両面粘着テープの層を介して、ニトロセルロー ス膜を備えるプラスチック製バッキングプレート上において、ストリップが膜に 対して１ｍｍオーバーラップするようにして、所定位置に保持した。組み立てた ストリップを、下端が妊娠４週間の女性からの１００μｌの尿を含有する微小井 戸内に位置するようにして、配置した。試料は、ガラスファイバ製ストリップか ら反応ゾーンに向けての金錯体の移動を引き起こし、試料内のベータＨＣＧ分析 物質と反応した。３分間以内に、試料は、銀増強薬剤をガラスファイバ製ストリ ップからニトロセルロース膜上へと、さらに、上方に向けて反応ゾーンへと移動 させ、分析物質の存在を示す強いブラックラインを生成した。 実施例５ 図７に示すデバイスを、２５ｍｍ幅および８０ｍｍ長さのニトロセルロースス トリップ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｉｃｒｏ Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｉｎｄｉａ）を使 用して作製した。ストリップは、マーカーペンを使用して、図７の破線で示すよ うに、非溶解性インクの境界線が印刷された。この構成は、薬剤に対する個別の チャネルを形成するものではない。しかしながら、検出ゾーンに向けての薬剤の 収束を可能とする。ストリップは、Ｂｉｏｐｒｉｎｔｅｒを使用して、単一クロ ーン系抗アルファＨＣＧ（Ｓｉｇｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｌｔｄ，ＵＫ）の １ｍｇ／ｍｌ溶液を水中で１μｌ／ｃｍの濃度で、チャネルの幅全体にわたって 、下端から約４ｃｍのところの検出ゾーンに印刷した。ストリップを、３７℃で １５分間にわたって乾燥させた。その後、０．１％のＴｗｅｅｎ２０および１％ のポリビニルピロリジン（Ｓｉｇｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｌｔｄ，ＵＫ）か らなる混合溶液中に１分間浸漬することにより、膜ストリップをブロックした。 そして、ストリップを、３７℃で３０分間にわたって乾燥させた。１ｎｍの金粒 子（Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｂｉｏｃｅｌｌ，ＵＫ）が付着された単一クローン系抗ベ ータＨＣＧを、０．１％のＴｗｅｅｎ２０および１％のポリビニルピロリジンか らなる溶媒中において１μｇ／ｍｌの抗体濃度に希釈した。５μｌを計量して、 下端から約１ｃｍのところのちょうど中央線上において、図７における領域４８ のストリップ上に適用した。銀増強キット（ＳＥＬＫ１５、Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｂ ｉｏｃｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｌｔｄ，ＵＫ）からの増強剤およ び開始剤の双方を、符号４９で示すゾーンに対して、各３μｌ計量することによ り適用した。２つの薬剤は、中央線の左において、約５ｍｍだけ隔離されている 。そして、３７℃で１５分間にわたって乾燥させた。銀増強薬剤を、中央線の左 において、下端から約２ｃｍのところに配置した。ストリップを、下端が妊娠２ 週間の女性からの１００μｌの尿を含有する微小井戸内に位置するようにして、 配置した。試料は、ストリップから反応ゾーンに向けての金錯体の移動を引き起 こし、試料内のベータＨＣＧ分析物質と反応した。３分間以内に、試料は、銀増 強薬剤をガラスファイバ製ストリップからニトロセルロース膜上へと、さらに、 上方に向けて反応ゾーンへと移動させ、分析物質の存在を示す強いブラックライ ンを生成した。下端からのさらなる試料の流通は、残った薬剤を、膜から上部ゾ ーンへと洗い流した。 上記デバイスは、１ステップの手続で迅速になされるべき分析を、高感度で行 うことができる。実施される分析、利用可能な薬剤、および、所望の分析デバイ スの種別に応じて、多くの他の構成をとることができ、これらは本発明の一部を なす。

【手続補正書】 【提出日】１９９７年８月１４日 【補正内容】 特許請求の範囲 １．試料中における分析物質の存在を検出するためのものであるとともに、前記 分析物質の有無を知らせる可視信号が支持体上の検出サイトにおいて生成される 分析デバイスであって、 単一チャネルを有するストリップデバイスであり、 前記信号は、ラベル付けされた第１結合薬剤とラベル現像手段との間の信号増 強反応により、生成または増強され、 前記第１結合薬剤および前記ラベル現像手段は、前記試料の印加による単一分 析ステップによって前記検出サイトへと搬送され得るよう構成され、この場合、 前記第１結合薬剤および前記ラベル現像手段は、前記第１結合薬剤の方が、前記 検出サイトに対して、前記ラベル現像手段よりも先に到着するような順序で搬送 されることを特徴とする分析デバイス。 ２．（ａ）多孔質部材と； （ｂ）分析物質に対して特有的に結合するとともに、試料の印加だけによる単一 ステップによる検出ゾーン内への液体の影響に基づいて前記多孔質部材を通って 移動可能とされ、さらに、視認不可能なラベルを備える第１結合薬剤と； （ｃ）前記第１結合薬剤の結合と相補的に前記分析物質と特有的に結合するか、 あるいは、前記第１結合薬剤との結合に関して前記分析物質と競合的であるか、 のいずれかであるとともに、前記検出サイト内に固定された第２結合薬剤と； （ｄ）液体の影響のもとに前記第１結合薬剤の後に前記検出サイト内へと移動可 能であるとともに、前記視認不可能なラベルを視認可能とすることができるラベ ル現像手段と； を具備し、 単一チャネルを有するストリップデバイスであり、 前記第１結合薬剤および前記ラベル現像手段は、前記試料の印加による単一ス テップによって前記検出サイトへと搬送され得るよう構成されていることを特徴 とする分析デバイス。 ３．前記視認不可能なラベルは、微粒状金属ラベルであり、 前記ラベル現像手段は、前記金属の表面上に固体材料を成膜する薬剤を備えて いることを特徴とする請求項２記載の分析デバイス。 ４．前記ラベルの前記粒子のサイズは、１〜１００ｎｍであり、好ましくは、５ ｎｍよりも小さいことを特徴とする請求項３記載の分析デバイス。 ５．前記ラベルは、微粒状金ラベルであることを特徴とする請求項３記載の分析 デバイス。 ６．前記ラベル現像手段は、銀含有薬剤を備えていることを特徴とする請求項５ 記載の分析デバイス。７ ．前記ラベル現像手段は、前記多孔質部材に対して、前記液体の存在下におけ る前記ラベル現像手段の前記多孔質部材からの放出が、前記第１ラベル付結合薬 剤の放出よりも遅れるよう、適用されていることを特徴とする請求項２ないし６ のいずれかに記載の分析デバイス。８ ．前記ラベル現像手段は、徐放性薬剤を含有する組成物の形態で適用されてい ることを特徴とする請求項７記載の分析デバィス。９ ．前記ラベル現像手段は、前記多孔質部材に対して接触している第２多孔質部 材内に含有されていることを特徴とする請求項７または８記載の分析デバイス。１０ ．前記第２多孔質部材は、ガラスファイバパッドであることを特徴とする請 求項９記載の分析デバイス。１１ ．前記第１結合薬剤は、徐放性薬剤を含有する組成物内に適用されているこ とを特徴とする請求項７ないし１０のいずれかに記載の分析デバイス。１２ ．前記多孔質部材膜からの前記可動薬剤の放出は、前記多孔質部材の撥水性 を変更することにより制御されていることを特徴とする請求項２ないし６のいず れかに記載の分析デバイス。１３ ．前記多孔質部材を通っての少なくとも前記ラベル現像手段の移動は、半浸 透性障璧により禁止されていることを特徴とする請求項２ないし６のいずれかに 記載の分析デバイス。１４ ．前記ラベル現像手段は、前記多孔質部材上に存在するラベル上への材料の 成膜が、前記検出ゾーンに向けての液体流を偏向させるような障壁を形成するよ うに、まず、前記ラベルと当接するよう構成されていることを特徴とする請求項 ３ないし６のいずれかに記載の分析デバイス。１５ ．さらに、試料の投与を行い得るとともに検出ゾーンの観測を行い得るよう 、開放しているハウジングを具備することを特徴とする請求項１ないし１４のい ずれかに記載の分析デバイス。１６ ．前記デバイスを通しての液体流通を補助し得るよう構成された少なくとも １つのウィックまたはウィック領域を具備することを特徴とする請求項１ないし１５ のいずれかに記載の分析デバイス。１７ ．検出ゾーンにおける反応に先立って薬剤を均一に分散させるために、拡散 手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし１６のいずれかに記載の 分析デバイス。１８ ．反応ステージどうしの間において、前記検出ゾーンを洗浄し得るよう構成 されていることを特徴とする請求項１ないし１７のいずれかに記載の分析デバイ ス。１９ ．分析物質を含有しているかもしれない液体試料が、洗浄液体として使用さ れることを特徴とする請求項１８記載の分析デバイス。２０ ．前記洗浄液体から望ましくない要素を除去するためのフィルタ手段が設け られていることを特徴とする請求項１９記載の分析デバイス。２１ ．血清分析に使用するために構成され、 前記フィルタ手段は、血清試料から抗体を除去し得るような抗−抗体を備えて いることを特徴とする請求項２０記載の分析デバイス。２２ ．ラベル付きの前記第１結合薬剤は、ラベル付きの核酸プローブを備え、 前記分析物質は、前記検出ゾーン内に固定された核酸列を備えていることを特 徴とする請求項１ないし２１のいずれかに記載の分析デバイス。２３ ．液体試料中に分析物質が存在することを検出するための方法であって、 前記液体試料を、請求項１ないし２２のいずれかに記載の分析デバイスに対し て適用し、 可視信号が発生するかどうかを記録することを特徴とする方法。２４ ．診断分析デバイスであって、 分析物質の有無を知らせる信号を作り出すために、液体が多孔質部材を通って 移動可能とされ、 前記多孔質部材を通っての液体流通を偏向させるような物理障壁を形成するよ うに、前記分析の途中において互いに反応し得るよう構成された第１薬剤および 第２薬剤を具備することを特徴とする請求項１ないし２１のいずれかに記載のデ バイス。２５ ．多数の反応ステップが多孔質部材上の検出サイトにおいてもたらされ、 前記反応の少なくとも２つの間において、洗浄液体が前記サイトに対して適用 され、 前記洗浄液体は、前記部材上に設けられたフィルタ手段を既に通過した試料の 一部を含んでいることを特徴とする請求項１ないし２１のいずれかに記載の分析 デバイス。２６ ．血清分析のために使用され、 前記フィルタ手段は、前記多孔質部材の表面上において、固定された抗−抗体 のバンドを備え、 このバンドは、洗浄液体として使用することを意図した試料の一部が前記検出 サイトに到達するよりも前に、このバンドを通過するような位置に固定されてい ることを特徴とする請求項２５記載の分析デバイス。２７ ．請求項２６記載の方法において使用するために構成された多孔質部材を備 えていることを特徴とするキット。２８．分析デバイスを使用して試料中に分析物質が存在することを検出するため の方法であって、 前記分析物質の有無を知らせる可視信号を、支持体上の検出サイトにおいて生 成し、 前記信号は、ラベル付けされた第１結合薬剤とラベル現像手段との間の信号増 強反応により、生成または増強され、 前記第１結合薬剤および前記ラベル現像手段は、前記試料の印加による単一分 析ステップによって前記検出サイトへと搬送され得るよう構成され、この場合、 前記第１結合薬剤および前記ラベル現像手段は、前記第１結合薬剤の方が、前記 検出サイトに対して、前記ラベル現像手段よりも先に到着するような順序で搬送 されることを特徴とする方法。 ２９．（ａ）多孔質部材と； （ｂ）分析物質に対して特有的に結合するとともに、試料の印加だけによる単一 ステップによる検出ゾーン内への液体の影響に基づいて前記多孔質部材を通って 移動可能とされ、さらに、視認不可能なラベルを備える第１結合薬剤と； （ｃ）前記第１結合薬剤の結合と相補的に前記分析物質と特有的に結合するか、 あるいは、前記第１結合薬剤との結合に関して前記分析物質と競合的であるか、 のいずれかであるとともに、前記検出サイト内に固定された第２結合薬剤と； （ｄ）液体の影響のもとに前記第１結合薬剤の後に前記検出サイト内へと移動可 能であるとともに、前記視認不可能なラベルを視認可能とすることができるラベ ル現像手段と； を具備する分析デバイスを使用して、試料内における分析物質の存在を決定する ための方法であって、 前記第１結合薬剤および前記ラベル現像手段は、前記試料の印加による単一ス テップによって前記検出サイトへと搬送され得るよう構成されていることを特徴 とする方法。 ３０ ．前記多孔質部材は、実質的に互いに非浸透性であるとともに、前記検出サ イトにおいて交差する複数ゾーンに分割され、 前記第１結合薬剤を前記ゾーンの１つに配置し、 前記第２結合薬剤を他のゾーン内に配置し、 前記他のゾーンを通って流れる液体の経路の長さを、前記１つのゾーンを通っ て流れる液体の経路の長さよりも長くしたことを特徴とする請求項２９記載の方 法。 ３１ ．前記ゾーンは、ワックス障壁により形成されていることを特徴とする請求 項２９または３０記載の方法。 ３２ ．前記ゾーンは、前記多孔質部材のスリットまたはギャップにより形成され ていることを特徴とする請求項２９または３０記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＵＡ(ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ )，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ， ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，Ｋ Ｇ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．試料中における分析物質の存在を検出するためのものであるとともに、前記 分析物質の有無を知らせる可視信号が支持体上の検出サイトにおいて生成される 分析デバイスであって、 前記信号は、ラベル付けされた第１結合薬剤とラベル現像手段との間の信号増 強反応により、生成または増強され、 前記第１結合薬剤および前記ラベル現像手段は、単一分析ステップによって前 記検出サイトへと搬送され得るよう構成され、この場合、前記第１結合薬剤およ び前記ラベル現像手段は、前記第１結合薬剤の方が、前記検出サイトに対して、 前記ラベル現像手段よりも先に到着するような順序で搬送されることを特徴とす る分析デバイス。 ２．（ａ）多孔質部材と； （ｂ）分析物質に対して特有的に結合するとともに、検出ゾーン内への液体の影 響に基づいて前記多孔質部材を通って移動可能とされ、さらに、視認不可能なラ ベルを備える第１結合薬剤と； （ｃ）前記第１結合薬剤の結合と相補的に前記分析物質と特有的に結合するか、 あるいは、前記第１結合薬剤との結合に関して前記分析物質と競合的であるか、 のいずれかであるとともに、前記検出サイト内に固定された第２結合薬剤と； （ｄ）液体の影響のもとに前記第１結合薬剤の後に前記検出サイト内へと移動可 能であるとともに、前記視認不可能なラベルを視認可能とすることができるラベ ル現像手段と； を具備することを特徴とする分析デバイス。 ３．前記視認不可能なラベルは、微粒状金属ラベルであり、 前記ラベル現像手段は、前記金属の表面上に固体材料を成膜する薬剤を備えて いることを特徴とする請求項２記載の分析デバイス。 ４．前記ラベルの前記粒子のサイズは、１〜１００ｎｍであり、好ましくは、５ ｎｍよりも小さいことを特徴とする請求項３記載の分析デバイス。 ５．前記ラベルは、微粒状金ラベルであることを特徴とする請求項３記載の分析 デバイス。 ６．前記ラベル現像手段は、銀含有薬剤を備えていることを特徴とする請求項５ 記載の分析デバイス。 ７．前記多孔質部材は、互いに実質的に非浸透的であるとともに前記検出サイト において交差する複数のゾーンに分割され、 前記第１結合薬剤は、前記ゾーンの１つに配置され、 前記第２結合薬剤は、他のゾーン内に配置され、 前記他のゾーンを通って流れる液体の経路の長さは、前記１つのゾーンを通っ て流れる液体の経路の長さよりも長いことを特徴とする請求項２ないし６のいず れかに記載の分析デバイス。 ８．前記ゾーンは、ワックス障壁により形成されていることを特徴とする請求項 ７記載の分析デバイス。 ９．前記ゾーンは、前記多孔質部材のスリットまたはギャップにより形成されて いることを特徴とする請求項７記載の分析デバイス。 １０．前記ラベル現像手段は、前記多孔質部材に対して、前記液体の存在下にお ける前記ラベル現像手段の前記多孔質部材からの放出が、前記第１ラベル付結合 薬剤の放出よりも遅れるよう、適用されていることを特徴とする請求項２ないし ６のいずれかに記載の分析デバイス。 １１．前記ラベル現像手段は、徐放性薬剤を含有する組成物の形態で適用されて いることを特徴とする請求項１０記載の分析デバイス。 １２．前記ラベル現像手段は、前記多孔質部材に対して接触している第２多孔質 部材内に含有されていることを特徴とする請求項１０または１１記載の分析デバ イス。 １３．前記第２多孔質部材は、ガラスファイバパッドであることを特徴とする請 求項１２記載の分析デバイス。 １４．前記第１結合薬剤は、徐放性薬剤を含有する組成物内に適用されているこ とを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれかに記載の分析デバイス。 １５．前記多孔質部材膜からの前記可動薬剤の放出は、前記多孔質部材の撥水性 を変更することにより制御されていることを特徴とする請求項２ないし６のいず れかに記載の分析デバイス。 １６．前記多孔質部材を通っての少なくとも前記ラベル現像手段の移動は、半浸 透性障壁により禁止されていることを特徴とする請求項２ないし６のいずれかに 記載の分析デバイス。 １７．前記ラベル現像手段は、前記多孔質部材上に存在するラベル上への材料の 成膜が、前記検出ゾーンに向けての液体流を偏向させるような障壁を形成するよ うに、まず、前記ラベルと当接するよう構成されていることを特徴とする請求項 ３ないし６のいずれかに記載の分析デバイス。 １８．さらに、試料の投与を行い得るとともに検出ゾーンの観測を行い得るよう 、開放しているハウジングを具備することを特徴とする請求項１ないし１７のい ずれかに記載の分析デバイス。 １９．前記デバイスを通しての液体流通を補助し得るよう構成された少なくとも １つのウィックまたはウィック領域を具備することを特徴とする請求項１ないし １８のいずれかに記載の分析デバイス。 ２０．検出ゾーンにおける反応に先立って薬剤を均一に分散させるために、拡散 手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし１９のいずれかに記載の 分析デバイス。 ２２．反応ステージどうしの間において、前記検出ゾーンを洗浄し得るよう構成 されていることを特徴とする請求項１ないし２０のいずれかに記載の分析デバイ ス。 ２３．分析物質を含有しているかもしれない液体試料が、洗浄液体として使用さ れることを特徴とする請求項２２記載の分析デバイス。 ２４．前記洗浄液体から望ましくない要素を除去するためのフィルタ手段が設け られていることを特徴とする請求項２３記載の分析デバイス。 ２５．血清分析に使用するために構成され、 前記フィルタ手段は、血清試料から抗体を除去し得るような抗−抗体を備えて いることを特徴とする請求項２４記載の分析デバイス。 ２６．ラベル付きの前記第１結合薬剤は、ラベル付きの核酸プローブを備え、 前記分析物質は、前記検出ゾーン内に固定された核酸列を備えていることを特 徴とする請求項１ないし２４のいずれかに記載の分析デバイス。 ２７．液体試料中に分析物質が存在することを検出するための方法であって、 前記液体試料を、請求項１ないし２６のいずれかに記載の分析デバイスに対し て適用し、 可視信号が発生するかどうかを記録することを特徴とする方法。 ２８．診断分析デバイスであって、 分析物質の有無を知らせる信号を作り出すために、液体が多孔質部材を通って 移動可能とされ、 前記多孔質部材を通っての液体流通を偏向させるような物理障壁を形成するよ うに、前記分析の途中において互いに反応し得るよう構成された第１薬剤および 第２薬剤を具備することを特徴とするデバイス。 ２９．多数の反応ステップが多孔質部材上の検出サイトにおいてもたらされ、 前記反応の少なくとも２つの間において、洗浄液体が前記サイトに対して適用 され、 前記洗浄液体は、前記部材上に設けられたフィルタ手段を既に通過した試料の 一部を含んでいることを特徴とする分析デバイス。 ３０．血清分析のために使用され、 前記フィルタ手段は、前記多孔質部材の表面上において、固定された抗−抗体 のバンドを備え、 このバンドは、洗浄液体として使用することを意図した試料の一部が前記検出 サイトに到達するよりも前に、このバンドを通過するような位置に固定されてい ることを特徴とする請求項２９記載の分析デバイス。 ３１．請求項２７記載の方法において使用するために構成された多孔質部材を備 えていることを特徴とするキット。