生物传感器制造技术

技术编号:4924068 阅读:222 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供可提高测定精度的同时不论是谁在任何时间和地点都能进行测定、且可实现微量检体的测定的、准确且高精度和高灵敏度的生物传感器。包括试样添加部12和展开流路2的所述生物传感器中,试样添加部12通过用由液体不透过性材料形成的空间形成材料8包围添加空间9而构成,含标记试剂的反应试剂14以可在添加空间9中添加的液体试样可溶出的状态被保持在试样添加部12的空间形成材料8的面向添加空间9的位置。藉此,不仅可减少测定所需的检体量,而且标记试剂可完全溶出与全部液体试样反应并展开,能够实现高精度和高灵敏度的测定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用免疫学的测定方法分析液体试样中的分析对象物的作为片状分析 设备的生物传感器
技术介绍
随着近年以来家庭护理、医院和诊所等社区医疗的充实,并伴随着早期诊断和 急性临床检查的增加等,非临床检查的专家也希望用上可实施简易、快速、高精度的测 定的分析设备。因此,无需复杂的操作就能够在短时间内完成可靠性高的测定的面向 POCT(即时检查,PointofCareTesting)的小型分析设备登场了。POCT—般是在开业医生、专科医生的诊所、病房和面向外来患者的诊所等 “近患者”场所进行体检的总称,作为医师当场判断体检结果、实施迅速处置、通过医疗过程及预后的监控使得诊疗质量大大提高的方法备受瞩目。这种利用小型分析设备的 检查与中心体检室的检查相比,在检体的搬运、设备维护上省钱得多,更省却了不必要 的体检费用,压缩了总体检费用。在医院经营高度合理化的美国,POCT市场发展得很 快,预料在日本为首的全世界范围内都有市场。作为以免疫色谱传感器为代表的干式分析单元的生物传感器不需要试剂的调 整,只需简单地将作为测定对象的血液和尿等液体试样从生物传感器上滴下等简单的操 作,就可分析该液体试样所含的分析对象物,对于简单迅速地分析该液体试样中的分析 对象物非常有用,作为POCT的代表,今天已被大量实用化了。利用抗原抗体反应的免疫色谱传感器(以下,简称色谱传感器)的感知反应是靠 高度的特异性和超强的结合力来进行的,因此在以极低浓度存在的生理活性物质的分析 中显示了比其它的传感器出色的特性。今天,利用这个原理市场上出现了妊娠诊断药、 癌症标记诊断药、心肌标记诊断药等多种诊断药物。关于色谱传感器的构成,专利文献1揭示了以下的检验装置在同一平面上, 即在1张平板形状的固形支承体中,物质流动在能够互相以毛细管流连接的多个部分(区 域),测定液体试样中是否有被分析体存在。又,专利文献2和专利文献3揭示了以下分析设备检出或测定在液体中存在的 具有免疫学结合特性的1对组合中的一方的成分。前述的专利文献1 3的方法均叙述了有关具备特异性反应的免疫学检验设备的 构成,该设备由利用毛细管力(毛细管现象产生的力)可使液体试料移动的材料构成。例 如专利文献1中,在平板形状的固形支承体上设有保持与分析对象物发生特异性反应的 示踪剂的区域(第1部分)和保持与分析对象物或示踪剂特异结合的结合体的区域(第2 部分),这些区域(第1部分和第2部分)的特征是,存在于同一平面的固形支承体上, 形成为可互相靠毛细管流的连接的构成。另,在专利文献2和专利文献3中,这些区域 还具备以下特征相对于液体试样的流动方向互为前后地配置,且通过这些区域的边缘 互相为可吸收的接触状态的1个或1个以上碎片组成的片状区域,与固形支承体一起构成特征。这些专利文献1 3所代表的色谱传感器的一般构成的例子如附图说明图14A 图14C、 图15A、图15B所示。色谱传感器的一般构成是在PET片等基板1上设置有展开流路 2、标记试剂保持部4、试样添加区域5和吸水部6,展开流路2由硝化纤维素或玻璃纤维 滤纸等多孔载体形成,部分展开流路2中设有将与分析对象物或示踪剂发生特异性反应 的试剂固定化的试剂固定化部3 ;标记试剂保持部4为使标记与分析对象物及固定化试剂 发生特异性反应的试剂的标记试剂易随着液体试样的渗透溶出而将其保持于液体透过性 材料;试样添加区域5用于添加液体试样,被设置在标记试剂保持部4上或较标记试剂保 持部4位于色谱传感器的展开方向的上游侧的位置;吸水部6用于在色谱展开方向的下游 区域对展开的液体试样进行吸水。在基板1的上面,从色谱展开方向的上游侧依次开始 试样添加区域5的下游端部与标记试剂保持部4的上游端部接触,标记试剂保持部4的下 游端部与展开流路2的上游端部接触,展开流路2下游端部与吸水部6的上游端部接触。 这里,基板1以外的传感器构成部件(试样添加区域5,标记试剂保持部4,展开流路2及 吸水部6)全部用液体透过性材料构成。大多数情况下,该色谱传感器如图15A,图15B 所示形成为以下构成试剂固定化部3和试样添加区域5以一部分外露的状态被收纳在设 有试样添加部50和结果确认窗52的由液体不透过性材料形成的中空套管51内部。对于该色谱传感器的液体试样等的流动及测定原理进行说明。首先,向中空套 管51的试样添加部50添加液体试样。被添加的液体试样通过试样添加部50,利用来自 各色谱传感器构成材料的毛细管现象吸水展开。从试样添加区域5展开并到达了标记试 剂保持部4的液体试样,一边溶出标记试剂,一边继续向下游方向展开,在展开流路2内 展开时通过试剂固定化部3,向更下游展开后到达吸水部6被吸水。如果液体试样中含 分析对象物的话,该分析对象物到达标记试剂保持部4的时候,首先,因跟标记试剂的 特异结合反应而形成“标记试剂-分析对象物的复合体”。该“标记试剂-分析对象物 的复合体”与液体试样一起展开至展开流路2,再到达试剂固定化部3。在试剂固定化 部3中,“标记试剂-分析对象物的复合体”与固定化试剂一起发生特异结合反应,形成“标记试剂-分析对象物-固定化试剂的复合体”。并且,在试剂固定化部3中,与分 析对象物的浓度相适应的标记试剂的呈色反应可从结果确认窗52得到确认。代表该构成 的一般的色谱传感器在医院和一般家庭有着广泛的市场。这里,作为免疫反应的例子, 以形成“标记试剂-分析对象物-固定化试剂的复合体”的三明治反应为例叙述了测定 原理,但也常用到竞合反应。在色谱传感器的构成中,为了有利于液体试样的移动和保持展开了的液体试 样,将由对液体进行充分吸水的材料构成的吸水部6与展开流路2邻接设置。此外,如 果添加了液体试样,则标记试剂尽可能快且完全地从标记试剂保持部4释放并随着液体 的流动而移动是很重要的,因此,明确标记试剂保持部4的构成材料适用多孔性材料和 纤维材料。作为具体例,构成标记试剂保持部4的材料多用纸、羊毛、多孔性塑料层或 膜。但是,上述构成材料中保持的标识试剂因为渗透到材料深部,所以大多数情况下不 易溶出足够的液体试样,并且,由于干燥状态的构成材料和标记试剂的非特异吸附,保 持的标记试剂难以完全溶出,这样色谱传感器每次的标记试剂的溶出程度各不相同。因 此,使用免疫色谱传感器进行定量测定时,存在得不到高精度的问题和无法进行高灵敏度测定的问题。在图15A,图15B所示的现有的一般的色谱传感器中添加液体试样时液体试样 在色谱传感器上的展开情况用图16A 图16F进行说明(另外,在图16B 图16F中,只 显示了色谱传感器,省略了中空套管51)。首先,如图15A,图16A所示,用分配器或玻 璃吸管等用具(或注射器54),往试样添加部50添加液体试样(图15A,图16A中,为血 液样品S)(步骤1),如图16B所示,液体试样渗入扩展到整个试样添加区域5 (步骤2)。 乳化,如图16C所示,保持于试样添加区域5的液体试样展开到标记试剂保持部4(步骤 3)。这时,与液体试样的展开前端部接触的标记试剂很快地溶解,如图16D所示,溶出 的标记试剂与液体试样流一起展开。在液体试样展开的过程中,分析对象物和标记试剂 之间形成复合体,与液体一起移动。标记试剂被液体试样冲刷着溶解、溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
生物传感器,所述生物传感器包括添加液体试样的试样添加部、与液体试样进行反应的反应试剂、展开混有反应试剂的液体试样或与反应试剂进行了反应的液体试样的展开流路,用于测定液体试样中是否存在分析对象物或其浓度,  其特征在于,所述试样添加部通过用由液体不透过性材料形成的空间形成材料包围添加空间而构成,所述反应试剂以可在添加于添加空间的液体试样中溶出的状态被保持在所述试样添加部的空间形成材料的面向添加空间的位置,所述展开流路由所述试样添加部内的液体试样和所述反应试剂可通过毛细管力而移动的材料构成,测定区域被配置于展开流路的一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2008-5-7 2008-120853;JP 2008-7-16 2008-184354;J1.生物传感器,所述生物传感器包括添加液体试样的试样添加部、与液体试样进行 反应的反应试剂、展开混有反应试剂的液体试样或与反应试剂进行了反应的液体试样的 展开流路,用于测定液体试样中是否存在分析对象物或其浓度,其特征在于,所述试样添加部通过用由液体不透过性材料形成的空间形成材料包围 添加空间而构成,所述反应试剂以可在添加于添加空间的液体试样中溶出的状态被保持 在所述试样添加部的空间形成材料的面向添加空间的位置,所述展开流路由所述试样添 加部内的液体试样和所述反应试剂可通过毛细管力而移动的材料构成,测定区域被配置 于展开流路的一部分。2.如权利要求1所述的生物传感器,其特征在于,反应试剂被配置于试样添加部的与 展开流路的延长线上的面不同的位置。3.如权利要求1所述的生物传感器,其特征在于,展开流路沿作为支承体的基板的表 面配置,反应试剂被保持在空间形成材料的与所述基板的表面隔开距离对置的上表面部 背面。4.如权利要求1所述的生物传感器,其特征在于,基板配置有作为规定添加空间厚度 的间隔物发挥作用的辅助基板。5.如权利要求1所述的生物传感器,其特征在于,空间形成材料上形成有促进液体试 样向添加空间的吸引的气孔。6.如权利要求1所述的生物传感器,其特征在于,测定区域由固定有可与分析对象物 或反应试剂发生特异性反应的试剂的试剂固定化部形成。7.如权利要求1所述的生物传感器,其特征在于,反应试剂包含可与分析对象物或固 定化试剂发生特异性反应的标记试剂。8.如权利要求7所述的生物传感器,其特征在于,标记试剂中可与分析对象物或固定 化试剂发生特异性反应的试剂被标记于不溶性粒状标记物。9.如权利要求8所述的生物传感器,其特征在于,不溶性粒状标记物选自着色聚合物 珠子、金属、合金及聚合染料粒子。10.如权利要求6所述的生物传感器,其特征在于,特异性反应为抗原抗体反应。11.如权利要求1所述的生物传感器,其特征在于,反应试剂为标记试剂以外的试剂。12.如权利要求1所述的生物传感器,其特征在于,具备覆盖展开流路的表面的液体 不透过性片材。13.如权利要求12所述的生物传感器,其特征在于,液...

【专利技术属性】
技术研发人员:高桥三枝川真田怜子
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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