バイオセンサおよび被験液の測定方法
【課題】広い検出濃度範囲にわたって、正確な濃度測定を簡便に行うことが可能なバイオセンサを提供する。
【解決手段】中心点Ｃから周辺に至る線分Ｌ１〜Ｌ４で区分された測定エリアＡ１〜Ａ４を設け、各測定エリアにおける、標識リガンドと測定対象成分との反応性、および固定リガンドと測定対象成分との反応性の少なくとも一方は、他の１上の測定エリアにおける各反応性と異なるように調整する。
【解決手段】中心点Ｃから周辺に至る線分Ｌ１〜Ｌ４で区分された測定エリアＡ１〜Ａ４を設け、各測定エリアにおける、標識リガンドと測定対象成分との反応性、および固定リガンドと測定対象成分との反応性の少なくとも一方は、他の１上の測定エリアにおける各反応性と異なるように調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被験液中の測定対象成分を定量するためのバイオセンサおよび被験液の測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
免疫反応の特異性を利用した被験液中の測定対象成分を定量する分析方法は古くより実用化されている。とりわけメンブラン等の多孔質膜の面に沿って一端から他端へ流動させるラテラルフロー法（免疫クロマト法）のバイオセンサ（免疫クロマトセンサ）は、操作が簡便であり、分析に要する時間も短いことから一般的な検査ツールとして普及している。
免疫クロマトセンサで被験液中の測定対象成分（例えば抗原）を検出する方法としては、測定対象成分に対し特異的結合部位が異なる２種類の特異的結合物質（リガンド、例えば抗体）で分析対象成分を挟んで複合体を形成させるサンドイッチ法が一般的である。
【０００３】
例えば、一端が被験液を添加する被験液添加部とされた短冊状の展開層に、金コロイド等の標識を結合させた標識抗体を、被験液の展開に伴って溶出可能な状態で保持させると共に、標識を持たない固定化抗体をその下流側の検出ラインに溶出不能な状態で固定した免疫クロマトセンサが用いられている。
この免疫クロマトセンサによれば、まず、被験液中の抗原と標識抗体が結合した複合体（抗原-標識抗体）が生成するが、この複合体は、被験液の展開とともに検出ラインに至り、サンドイッチ複合体（固定化抗体−抗原-標識抗体）として検出ラインに捕捉される。捕捉されるサンドイッチ複合体の量は、被験液中の抗原濃度に対応するので、該複合体の標識を目視、その他で検知することにより、被験液中の抗原濃度を求めることができる。
【０００４】
ところが、捕捉されるサンドイッチ複合体の量が、被験液中の測定対象成分の濃度に対応する領域は狭く、測定対象成分の検出濃度範囲は１桁〜２桁に制約されている。被験液中の測定対象成分濃度が検出濃度範囲を超えると抗原−抗体反応は飽和し、それ以上の抗原−抗体反応が起こらなくなる。
さらに、被験液中の測定対象成分濃度が検出濃度範囲を大きく超えると、プロゾーン現象（測定対象成分過多による擬陰性）を生じ、実際の被験液中の測定対象成分が高濃度であるにも関わらず、見かけ上低濃度に値する結果が得られることがある。
【０００５】
そのため、測定対象成分の濃度が高い場合、事前に被験液を希釈する必要があった、希釈を行い、かつ高精度な定量を実施する為には、当然のことながら希釈精度が要求される。希釈操作、特に高倍率の希釈操作は通常化学的実験経験の乏しい不慣れな者にとっては極めて煩雑であり、精度良く希釈することは困難である。そのため、免疫クロマトセンサの使用者は、一定の経験がある者に限られる状況にあった。また、希釈精度を得るためには、専用の機器なども要していた。
また、測定対象成分のおよその濃度が不明であると、適切な希釈倍率を決めることも困難であり、検出濃度範囲に入る適切な濃度とするために、何度も試行錯誤を行わなければならないという問題もあった。
【０００６】
さらに、適切な希釈倍率ではなく、プロゾーン現象が生じているにも関わらず、そのことに気がつかなかった場合には、実際の被験液中の測定対象成分が高濃度であるにも関わらず、見かけ上の低濃度の結果を正しいと誤認してしまうことがある。例えば、臨床検査における測定の場合、検査結果に応じて患者に対する処方が選択されるため、極端な場合、生命の存続に関わる場合もあり、プロゾーン現象による偽陰性を真の陰性と誤認する可能性は、最も致命的課題である。
【０００７】
このプロゾーン現象を検知すると共に、より広い検出濃度範囲とするために、例えば、固定化抗体を固定した検出ラインを複数設けた免疫クロマトセンサ（特許文献１）が提案されている。
具体的には、一端が被験液を添加する被験液添加部とされた短冊状の展開層に、標識抗体を、被験液の展開に伴って溶出可能な状態で保持させると共に、その下流側に第１および第２の検出ラインを順次設け、それらの検出ラインに、測定対象である抗原に対する親和力が互いに異なる固定化抗体を各々固定したバイオセンサが提案されている。
このバイオセンサによれば、上流側に配置された第１の検出ラインにおける検出においてプロゾーン現象が生じた場合、その下流側に配置した第２の検出ラインで、そのことを検知できるとされている。
また、各々の検出ラインの固定化抗体の抗原との親和性を互いに異なるものとしたことにより、各々の検出ラインは、異なる検出濃度範囲を持つことになり、結果として、各検出ラインの検出濃度範囲を合わせた、広い範囲の濃度範囲に対応可能になるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第０３／０１４７４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１のバイオセンサでは、第１の検出ラインを通過した時点で、ある程度抗原濃度が変化してしまうので、第２の検出ラインで、正確な抗原濃度を求めることは困難であった。また、特許文献１では、検出ラインを３以上設けても良いとされているが、多数の検出ラインを設けるとバイオセンサ全体の長さが長くなり、毛細管現象だけで被験液を展開させることが困難になってくる。そのため、検出ラインの数には限界があり、検出濃度範囲の拡大効果は、限定的なものになっていた。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、広い検出濃度範囲にわたって、正確な濃度測定を簡便に行うことが可能なバイオセンサおよび被験液の測定方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を達成するために、本発明のバイオセンサおよび被験液の測定方法は以下のとおりである。
［１］任意の点から周辺に至る２以上の線分で区分された複数の測定エリアを有するシート状の吸水体を備え、吸水体の一方の面における前記任意の点およびその近傍が被験液添加部とされ、複数の測定エリアには、各々被験液添加部から離れる方向に向かって標識部および結果表示部が順に配置されて、被験液添加部に添加された被験液が吸水体を展開して標識部と結果表示部を順次湿潤するように構成され、各標識部には、被験液中の測定対象成分と特異的に結合する標識リガンドが、被験液の湿潤により溶出可能な状態で吸水体に担持され、各結果表示部には、被験液中の測定対象成分と特異的に結合する固定リガンドが、被験液の湿潤によっても溶出不能な状態で吸水体に固定され、各測定エリアにおける、標識リガンドと測定対象成分との反応性、および固定リガンドと測定対象成分との反応性の少なくとも一方は、他の１以上の測定エリアにおける各反応性と異なるように調整されていることを特徴とするバイオセンサ。
［２］吸水体の一方の面の被験液添加部以外の部分であって、少なくとも標識部から結果表示部に至る部分が、非透水性の透明シートで被覆されている［１］に記載のバイオセンサ。
［３］吸水体の他方の面が、非透水性の基材シートで被覆されている［１］または［２］に記載のバイオセンサ。
［４］複数の測定エリアには、各々さらにマーカー部が配置され、該マーカー部には、当該測定エリアによって測定可能な測定対象成分の検出濃度範囲を示す表示が付されている［１］〜［３］のいずれか一項に記載のバイオセンサ。
［５］吸水体はｎ個（但し、ｎは３以上の整数）の頂点を有する正多角形であり、ｎ個の測定エリアを有する［１］〜［４］のいずれか一項に記載のバイオセンサ。
［６］ｎ個の測定エリアを区分する２以上の線分は、各々吸水体の中心点から、隣接する２つの頂点の中点に至る線分である［５］に記載のバイオセンサ。
［７］請求項１〜６のいずれか一項に記載のバイオセンサを、複数の測定エリアを区分する前記線分に添って被験液添加部が先端の位置となるように折り畳み、該被験液添加部を、被験液に浸漬することを特徴とする被験液の測定方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のバイオセンサおよび被験液の測定方法によれば、広い検出濃度範囲にわたって、正確な濃度測定を簡便に行うことが可能なバイオセンサを提供することができる。そのため、当該バイオセンサによって、被験液を希釈せずに、また、希釈する場合も低い希釈倍率で被験液を測定できる。
しかも、測定対象成分のおよその濃度が不明であっても、複数の検出濃度範囲の何れかの範囲に入る可能性が高まるので、適切な濃度とするために、希釈倍率を変えて何度も試行錯誤を行う必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るバイオセンサの平面図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るバイオセンサの一使用形態の説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るバイオセンサにおける抗原抗体反応の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１および図２に基づき、本発明の一実施形態に係るバイオセンサ１０について説明する。バイオセンサ１０は、図１に示すように、平面形状が、４つの頂点Ｔ１〜Ｔ４を有し、４つの辺Ｐ１〜Ｐ４を周辺とする正方形であり、図２に示すように、層構成が基材シート１の上に、吸水体２および透明シート３が順次積層された構成とされている。
バイオセンサ１０は、その上面から見た中心点Ｃとその近傍が被験液添加部４とされている。この被験液添加部４において、透明シート３には円形の穴３ａが設けられ、吸水体２が露出するようになっている。
【００１４】
吸水体２は、被験液で湿潤可能な材料あればよく、例えば、濾紙、不織布、布、ガラス繊維等からなる多孔質膜を使用できる。
基材シート１は、吸水体２を補強できるものであれば特に限定はないが、非透水性の材質を用いることが好ましい。非透水性であることにより、検査担当者が被験液に接触することを避けることができ、血液、唾液、尿など感染のおそれがある溶液を被験液とする場合にも適切に取り扱うことができる。また、吸水体２の意図しない汚染を回避できる。
また、基材シート１は、不透明であることが好ましい。不透明であれば、基材シート１の外側からの光を遮断し、吸水体２における標識リガンドの観察が容易となる。基材シート１としては、例えば、乳白ポリエステルシートなどの不透明な樹脂フィルム、少なくとも一層は不透明な二層以上の樹脂をラミネートしたラミネートフィルム、紙を樹脂フィルムでラミネートしたラミネート紙等が使用できる。
透明シート３は、透明なシートであれば特に限定はない。ここで透明とは、後述の標識リガンドの標識物質からの信号を、透明シート３の外側から目視乃至は機械的に検出可能なことを意味する。透明シート３は、基材シート１と同様の理由で非透水性の材質を用いることが好ましい。透明シート３としては、例えば、透明ポリエステルシート、透明ポリプロピレンフィルムなどの透明な樹脂フィルム、透明な二層以上の樹脂をラミネートしたラミネートフィルム等が使用できる。
【００１５】
バイオセンサ１０は、中心点Ｃから各辺Ｐ１〜Ｐ４の中点（隣接する２つの頂点の中点）に至る線分Ｌ１〜Ｌ４によって４つの測定エリアＡ１〜Ａ４に区分されている。なお、中心点Ｃは、バイオセンサ１０の真の幾何学的な中心点であることが好ましい。ただし、本発明の効果を阻害しない範囲で、真の幾何学的中心点から、多少ずれていても差し支えない。
線分Ｌ１〜Ｌ４には、実線や破線等の印刷を施してもよいし、筋押し、ミシン目等の加工を施してもよい。印刷や加工を施すことにより、各測定エリアの境界を検査担当者が認識しやすくなる。また、線分Ｌ１〜Ｌ４に添った折り曲げも容易となる。印刷を施す場合、吸水体２に直接印刷を施してもよいし、基材シート１の吸水体２側や、透明シート３に印刷を施してもよい。筋押し、ミシン目等の加工を施す場合は、基材シート１、吸水体２、および透明シート３の積層体全体に対して施すことが加工の便宜上好ましい。
なお、線分Ｌ１〜Ｌ４に対する印刷や加工を施すことは必須ではない。すなわち、線分Ｌ１〜Ｌ４は、測定エリアＡ１〜Ａ４を区分するためにだけ想定される仮想線であってもよい。
【００１６】
各測定エリアＡ１〜Ａ４には、各々標識部Ｒ１〜Ｒ４が設けられている。標識部Ｒ１〜Ｒ４は各々円弧状であり、全体として中心点Ｃを中心とするリング状とされている。なお、各標識部Ｒ１〜Ｒ４は、互いに連続していてもよいし、離間していてもよい。
また、各測定エリアＡ１〜Ａ４には、標識部Ｒ１〜Ｒ４よりも各頂点Ｔ１〜Ｔ４側に、各々結果表示部Ｄ１〜Ｄ４が設けられている。結果表示部Ｄ１〜Ｄ４は各々円弧状であり、全体として中心点Ｃを中心とするリング状とされている。なお、各結果表示部Ｄ１〜Ｄ４は、互いに連続していてもよいし、離間していてもよい。
また、各測定エリアＡ１〜Ａ４には、結果表示部Ｄ１〜Ｄ４よりも各頂点Ｔ１〜Ｔ４側に、各々マーカー部Ｍ１〜Ｍ４が設けられている。
【００１７】
標識部Ｒ１〜Ｒ４には、被験液中の測定対象成分と特異的に結合する標識リガンドが、被験液の湿潤により溶出可能な状態で吸水体２に担持されている。
一方、結果表示部Ｄ１〜Ｄ４には、被験液中の測定対象成分と特異的に結合する固定リガンドが、被験液の湿潤によっても溶出不能な状態で吸水体２に固定されている。
本発明におけるリガンドは、ある特定の構造を有する物質（本発明の場合、測定対象成分）に特異的に結合する物質であり、抗原、抗体、核酸配列断片、エフェクター分子、レセプター分子、酵素とそのインヒビター、アビジン、ビオチン、糖鎖化合物、レクチン、アプタマー等が挙げられる。
測定対象成分とリガンドとの結合には、物理的吸着及び化学結合におけるイオン結合、共有結合、配位結合などが含まれる。
【００１８】
標識部Ｒ１〜Ｒ４に担持されている標識リガンドとは、それ自体が信号を発する標識物質が結合したリガンドである。ここで信号とは、目視乃至は機械的に検出可能な信号である。信号の種類としては、特定波長における吸収ないし放射（目視の場合可視域で確認される色）が好ましい。また、放射能、発光、リン光、蛍光などであってもよい。
標識物質としては、金コロイド、セレニウムコロイド等の金属コロイド、染料色素で着色した着色ラテックス粒子、蛍光色素で着色した蛍光ラテックス粒子、半導体ナノ粒子、その他、着色した脂質小胞（リポソーム）や小胞などが挙げられる。
一方、結果表示部Ｄ１〜Ｄ４に固定されている固定リガンドは、標識リガンドのリガンドとは異なる種類のリガンドであり、標識リガンドのリガンドとは、測定対象成分の異なる部分と結合するリガンドである。
【００１９】
各測定エリアにおける、標識リガンドと測定対象成分との反応性、および固定リガンドと測定対象成分との反応性の少なくとも一方は、他の測定エリアにおける各反応性と互いに異なるように調整されている。これにより、各測定エリアの結果表示部Ｄ１〜Ｄ４における測定対象成分の検出濃度範囲は、互いに異なるようになっている。
リガンドと測定対象成分との反応性は、例えば、結合に関与する適切なエピトープを選択したり、リガンドに測定対象成分との結合の立体障害となる基を導入したりすることにより調整できる。
標識リガンドと測定対象成分との反応性については、標識物質1つあたりに対するリガンドの結合量の大小によっても調整可能である。
【００２０】
マーカー部Ｍ１〜Ｍ４には、当該マーカー部が存在する測定エリアによって測定可能な測定対象成分の検出濃度範囲を示す表示が付されている。
表示は、検出濃度範囲を把握できるものであれば特に限定はなく、例えば、図１に示すような検出濃度範囲に対応するマークを付す他、検出濃度範囲に対応する色を付してもよい。さらに、検出濃度範囲を直接示す数値を記載してもよい。
表示は、吸水体２に直接印刷により付してもよいし、基材シート１の吸水体２側や、透明シート３に印刷により付してもよい。また、表示を行う位置は、結果表示部Ｄ１〜Ｄ４からの信号の検知を妨げない限り特に限定はない。吸水体２全体、若しくは基材シート１全体の色を測定エリア毎に変更してもよい。
【００２１】
バイオセンサ１０を用いて被験液中の測定対象成分を測定するには、図１のように、全体を広げた状態で被験液添加部４に被験液を滴下してもよいし、図３に示すように、透明シート３を外側として線分Ｌ１〜Ｌ４で被験液添加部４が先端の位置となるように４つ折りに折り畳み、露出した被験液添加部４を直接ビーカー２０等に入れた被験液Ｓに浸してもよい。
いずれの方法においても、被験液は、被験液添加部４から各頂点Ｔ１〜Ｔ４および周辺Ｐ１〜Ｐ４に向かって毛細管現象により湿潤（展開）していく。
【００２２】
図４に、被験液中の測定対象成分が抗原Ａであり、標識リガンドおよび固定リガンドは、各々標識抗体Ｒ、固定抗体Ｄである場合を例にとって、各測定エリアにおける反応の状態を示す。
バイオセンサ１０の被験液添加部４に対して被験液を滴下、又は被験液に被験液添加部４を浸すと、被験液添加部４に吸収された被験液は瞬時に周辺に向かって浸潤し、各標識部Ｒ１〜Ｒ４に担持されている標識抗体Ｒを被験液中に溶解または分散させて移動を継続する。被験液の中に抗原Ａが存在すれば標識抗体Ｒは移動する間にその抗原Ａと結合し、複合体Ｘ（標識抗体Ｒ−抗原Ａ）を形成する。
この複合体Ｘが各結果表示部Ｄ１〜Ｄ４に固定されている固定抗体Ｄに到達すると、複合体（標識抗体Ｒ−抗原Ａ）の抗原Ａが固定抗体Ｄと結合し、そこにサンドイッチ複合体Ｙ（固定抗体Ｄ−標識抗体Ｒ−抗原Ａ）が捕捉される。
この捕捉されたサンドイッチ複合体Ｙの量を、目視又は機械的に検出することにより、被験液中の抗原Ａの濃度を求めることができる。
なお、サンドイッチ複合体Ｙとして捕捉されなかった標識抗体Ｒは、さらに移動を継続してバイオセンサ１０の周辺近傍に至る。この周辺近傍に至った標識抗体Ｒを確認することにより、被験液の展開が正常に行われたことを確認できる。
【００２３】
各測定エリアＡ１〜Ａ４の検出濃度範囲が、測定エリアＡ１が最も低濃度であり、測定エリアＡ２はやや高濃度であり、測定エリアＡ３はさらに高濃度であり、測定エリアＡ４が最も高濃度の場合、被験液中の抗原Ａの濃度は、以下のようにして求める。
測定エリアＡ１の結果表示部Ｄ１のみにサンドイッチ複合体Ｙが検出された場合は、結果表示部Ｄ１において検出されたサンドイッチ複合体Ｙの量に基づいて抗原Ａの濃度を求める。
測定エリアＡ２の結果表示部Ｄ２においてサンドイッチ複合体Ｙが検出され、測定エリアＡ３の結果表示部Ｄ３と測定エリアＡ４の結果表示部Ｄ４では検出されなかった場合は、結果表示部Ｄ２において検出されたサンドイッチ複合体Ｙの量に基づいて抗原Ａの濃度を求める。
測定エリアＡ３の結果表示部Ｄ３においてサンドイッチ複合体Ｙが検出され、測定エリアＡ４の結果表示部Ｄ４では検出されなかった場合は、結果表示部Ｄ３において検出されたサンドイッチ複合体Ｙの量に基づいて抗原Ａの濃度を求める。
測定エリアＡ４の結果表示部Ｄ４においてサンドイッチ複合体Ｙが検出された場合は、結果表示部Ｄ４において検出されたサンドイッチ複合体Ｙの量に基づいて抗原Ａの濃度を求めることも可能であるが、プロゾーン現象が生じている可能性があるので、被験液を希釈して、若しくは希釈倍率をさらに高くして、再度別のバイオセンサ１０を用いて試験を行うことが好ましい。
なお、サンドイッチ複合体Ｙが、いずれの測定エリアの結果表示部においても検出されない場合も、プロゾーン現象が生じている可能性があるので、注意が必要である。
【００２４】
なお、上記では、各測定エリアＡ１〜Ａ４の検出濃度範囲がいずれも互いに異なる場合を例にとって説明したが、総ての測定エリアの検出濃度範囲が同一でなければよい。例えば、測定エリアＡ１と測定エリアＡ２の検出濃度範囲を同一、かつ測定エリアＡ３と測定エリアＡ４の検出濃度範囲を同一とし、測定エリアＡ１および測定エリアＡ２の検出濃度範囲と、測定エリアＡ３および測定エリアＡ４の検出濃度範囲とが異なるようにしてもよい。
すなわち、いずれか1組の測定エリアにおいて、標識リガンドと測定対象成分との反応性、および固定リガンドと測定対象成分との反応性の少なくとも一方が、他の１以上の測定エリアにおける各反応性と異なるように調整されていればよい。
【００２５】
バイオセンサ１０は、検出濃度範囲が異なる複数の測定エリアを有しているので、全体として広汎な検出濃度範囲に対応することができる。そのため、被験液を希釈しなくても、何れかのエリアの検出濃度範囲が、被験液における抗原Ａの濃度をカバーする可能性が高い。
また、被験液における抗原Ａの濃度が高すぎても、低い希釈倍率で被験液を希釈すれば測定できるので、高希釈倍率とした場合よりも高い希釈精度が得られ、結果として高い精度で測定ができる。
【００２６】
また、測定対象成分のおよその濃度が不明であっても、一度に複数の検出濃度範囲を確認できるので、被験液を適切な濃度とするために、希釈倍率を変えて何度も試行錯誤を行う必要がなくなる。
また、本実施形態では、各測定エリアを区分する線分を、中心点Ｃから隣接する２つの頂点の中点に至る線分としたため、各測定エリアにおいて、中心点Ｃから１つの頂点に至る展開距離をとることができる。そのため、全体の面積を徒に大きくすることなく、充分な展開距離を得ることができる。また、各測定エリアの面積を均等にすることができる。
また、本実施形態では、４個の頂点を有する正方形としたので、大判のシート材料等から、無駄なく材料を切り出して製造が可能である。そのため、製造コストを抑制しやすい。
【００２７】
なお、本実施形態のバイオセンサ１０は、外形が４個の頂点を有する正方形であって、４個の測定エリアが設けられた構成としたが、外形をｎ個（但し、ｎは３以上の整数）の頂点を有する他の正多角形とし、ｎ個の各測定エリアが設けられた構成としてもよい。この場合も、各測定エリアを均等に設けるとともに、充分に展開距離を得るため、各測定エリアを区分する線分は中心点から隣接する２つの頂点の中点に至る線分とすることが好ましい。
また、外形をｍ個（但し、ｍは４以上の偶数）の頂点を有する正多角形とし、ｍ／２個の測定エリアを設ける構成としてもよい。この場合は、中心点Ｃから１つの頂点（但し、１つ置き）に至るｍ／２本の線分で区分すると、各測定エリアにおいて、中心点Ｃから１つの頂点に至る展開距離をとることができるので好ましい。
【００２８】
外形と測定エリアの数は、各々別個に設定できる。例えば、外形を２０超の頂点を有する多角形とし、測定エリアの数を１０以下とすることもできる。
吸収体の外形が正多角形の場合の頂点の数は偶数であることが好ましい。正多角形の中でも正方形、正六角形が材料を効率的に使用して製造できるので好ましく、製造が容易であることから、正方形が特に好ましい。
また、外形は必ずしも正多角形である必要は無く、例えば、円形とすることができる。
また、複数の測定エリアを区分する線分に添って被験液添加部が先端の位置となるように折り畳み、該被験液添加部を、被験液に浸漬して測定する場合は、折り曲げを容易にするため、測定エリアの数は偶数であることが好ましい。
測定エリアの数は、あまり大きく過ぎると各エリアの面積が小さくなりすぎ、実用的でないため、２０以下であることが好ましく１０以下であることがより好ましい。
【００２９】
また、本実施形態のバイオセンサ１０では、各標識部Ｒ１〜Ｒ４と結果表示部Ｄ１〜Ｄ４を、全体でリング状となるように、各々円弧状のものとしたが、いずれも必ずしも円弧状でなくともよく、例えば、各測定エリアを区分する線分間をつなぐ直線に添って設けてもよい。
また、本実施形態のバイオセンサ１０では、透明シート３が被験液添加部以外の全面で吸水体２を被覆する構成としたが、少なくとも標識部から結果表示部に至る部分が被覆されていればよい。例えば、周辺近傍において、吸水体２が露出する構成としてもよい。
さらに、基材シート１と透明シート３は必ずしも必須ではなく、いずれか一方、又は両方が無くてもよい。
また、吸水体２は、１葉のシートである必要はなく、例えば円形シートに１以上のリング状シートを重ねたものであってもよい。
【００３０】
また、本実施形態のバイオセンサ１０では、複数の測定エリアを区分する複数の線分の共通の始点を、中心点Ｃとしたが、共通の始点は、周辺を終点として線分を引ける限り、任意の点でよい。すなわち、複数の測定エリアは、周辺の内側の任意の点を始点として周辺を終点とする２以上の線分で区分されたものであればよい。
【符号の説明】
【００３１】
１…基材シート、２…吸水体、３…透明シート、４…被験液添加部、
１０…バイオセンサ、２０…ビーカー、
Ｔ１〜Ｔ４…頂点、Ｐ１〜Ｐ４…辺、Ｃ…中心点、Ｌ１〜Ｌ４…線分、
Ａ１〜Ａ４…測定エリア、Ｒ１〜Ｒ４…標識部、Ｄ１〜Ｄ４…結果表示部、
Ｍ１〜Ｍ４…マーカー部、Ａ…抗原、Ｒ…標識抗体、Ｄ…固定抗体、
Ｘ…複合体、Ｙ…サンドイッチ複合体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被験液中の測定対象成分を定量するためのバイオセンサおよび被験液の測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
免疫反応の特異性を利用した被験液中の測定対象成分を定量する分析方法は古くより実用化されている。とりわけメンブラン等の多孔質膜の面に沿って一端から他端へ流動させるラテラルフロー法（免疫クロマト法）のバイオセンサ（免疫クロマトセンサ）は、操作が簡便であり、分析に要する時間も短いことから一般的な検査ツールとして普及している。
免疫クロマトセンサで被験液中の測定対象成分（例えば抗原）を検出する方法としては、測定対象成分に対し特異的結合部位が異なる２種類の特異的結合物質（リガンド、例えば抗体）で分析対象成分を挟んで複合体を形成させるサンドイッチ法が一般的である。
【０００３】
例えば、一端が被験液を添加する被験液添加部とされた短冊状の展開層に、金コロイド等の標識を結合させた標識抗体を、被験液の展開に伴って溶出可能な状態で保持させると共に、標識を持たない固定化抗体をその下流側の検出ラインに溶出不能な状態で固定した免疫クロマトセンサが用いられている。
この免疫クロマトセンサによれば、まず、被験液中の抗原と標識抗体が結合した複合体（抗原-標識抗体）が生成するが、この複合体は、被験液の展開とともに検出ラインに至り、サンドイッチ複合体（固定化抗体−抗原-標識抗体）として検出ラインに捕捉される。捕捉されるサンドイッチ複合体の量は、被験液中の抗原濃度に対応するので、該複合体の標識を目視、その他で検知することにより、被験液中の抗原濃度を求めることができる。
【０００４】
ところが、捕捉されるサンドイッチ複合体の量が、被験液中の測定対象成分の濃度に対応する領域は狭く、測定対象成分の検出濃度範囲は１桁〜２桁に制約されている。被験液中の測定対象成分濃度が検出濃度範囲を超えると抗原−抗体反応は飽和し、それ以上の抗原−抗体反応が起こらなくなる。
さらに、被験液中の測定対象成分濃度が検出濃度範囲を大きく超えると、プロゾーン現象（測定対象成分過多による擬陰性）を生じ、実際の被験液中の測定対象成分が高濃度であるにも関わらず、見かけ上低濃度に値する結果が得られることがある。
【０００５】
そのため、測定対象成分の濃度が高い場合、事前に被験液を希釈する必要があった、希釈を行い、かつ高精度な定量を実施する為には、当然のことながら希釈精度が要求される。希釈操作、特に高倍率の希釈操作は通常化学的実験経験の乏しい不慣れな者にとっては極めて煩雑であり、精度良く希釈することは困難である。そのため、免疫クロマトセンサの使用者は、一定の経験がある者に限られる状況にあった。また、希釈精度を得るためには、専用の機器なども要していた。
また、測定対象成分のおよその濃度が不明であると、適切な希釈倍率を決めることも困難であり、検出濃度範囲に入る適切な濃度とするために、何度も試行錯誤を行わなければならないという問題もあった。
【０００６】
さらに、適切な希釈倍率ではなく、プロゾーン現象が生じているにも関わらず、そのことに気がつかなかった場合には、実際の被験液中の測定対象成分が高濃度であるにも関わらず、見かけ上の低濃度の結果を正しいと誤認してしまうことがある。例えば、臨床検査における測定の場合、検査結果に応じて患者に対する処方が選択されるため、極端な場合、生命の存続に関わる場合もあり、プロゾーン現象による偽陰性を真の陰性と誤認する可能性は、最も致命的課題である。
【０００７】
このプロゾーン現象を検知すると共に、より広い検出濃度範囲とするために、例えば、固定化抗体を固定した検出ラインを複数設けた免疫クロマトセンサ（特許文献１）が提案されている。
具体的には、一端が被験液を添加する被験液添加部とされた短冊状の展開層に、標識抗体を、被験液の展開に伴って溶出可能な状態で保持させると共に、その下流側に第１および第２の検出ラインを順次設け、それらの検出ラインに、測定対象である抗原に対する親和力が互いに異なる固定化抗体を各々固定したバイオセンサが提案されている。
このバイオセンサによれば、上流側に配置された第１の検出ラインにおける検出においてプロゾーン現象が生じた場合、その下流側に配置した第２の検出ラインで、そのことを検知できるとされている。
また、各々の検出ラインの固定化抗体の抗原との親和性を互いに異なるものとしたことにより、各々の検出ラインは、異なる検出濃度範囲を持つことになり、結果として、各検出ラインの検出濃度範囲を合わせた、広い範囲の濃度範囲に対応可能になるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第０３／０１４７４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１のバイオセンサでは、第１の検出ラインを通過した時点で、ある程度抗原濃度が変化してしまうので、第２の検出ラインで、正確な抗原濃度を求めることは困難であった。また、特許文献１では、検出ラインを３以上設けても良いとされているが、多数の検出ラインを設けるとバイオセンサ全体の長さが長くなり、毛細管現象だけで被験液を展開させることが困難になってくる。そのため、検出ラインの数には限界があり、検出濃度範囲の拡大効果は、限定的なものになっていた。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、広い検出濃度範囲にわたって、正確な濃度測定を簡便に行うことが可能なバイオセンサおよび被験液の測定方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を達成するために、本発明のバイオセンサおよび被験液の測定方法は以下のとおりである。
［１］任意の点から周辺に至る２以上の線分で区分された複数の測定エリアを有するシート状の吸水体を備え、吸水体の一方の面における前記任意の点およびその近傍が被験液添加部とされ、複数の測定エリアには、各々被験液添加部から離れる方向に向かって標識部および結果表示部が順に配置されて、被験液添加部に添加された被験液が吸水体を展開して標識部と結果表示部を順次湿潤するように構成され、各標識部には、被験液中の測定対象成分と特異的に結合する標識リガンドが、被験液の湿潤により溶出可能な状態で吸水体に担持され、各結果表示部には、被験液中の測定対象成分と特異的に結合する固定リガンドが、被験液の湿潤によっても溶出不能な状態で吸水体に固定され、各測定エリアにおける、標識リガンドと測定対象成分との反応性、および固定リガンドと測定対象成分との反応性の少なくとも一方は、他の１以上の測定エリアにおける各反応性と異なるように調整されていることを特徴とするバイオセンサ。
［２］吸水体の一方の面の被験液添加部以外の部分であって、少なくとも標識部から結果表示部に至る部分が、非透水性の透明シートで被覆されている［１］に記載のバイオセンサ。
［３］吸水体の他方の面が、非透水性の基材シートで被覆されている［１］または［２］に記載のバイオセンサ。
［４］複数の測定エリアには、各々さらにマーカー部が配置され、該マーカー部には、当該測定エリアによって測定可能な測定対象成分の検出濃度範囲を示す表示が付されている［１］〜［３］のいずれか一項に記載のバイオセンサ。
［５］吸水体はｎ個（但し、ｎは３以上の整数）の頂点を有する正多角形であり、ｎ個の測定エリアを有する［１］〜［４］のいずれか一項に記載のバイオセンサ。
［６］ｎ個の測定エリアを区分する２以上の線分は、各々吸水体の中心点から、隣接する２つの頂点の中点に至る線分である［５］に記載のバイオセンサ。
［７］請求項１〜６のいずれか一項に記載のバイオセンサを、複数の測定エリアを区分する前記線分に添って被験液添加部が先端の位置となるように折り畳み、該被験液添加部を、被験液に浸漬することを特徴とする被験液の測定方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のバイオセンサおよび被験液の測定方法によれば、広い検出濃度範囲にわたって、正確な濃度測定を簡便に行うことが可能なバイオセンサを提供することができる。そのため、当該バイオセンサによって、被験液を希釈せずに、また、希釈する場合も低い希釈倍率で被験液を測定できる。
しかも、測定対象成分のおよその濃度が不明であっても、複数の検出濃度範囲の何れかの範囲に入る可能性が高まるので、適切な濃度とするために、希釈倍率を変えて何度も試行錯誤を行う必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るバイオセンサの平面図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るバイオセンサの一使用形態の説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るバイオセンサにおける抗原抗体反応の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１および図２に基づき、本発明の一実施形態に係るバイオセンサ１０について説明する。バイオセンサ１０は、図１に示すように、平面形状が、４つの頂点Ｔ１〜Ｔ４を有し、４つの辺Ｐ１〜Ｐ４を周辺とする正方形であり、図２に示すように、層構成が基材シート１の上に、吸水体２および透明シート３が順次積層された構成とされている。
バイオセンサ１０は、その上面から見た中心点Ｃとその近傍が被験液添加部４とされている。この被験液添加部４において、透明シート３には円形の穴３ａが設けられ、吸水体２が露出するようになっている。
【００１４】
吸水体２は、被験液で湿潤可能な材料あればよく、例えば、濾紙、不織布、布、ガラス繊維等からなる多孔質膜を使用できる。
基材シート１は、吸水体２を補強できるものであれば特に限定はないが、非透水性の材質を用いることが好ましい。非透水性であることにより、検査担当者が被験液に接触することを避けることができ、血液、唾液、尿など感染のおそれがある溶液を被験液とする場合にも適切に取り扱うことができる。また、吸水体２の意図しない汚染を回避できる。
また、基材シート１は、不透明であることが好ましい。不透明であれば、基材シート１の外側からの光を遮断し、吸水体２における標識リガンドの観察が容易となる。基材シート１としては、例えば、乳白ポリエステルシートなどの不透明な樹脂フィルム、少なくとも一層は不透明な二層以上の樹脂をラミネートしたラミネートフィルム、紙を樹脂フィルムでラミネートしたラミネート紙等が使用できる。
透明シート３は、透明なシートであれば特に限定はない。ここで透明とは、後述の標識リガンドの標識物質からの信号を、透明シート３の外側から目視乃至は機械的に検出可能なことを意味する。透明シート３は、基材シート１と同様の理由で非透水性の材質を用いることが好ましい。透明シート３としては、例えば、透明ポリエステルシート、透明ポリプロピレンフィルムなどの透明な樹脂フィルム、透明な二層以上の樹脂をラミネートしたラミネートフィルム等が使用できる。
【００１５】
バイオセンサ１０は、中心点Ｃから各辺Ｐ１〜Ｐ４の中点（隣接する２つの頂点の中点）に至る線分Ｌ１〜Ｌ４によって４つの測定エリアＡ１〜Ａ４に区分されている。なお、中心点Ｃは、バイオセンサ１０の真の幾何学的な中心点であることが好ましい。ただし、本発明の効果を阻害しない範囲で、真の幾何学的中心点から、多少ずれていても差し支えない。
線分Ｌ１〜Ｌ４には、実線や破線等の印刷を施してもよいし、筋押し、ミシン目等の加工を施してもよい。印刷や加工を施すことにより、各測定エリアの境界を検査担当者が認識しやすくなる。また、線分Ｌ１〜Ｌ４に添った折り曲げも容易となる。印刷を施す場合、吸水体２に直接印刷を施してもよいし、基材シート１の吸水体２側や、透明シート３に印刷を施してもよい。筋押し、ミシン目等の加工を施す場合は、基材シート１、吸水体２、および透明シート３の積層体全体に対して施すことが加工の便宜上好ましい。
なお、線分Ｌ１〜Ｌ４に対する印刷や加工を施すことは必須ではない。すなわち、線分Ｌ１〜Ｌ４は、測定エリアＡ１〜Ａ４を区分するためにだけ想定される仮想線であってもよい。
【００１６】
各測定エリアＡ１〜Ａ４には、各々標識部Ｒ１〜Ｒ４が設けられている。標識部Ｒ１〜Ｒ４は各々円弧状であり、全体として中心点Ｃを中心とするリング状とされている。なお、各標識部Ｒ１〜Ｒ４は、互いに連続していてもよいし、離間していてもよい。
また、各測定エリアＡ１〜Ａ４には、標識部Ｒ１〜Ｒ４よりも各頂点Ｔ１〜Ｔ４側に、各々結果表示部Ｄ１〜Ｄ４が設けられている。結果表示部Ｄ１〜Ｄ４は各々円弧状であり、全体として中心点Ｃを中心とするリング状とされている。なお、各結果表示部Ｄ１〜Ｄ４は、互いに連続していてもよいし、離間していてもよい。
また、各測定エリアＡ１〜Ａ４には、結果表示部Ｄ１〜Ｄ４よりも各頂点Ｔ１〜Ｔ４側に、各々マーカー部Ｍ１〜Ｍ４が設けられている。
【００１７】
標識部Ｒ１〜Ｒ４には、被験液中の測定対象成分と特異的に結合する標識リガンドが、被験液の湿潤により溶出可能な状態で吸水体２に担持されている。
一方、結果表示部Ｄ１〜Ｄ４には、被験液中の測定対象成分と特異的に結合する固定リガンドが、被験液の湿潤によっても溶出不能な状態で吸水体２に固定されている。
本発明におけるリガンドは、ある特定の構造を有する物質（本発明の場合、測定対象成分）に特異的に結合する物質であり、抗原、抗体、核酸配列断片、エフェクター分子、レセプター分子、酵素とそのインヒビター、アビジン、ビオチン、糖鎖化合物、レクチン、アプタマー等が挙げられる。
測定対象成分とリガンドとの結合には、物理的吸着及び化学結合におけるイオン結合、共有結合、配位結合などが含まれる。
【００１８】
標識部Ｒ１〜Ｒ４に担持されている標識リガンドとは、それ自体が信号を発する標識物質が結合したリガンドである。ここで信号とは、目視乃至は機械的に検出可能な信号である。信号の種類としては、特定波長における吸収ないし放射（目視の場合可視域で確認される色）が好ましい。また、放射能、発光、リン光、蛍光などであってもよい。
標識物質としては、金コロイド、セレニウムコロイド等の金属コロイド、染料色素で着色した着色ラテックス粒子、蛍光色素で着色した蛍光ラテックス粒子、半導体ナノ粒子、その他、着色した脂質小胞（リポソーム）や小胞などが挙げられる。
一方、結果表示部Ｄ１〜Ｄ４に固定されている固定リガンドは、標識リガンドのリガンドとは異なる種類のリガンドであり、標識リガンドのリガンドとは、測定対象成分の異なる部分と結合するリガンドである。
【００１９】
各測定エリアにおける、標識リガンドと測定対象成分との反応性、および固定リガンドと測定対象成分との反応性の少なくとも一方は、他の測定エリアにおける各反応性と互いに異なるように調整されている。これにより、各測定エリアの結果表示部Ｄ１〜Ｄ４における測定対象成分の検出濃度範囲は、互いに異なるようになっている。
リガンドと測定対象成分との反応性は、例えば、結合に関与する適切なエピトープを選択したり、リガンドに測定対象成分との結合の立体障害となる基を導入したりすることにより調整できる。
標識リガンドと測定対象成分との反応性については、標識物質1つあたりに対するリガンドの結合量の大小によっても調整可能である。
【００２０】
マーカー部Ｍ１〜Ｍ４には、当該マーカー部が存在する測定エリアによって測定可能な測定対象成分の検出濃度範囲を示す表示が付されている。
表示は、検出濃度範囲を把握できるものであれば特に限定はなく、例えば、図１に示すような検出濃度範囲に対応するマークを付す他、検出濃度範囲に対応する色を付してもよい。さらに、検出濃度範囲を直接示す数値を記載してもよい。
表示は、吸水体２に直接印刷により付してもよいし、基材シート１の吸水体２側や、透明シート３に印刷により付してもよい。また、表示を行う位置は、結果表示部Ｄ１〜Ｄ４からの信号の検知を妨げない限り特に限定はない。吸水体２全体、若しくは基材シート１全体の色を測定エリア毎に変更してもよい。
【００２１】
バイオセンサ１０を用いて被験液中の測定対象成分を測定するには、図１のように、全体を広げた状態で被験液添加部４に被験液を滴下してもよいし、図３に示すように、透明シート３を外側として線分Ｌ１〜Ｌ４で被験液添加部４が先端の位置となるように４つ折りに折り畳み、露出した被験液添加部４を直接ビーカー２０等に入れた被験液Ｓに浸してもよい。
いずれの方法においても、被験液は、被験液添加部４から各頂点Ｔ１〜Ｔ４および周辺Ｐ１〜Ｐ４に向かって毛細管現象により湿潤（展開）していく。
【００２２】
図４に、被験液中の測定対象成分が抗原Ａであり、標識リガンドおよび固定リガンドは、各々標識抗体Ｒ、固定抗体Ｄである場合を例にとって、各測定エリアにおける反応の状態を示す。
バイオセンサ１０の被験液添加部４に対して被験液を滴下、又は被験液に被験液添加部４を浸すと、被験液添加部４に吸収された被験液は瞬時に周辺に向かって浸潤し、各標識部Ｒ１〜Ｒ４に担持されている標識抗体Ｒを被験液中に溶解または分散させて移動を継続する。被験液の中に抗原Ａが存在すれば標識抗体Ｒは移動する間にその抗原Ａと結合し、複合体Ｘ（標識抗体Ｒ−抗原Ａ）を形成する。
この複合体Ｘが各結果表示部Ｄ１〜Ｄ４に固定されている固定抗体Ｄに到達すると、複合体（標識抗体Ｒ−抗原Ａ）の抗原Ａが固定抗体Ｄと結合し、そこにサンドイッチ複合体Ｙ（固定抗体Ｄ−標識抗体Ｒ−抗原Ａ）が捕捉される。
この捕捉されたサンドイッチ複合体Ｙの量を、目視又は機械的に検出することにより、被験液中の抗原Ａの濃度を求めることができる。
なお、サンドイッチ複合体Ｙとして捕捉されなかった標識抗体Ｒは、さらに移動を継続してバイオセンサ１０の周辺近傍に至る。この周辺近傍に至った標識抗体Ｒを確認することにより、被験液の展開が正常に行われたことを確認できる。
【００２３】
各測定エリアＡ１〜Ａ４の検出濃度範囲が、測定エリアＡ１が最も低濃度であり、測定エリアＡ２はやや高濃度であり、測定エリアＡ３はさらに高濃度であり、測定エリアＡ４が最も高濃度の場合、被験液中の抗原Ａの濃度は、以下のようにして求める。
測定エリアＡ１の結果表示部Ｄ１のみにサンドイッチ複合体Ｙが検出された場合は、結果表示部Ｄ１において検出されたサンドイッチ複合体Ｙの量に基づいて抗原Ａの濃度を求める。
測定エリアＡ２の結果表示部Ｄ２においてサンドイッチ複合体Ｙが検出され、測定エリアＡ３の結果表示部Ｄ３と測定エリアＡ４の結果表示部Ｄ４では検出されなかった場合は、結果表示部Ｄ２において検出されたサンドイッチ複合体Ｙの量に基づいて抗原Ａの濃度を求める。
測定エリアＡ３の結果表示部Ｄ３においてサンドイッチ複合体Ｙが検出され、測定エリアＡ４の結果表示部Ｄ４では検出されなかった場合は、結果表示部Ｄ３において検出されたサンドイッチ複合体Ｙの量に基づいて抗原Ａの濃度を求める。
測定エリアＡ４の結果表示部Ｄ４においてサンドイッチ複合体Ｙが検出された場合は、結果表示部Ｄ４において検出されたサンドイッチ複合体Ｙの量に基づいて抗原Ａの濃度を求めることも可能であるが、プロゾーン現象が生じている可能性があるので、被験液を希釈して、若しくは希釈倍率をさらに高くして、再度別のバイオセンサ１０を用いて試験を行うことが好ましい。
なお、サンドイッチ複合体Ｙが、いずれの測定エリアの結果表示部においても検出されない場合も、プロゾーン現象が生じている可能性があるので、注意が必要である。
【００２４】
なお、上記では、各測定エリアＡ１〜Ａ４の検出濃度範囲がいずれも互いに異なる場合を例にとって説明したが、総ての測定エリアの検出濃度範囲が同一でなければよい。例えば、測定エリアＡ１と測定エリアＡ２の検出濃度範囲を同一、かつ測定エリアＡ３と測定エリアＡ４の検出濃度範囲を同一とし、測定エリアＡ１および測定エリアＡ２の検出濃度範囲と、測定エリアＡ３および測定エリアＡ４の検出濃度範囲とが異なるようにしてもよい。
すなわち、いずれか1組の測定エリアにおいて、標識リガンドと測定対象成分との反応性、および固定リガンドと測定対象成分との反応性の少なくとも一方が、他の１以上の測定エリアにおける各反応性と異なるように調整されていればよい。
【００２５】
バイオセンサ１０は、検出濃度範囲が異なる複数の測定エリアを有しているので、全体として広汎な検出濃度範囲に対応することができる。そのため、被験液を希釈しなくても、何れかのエリアの検出濃度範囲が、被験液における抗原Ａの濃度をカバーする可能性が高い。
また、被験液における抗原Ａの濃度が高すぎても、低い希釈倍率で被験液を希釈すれば測定できるので、高希釈倍率とした場合よりも高い希釈精度が得られ、結果として高い精度で測定ができる。
【００２６】
また、測定対象成分のおよその濃度が不明であっても、一度に複数の検出濃度範囲を確認できるので、被験液を適切な濃度とするために、希釈倍率を変えて何度も試行錯誤を行う必要がなくなる。
また、本実施形態では、各測定エリアを区分する線分を、中心点Ｃから隣接する２つの頂点の中点に至る線分としたため、各測定エリアにおいて、中心点Ｃから１つの頂点に至る展開距離をとることができる。そのため、全体の面積を徒に大きくすることなく、充分な展開距離を得ることができる。また、各測定エリアの面積を均等にすることができる。
また、本実施形態では、４個の頂点を有する正方形としたので、大判のシート材料等から、無駄なく材料を切り出して製造が可能である。そのため、製造コストを抑制しやすい。
【００２７】
なお、本実施形態のバイオセンサ１０は、外形が４個の頂点を有する正方形であって、４個の測定エリアが設けられた構成としたが、外形をｎ個（但し、ｎは３以上の整数）の頂点を有する他の正多角形とし、ｎ個の各測定エリアが設けられた構成としてもよい。この場合も、各測定エリアを均等に設けるとともに、充分に展開距離を得るため、各測定エリアを区分する線分は中心点から隣接する２つの頂点の中点に至る線分とすることが好ましい。
また、外形をｍ個（但し、ｍは４以上の偶数）の頂点を有する正多角形とし、ｍ／２個の測定エリアを設ける構成としてもよい。この場合は、中心点Ｃから１つの頂点（但し、１つ置き）に至るｍ／２本の線分で区分すると、各測定エリアにおいて、中心点Ｃから１つの頂点に至る展開距離をとることができるので好ましい。
【００２８】
外形と測定エリアの数は、各々別個に設定できる。例えば、外形を２０超の頂点を有する多角形とし、測定エリアの数を１０以下とすることもできる。
吸収体の外形が正多角形の場合の頂点の数は偶数であることが好ましい。正多角形の中でも正方形、正六角形が材料を効率的に使用して製造できるので好ましく、製造が容易であることから、正方形が特に好ましい。
また、外形は必ずしも正多角形である必要は無く、例えば、円形とすることができる。
また、複数の測定エリアを区分する線分に添って被験液添加部が先端の位置となるように折り畳み、該被験液添加部を、被験液に浸漬して測定する場合は、折り曲げを容易にするため、測定エリアの数は偶数であることが好ましい。
測定エリアの数は、あまり大きく過ぎると各エリアの面積が小さくなりすぎ、実用的でないため、２０以下であることが好ましく１０以下であることがより好ましい。
【００２９】
また、本実施形態のバイオセンサ１０では、各標識部Ｒ１〜Ｒ４と結果表示部Ｄ１〜Ｄ４を、全体でリング状となるように、各々円弧状のものとしたが、いずれも必ずしも円弧状でなくともよく、例えば、各測定エリアを区分する線分間をつなぐ直線に添って設けてもよい。
また、本実施形態のバイオセンサ１０では、透明シート３が被験液添加部以外の全面で吸水体２を被覆する構成としたが、少なくとも標識部から結果表示部に至る部分が被覆されていればよい。例えば、周辺近傍において、吸水体２が露出する構成としてもよい。
さらに、基材シート１と透明シート３は必ずしも必須ではなく、いずれか一方、又は両方が無くてもよい。
また、吸水体２は、１葉のシートである必要はなく、例えば円形シートに１以上のリング状シートを重ねたものであってもよい。
【００３０】
また、本実施形態のバイオセンサ１０では、複数の測定エリアを区分する複数の線分の共通の始点を、中心点Ｃとしたが、共通の始点は、周辺を終点として線分を引ける限り、任意の点でよい。すなわち、複数の測定エリアは、周辺の内側の任意の点を始点として周辺を終点とする２以上の線分で区分されたものであればよい。
【符号の説明】
【００３１】
１…基材シート、２…吸水体、３…透明シート、４…被験液添加部、
１０…バイオセンサ、２０…ビーカー、
Ｔ１〜Ｔ４…頂点、Ｐ１〜Ｐ４…辺、Ｃ…中心点、Ｌ１〜Ｌ４…線分、
Ａ１〜Ａ４…測定エリア、Ｒ１〜Ｒ４…標識部、Ｄ１〜Ｄ４…結果表示部、
Ｍ１〜Ｍ４…マーカー部、Ａ…抗原、Ｒ…標識抗体、Ｄ…固定抗体、
Ｘ…複合体、Ｙ…サンドイッチ複合体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の点から周辺に至る２以上の線分で区分された複数の測定エリアを有するシート状の吸水体を備え、
吸水体の一方の面における前記任意の点およびその近傍が被験液添加部とされ、
複数の測定エリアには、各々被験液添加部から離れる方向に向かって標識部および結果表示部が順に配置されて、被験液添加部に添加された被験液が吸水体を展開して標識部と結果表示部を順次湿潤するように構成され、
各標識部には、被験液中の測定対象成分と特異的に結合する標識リガンドが、被験液の湿潤により溶出可能な状態で吸水体に担持され、
各結果表示部には、被験液中の測定対象成分と特異的に結合する固定リガンドが、被験液の湿潤によっても溶出不能な状態で吸水体に固定され、
各測定エリアにおける、標識リガンドと測定対象成分との反応性、および固定リガンドと測定対象成分との反応性の少なくとも一方は、他の１以上の測定エリアにおける各反応性と異なるように調整されていることを特徴とするバイオセンサ。
【請求項２】
吸水体の一方の面の被験液添加部以外の部分であって、少なくとも標識部から結果表示部に至る部分が、非透水性の透明シートで被覆されている請求項１に記載のバイオセンサ。
【請求項３】
吸水体の他方の面が、非透水性の基材シートで被覆されている請求項１または２に記載のバイオセンサ。
【請求項４】
複数の測定エリアには、各々さらにマーカー部が配置され、該マーカー部には、当該測定エリアによって測定可能な測定対象成分の検出濃度範囲を示す表示が付されている請求項１〜３のいずれか一項に記載のバイオセンサ。
【請求項５】
吸水体はｎ個（但し、ｎは３以上の整数）の頂点を有する正多角形であり、ｎ個の測定エリアを有する請求項１〜４のいずれか一項に記載のバイオセンサ。
【請求項６】
ｎ個の測定エリアを区分する２以上の線分は、各々吸水体の中心点から、隣接する２つの頂点の中点に至る線分である請求項５に記載のバイオセンサ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のバイオセンサを、複数の測定エリアを区分する前記線分に添って被験液添加部が先端の位置となるように折り畳み、該被験液添加部を、被験液に浸漬することを特徴とする被験液の測定方法。
【請求項１】
任意の点から周辺に至る２以上の線分で区分された複数の測定エリアを有するシート状の吸水体を備え、
吸水体の一方の面における前記任意の点およびその近傍が被験液添加部とされ、
複数の測定エリアには、各々被験液添加部から離れる方向に向かって標識部および結果表示部が順に配置されて、被験液添加部に添加された被験液が吸水体を展開して標識部と結果表示部を順次湿潤するように構成され、
各標識部には、被験液中の測定対象成分と特異的に結合する標識リガンドが、被験液の湿潤により溶出可能な状態で吸水体に担持され、
各結果表示部には、被験液中の測定対象成分と特異的に結合する固定リガンドが、被験液の湿潤によっても溶出不能な状態で吸水体に固定され、
各測定エリアにおける、標識リガンドと測定対象成分との反応性、および固定リガンドと測定対象成分との反応性の少なくとも一方は、他の１以上の測定エリアにおける各反応性と異なるように調整されていることを特徴とするバイオセンサ。
【請求項２】
吸水体の一方の面の被験液添加部以外の部分であって、少なくとも標識部から結果表示部に至る部分が、非透水性の透明シートで被覆されている請求項１に記載のバイオセンサ。
【請求項３】
吸水体の他方の面が、非透水性の基材シートで被覆されている請求項１または２に記載のバイオセンサ。
【請求項４】
複数の測定エリアには、各々さらにマーカー部が配置され、該マーカー部には、当該測定エリアによって測定可能な測定対象成分の検出濃度範囲を示す表示が付されている請求項１〜３のいずれか一項に記載のバイオセンサ。
【請求項５】
吸水体はｎ個（但し、ｎは３以上の整数）の頂点を有する正多角形であり、ｎ個の測定エリアを有する請求項１〜４のいずれか一項に記載のバイオセンサ。
【請求項６】
ｎ個の測定エリアを区分する２以上の線分は、各々吸水体の中心点から、隣接する２つの頂点の中点に至る線分である請求項５に記載のバイオセンサ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のバイオセンサを、複数の測定エリアを区分する前記線分に添って被験液添加部が先端の位置となるように折り畳み、該被験液添加部を、被験液に浸漬することを特徴とする被験液の測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−１１３７１１（Ｐ２０１３−１１３７１１Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６０１０５（Ｐ２０１１−２６０１０５）
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
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