解決策
1940年代から1950年代初頭にかけて、患者の尿中のブドウ糖を検査するには、小さな湿式化学的手順が必要だった。試験管の中で尿と試薬錠剤を混ぜ、色の変化を観察するのである。Miles Laboratories自身のClinitest錠剤は1941年に導入され、従来のBenedict試薬法(ブンゼンバーナー不要)を大きく改善したが、検査を行うには依然として試験管、尿検体を量るスポイト、そして次の患者の前にガラス器具を洗うことが必要だった。日常的に行いたい検査にとって、これは実際の負担だった。
MilesのAmes部門に所属する夫婦の生化学者チーム、AlfredとHelen Freeは、錠剤と試験管による検査そのものを何年もかけて改良した。より高感度にし、Acetestと呼ばれる第二の試薬によってブドウ糖だけでなくケトン体も検出できるようにした。改良はすべて、試薬を固体の形にし、尿をスポイトで試験管に量り取り、色を目視で読むという同じ基本装置の範囲内にとどまった。この問題に取り組んだ誰も、試験管とスポイトが本当に必要なのかどうかを疑問視していなかった。
達成したこと
試薬化学をろ紙に埋め込み、尿に浸したスティックがスポイトと試験管に取って代わった。二酵素反応によりブドウ糖特異性が保たれた。
うまくいった理由
試薬をスティックに埋め込むことで、浸して引き上げるだけで反応が始まるため、尿量を量る必要がなくなった。
試験管がなければ患者間で洗うガラス器具もなくなり、日常検査の大きな負担が取り除かれた。
ブドウ糖に特異的な酵素反応により精度が高く保たれたため、より簡便な形式は試験管検査を補うだけでなく置き換えることができた。
携帯可能なスティックにより、検査は病院の検査室から医師の診察室や家庭へと移り、検査を行える場所が広がった。
応用できること
ある工程に容器、正確な投与量、洗浄が必要な場合、有効成分を検体が直接触れる使い捨ての基材に埋め込めないか問うてみよ。
その後
浸して読む検査は、試験管、スポイト、ガラス器具の洗浄、そしてあらゆる計量の必要性をなくした。医師、看護師、やがては家庭の患者が、実験器具を一切使わずに1本のスティックから測定値を得られるようになった。Milesは同じ浸漬スティックの原理をタンパク質(Albustix、1957年)に広げ、次いで複数の試薬を1本のスティックに組み合わせ(Uristix、1957年)、最終的には1981年までに10項目検査スティックMultistix 10 SGに到達した。
出典をたどる
出典
- Helen Free Advanced Diagnostic Chemistry National Inventors Hall of Fame · invent.org
- Helen M. Free and Alfred Free Science History Institute · sciencehistory.org