(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体試料中の特定成分を分析するための用具であって、
光透過性支持体、
該支持体の上に固着した試薬層、
少なくとも該試薬層の上を覆い、多孔性材質のためにそれ自身が毛細管現象を誘導することのできる展開層、
該展開層の上に密着し、試料供給用開口を有するカバー、
該試薬層と該展開層を合わせた厚さと同じか、より薄い厚さを有し、展開層を圧縮させた状態で展開層上へカバーを密着させるためのものであり、かつカバーとは別体として形成されたスペーサー、
からなる用具。
【請求項２】
スペーサーは該展開層の全ての側面を囲っているわけではなく、該展開層の一部分が露出している、特許請求の範囲第１項に記載の用具。
【請求項３】
液体試料中の特定成分を分析するための用具であって、
光透過性の材質からなる支持体、
該支持体の上に固着され、多孔性材質のためにそれ自身が毛細管現象を誘導することのできる展開層、
該展開層の上に密着し、試料供給用開口を有するカバー、
該展開層の厚さと同じか、より薄い厚さを有し、展開層を圧縮させた状態で展開層上へカバーを密着させるためのものであり、かつカバーとは別体として形成されたスペーサー、
からなる用具。
【請求項４】
該展開層自身がさらに試薬類を含む、特許請求の範囲第３項に記載の用具。
【請求項５】
スペーサーは該展開層の全ての側面を囲っているわけではなく、該展開層の一部分が露出している、特許請求の範囲第３項に記載の用具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体試料、特に全血・血清・血漿などの血液試料、尿および髄液のような体液に含まれる成分を分析測定するための分析用具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、体液といった液体試料中の特定成分を分析測定する分析用具は、これまでに多くのものが開発されてきた。これら分析用具は、例えば血液中のグルコース、コレステロール、蛋白質、ビリルビン、又は尿中のｐＨ、グルコース、ケトン体、蛋白質、ビリルビン等を定量するためのものである。
【０００３】
これら従来の分析用具は、紙又はプラスティック材料などをマトリックスとし、試薬などを塗布や含浸等により含有させ、乾燥させることにより作られていた。従って、測定時に試薬の調製をする必要が無く、測定対象となる液体試料を分析用具に滴下するなどの簡便な操作のみにより液体試料中の特定成分を測定することが可能であった。
【０００４】
このような分析用具の例として、例えば、特公昭４９−３３８００号公報に開示された発明が知られている。この公告公報に開示された分析用具は、酸化酵素及び過酸化酵素などを含む反応系をポリマー中に分散させてプラスティックフィルムに塗布した耐水性の分析用具である。この分析用具では、反応生成物質をフィルムの試料供給側から測定するので、液体試料、例えば全血や血漿などを試薬層と一定時間接触反応させた後に脱脂綿などで拭き取り、液体試料を取り除く必要がある。しかしこれらの拭き取り作業は、分析測定操作を煩雑にさせ、また液体試料の拭き取りが不十分であったり、強く拭き取ると試薬層が剥がれてしまって試薬層中の試薬量が変化するなど、拭き取り具合によって測定値が変動し、安定した分析結果が得られないという問題があった。
【０００５】
現在では、上述したような拭き取りに関連する問題点を解決した分析用具も開発されて来ている。すなわち、液体試料を取り除く操作を必要とせず、かつ迅速に正確な分析結果が得られる分析用具というものである。そのような分析用具の例としては、例えば、特開昭５５−７４４６２号公報や特開平４−１８８０６５号に開示された発明が知られている。
【０００６】
上記に特開昭５５−７４４６２号公報や特開平４−１８８０６５号に開示された分析用具は、試薬層を固着した多孔性フィルムを支持体の貫通穴を覆うように配置して支持体に固定し、少なくともこの試薬層を覆い且つ支持体との間に毛細管室を形成するようにカバーを支持体に固定し、このカバーに試料供給口及び空気抜き口を形成して構成されたものである。
【０００７】
この分析用具は、例えば、血液などの液体試料を試料供給口に滴下または点着し、毛細管現象によって液体試料を毛細管室内に移送させ、試薬層に液体試料を供給し、目的とする特定成分を測定するものである。その試薬層の中にある試薬と特定成分とが反応して生成された反応生成物質の量を、液体試料を点着した反対側から光学的に測定するため、液体試料を拭き取りなどによって除去する必要がない。
【０００８】
また、この毛細管吸引式分析用具の目的の一つとして、毛細管室を設けることで毛細管現象で吸引される試料量を制限すること、つまり、予め設定してある試薬量と反応する試料を一定量に保つことにある。この毛細管室は、試薬層へ供給される試料を保持しておく「展開層」でもある。
【０００９】
実際に毛細管吸引式分析用具を作製すると、図１に断面図で、図２で斜視図で示す様な部品構成となる。すなわち、下部よりの測光のために光透過性である支持体と、支持体上に設置された試薬層、該試薬層上に設置された展開層、試薬層と展開層を囲むようにして設置されたスペーサー、該スペーサーを介して展開層上に毛細管室を設けるようにし、かつ試料供給用貫通孔を有するカバー、の各構成である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際にこの分析用具を作製すると、スペーサーの厚さを十分に管理することができず、製品ごとのばらつきが発生することが判った。すなわちこのスペーサーのばらつきが毛細管室、つまり試料を保持する部分の容量のばらつきとなり、結果的に当該分析用具の感度のばらつきの原因となることが判った。
【００１１】
本発明の目的は、かかる従来の液体試料分析用具における問題点を解決し、試料を保持する部分の容量の作製時のばらつきを極力抑え、ひいては当該分析用具の感度を一定に保つことにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するためには、次のような分析用具を用いればよいことを突き止めた。
すなわち、液体試料中の特定成分を分析するための用具であって、
光透過性支持体、該支持体の上に固着した試薬層、
少なくとも該試薬層の上を覆い、多孔性材質のためにそれ自身が毛細管現象を誘導することのできる展開層、
該展開層の上に密着し、試料供給用開口を有するカバー、
該試薬層と該展開層を合わせた厚さと同じ厚さか薄い厚さを有し、展開層を圧縮させた状態で展開層上へカバーを密着させるためのものであり、かつカバーとは別体として形成されたスペーサー、
からなる用具である。
【００１３】
本発明は言うなれば、支持体・カバー・スペーサーで囲まれた毛細管室部分、すなわち試料を保持する部分までを全て展開層で充填するというものである。換言すれば、毛細管室と試料を保持する部分が有する機能を全て展開層に置き換え、その展開層をカバーで押さえつけているのである。図３に断面図を示す。すなわち、測光のために光透過性である支持体と、支持体上に設置された試薬層、該試薬層上に設置された展開層、試薬層と展開層を囲むようにして設置されたスペーサー、試料供給用貫通孔を有するカバー、の各構成である。
【００１４】
支持体は、下部から発色等を光学的に測定するために、光を透過させる必要がある。光を透過させるために、支持体の材質（例えばポリエチレンテレフタレート）全体が透明であってもよいし、図示はしていないが、材質を不透明にし、試薬層の直下に位置する部分に貫通孔を有する状態でもよい。
【００１５】
また、さらに空気孔を設置すれば、液体吸引時に一定速度が確保できる。短冊状の分析用具の作製時には、大きな原反をスライサーで切断するが、この切断面を空気孔にすると、用具作製時に低コストが見込める。つまり、スペーサーは該展開層の全ての側面を囲っているわけではなく、図４に斜視図で示すように該展開層の側面の一部分が露出しており、その露出部分が空気孔になっていてもよい。
【００１６】
また、試薬層を構成要件としない用具もある。血液や血球成分の形態特性・機能特性を分析する際には試薬は存在せず、特殊な光学系を用いて特性検査を実施するためである。すなわち、液体試料中の特定成分を分析するための用具であって、
光透過性の材質からなる支持体、
該支持体の上に固着され、多孔性材質のためにそれ自身が毛細管現象を誘導することのできる展開層、
該展開層の上に密着し、試料供給用開口を有するカバー、
該展開層の厚さと同じ厚さか薄い厚さを有し、展開層を圧縮させた状態で展開層上へカバーを密着させるためのものであり、かつカバーとは別体として形成されたスペーサー、
からなる用具である。このタイプの図示はしていないが、図３から試薬層の構成を削除し、その削除部分を展開層で補った状態に相当する。
【００１７】
また、試薬層を有さないタイプの分析用具における展開層自身へ試薬類を含ませることで、用具作製時に試薬層形成の手間をはぶくこともできる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明において、スペーサーを厚くしていくと、展開層部分の容量も大きくなる。逆に、スペーサーの厚さを小さくしていった場合（スペーサーの厚みが展開層よりも薄くなればなるほど）、カバーが展開層を押さえつけ、その押さえつけに対して展開層が反発する力が大きくなる。つまり、実際の展開層の厚みがスペーサーの厚みより大きく、スペーサーの厚みを小さくすればするほど、スペーサーの厚みから計算できる展開層の容量の減少の割合が小さくなる。
【００１９】
そこで、上記の如き、展開層部分の容量の減少の割合が小さくなるようなスペーサーの厚みで分析用具を作製すれば、スペーサーのばらつきの影響を受けにくい分析用具ができる。すなわち、展開層部分の容量の作製時のばらつきを極力抑え、ひいては当該分析用具の感度を一定に保つことになる。
スペーサーと展開層が全く同じ厚さであっても、展開層が液体試料を吸収することで膨潤し、展開層と比較して相対的にスペーサーは小さくなる。
【００２０】
【実施例】
実施例として、試薬層を有さないタイプの分析用具を作製した。
【００２１】
１．展開層原反の作製
塗工液成分
ヒドロキシプロピルセルロース                ４ｇ
１０％トリトンＸ−１００                    １ｇ
精製水                                    ９９ｇ
【００２２】
まず、厚さ１００μｍの透明ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム基材上へ、上記の塗工液を濡れ厚さ１００μｍで塗布し、温度４０℃の乾燥炉で乾燥させた。
続いて、展開層（厚さ２４０μｍのポリエステルーナイロン複合繊維編物）へ０．１％トリトンＸ−１００水溶液を含浸させ、グラビアロールを用いて当該展開層を先ほどの塗工済基材面上へラミネートし、温度４０℃の乾燥炉で乾燥させ、展開層原反を完成させた。
【００２３】
塗工液のヒドロキシプロピルセルロースは、基材と展開層を結合させる「糊」の役目を担うものであるが、ここへ反応性試薬を含ませることもできる。
また、ここでの「基材」とは、原反作製時に軟弱な展開層材料の強度を保ちつつ固定するためのものであり、本発明の必須要件ではない。そのため、図示はしていない。以後、「展開層の厚さ」なる表現は、特別な断りのない限り、基材の厚さをも含むものとする。
【００２４】
２．スペーサーの作成
スペーサーは、適当な厚さのＰＥＴフィルムと、適当な厚さの両面テープとを用い、目的の厚さになるように組み合わせて貼り合わせて得た。組み合わせは以下の通りである。括弧中の数字は厚さを示す。
【００２５】
0003809486.tif 000002
【００２６】
３．分析用具への加工
厚さの異なる各スペーサーを用いて、図３と図４に示したような構造の分析用具を作製した。つまり、展開層原反を５×７ｍｍの面積に裁断し、支持体となる厚さ１ｍｍのＰＥＴフィルム上へ、当該原反を基材側を下になるようにホットメルトで接着した。その後、スペーサー及びカバーを貼り付けた。
【００２７】
基材厚さは１００μｍ、展開層となるポリエステル−ナイロン複合繊維編物の厚さは２４０μｍであるので、２１０，２６８，３２８μｍの各厚さのスペーサーを用いると、カバーと支持体によって展開層を、大小の差はあれ圧縮することになる。
【００２８】
一方、３９０と４４８μｍ厚さの各スペーサーでは、展開層とカバーの間に隙間があることが確認できた。
【００２９】
４．評価
基材を含む展開層の厚さとほぼ同じ高さである３２８μｍ厚のスペーサーを有する分析用具を参照用として、検量線を作成した。
【００３０】
測定器は色差計ＳＺ−Σ９０（日本電色工業製）を使用し、測定波長：５６０ｎｍである。
【００３１】
測定検体は、着色を観るために、食用色素であるローズベンガル（ナカライテスク製）を用い、０，５，１０，１５，２０ｍｇ／ｄｌの各検体濃度に調製した。
【００３２】
検体量は大過剰量（点着口からあふれる量、１５〜２５μｌ）とした。
【００３３】
得られた検量線を図５に示す。
図５の縦軸：秤量値
図５の横軸：Σ９０で得られた反射率をＫ／Ｓ換算した値と、秤量値とを用いて三次回帰演算することで「Ｙ＝Ａ＋ＢＸ＋ＣＸ２＋ＤＸ３」の各係数を求め、得られたその三次式へ、Σ９０で得られたＫ／Ｓ値を代入することで得られた濃度値
【００３４】
スペーサーの厚みを変えた分析用具へ、濃度１０ｍｇ／ｄｌの検体を大過剰量加え、検量線から得られた濃度換算後の値がどの程度変化するか検討した。つまり、スペーサーの厚みが２１０，２６８，３２８，３８０，４４８μｍの各分析用具における感度の影響確認の条件も、検量線作成時と同条件で行った。
【００３５】
５．結果
スペーサーの厚みによる感度の影響確認の結果を図６に示す。図６は、厚さが３２８μｍのスペーサーを用いた分析用具の濃度換算値をゼロ基準としたとき、その分析用具の基準に対する、他のスペーサー厚さの乖離度を示したものである。縦軸が乖離度（％）、横軸はスペーサー厚さ（μｍ）である。
【００３６】
スペーサー厚さが３２８〜４４８μｍでの乖離度の変化量より、２１０〜３２８μｍでの乖離度の変化量が少ないことが読みとれる。
【００３７】
また、スペーサー厚さが２１０，２６８μｍの各分析用具では、驚くべき事に、基材を除く展開層の厚さが共に２００μｍに統一されていた。
【００３８】
これらのことから、スペーサーの厚さが「展開層（＋基材）」の厚さより小さくなることによりカバーが展開層を押さえつけ、その圧力に対して展開層が反発することになり、展開層の試料保持部分の容量の減少量が少なくなっていると考えられる。
【００３９】
【発明の効果】
スペーサーの厚みを展開層の厚さより小さい分析用具を作製すると、試料を保持する部分の容量の作製時のばらつきを極力抑えることになり、スペーサーの厚みのばらつきが感度へ与える影響を回避することになり、当該分析用具の感度を一定に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の分析用具の断面図である。
【図２】図１に示す従来の分析用具の全体斜視図である。
【図３】本願発明に係る分析用具の断面図である。
【図４】図３に示す本願発明に係る分析用具の全体斜視図である。
【図５】本願発明に係る、縦軸に秤量値、横軸に反射率を濃度換算した値をプロットした検量線である。
【図６】本願発明に係る、スペーサーの厚みによる感度の影響確認の結果を示したグラフである。縦軸が乖離度（％）、横軸はスペーサー厚さ（μｍ）である。
【図１】
0003809486.tif 000003
【図２】
0003809486.tif 000004
【図３】
0003809486.tif 000005
【図４】
0003809486.tif 000006
【図５】
0003809486.tif 000007
【図６】
0003809486.tif 000008