N°004 · 妊娠検査薬医療アドバイスではありません

妊娠検査薬の仕組み

多くの妊娠検査薬に出るピンク色の線は、金の粒子でできています。その仕組みを解説します。

家庭用の妊娠検査薬が探すのは、胚が子宮の壁に着床するとつくられるホルモン、hCGです。尿は毛細管現象によって試験紙を伝って移動し、幅約40ナノメートルの金の粒をつけた抗体を運びます。hCGがこの抗体をテストラインにつなぎとめる場所に金が積み重なり、ピンク色の線になります。

妊娠検査薬の仕組み

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試験紙、数滴の尿、そして多くの検査薬では本物の金の粒。これらがどのようにして、妊娠に関わるホルモンの1つを見つけ出すのかを解説します。

検査薬が探すホルモン

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hCG（ヒト絨毛性ゴナドトロピン）は、受精から6～12日後に胚が子宮の壁に着床すると、初期の胎盤でつくられます。その一部が尿に出てきます。

スティックの中身

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一般的には、4つの部分が一列に並んでいます。尿を吸い取る部分、乾燥させた金の粒子をためておく部分、目に見えない2本のラインがあるメンブレン（膜）、そして残りを吸収する末端のパッドです。

尿がひとりでに動く仕組み

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ポンプはありません。毛細管現象（ペーパータオルがこぼれた水を吸い取るときに働く、引き込む力）が、尿を試験紙に沿って引き寄せ、乾いた金の粒子も一緒に押し流します。

ピンク色はどこから来るのか

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幅約40ナノメートル（1ナノメートルは100万分の1ミリメートル）の金の粒が、抗体（特定の1つの標的をつかむタンパク質）を運びます。これほど小さな金の粒は緑色の光を吸収するため、線状に集まるとピンク色に見えます。

テストラインができる仕組み

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hCGには2つの部分があります。金の粒をつけた抗体が一方をつかみ、テストラインに固定された抗体がもう一方をつかみます。両方をつなげられるのはhCGだけなので、そこに金が集まります。

コントロールラインが示すもの

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2本目のラインには、ホルモンの有無に関係なく、金の粒をつけた抗体そのものを捕まえる抗体があります。このラインは、十分な量の尿がテストラインを通過したことを示します。コントロールラインが出なければ、検査は無効です。

早すぎる検査が失敗しうる理由

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多くの検査薬は、hCGが1ミリリットルあたり10～25ミリ国際単位（mIU/mL）で反応します。生理予定日の当日には、妊娠している女性100人中10～20人が陰性になります。

試験紙以前：マウス、ウサギ、カエル

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1920年代後半から、検査機関では尿をマウスやウサギ、カエルに注射していました。家庭用キットは1970年代に登場し、結果が出るまで2時間かかりました。今の試験紙なら数分です。

こういう仕組みです。

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医療アドバイスではありません

健康に関する話題は、一般的な情報提供のみを目的として解説しています。医療アドバイスではありません。ご自身の状況については、医師または薬剤師に相談してください。

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出典

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  1. In many tests the pink line is made of gold particles ("colloidal gold conjugate", "form a pink line")accessdata.fda.gov

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  1. hCG (human chorionic gonadotropin) is made by the early placenta after the embryo attaches; it first appears 6 to 12 days after ovulation; some passes into urinepubmed.ncbi.nlm.nih.gov
  2. hCG (human chorionic gonadotropin) is made by the early placenta after the embryo attaches; it first appears 6 to 12 days after ovulation; some passes into urinesciencedaily.com
  3. hCG (human chorionic gonadotropin) is made by the early placenta after the embryo attaches; it first appears 6 to 12 days after ovulation; some passes into urinefda.gov
  4. The embryo attaches by the side that carries the inner cell massfrontiersin.org

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  1. A typical strip has four parts in a row: sample pad, conjugate (gold) pad, nitrocellulose membrane with the T and C lines, end (absorbent) pad, on a plastic backingmdpi.com
  2. A typical strip has four parts in a row: sample pad, conjugate (gold) pad, nitrocellulose membrane with the T and C lines, end (absorbent) pad, on a plastic backingcdn.shopify.com

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  1. No pump: capillary flow moves the sample and the dried gold; most tests are read after about 3 to 5 minutes (follow the leaflet)accessdata.fda.gov
  2. No pump: capillary flow moves the sample and the dried gold; most tests are read after about 3 to 5 minutes (follow the leaflet)fda.gov

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  1. Gold particles about 40 nm wide carry antibodies; at that size they absorb green light (peak about 520 to 530 nm), so a line of them looks pinksigmaaldrich.com
  2. Gold particles about 40 nm wide carry antibodies; at that size they absorb green light (peak about 520 to 530 nm), so a line of them looks pinkcdn.shopify.com

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  1. Gold-tagged antibody grabs the beta part of hCG; the antibody fixed on the test line grabs the alpha part; the alpha part is also in LH, FSH and TSHaccessdata.fda.gov
  2. Gold-tagged antibody grabs the beta part of hCG; the antibody fixed on the test line grabs the alpha part; the alpha part is also in LH, FSH and TSHncbi.nlm.nih.gov

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  1. The control line catches the gold-tagged antibodies themselves; it shows enough sample flowed past the test zone ("adequate sample volume and proper wicking"); no control line means an invalid testaccessdata.fda.gov
  2. The control line catches the gold-tagged antibodies themselves; it shows enough sample flowed past the test zone ("adequate sample volume and proper wicking"); no control line means an invalid testaccessdata.fda.gov

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  1. Many tests react at 10 to 25 mIU/mL; on the first day of a missed period, 10 to 20 in 100 pregnant women test negativeaccessdata.fda.gov
  2. Many tests react at 10 to 25 mIU/mL; on the first day of a missed period, 10 to 20 in 100 pregnant women test negativeaccessdata.fda.gov
  3. Many tests react at 10 to 25 mIU/mL; on the first day of a missed period, 10 to 20 in 100 pregnant women test negativefda.gov
  4. Many tests react at 10 to 25 mIU/mL; on the first day of a missed period, 10 to 20 in 100 pregnant women test negativescholars.duke.edu
  5. The hCG curves are schematic (implantation timing varies); the axis counts days after ovulationpubmed.ncbi.nlm.nih.gov

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  1. Mouse test from the late 1920s, then rabbits and frogs (frogs laid eggs 8 to 12 hours later); "the rabbit died" whatever the result; home kits in the 1970s took about two hours; the 1988 one-step stick took three minuteshistory.nih.gov
  2. Mouse test from the late 1920s, then rabbits and frogs (frogs laid eggs 8 to 12 hours later); "the rabbit died" whatever the result; home kits in the 1970s took about two hours; the 1988 one-step stick took three minutesijdb.ehu.eus
  3. Mouse test from the late 1920s, then rabbits and frogs (frogs laid eggs 8 to 12 hours later); "the rabbit died" whatever the result; home kits in the 1970s took about two hours; the 1988 one-step stick took three minutesogmagazine.org.au
  4. Mouse test from the late 1920s, then rabbits and frogs (frogs laid eggs 8 to 12 hours later); "the rabbit died" whatever the result; home kits in the 1970s took about two hours; the 1988 one-step stick took three minutessmithsonianmag.com
  5. Mouse test from the late 1920s, then rabbits and frogs (frogs laid eggs 8 to 12 hours later); "the rabbit died" whatever the result; home kits in the 1970s took about two hours; the 1988 one-step stick took three minutescollection.sciencemuseumgroup.org.uk