分析測試元件及其制造方法技術

本發明專利技術涉及一種分析試驗元件，其具有設計為化學檢測層（１４）的表面，在該表面上設有用于平面分配液體樣品的擴展網（１６），其中所述擴展網具有長絲結構。根據本發明專利技術還提出擴展網（１６）至少在其面對所述檢測層（１４）的表面上具有氧化的金屬層（２０）。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】本專利技術涉及具有親水改性表面的分析測試元件。此外本專利技術還涉及這種測試元件 的制造方法。分析測試元件特別是例如以分離的測試條或帶狀測試材料的形式(參見 EP1039298B1,EP1593434A2)被用于快速定性及定量分析測定液體試樣的組分，或用在綜合 系統中，其中在所述綜合系統中測試元件與取樣裝置相連。作為檢測層的測試元件表面是 用適于期望的分析的干化學品制備的。重要的應用領域有例如醫學診斷和環境分析。為簡化其生產和降低生產成本，以及出于構件穩定性的原因，傳統的測試元件通 常由塑料制造。因此它們具有比較疏水的表面。DE 19753848 Al記述了生產表面涂層的方法和使用表面涂層來提高物件的表面 張力。這些物件可以例如為分析測試元件，其中試樣液體被從試樣施加位置輸送到測定位 置，其中在輸送方向上檢測位置位于試樣施加位置下游。所述表面涂層是通過沉積一層可 被水氧化的至少一種元素或可被水氧化的合金并隨后用沸水或水蒸汽對所沉積的層加以 作用獲得的。所有那些其表面在未涂覆狀態下比在涂覆、處理后狀態下具有更低親水性的 物件，如塑料、金屬、玻璃、陶瓷、紙、無紡織物、紙板等，都可作為待涂覆的物件，其中所述物 件可以是任何構造的，例如平面的、立體的、多孔的等等。因此DE 19753848 Al記述了生成親水性表面以使試樣由于潤濕而在其上擴展并 由此在毛細管力驅動下在兩個這種表面之間在某一方向上移動。兩個表面是拓撲可比的， 它們在功能上也是相同的且不接觸。它們僅用于從樣品施加位置向測定位置輸送液體。由于含水試樣應當良好地潤濕表面，所以為此在表面上提供有擴展劑，例如以涂 有潤濕劑的擴展網的形式。擴展網在特別是測試條中的應用是已知的。它們通常為具有用于親水化的表面活 性劑涂層的由塑料纖維制成的織物、針織物等。為此通常使用陰離子型或中性表面活性劑 例如DONS(多庫酯鈉)。然而，這些涂層的品質常有差異，并且材料結構越精細就會變得越 難以實現。特別是，由于溶解的表面活性劑的毛細干燥效應，在網中會出現聚積區和貧化 區。此外許多表面活性劑有蠕變的傾向。另外，EP 1037717 Bl提出，通過用金屬材料進行平面涂覆并隨后用水氧化該材料 對塑料表面加以親水化。本專利技術的目的在于提供具有親水改性表面的通用測試元件或長絲結構，其可以用 最少的成本和以可再現的品質制造。為實現此目的，提出了獨立權利要求中所述的特征組合。由從屬權利要求可以得 到本專利技術的優選實施方案和進一步改進。術語“擴展網“在本專利技術的范圍內應明確理解為適于擴展或分配或傳遞目的的所 有長絲結構的通稱。其中包括特別是織物、針織物、編織物和無紡織物。術語"長絲"包括 單絲以及均一或不均一材料基體和尺寸的復絲。應該提到，樣品穿過所述長絲結構傳遞。在本專利技術的范圍內“分析測試元件“應理解為用于醫學和非醫學目的的所有與載 體結合的測試。在這些與載體結合的測試中，檢測試劑嵌在與液體試樣發生接觸的載體的適當層中。當存在目標分析物時液體試樣與試劑的反應產生可檢測信號，如可測量的電信 號或可用肉眼或借助于儀器(例如通過反射測光術或熒光測光術)分析的顏色突變。根據本專利技術所提供的擴展網位于測試元件的化學檢測層上。因此，施加的試樣液 體被通過毛細管作用從根據本專利技術所提供的擴展網輸送到化學檢測層，并且在擴展網與檢 測層的接觸部位被同樣通過毛細管力在檢測層上擴展或分散。因此，擴展網充當液體試樣 在幾何/拓撲和功能上不同的表面即化學檢測層上的目標位置處的無定向(各向同性)平 面分散的輔助手段。在此過程中，由于擴展網相對于檢測層限定出許多變化的毛細活性空 隙和毛細間隙，其中由于長絲的表面輪廓和其空間排列，使得所述毛細活性空隙和毛細間 隙整體上的走向基本上是不定向的，所以樣品的期望的中間存儲和平面擴展僅發生在與擴 展網的相互作用中。根據本專利技術為測試元件提供的分別親水化的擴展網制造簡單，且可以毫不費力地 引入到所有現有的測試系統(例如測試條、綜合測試系統)中去。特別是它們可以毫無問 題地甚至單個地粘貼而不干擾親水化層。可以以可再現的質量獲得并簡單地控制親水化。 在此過程中根本不需要表面活性劑。可以制造出具有極細結構化的親水性擴展網的測試元 件。根據本專利技術所提供的擴展網可由金屬或塑料長絲或其組合制造。塑料長絲或由其 制成的成品擴展網被以已知方式例如通過濺射、金屬蒸發、電鍍或從溶解的金屬化合物沉 積而配備有金屬涂層。可以使用任何含金屬的材料，即純金屬、合金和含金屬的混合物。此 外，也可以施加一或多個金屬層。按上面所述處理過的已知的、可商購的塑料制成的擴展網 也適合用作根據本專利技術所提供的擴展網。氧化可以特別是用水、堿金屬或堿土金屬氫氧化物、氧氣、過氧化氫、臭氧、在有大 氣氧的存在下加熱或硫化合物來進行。至少金屬材料的表面被氧化(例如通過勃姆石法使 用熱水或水蒸汽)。金屬材料也可直接被含硫化合物氧化。此外，可以用含硫化合物對產生 的含氧的金屬化合物進行后處理，并將其完全或部分轉化為含硫的金屬化合物。成品涂層(在下文中簡寫為"MeO層“或"MeS層“)由所述均質的含金屬層以規 定的層的形式形成。在MeO或MeS層的生成過程中，未觀察到聚積區或貧化區的形成。只 有在本來沒有金屬的地方例如在長絲的接觸點處才會形成貧化區。成品MeO層或MeS層具 有化學結合在其表面上的氧、羥基或硫完全或部分代替氧和/或極薄的吸附水層，從而產 生親水性。成品MeO層或MeS層牢牢地附著在長絲上。未觀察到傳統的表面活性劑涂層中 例如由于干燥或蠕變效應而可能發生的涂層密度差異和親水層遷移。因此即使是在極細結 構化的精細擴展網的情況下對于施加的樣品來說潤濕行為也可再現地穩定。傳統的擴展網，即用潤濕劑親水化的擴展網，通常由于所述潤濕劑而相對于粘合 劑具有較低的粘合強度，因此在某些情形下必須在潤濕劑需求和粘合穩定性之間尋求折 中。然而，由于不管所述MeO層是純MeO層還是隨后用另外的試劑(例如潤濕劑)改 性過的MeO表面，其都充當粘合劑的粘附促進劑，所以MeO涂覆的擴展網可以比傳統的擴展 網更持久地通過粘合劑固定。在此工藝中粘合劑在與待粘貼的擴展網發生接觸時可以像通常一樣位于另一個 層上，例如位于雙面膠帶(例如丙烯酸酯粘合劑或生橡膠粘合劑)上。不過，粘合劑也可以通過預先引入擴展網中的規定位置而變成擴展網本身的組成 部分。用這種方式預先制造的擴展網可以包含粘合劑，其中所述粘合劑例如以在有機溶劑 中的溶解形式施加然后干燥。由此，可以施加例如熱熔粘合劑的溶液(溶解在例如甲基乙基酮、甲苯中的聚乙 酸乙烯酯、聚乙烯酯)，這在所述網的加工中導致牢固且同時平坦的粘結(不會由于膠帶而 額外增加組件高度)。所述粘合劑溶液可通過已知的方法施加。例如借助于適合噴墨的方法的極精確的 計量也是可以想象的。在此過程中可以以適當的方式(例如通過著色)標記粘合劑，以便 在后續加工中實現自動化的精確定位。為了完整起見，應當提到的是，即使只是在某些點或作為額外的手段，也可以通過 擴展網本身的熔融粘合來進行固定。因此，可用各種溶解在溶劑中的熱熔型粘合劑涂覆涂有MeO的擴展網，干燥并隨 后用熱方法粘合。還可以用PET箔焊接涂有MeO的擴展網。在另一實驗中，以規定壓力將一條普通的膠帶本文檔來自技高網...

【技術保護點】
分析試驗元件，其具有設計為化學檢測層（１４）的表面和位于其上的用于將液體樣品平面分配在檢測層（１４）上的擴展網（１６），其中所述擴展網具有長絲結構，特征在于所述擴展網（１６）至少在其面對所述檢測層（１４）的表面上具有氧化了的金屬層（２０）。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：O富爾斯特，
申請(專利權)人：霍夫曼拉羅奇有限公司，
類型：發明
國別省市：CH