使ったことがある方にも、使ったことがない方にも妊娠検査薬の仕組みはあまり知られていないと思います。世界最初の妊娠検査薬は紀元前のエジプトにまでさかのぼります。エジプトでは小麦と大麦の種子に排尿し、もしどちらかが発芽すれば、妊娠の発覚。もし小麦がより早く発芽したら、女の子、もし大麦が早く発芽したら男の子と言われていました。科学者は、妊娠中の女性の尿にはより多くのエストロゲンが含まれるため、麦の種子の生長を促進され、妊娠検査薬として使われたという仮説を立てています。紀元前のエジプトからは大幅な進化を遂げた現在の妊娠検査薬も、完璧なものではありません。飲料が妊娠の初期段階に分泌されるhCGホルモンの濃度を薄めたりして、偽の陰性反応が生じる可能性もあります。また、外受精の注射、子宮外妊娠、または子宮癌や卵巣癌が原因で偽の陰性反応が出ることも。妊娠検査の結果を待っているとき、数分が永遠のように感じられるかもしれません。しかし、そのほんのわずかの間にとてつもない科学的な作用が起きているのです。（TED-Ed 2015より）
参照動画How do pregnancy tests work? - Tien Nguyen
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紀元前のエジプトにおける妊娠検査法
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初期の妊娠検査は、紀元前1350年のエジプトにさかのぼります。エジプト人によれば、あなたがしなければいけないことは、小麦と大麦の種子に排尿し、そして待つことだったそうです。もし、どちらかが発芽すれば、おめでとうございます、妊娠の発覚です。もし小麦がより早く発芽したら、女の子、もし大麦が早く発芽したら男の子、と言われていました。
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1963年に、この妊娠検査を再現する小規模な研究が行われました。赤ちゃんの性別を確実に予測することはできなかったものの、立派にも70％の正確性で妊娠を予測できることがわかりました。
科学者たちは、妊娠中の女性の尿にはより多くのエストロゲンが含まれるため、麦の種子の生長を促進することができ、妊娠検査が働いたと仮説をたてました。
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今では、この古代的な手法が、当たり前にとらえられています。なぜなら現代の妊娠検査では、高精度の結果がたったの数分で手に入るようになっているからです。一体、それはどのように動作しているのでしょうか。
妊娠検査キットにおける3つのステップ
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市販の妊娠検査キットは、すべて、あるひとつのことが検出されるように作られています。それは、hCGホルモン（ヒト絨毛性ゴナドトロピン）です。hCGは、妊娠の初期段階に分泌されます。
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そして、hCGは体に電話をかけ、その月は月経を起こさないように伝えます。妊娠が進むにつれ、hCGは、母体から赤ちゃんに栄養を供給する、胎盤の生成をサポートします。
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妊娠検査は、尿を妊娠検査キットのストリップにつけることから始まります。尿が吸収性繊維を移動すると、それぞれ重要な役割を果たす3つのゾーンを横切ることになります。
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尿が、第一のゾーンである反応ゾーンに達すると、抗体と呼ばれるY字型のたんぱく質が、hCGと結合します。便利な酵素は、これらの抗体に添付されています。酵素は、これからの道のりで重要になる、色素分子を反応させる能力を持っています。
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その後、尿はすべてのAB1酵素を集め、結果が表示される検査ゾーンまで運びます。検査ゾーンには、5つの結合部位のひとつにhCGを結合させる、複数のY字型の抗体が固定されています。科学者たちは、この検査方法をサンドイッチ法と呼んでいます。
hCGが存在する場合、それはAB1酵素とAB2酵素との間に挟まれ、検査ゾーンに接着します。酵素に添付されている色素分子が、この仕事を行います。
そして、可視化パターンを作成します。hCGがない場合は、尿及び酵素の波はそのまま流れていくでしょう。
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最後のゾーンとして、制御ゾーンがあります。その他のすぐれた実験と同様に、このステップでは、検査が正常に動作しているかを確認します。
AB1酵素はhCGを見たことがないかどうか。または、AB酵素自体が余分にありすぎないかどうか。反応ゾーンのY字型抗体は供給過多になっているため、すべての未結合AB１酵素は、制御ゾーンで取り除かれ、色素分子がより活性化するようにします。
偽の陰性・陽性反応が発生するケースとは？
妊娠検査薬に何の表示もされなかった場合は、結果は陰性です。この方法は、非常に信頼できるものでありますが、完全に正しいものではありません。
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例えば、偽の陰性が発生する可能性があります。hCGの濃度が検出するために十分な高さがないような場合です。hCGは分泌され始めて、濃度が2〜3日ごとに倍に増えていきます。そのため、早期だと発見しにくい可能性があります。また、飲料が濃度を薄める可能性もあります。医者が朝一番に検査することを勧めるのはそのためです。
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一方で偽の陽性反応が、違った出所のhGCから検出されることもあります。例えば体外受精の注射、子宮外妊娠、または子宮癌や卵巣癌といった特定の癌が原因となりえます。
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このような例では、妊娠検査キットが男性でも陽性を示すことを可能にします。
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女性にとって、妊娠の有無を正確に知る一番の方法は、病院に行くことです。医者もhCGを確認するのですが、より高精度かつ定量的な検査で、彼らはより正確なhCGの血中濃度を見極めることができます。
妊娠検査の結果を待っているとき、数分が永遠のように感じられます。しかし、そのほんのわずかの間に、あなたは科学的方法のパワーを目の当たりにしているのです。そしてまた、科学の技術を感じられる瞬間でもあります。
小さな妊娠検査キットが、あなたの質問を聞き入れ、実験を行い、あなたの仮説を確認するために結果を分析します。何よりも、あなたは古代エジプト時代のように、次の収穫期を待つ必要はないのです。
引用元：
妊娠検査薬は何に反応しているの？ 間違った結果が出る理由と合わせて解説(ログミー)