毛细管传输液体的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于在二个相对放置的，基本上是平面的层之间毛细管传输液体的装置，其中这二层是按照在它们之间形成毛细管活性间隙的方式，按一定距离互相平行地排列，其特征在于，这二层中至少一层包括至少二个分立的邻接部件，并且液体的毛细管活性传输，可以流过位于一层内的这二个部件的共同边界。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在二个相对的、基本上是平面的层之间的毛细管传输液体的装置，其中这二层是按照在它们之间具有毛细管活性间隙的距离互相平行地排列。时常采用所谓的载体束缚测试来定性或定量地分析测定体液，特别是血液中的成分。在这些测试中，试剂被埋在与试样接触的相应的固态载体层中。如果有目标分析物存在，液体试样与试剂的反应会产生可检测的信号，特别是可用目视或借助于仪器测定的颜色变化，通常采用反射光度计测定。测试元件或测试载体往往呈试条的形式，试条基本上由塑料材料制成的细长的载体层，和作为测试区施加到其上的检测层组成。然而，已知有方形或矩形小片状的测试载体。采用目视或反射光度计测定的用于门诊诊断的测试元件，象电化学传感器和生物传感器一样，往往结构成施加试样区和检测区按竖直轴方向一个位于另一个之上。这种结构形式是有问题的。在必须将加上试样的试条插入仪器例如反射光度计进行测定时，可传染的试样物质能与仪器的部件发生接触，并可能污染这些部件。而且，特别是在未经训练的人员，例如糖尿病患者在自控血糖时使用试条的情况下，可能只是进行体积定量有困难。最近可以买到具有毛细管孔道或间隙的测试元件，借此至少能解决一些上述的问题。英国专利-A-0 287 883叙述了一种测试元件，该测试元件利用检测层和惰性载体之间的毛吸管间隙进行体积定量。将测试元件浸入被检测的试样中，以便试样充满毛吸空间，该毛吸空间需要的试样体积大，这就是为什么这类体积定量宜适合于检测以过量存在的试样物质，例如尿。在施加试样位置和检测位置之间没有空间间隔。英国专利-B-0 034 049涉及一种测试元件，其中将试样施加到中央的施加试样位置，例如覆盖层上的开口，试样由毛细管作用力传输到在空间上与试样施加位置分开的几个检测区。在根据英国专利-B-0 034 049的测试元件上，试样施加点在中央位置并不能解决上述的仪器卫生问题。在所述的毛细管间隙-测试元件中，在每一种情况下毛细管间隙都是由一些连续的单部件层形成的。特别是在毛细管传输越过较长的距离，例如10mm以上，特别是在掌握仪器卫生问题的情况下，最好至少一层由几个由不同材料制成的邻接部件组成。其次，可以采用不同的材料制成起不同作用的区域，例如传输区、储存区和/或反应区。通过使用不同的材料，还能根据所需用途达到材料的性质最佳化。然而，出现的问题是，起毛吸作用的间隙或孔道尺寸发生非常微小的变化，也会造成毛细作用的突然终止。对此横截面积在微米范围的增加就足以产生这种影响。在不同区域的连接处，保持毛细管的连续性是个问题，据申请人所知，直到目前为止这个问题尚未令人满意地解决。因此，本专利技术的目的是要消除现有技术的缺点。本专利技术的目的是由在本专利的权利要求中表征的主题实现的。本专利技术涉及在二个相对的基本上是平面的层之间的毛细管传输液体的装置，其中这二层是按一定距离互相平行排列的，以使在二层之间具有毛细管活性间隙，该装置的特征在于，二层中至少有一层包括二个分立的邻接部件，该装置的特征还在于，液体的毛细管活性传输能够越过位于一层中的部件的共同边界。相对的平面层优选具有亲水的性质。在这种情况下，亲水性表面意是吸水的表面。水性试样，也包括血液，能在这类表面上很好地展开。此外，这类表面的特征还在于，置于其上的水滴，在界面上形成的边界角或接触角是锐角。相反地，在疏水性即斥水性的表面上，在水滴和表面之间的界面上形成的边界角是钝角。由测试液体和被检测表面的表面张力形成的边界角，是表面亲水性的量度。例如水的表面张力为72mN/m。如果被观测表面的表面张力值比该值低很多，即低于该值20mN/m以上，则其润湿作用差，得到的边界角是钝角。这样的表面被称作疏水性表面。如果表面张力接近水的表面张力值，则其润湿性好，边界角是锐角。相反，如果表面张力等于或大于水的表面张力值，那么液滴就能渗开，所以液体会完全展开。因而不能再测定其边界角。以水滴形成的边界角是锐角的表面或在其上观测到水滴完全展开的表面，被称作亲水性表面。毛细管吸收液体的能力，取决于液体对孔道表面的润湿性。对于水性试样，这意味着毛细管应由表面张力近达到72mN/m或超过该值的材料制造。制造能迅速地吸收水性试样的毛细管的充分亲水性的材料是例如玻璃、金属或陶瓷。然而，这些材料不适合在测试载体中使用，因为它们有一些严重的缺点，例如玻璃或陶瓷有破碎的危险，而许多金属，其表面性质有随时间变化的问题。因此通常采用塑料薄膜或模制件制造测试元件。一般所用塑料的表面张力几乎不超过45mN/m。即使采用相对说来最亲水的塑料，例如聚甲基丙稀酸甲酯(PMMA)或聚酰胺(PA)，如果采用它们，只能制造缓慢吸收的毛细管。由例如聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)之类疏水性塑料制造的毛细管，基本上不吸收水性试样。因此，对于具有毛细管活性孔道的测试元件，必须赋予用作结构材料的塑料以亲水性，即使它们亲水化。在根据本专利技术的分析测试元件优选的实施方案中，至少一个，但优选二个，特别优选二个相对的表面是亲水的，它们形成能够传输液体的毛细管孔道的内表面。如果一个以上的表面是亲水性的，则这些表面可采用相同或不同的方法制成亲水性的。在形成毛细管活性孔道的材料，特别是载体本身是疏水性的或只有非常轻微的亲水性时，亲水化是特别必要的，因为它们是由例如非极性的塑料组成的。采用例如聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚对本二酸乙烯酯(PET)或聚氯乙烯(PVC)之类的非极性塑料作为载体材料是有利的，因为它们不吸收被检测的液体，因此检测层能有效地利用试样体积。毛吸管孔道表面的亲水化，能使极性的，优选水性的试样液体易进入毛细管孔道，并在其中迅速地传输到进行检测的检测元件或检测元件的位置。在制造过程中，采用亲水性材料实现毛细管孔道表面的亲水化是理想的，然而，亲水性材料本身不能吸收试样液体，或只吸收到可忽略不计的程度。在不可能采用亲水性材料的情况下，可采用具有稳定的对试样液体是惰性的亲水层的适宜覆层，使疏水性的或只有微弱亲水性的表面亲水化，例如，通过施加含润湿剂的层，或借助于溶胶-凝胶技术采用毫微米复合物覆盖表面的方法，将光致反应的亲水性聚合物共价结合到塑料表面上。此外，通过表面的热、物理或化学处理来提高亲水性也是可行的。特别优选采用氧化铝薄层进行亲水化。例如可通过给工件真空镀金属铝，然后氧化该金属，或采用金属薄膜或覆金属的塑料膜制造测试载体，将这些层直接施加到所需的测试元件部件上，为了达到所需的亲水性，这些金属层也必须被氧化。在这种情况下，金属层的厚度为1-500nm是足够的。然后将金属层氧化成氧化的形式，对此，已经证明，除了电化学或阳极氧化方法以外，在水蒸气存在下或在水中煮沸进行上述所有的氧化是特别适宜的方法。以这种方法制备的氧化物层，视方法而定其厚度为0.1-500nm，优选10-100nm。在实践中，原则上可以得到层厚较大的金属层以及氧化物层，但没有任何附加的有利作用。根据本专利技术的装置的邻接部件，一起形成一层，它们优选由不同的材料制造，也用于不同的目的。例如，一个部件可由对液体是惰性的塑料薄膜制造，而第二种和任选的其它部件，则由以特征方式与试样液体相互作用的材料制造。如果，例如根据本专利技术的装置，是要用来用目视或用光度计测定液体试样中的被分析本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在二个相对的、基本上是平面的层之间毛细管传输液体的装置，其中这二层按照在它们之间形成毛细管活性间隙的距离互相平地行排列，其特征在于，该二层中的至少一层包括至少二个分立的邻接部件，并且液体的毛细管活性传输，能越过位于一层中的这二个部件的共同边界。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：W莱希纳，W施维贝尔，V兹默，
申请(专利权)人：罗赫诊断器材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]