BRPI0509132B1 - sensor colorimétrico, arranjo, dispositivo, e, método para detectar a presença ou ausência de um analito - Google Patents
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Abstract
sensor colorimétrico, arranjo, dispositivo, e, método para detectar a presença ou ausência de um analito são descritas películas sensoras colorimétricas, compreendendo uma camada reflexiva, uma camada de detecção polimérica e uma camada semi-reflexiva. são também descritos dispositivos compreendendo as películas sensoras colorimétricas e métodos de produzir as películas e dispositivos.
Description
“SENSOR COLORIMÉTRICO, ARRANJO, DISPOSITIVO, E, MÉTODO PARA DETECTAR A PRESENÇA OU AUSÊNCIA DE UM ANALITO” PEDIDOS RELACIONADOS
Este pedido é um pedido de patente de continuação parcial do Pedido de Patente U.S. de Série 10/260.369, depositado em 30 de setembro de 2002.
CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO
Esta descrição refere-se a películas sensoras colorimétricas.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO O desenvolvimento de sensores químicos robustos para uma faixa de analitos permanece um importante esforço para aplicações tais como monitoramento ambiental, controle de qualidade do produto e dosimetria química. Entre os muitos métodos disponíveis para detecção química, as técnicas colorimétricas permanecem vantajosas pelo fato de que o olho humano pode ser usado para transdução do sinal, em vez de extensa instrumentação.
Embora sensores colorimétricos existam atualmente para uma faixa de analitos, a maioria é baseada no emprego de corantes ou indicadores químicos coloridos para detecção. Tais compostos são tipicamente seletivos, significando que são necessários arranjos para possibilitar a detecção de várias classes de compostos. Além disso, muitos destes sistemas têm problemas de limitação de tempo de vida, devido às reações de foto-braqueamento ou secundárias indesejáveis. Outras técnicas de leitura óptica, tais como ressonância de plásmon de superfície e interferometria espectral, requerem hardware de substancial transdução de sinal para fornecer resposta e, assim, não são úteis para simples indicação visual.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção caracteriza novas películas sensoras colorimétricas de multi-camadas. As películas tipicamente constituem um filtro de interferência de multi-camadas altamente colorido, cujo matiz muda na exposição ao analito. A estrutura de multi-camadas provê uma plataforma versátil para incorporar uma variedade de químicas que podem detectar uma faixa de espécies. As películas são flexíveis e robustas e podem ser projetadas para fornecer respostas rápidas e reversíveis (ou, em alguns casos, permanentes). Como tal, elas são bem adequadas para aplicação nas áreas mencionadas acima.
Os sensores colorimétricos da presente invenção pode compreender uma camada reflexiva, uma camada de detecção sobre a camada reflexiva e uma camada semi-reflexiva sobre a camada de detecção. Camadas adicionais podem também estar presentes nos sensores colorimétricos da presente invenção, contanto que as camadas adicionais não impactem negativamente a capacidade do sensor de detectar um dado analito. Quando presentes, as camadas adicionais podem estar presentes entre qualquer uma das camadas supracitadas (isto é, a camada reflexiva, a camada de detecção e a camada semi-reflexiva) e/ou em um ou outro lado da camada reflexiva e/ou na camada semi-reflexiva.
Uma variedade de configurações e materiais de camada pode ser usada para formar os sensores colorimétricos da presente invenção. Por exemplo, a camada reflexiva do sensor colorimétrico pode ser uma camada substancialmente contínua ou uma camada descontínua e pode compreender uma ou mais camadas individuais. A camada de detecção pode compreender uma única ou múltiplas camadas contendo (i) pelo menos um componente polimérico, (ii) pelo menos um componente inorgânico ou (iii) uma combinação de (i) e (ii). Além disso, como a camada reflexiva, a camada semi-reflexiva pode ser uma camada substancialmente contínua ou uma camada descontínua e pode compreender uma ou mais camadas individuais. A construção e composição dos sensores colorimétricos da presente invenção variará, dependendo de numerosos fatores, incluindo mas não limitados a analito ou analitos de interesse, do meio contendo o analito ou analitos e da sensibilidade desejada do sensor.
Em uma forma de realização exemplar, a presente invenção é direcionada a um sensor colorimétrico para medir uma ou ambas da presença e concentração de um analito, compreendendo uma camada reflexiva substancialmente contínua; Uma camada de detecção sobre a camada reflexiva, a camada de detecção compreendendo pelo menos um componente polimérico, dita camada de detecção sendo capaz de uma mudança da espessura óptica na exposição a dito analito; e uma camada semi-reflexiva substancialmente contínua sobre a camada de detecção, a camada semi-reflexiva tendo um índice de refração diferente do índice de refração da camada de detecção, em que pelo menos uma parte da camada semi-reflexiva é permeável a dito analito.
Em uma outra forma de realização exemplificativa, a presente invenção é direcionada a um sensor colorimétrico para medir uma ou ambas das presença e concentração de um analito, compreendendo uma camada reflexiva substancialmente contínua; uma camada de detecção sobre a camada reflexiva, a camada de detecção compreendendo pelo menos um componente polimérico; e uma camada semi-reflexiva substancialmente contínua sobre a camada de detecção, a camada semi-reflexiva tendo um índice de refração diferente do índice de refração da camada de detecção, dito sensor sendo capaz de uma mudança de cor na exposição a dito analito.
Em ainda uma outra forma de realização exemplificativa, a presente invenção é direcionada para um sensor colorimétrico, para medir uma das ou ambas as presença e concentração de um analito, em que o sensor colorimétrico compreende uma camada reflexiva substancialmente contínua; uma camada de detecção sobre a camada reflexiva, a camada de detecção compreendendo (i) pelo menos um componente polimérico, (ii) pelo menos um componente inorgânico ou (iii) tanto (i) como (ii); e uma camada semi- reflexiva substancialmente contínua sobre a camada de detecção, a camada semi-reflexiva tendo um índice de refração diferente do índice de reffação da camada de detecção e sendo permeável a dito analito, dito sensor sendo capaz de uma mudança de cor na exposição a dito analito.
Em mesmo uma outra forma de realização exemplificativa, a presente invenção é direcionada a um sensor colorimétrico para medir uma ou ambas da presença e concentração de um analito, em que o sensor colorimétrico compreende uma camada reflexiva; uma camada de detecção sobre a camada reflexiva; e uma camada semi-reflexiva descontínua sobre a camada de detecção, a camada semi-reflexiva tendo um índice de refração diferente do índice de refração da camada de detecção, dito sensor sendo capaz de uma mudança de cor na exposição a dito analito. Nesta forma de realização, o sensor desejavelmente tem pelo menos uma das seguintes características: (a) a camada semi-reflexiva descontínua compreende uma única camada de ilhas semi-reflexivas, tendo pelo menos uma dimensão maior do que 10 μπι e áreas expostas entre as ilhas semi-reflexivas, ditas áreas expostas tendo uma largura de pelo menos 1,0 pm; (b) a camada semi-reflexiva descontínua compreende uma única camada de ilhas semi-reflexivas e a camada de detecção contém poços estendendo-se a uma profundidade dentro da camada de detecção; (c) a camada semi-reflexiva descontínua compreende uma única camada de ilhas semi-reflexivas e a camada de detecção compreende pelo menos um componente inorgânico sozinho ou em combinação com pelo menos um componente polimérico; (d) a camada de detecção compreende pelo menos um componente inorgânico, em que dito pelo menos um componente inorgânico é (i) misturado com pelo menos um componente polimérico, (ii) está dentro de uma dada camada contendo pelo menos um componente polimérico, mas não misturado com o pelo menos um componente polimérico, (iii) está em uma camada separada de uma camada contendo pelo menos um componente polimérico ou (iv) qualquer combinação de (i) com (iii); e (e) a camada de detecção compreende pelo menos dois diferentes componentes poliméricos, em que os componentes poliméricos são (1) misturados entre si, (2) dentro de uma dada camada, porém não misturados entre si, (3) em uma camada separada da outra, ou (4) qualquer combinação de (1) a (3). A presente invenção é ainda direcionada a arranjos de sensores. Um ou mais sensores colorimétricos similares ou diferentes da presente invenção pode(m) ser combinado(s) para formar um arranjo de sensores capazes de prover um sinal composto a um usuário, na exposição a um ou mais analitos. Tais sinais compostos podem prover informação adicional, tais como a identidade de um analito puro ou uma mistura de analitos, em relação a um sinal produzido por um único sensor colorimétrico. A presente invenção é mesmo ainda direcionada para um dispositivo compreendendo um sensor colorimétrico e uma fonte de luz, um componente de alojamento ou uma combinação deles. A presente invenção é também direcionada a um método para detectar a presença ou ausência de um analito, compreendendo prover um sensor colorimétrico (ou arranjo de sensores), como descrito acima, prover uma fonte de luz, contatar o sensor (ou arranjo de sensores) com um meio que possa conter um analito e monitorar o sensor (ou arranjo de sensores) para uma mudança das propriedades ópticas.
Como aqui usado nesta invenção: “analito” significa o componente específico que está sendo detectado em uma análise química ou bioquímica. “mudança dimensional” significa uma mudança da distância em uma direção normal à superfície da camada de detecção; “material poroso” significa um material contendo uma rede contínua de poros por todo seu volume; “reflexivo” significa semi-reflexivo ou totalmente reflexivo; “semi-reflexivo” não significa totalmente reflexivo nem totalmente transmissivo, preferivelmente cerca de 30 a cerca de 70% reflexivo,mais preferivelmente cerca de 40 a cerca de 60% reflexivo. “substancialmente contínuo” significa uma camada de material não-porosa, porém pode ter fissuras, limites de grãos ou outras estruturas que criam trajetos através da camada de material. Uma camada “substancialmente contínua” pode ser não-porosa, porém permeável a um ou mais analitos. “descontínuo” significa uma camada de material tendo pelo menos duas ilhas separadas e distintas com espaço vazio entre elas, em que pelo menos duas ilhas separadas e distintas com espaço vazio entre elas estão dentro de um dado plano.
Uma vantagem de pelo menos uma forma de realização da presente invenção é que as películas sensoras de multi-camadas podem ser construídas de modo que o vapor d’água não crie uma mudança das propriedades ópticas.
Outra vantagem de pelo menos uma forma de realização da presente invenção é que as películas podem ser prontamente processadas. Ás camadas reflexivas podem ser depositadas via revestimento evaporativo ou bombardeamento, enquanto a camada de detecção pode ser depositada via revestimento de solvente, deposição de plasma e revestimento por vapor (como descrito na Patente U.S. 5.877.895).
Outra vantagem de pelo menos uma forma de realização da presente invenção é que a mudança de aparência do sensor pode ser projetada para ser reversível ou permanente.
Outras características e vantagens da invenção serão evidentes pelos seguintes desenhos, descrição detalhada e reivindicações. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Fig. 1 representa uma película de multi-camadas exemplificativa da presente invenção. A Fig. 2 representa uma película de multi-camadas exemplificativa da presente invenção, contendo uma camada de detecção que varia de espessura de um local para outro. A Fig. 3 representa uma película de multi-camadas exemplificativa da presente invenção, tendo uma camada semi-reflexiva substancialmente contínua e poços na camada de detecção; A Fig. 4 representa uma película de multi-camadas exemplificativa da presente invenção, tendo uma camada semi-reflexiva descontínua; e As Figs. 5A-5F representam vistas frontais de arranjos exemplificativos de sensores de película de multi-camadas da presente invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
As películas sensoras colorimétricas de multi-camadas da presente invenção podem compreender películas coloridas contendo pelo menos uma camada de detecção polimérica entre uma camada reflexiva e uma semi-reflexiva, podendo ambas serem camadas metálicas. Estas películas de multi-camadas fornecem um meio geral para transdução de sinal visual. As películas funcionam como filtros de interferência e, assim, podem ser altamente coloridas, devido à reflexão de comprimentos de onda particulares dentro da faixa visível. A coloração das películas sensoras é altamente dependente da espessura de cada camada dentro da pilha.
Uma representação geral de uma película sensora de multi-camadas da presente invenção é mostrada na Figura 1. Em geral, o sensor de película de multi-camadas exemplificativo 10 compreende (opcional) camada de substrato 12, camada reflexiva 14, camada de detecção 16 e camada semi-reflexiva 18.
As películas sensoras podem ser usadas para detectar a presença e/ou concentração de um analito ou de uma mistura de analitos. O analito pode ser um gás (p. ex., um vapor) ou um líquido. O analito pode ser uma molécula, uma macromolécula, uma biomolécula ou uma biomacromolécula. O analito pode estar presente em um meio gasoso (tal como ar) ou meio líquido (tal como água ou outros fluidos). Tipicamente, o analito é um material orgânico.
Em pelo menos uma forma de realização, o analito é detectado por uma mudança da espessura óptica de um polímero, compreendendo uma camada de detecção na exposição do analito. O analito passa través de uma camada semi-reflexiva externa e muda a espessura óptica da camada de detecção. Em uma forma de realização, o analito é absorvido dentro de pelo menos uma parte da camada de detecção. Na absorção, as mudanças de cor (com freqüência vividas) podem indicar a presença do analito. A mudança da espessura óptica é tipicamente observável na faixa de luz visível e pode ser detectada pelo olho humano nu. Entretanto, os sensores podem ser projetados para mostra uma mudança da espessura óptica, quando submetidos a outras fontes de luz, tais como UV, infravermelho ou próximo do infravermelho. Vários mecanismos de detecção podem também ser usados. Exemplos de mecanismos de detecção adequados incluem espectrofotômetros, espectrofotômetros de fibra óptica e fotodetectores, p. ex., dispositivos acoplados por carga (ccd), câmeras digitais etc.
Em outra forma de realização, o analito é detectado quando sua presença causa a deslaminação da camada de detecção de uma camada adjacente. Tipicamente, a deslaminação ocorre quando o analito umedece a interface da camada de detecção e de uma camada adjacente, desse modo reduzindo a adesão de interface. Quando ocorre deslaminação, a interferência óptica é destruída e o sensor perde a cor perceptível. A presença do analito pode também causar desumedecimento de um ou mais polímeros dentro da camada de detecção de uma camada adjacente. Este processo, que envolve mudanças do formato da camada de detecção, que reduz a área interfacial com as camadas adjacentes, causa defeitos dentro do material que permanentemente muda as propriedades ópticas da película sensora.
Substrato O substrato é opcional, porém, quando presente ele pode compreender qualquer material adequado, capaz de fornecer apoio para o sensor colorimétrico. Ele pode ser flexível ou não-flexível. O material de substrato pode ser adaptado à aplicação. Preferivelmente, é adequado para uso em um processo de deposição a vácuo.
Camada reflexiva A camada reflexiva pode compreender qualquer material que possa formar uma camada totalmente reflexiva ou semi-reflexiva. É preferível que o material seja totalmente reflexivo em uma espessura de cerca de 20 a cerca de 200 nm. Camadas mais finas podem tipicamente ser usadas para tomar a camada reflexiva semi-reflexiva. Embora a camada reflexiva seja tipicamente produzida para ser mais reflexiva do que a camada semi-reflexiva, às vezes é desejável que a refletividade da camada reflexiva e da camada semi-reflexiva sejam as mesmas, desse modo a resposta à presença de um analito pode ser visto de um ou outro lado da película sensora.
Materiais adequados para a camada reflexiva incluem metais ou semi-metais, tais como alumínio, cromo, ouro, níquel, silício e prata. Outros materiais adequado, que podem ser incluídos na camada reflexiva incluem óxidos metálicos, tais como óxido de cromo e oxido de titânio.
Em algumas formas de realização exemplares da presente invenção, a camada reflexiva é pelo menos cerca de 90% reflexiva (isto é, pelo menos cerca de 10% transmissiva) e em algumas formas de realização, cerca de 99% reflexivas (isto é, cerca de 1% transmissiva). Em outras formas de realização exemplares da presente invenção, a camada reflexiva é uma camada semi-reflexiva, em que a camada reflexiva é pelo menos cerca de 20% reflexiva, tal como cerca de 20 a cerca de 90 % reflexiva, ou cerca de 30 a cerca de 70% reflexiva.
Em algumas formas de realização, a camada reflexiva também atua como o substrato, provendo suporte para o sensor. A camada reflexiva pode ser uma camada substancialmente contínua ou uma camada descontínua. Desejavelmente, a camada reflexiva compreende uma única camada reflexiva. Camada de Deteccão A camada de detecção pode compreender um ou mais polímeros ou copolímeros. Na maioria das forma de realização, a camada de detecção compreende pelo menos um polímero cuja espessura óptica muda na exposição a um analito. A mudança da espessura óptica pode ser causada por uma mudança dimensional, tal como uma mudança da espessura física do polímero, devida à dilatação ou contração ou uma mudança do índice de retração da camada de detecção, devido à presença ou reação química do analito. A camada de detecção pode mudar de uma cor para outra, de uma cor para nenhuma cor ou de nenhuma cor para uma cor.
Como a camada reflexiva, a camada de detecção pode compreender uma ou mais camadas. A camada de detecção pode também compreender duas ou mais sub-camadas, Uma ou mais das sub-camadas pode(m) ser descontínua(s) ou padronizada(s). As sub-camadas tipicamente compreendem diferentes materiais poliméricos e pode absorver diferentes analitos e/ou podem ter diferentes graus de sensibilidade para um ou mais analitos. As sub-camadas podem ter uma variedade de configurações. Por exemplo, as sub-camadas podem ser empilhadas para formar uma pilha de duas ou mais camadas ou podem ser posicionadas dentro da mesma camada em uma configuração lado-a-lado. A camada de detecção pode compreender um padrão, de modo a criar imagens coloridas, palavras ou mensagens na exposição a um analito. Uma sub-camada pode ser padronizada tendo-se uma ou mais partes que é/são reativa(s) para um analito particular e uma ou mais partes que não é/são reativa(s) para o mesmo analito. Altemativamente, um padrão de material reativo pode ser depositado em uma subcamada maior não-reativa. Neste caso, é preferível produzir-se a camada padronizada muito fina, de modo que nenhuma diferença da espessura óptica seja evidente, até um analito ser absorvido. A padronização pode fornecer facilmente advertências identificáveis para um usuário, na exposição a um analito. A espessura da camada de detecção pode ser padronizada, por exemplo, como descrito na Patente U.S. 6.010.751. Isto pode ser desejável quando o sensor é projetado de modo que a presença de um analito faça com que a camada de detecção dilate-se ou contraia-se, desse modo fazendo com que um padrão desapareça (por exemplo, quando uma parte mais fina dilata-se na mesma espessura que uma parte mais espessa) ou apareça (por exemplo, quando uma parte contrai-se a uma espessura mais fina do que uma parte adjacente). Os padrões podem também ser feitos aparecer iniciando-se com regiões mais finas e mais espessas, que parecem da mesma cor inicialmente mas que, quando expostas a um ou mais analitos, uma ou ambas das regiões mais finas e mais espessas dilata-se para fornecer dois diferentes matizes. A camada de detecção pode compreender uma mistura de componentes poliméricos. A mistura pode ser homogênea ou heterogênea. Uma mistura de componentes poliméricos da camada de detecção pode permitir que um grande número de analitos seja detectado com o uso de um sensor relativamente pequeno. Em uma forma de realização exemplificativa da presente invenção, a camada de detecção compreende pelo menos dois diferentes componentes poliméricos, em que os componentes poliméricos são (1) misturados entre si, (2) dentro de uma dada camada, porém não misturados entre si (isto é, em uma configuração lado-a-lado), (3) em uma camada separada entre si (isto é, em uma pilha) ou (4) qualquer combinação de (1) a (3). A camada de detecção pode ser porosa. Em outras palavras, a camada de detecção pode conter uma rede contínua de poros por todo seu volume. Isto pode reforçar a sensibilidade da detecção devido ao aumento da área de superfície exposta a um analito e/ou propensão dos poros para condensar os analitos vaporosos. A porosidade pode ser obtida utilizando-se materiais porosos, tais como espumas produzidas de emulsões de elevada fase interna, tais como aquelas descritas no WO 01/21693, para formar a camada de detecção. A porosidade pode também ser obtida via espumação de dióxido de carbono, para criar material bi-contínuo nanoporoso (vide “Macromolecules”, 2001, vol. 34, págs. 8792-8801) ou por separação de nanofase de misturas poliméricas (vide “Science”, 1999, vol. 283, pág. 520). Em geral, os diâmetros dos poros precisam ser menores do que o comprimento de onda da fonte de luz usada no processo de detecção. Tipicamente, os poros tendo um tamanho de poro médio de 10 nm ou menos são desejados dentro da camada de detecção.
Em uma forma de realização da presente invenção, os polímeros tendo uma microporosidade intrínseca, ou PIMs, podem também ser usados para formar a camada de detecção. Como aqui usado, “polímeros tendo uma microporosidade intrínseca” ou “PIMs”, refere-se a polímeros não-reticulados, que formam sólidos microporosos devido a suas estruturas moleculares altamente rígidas e contorcidas. Em razão de sua estrutura molecular, os PIMs são incapazes de preencher o espaço eficientemente, resultando em uma estrutura microporosa (p. ex., uma estrutura que tipicamente contém poros tendo um tamanho médio de poro de menos do que cerca de 2 nm). Polímeros adequados de microporosidade intrínseca (PIMs) incluem mas não são limitados aos polímeros descritos em “Polymers of intrinsic microporosity (PIMs): robust, solution-processable, organic nanoporous materiais”, Budd e al, Chem. Commun., 2004, págs. 230-231, cujo assunto é incorporado aqui por referência em sua totalidade.
Um ou mais polímeros dentro da camada de detecção pode ser pelo menos parcialmente reticulado. A reticulação pode ser desejável em algumas formas de realização por que ela pode aumentar a estabilidade mecânica e a sensibilidade para certos analitos. A reticulação pode ser conseguida incorporando-se um ou mais monômeros multifuncionais dentro da camada de detecção ou submetendo-se a camada de detecção a, p. ex., tratamento por feixe eletrônico ou raio gama. Em uma forma de realização desejada da presente invenção, a reticulação é realizada na presença de um porogênio, que pode ser subsequentemente extraído do sistema reticulado, para produzir uma camada de detecção porosa. Porogênios adequados incluem mas não são limitados a moléculas orgânicas inertes, tais como alcanos normais (p. ex., decano) ou aromáticos (p. ex., benzeno, tolueno).
Para muitas aplicações, é desejável que o polímero ou copolímero seja hidrofóbico. Isto reduzirá a chance de que o vapor d’água (ou água líquida) cause uma mudança da espessura óptica do polímero e interfira com a detecção de um analito, por exemplo, na detecção dos vapores de solvente orgânico.
Para a detecção de vapores solventes orgânicos, materiais poliméricos adequados para a camada de detecção incluem mas não são limitados a polímeros e copolímeros (incluindo copolímeros em bloco) preparados das classes de monômeros incluindo acrilatos e metacrilatos hidrofóbicos, monômeros difuncionais, monômeros de vinila, monômeros de hidrocarbonetos (olefinas), monômeros de silano e monômeros fluorados.
Exemplos de acrilatos e metacrilatos hidrofóbicos incluem mas não são limitados a n-alquil(met)acrilatos tendo grupos alquila -CxH2xCH3, em que x é de 1 a cerca de 17, metil(met)acrilato, isodecil(met)acrilato, 2-etilexil(met)acrilato, cicloexil(met)acrilato, n-decil(met)acrilato, n- butil(met)acrilato, isooctil(met)acrilato, isopropil(met)acrilato, lauril(met)acrilato, etil(met)acrilato, adamantil(met)acrilato, t~ butil(met)acrilato, 2-fenoxietil(met)acrilato, isobomil(met)acrilato e poli(dimetilsiloxano)mono(met)acrilato.
Exemplos de monômeros multi-funcionais incluem mas não são limitados a divinilbenzeno, etilenoglicol di(met)acrilato, dietilenoglicol di(metacrilato), trietilenoglicol di(met)acrilato, tetraetileno glicol di(met)acrilato, tripropileno glicol di(met)acrilato, polietileno glicol di(met)acrilato l,6-hexanodioldi(met)acrilato? trimetilol propano di(met)acrilato, neopentil glicol di(met)acrilato. N,N-metilenobis(met)acrilamida, poli(dimetilsiloxano)di(met)acrilato} poli(etilenoglicol)di(metacrilato, diacrilatos tais como aqueles comercialmente disponíveis na UCB Chemicals sob a designação comercial “IRR 214”, pentaeritritol tri- e tetra-acrilato e trimetilol propano tri(met)acriIato.
Exemplos de monômeros de vinila incluem mas não são limitados a estireno, α-metilestireno, vinilacetato, vinilbutirato, vinilestearato, vinilcloreto e vinil norbomeno.
Exemplos de monômeros Mdrocarbonados (olefinas) incluem mas não são limitados a isobutileno, etileno, propileno, butadieno e norbomeno.
Exemplos de monômeros de silano incluem mas não são limitados a organoidrossilanos, alcoxissilanos, fenoxissilanos e fluoroalcoxissilanos.
Exemplos e monômeros fiuorados incluem mas não são limitados a tetrafluoroetileno, fluoreto de vinilideno, hexafluoropropileno e perfluoroalquil(met)acrilatos.
Para detecção em solução, detecção de analitos altamente polares e/ou uso em arranjos sensores, materiais poliméricos adequados para a camada de detecção incluem mas não são limitados a polímeros e copolímeros (incluindo copolímeros em bloco) preparados das classes de monômeros incluindo monômeros hidroxilados, acrilamidas, anidridos, monômeros funcionalizados por aldeído, amina ou monômeros funcionalizados por sal de amina, monômeros funcionalizados por ácido, monômeros funcionalizados por epóxido, monômeros de vinila, os monômeros multifuncionais listados acima e outros polímeros.
Exemplos de monômeros hidroxilados incluem mas não são limitados a hidroxialquil(met)acrilatos, hidroxietil(met)acrilato e hidroximetil(met)acrilato.
Exemplos de acrilamidas e acrilonitrilas incluem mas não são limitados a (met)acrilamida, N-isopropil (met)acrilamida, N,N-dimetil (met)acrilamida e (met)acrilonitrila.
Exemplos de anidridos incluem mas não são limitados a anidrido (met)acrílico e anidrido maleico.
Exemplos de monômeros funcionalizados por aldeído incluem mas não são limitados a acroleína.
Exemplos de amina ou monômeros funcionalizados por sal de amina incluem mas não são limitados a t-butilaminoetil (met)acrilato, diisopropilaminoetil (met)acrilato, dimetilaminoetil (met)acrilato, vinilpiridina, sal de cloreto de metila- dimetilaminoetil(met)acrilato, aminoestireno, 4-aminoestireno e vinilimidazol.
Exemplos de monômeros funcionalizados por ácido incluem mas não são limitados a ácido (met)acrílico, carboxietil(met)acrilato, sais de metálicos do ácido (met)acrílico, ácido estireno sulfônico, monômeros comercialmente disponíveis da UCB Chemicals sob a designação comercial “EBECRYL 170” da UCB Chemicals, ácido vinilfosfórico e ácido vinilsulfônico.
Exemplos de monômeros funcionalizados por epóxido incluem mas não são limitados a glicidil(met)acrilato.
Exemplos de monômeros de vinila incluem mas não são limitados a N-vinilpirrolidona, vinildimetilazalactona (VDM), cloreto de vinilideno, vinilálcool e vinilfenol.
Exemplos de outros polímeros incluem mas não são limitados a poli(etilenóxido), poli(caprolactona), poli(sulfona), poli(etilenoglicol), poli(uretanos), poli(carbonato), poli(etilenoimina), poli(vinil álcool), poli(vinilfenol), etil celulose, fluoropoliol, poliésteres, poliamidas, poliimidas e poliacetais. 0(s) componente(s) polimérico(s) da camada de detecção pode também ter apropriados grupos funcionais ou receptores moleculares incorporados para detectar analitos específicos. Por exemplo, os polímeros fimcionalizados por ácido, tais como ácido acrílico, ácido poliacrílico, possibilitam a detecção de bases orgânicas, tais como gás de amônia. A incorporação de complexos metálicos, tais como metaloporfírinas, dentro da camada de detecção, possibilita a detecção de espécies ligantes, tais como fosfinas ou mercaptanos. Os receptores moleculares adequados incluem mas não são limitados a calixarenos, ciclodextrinas, polímeros dendríticos, nanotubos de carbono, azacoroas, éteres coroa, agentes quelantes de ânion contendo funcionalidade de ácido de Lewis, complexos metálicos organometálicos, porfírinas, metaloporfírinas, peptídeos, glicopeptídeos, proteínas, anticorpos, enzimas, oligonucleotídeos e ácidos nucléicos.
Em uma outra forma de realização da presente invenção, a camada de detecção compreende um ou mais materiais inorgânicos sozinhos ou em combinação com um ou mais dos materiais poliméricos acima descritos. Em uma forma de realização exemplar da presente invenção, a camada de detecção compreende um ou mais materiais inorgânicos sem material polimérico. Em uma outra forma de realização exemplar, a camada de detecção compreende um ou mais materiais inorgânicos em combinação com um ou mais dos materiais poliméricos acima descritos. Em formas de realização contendo tanto material inorgânico como material polimérico, os materiais inorgânicos podem esta presentes como uma camada distinta dentro da camada de detecção ou podem ser intermisturados com material polimérico, par formar uma única camada Alem disso, os materiais inorgânicos podem estar presentes como uma camada distinta dentro da camada de detecção separada de uma ou mais camadas poliméricas (isto é, em uma pilha de camadas poliméricas, porém não intermisturados com o material polimérico).
Materiais inorgânicos adequados para uso na camada de detecção incluem mas não são limitados a óxidos metálicos transparentes e porosos, nitretos e oxinitretos de apropriada espessura, para produzir cor por interferência óptica. Exemplos específicos de materiais inorgânicos adequados incluem mas não são limitados a óxidos de silício, nitretos de silício, oxinitretos de silício, óxidos de alumínio, óxidos de titânio, nitreto de titânio, oxinitreto de titânio, óxidos de estanho, óxidos de zircônio e suas combinações. Outros materiais inorgânicos, tais como zeólitos, são também adequados para uso na camada de detecção. Desejavelmente, o material inorgânico é um material poroso como definido acima.
Em uma forma de realização da presente invenção, os materiais inorgânicos são usados como “materiais sorptivos de analito” ou “materiais reativos de analito” dentro da camada de detecção. Nesta forma de realização, materiais inorgânicos, tais como aqueles descritos acima, podem ser usados sozinhos ou podem ser usados como um substrato de base, tendo grupos reativos de analito ou sorptivos de analito ligados nele. Por exemplo, óxidos, nitretos e/ou oxinitretos metálicos particulados, tendo um composto de organossilano ligado neles, podem ser distribuídos por toda a camada de detecção.
Incorporando-se as químicas apropriadas e/ou componentes receptores de analito dentro da camada de detecção deve ser exeqüível criarem-se sensores para uma larga faixa de analitos em solução. Por deposição inicial ou por pós-fimcionalização de materiais depositados, moléculas receptoras, tais como peptídeos ou anticorpos, podem potencialmente ser covalentemente ligados ao polímero. Em tal modo, biossensores para detecção seletiva de bactérias, proteínas, xons etc. poderíam ser fabricados. A camada de detecção pode ter qualquer espessura global desejada. Desejavelmente, a camada de detecção tem uma espessura total de mais do que cerca de 50 nm, tal como na faixa de cerca de 100 a cerca de 1000 nm. Em uma forma de realização da presente invenção, a camada de detecção tem uma espessura de camada que é substancialmente a mesma por toda a camada de detecção. Vide, por exemplo, camada de detecção 16 da Fig. 1. Em outras formas de realização da presente invenção a camada de detecção tem uma espessura de camada que varia de um primeiro local dentro da camada de detecção para um ou mais de outros locais dentro da camada de detecção. Num ou noutro caso, a camada semi-reflexiva, aplicada sobre a camada de detecção pode ser aplicada de modo a conformar-se com as variações de espessura da camada de detecção.
Um sensor exemplar da presente invenção,contendo uma camada de detecção que varia de espessura de um local para outro, é mostrado na Fig. 2. Como mostrado na Fig. 2, o sensor 20 compreende (opcional) a camada de substrato 22, camada reflexiva 24, camada de detecção 26 e camada semi-reflexiva 28. A camada de detecção 26 tem uma primeira espessura, t26a, em um primeiro local 26a, uma segunda espessura, t26b, em um segundo local 26b e uma terceira espessura, t2(5c, em um terceiro local 26c. No sensor exemplar 20, embora a espessura de camada da camada de detecção 26 varie por toda a camada de detecção 26, a espessura da camada semi-reflexiva 28 permanece substancialmente constante.
Em uma forma de realização exemplar da presente invenção, a camada de detecção compreende um ou mais “poços” posicionados dentro da camada de detecção. Como aqui usado, o termo “poços” é usado para descrever furos, sulcos, canais ou quaisquer outros vazios (que não poros) dentro da camada de detecção. Diferente dos poros, os poços não formam uma rede contínua por todo o volume da camada de detecção. Tipicamente, os poços estendem-se de uma superfície superior da camada de detecção (isto é, abaixo da camada semi-refíexiva) para dentro da camada de detecção em uma dada profundidade. Os poços tipicamente têm pelo menos uma dimensão (isto é, comprimento, largura ou diâmetro) menor do que cerca de 10 nm; entretanto, qualquer tamanho de poço pode ser usado na presente invenção. Em uma forma de realização desejada da presente invenção, os poços têm pelo menos uma dimensão (isto é, comprimento, largura ou diâmetro) variando de cerca de 1,0 a cerca de 10 nm, mais desejavelmente cerca de 5 nm. Em algumas formas de realização da presente invenção, os poços têm pelo menos uma dimensão (p. ex., largura) variando de cerca de 1,0 a cerca de 10 nm e pelo menos uma outra dimensão (p. ex., comprimento) muito maior do que 5 nm, tal como uma dimensão variando de mais do que 10 nm até a largura da camada de detecção, Um sensor exemplificativo da presente invenção, contendo poços dentro da camada de detecção, é mostrado na Fig. 3.
Como mostrado na Fig. 3, o sensor de película de multi-camadas exemplificativo 30 compreende (opcional) camada de substrato 32, camada reflexiva 34, camada de detecção 36 tendo poços 37 nela e camada semi-reflexiva 38 sobre a camada de detecção 36 e poços 37. Nesta forma de realização, a camada de detecção 36 tem uma aumentada área de superfície, devido às áreas de superfície 37a ao longo das superfícies internas de poços 37. O grau de área de superfície aumentada dentro da camada de detecção 36 pode ser controlado variando-se um ou mais dos seguintes parâmetros: o número de poços 37 por área dada, a profundidade de cada poço 37 e o tamanho volumétrico de cada poço 37.
Os poços, quando presentes, podem estar presentes como vazios aleatórios dentro da camada de detecção ou na forma de um padrão distribuído dentro da camada de detecção, em que os poços se estendem uma por uma profundidade desejada para dentro da camada de detecção. Quando a camada de detecção contiver um ou mais poços, os poços podem ser providos utilizando-se uma variedade de técnicas. Um método adequado para prover poços dentro da camada de detecção compreende um método de ataque químico, como descrito no Exemplo 10 abaixo. Neste método exemplificativo, uma camada reflexiva é primeiro revestida sobre um veículo temporário ou permanente. Uma camada de detecção, tal como uma camada de detecção polimérica, é então revestida sobre a camada reflexiva. Em seguida um metal, tal como cr, é revestido sobre a camada de detecção em forma de “ilha” (isto é, um padrão de ilhas metálicas e áreas não revestidas). O tamanho e densidade das ilhas da camada de detecção podem ser controlados pela colocação de uma tela entre a fonte metálica (isto é, Cr) e a camada de detecção. Em seguida, plasma de oxigênio rio modo de ataque químico iônica Reativa (RIE) é usado para atacar quimicamente a camada de detecção em áreas não-revestidas. As ilhas de metal (p.ex., Cr) servem como uma máscara de ataque químico e são convertidas em um óxido transparente, tal como CrOx, durante a etapa de ataque químico (vide, por exemplo, a camada 39 da Fig. 3). O processo de ataque químico exemplar acima descrito produz poços nanometricamente dimensionados entre as ilhas de óxido transparentes. Tipicamente, as ilhas de óxido transparentes são uniformemente dispersas através de uma superfície superior da camada de detecção e têm pelo menos uma dimensão (isto é, comprimento, largura ou diâmetro) de menos do que cerca de 100 nm; entretanto, qualquer tamanho, formato e densidade de ilha de óxido transparente pode ser usado na presente invenção.
Os poços 37 podem estender-se para dentro da camada de detecção 36 em qualquer profundidade como desejado para uma data aplicação. Como mostrado na Fig. 3, os poços 37 podem estender-se para dentro da camada de detecção 36 e terminar em algum ponto dentro da camada de detecção 36. Em outras formas de realização, os poços 37 podem estender-se através da camada de detecção 36 até a camada reflexiva 34 (vide Fig. 3).
Uma vez a etapa de ataque químico esteja completa, uma camada semi-transparente (ou outra camada) pode ser vestida sobre as ilhas e poços de óxido transparentes, tais como a camada semi-transparente 38 mostrada na Fig. 3. Nesta forma de realização, a interferência de mudança de cor resulta no aparecimento de uma única cor uniforme, que varia com um dado ângulo de visualização. Altemativamente, as ilhas de óxido transparente (isto é, camada 39, mostrada na Fig. 3) podem ser removidas antes de aplicar a camada semi-transparente sobre as “ilhas” da camada de detecção e os poços posicionados entre as “ilhas”.
Camada semi-reflexiva A camada semi-reflexiva pode compreender qualquer material que possa formar uma camada semi-reflexiva permeável e ter um diferente índice de refração do da camada de detecção. Na maior parte das formas de realização, é preferivelmente que o material seja semi reflexivo em uma espessura de cerca de 5 nm, por que, nesta espessura, a maior parte dos analitos será capaz de permear através desta camada até a camada de detecção. Espessuras desejadas dependerão do material usado para formar a camada, do analito a ser detectado e do meio que conterá o analito.
Materiais adequados incluem metais e semi-metais, tais como alumínio, cromo, ouro, níquel, silício e prata. Outros materiais adequados que podem ser incluídos na camada semi-reflexiva incluem óxidos tais como óxido de alumínio, óxido de titânio e óxido de cromo.
Como a camada reflexiva, a camada semi-reflexiva pode ser uma camada substancialmente contínua ou uma camada descontínua. Além disso, como a camada reflexiva, a camada semi-reflexiva pode compreender uma ou mais camadas semi-reflexivas. Desejavelmente, a camada semi-reflexiva compreende uma única camada semi-reflexiva, que é substancialmente contínua ou descontínua.
Em uma forma de realização exemplar da presente invenção* a camada semi-reflexiva é uma camada substancialmente contínua. Nesta forma de realização, a construção e composição da camada semi-reflexiva podem ser substancialmente consistentes através da superfície superior da e por toda a camada semi-reflexiva. Altemativamente, a construção e/ou composição da camada semi-reflexiva pode variar através de uma superfície superior da e por toda a camada semi-reflexiva. Por exemplo, a camada semi-reflexiva pode ter uma permeabilidade diferencial, de modo que a camada semi-reflexiva tenha mais elevada permeabilidade de analito para um dado analito em um primeiro local de uma superfície superior da camada semi-reflexiva e mais baixa permeabilidade de analito para o mesmo analito em um segundo local da superfície superior. Os primeiro e segundo locais da superfície superior da camada semi-reflexiva podem ser aleatoriamente posicionados em relação entre si ou podem formar um padrão sob a superfície superior. A camada semi-reflexiva substancialmente contínua pode também ter um padrão nela em que as primeiras regiões da camada semi-reflexiva têm uma maior refletância de luz do que as segundas regiões da camada semi-reflexiva. As primeira e segunda regiões da camada reflexiva pode formar um padrão sobre a superfície superior da e dentro da camada semi-reflexiva. Como a camada de detecção padronizada descrita acima, uma camada semi-reflexiva padronizada pode compreender um padrão de modo a criar imagens, palavras ou mensagens coloridas na exposição da camada de detecção subjacente a um analito. A camada semi-reflexiva pode prover advertências facilmente identificáveis para um usuário, na exposição a um analito.
Qualquer número de métodos pode ser usado para alterar a permeabilidade da camada semi-reflexiva e/ou criar um padrão na e dentro da camada semi-reflexiva. Métodos adequados incluem mas não são limitados a controlar espacialmente as condições de deposição da camada semi-reflexiva para variar a espessura ou densidade da camada semi-reflexiva. Por exemplo, uma máscara pode ser colocada entre a fonte de deposição e o substrato, de modo que a espessura da camada semi-reflexiva depositada varie de um primeiro local para um segundo local de uma superfície superior. A permeabilidade diferencial e/ou criação de um padrão sobre e dentro da camada semi-reflexiva pode também produzida por pós-tratamento da camada semi-reflexiva com entradas de energia localizadas, tais como tratamento a laser, para mudar a microestrutura da camada semi-reflexiva.
Qualquer um dos métodos supracitados pode ser usado para criar um ou mais padrões na camada semi-reflexiva. A escolha de um dado padrão ou padrões pode depender de numerosos fatores, incluindo mas não limitado do analito ou analitos de interesse, do material ou materiais semi-reflexivos usados, da mensagem, se existir, exibida para um usuário ou uma combinação deles.
As películas de multi-camadas exemplares da presente invenção, tendo uma camada semi-reflexiva substancialmente contínua, são mostradas nas Figs. 1-3. Em um sensor de película de multi-camadas exemplar da presente invenção, o sensor de película de multi-camadas compreende uma camada semi-reflexiva substancialmente contínua sobre uma camada de detecção, em que a camada de detecção tem uma aumentada área de superfície para detecção potencialmente aumentada de um analito, devido à presença de um ou mais poços dentro da camada de detecção (vide Fig. 3). Desejavelmente, a camada semi-reflexiva substancialmente contínua, posicionada sobre a camada de detecção contendo poços, é uma única camada de material semi-reflexivo.
Em uma outra forma de realização exemplar da presente invenção, a camada semi-reflexiva é uma camada descontínua. Nesta forma de realização, a composição da camada semi-reflexiva pode ser substancialmente consistente através da camada semi-reflexiva; entretanto, as áreas separam a camada semi-reflexiva em duas ou mais regiões descontínuas. A camada semi-reflexiva descontínua pode compreender qualquer padrão de ilhas semi-reflexivas dentro de um “mar” de áreas expostas (isto é, a camada de detecção é exposta). O tamanho e densidade das ilhas semi-reflexivas da camada de detecção podem variar como desejado e podem ser uniformemente dispersos ou não-uniformemente dispersos através de uma superfície superior da camada de detecção. Tipicamente, as ilhas semi-reflexivas são uniformemente dispersas através de uma superfície superior da camada de detecção e têm pelo menos uma dimensão (isto é, comprimento, largura ou diâmetro) de pelo menos cerca de 1,0 micro (μπι), desejavelmente de cerca de 10,0 a cerca de 100 μτη; entretanto, qualquer tamanho, formato e densidade de ilha semi-reflexiva podem ser usados na presente invenção. Além disso, as áreas expostas tipicamente têm pelo menos uma dimensão (isto é, comprimento, largura ou diâmetro) variando de cerca de 1,0 a cerca de 100 μπι; entretanto, as áreas expostas podem ter quaisquer dimensões na presente invenção.
Uma película de multi-camadas exemplar da presente invenção, tendo uma camada semi-reflexiva descontínua, é mostrada na Fig. 4. Sensor de película de multi-camadas exemplar 40 compreende (opcional) camada de substrato 42, camada reflexiva 44, camada de detecção 46 e camada semi-reflexiva descontínua 48 sobre a camada de detecção 46. Nesta forma de realização, a camada semi-reflexiva descontínua 48 compreende ilhas semi-reflexivas 48a e áreas expostas 49, dentro de um dado plano acima da camada de detecção 46. Às áreas expostas 49 fornecem imediato acesso para um analito à camada de detecção 46, sem necessidade de permear através de um material semi-reflexivo. O grau de exposição da camada de detecção 46 pode ser controlado variando-se um ou mais dos seguintes parâmetros: o número de ilhas semi-reflexivas 48a por área dada e o tamanho de cada ilha semi-reflexiva 48a.
Um método adequado para prover uma camada semi-reflexiva descontínua sobre uma camada de detecção compreende o método de ablação a laser, como descrito no Exemplo 11 abaixo. Partes da camada semi-reflexiva podem ser removidas por exposição das partes a um laser, como descrito nas Patentes U.S. 6.180.318 e 6.396.616, cedidas à 3M Innovative Properties Company (St. Paul, MN), cujo assunto é por este meio incorporado em sua totalidade.
Em outro método exemplar da presente invenção, a camada semi-reflexiva descontínua compreende numerosas ilhas semi-reflexivas, uniformemente dispersas sobre uma superfície superior da camada de detecção, em que cada ilha semi-reflexiva tem uma área de superfície superior no formato de um quadrado ou círculo, tendo um comprimento, largura ou diâmetro de pelo menos cerca de 1,0 pm, mais desejavelmente de cerca de 10,0 a cerca de 100 pm. Deve ser entendido que cada ilhas semi-reflexivas pode ter uma área de superfície superior em uma variedade de formatos, incluindo mas não limitado a formato triangular, retangular, estrela, losango etc., e uma ou mais dimensões de pelo menos cerca de 1,0 pm, mais desejavelmente de cerca de 10,0 a cerca de 100 pm. Além disso, deve ser entendido que cada ilha semi-reflexiva pode ser permeável ou impermeável a um ou mais analitos. Quando as ilhas semi-reflexivas são permeáveis a um ou mais analitos, o sensor colorimétrico permite que um ou mais analitos contate a camada de detecção diretamente através de áreas expostas, bem como indiretamente através das ilhas semi-reflexivas.
Embora não mostrado na Fig. 4, deve ser citado que um método de ablação a laser (tal como descrito nas Patentes U.S. 6.180.318 e 6.396.616), um método de ataque químico química ou outro método podería ser usado para remover partes da camada semi-reflexiva, bem como partes da camada de detecção, para formar poços que se estendam de uma superfície superior da camada semi-reflexiva para dentro de camada de detecção e, possivelmente, para uma superfície superior da camada reflexiva (ou uma superfície superior do substrato opcional). Nesta forma de realização, a estrutura resultante compreende um arranjo de ilhas de películas em multi-camadas (p. ex., ilhas quadradas tendo lados de 100 pm dentro de uma grade de áreas expostas tendo uma largura de cerca de 10 pm) tendo a mesma composição de camada de detecção e composição de camada semi-reflexiva. Cada ilha da camada semi-reflexiva pode ser permeável ou impermeável a um ou mais analitos. Quando as ilhas semi-reflexivas são permeáveis a um ou mais analitos, as estruturas de multicamadas possibilitam a penetração de um analito dentro da camada de detecção pelos lados da camada de detecção, bem como do topo da camada de detecção. O tamanho, formato e densidade das ilhas de película de multi-camadas dentro da estrutura resultante pode variar similarmente às ilhas semi-reflexivas descritas acima. Tipicamente, cada ilha de película de multi-camadas tem uma ou mais dimensões de pelo menos cerca de 1 pm, tal como cerca de 10,0 a cerca de 100 μτη.
Além dos métodos acima descritos, as ilhas de película de multi-camadas podem também ser formadas depositando-sé as ilhas do material de camada de detecção sobre uma camada reflexiva e então depositando-se uma camada semi-reflexiva no topo de cada ilha de camada de detecção. Várias técnicas de impressão, incluindo mas não limitado a impressão a jato de tinta e impressão de contato, podem ser usadas para depositar a camada de detecção em forma de ilha ou padronizada sobre uma camada reflexiva.
Em uma forma de realização desejada da presente invenção, a camada semi-reflexiva descontínua compreende uma única camada de ilhas semi-reflexivas sobre uma superfície superior de uma camada de detecção, em que a camada de detecção compreende pelo menos um componente inorgânico. Em uma outra forma de realização desejada, a camada semi-reflexiva descontínua compreende uma única camada de ilhas semi-reflexivas através de uma superfície superior de uma camada de detecção, em que a camada de detecção compreende película um componente inorgânico, em combinação com pelo menos um componente polimérico. Em ainda outra forma de realização desejada, a camada semi-reflexiva descontínua compreende uma única camada de ilhas semi-reflexivas através de uma superfície superior de uma camada de detecção, em que a camada de detecção compreende pelo menos dois diferentes componentes poliméricos, em que os componentes poliméricos são (1) misturados entre si, (2) dentro de uma dada camada, porém não misturados entre si, (3) em uma camada separada entre si, ou (4) qualquer combinação de (1) a (3).
Camadas adicionais A película sensora pode compreender camadas adicionais entre qualquer uma das camadas anteriormente descritas, contanto que a camadas adjacentes (ou camadas) não interfiram com a óptica da película sensora. As camadas adicionais poderíam incluir camadas de amarração, camadas estruturais etc. A película sensora pode também incluir camadas adicionais acima da camada semi-reflexiva. Camadas adicionais adequadas, que podem pelo menos parcialmente cobrir a camada semi-reflexiva, incluem mas não são limitadas a uma camada ou laminado transparente e uma camada de mascaramento, para temporária ou permanentemente proteger uma parte da camada semi-reflexiva da exposição a um ou mais analitos. As camadas adicionais podem ser aplicadas diretamente sobre a camada semi-reflexiva ou podem ser temporária ou permanentemente ligadas à camada semi-reflexiva via uma camada de amarração ou outra camada adesiva. Se necessário, uma superfície externa da camada semi-reflexiva pode ser tratada (p. ex., quimicamente atacada ou revestida com revestimento base, tratamento com descarga elétrica etc.) para aumentar a ligação às camadas adicionais.
Em uma forma de realização exemplar, uma camada de mascaramento é provida sobre a camada semi-reflexiva, na forma de um padrão. Nesta forma de realização, na exposição a um analito, o sensor colorimétrico exibe um sinal na forma de um padrão (isto é, um padrão inverso da camada de mascaramento sobre a camada semi-reflexiva). O limitado a formatos, letras, palavras, uma mensagem específica padrão de sinal pode ter qualquer configuração desejada, incluindo mas não para o usuário, instruções de segurança para o usuário, um logo de companhia etc.
Configurações de Película de Multi-Camadas As películas em multi-camadas da presente invenção podem ser usadas sozinhas ou podem ser parte de um dispositivo para detectar a presença e/ou concentração de um ou mais analitos. Em uma forma de realização da presente invenção, o sensor de película de multi-camadas é pelo menos parcialmente envolvido por um alojamento. O alojamento desejavelmente compreende pelo menos uma abertura posicionada acima da camada semi-reflexiva, de modo que a camada semi-reflexiva é visível através da pelo menos uma abertura. Em algumas formas de realização, o alojamento compreende pelo menos uma abertura, em que a pelo menos uma abertura fornece uma vista restrita de uma superfície superior da camada semi-reflexiva, de modo a minimizar qualquer mudança potencial da cor visível do sensor (e confusão do usuário quanto à leitura do sensor), devido ao ângulo de visão. Tipicamente, a vista restringida permite uma visão da superfície superior da camada semi-reflexiva dentro de um ângulo de ± 30°, mais desejavelmente ± 15° de uma visão normal (isto é, uma visão de uma posição perpendicular à superfície externa da camada semi-reflexiva). O alojamento (ou o substrato opcional acima descrito) pode também ser usado para restringir o sensor de película de multi-camadas da presente invenção, de modo que a película fique em um formato arqueado ou cilíndrico. Tal configuração permite um usuário ver o sensor de uma faixa mais larga de ângulos de visualização, com mínima mudança de cor.
Como discutido acima, os sensores de película de multi-camadas da presente invenção pode possuir uma camada semi-reflexiva substancialmente contínua ou uma camada semi-reflexiva descontínua. Em uma forma de realização exemplar da presente invenção, o sensor colorimétrico compreende uma camada reflexiva substancialmente contínua; uma camada de detecção sobre a camada reflexiva, em que a camada de detecção compreende (i) pelo menos um composto polimérico, (ii) pelo menos um componente inorgânico ou (iii) tanto(i) como (ii); e uma camada semi-reflexiva substancialmente contínua sobre a camada de detecção, em que a camada semi-reflexiva tem um índice de reffação diferente do índice de refração da camada de detecção e é permeável a um dado analito. Desejavelmente, a camada reflexiva substancialmente contínua, a camada semi-reflexiva substancialmente contínua ou ambas compreendem uma única camada de material reflexivo ou semi-reflexivo, para minimizar a espessura de uma ou outra ou de ambas as camadas, de modo que um ou mais analitos possa permear uma ou outra ou ambas as camadas.
Em uma outra forma de realização exemplar da presente invenção, o sensor colorimétrico compreende uma camada reflexiva; uma camada de detecção sobre a camada reflexiva; e uma camada semi-reflexiva descontínua sobre a camada de detecção, em que a camada semi-reflexiva tem um índice de refração diferente do índice de refração da camada de detecção. Nesta forma de realização exemplar, o sensor desejavelmente possui pelo menos uma das seguintes características: (a) a camada semi-reflexiva descontínua compreende uma única camada de ilhas semi-reflexivas; (b) a camada semi-reflexiva descontínua compreende uma única camada de ilhas semi-reflexivas tendo pelo menos uma dimensão maior do que 10 μιη e áreas expostas entre as ilhas semi-reflexivas, em que as áreas expostas têm uma largura de pelo menos 10 μιη. (c) a camada de detecção contém poços estendendo-se por uma profundidade dentro da camada de detecção; (d) a camada de detecção compreende pelo menos um componente inorgânico sozinho ou em combinação com pelo menos um componente polimérico; . (e) a camada de detecção compreende pelo menos um componente inorgânico, em que o pelo menos um componente inorgânico é (i) misturado com pelo menos um componente polimérico, (ii) dentro de uma dada camada contendo pelo menos um componente polimérico, porém não misturada como pelo menos um componente polimérico, (iii) em uma camada separada de uma camada contendo pelo menos um componente polimérico, ou (iv) qualquer combinação de (i) a (iii); e (f) a camada de detecção compreende pelo menos dois diferentes componentes poliméricos, em que os componentes poliméricos são (1) misturados entre si, (2) dentro de uma dada camada, porém não misturados entre si, (3) em uma camada separada de outra ou (4) qualquer combinação de (1) a (3). Método de Produzir As películas de multi-camadas da presente invenção podem ser criadas via métodos tais como o processo descrito, p. ex., na Patente U.S. 5.877.895. As camadas de detecção podem também ser produzidas por revestimento por giro, revestimento de solução, revestimento por extrusão ou outras técnicas adequadas conhecidas na arte. A camada de detecção pode ser produzida por processos de deposição de plasma, tais como polimerização de plasma. As camadas reflexivas e semi-reflexivas podem também ser produzidas por técnicas de revestimento por vapor padrão, tais como evaporação, bombardeamento, deposição de vapor químico (CVD), deposição de plasma ou deposição por chama. Outro método para produzir as camadas reflexiva e semi-reflexiva é galvanização fora de solução.
Usos Os sensores de película podem ser usados em um sistema compreendendo o sensor, uma fonte de luz e, opcionalmente, um meio de monitorar o sensor para uma mudança de cor. A fonte de luz pode ser nmp fonte de luz natural ou artificiai. O monitoramento pode ser realizado em uma variedade de maneiras. Podería ser realizado visualmente com um foto-detector ou por outros meios adequados. O analito pode estar presente em um vapor ou meio líquido. Por exemplo, um analito pode estar presente na atmosfera ou em um solvente líquido. Num ou noutro caso, em muitas formas de realização da presente invenção, pelo menos uma parte do analito permeia através da camada semi-reflexiva do sensor de película, para interagir com a camada de detecção.
Dois ou mais sensores de película podem ser usados juntos para formar um arranjo. O arranjo pode ser em qualquer configuração adequada. Por exemplo, um arranjo pode compreender dois ou mais sensores lado a lado ou sensores podem ser ligados a ou construídos em lados opostos de um substrato. Os sensores dentro de um dado arranjo podem ser do mesmo tipo ou podem ser diferentes. Arranjos de sensores de película de multi-camadas seriam úteis para identificação dos analitos, com base em suas assinaturas de resposta única do arranjo de agregado, o oposto a somente detectar a presença de um agente químico.
Arranjos exemplares de sensores de película de multi-camadas são mostrados nas Figs. 5A-5F. Cada um dos arranjos exemplares 50-55 compreende uma camada de base 57 e pilhas de película de multi-camadas 58 sobre uma superfície superior da camada de base 57. A camada de base 57 pode ser uma camada de substrato ou uma camada reflexiva, como descrito acima. As pilhas de películas de multi-camadas 58, dentro de um determinado arranjo, podem ter composições químicas idênticas ou diferentes. Por exemplo, duas ou mais pilhas de películas de multi-camadas 58, dentro de um dado arranjo, podem ter (i) diferentes químicas de camada de detecção (e/ou tipos de receptores, p. ex., calixarenos, peptídeos), (ii) diferentes distribuições de tamanhos de poros de camada de detecção, (iii) diferentes espessuras de camada de detecção dentro de uma dada pilha, ou (iv) qualquer combinação de (i) a (iii), de modo a detectar a presença e/ou concentração de um ou mais analitos em um dado meio de amostra.
Em uma forma de realização exemplificativa da presente invenção, o arranjo compreendendo dois ou mais sensores colorimétricos, em que cada sensor colorimétrico do arranjo compreende urna camada de detecção contendo (i) pelo menos um componente polimérico, (ii) pelo menos um componente inorgânico ou (iii) tanto (i) como (ii). Em algumas formas de realização, cada sensor colorimétrico do arranjo compartilha uma camada reflexiva comum . Em uma forma de realização desejada, o arranjo compreende dois ou mais sensores colorimétricos, em que cada sensor colorimétrico do arranjo (a) compartilha uma camada reflexiva comum e (b) compreende uma ilha de películas de multi-camadas, compreendendo uma pilha de camadas incluindo (i) uma camada de detecção com uma composição de camada de detecção e (ii) uma camada semi-reflexiva com uma composição de camada semi-reflexiva. Desejavelmente, a composição de camada de detecção é similar para cada sensor colorimétrico do arranjo e a composição semi-reflexiva é similar para cada sensor colorimétrico do arranjo.
Como mostrado nas Figs. 5A-5F, os arranjos sensores podem ser configurados como um ou mais elementos sensores distintos, em uma maneira uniformemente distribuída (p. ex., arranjo 51), em uma maneira não-uniforme (p. ex., arranjo 55), lado a lado (tipo calibre de barra etc.) (p. ex., arranjo 52) ou qualquer outra configuração.
Os sensores de película da presente invenção têm muitas aplicações úteis. Eles podem ser usados, p. ex., para detectar uma larga faixa de vapores orgânicos. Os sensores podem ser usados para detectar a presença e/ou concentração de um dado analito dentro de uma solução ou gás. Os arranjos de sensor podem ser usados para detectar a presença e/ou concentração de um ou mais analitos dentro de uma solução ou gás. Em uma possível aplicação, os sensores de película de multi-camadas suprem um padrão colorido padrão a um usuário, baseado na interação de um meio líquido ou gás com o arranjo, em vez da interação de um meio líquido ou gás com um único elemento sensor.
Antes do uso, os sensores de película de multi-camadas da presente invenção são substancialmente livres de um analito a ser detectado. O sensor de película de multi-camadas “não-exposto” antes do uso tipicamente (i) exibe uma primeira cor ou (ii) é incolor quando visto através da camada semi-reflexiva. Na exposição a um ou mais analitos a serem detectados, o sensor de película de multi-camadas “não-exposto” converte-se em um sensor colorimétrico contendo analito. O sensor colorimétrico contendo analito (i) exibe uma segunda cor, que é diferente da primeira cor, (ii) sofre uma mudança de cor de uma primeira cor para uma condição incolor ou (iii) sofre uma mudança de cor de uma condição incolor para uma condição contendo cor.
Dependendo do tipo de analito sendo detectado, o sensor de película de multi-camadas da presente invenção pode conter ou ser substancialmente livre de material biológico entre a camada reflexiva e a camada semi-reflexiva. Como aqui usada, a expressão “material biológico” é usada para abranger receptores de molécula, tais como peptídeos, glicopeptídeos, proteínas, anticorpos, enzimas, oligonucleotídeos e ácidos nucléicos.
Qualquer um dos sensores e arranjos de sensores acima descritos pode ser usado para detectar um ou mais analitos em um dado meio. Em um método exemplificativo de detecção de analito, o método detecta a presença ou ausência de um analito, em que o método compreende prover um sensor colorimétrico (ou arranjo de sensores), prover umã fonte de luz, contatar o sensor (ou arranjo de sensores) com um meio que possa conter um analito e monitorar o sensor (ou arranjo de sensores) para uma mudança das propriedades ópticas. Como examinado acima, o meio pode ser um líquido ou um gás. Além disso, o um ou mais analitos pode permear através da camada semi-reflexiva, a camada reflexiva ou ambas camadas.
EXEMPLOS
Esta invenção pode ser ilustrada por meio dos seguintes exemplos. A menos que de outro modo citado, as amostras de película sensora foram vistas de um ângulo normal à superfície da película. Outros ângulos de visualização podem ser usados. A cor observada pode variar, dependendo do ângulo de observação.
Exemplo 1 Um sensor película sensora colorimétrica de multi-camadas foi produzida via o método de deposição descrito na Patente U.S. 5.877.895.
Uma camada reflexiva de alumínio (100 nm) e a camada de detecção polimérica (500 nm) foram sequência depositadas em uma camada de substrato de poliéster (50 pm) em uma única passagem (15,24 m/min) através de um sistema de folha contínua a vácuo. A camada reflexiva de alumínio foi termicamente evaporada alimentando-se arame de alumínio com o diâmetro de 0,1587 cm (Alcoa número de estoque 1199, Pittsburgh, PA) sobre uma barra de evaporação aquecida eletricamente (7V, 1250 amp) em uma taxa de alimentação de 225 mm/min. A camada de detecção polimérica (500 nm) foi depositada seguida por uma cura de feixe eletrônico de 6,9 W-Seg. A composição monomérica era uma mistura de 48,5/48,5/3 em peso de acrilato de laurila (disponível na Sartomer, Exton, PA)/TRR2l4(um diacrilato de hidrocarboneto patenteado, disponível na UCB Chemicals, Drogenbos, Bélgica)/EBECRYL 170 (um composto de monoacrilato de ácido fosfórico, também disponível na UCB Chemicals). Cromo (Academy Precision Materials, Albuquerque, NM) foi então bombardeado (2,95 W/cm2 corrente CC em pressão de 2 mTorr Argônio), em uma subseqüente passagem (15,24 m/min) através do sistema de folha contínua a vácuo, sobre a camada de detecção curada, para fornecer uma camada externa espessa de 5 nm. A película sensora de multi-camadas tinha um matiz verde.
Seções da película de multi-camadas (2,54 cm quadrados) foram afixadas sobre lâminas de vidro e expostas por um minuto a vapores saturados de vários solventes orgânicos em jarros selados. Dentro de cada jarro a película de multi-camadas foi suspensa dentro do folga de fechamento acima do analito líquido puro. Como mostrado na Tabela 1, as exposições resultaram em mudanças de cor vividas, visualmente detectáveis. Em cada caso, as mudanças de cor foram reversíveis quando da remoção do vapor de solvente dentro de décimos de segundo, restaurando a matiz verde original. As respostas foram qualitativamente reprodutíveis, visto que as exposições repetidas produziram as mesmas mudanças de cor.
Tabela 1 ~_____Mudanças de Cor na Exposição a Vários Compostos_________ Exemplo 2 Os espectros de refletância visíveis foram extraídos das películas de multi-camadas antes e após exposição a uma faixa de vapores de solvente. As seções de película (2,54 cm quadrado, do Exemplo 1) foram afixadas sobre lâminas de vidro e expostas a vapores orgânicos saturados, dentro de jarras seladas. Uma vez equilibradas, as películas expostas foram removidas e cobertas imediatamente com lâminas de cobertura de vidro, para evitar dessorção de vapor. Os espectros de refletância dos materiais expostos foram então extraídos utilizando-se um espectrômetro UV-VIS de refletância difusa. Para todos os vapores orgânicos testados, mudança de vermelho substancial das máximas de refletância foi observada na exposição do analito. A refletância máxima centrada a 524 nm (antes da exposição), por exemplo, exibe mudanças para comprimentos de onda mais elevados (mudanças vermelhas). As magnitudes das mudanças variaram de 22 nm (acetonitrila) a 116 nm (cloreto de metileno), como mostrado na Tabela 2. Este exemplo mostra que as películas sensoras colorimétricas de multi-camadas respondem aos vapores orgânicos, exibindo mudanças colorimétricas para halocarbonos, arenos, álcoois, cetonas, nitrilas e éteres. Nenhuma mudança foi observada nos espectros de refletância na exposição a vapor d’água saturado. Mesmo ao submergir películas em água líquida, nenhuma mudança de cor foi observada.
Tabela 2 Mudanças de Comprimento de Onda Máximas de Refletância, na Exposição a Vapores de Solvente______^________________' ; ________________ Exemplo 3 Em um esforço para calibrar a sensibilidade de resposta a diferentes vapores de analito, a película sensora, produzida como descrito no Exemplo 1, foi exposta aos analitos em uma faixa de concentrações, utilizando-se uma instalação de fluxo-atravessante. As concentrações (como determinado pelas pressões parciais) foram controladas pelas temperaturas do banho. Ar foi borbulhado através de analitos líquidos puros, que foram esfriados utilizando-se banhos de temperatura fria, para controlar a pressão de vapor. Misturas de bióxido de carbono sólido (gelo seco) e 3-heptanona ou etileno glicol forneceram temperaturas de banho de -38°C e -15°C, respectivaménte. Um banho de água gelada foi usado para fornecer temperaturas de 0°C. As pressões de vapor para cada analito foram calculadas nestas temperaturas utilizando-se dados do Handbook of VApor Pressure (Yaws, C. L. Gulf Publishing: Houston, 1994). Cada corrente de ar/vapor foi então escoada via uma cânula de aço inoxidável para dentro de um frasco selado-septo, contendo a película de multi-camadas. As mudanças de cor de cada película da exposição foram monitoradas visualmente e múltiplas observações foram feitas para assegurar equilíbrio. A Tabela 3 apresenta as respostas em função da concentração, com “verde” indicando a cor de película não exposta, “rosa” indicando resposta para vapores saturados e “amarelo” indicando uma resposta intermediária. Os resultados indicam a capacidade de determinar concentração de analito, bem como a presença qualitativa do vapor, utilizando-se as películas sensoras colorimétricas desta invenção.
Tabela 3 Cores de Película em Função da Concentração de Vapor de Solvente Exemplo 4 Película sensora (do Exemplo 1) foi usada para detectar compostos orgânicos em água. A submersão da película dentro de uma solução de tetraidrofurano (THF) em água (5% em volume) produziu uma mudança visual de cor de verde para amarelo. A submersão dentro de uma solução de acetona em água (25% em volume) produziu uma mudança visível de cor de verde para amarelo-verde. Este exemplo mostra que as películas sensoras colorimétricas de multi-camadas desta invenção podem detectar a presença de compostos orgânicos em água. Nenhuma mudança de cor foi observada na exposição da película em água comum.
Exemplo 5 Duas películas sensoras de multi-camadas foram preparadas via revestimento por rotação das camadas de detecção. As estruturas eram as mesmas, exceto quanto as camadas de detecção de polímero. Para produzir cada película sensora, uma camada reflexiva de alumínio (100 nm) foi depositada por evaporação de feixe eletrônico (taxa de evaporação de 2,5 nm/s) em um revestidor a vácuo de sistema de batelada sobre uma camada de substrato de poliéster de 50 μπι. Camadas de detecção de poli(estireno) e po!i(metacrilato) foram depositadas sobre um dos substratos revestido de alumínio, via revestimento por rotação. Os polímeros foram revestidos via soluções de tolueno, em concentrações de 5% (p/p) e 9,4% (p/p), respectivamente. O revestimento por rotação foi realizado a 3500 rpm por 25 segundos. As espessuras poliméricas resultantes foram de 260 nm (poli(estireno)) e 500 nm (poli(metilmetacrilato)). Camadas de cromo (5 nm) foram então depositadas sobre cada superfície polimérica, via condições de bombardeamento idênticas àquelas do Exemplo 1, para completar as construções de películas sensoras de multi-camadas. A exposição das películas sensoras a vapor de clorofórmio saturado produziu mudanças de cor reversíveis de púrpura para azul (poli(estireno)) e de rosa para verde claro (poli(metilmetacrilato)). A exposição das películas para vapor de tolueno causou uma permanente perda de cor baseada em interferência, como indicado pela falha da película recuperar sua cor original na remoção do analito. Estudos de microscopia eletrônica de transmissão (TEM) indicam que esta mudança irreversível foi causada pela deslaminação da camada de alumínio do resto da pilha. Este exemplo demonstra a capacidade de criar sensores colorimétricos de multi-camadas por revestimento por rotação. Ele demonstra também que uma mudança permanente na aparência de um sensor da invenção pode ser realizada pela apropriada seleção de materiais e processos usados para produzir os sensores.
Exemplo 6 Duas diferentes películas de multi-camadas foram construídas, tendo a mesma estrutura e composição geral que aquela descrita no Exemplo 1, exceto que a espessura da camada de detecção, para a Amostra 6A, era de 500 nm, enquanto a espessura era de 650 nm para a Amostra 6B. Ambas as películas continham as camadas de detecção produzidas via polimerização de misturas de acrilato de Iaurila/IRR214/EB170, como no Exemplo 1. As respostas das duas películas a uma série de vapores são mostradas na Tabela 4. Embora nenhum sensor individual possa identificar cada analito (isto é, 6A não distingue entre tolueno e acetona e 6B não distingue entre acetonitrila e acetona), as respostas combinadas de ambos os sensores são únicas para cada espécie testada. A utilidade dos arranjos de sensores, contendo mais do que uma única película de multicamadas, para identificação do analito, é demonstrada por este exemplo.
Tabela 4 Mudanças de Cor na Exposição a Vários Solventes Exemplo 7 Um arranjo contendo seis diferentes películas de multicamadas foi usado para obterem-se respostas a uma série de vapores orgânicos: etanol (EtOH), tolueno (Tol.), acetona, acetonitrila, cicloexano (CyHex), metiletilcetona (MEK), cloreto de metileno (CH2C12) e tetraidrofurano (THF). Para preparar cada película sensora, uma camada reflexiva de alumínio foi primeiro depositada por evaporação de feixe eletrônico (taxa de evaporação de 2,5 nm/s) em um revestidor a vácuo de sistema de bateladas sobre uma camada de substrato de poliéster de 50 pm. Cada amostra foi então revestida por rotação com um material polimérico, para produzir camadas de detecção como segue: Amostra 7A Poli(oc-metilestireno) (Aldrich, 1300 MW); Amostra 7B poli(vinilfenol) (Polysciences, MW = 1500 - 7000); Amostra 7C poli(vinilpirrolidona) (Aldrich, 55000 MW); e Amostra 7D poli(vinilálcool) (Aldrich, 89% hidrolisado, MW = 85000 — 141.000). Cada amostra polimérica foi revestida por rotação sobre os lados de alumínio de seções separadas de 1,5 pol. x 1,5 pol. (3,8 cm x 3,8 cm) do poliéster aluminizado. O revestimento por rotação foi realizado a 3000 rpm por 1 minuto, produzindo espessuras de película polimérica de 500, 270, 250 e 290 nm, respectivamente. Camadas de cromo (5 nm) foram então depositadas sobre cada superfície polimérica, via condições de bombardeamento idênticas àquelas do Exemplo 1, para completar cada construção de película de multi-camadas.
As amostras 6A e 6B descritas no Exemplo 6 foram também usadas dentro do arranjo sensor de seis-membros. As seções de cada película foram fixadas sobre lâminas de vidro e então expostas a vapores saturados em jarras seladas. As cores iniciais e cores na exposição a vapor são mencionadas na Tabela 5.
Embora nenhum sensor individual possa distinguir cada analito (isto é, 7B não distingue entre EtOH e Acetona), as respostas compostas dos seis arranjos sensores são únicas para cada espécie testada.
Exemplo 8 Películas de multi-camadas foram construídas similarmente ao método descrito no Exemplo 5. Poliéster aluminizado foi preparado via revestimento evaporativo de uma camada Al de 100 nm sobre o substrato de poliéster. Uma solução de 10% (massa/volume) de poli(vinilálcool) (Aldrich, 89% hidrolisado, 85.000-141.000 MW) em água foi revestida por rotação (3000 rpm, 1 min) sobre uma seção do poliéster aluminizado, fixado em uma lâmina de vidro. A película de três camadas foi então revestida por bombardeamento com uma espessura de 5 nm de Cr, para completar a pilha. Uma película de multicamadas, contendo uma camada de detecção de poli(vinilpirrolidona) (Aldrich, 55000 MW) foi produzida de modo análogo por revestimento por rotação de uma solução de 10% de etanol (massa/volume).
Exemplo 9 O poli(vinilálcool) contendo a película de multi-camadas descrita no Exemplo 8 foi coberto com seções padronizadas de fita 810 SCOTCH BRAND MAGIC da 3M Company, que foram cortadas junto a um gabarito de logo 3M impresso. A película de multi-camadas laminada exibiu mudança de cor na exposição à umidade. A mudança de cor ocorreu somente nas regiões não laminadas, fazendo com que o logo 3M emergisse.
Exemplo 10 Películas de multi-camadas foram construídas similarmente ao método descrito no Exemplo 1, exceto que “ilhas Cr” foram aplicadas à camada de detecção polimérica, em vez de uma camada Cr contínua. Para aplicar as ilhas Cr, uma tela foi colocada entre a fonte de Cr e a camada de detecção polimérica e o Cr foi então bombardeado sobre a tela e a camada de detecção curada, para fornecer as ilhas Cr, tendo uma espessura de 5 nm e um formato quadrado tendo o comprimento de 100 nm. Um plasma de oxigênio, no modo RIE, foi usado para atacar quimicamente o polímero entre as ilhas Cr. Durante o processo de ataque químico, as ilhas Cr foram convertidas em um revestimento CrOx transparente. Os “poços” resultantes, dentro da camada de detecção, tinha uma largura de cerca de 5 nm e uma profundidade de cerca de 100 nm. Uma camada semi-reflexiva de Cr foi então revestida por bombardeamento, como no Exemplo 1, para fornecer uma camada semi-reflexiva substancialmente contínua, tendo uma espessura de 5 nm.
Exemplo 11 Películas de multi-camadas foram construídas similarmente ao método descrito no Exemplo 1. Após aplicar a camada Cr semi-refletiva substancialmente contínua, partes da camada Cr semi-reflexiva foram removidas utilizando-se um procedimento de ablação a laser, como descrito na Patente U.S. 6.180.318, resultando em ilhas conformadas quadradas, tendo um comprimento de 100 μια As dimensões da área semi-transparente removida eram visíveis (isto é, os poços tinham uma largura de cerca de 10 μιη), porém suficientemente pequenas de modo a produzir uma mudança de cor quando expostas a um analito.
Exemplo 12 Películas de multi-camadas foram construídas similarmente ao método descrito no Exemplo 11, exceto que partes da camada de detecção foram também removidas utilizando-se o procedimento de ablação a laser. As ilhas de películas de multi-camadas resultantes tinham um formato quadrado, com um comprimento de 100 μιη. As ilhas foram separadas por poços tendo uma largura de 10 μιη e uma profundidade de cerca de 505 nm. Várias modificações e alterações desta invenção tomar-se-ão evidentes para aqueles hábeis na arte, sem desvio do escopo e espírito desta invenção e deve ser entendido que esta invenção não é para ser indevidamente limitada às formas de realização ilustrativas expostas aqui.
REIVINDICAÇÕES
Claims (21)
1. Sensor colorimétrico (10) para medir uma das ou ambas a presença e a concentração de um analíto, o sensor colorimétrico (10) compreendendo: uma camada reflexiva (14) substancialmente contínua; uma camada de detecção (16) sobre a camada reflexiva (14); e uma camada semi-reflexiva (18) sobre a camada de detecção substancialmente continua, a camada semí-reflexiva tendo um índice de refração diferente do índice de refração da camada de detecção, o dito sensor sendo capaz de uma mudança de cor na exposição ao dito anal ito, caracterizado pelo fato de que a camada de detecção (16) compreende pelo menos um polímero tendo uma microporosidade intrínseca.
2. Sensor colorimétrico (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a camada semi-reflexiva (18) ser uma camada scmi-reflexiva descontínua, compreendendo uma única camada de ilhas semi-reflexivas, tendo pelo menos uma dimensão maior do que 10 μηι e áreas expostas entre as ilhas semi-reflexivas, as ditas áreas expostas tendo uma largura de igual ou maior que 1,0 μηι.
3. Sensor colorimétrico (10) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de a camada semí-reflexiva (18) ser uma camada semi-reflexiva descontínua, compreendendo uma única camada de ilhas semi-reflexivas e a camada de detecção (16) contém pelo menos um componente inorgânico, sozinho ou em combinação com pelo menos um componente politnérico,
4. Sensor colorimétrico (10) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de a camada semi-reflexiva (18) ser uma camada semi-reflexiva descontínua e a camada de detecção (16) compreender pelo menos dois diferentes componentes poliméricos, em que os componentes poMméricos (1) são misturados entre si, (2) estão dentro de uma dada camada, porém não misturados entre si, (3) estão em uma camada separada da outra, ou (4) qualquer combinação de (1) a (3).
5. Sensor colorimétrico (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de a camada semi-reflexiva (18) ser uma camada semi-reflexiva descontínua e a camada de detecção (16) ter uma rede contínua de poros por todo seu volume.
6. Sensor colorimétrico (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de a camada semi-reflexiva (18) ser uma camada semi-reflexiva descontínua ou contínua, e a camada de detecção (16) conter poços estendendo-se por uma profundidade para dentro de uma superfície superior da camada de detecção (16).
7. Sensor colorimétrico (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a camada semi-reflexiva (18) ser uma camada substancialmente contínua, tendo uma permeabilidade diferencial, de modo que a camada semi-reflexiva (18) tem uma permeabilidade de analito mais elevada em um primeiro local de uma superfície superior da camada semi-reflexiva e uma permeabilidade de analito mais baixa em um segundo local da superfície superior.
8. Sensor colorimétrico (10) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de os primeiro e segundo locais formarem um padrão sobre a superfície superior da camada semi-reflexiva (18).
9. Sensor colorimétrico (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de a camada semi-reflexiva (18) ser uma camada semi-reflexiva substancialmente contínua e o sensor compreender ainda uma camada de mascaramento sobre pelo menos uma parte da camada semi-reflexiva (18).
10. Sensor colorimétrico (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 7, 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o dito sensor compreende uma camada semi-reflexiva (18) substancialmente contínua em combinação com uma camada de detecção (16) compreendendo pelo menos uma camada inorgânica de um ou mais materiais inorgânicos, em que a pelo menos uma camada inorgânica não contém material polimérico.
11. Sensor colorimétrico (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de a camada de detecção (16) compreender pelo menos um componente inorgânico, em que o dito pelo menos um componente inorgânico (i) é misturado com pelo menos um componente polimérico, (ii) está dentro de uma dada camada contendo pelo menos um componente polimérico, porém não misturado com o pelo menos um componente polimérico, (iii) está em uma camada separada de uma camada contendo pelo menos um componente polimérico, ou (iv) qualquer combinação de (i) a (iii).
12. Sensor colorimétrico (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de o dito sensor ser substancialmente livre do dito analito e (i) exibir uma primeira cor ou (ii) ser incolor quando visto através da camada semi-reflexiva (18).
13. Sensor colorimétrico contendo analito, caracterizado pelo fato de compreender: o sensor colorimétrico como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, e pelo menos um analito em contato com a camada de detecção do sensor, em que o sensor colorimétrico contendo analito (i) exibe uma segunda cor, que é diferente de uma primeira cor exibida pelo sensor colorimétrico antes da exposição ao dito analito, (ii) sofre uma mudança de cor da dita primeira cor para uma condição incolor na exposição ao dito analito, ou (iii) sofre uma mudança de cor de incolor para uma condição contendo cor na exposição ao dito analito.
14. Arranjo, caracterizado pelo fato de compreender dois ou mais sensores colorimétricos como definidos em qualquer uma das reivindicações 1 a 13.
15. Arranjo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de pelo menos dois sensores colorimétricos do arranjo terem (i) diferentes químicas de camada de detecção, (ii) diferentes receptores moleculares dentro das camadas de detecção separadas, (iii) diferentes distribuições de tamanho de poro da camada de detecção, (iv) diferentes espessuras de camada de detecção, ou (v) qualquer combinação de (i) a (iv).
16. Arranjo de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizado pelo fato de cada sensor colorimétrico do arranjo (i) compartilhar uma camada reflexiva comum e (ii) compreender uma ilha de película de multi-camadas compreendendo uma pilha de camadas incluindo (1) uma camada de detecção com uma composição de camada de detecção e (2) uma camada semi-reflexiva com uma composição de camada semi-reflexiva.
17. Dispositivo, caracterizado pelo fato de compreender: o sensor colorimétrico como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13; e um alojamento pelo menos parcialmente encerrando o sensor colorimétrico ou o arranjo, em que o alojamento compreende pelo menos uma abertura posicionada acima da camada semi-reflexiva, a dita pelo menos uma abertura provendo uma vista restringida de uma superfície superior da camada semi-reflexiva.
18. Método para detectar a presença ou ausência de um analito, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: prover o sensor colorimétrico como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13; e prover uma fonte de luz, contatar o sensor ou arranjo com um meio que pode conter uma analito, e monitorar o sensor ou arranjo quanto a uma mudança das propriedades ópticas.
19. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de a mudança das propriedades ópticas produzir uma mudança visível.
20. Método de acordo com a reivindicação 18 ou 19, caracterizado pelo fato de o meio ser um gás ou um líquido.
21. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 20, caracterizado pelo fato de o analito permear através da camada semi-reflexiva, da camada reflexiva ou ambas.
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Families Citing this family (82)
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|---|---|---|---|---|
| US20050171449A1 (en) * | 2000-03-21 | 2005-08-04 | Suslick Kenneth S. | Method and apparatus for detecting ammonia from exhaled breath |
| US20040062682A1 (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-01 | Rakow Neal Anthony | Colorimetric sensor |
| US7449146B2 (en) | 2002-09-30 | 2008-11-11 | 3M Innovative Properties Company | Colorimetric sensor |
| US20050221279A1 (en) * | 2004-04-05 | 2005-10-06 | The Regents Of The University Of California | Method for creating chemical sensors using contact-based microdispensing technology |
| US7939022B2 (en) * | 2004-08-05 | 2011-05-10 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Integration of colorimetric transducers and detector |
| US7080939B1 (en) * | 2004-10-04 | 2006-07-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Polymeric thermal history sensor |
| US7556774B2 (en) * | 2005-12-21 | 2009-07-07 | 3M Innovative Properties Company | Optochemical sensor and method of making the same |
| US8293340B2 (en) * | 2005-12-21 | 2012-10-23 | 3M Innovative Properties Company | Plasma deposited microporous analyte detection layer |
| CN101351868B (zh) * | 2005-12-29 | 2013-03-13 | 3M创新有限公司 | 使用涂覆工艺雾化材料的方法 |
| WO2007144367A1 (en) * | 2006-06-16 | 2007-12-21 | Universität Wien | Optical sensor and method for indicating the age or quality of a natural product |
| JP4681052B2 (ja) | 2006-06-26 | 2011-05-11 | 日本電信電話株式会社 | フローセルおよびその製造方法 |
| US7767143B2 (en) * | 2006-06-27 | 2010-08-03 | 3M Innovative Properties Company | Colorimetric sensors |
| US8067110B2 (en) * | 2006-09-11 | 2011-11-29 | 3M Innovative Properties Company | Organic vapor sorbent protective device with thin-film indicator |
| US7906223B2 (en) * | 2006-09-11 | 2011-03-15 | 3M Innovative Properties Company | Permeable nanoparticle reflector |
| US7704751B2 (en) * | 2006-09-18 | 2010-04-27 | 3M Innovative Properties Company | Polymeric fluorescent chemical sensor |
| US8120854B2 (en) * | 2006-12-28 | 2012-02-21 | 3M Innovative Properties Company | Interference films having acrylamide layer and method of making same |
| CA2690368A1 (en) * | 2007-06-25 | 2008-12-31 | Qinetiq Limited | Heater suitable for use in a preconcentrator device |
| US8137979B2 (en) * | 2007-06-25 | 2012-03-20 | Qinetiq Limited | Preconcentrator device |
| AU2008307295B2 (en) * | 2007-10-05 | 2011-09-01 | 3M Innovative Properties Company | Organic chemical sensor comprising microporous polymer, and method of use |
| WO2009092498A2 (en) * | 2007-12-13 | 2009-07-30 | Universität Wien | Interference based indicator for analyzing the age and/or quality of a natural product |
| US8459200B2 (en) * | 2008-06-30 | 2013-06-11 | 3M Innovative Properties Company | Exposure indicating device |
| BRPI0918209A2 (pt) | 2008-12-23 | 2021-08-31 | 3M Innovative Properties Company | Sensor |
| JP5662945B2 (ja) | 2008-12-23 | 2015-02-04 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 微多孔性有機ケイ酸塩材料を有する有機化学センサ |
| US20110257281A1 (en) | 2008-12-23 | 2011-10-20 | John Christopher Thomas | Amorphous microporous organosilicate compositions |
| WO2010088088A2 (en) * | 2009-01-29 | 2010-08-05 | 3M Innovative Properties Company | Monitor for optical detection of organic analytes |
| CN102439422B (zh) | 2009-03-30 | 2016-05-18 | 3M创新有限公司 | 用于检测被分析物的光电方法和装置 |
| RU2490616C2 (ru) * | 2009-05-22 | 2013-08-20 | 3М Инновейтив Пропертиз Компани | Многослойные колориметрические датчики |
| US8336543B2 (en) | 2009-05-22 | 2012-12-25 | 3M Innovative Properties Company | Filter cartridge having cover for masking service life indicator |
| BRPI1009628A2 (pt) | 2009-05-22 | 2016-06-28 | 3M Innovative Properties Co | matriz para detectar opticamente um analito e método óptico para detectar um analito |
| US8365723B2 (en) * | 2009-05-22 | 2013-02-05 | 3M Innovative Properties Company | Filter cartridge having cone of visibility for end-of-service-life-indicator (ESLI) |
| AT508710B1 (de) | 2009-08-13 | 2011-06-15 | Thomas Dr Schalkhammer | Sensor |
| US8955515B2 (en) * | 2009-10-23 | 2015-02-17 | 3M Innovative Properties Company | Patterned chemical sensor having inert occluding layer |
| EP2553436B1 (en) | 2010-04-02 | 2020-03-04 | 3M Innovative Properties Company | Filter systems including optical analyte sensors and optical readers |
| CN102803936B (zh) | 2010-04-02 | 2016-03-23 | 3M创新有限公司 | 包括图案化光学被分析物传感器和光学读出器的过滤器系统 |
| WO2011123409A1 (en) | 2010-04-02 | 2011-10-06 | 3M Innovative Properties Company | Alignment registration feature for analyte sensor optical reader |
| CN103069269B (zh) | 2010-06-15 | 2016-08-03 | 3M创新有限公司 | 可变电容传感器及其制造方法 |
| US9341588B2 (en) | 2010-09-30 | 2016-05-17 | 3M Innovative Properties Company | Sensor element, method of making the same, and sensor device including the same |
| CN103154712B (zh) | 2010-09-30 | 2015-11-25 | 3M创新有限公司 | 传感器元件及其制备方法和包括所述传感器元件的传感器装置 |
| BR112013007517A2 (pt) | 2010-10-01 | 2020-09-01 | 3M Innovative Properties Company | método para correlacionar um dispositivo de mo0nitoramento ao final da vida útil de um cartucho de filtro |
| US9295934B2 (en) | 2010-10-01 | 2016-03-29 | 3M Innovative Properties Company | Portable monitor for end of service life indication |
| EP2694952B1 (en) * | 2011-03-28 | 2017-11-01 | 3M Innovative Properties Company | Sensor comprising a masking layer adhesive |
| EP2697643B1 (en) | 2011-04-13 | 2015-01-28 | 3M Innovative Properties Company | Method of using an absorptive sensor element |
| KR20140026469A (ko) | 2011-04-13 | 2014-03-05 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 일체형 가열을 갖는 센서 요소를 포함하는 증기 센서 |
| US9429537B2 (en) | 2011-04-13 | 2016-08-30 | 3M Innovative Properties Company | Method of detecting volatile organic compounds |
| US9289962B2 (en) | 2011-05-20 | 2016-03-22 | 3M Innovative Properties Company | Laser-personalizable security articles |
| US10017001B2 (en) | 2011-05-20 | 2018-07-10 | 3M Innovative Properties Company | Laser-personalizable security articles |
| JP5908069B2 (ja) | 2011-06-08 | 2016-04-26 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 湿度センサ及びそのためのセンサ素子 |
| JP6061920B2 (ja) | 2011-06-16 | 2017-01-18 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 表面プラズモン共鳴センサー素子及びそれを含むセンサー |
| US9302291B2 (en) | 2011-08-05 | 2016-04-05 | 3M Innovative Properties Company | Systems and methods for processing vapor |
| US20130210679A1 (en) * | 2011-09-09 | 2013-08-15 | Sony Corporation | Metal nanoparticle organic composite film and method for its preparation |
| WO2013090052A1 (en) | 2011-12-12 | 2013-06-20 | 3M Innovative Properties Company | End of service life indicating systems for layered filter cartridges |
| CN104024848B (zh) | 2011-12-13 | 2016-01-20 | 3M创新有限公司 | 用于识别和定量测定气体介质中的未知有机化合物的方法 |
| KR101477341B1 (ko) * | 2012-05-11 | 2015-01-06 | 포항공과대학교 산학협력단 | 발색 습도 센서 |
| WO2014081917A2 (en) | 2012-11-21 | 2014-05-30 | 3M Innovative Properties Company | Multilayer film including first and second dielectric layers |
| WO2014081918A2 (en) | 2012-11-21 | 2014-05-30 | 3M Innovative Properties Company | Multilayer film including first and second dielectric layers |
| WO2014105070A1 (en) | 2012-12-28 | 2014-07-03 | Halliburton Energy Services Inc. | Optically transparent films for measuring optically thick fluids |
| CN105209887A (zh) * | 2013-03-13 | 2015-12-30 | 波士顿科学国际有限公司 | 化学显色医疗用品 |
| WO2014149917A1 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-25 | 3M Innovative Properties Company | End of service life indicating systems for layered filter cartridges |
| CA2914825C (en) | 2013-07-16 | 2022-10-18 | Palo Alto Health Sciences, Inc. | Methods and systems for quantitative colorimetric capnometry |
| US11255768B2 (en) * | 2014-06-25 | 2022-02-22 | Halliburton Energy Services, Inc. | In situ evaluation of filter parameters with opticoanalytical devices |
| US9519066B2 (en) * | 2014-10-29 | 2016-12-13 | The University Of Massachusetts | Photonic polymer multilayers for colorimetric radiation sensing |
| KR20160108687A (ko) | 2015-03-05 | 2016-09-20 | 최성열 | 농작물 지지용 고정구 |
| US11346829B2 (en) * | 2016-05-18 | 2022-05-31 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Methods and devices for detection of trimethylamine (TMA) and trimethylamine oxide (TMAO) |
| WO2018035091A1 (en) | 2016-08-15 | 2018-02-22 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Methods and compositions relating to tunable nanoporous coatings |
| WO2018183675A1 (en) * | 2017-03-29 | 2018-10-04 | Specific Technologies, LLC | Susceptibility and resistance of microorganisms |
| WO2018213570A2 (en) * | 2017-05-17 | 2018-11-22 | University Of Florida Research Foundation | Methods and sensors for detection |
| FR3067042B1 (fr) * | 2017-06-02 | 2021-07-30 | Univ De Lille 1 Sciences Et Technologies | Procede de detection optique |
| JP7017994B2 (ja) * | 2017-08-08 | 2022-02-09 | 日東電工株式会社 | ガス検知エレメント |
| WO2019126248A1 (en) | 2017-12-20 | 2019-06-27 | University Of Florida Research Foundation | Methods and sensors for detection |
| US11705527B2 (en) | 2017-12-21 | 2023-07-18 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Substrates having a broadband antireflection layer and methods of forming a broadband antireflection layer |
| KR102052805B1 (ko) | 2017-12-22 | 2019-12-04 | 전자부품연구원 | 비색센서 어레이 및 그 제조방법 |
| WO2019173648A1 (en) | 2018-03-08 | 2019-09-12 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Functionalized membranes and methods of production thereof |
| WO2019246370A1 (en) | 2018-06-20 | 2019-12-26 | University Of Florida Research Foundation | Intraocular pressure sensing material, devices, and uses thereof |
| US20210181118A1 (en) * | 2018-09-06 | 2021-06-17 | AusMed Global Limited | Systems, sensors and methods for determining a concentration of an analyte |
| JP7238347B2 (ja) * | 2018-11-07 | 2023-03-14 | 凸版印刷株式会社 | タイムインジケーター |
| US11243159B1 (en) * | 2019-02-07 | 2022-02-08 | United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa | Large-area, actively tunable, asymmetric Fabry-Perot cavities for colorimetric sensing and optical switching |
| KR20200133608A (ko) | 2019-05-20 | 2020-11-30 | 숙명여자대학교산학협력단 | 비색 센서 어레이 및 이의 제조방법 |
| WO2021202791A1 (en) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | Logicink Corporation | System for detection of a target analyte via self-testing, object surfaces, and the environment |
| KR102394893B1 (ko) | 2020-06-08 | 2022-05-09 | 전주대학교 산학협력단 | 비색 분석 시약, 비색 분석 시약 제조방법 및 비색 분석 용지 제조방법 |
| KR102608670B1 (ko) * | 2021-04-26 | 2023-12-04 | 주식회사 포엘 | 컬러 기반 바이러스 감지체 |
| EP4356358A1 (en) | 2021-06-18 | 2024-04-24 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Keep out zone system |
| KR20230094239A (ko) * | 2021-12-20 | 2023-06-28 | 주식회사 유니드 | 수소가스 감지용 실리콘 테이프 조성물, 그 수소가스 감지 실리콘 테이프, 그 제조방법 |
Family Cites Families (68)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE222419C (de) | 1909-04-17 | 1910-05-24 | Verfahren, um das Gelatinieren von Lösu^ngen, die eiwissartige Körper neben Formaldehyd o.dgl. enthalten, zu verhindern. | |
| CA677797A (en) * | 1955-11-18 | 1964-01-14 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Sheet material having a pressure-sensitive adhesive coating of acrylate ester copolymer |
| US3708296A (en) * | 1968-08-20 | 1973-01-02 | American Can Co | Photopolymerization of epoxy monomers |
| US3723064A (en) * | 1971-07-26 | 1973-03-27 | L Liotta | Method and device for determining the concentration of a material in a liquid |
| US4250311A (en) * | 1974-05-02 | 1981-02-10 | General Electric Company | P, As, and Sb hexafluoride onium salts as photoinitiators |
| GB1512982A (en) * | 1974-05-02 | 1978-06-01 | Gen Electric | Salts |
| US3979184A (en) * | 1975-05-27 | 1976-09-07 | General Electric Company | Diagnostic device for visually detecting presence of biological particles |
| US4042335A (en) * | 1975-07-23 | 1977-08-16 | Eastman Kodak Company | Integral element for analysis of liquids |
| US4090849A (en) * | 1976-12-20 | 1978-05-23 | General Electric Company | Diagnostic device and manufacture thereof |
| US4216288A (en) * | 1978-09-08 | 1980-08-05 | General Electric Company | Heat curable cationically polymerizable compositions and method of curing same with onium salts and reducing agents |
| JPS57142562A (en) * | 1981-02-27 | 1982-09-03 | Fuji Photo Film Co Ltd | Quantitative analysis film and colorimetric quantitative analysis |
| DE3215484A1 (de) * | 1982-04-26 | 1983-11-03 | Sagax Instrument AB, 18302 Täby | Aus mehreren schichten bestehender schichtkoerper und verfahren zum nachweis und/oder messen der konzentration einer chemischen substanz, insbesondere biologischer herkunft |
| EP0094915B1 (de) * | 1982-05-19 | 1987-01-21 | Ciba-Geigy Ag | Härtbare, Metallocenkomplexe enthaltende Zusammensetzungen, daraus erhältliche aktivierte Vorstufen und deren Verwendung |
| DE3366408D1 (en) | 1982-05-19 | 1986-10-30 | Ciba Geigy Ag | Photopolymerisation with organometal salts |
| US5089536A (en) | 1982-11-22 | 1992-02-18 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Energy polmerizable compositions containing organometallic initiators |
| JPS60500992A (ja) | 1983-04-07 | 1985-07-04 | ミネソタ マイニング アンド マニユフアクチユアリング カンパニ− | 湿り皮膚用の接着剤および接着剤コ−テツドシ−ト材料 |
| US5073476A (en) * | 1983-05-18 | 1991-12-17 | Ciba-Geigy Corporation | Curable composition and the use thereof |
| US4601948A (en) * | 1983-09-12 | 1986-07-22 | The Dow Chemical Company | High-frequency heatable plastics |
| JPS60108753A (ja) * | 1983-11-18 | 1985-06-14 | Fuji Photo Film Co Ltd | 多層化学分析要素 |
| US4678904A (en) | 1984-07-06 | 1987-07-07 | Technology Dynamics, Inc. | Optical measuring device using a spectral modulation sensor having an optically resonant structure |
| JPS61110058A (ja) * | 1984-11-02 | 1986-05-28 | Fuji Photo Film Co Ltd | アルカリ性ホスフアタ−ゼ活性測定用一体型多層分析要素 |
| GB8509492D0 (en) * | 1985-04-12 | 1985-05-15 | Plessey Co Plc | Optical assay |
| US5512650A (en) * | 1986-06-20 | 1996-04-30 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Block copolymer, method of making the same, diamine precursors of the same, method of making such diamines and end products comprising the block copolymer |
| CA1317206C (en) * | 1986-09-22 | 1993-05-04 | Takeyuki Kawaguchi | Method for detecting a component of a biological system and detection device and kit therefor |
| JPH0737947B2 (ja) * | 1987-06-30 | 1995-04-26 | 帝人株式会社 | 生体成分検出方法 |
| EP0322669B1 (en) * | 1987-12-18 | 1993-08-11 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Dry liquid analysis element |
| JPH03501681A (ja) | 1988-01-11 | 1991-04-18 | ボーリンガー・マンハイム・コーポレイション | 乾燥粉末診断剤及びその適用 |
| US4985340A (en) * | 1988-06-01 | 1991-01-15 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Energy curable compositions: two component curing agents |
| DE3832185A1 (de) | 1988-09-22 | 1990-03-29 | Fedor Dipl Phys Dr Mitschke | Feuchtesensor und messanordnung zur messung der feuchte |
| US5218472A (en) * | 1989-03-22 | 1993-06-08 | Alcan International Limited | Optical interference structures incorporating porous films |
| CA1337173C (en) | 1989-04-28 | 1995-10-03 | Westaim Biomedical Corp. | Thin film diagnostic device |
| US5541057A (en) * | 1989-09-18 | 1996-07-30 | Biostar, Inc. | Methods for detection of an analyte |
| US5639671A (en) * | 1989-09-18 | 1997-06-17 | Biostar, Inc. | Methods for optimizing of an optical assay device |
| US5084586A (en) * | 1990-02-12 | 1992-01-28 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Novel initiators for cationic polymerization |
| US5124417A (en) * | 1990-02-12 | 1992-06-23 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Initiators for cationic polymerization |
| NZ238159A (en) * | 1990-05-17 | 1992-03-26 | Adeza Biomedical Corp | Reflective biograting for diffraction immunoassays |
| JPH0526876A (ja) * | 1991-07-24 | 1993-02-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | 全血試料分析用乾式分析要素 |
| US5262232A (en) * | 1992-01-22 | 1993-11-16 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Vibration damping constructions using acrylate-containing damping materials |
| EP0727038B1 (en) * | 1992-07-31 | 2005-12-14 | Thermo Biostar, Inc. | Devices and methods for detection of an analyte based upon light interference |
| US5296547A (en) * | 1993-01-28 | 1994-03-22 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Block copolymer having mixed molecular weight endblocks |
| US5514728A (en) * | 1993-07-23 | 1996-05-07 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Catalysts and initiators for polymerization |
| US5882774A (en) * | 1993-12-21 | 1999-03-16 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Optical film |
| AT403746B (de) * | 1994-04-12 | 1998-05-25 | Avl Verbrennungskraft Messtech | Optochemischer sensor sowie verfahren zu seiner herstellung |
| US6327031B1 (en) * | 1998-09-18 | 2001-12-04 | Burstein Technologies, Inc. | Apparatus and semi-reflective optical system for carrying out analysis of samples |
| US5721289A (en) * | 1994-11-04 | 1998-02-24 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Stable, low cure-temperature semi-structural pressure sensitive adhesive |
| US5877895A (en) * | 1995-03-20 | 1999-03-02 | Catalina Coatings, Inc. | Multicolor interference coating |
| JP3446796B2 (ja) * | 1995-10-30 | 2003-09-16 | アークレイ株式会社 | 試験片 |
| DE19545414C2 (de) * | 1995-12-06 | 2002-11-14 | Inst Physikalische Hochtech Ev | Optisches Sensorelement |
| DE19608428C2 (de) * | 1996-03-05 | 2000-10-19 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Chemischer Sensor |
| US6045756A (en) * | 1996-10-01 | 2000-04-04 | Texas Instruments Incorporated | Miniaturized integrated sensor platform |
| US7153651B1 (en) * | 1996-10-31 | 2006-12-26 | Inverness Medical - Biostar, Inc. | Flow-through optical assay devices providing laminar flow of fluid samples, and methods of construction thereof |
| US6312888B1 (en) | 1998-06-10 | 2001-11-06 | Abbott Laboratories | Diagnostic assay for a sample of biological fluid |
| IT1303228B1 (it) | 1998-08-11 | 2000-11-02 | Istituto Elettrotecnico Naz Ga | Dispositivo sensore ottico di gas in materiale poroso. |
| US6180318B1 (en) * | 1999-05-19 | 2001-01-30 | 3M Innovative Properties Company | Method of imaging an article |
| US6321888B1 (en) * | 1999-05-25 | 2001-11-27 | Tenneco Automotive Inc. | Damper with externally mounted semi-active system |
| US6573305B1 (en) | 1999-09-17 | 2003-06-03 | 3M Innovative Properties Company | Foams made by photopolymerization of emulsions |
| CA2301247A1 (en) | 2000-03-17 | 2001-09-17 | Marc Levesque | Optical nose |
| US6492133B1 (en) * | 2000-05-01 | 2002-12-10 | 3M Innovative Properties Company | Reflective disc assay devices, systems and methods |
| US6448301B1 (en) * | 2000-09-08 | 2002-09-10 | 3M Innovative Properties Company | Crosslinkable polymeric compositions and use thereof |
| US6396616B1 (en) * | 2000-10-10 | 2002-05-28 | 3M Innovative Properties Company | Direct laser imaging system |
| US7118710B2 (en) * | 2000-10-30 | 2006-10-10 | Sru Biosystems, Inc. | Label-free high-throughput optical technique for detecting biomolecular interactions |
| JP3803787B2 (ja) * | 2001-03-23 | 2006-08-02 | 富士写真フイルム株式会社 | 発色測定センサー及びそれを用いた検査装置 |
| US20030207454A1 (en) * | 2002-05-01 | 2003-11-06 | Eyster Curt R. | Devices and methods for analyte concentration determination |
| CN2634469Y (zh) * | 2002-05-20 | 2004-08-18 | 吉林大学 | 多功能现场比色测定仪 |
| US7449146B2 (en) | 2002-09-30 | 2008-11-11 | 3M Innovative Properties Company | Colorimetric sensor |
| US20040062682A1 (en) | 2002-09-30 | 2004-04-01 | Rakow Neal Anthony | Colorimetric sensor |
| US20050032089A1 (en) * | 2003-03-05 | 2005-02-10 | Phan Brigitte Chau | Sample preparation for colorimetric and fluorescent assays as implemented on optical analysis discs |
| ES2325923T3 (es) | 2003-11-03 | 2009-09-24 | Ethicon, Inc. | Sustratos colorimetricos, sensores colorimetricos y procedimientos de uso. |
-
2004
- 2004-03-24 US US10/807,655 patent/US7449146B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-02-22 KR KR1020067021944A patent/KR101194470B1/ko active IP Right Grant
- 2005-02-22 PL PL05779476T patent/PL1728067T3/pl unknown
- 2005-02-22 RU RU2006133408/28A patent/RU2360232C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2005-02-22 EP EP05779476A patent/EP1728067B1/en not_active Not-in-force
- 2005-02-22 CA CA002560750A patent/CA2560750A1/en not_active Abandoned
- 2005-02-22 JP JP2007504966A patent/JP4819793B2/ja not_active Expired - Fee Related
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