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JP3214854B2 - カード上での微量分析 - Google Patents

カード上での微量分析

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JP3214854B2
JP3214854B2 JP51516991A JP51516991A JP3214854B2 JP 3214854 B2 JP3214854 B2 JP 3214854B2 JP 51516991 A JP51516991 A JP 51516991A JP 51516991 A JP51516991 A JP 51516991A JP 3214854 B2 JP3214854 B2 JP 3214854B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、特に悪用の薬のような物質のための、素早
くしかも現場持ち運びが可能な分析器であり、その物質
の存在により正の信号を供給する分析器に関する。
従来技術の説明 現在では、種々の悪用の薬に関連した良く知られた問
題と、「薬に対する戦争」に関連した国際的な政策とに
より、流体サンプル中で悪用の薬を、単純に、素早く、
しかも比較的安価に、さらに正確に検出する要請が増大
している。たとえば悪用の薬、ホルモン等々のような種
々の化学物および生体種を試験するために最近用いられ
ている方法およびキットは、比較的高価であったり、か
さばったり、持ち運び設置が不可であったりするなどの
ことをしばしば含むという事実の問題がある。それ故
に、その試験は、制御された環境下で実行されなければ
ならない。
これら現行のシステムは、このようにしばしば、色の
変化を計測するための高価で精密な装置を必要とし、そ
の分析の全体のコストを増大させ、試験を行う試験所の
職員の熟練を必要としている。同時に、たくさんの試験
は、単純な色の変化指示を有するが、試験ストリップに
対して適用しなければならない、いくつかの溶液を必要
とする。これらの溶液は、また、試験のコストを増大さ
せ、特殊な貯蔵条件を必要とし、まちがいの可能性を増
大させると共に、熟練化された職員を従事させることに
なる。これらの試験機は、動き易いようにされておら
ず、そのために、運ぶことができず、しかし、たとえば
試験所の職員または法律強制事務官などのような試験を
行う個々人によって、容易かつ安全に実施できるもので
はない。したがって、単純で安価で、高移動性を持ちな
がら、疑義となる化学物の存在の指示を、素早くしかも
信頼性良く正確に提供できるシステムを開発することが
強く望まれている。
複数層の乾燥フイルムを用い、イーストマンコダック
社により市販されている酵素分析システムが、クリン．
ケミ．（clin.chem.）24/8,1335/1342（1978）の文献に
おいて、カルマ等（Curme et al）によって開示してあ
る。このシステムは、上方展着あるいは計測層、バイン
ダーと計測層下のすべての要求される試薬（緩衝材、酵
素、染料、前駆物質）、および酵素含有層下の透明支持
とを有する。しかしながら、コダックのシステムは、免
疫検出を実現できず、酵素含有層内でのサンプルの移動
速度を制御するためのメンブレム膜状の層を有していな
い。コダックのシステムの計測層は、酵素の過負荷の可
能性を減少させるが、サンプルがいったん酵素含有層へ
届いた場合にサンプルが移動する速度を効果的に制御す
るための膜を使用することはできない。このため、コダ
ックのシステムの感度は、不完全な酵素反応によって、
低下させられるであろう。また、この適度な速度制御の
欠如は、免疫検出のためにコダックのシステムを効率的
に使用することを妨げている。
グリーナー等は、「クリニカル ケミストリー（Clin
ical Chemistry）」、第35巻、第９号（1989）の「多層
蛍光免疫分析技術」の中で、多層蛍光免疫分析を開示し
ている。この免疫分析では、多層構造を用い、上部から
下部に向けて、展着層、潜在的にタンパク質を妨げるよ
うにろ過するための上部コート層、アガロース（寒天）
マトリックス内での抗体−指示体−ハプテンの共役系の
信号層、およびポリエステルフィルムベースとを含んで
いる。この観察された蛍光性は、サンプル中に存在する
分析された物質の濃度に反比例する。また、蛍光性が測
定されなければならないので、この免疫分析は、装置設
備を必要とする。
発明の概要 したがって、本発明の目的は、高移動性を持ち、素早
く、信頼でき、しかも正確に、疑義となる化学物の存在
の指示を行い、疑義となる化学物の濃度に比例して正の
信号を提供することができるものを提供することであ
る。
本発明の他の目的は、高価でかさばる装置を必要とし
ない分析を提供することである。
本発明のさらにその他の目的は、非熟練者によって
も、信頼性良くしかも正確に実行できる分析を提供する
ことである。
本発明のさらにその他の目的は、便利で単純な酵素ベ
ースの免疫分析を通しての分析において、疑義となる化
学物の存在を決定することである。
これらおよび付加的な本発明の目的は、多量微量分析
カードにより達成される。上部層は、乾燥状態でサンプ
ルおよび何らかの必要な緩衝系を収容するための凹部を
有する。カードの第２層は、第１層の下方にあり、反応
性種に対して（共有結合的あるいは非共有結合的に）結
合する支持膜を有し、反応性種としては、分析されるべ
き化学物に対して特定のものであり、化学物および酵素
と共に結合する抗体、または前記緩衝系を含む層が抗体
−酵素−共役系を含み、その共役系が生体的に活性の化
学物に対して特定に結合する場合には、その生体的に活
性の化学物自体と共に結合する抗体がある。第２層は、
また、流体がそれを通して移動する速度を制御する制御
膜を有する。第３層は、第２層の下方にあり、酵素のた
めの基質が含浸された超吸収支持体を有し、さらに、た
とえば還元された染料および過酸化水素物の原料（もし
酵素がコファクターとして過酸化水素物を必要とする場
合）のような何らかの指示体であって、前記吸収層内で
スペクトル変化を引き起こすように、基質上で酵素の活
動にとって必要な何らかの指示体を有する。
図面の簡単な説明 本発明のさらに完全な理解は、次に示す本発明の詳細
な説明および添付図面を参照することによって得られ、
図中、異なる図面で同じ構造および要素には同様な符号
を付してある。
図１は本発明によるカードの概略側面図である。
図２は表１の第３図式に見られるように、置換タイプ
の分析に設計された試験カードの各要素を示す。
図３は表１の第５図式に見られるように、競争タイプ
の分析に設計された試験カードの各要素を示す。
図４は試験カードの好ましい実施例の上部図である。
図５は試験カードの好ましい実施例の底部図である。
発明の詳細な説明 分析は、重要な化学物の抗原−抗体の認知、その認知
の増幅、および引き続いて化学物の存在のスペクトル指
示に利用される。その分析の重要な点は、特殊化された
試験カードであり、以下、カード上での微量分析あるい
はMAC（MicroAssay on Card）と称す。好ましくは、
認知されるべき化学物は、たとえばコカイン、ペンタク
ロルフェノール（PCP）、エルエスディー（LSD）、およ
びモルフィネなどのような悪用の薬として一般に知られ
ているものである。
図１に示すように、本発明による好ましい一実施例の
微量分析カードは、３つのセクションあるいは層のスラ
イド10である。第１のセクション12は、凹部14を含む疎
水層12aを有する。試験流体16は、各凹部内に設置さ
れ、表面張力により保持されている。付加的に、第１セ
クションは、凹部内に、補助層として、pH緩衝層を含む
フィルターのような多孔質物質も有する。第２セクショ
ン20も、凹部内に位置し、メンブレン膜の表面に対して
化学的に結合する単クローン（Monoclonal,単一の親細
胞を持つ）の抗体を有する。その抗体は、予め吸収され
た薬−酵素の共役系を持つ。第２セクション20は、流体
の流れのタイミングを制御するために、凹部14下に、半
透過のメンブレン膜22を有する。そのタイミングは、試
験流体が、付加的な緩衝層18および単クローンの抗体含
有表面を通して、好ましい感度のために要求される最適
の時間で吸引されるように、設定され、その時間は通常
約２分である。第３セクション26は、酵素のための基質
が含浸された超吸収ポリマーである。その超吸収ポリマ
ーは、適用されるべき、より大きな液体サンプルを許容
し、感度を増大させる。好ましくは、第３セクション26
は、補助層として、凹部14を囲むコントラスト用背面層
と半透過メンブレン膜22とを有し、白色あるいは開発さ
れた着色スポットのためのその他の適切なコントラスト
用背面を提供する。第３層は、付加的に、補助層とし
て、たとえば薄葉紙などの保護層28を有し、保護層が超
吸収層の摩耗を防止し、試験流体16により濡れると透明
になるようになっている。
この微量分析カードは、置換モードと、競争モードと
の二つのモードの内のいずれかに形式化されるようにな
っている。置換モードは、分析のための試験ストライプ
の製造の容易性のために実行され、他方、競争モード
は、より高い感度が要求される分析のために実行され
る。
積層化されたカード内で反応性種の配置は、そのカー
ドが置換分析あるいは競争分析のいずれに形式化されて
いるかによって決定される。表１は、種々の考えられる
可能性のある配置例を示す。表１中、Ａ層（第１セクシ
ョン）は、付加的な緩衝層であり、Ｂ層（これも第１
層）は、凹部に加えられたサンプルを最初に受ける層
（サンプル受け層）（しかしながら、この緩衝層が用い
られるならば、ＡとＢ層は、一体化させて良く、また
は、サンプルは、好ましくは、Ｂ層を通過する前に、Ａ
層を通過させる）であり、Ｃ層（第２セクション）は、
表面（たとえばメンブレン膜）に対して結合される反応
性種であり、Ｄ層（これも第２セクション）は、反応性
種結合層を通して移動する流体の速度を制御するための
制御メンブレン膜である。Ｃ層が存在しない場合には、
Ｄ層の制御メンブレン膜が反応性種結合メンブレン膜で
ある。表中、「−」は、その層が存在しないか、または
いずれの反応性種も含まないことを示す。
図２は、置換モード用に設計されたMACの一実施例を
示し、図３は競争モード用に設計されたMACの一実施例
を示す。第１層12（第１セクション）では、凹部14内
に、疑義となる物質112を含むあるいは含まない流体サ
ンプルを有している。（図３）の実施例では、凹部に
は、抗体114−酵素116の共役系118を有する。図２で
は、層20（第２セクション）は、フィルター紙あるいは
その他の適切な支持メンブレン膜223上で移動不能化さ
れた、予め吸収された（影を付す）疑義と成る物質112
−酵素116の共役系222を持つ抗体120を有する。図３で
は、疑義となる物質112がフィルター紙あるいはその他
の適切な支持メンブレン膜223上で移動不能化してある
（移動不能化された疑義となる物質112に影が付してあ
る）。層20および20′は、たとえば半透過メンブレン膜
22,22などのように、その層を通してのサンプルの流れ
を適正化するための何らかの手段を有している。層26
（図２），層26′（図３）は、酵素116のための基質228
が含浸された超吸収層である。
物質と酵素との共役系および抗体と酵素との共役系
は、何れも、物質を分析するために特定される。物質と
酵素との共役系における物質は、分析されるべき物質と
同じである。同様に、抗体と酵素との共役系における抗
体は、分析されるべき物質にとって特定のものであるべ
きである。酵素は物質反応を促進させる（分単位）触媒
作用を司るものであって、検出可能なスペクトル変化を
発生させ、また酵素検出システムにおいて鋭敏に反応す
る。この酵素は、酸化若しくは加水分解システム（例え
ば、加水分解指示薬を有するアルカリ性のホスファター
ゼなどのような、ブロモクレゾールスルホフタレイン
モノホスフェート（モノリン酸塩））において用いられ
るものを採用することが好ましいが、これは、還元シス
テムに比べて反応速度が早く、しかも、より敏感だから
である。最も好ましいのは、西洋ワサビのペルオキシタ
ーゼ若しくはアルカリ性のホスファターゼを用いること
である。
第１層、すなわち液体サンプルが滴下される凹部は、
競争モードおよび置換モードの両方において、幾つかの
目的を有している。この第１層は、疑わしき物質（被検
査物質）を含む液体サンプルを定位置に保持するととも
に、この液体サンプルを他層へ案内する。第１層の付加
的な目的は、サンプルを適切に緩衝させることである。
また、競争モードにおいて、この第１層は、液体サンプ
ルが抗体と酵素との共役系若しくは物質と酵素との共役
系をそれぞれ他層へ運ぶために、抗体と酵素との共役系
若しくは物質と酵素との共役系を含まなければならな
い。
好ましくは、第１層は、表面張力によってサンプルを
定位置に保持するとともに、pH緩衝機能を備え、さら
に、もしMAC（微量分析カード）が競争モードにある場
合には特定の抗体と酵素との共役系若しくは物質と酵素
との共役系を含む。最も好ましいのは、第１図に示すよ
うに、第１層12を２つの分離した層から構成することで
ある。この場合、一方の層は、サンプル用の凹部14を有
する疎水層12aである。また、他方の層は、pH緩衝機能
を備えるとともに、競争モードにあってはサンプルに溶
解する抗体と酵素との共役系若しくは物質と酵素との共
役系を含む層18である。この層18は、フィルタ紙あるい
はその他、吸収性の基質から形成されている。
第２層20は、MAC（微量分析カード）が第２図に示す
置換モードである場合には、予め物質と酵素との共役系
とともに配置される固定化抗体を含む。この層は、疑わ
しき物質がサンプル中に存在すると、置換反応が生じる
ところである。もし、液体サンプルに疑わしき物質が含
まれていると、その物質は抗体から物質と酵素との共役
系に置換される。したがって、疑わしき物質が多く存在
すればする程、物質と酵素との共役系はより遊離され、
識別されるべく次の層に向かって通過する。また、この
層は２つの他の目的を有している。一つ目の目的は、サ
ンプルが反応するに十分な時間をもつために当該層を通
過するサンプルの流れを調節することであり、二つ目の
目的は、血液細胞などのように後で生じる色反応を妨害
する不純物を濾過することである。
第３図に示すMAC、すなわち、競争モードにおけるMAC
では、第２層20′は固定化された疑わしき物質112を含
んでいる。もし、液体サンプルが疑わしき物質112を含
んでいる場合には、その物質112は、第１層における抗
体と酵素との共役系118と結合する。どの遊離抗体も、
この層20′における固定化物質112との結合には役立た
ず、物質と抗体と酵素との共役系300は、識別されるべ
く通過して層26′に至る。サンプル中に疑わしき物質が
存在すればする程、抗体の位置はより拘束され、その結
果、物質と抗体と酵素との共役系はより遊離して層26′
に至ることになる。
使用される抗体に要求されることは、抗体が特定的に
疑わしき物質を拘束し得ることである。抗体の好ましい
親和力は、分析の類型に依存するであろう。置換モード
における好ましい親和力としては、約106乃至約108であ
り、約106が最も好ましい。また、競争モードにおける
好ましい親和力としては、約108乃至約1011であり、約1
010が最も好ましい。低分子量の化学薬品、特に麻薬に
対する抗体は、高価でしかも低品質であることが少なく
ないため、複クローンの抗体より単クローンの抗体を採
用することが最も好ましい。
第２層20,20′は、競争／置換反応が生じる場所であ
り、また、サンプルの流れを調節する機能を司る。一般
的には、第２層20,20′は２つの補助層から構成されて
いる。第１の補助層は固定化された反応種を有する層20
a（第２図）20a′（第３図）であり、第２の補助層22
（第２図）22′（第３図）は、液体の流れを調節し得る
半透過膜である。反応種（抗体／疑わしき化学薬品、疑
わしき物質／酵素、抗体または疑わしき物質）は、好ま
しくは支持膜223上に固定されている。この固定は、液
体が膜を自由に通過し得るように、共有結合若しくは非
共有結合による非晶質膜への固定である。このような膜
としては、例えばセルロース、ニトロセルロース、セル
ロースとニトロセルロースとの酢酸エステル、ポリカー
ボネート、ポリスルホンなどを挙げることができる。好
ましくは、反応種は、反応種の溶液を膜を通過させて引
き抜き、膜を乾燥させることにより固定される。最も好
ましくは、真空施工が用いられる。半透過膜は、支持膜
とともに、適切な反応が生じるように液体の流れ率を調
節する全ての膜が適用される。好ましくは、この相互作
用に要する時間は約１乃至５分の間であり、２分が最も
好ましい。その結果、細孔サイズおよび支持膜と半透過
膜の領域（表面積）が変化して適切な相互反応の時間を
達成することができる。細孔サイズと膜の表面積が小さ
ければ小さい程、相互反応時間が長くなり、検出の感度
が高まる。また、支持膜の細孔サイズによっては、半透
過膜を省略することもできる。ニトロセルロースを用い
た置換モードにおいて、２分の透過時間を得るために、
膜の直径が3/16インチ、40μｌの試験溶液を与えると、
時間と感度の両方に対する最適な実施は、細孔サイズが
0.45μｍとなる。ポリカーボネートおよびポリスルホン
の膜を用いたときの3/16インチの孔径に対する概略の透
過時間を表IIおよび表IIIに示している。
表II−ポリカーボネート 細孔サイズ（μｍ） 時間（秒） 0.015 ∞（不透過） 0.1 800 0.2 135 0.4 68 表III−ポリスルホン 細孔サイズ（μｍ） 時間（秒） 0.1 78 0.2 65 第３層26（第２図）,26′（第３図）、すなわち酵素1
16の基質をしみ込ませる超吸収層は、酵素の量、つまり
液体サンプルの疑わしき物質112の濃度に応じた検出ス
ペクトル変化（基質上の酵素の反応からの変化）を生じ
させる。表示体からの信号が直接に出力されるため、逆
に疑わしき物質の濃度に応じるよりむしろ、本発明では
流布層が不要であり、その検出結果の解釈が容易にな
る。好ましくは、第３層26,26′は、２つの補助層、つ
まり、酵素116の基質をしみ込ませる超吸収層と、吸取
紙24のように全てのスペクトル変化の同定に適した白色
その他のコントラスト用背面を提供するコントラスト用
背面層とから構成される。また、最も好ましくは、第３
層26,26′は、保護層28（例えばティッシュペーパなど
からなる）を有し、使用時における摩耗や損傷から超吸
収ポリマーを保護するために、濡れたときに透明であっ
たり濡れると透明になったりする。
超吸収ポリマーは、承認された種類の材料である。し
ばしば、超吸収ポリマーは、ポリアクリル酸の塩あるい
は澱粉の主材上でグラフトされたアクリル酸の塩の何れ
かで形成される。超吸収ポリマーは、水中において自重
の2000倍の重量を吸収することができる（好ましくは、
吸収容積が少なくとも200mLの蒸留水/100cm2）。水和さ
れると、超吸収ポリマーは実質的に透明な（通常は、無
色で透明）ゲルとなる。
超吸収ポリマーは、多量の液体サンプルの試験を可能
にするだけでなく、検出感度を向上させることもでき
る。好ましくは、ポリマーは即座に吸収し、小さなスポ
ットを生じさせ、外観を均一化する。例えば、グレイン
・プロダクト・コーポレイション製のL413紙（1g/cm2、
吸収体積が225mLの蒸留水/100cm2である超吸収ポリマ
ー）は、吸取紙、超吸収ポリマー、ティッシュペーパを
含む３層構造の紙であり、これを用いてもよい。他に適
切な紙としては、上記L423紙と類似の構造であるグレイ
ン・プロダクト・コーポレイション製のL415紙（1.3g/c
m2、吸収体積が425mLの蒸留水/100cm2である超吸収ポリ
マー）である。このような商業的に有用な紙は単に模範
的なものである。このような特定された商業的な材料に
は、決して限定される意味ではない。さらに適切な超吸
収材料に付いては、本件出願人の米国出願である「超吸
収材料を用いた酵素の分析」（1990年８月27日出願）に
開示されており、全体の具体例が該出願に示されてい
る。
基質については、基質と酵素の両者が、乾燥している
ときは安定しており、濡れたときは反応できる限りは、
スペクトル変化を生じさせる酵素と協働する全ての基質
が用いられる。スペクトル変化は、蛍光、化学発光、ま
たは可視でなければならない。可視色変化は、器械を使
用しないことが望ましい。また、全てのスペクトル変化
の強度は分析すべき物質の濃度に応じていることが好ま
しい。好ましくは、還元染料の前駆物質は基質として用
いられる。この反応は、 この反応は、複数の酵素による触媒作用であり、このう
ちの一つが西洋わさびのペロキシダーゼであることが好
ましい。過酸化水素源は、安定で、しかも（凝縮する液
体過酸化水素としての）検出試験を破壊しないことが必
要とされるため、過酸化水素の液体形状は基質（還元染
料の前駆物質）の中に取り込まれなければならない。好
ましくは、過酸化ナトリウムは過ホウ酸ナトリウムが用
いられ、最も好ましくは過ホウ酸ナトリウムが用いられ
る。
色彩発生システムで用いられる還元染料の前駆物質
は、空気中で安定で高感度であり、空気中で安定した強
度色彩が提供される。還元染料は前駆物質の形として
は、４−クロロ−１−ナフトール;o−フェニレンジアミ
ン;3−アミノ−９−エチルカーバゾール;2,2′−アジノ
−ジ（３−エチルベンズチアゾローネ）、ハンカーイェ
ーテス（Hanker−Yates）の試薬、３−メチル−２−ベ
ンゾチアゾリナン ヒドラゾン 塩酸基（MBTH）＋３−
ジメチルアミノベンゼンカルボン酸（DMAB）;4−アミノ
アンチピレン＋フェノール;3,3′−ジアミノベンジジン
およびその誘導体、例えば3,3′,5,5′−テトラメチル
ベンジジン、ｏ−ジアニシジン、ジカルボキシジンなど
を例示できる。好ましくは、この染料の前駆物質は、４
−クロロ−１−ナフトールとN,N−ジエチルフェニレン
ジアミン;N,N−ジメチルフェニレンジアミン；またはMB
THおよびDMABの結合体である。最も好ましくは、４−ク
ロロ−１−ナフトールまたは３−メチル１−２ベンゾチ
アゾリノン＋N,N−ジメチルアミノベンゼン酸が用いら
れる。このような染料の前駆物質や使用される酵素の安
定性を高めるために、MAC（微量分析カード）を気密な
コンテナなどに保管しておくことが好ましい。
上述したMAC（微量分析カード）は、免疫分析（例え
ば、自分自身あるいはハプテンと結合して抗体生産を引
き出す全ての物質）に適したあらゆる物質の分析のため
に構成され、そして、水媒体において抗体を特定的に拘
束する。例えば、本発明に係るMAC（微量分析カード）
は、プロゲステロン（妊娠試験）、特別なタンパク質
（AIDSウィルスのタンパク質皮膜のような病理学上示さ
れる毒素その他のタンパク質）、または、多糖類（バク
テリア細胞の壁面要素）の分析に用いられる。
第１層は単一のサンプルを保持するために構成されて
いるため、カード400は第４図および第５図に示される
ように構成され、幾つかの凹部14が第１層に設けられ、
それぞれの凹部はサンプルを保持するとともに独立して
物質を試験する。第４図および第５図に示す実施例では
カード400はコカインを分析するために構成され、サン
プル中にコカインが存在すると指示体が青色に変化す
る。カード400は他の物質に対しても構成することがで
き、指示体も他のものを採用できることは勿論である。
好ましくは、一つの凹部14が負制御402（無色のままで
ある必要がある、すなわち、スペクトル特性を変化させ
ることができない）のためのものであり、他の一つの凹
部14が正制御404（青色に変化する、つまり、スペクト
ル特性を変化させる必要がある）のためのものであり、
他の一つの凹部14が不知のサンプル406のためのもので
ある。凹部は色彩はカードの背面から読み出される。
本発明に係るカードの使用は、きわめて簡便であり、
如何なる試験も試験サンプルに付加する必要がなく、し
かも、全てのタイミングはMACの構成によって調節され
ている。分析は少量の疑わしきサンプルにいくらかの緩
衝溶液を混合し、この試験溶液を疑わしき物質の有無を
表示するように構成されたMACの凹部にそれぞれ滴下す
ることにより実施される。
以上、本発明を説明したが、以下においては本発明を
さらに具体化する。ただし、以下述べる詳細な具体例は
本発明の要旨を限定する意味で開示するものではない。
具体的実施例 コカインに対する抗体とPCP（ペンタクロルフェノー
ル）はウサギの血清を用いて作製した。コカインの抗体
を、親和カラムクロマトグラフィによって純化し、MAC
分析に使用するために必要な品質にした。ウサギに注入
するためのコカイン共役系の製法の概略は以下の通りで
ある。
誘導コカインの分子は、ジアゾ結合を通じての担体タ
ンパク質として、牛科の抗血清のタンパク質（BSA）
に、以下のようにして付加された。
コカインBSA共役系は、非反応なｐ−アミノコカイン
に移すために３回分解されて殺菌濾過された。注入はウ
サギに行われ、抗体が成長したのちウサギからの採血が
おこなわれた。血漿はリン酸塩緩衝剤によって50％薄め
られ、親和力が純粋化された。親和カラムはアッフィー
ゲル10（活性固体担体）とｐ−アミノコカインから調合
された。拘束抗体は、0.01MのHClによる溶出によって移
され、0.1Mのアンモニウムカーボネートに対して分析さ
れ、凍結乾燥された。
コカインと酵素との共役系の製法の概略は以下の通り
である。
この共役系は、ポリアクリルアミドゲル上のゲル等電
子焦点により分解された。酵素の検出は、基質を成長ゲ
ルに供給するとともに形成される色彩帯を観察すること
によりなされる。
コカインへの抗体の種々の調製品は、MACに構成した
ときに、様々な応答を引き起こす。例えば、いくつかの
調製品は全く完全なブランク−−数時間後でも何の色も
表れなかった。他の抗体調製品は着色されたブランクを
与えた。薬品を含んだ溶液が暗色であっても、そのブラ
ンクは数分後には同じ強度となった。良い調製品は、酸
（0.1M）を用いて親和カラムからコカインとともに抗体
を溶出させることにより得られた。酸の溶離液がMACの
調製に用いられた。このような手順で、中程度から高親
和抗体のみがカラムに結合し、コカインは低親和抗体に
移った。酸は残りの高親和抗体に移った。低親和抗体
は、また薬品と酵素との共役系に拘束されているが、こ
れは容易に解放し、高ブランクを生じる。
上述した技術的見地に基づけば、本発明について多く
の改変が可能であることは言うまでもない。したがっ
て、添付した請求の範囲を逸脱しない限り、本発明は以
上述べられた以外の手法で実施されてもよい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−124768（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−299464（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−203974（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−227354（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−258401（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 33/543 G01N 33/53

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】液体サンプル中の疑義物質を分析するため
    のカードであって、 液体サンプルを収容するための少なくとも一つの凹部が
    内部に形成してある疎水性部分を持つ第１層と、 前記凹部の底壁またはその底壁の下方に位置する第２層
    であって、反応性種を直接および共有結合的に結合支持
    するセルロースの支持表面と、前記支持表面の下方に位
    置し、通過する液体の流れ速度を制御する制御メンブレ
    ン膜とを有し、前記物質が前記サンプル内に存在する場
    合に、前記サンプル中の前記物質が前記反応性種に対し
    て分離可能に反応するようになっている第２層と、 前記凹部および前記制御メンブレン膜の下方に位置する
    第３層であって、前記凹部内に収容された液体サンプル
    中の疑義物質の濃度に直接比例する信号を生成する試薬
    が含浸されたポリマー状の超吸収層を有し、前記超吸収
    層はポリアクリル酸の塩またはデンプン主材上のグラフ
    ト化アクリル酸の塩で構成されるグループの内から選択
    され、少なくとも200mlの蒸留水/100cm2を吸収する能力
    を持ち、しかも、前記超吸収層を支持および保護するた
    めに前記超吸収層の下方に背面層をさらに有し、前記背
    面層と前記超吸収層とが、湿潤状態で、前記信号に対し
    て十分に透明であり、前記信号が、前記湿潤状態の背面
    層を通して前記信号を読みとることにより、検出するこ
    とができる第３層と、 前記物質に対して特定的に結合することができる抗体−
    酵素の共役系と、前記物質および酵素の共役系とで構成
    されるグループから選ばれる共役分子であって、前記共
    役分子が、前記第１層または第２層に位置し、前記試薬
    が前記酵素のための基質であるところの共役分子とを有
    し、 前記反応性種が、前記共役分子にとっての結合パートナ
    ーであって、この結合パートナーが、 （１）前記物質と前記酵素との共役系に対して特定的に
    結合することができる抗体と、 （２）前記物質と、 で構成されるグループのうちから選択され、 前記凹部内に疑義物質を含有する液体サンプルが収容さ
    れたときに、少なくとも前記第１層あるいは第２層か
    ら、前記疑義物質濃度に比例する量の前記物質および酵
    素の共役系または前記物質と抗体と酵素との共役系が遊
    離して前記第３層に到達し、前記超吸収層中において、
    前記試薬への酵素の動作により前記試薬が前記疑義物質
    の濃度に比例する量の信号を生成して、当該信号が前記
    超吸収層の前記背面層側から読み取られる カード。
  2. 【請求項２】前記支持表面がメンブレン膜である請求項
    １記載のカード。
  3. 【請求項３】前記カードの前記第１層が、抗体−酵素の
    共役系または前記物質−酵素の共役系を有し、前記第２
    層が、それぞれ前記物質または前記抗体に対して結合し
    ている請求項１記載のカード。
  4. 【請求項４】前記カードの第２層が前記抗体−酵素の共
    役系または前記物質−酵素の共役系を有し、しかも、こ
    れら共役系の上にそれぞれ、移動不能化された前記物質
    または前記抗体を有する請求項１記載のカード。
  5. 【請求項５】液体サンプル中の疑義物質を分析するため
    のカードであって、 液体サンプルを収容するための少なくとも一つの凹部が
    内部に形成してある疎水性部分を持つ第１層と、 少なくとも一つの凹部内に収容された液体サンプルによ
    って第２層に対して搬送されるように、前記第１層内に
    配置された共役分子であって、前記共役分子が、前記物
    質に対して特定的に結合することができる抗体−酵素の
    共役系と、前記物質と酵素との共役系とのグループから
    選ばれるところの共役分子と、 前記凹部の底壁または底壁の下方に位置する第２層であ
    って、反応性種を直接および共有結合的に結合支持する
    セルロースの支持表面と、前記支持表面の下方に位置
    し、通過する液体の流れ速度を制御する制御メンブレン
    膜とを有し、前記物質が前記サンプル内に存在する場合
    に、前記サンプル中の前記物質が前記反応性種に対して
    分離可能に反応するようになっている第２層と、 前記凹部と流体の流れ速度を制御する前記制御メンブレ
    ン膜との下方に位置する第３層であって、前記酵素のた
    めの基質が含浸されたポリマー状の超吸収層を有し、前
    記基質への酵素の動作により、前記凹部内に収容された
    液体サンプル内における前記疑義物質の濃度に直接比例
    する大きさの第３層における吸収または発光スペクトル
    の検出可能な変化を引き起こすように、前記酵素および
    前記基質が選択され、前記超吸収層はポリアクリル酸の
    塩またはデンプン主材上のグラフト化アクリル酸の塩で
    構成されるグループの内から選択され、少なくとも200m
    lの蒸留水/100cm2を吸収する能力を持ち、しかも、前記
    超吸収層を支持および保護するために前記超吸収層の下
    方に背面層をさらに有し、前記背面層と前記超吸収層と
    が、湿潤状態で、前記吸収あるいは発光スペクトルの変
    化に対して十分に透明であり、その変化あるいは放射信
    号が、前記湿潤状態の背面層を通して前記信号を読みと
    ることにより、検出することができる第３層とを有し、 前記反応性種が、前記共役分子にとっての結合パートナ
    ーであって、この結合パートナーが、 （１）前記物質と前記酵素との共役系に対して特定的に
    結合することができる抗体と、 （２）前記物質と、 で構成されるグループのうちから選択され、 前記凹部内に疑義物質を含有する液体サンプルが収容さ
    れたときに、少なくとも前記第１層あるいは第２層か
    ら、前記疑義物質の濃度に比例する量の前記物質および
    酵素の共役系または前記物質と抗体と酵素との共役系が
    遊離して前記第３層に到達し、前記超吸収層中におい
    て、前記基質への酵素の動作により前記基質が前記疑義
    物質の濃度に比例する量の吸収あるいは発光スペクトル
    の変化を生成して、当該吸収あるいは発光スペクトルの
    変化が前記超吸収層の前記背面層側から読み取られる カード。
  6. 【請求項６】前記支持表面が、メンブレン膜表面である
    請求項５記載のカード。
  7. 【請求項７】前記抗体が単クローン抗体である請求項５
    記載のカード。
  8. 【請求項８】前記物質が前記支持表面に対して直接結合
    し、前記第１層が前記抗体−酵素の共役系を含む請求項
    ５記載のカード。
  9. 【請求項９】前記酵素のための前記物質が、還元された
    染料前駆体である請求項５記載のカード。
  10. 【請求項１０】前記酵素が西洋わさびペルオキシダーゼ
    である請求項９記載のカード。
  11. 【請求項１１】前記超吸収層が、過酸化水素の原料をさ
    らに有する請求項10記載のカード。
  12. 【請求項１２】前記過酸化水素の原料が、過酸化ナトリ
    ウムあるいは過ホウ酸化ナトリウムである請求項11記載
    のカード。
  13. 【請求項１３】前記還元された染料が、４−クロロ−１
    −ナフトールと、N,N−ジエチルフェニレンジアミン;N,
    N−ジメチルフェニレンジアミンとの組み合わせ、また
    は、３−メチル−２−ベンゾチアゾリノンヒドラゾン塩
    酸塩とジメチルアミノベンゼンカルボン酸との組み合わ
    せである請求項９記載のカード。
  14. 【請求項１４】前記カードの前記第１層が、前記液体サ
    ンプルを収容し、しかも液体サンプル中で前記物質が不
    存在でも検出可能な変化を提供するための少なくとも一
    つの正制御凹部と、前記液体サンプルを収容し、前記サ
    ンプル中に前記物質が存在しても検出可能な変化を生じ
    させない、少なくとも一つの負制御凹部とを有する請求
    項５記載のカード。
  15. 【請求項１５】前記酵素がアルカリ性ホスファターゼで
    ある請求項５記載のカード。
  16. 【請求項１６】前記基質がブロモクレゾールスルホフタ
    レインモノリン酸塩である請求項５記載のカード。
  17. 【請求項１７】前記制御メンブレン膜が、半透過膜であ
    る請求項１記載のカード。
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