(57)【要約】【課題】表面積が大きく、かつ、高い空隙率を備える不織布を提供する。【解決手段】第１部分と、前記第１部分に連続する第２部分と、を備える繊維を含み、前記第１部分の第１繊維径Ｄ１がＤｘ未満であり、前記第２部分の第２繊維径Ｄ２が前記Ｄｘ以上であり、前記Ｄｘが、１μｍ未満であり、前記第２部分の最大繊維径Ｄ２maxと、前記第２部分の両端部を結ぶ直線Ｓ２の長さＬ２との比：Ｄ２max／Ｌ２が、１／１０〜１／３である不織布。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部分と、前記第１部分に連続する第２部分と、を備える繊維を含み、
前記第１部分の第１繊維径Ｄ１がＤｘ未満であり、
前記第２部分の第２繊維径Ｄ２が前記Ｄｘ以上であり、
前記Ｄｘが、１μｍ未満であり、
前記第２部分の最大繊維径Ｄ２maxと、前記第２部分の両端部を結ぶ直線Ｓ２の長さＬ２との比：Ｄ２max／Ｌ２が、１／１０〜１／３である、不織布。
【請求項２】
前記最大繊維径Ｄ２maxが、前記Ｄｘの２〜５０倍である、請求項１に記載の不織布。
【請求項３】
前記Ｄｘが、５０〜９００ｎｍである、請求項１または２に記載の不織布。
【請求項４】
前記第２部分が、前記第２繊維径Ｄ２が前記両端部に向かって小さくなるように変化する紡錘形状である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の不織布。
【請求項５】
前記不織布を法線方向から見たとき、
前記直線Ｓ２と、前記第２部分の外縁の接線との成す最大の鋭角θ２が、５度以上４５度以下である、請求項４に記載の不織布。
【請求項６】
前記不織布を法線方向から見たとき、
一辺が前記Ｄｘの１００倍である矩形の領域Ｒに、前記第２部分が２箇所以上存在している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の不織布。
【請求項７】
前記第２部分において、前記第２繊維径Ｄ２のピーク値が複数存在する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の不織布。
【請求項８】
前記繊維が、さらに第３部分を備えており、
前記第３部分の第３繊維径Ｄ３が前記Ｄｘ以上であり、
前記第３部分の最大繊維径Ｄ３maxと、前記第３部分の両端部を結ぶ直線Ｓ３の長さＬ３との比：Ｄ３max／Ｌ３が、１／３より大きく、
前記不織布を法線方向から見たとき、
前記領域Ｒに含まれる前記第２部分の箇所数が、前記第３部分の箇所数よりも多い、請求項１〜７のいずれか一項に記載の不織布。
【請求項９】
被検溶液中の被検物質を定量的または定性的に検知する検査ツールであって、
請求項１〜８のいずれか一項に記載された不織布と、
前記不織布の一方の主面に接合された基材シートと、
前記不織布に担持された前記被検物質と反応する試薬と、を具備する、検査ツール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不織布に関し、例えば、免疫クロマトグラフィーを利用した検査ツールのメンブレンに用いられる不織布に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の在宅医療や地域医療の充実に伴い、臨床検査の専門家でなくとも、簡易かつ迅速に、高精度の体外診断を実施できる検査ツールへの要望が大きくなってきている。例えば、免疫クロマトグラフィー等の免疫測定法を利用した乾式の検査ツール（バイオセンサ）は、試薬の調製を必要とせず、極めて簡易に被検溶液中の被検物質を定量的または定性的に分析することが可能である。
【０００３】
上記のような検査ツールは、一般に、被検溶液が移動するシート状の多孔質材料（メンブレン）と、これを保持する基材シートと、多孔質材料の一部に担持された試薬とで構成されている。多孔質材料の所定の位置に、被検物質を含む溶液を付与する簡単な操作により、被検物質を分析することができる。このような検査は、より迅速に、かつ精度よく行われることが求められている。
【０００４】
このような検査ツールに用いられているメンブレンとして、特許文献１には、繊維径の異なる２種のナノファイバをそれぞれ積層した積層不織布が教示されている。すなわち、積層不織布の表面積を繊維径の小さな不織布で確保するとともに、繊維径の大きな不織布で被検溶液の移動速度を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０１３６３５号パンフレット
【特許文献２】特開２０１３−７８７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の積層不織布では、表面積および被検溶液の移動速度が十分ではない場合がある。免疫クロマトグラフフィー法では、被検溶液は、メンブレンの内部を試薬（例えば、金属コロイド等で標識された抗体）と免疫複合体を形成しながら、毛細管現象によって移動していく。そのため、診断の迅速性と高精度とを両立するには、被検溶液が試薬と効率よく反応しながら、メンブレン内部を速やかに移動することが必要である。毛細管効果を高めるには、メンブレンの内部に十分な空隙が存在することが求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一局面は、第１部分と、前記第１部分に連続する第２部分と、を備える繊維を含み、前記第１部分の第１繊維径Ｄ１がＤｘ未満であり、前記第２部分の第２繊維径Ｄ２が前記Ｄｘ以上であり、前記Ｄｘが、１μｍ未満であり、前記第２部分の最大繊維径Ｄ２maxと、前記第２部分の両端部を結ぶ直線Ｓ２の長さＬ２との比：Ｄ２max／Ｌ２が、１／１０〜１／３である、不織布に関する。
【０００８】
本発明の他の一局面は、被検溶液中の被検物質を定量的または定性的に検知する検査ツールであって、前記不織布と、前記不織布の一方の主面に接合された基材シートと、前記不織布に担持された前記被検物質と反応する試薬と、を具備する、検査ツールに関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、表面積が大きく、かつ、高い空隙率を備える不織布を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る不織布１０を法線方向から見た場合の、繊維の一部を模式的に示した上面図である。
【図２】本発明の他の一実施形態に係る不織布１０を法線方向から見た場合の、繊維の一部を模式的に示した上面図である。
【図３】本発明のさらに他の一実施形態に係る不織布１０を法線方向から見た場合の、繊維の一部を模式的に示した上面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る検査ツールを模式的に示す上面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図５】積層不織布の製造システムの一部の構成例を示す図である。
【図６】実施例１で作製した不織布の電子顕微鏡写真である。
【図７】比較例１で作製した不織布の電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る不織布は、第１部分と、第１部分に連続する第２部分と、を備える繊維を含む。第１部分の第１繊維径Ｄ１はＤｘ未満であり、第２部分の第２繊維径Ｄ２は前記Ｄｘ以上である。Ｄｘは、１μｍ未満である。第２部分の最大繊維径Ｄ２maxと、第２部分の両端部を結ぶ直線Ｓ２の長さＬ２との比：Ｄ２max／Ｌ２は、１／１０〜１／３である。これにより、不織布の表面積および空隙率が大きくなる。
【００１２】
第２部分の最大繊維径Ｄ２maxは、Ｄｘの２〜５０倍であることが好ましい。さらに、Ｄｘは、５０〜９００ｎｍであることが好ましい。これにより、不織布の表面積および空隙率がさらに大きくなり易い。
【００１３】
第２部分は、繊維径が両端に向かって小さくなるように変化する紡錘形状であることが好ましい。この場合、第２部分は、不織布を法線方向から見たとき、第２部分の両端部を結ぶ直線Ｓ２と、第２部分の外縁の接線との成す最大の鋭角θが、５度以上４５度以下であることが好ましい。被検溶液の移動速度が速くなり易いためである。
【００１４】
不織布を法線方向から見たとき、一辺がＤｘの１００倍である矩形の領域Ｒに、第２部分は２箇所以上存在していることが好ましい。空隙率が大きくなり易いためである。
【００１５】
また、第２部分において、第２繊維径Ｄ２のピーク値が複数存在していても良い。言い換えれば、第２部分は、繊維径が小さくなったくびれ部分を１か所以上有していてもよい。これにより、空隙率はさらに大きくなり易い。
【００１６】
繊維は、さらに第３部分を備えていても良い。第３部分とは、繊維径がＤｘ以上であり、第３部分の最大繊維径Ｄ３maxと、第３部分の両端部を結ぶ直線Ｓ３の長さＬ３との比：Ｄ３max／Ｌ３が、１／３より大きい部分である。この場合、上記領域Ｒに含まれる第２部分の箇所数は、第３部分の箇所数よりも多いことが好ましい。不織布の表面積が大きくなり易いためである。
【００１７】
また、本発明に係る検査ツールは、被検溶液中の被検物質を定量的または定性的に検知する検査ツールであって、上記の不織布と、不織布の一方の主面に接合された基材シートと、不織布に担持された被検物質と反応する試薬と、を具備する。これにより、迅速で高精度な検査が可能となる。
【００１８】
以下、図１〜３を参照しながら、本発明に係る不織布の一実施形態を説明する。
図１〜３は、本発明のそれぞれ異なる実施形態に係る不織布１０を法線方向から見た場合の、繊維１０Ｆの一部を模式的に示した上面図である。
【００１９】
不織布１０は、１μｍ未満の範囲で任意に設定される繊維径Ｄｘより小さい繊維径Ｄ１を有する第１部分Ｐ１と、Ｄｘ以上の繊維径Ｄ２を有する第２部分Ｐ２と、を備える繊維１０Ｆを含む。つまり、繊維径がＤｘ未満の部分は第１部分Ｐ１であり、それ以外の部分は第２部分Ｐ２である。Ｄｘは、５０〜９００ｎｍ、さらには５０〜７００ｎｍの範囲から任意に設定されることが好ましい。これにより、不織布の表面積を大きくすることが容易となる。
【００２０】
ここで、繊維径とは、繊維の直径である。繊維の直径とは、繊維の長さ方向に対して垂直な断面の直径である。断面が円形でない場合には、最大径を直径と見なしてよい。また、不織布１０の主面の法線方向から見たときの、繊維の長さ方向に対して垂直な方向の幅を、繊維の直径と見なしても良い。
【００２１】
後者の場合を例に挙げ、第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２の決定方法について説明する。例えば、不織布１０の主面の法線方向から、１０００倍〜８０００倍程度の倍率で電子顕微鏡写真を撮影する。次いで、撮影された写真のうち、細い繊維部分とより太い繊維部分とを含む任意の領域を決定する。このとき、外縁の全体が明瞭に確認できる太い繊維部分が、上記領域に含まれるようにする。上記領域の中から、上記太い繊維部分と細い繊維部分とを連続して備えており、かつ、細い繊維部分が直線的である繊維を選ぶ。細い繊維部分の直線の方向を、繊維の長さ方向とする。
【００２２】
次に、基準となる繊維径Ｄｘを設定する。Ｄｘは、不織布の用途等に応じて、１μｍ未満の範囲で任意に設定すれば良い。細い繊維部分の任意の１地点の直径を計測し、細い繊維部分の計測地点の直径がＤｘ未満であれば、この地点を第１部分Ｐ１と決定する。計測地点を太い繊維部分に近づく方向に移動させながら、直径の計測を行っていき、第１部分Ｐ１を決定していく。ここで、直径が初めてＤｘ以上になった地点が第２部分Ｐ２の一方の端部Ｔ１となる。
【００２３】
今度は、同じ繊維の上記太い繊維を挟んで反対側の細い繊維部分から上記太い繊維部分に近づく方向に移動しながら直径の計測を行っていき、直径が初めてＤｘ以上になった地点を第２部分Ｐ２の他方の端部Ｔ２と仮定する。端部Ｔ２から端部Ｔ１まで計測を続けて行く途中で、直径がＤｘ未満である地点がない場合、仮の端部Ｔ２を真の端部Ｔ２と決定する。端部Ｔ１まで計測を続けて行く途中で直径がＤｘ未満の地点があった場合、端部Ｔ１に最も近く直径がＤｘ未満である地点が真の端部Ｔ２である。端部Ｔ１およびＴ２の間の領域が、第２部分Ｐ２である。なお、細い繊維部分の任意の箇所の直径が１μｍ以上である場合、この繊維は、本実施形態を満たす繊維１０Ｆではないと判断することができる。この場合、他の繊維を対象にして、再びこの作業を行う。また、細い繊維部分の任意の箇所の直径がＤｘ以上である場合、Ｄｘの設定値を変更して、再びこの作業を行ってもよい。
【００２４】
不織布１０は、一本以上の繊維１０Ｆがランダムに重なった（あるいは、絡まった）集合体である。一本の繊維１０Ｆの一部に繊維径の大きい第２部分Ｐ２があることにより、一本以上の繊維１０Ｆを用いて集合体を形成した場合、繊維１０Ｆ間に空隙が生じやすい。そのため、毛細管効果が高まる。一方、繊維径の小さい第１部分Ｐ１があることによって、不織布１０の表面積は大きくなる。なお、不織布１０が二本以上の繊維１０Ｆを含む場合、一枚の不織布にある繊維１０Ｆには同じ基準（繊維径Ｄｘ）を適用して、各繊維１０Ｆについて第１部分および第２部分を決定する。
【００２５】
不織布１０の空隙および表面積は、２種以上の繊維を用いることなく、１種の繊維１０Ｆのみによって大きくすることができるため、生産性の点でも有利である。なお、繊維１０Ｆは、不織布１０の全体の９５質量％以上を占めていることが好ましい。不織布１０は、繊維１０Ｆ以外の繊維（例えば、第１部分あるいは第２部分のみを備える繊維）を５質量％未満含んでいても良い。繊維１０Ｆ以外の繊維としては特に限定されず、適宜選択することができる。
【００２６】
不織布を構成する繊維が第１部分Ｐ１のみを備える場合、すなわち、不織布が１μｍ未満の繊維径を有する繊維のみにより構成されている場合、繊維が密になり過ぎて、繊維間の空隙が小さくなり、毛細管現象が起こりにくくなる。不織布を構成する繊維が第２部分のみを備える場合、すなわち、不織布が１μｍ以上の繊維径を有する繊維のみにより構成されている場合、表面積が小さくなる。そのため、この不織布を免疫クロマトグラフィーを利用した検査ツールに用いる場合、不織布に担持された試薬と被検溶液との反応が十分ではなく、精度に劣る。
【００２７】
第２部分Ｐ２の最大繊維径Ｄ２maxと、第２部分Ｐ２の両端部Ｔ１およびＴ２を結ぶ直線Ｓ２の長さＬ２との比：Ｄ２max／Ｌ２は、１／１０〜１／３である。最大繊維径Ｄ２maxが、Ｌ２に対してこの範囲であると、繊維１０Ｆ間に十分な空隙を形成することができる。最大繊維径Ｄ２maxがＬ２の１／１０より小さいと、繊維１０Ｆ間に十分な空隙を形成することが困難である。最大繊維径Ｄ２maxがＬ２の１／３より大きいと、第２部分Ｐ２は球形に近い形状になる。そのため、繊維１０Ｆ間の空隙が大きくなり過ぎ、表面積が低減し易い。
【００２８】
上記最大繊維径Ｄ２max、長さＬ２等は、複数の第２部分Ｐ２の平均値であっても良い。複数の第２部分の最大繊維径Ｄ２maxの平均値と、長さＬ２の平均値との比：平均Ｄ２max／Ｌ２もまた、１／１０〜１／３を満たす。後述する数値範囲についても、その基準となる数値は、それらの平均値であっても良い。平均値は、一本の繊維１０Ｆが２箇所以上の第２部分Ｐ２を備える場合、例えば、任意の２〜５箇所の第２部分Ｐ２について、最大繊維径Ｄ２maxおよび長さＬ２等を算出し、これらを平均化して算出することができる。あるいは、平均値は、例えば領域Ｒに含まれる複数の繊維１０Ｆに形成された任意の２〜５箇所の第２部分Ｐ２の平均であっても良い。
【００２９】
第２部分Ｐ２の最大繊維径Ｄ２maxは、ある１箇所の第２部分Ｐ２の中で、最も大きな繊維径である。第２部分Ｐ２の繊維径は、上記と同様に、第２部分Ｐ２の長さ方向に対して垂直な断面の直径、あるいは、不織布１０をその主面の法線方向から見たときの、第２部分Ｐ２の長さ方向に対して垂直な方向の幅である。なお、第２部分Ｐ２の長さ方向は、第２部分Ｐ２の両端部Ｔ１およびＴ２をそれぞれ２等分する点同士を結ぶ直線Ｓ２の方向として定義できる。
【００３０】
第２部分Ｐ２（直線Ｓ２）の長さＬ２は、言い換えれば、最大繊維径Ｄ２maxの３〜１０倍である。第２部分Ｐ２がこれよりも長いと、繊維１０Ｆに占める第１部分Ｐ１の割合が相対的に少なくなり、不織布の表面積が小さくなる。
【００３１】
第２部分Ｐ２の最大繊維径Ｄ２maxは、Ｄｘの２〜５０倍であることが好ましく、２〜２０倍であることがより好ましく、２〜１０倍であることが特に好ましい。これにより、空隙率を大きくして毛細管効果を向上できるとともに、表面積を増加させ易い。同様の観点から、最大繊維径Ｄ２maxは、０．７〜３μｍであることが好ましく、０．８〜２μｍであることがより好ましい。
【００３２】
第２部分Ｐ２の形状は、特に限定されない。なかでも、毛細管効果がより高まる点で、図１に示すような、最大繊維径Ｄ２maxを有する部分から、繊維径Ｄ２が第２部分の両端部Ｔ１およびＴ２に向かって小さくなるように変化する、紡錘形状であることが好ましい。
【００３３】
紡錘形状である第２部分Ｐ２は、不織布１０をその主面の法線方向から見たとき、直線Ｓ２と、第２部分Ｐ２の外縁の接線ＬＴとの成す最大の鋭角θが、５度以上４５度以下であることが好ましく、５度以上３０度以下であることがより好ましく、５度以上１５度以下であることがより好ましい。これにより、毛細管効果がさらに高まるとともに、流体の移動速度が速くなり易い。
【００３４】
不織布１０をその主面の法線方向から見たとき、一辺がＤｘの１００倍である矩形の領域Ｒに、第２部分Ｐ２が２箇所以上存在していることが好ましく、４箇所以上存在していることがより好ましく、７箇所以上存在していることが特に好ましい。繊維１０Ｆ間の空隙が大きくなり易いためである。第２部分Ｐ２の数は、例えば、上記と同様にして電子顕微鏡写真を撮影し、その写真の中から上記領域Ｒを決定する。領域Ｒ内で、外縁の少なくとも一部が明確である第２部分を数えることにより求められる。領域Ｒ内に少なくとも一部が含まれている第２部分は、１箇所とカウントすればよい。この場合、第２部分Ｐ２は、任意の一本の繊維１０Ｆに形成されていても良いし、異なる複数本の繊維１０Ｆに形成されていても良い。
【００３５】
第２部分は、図２に示すように、第２繊維径Ｄ２のピーク値を複数有していても良い。言い換えれば、第２部分は、繊維径が小さくなったくびれ部分を１か所以上有していてもよい。これにより、くびれ部分を有さない場合と比較して空隙率が大きくなり易い。図２では、第２繊維径Ｄ２のピーク値は、それぞれ繊維径Ｄ２ａ、Ｄ２ｂおよびＤ２ｃを有する部分にある。これらの繊維径のうちのいずれかが、最大繊維径Ｄ２maxに相当する。図２は、繊維径Ｄ２ｂが最大繊維径Ｄ２maxに相当する場合を示している。
【００３６】
繊維は、さらに第３部分を備えていても良い。第３部分とは、図３に示すように、繊維径がＤｘ以上であり、第３部分の最大繊維径Ｄ３maxと、第３部分の両端部を結ぶ直線Ｓ３の長さＬ３との比：Ｄ３max／Ｌ３が、１／３より大きい部分である。すなわち、第３部分は、より球形に近い形状を有している。繊維１０Ｆが第３部分を含む場合、表面積の点で、領域Ｒに含まれる第２部分の箇所数は、第３部分の箇所数よりも多いことが好ましい。Ｄ３maxは、Ｄ２maxと同じ方法により、算出することができる。
【００３７】
次に、本実施形態の検査ツールについて、説明する。
実施形態の検査ツール２０は、被検溶液中の被検物質を定量的または定性的に検知する検査ツールであって、上記不織布１０と、不織布１０の主面に接合された基材シートと、不織布１０に担持された被検物質と反応する試薬と、を具備する。
【００３８】
検査ツール２０の形状は、特に限定されないが、例えば、図４（ａ）および（ｂ）に示すような長方形である。長方形である検査ツール２０の一方の短辺側には、血液、尿、唾液、粘膜拭い液などの体液や、化学成分などを含む被検溶液を不織布１０に導入するためのサンプルパッド２２が配置されている。サンプルパッド２２と不織布１０との間には、コンジュゲートパッド２３が配置されている。コンジュゲートパッド２３には、サンプルパッド２２から浸透作用により移動してきた被検溶液中に含まれる被検物質に対して特異的に結合する試薬（標識試薬ａ１）が保持されている。
【００３９】
不織布１０は、その主面で基材２５と接合されており、コンジュゲートパッド２３に移動した被検溶液を、毛細管現象により、検査ツール２０の他方の短辺側に配置された吸収パッド２４まで移動させる。不織布１０は、被検物質と試薬との結合体を捕捉する固相化抗体試薬（抗原特異的抗体ともいう）ａ２を短辺方向に伸びるライン状に担持するテスト部１０ａと、被検物質との結合体を形成しなかった試薬を捕捉する固相化抗体試薬（標準抗体特異的抗体ともいう）ａ３を短辺方向に伸びるライン状に担持するコントロール部１０ｂとを備えている。
【００４０】
テスト部１０ａに着色粒子で標識された標識化抗体ｍ１を添加しておくと、上記結合体と標識化抗体ｍ１とが複合体を形成して呈色し、テスト部１０ａにテストラインが現れる。テストラインの出現により、被検溶液には被験物質が含まれていることが判明する。同様に、コントロール部１０ｂに着色粒子で標識された標識化抗体ｍ２を添加しておくと、標識試薬ａ１と標識化抗体ｍ２とが複合体を形成して呈色し、コントロール部１０ｂにコントロールラインが現れる。コントロールラインの出現により、検査が問題なく終了したことが確認される。
【００４１】
次に、バイオセンサを例にあげ、検査ツール２０により被検溶液中の被検物質が検知される原理を、詳細に説明する。
まず、バイオセンサ２０のサンプルパッド２２に、被検溶液が数滴添加される。添加される被検溶液は、通常、生体から採取される体液であり、様々な物質を含んでいる。ここでは、体液が被検物質であるインフルエンザＡ抗原を含む場合について説明する。
【００４２】
サンプルパッド２２に滴下された被検溶液は、浸透作用により、コンジュゲートパッド２３に移動する。コンジュゲートパッド２３には、被検溶液中に含まれるインフルエンザＡ抗原に対して特異的に結合する標識試薬ａ１が保持されており、この標識試薬ａ１と被検溶液に含まれるインフルエンザＡ抗原とが結合体を生成する。なお、標準試薬ａ１には、金コロイドなどで標識された抗インフルエンザＡ抗体が用いられる。
【００４３】
続いて、生成した結合体は、毛細管現象により、不織布１０の内部をテスト部１０ａに向かって移動する。テスト部１０ａには、結合体を捕捉する固相化抗体試薬ａ２および標識化抗体ｍ１がライン状に担持されている。固相化抗体試薬ａ２は、例えば、標識を有さない抗インフルエンザＡ抗体である。結合体が固相化抗体試薬ａ２によって捕捉され、さらに、捕捉された結合体と標識化抗体ｍ１とが複合体を形成する。これにより、複合体は呈色し、テスト部１０ａにテストラインが現れる。このテストラインは、試験者の目視により、容易に確認することができる。不織布１０は表面積が大きいため、不織布１０に担持された固相化抗体試薬ａ２と被検溶液との十分な反応が生じ、精度が向上する。また、繊維１０Ｆ間には空隙が形成されているため、被検溶液の通過速度も向上する。そのため、精度の高い検査が、迅速に行われる。
【００４４】
一方、被検物質との結合体を形成しなかった標識試薬ａ１は、さらに、毛細管現象により、不織布１０の内部をコントロール部１０ｂに向かって移動する。コントロール部１０ｂには、標識試薬ａ１を補捉する固相化抗体試薬ａ３および標識化抗体ｍ２がライン上に担持されている。標識試薬ａ１が固相化抗体試薬ａ３によって捕捉され、さらに、捕捉された標識試薬ａ１と標識化抗体ｍ２とが複合体を形成する。これにより、複合体は呈色し、コントロール部１０ｂにコントロールラインが現れる。このコントロールラインも、試験者の目視により、容易に確認することができる。
【００４５】
テスト部１０ａまたはコントロール部１０ｂで補捉されなかった被検溶液成分は、吸収パッド２４に吸収される。なお、テスト部１０ａに存在する標識された抗インフルエンザＡ抗体は、目視による検知のほか、例えば、レーザを用いる光学的分析方法や、電気化学的分析方法により検出することも可能である。
【００４６】
［不織布］
検査ツール２０に配置される不織布１０は、例えば、検査ツール２０と同じ形状か、長方形である検査ツール２０の長辺よりも少し短い長辺を有し、検査ツール２０の短辺と同じ長さの短辺を有する長方形である。
【００４７】
不織布１０の単位面積当たりの質量は、試薬を担持する観点から、５〜５０ｇ／ｍ2であることが好ましく、１０〜４０ｇ／ｍ2であることがより好ましい。不織布１０の平均厚みは、同様の観点から、１０〜２００μｍであることが好ましい。平均厚みとは、例えば、不織布の任意の１０箇所の厚みの平均値である。厚みとは、不織布の２つの主面の間の距離である。
【００４８】
不織布１０を構成する繊維１０Ｆの材質としては、セルロース、ニトロセルロースなどのセルロース系樹脂、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリヒドロキシ酪酸、ポリ酢酸ビニル、ポリペプチドなどのバイオポリマー、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体などのフッ素樹脂、ポリカプロラクトン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアクリルニトリル、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−メタクリレート共重合体、ポリ塩化ビニル、塩化ビニリデン−アクリレート共重合体、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ−ｍ−フェニレンテレフタレート、ポリ−ｐ−フェニレンイソフタレートなど）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコール、ポリエーテルサルフォン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、複数種を組み合わせて用いてもよい。
【００４９】
第２部分Ｐ２の直線Ｓ２の方向は、被検溶液がサンプルパッド２２から吸収パッド２４に向かう方向Ｄと同じであることが好ましい。被検溶液の移動速度がさらに早まるためである。具体的には、長方形である検査ツール２０の長辺と、直線Ｓ２との成す角度が４５度未満であることが好ましい。例えば、検査ツール２０を構成する不織布１０から、任意の１つの第２部分Ｐ２を選択し、直線Ｓ２を引く。この直線Ｓ２と長辺との成す角度が４５度未満である場合、直線Ｓ２の方向は方向Ｄと同じであるとみなすことができる。検査ツール２０を構成する不織布１０に含まれる第２部分Ｐ２のうち、５０％以上、好ましくは６０％以上の第２部分Ｐ２について、直線Ｓ２の方向と方向Ｄとが同じであることが好ましい。
【００５０】
［基材シート］
基材２５は、例えば、不織布１０と同じ形状を有している。
基材２５の材質は特に限定されず、例えば、帯状の樹脂シート、紙シート、布シート、ガラス繊維シートなどを用いることができる。樹脂シートを構成する樹脂としては、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなど）などを用いることができる。基材２５は、多孔質構造を有していてもよい。基材２５の厚みも特に限定されないが、５０〜１５０μｍであることが好ましい。
【００５１】
［サンプルパッド］
サンプルパッド２２の形状は、例えば、不織布１０の長辺方向における長さが、不織布１０の長辺の１／１５〜１／５である一辺と、不織布１０の短辺方向における長さが、不織布１０の短辺と同じである一辺とを有する矩形である。
【００５２】
サンプルパッド２２は、例えば、不織布である。不織布の材質は特に限定されず、例えば、紙、ガラス繊維、セルロース、合成繊維などが挙げられる。合成繊維としては、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなど）、ポリアクリルなどが挙げられる。なかでも、吸液速度の観点から、サンプルパッド２２はセルロース繊維を含む不織布であることが好ましい。
【００５３】
同様の観点から、サンプルパッド２２の単位面積当たりの質量は０．１〜５．０ｇ／ｃｍ3であることが好ましく、厚みは５０〜１０００μｍであることが好ましい。また、サンプルパッド２２には、界面活性剤、撥水剤、抗菌剤、防腐剤、酸化防止剤などを含ませても良い。
【００５４】
［コンジュゲートパッド］
コンジュゲートパッド２３の形状は、例えば、不織布１０の長辺方向における長さが、不織布１０の長辺の１／１５〜１／５である一辺と、不織布１０の短辺方向における長さが、不織布１０の短辺以下である一辺とを有する矩形である。これにより、コンジュゲートパッド２３に吸収された被検溶液は、漏れなく不織布１０に浸透され易くなる。
【００５５】
コンジュゲートパッド２３も、サンプルパッド２２と同様、例えば不織布である。その材質も、サンプルパッド２２と同じものが例示できる。また、コンジュゲートパッド２３にも、試薬の保持性を阻害しない範囲で、界面活性剤、撥水剤、抗菌剤、防腐剤、酸化防止剤などを含ませても良い。
【００５６】
［吸収パッド］
吸液パッド２４の形状は特に限定されず、被検溶液を回収できる形状であれば良い。また、その構成や材質も特に限定されず、例えば、サンプルパッド２２と同じものが例示できる。
【００５７】
［不織布の製造方法］
本発明に係る不織布１０は、例えば、電界紡糸法等によりターゲット（例えば、基材２５）の上に繊維１０Ｆを堆積させることにより得られる。このとき、例えば、繊維１０Ｆの原料を溶解させる溶媒として極性溶媒を使用し、常温（例えば、２０〜３０℃）の温度条件および４０％以下の湿度（相対湿度）条件で電界紡糸を行うことにより、第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２を備える繊維１０Ｆを含む不織布１０を製造することができる。
【００５８】
電界紡糸法では、ターゲットをグランドさせるかマイナスに帯電させ、そこにプラスの電圧に印加された繊維１０Ｆの原料を溶解した溶液（原料液）をノズルから噴射させる。ターゲットに到達する過程において原料液の溶媒は揮発し、ターゲットには、原料の繊維状物（繊維１０Ｆ）が堆積し、不織布１０が形成される。ここでは、ターゲットとして基材２５を用いる。
【００５９】
溶媒の揮発は、周囲の湿度に影響される場合がある。原料液の溶媒として極性溶媒を使用する場合、極性溶媒は空気中の水分との親和性を有している。そのため、湿度６０％程度の高い湿度雰囲気で電界紡糸を行うと、溶媒は原料液から容易に抜け出してしまい、繊維径が太くなり易い。一方、５０％程度の湿度である場合、溶媒は原料液から抜けにくくなるため、ターゲットに到達するまで繊維状物は伸び続ける。そのため、繊維径を細くすることができる。
【００６０】
さらに湿度を低くすると（例えば、４０％以下）、繊維状物はさらに伸び続けようとする。しかし、原料は、上記のとおり高分子であるため、伸長された高分子鎖は元に戻ろうと収縮する。その結果、堆積した繊維状物（繊維１０Ｆ）には、高分子鎖の伸長した部分と収縮した部分とが混在する。例えば、この伸長した部分が第１部分Ｐ１であり、収縮した部分が第２部分Ｐ２である。なお、第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２を形成する方法は、これに限定されない。他の方法としては、例えば、原料液の濃度を低くする方法等が挙げられる。
【００６１】
電界紡糸法を用いた不織布１０の製造方法について、図５を参照しながら具体的に説明する。図５は、不織布１０の製造システム２００の一例の構成を概略的に示す図である。なお、不織布１０を製造する方法は、これに限定されるものではない。
【００６２】
まず、基材２５を準備する。ここでは、不織布１０は、基材２５との積層体として得られる。製造システム２００では、基材２５は、製造ラインの上流から下流に搬送される。製造システム２００の最上流には、ロール状に捲回された基材２５を内部に収容した基材シート供給装置３０が設けられている。供給装置３０は、モータ３３により供給リール３２を回転させて、供給リール３２に捲回された基材２５を第１搬送コンベア３１に供給する。
【００６３】
基材２５は、搬送コンベア３１により、電界紡糸ユニット４０に移送される。電界紡糸ユニット４０が具備する電界紡糸機構は、装置内の上方に設置された原料液を放出するための放出体４１と、放出された原料液をプラスに帯電させる帯電手段（後述参照）と、放出体４１と対向するように配置された基材２５を上流側から下流側に搬送する第２搬送コンベア４２と、を備えている。第２搬送コンベア４２は、基材２５とともに繊維１０Ｆを収集するコレクタ部として機能する。なお、電界紡糸ユニット４０の台数は、図５では２台（４０ａおよび４０ｂ）であるが、特に限定されるものではなく、１台でも３台以上でもよい。
【００６４】
放出体４１の基材２５の主面と対向する側には、原料液の放出口（図示せず）が複数箇所設けられている。放出体４１の放出口と、基材２５との距離は、製造システムの規模にもよるが、例えば、１００〜６００ｍｍであればよい。放出体４１は、電界紡糸ユニット４０ａおよび４０ｂの上方に設置された、基材２５の搬送方向と平行な第１支持体４８から下方に延びる第２支持体４９により、自身の長手方向が基材２５の主面と平行になるように支持されている。
【００６５】
帯電手段は、放出体４１に電圧を印加する電圧印加装置４３と、第２搬送コンベア４２（４２ａ、４２ｂ）と平行に設置された対電極４４とで構成されている。対電極４４は接地（グランド）されている。これにより、放出体４１と対電極４４との間には、電圧印加装置４３により印加される電圧に応じた電位差（例えば２０〜２００ｋＶ）を設けることができる。なお、帯電手段の構成は、特に限定されない。例えば、対電極４４はマイナスに帯電されていても良い。また、対電極４４を設ける代わりに、第２搬送コンベア４２のベルト部分を導体から構成してもよい。
【００６６】
放出体４１は、導体で構成されており、長尺の形状を有し、その内部は中空になっている。中空部は原料液４５（４５ａ、４５ｂ）を収容する収容部となる。原料液４５は、放出体４１の中空部と連通するポンプ４６（４６ａ、４６ｂ）の圧力により、原料液タンク４７（４７ａ、４７ｂ）から放出体４１の中空に供給される。そして、原料液４５は、ポンプ４６の圧力により、放出口から基材２５の主面に向かって放出される。
【００６７】
放出された原料液は、帯電した状態で放出体４１と第２搬送コンベア４２との間の空間を移動中に静電爆発を起し、繊維状物（繊維１０Ｆ）を生成する。このとき、電界紡糸ユニット４０は、内部の湿度（相対湿度）が４０％以下、好ましくは３５％以下になるように調整されている。これにより、生成される繊維１０Ｆには、第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２が形成される。
【００６８】
ここで、放出体４１から基材２５までの間に、空気ポンプ５０と連通する送風ノズル５１（５１ａ、５１ｂ）を配置し、ここからガスを一方向に流すことにより、繊維１０Ｆをある方向に配向させながら、基材２５の上に堆積させることができる。例えば、ガスを第２搬送コンベア２８の上流側から下流側に流す場合、堆積する繊維１０Ｆは、基材２５の搬送方向（長尺方向）に配向され易くなる。この配向の方向を、検査ツールの長辺方向と同じにすると、第２部分Ｐ２の直線Ｓ２の方向が方向Ｄと同じになり易く、被検溶液の移動速度がさらに早くなり易い。
【００６９】
また、第２搬送コンベア２８の最も上流側には、基材２５の主面と接触するスキージ（図示せず）を設けてもよい。スキージにより、ナノファイバを堆積させる前の基材２５の主面の凹凸や皺が取り除かれ、平坦になる。そのため、基材２５は、第２搬送コンベア４２のベルト部分の表面に密着し易くなり、繊維状物は、この表面に均一に堆積し易くなる。
【００７０】
繊維１０Ｆの原料液に含まれる溶媒としては、原料である高分子の種類や製造条件に応じて、適切なものを選択すればよい。例えば、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、ヘキサフルオロイソプロパノール、テトラエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジベンジルアルコール等のアルコール類、１，３−ジオキソラン、１，４−ジオキサン等の環状エーテル類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチル−ｎ−ヘキシルケトン、メチル−ｎ−プロピルケトン、ジイソプロピルケトン、ジイソブチルケトン、アセトン、ヘキサフルオロアセトン等のケトン類、フェノール、ギ酸、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、酢酸、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル等の脂肪族カルボン酸やその誘導体、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジプロピル安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル等の芳香族カルボン酸誘導体、塩化メチル、塩化エチル、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，１−ジクロロエタン、１，２−ジクロロエタン、トリクロロエタン、ジクロロプロパン、ジブロモエタン、ジブロモプロパン、臭化メチル、臭化エチル、臭化プロピル等のハロゲン化アルキル、ｏ−クロロトルエン、ｐ−クロロトルエン等のハロゲン化アリール、ヘキサン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、シクロペンタン、ベンゼン、トルエン、ｏ−キシレン、ｐ−キシレン、ｍ−キシレン等の脂肪族または芳香族炭化水素、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、ジメチルスルホオキシド、ピリジン、水などを用いることができる。これらは単独で用いてもよく、複数種を組み合わせて用いてもよい。
【００７１】
電界紡糸の際の湿度を低くすることにより、第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２を形成する場合、原料液の溶媒として極性溶媒を使用することが好ましい。極性溶媒としては特に限定されず、上記アルコール類、環状エーテル類、脂肪族カルボン酸やその誘導体、芳香族カルボン酸誘導体、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ＤＭＡｃ、ジメチルスルホオキシド、ピリジン、水等が挙げられる。なかでも、第２部分Ｐ２を形成し易い点で、溶媒としては、ＤＭＡｃ等が好ましく用いられる。
【００７２】
原料液には、無機質固体材料を添加してもよい。無機質固体材料としては、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、珪化物、弗化物、硫化物等を挙げることができる。なかでも、加工性などの観点から、酸化物を用いることが好ましい。酸化物としては、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｂ2Ｏ3、Ｐ2Ｏ5、ＳｎＯ2、ＺｒＯ2、Ｋ2Ｏ、Ｃｓ2Ｏ、ＺｎＯ、Ｓｂ2Ｏ3、Ａｓ2Ｏ3、ＣｅＯ2、Ｖ2Ｏ5、Ｃｒ2Ｏ3、ＭｎＯ、Ｆｅ2Ｏ3、ＣｏＯ、ＮｉＯ、Ｙ2Ｏ3、Ｌｕ2Ｏ3、Ｙｂ2Ｏ3、ＨｆＯ2、Ｎｂ2Ｏ5等を例示することができる。これらは単独で用いてもよく、複数種を組み合わせて用いてもよい。
【００７３】
原料液における溶媒と高分子物質との混合比率は、選定される溶媒の種類と高分子物質の種類により異なる。原料液における溶媒の割合は、例えば、６０質量％から９５質量％である。
【００７４】
電界紡糸ユニット４０から搬出された基材２５と不織布１０との積層体２６は、搬送ローラ６１を介して、より下流側に配置されている回収装置６０に回収される。回収装置６０は、搬送されてくる積層体２６を捲き取る回収リール６２を内蔵している。回収リール６２はモータ６３により回転駆動される。
【００７５】
［検査ツールの製造方法］
続いて、製造された積層体２６に、固相化抗体試薬ａ２および固相化抗体試薬ａ３を短辺方向に伸びるライン状に担持させる。各固相化抗体試薬を担持させる方法は特に限定されないが、例えば、各固相化抗体試薬の水溶液をそれぞれ調製し、適量の水溶液をそれぞれ不織布１０に滴下して乾燥させることにより、各固相化抗体試薬を担持させることができる。続いて、吸収パッド２４、コンジュゲートパッド２３およびサンプルパッド２２を、不織布１０の所定の位置に接合することにより、検査ツール２０が得られる。
【００７６】
固相化抗体試薬の水溶液には、水溶液の極性を小さくするために、１〜１０質量％のアルコール（メタノール、エタノール、プロパノールなど）を添加することが好ましい。また、上記水溶液にリン酸緩衝溶液を添加して、ｐＨを７．４付近に調整することが望ましい。
【００７７】
各試薬として用い得る抗体としては、上記インフルエンザ抗体などの他に、例えば、体液中に含まれる蛋白に対する抗体、体液中に含まれるホルモンに対する抗体などが挙げられる。このような抗体は人工的に産生させることができる。例えば、アルブミン等の蛋白、ｈＣＧ、ＬＨ等のホルモンを抗原として用い、マウス、ウサギ等に抗原を感作させると、抗原に対する抗体を産生する細胞が得られる。必要に応じて抗原と抗体による凝集反応を促進させるポリエチレングリコールなどの化合物を試薬保持部に共存させてもよい。
【００７８】
以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
図５に示すような製造システムにより、温度２６℃、湿度４０％の雰囲気下で、基材シートに繊維を３７ｇ／ｍ2堆積させて、基材シート上に不織布が積層された積層体を得た。繊維の原料液としては、ニトロセルロースを５０質量％含むＤＭＡｃ溶液を用いた。
【００７９】
積層体の不織布について、基材シートに対向していない方の主面から、倍率５０００倍で写真撮影した。撮影された写真を図６に示す。基準となる繊維径Ｄｘを２３０ｎｍと設定し、上記方法に従って、任意の３本の繊維について、１箇所の第１部分Ｐ１と、これに隣接する１箇所の第２部分Ｐ２とをそれぞれ特定した。第２部分Ｐ２の最大繊維径Ｄ２maxの平均値は１．５６μｍであり、直線Ｓ２の長さＬ２の平均値は７．３μｍであった。また、直線Ｓ２と第２部分Ｐ２の外縁の接線との成す最大の鋭角θの平均値は、１３度であった。上記写真のうち、Ｄｘ×１００倍の矩形の領域Ｒにおいて、第２部分Ｐ２は２箇所以上含まれており、第３部分Ｐ３は含まれていなかった。
［比較例１］
湿度を５８％にした以外は、実施例１と同様にして、基材シート上に不織布が積層された積層体を得た。積層体の不織布について、基材シートに対向していない方の主面から、倍率５０００倍で写真撮影した。撮影された写真を図７に示す。基準となる繊維径Ｄｘを４８０ｎｍと設定した。得られた積層体の不織布における３本の任意の繊維について、上記方法に従って繊維径を測定したところ、繊維径がＤｘ以上の第２部分Ｐ２に相当する部分は確認できなかった。なお、得られた繊維の平均繊維径は４４０ｎｍであった。評価結果を表１に示す。
【００８０】
［評価法］
毛細管効果
不織布を幅５ｍｍ×４０ｍｍにカットして試料とした。この試料の一方の短辺から、リン酸緩衝溶液を１２０μＬ滴下して、他方の短辺に到達するまでの時間を測定した。実施例１で得られた不織布の到達時間６６秒であり、比較例１では９２秒であった。実施例１では到達時間が短く、毛細管効果に優れていることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明の不織布は、表面積が大きく、毛細管効果に優れるため、免疫クロマトグラフフィーを利用して体外診断を行う様々なツール（例えば、インフルエンザ検査用ツール、妊娠検査用ツール等のバイオセンサ）に適用することができる。さらに、本発明の不織布は、被検物質を含む被検溶液を不織布に滴下し、不織布の内部で被検溶液を移動させ、その後、試薬と反応させるステップを含む、様々な検査に適用することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１０：不織布、１０ａ：テスト部、１０ｂ：コントロール部、２０：検査ツール、２２：サンプルパッド、２３：コンジュゲートパッド、２４：吸収パッド、２５：基材、２６：積層体、３０：基材シート供給装置、３１：第１搬送コンベア、３２：供給リール、３３：モータ、４０：電界紡糸ユニット、４１：放出体、４２：第２搬送コンベア、４３：電圧印加装置、４４：対電極、４５、４５ａ、４５ｂ：原料液、４６、４６ａ、４６ｂ：ポンプ、４７、４７ａ、４７ｂ：原料液タンク、４８：第１支持体、４９：第２支持体、５０：空気ポンプ、５１、５１ａ、５１ｂ：送風ノズル、６０：回収装置、６１：搬送ローラ、６２：回収リール、６３：モータ、２００：製造システム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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