CH637483A5

CH637483A5 - Testvorrichtung und verfahren zu deren herstellung.

Info

Publication number: CH637483A5
Application number: CH799377A
Authority: CH
Inventors: Leighton Clifford Johnson
Original assignee: Miles Lab
Priority date: 1976-06-30
Filing date: 1977-06-30
Publication date: 1983-07-29
Also published as: SE7707539L; DD131492A5; YU159477A; AU512788B2; FR2356941B1; AR221208A1; DE2729333A1; IL52331A0; CA1101319A; US4046513A; NL7707274A; AT352905B; CS202073B2; JPS533885A; JPS5618904B2; AU2661377A; FR2356941A1; IT1079727B; BR7704260A; ES460222A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Testvorrichtung zur Bestimmung der Gegenwart eines Bestandteiles in einer i5 Probe. Diese Testvorrichtung ist aus einem Träger aufgebaut, welcher mindestens zwei Reaktanten trägt, welche mit dem zu bestimmenden Bestandteil reagieren können, wodurch man eine nachweisbare Erscheinung erhält. Die beiden in der Testvorrichtung enthaltenen Reaktanten können beispielsweise 20 Reagenzien, Enzyme und ähnliches sein.

Wenn man die Testvorrichtung mit der Testprobe befeuchtet, dann können die Reaktanten der Testvorrichtung mit dem zu testenden Bestandteil der Probe reagieren, und man erhält so eine nachweisbare Erscheinung. 25 Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer bevorzugten erfindungsgemässen Testvorrichtung.

Auf dem Gebiete der Testvorrichtung sind solche in Form von Teststreifen bereits bekannt. Diese dienen für schnelle 30 und leicht auszuführende Analysen, welche für verschiedene Probenarten geeignet sind, wie zum Beispiel Proben aus biologischen Materialien, Proben aus industriellen Materialien sowie Proben aus Flüssigkeiten aus dem Bereich des Antriebs- bzw. Motorfahrzeugwesens. Diagnostische Vorrich-35 tungen zum Nachweis verschiedener klinisch signifikanter Substanzen oder Bestandteile in biologischen Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Urin und Blut, einschliesslich fibrinolisiertes Blut oder nichtfibrinolisiertes Blut, Blutplasma und Blutserum haben in vielen Fällen frühere nass-chemische Techniken 40 ersetzt, welche sowohl arbeitsaufwendig als auch zeitraubend und schwierig auszuführen waren. Diese diagnostischen Vorrichtungen trugen deshalb zur Entwicklung schneller und genauer diagnostischer Verfahren und Behandlungsmethoden von Krankheiten bei.

45 Übliche Teststreifen enthalten im allgemeinen einen absorptionsfähigen oder porösen Träger in welchem die Indika-torreaktanten, üblicherweise vom kolorimetrischen Typ, eingebaut sind. Die Probe, die untersucht werden soll, wird mit dem Träger in Kontakt gebracht, wie zum Beispiel durch 50 kurzzeitiges Eintauchen, wenn die Probe flüssig ist, und die Erscheinungsform des Indikators wird nach einer bestimmten Zeitspanne beurteilt. So kann beispielsweise ein Reagenzstreifen den Nachweis von nicht-sichtbarem Blut im Urin erbringen, und zwar ein derartiger diagnostischer Streifen, welcher 55 aus einem absorptionsfahigen Papier, welches mit o-Toluidin und Peroxid imprägniert ist, besteht. Wenn dieser Streifen mit Urin, welcher nicht sichtbares Blut enthält, benetzt wird, tritt Zersetzung des Peroxides auf, und bei der gleichzeitigen Oxydation des o-ToIuidins entsteht die entsprechende Färbung 60 (sogenannter Occultest). Dieser Test ist sehr empfindlich und ausserordentlich nützlich für die Diagnose von Unregelmässigkeiten und Erkrankungen des Harnweges. Jedoch ist die Lagerfähigkeit wegen der relativ starken Unverträglichkeit der angewandten Reaktanten häufig nur relativ kurz, und die 65 Streifen können ihre Empfindlichkeit nach einer längeren Lagerperiode verlieren.

Ähnliche Probleme von Unverträglichkeit der Reaktanten tritt bei vielen anderen Typen an Teststreifen auf, wo

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mehr als eine chemische Reaktion abläuft. Beispielsweise zeigen die Reaktanten für die Bestimmung von Keton, Blutharnstoff-Stickstoff (BUN) und für Zuckerspiegel nur beschränkte Lagerfähigkeiten.

Es wurden Arbeitsweisen gesucht, um die Lagerfähigkeit von Reagenzstreifen zu erhöhen. In diesem Zusammenhang wurde beispielsweise versucht durch Verfahren die relative Inkompatibilität der Reaktanten zu vermindern.

Ziel der vorliegenden Erfindung war es eine Testvorrichtung zur Bestimmung der Gegenwart eines Bestandteiles in einer Probe zu entwickeln, die zwei Reaktanten aufweist, die miteinander relativ unverträglich sind, wobei die fragliche Testvorrichtung eine gute Lagerfähigkeit aufweisen soll.

Überraschenderweise hat es sich gezeigt, dass die angestrebten Ziele dadurch erreicht werden können, dass die Reaktanten in voneinander getrennten, im wesentlichen nicht miteinander in Kontakt stehenden, oder sich leicht überlappenden Bereichen des Trägers anwesend sind. Bisher war es nämlich nicht möglich, miteinander unverträgliche Reaktanten in wirksamer und erfolgreicher Weise in miteinander nicht in Kontakt stehende Bereiche einem Träger einzuverleiben.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine Testvorrichtung zur Bestimmung der Gegenwart eines Bestandteiles in einer Probe, welche aus einem Träger und mindestens zwei Reaktanten aufgebaut ist, die mit dem zu bestimmenden Bestandteil reagieren können, wodurch man eine nachweisbare Erscheinung erhält und wobei diese Testvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens zwei der Reaktanten in voneinander getrennten, im wesentlichen nicht miteinander in Kontakt stehenden, oder sich leicht überlappenden Bereichen des Trägers anwesend sind.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung sind die Reaktanten in der Testvorrichtung in Form einer Vielzahl von Punkten oder Flecken anwesend, wobei vorzugsweise die Punkte oder Flecken in abwechselnden Reihen anwesend sind, die verschiedene Reaktanten enthalten.

Gemäss einer anderen bevorzugten Ausführungsart der vorliegenden Erfindung sind die Reaktanten in Form einer Vielzahl von parallelen Streifen anwesend, wobei vorzugsweise die Streifen abwechselnd verschiedene Reaktanten enthalten.

Eine bevorzugte erfindungsgemässe Testvorrichtung ist eine solche, die zur Bestimmung von nicht sichtbaren Hämoglobin geeignet ist und in diesem Falle sind die zwei voneinander getrennten Reaktanten o-Toluidin, bzw. ein Peroxid.

In der erfindungsgemässen Testvorrichtung können die beiden Reaktanten auf dem Träger in voneinander getrennten, im wesentlichen nicht miteinander in Kontakt stehenden, oder sich leicht überlappenden Bereichen aufgedruckt sein. Dabei kann eines der aufgedruckten Reaktantenmaterialien ein Enzym sein, welches in einer Polymermatrix eingeschlossen ist. Es ist jedoch auch möglich, dass eines der Reaktantenmaterialien ein Enzym ist, welches kovalent an ein Substrat gebunden ist.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemässen Testvorrichtung in welcher die beiden Reaktanten auf dem Träger in voneinander getrennten, im wesentlichen nicht miteinander in Kontakt stehenden oder sich leicht überlappenden Bereichen aufgedruckt sind. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man eine erste Reaktanten-Tinte herstellt und diese erste Tinte auf den Träger aufdruckt, und eine zweite Reaktanten-Tinte herstellt und diese zweite Reaktanten-Tinte auf den Träger in einer solchen Weise aufdruckt, dass die zwei aufgedruckten Reaktanten-Tinten in voneinander getrennten, im wesentlichen nicht miteinander in Kontakt stehenden,

oder sich leicht überlappenden Bereichen des Trägers anwesend sind.

Bei diesem Herstellungsverfahren können die Reaktanten-Tinten beispielsweise nach dem Offsetdruckverfahren oder nach dem Siebdruckverfahren oder auch nach dem Tiefdruckverfahren aufgedruckt werden.

5 Es ist möglich, die erste Reaktanten-Tinte in Form einer Vielzahl von parallelen Streifen und die zweite Reaktanten-Tinte ebenfalls in Streifen aufzudrucken, welche parallel zu den ersten Streifen angeordnet sind, und sich zwischen den Streifen aus der ersten Reaktanten-Tinte befinden. Bei diesen io Druckverfahren kann man beispielsweise die erste Reaktanten-Tinte nach dem Siebdruckverfahren aufdrucken, wodurch auf dem Träger eine erste Vielzahl von Punkten, bzw. Flecken, hergestellt wird, und man kann anschliessend nach dem Siebdruckverfahren eine zweite Reaktanten-Tinte auf is den Träger aufbringen, wodurch eine zweite Vielzahl von Punkten, bzw. Flecken, auf dem Träger hergestellt werden, wobei die ersten und zweiten Punkte, bzw. Flecken, nebeneinander liegend und sich gegebenenfalls leicht überlappend angeordnet sein.

2o Bevorzugte Trägermaterialien der erfindungsgemässen Testvorrichtungen sind Papier oder Kunststoff.

Im allgemeinen sind die voneinander getrennten Reaktanten in den im wesentlichen nicht miteinander in Kontakt stehenden oder sich leicht überlappenden Bereichen des Trägers 25 in Form eines sich wiederholenden Musters auf der Oberfläche des Trägers angeordnet.

Die erfindungsgemässe Testvorrichtung ist, wie bereits erwähnt wurde, zum Nachweis eines zu bestimmenden Bestandteiles in einer Probe geeignet, wobei die zu untersuchende 30 Probe beispielsweise eine Körperflüssigkeit sein kann.

Spezielle Ausführungsarten der Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung und anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung beschrieben.

35 In den Figuren 1 bis 5 werden verschiedene Anordnungsweisen der voneinander getrennten Reaktanten veranschaulicht.

Die Figuren 1,2,3 und 4 stellen eine Draufsicht auf die Oberfläche von erfindungsgemässen blattförmigen Testvor-40 richtungen dar. Dabei sind die Reaktanten bei den in Fig. 1 bis Fig. 4 dargestellten Ausführungsarten in Form von getrennten Punkten angeordnet. In gleicher Weise können sie jedoch in Form von Linien, Mikropunkten oder ähnlichen Anordnungen vorhanden sein.

45 Fig. 5 veranschaulicht eine Draufsicht auf einen erfindungsgemässen Teststreifen, wobei sich auf diesem abwechselnd kontinuierlichen Streifen (des ersten Reaktanten) und unterbrochene Streifen (des zweiten Reaktanten) befinden.

In Fig. 1 werden die Bereiche, in welchen der erste Reak-50 tant anwesend ist in Form von weissen kreisförmigen Flächen dargestellt, während die Bereiche, in welchen der zweite Re-aktant anwesend ist, in Form von schwarzen kreisförmigen Flecken dargestellt sind.

In Fig. 2 und Fig. 3 werden die Bereiche, in welchen der 55 erste Reaktant anv/esend ist mit A bezeichnet und die Bereiche, in welchen der zweite Reaktant anwesend ist, mit B bezeichnet.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsart sind auf der Testvorrichtung drei Reaktantenarten in nicht miteinander in so Kontakt stehenden Bereichen anwesend und diese Bereiche der voneinander getrennten Reaktanten werden mit A, bzw. B, bzw. C bezeichnet.

In den in Fig. 1,2,3 und 4 dargestellten Ausführungsarten der Erfindung sind also die Reaktanten auf der Testvorrich-65 tung in Form einer Vielzahl von kreisförmigen Punkten oder Flecken anwesend. In der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsart der Erfindung sind hingegen die Reaktanten in Form von mehreren zueinander parallelen Streifen anwesend.

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In sämtlichen in den Fig. 1-5 dargestellten Ausführungsarten der Erfindung sind die Bereiche, in welchen die voneinander getrennten Reaktanten anwesend sind, miteinander nicht in Kontakt stehend. In manchen Fällen ist es jedoch, wie bereits erwähnt, vorteilhafter, wenn die voneinander getrennten Reaktanten in sich leicht überlappenden Bereichen des Trägers anwesend sind.

Diejenigen Ausführungsarten der erfindungsgemässen Testvorrichtungen, in welchen die Bereiche, in denen die voneinander getrennten Reaktanten anwesend sind, kreisförmige Punkte oder Flecken darstellen, sind speziell bevorzugt. Kreisförmige Punkte, bzw. Flecken, stellen nämlich eine optimale Form in Hinsicht der Packungsdichte und der Reaktan-tendiffusion während des Nachweises dar. Die Punkte können in der Weise aufgedruckt werden, dass sie einander nicht berühren und ungleiche Punkte bzw. Flecken können in gleichen oder ungleichen Anzahlen anwesend sein, je nachdem wie dies erwünscht ist. Gedruckte Linien von verschiedenen Breiten und andere Druckmuster, wie zum Beispiel spezielle Symbole, können anstelle der Punkte, bzw. Flecken angewandt werden, wenn dies erwünscht ist.

In Figur 1 wird wie erwähnt ein Reaktant in Form von weissen Flecken dargestellt, während der zweite Reaktant in Form von daneben liegenden schwarzen Flecken dargestellt ist. Diese Anordnung ist jedoch nicht die dichteste Punktanordnung. Flecken des gleichen Reaktanten können in einer Linie, wie zum Beispiel A und B in Figur 2, angeordnet werden, oder sie können abwechselnd, wie A und B in Figur 3, in einer Linie vorliegen. Die Figur 4 zeigt ein weiteres Muster, welches geeignet ist, wenn drei verschiedene Reaktanten (nämlich A, B und C) angewandt werden. In Figur 4 hat jeder Reaktantenfleck 6 nächste Nachbarn, wobei jeweils 2 Flecken der beiden andern Reaktanten darunter zu finden sind.

Eine andere nützliche Technik zur Trennung der aufgedruckten Reaktanten ist die Aufbringung von Streifen auf einen Träger. Dementsprechend werden für ein System mit 2 Reaktanten abwechselnd Streifen der einander ergänzenden Reaktanten in paralleler Richtung auf einen Teststreifen aufgebracht wie dies in Figur 5 dargestellt ist, in welcher ausgezogene Linien 1 einen ersten Reaktanten und gebrochene Linien

2 einen zweiten Reaktanten bedeuten.

Es hat sich herausgestellt, dass die vorliegende Erfindung auch sehr nützlich ist bei der Ablagerung von Enzymen, die in eine Polymermatrix eingeschlossen sind. Dementsprechend können Enzyme, wie zum Beispiel Glucoseoxidase in einer Tinte verdruckt werden, welche Acrylamid und einen Photopolymerisationsstarter, wie zum Beispiel Kaliumpersulfat, enthält. Eine derartige Tinte kann in Form von Flecken, Streifen oder anderen Konfigurationen verdruckt werden und nach dem Drucken wird mit einer Photolampe des Typs Nr. 2 belichtet, um die Polymerisation zu bewirken.

In einer speziellen Ausführungsform dieser speziellen Einschlusstechnik wird eine Stammlösung monomerer Verbindung hergestellt, indem man 40 g Acrylamid in 100 ml 0,1-molarem Phosphatpuffer, der einen pH-Wert von 7,4 aufweist, löst. Ein Vernetzungsmittel wird hergestellt, indem man 2,3 g N,N-Methylenbisacrylamid in 100 ml 0,1-molarem Phosphatpuffer (pH 7,4) löst. Es können Gele hergestellt werden, indem man diese Lösungen in den erwünschten Anteilen miteinander vermischt; und zwar zusammen mit einer Lösung eines Enzymes, wie zum Beispiel Glucoseoxidase. Dieses Gel kann sodann auf einen inerten Träger nach dem erfindungsgemässen Verfahren aufgedruckt werden, und an Ort und Stelle ausgehärtet werden.

Andere Anwendungen von eingeschlossenen Enzymen können vom Fachmann leicht abgeleitet werden, wenn man die U.S. Patentschriften Nr. 3 788 950,3 793 445,3 841 971,

3 859 169 und 3 935 071 als Informationsquelle benützt.

Diese und andere Referenzen zeigen nach dem Stand der Technik im einzelnen die physikalische Einschliessung von Enzymen wie auch von Enzymen, die kovalent an ein Substrat gebunden sind, und derartige Techniken sind bei der 5 Ausführung der vorliegenden Erfindung leicht anwendbar.

Bei allen oben erwähnten Ausführungsformen, gleichgültig ob Flecken oder Streifen angewandt werden, ist es leicht einzusehen, dass beim Befeuchten der Testvorrichtung die voneinander getrennt vorliegenden Reaktanten sodann mit-lo einander in Kontakt treten und mit dem zu analysierenden Bestandteil reagieren. Typische Testreagenz-Zusammensetzungen sind in den U.S. Patentschriften Nr. 3 438 737; 3 095 277; 3 212 855; 3 164 534; 3 050 373; 2 981 606; 3 123 443; 3 252 762; 3 290 117; 3 092 463; 3 012 976;

i5 3 122 420; 3 453 180; 3 585 001; 3 585 004 und 3 447 905 angegeben, welche hiermit durch Zitat Teil der vorliegenden Beschreibung sind.

Die erfindungsgemässen Testvorichtungen werden in optimaler Weise hergestellt, indem man Drucktechniken anwen-20 det. Beispielsweise kann ein Polystyrolträger mit einer ersten Reaktantentinte bedruckt werden, und anschliessend mit einer zweiten Reaktantentinte, so dass die erste und die zweite Tinte in im wesentlichen miteinander nicht in Kontakt stehenden Flachdruckvorgängen aufgebracht werden. Dement-25 sprechend wird bei der Herstellung einer Testvorrichtung zum Nachweis von unsichtbarem Blut (sogenannter Occultest)

eine erste Tinte, welche o-Tolidin enthält, mittels Siebdruckverfahren in Form einer Vielzahl von Flecken auf einen Polystyrolträger aufgebracht. Anschliessend wird eine zweite Viel-30 zahl von Flecken neben den ersten Flecken mittels Siebdrucktechnik auf den Träger aufgebracht. Die zweite Vielzahl an Flecken besteht aus einer Reagenstinte, die ein Peroxid wie zum Beispiel Cumolhydroperoxid enthält.

Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemässen 35 Verfahrens besteht darin, dass Offsetdrucktechniken angewandt werden. Ein Beispiel dafür, wie diese Technik bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung angewandt wird, ist die Anwendung eines Gummistempels, der erhöhte Flecken aufweist. Der Gummistempel wird mit einer ersten Reaktan-40 tentinte benetzt und anschliessend auf den Träger aufgedrückt, wodurch man Fleckabdrücke des ersten Reaktanten erhält. Der zweite Reaktant wird in ähnlicher Weise auf den Träger aufgedruckt, jedoch mit der Ausnahme, dass die Flek-ken des zweiten Reaktanten neben die Flecken des ersten Re-45 aktanten gelegt werden.

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Testvorrichtung besteht darin, dass Streifen oder Bänder jedes Reaktanten getrennt voneinander auf dem Träger aufgebracht werden. Dementsprechend wird jede Reak-50 tantentinte abwechselnd in Form von parallelen dünnen Banden oder konzentrischen Kreisen aufgebracht.

Üblicherweise ist es erwünscht die Indikatorzusammensetzung, d.h. beispielsweise die Farbe, die ein Farbumschlag zeigen kann, in Form von getrennten diskreten Bereichen auf 55 die Testvorrichtung aufzubringen. Bei Probenuntersuchungen, die auf pH-Änderungen beruhen, kann es ebenso erwünscht sein, dass man einen Puffer in getrennten Bereichen der Testvorrichtung bis zur Ausführung des Tests anordnet.

Der Fachmann wird durchaus einsehen, dass viele Druck-60 techniken bei der Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens anwendbar sind. Beispielsweise können Rotationsdrucktechniken, Siebdrucktechniken und Offsetdrucktechniken angewandt werden. Von den oben erwähnten Drucktechniken erscheint bisher das Siebdruckverfahren als bevorzugt. 65 Obwohl Seide ein bevorzugtes Material zur Herstellung von Sieben ist, können Siebe aus anderen Materialien ebenso angewandt werden, wie zum Beispiel Siebe aus gewobenem Polyestermaterial, Polyamidmaterial oder Metalldrähten.

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Üblicherweise werden nach dem Stand der Technik bekannte Die erfindungsgemässen Testvorrichtungen können vor-

Seidensiebe, welche mit üblichen photoempfindlichen Ab- teilhafterweise in Form von langen Streifen oder Bändern deckmaterialien versehen sind, angewandt. Nach photogra- hergestellt werden, welche aufgerollt werden und in einen ge-

phischer Belichtung des Siebes (nämlich in Form des er- eigneten Streifenspender eingebracht werden, sie können je-

wünschten Punktmusters) wird das exponierte Sieb gewa- 5 doch auch in einzelne Teststreifen zerschnitten werden.

sehen, wobei das photographisch hergestellte Muster für den Die Erfindung sei nun anhand der folgenden Beispiele nä-Druckvorgang zurückbleibt. Dieses Verfahren ist selbstver- her erläutert, welche bevorzugte Ausführungsformen der vorständlich nicht neuartig und es ist dem Druckfachmann zu liegenden Erfindung darstellen.

bekannt, so dass eine weitere Erläuterung hier nicht notwendig ist. Es können auch perforierte Blätter, die aus einem Ma- 10 Beispiel 1 terial wie zum Beispiel Kunststoff oder einem dünnen Metall- Aufbringung abwechselnder Streifen blech hergestellt sind, ebenso angewandt werden. Ein perfo- Es wurden zwei Reaktanten-Tinten hergestellt, indem riertes Blatt kann in gleicher Weise angewandt werden wie ein man folgendes Verfahren anwandte:

Sieb, indem man das Blatt über den inerten Träger legt und darauf den Reaktanten aufbringt, und sodann mit einem Spa-15 Polymerlösung tel des Reaktantenmaterial ausbreitet und durch die Löcher Eine Lösung von Celluloseacetat in Aceton wurde herge-

presst, wobei es auf dem Träger aufgedruckt wird. Die Siebe stellt. Diese Lösung diente in getrennten Ansätzen als Trägeroder Blätter müssen massgenau auf den Träger aufgelegt wer- material für jeden Reaktanten.

den, und die Formulierung der Reaktanten muss derartig sein, dass die erwünschten Ergebnisse erzielt werden ohne 20 Reaktant 1

dass die Reaktanten während oder nach der Anwendung in- In 65 ml Wasser wurden 2,8 g Natriumzitrat und 4,7 g Zi-einander rinnen. Unabhängig von der angewandten Verfah- tronensäure gelöst. Sodann wurden 50 mg Tetrabromphenol rensweise kann die Grösse der getrennten Reaktantenberei- Blau und 30 ml Methanol zugegeben. Der pH-Wert wurde so-che, die in bekannten Anteilen angewandt werden, von sehr dann auf 3,3 eingestellt, indem man einen Puffer zusetzte, kleinen Flecken (nämlich Mikropunkte) bis zu relativ grossen 2510 ml der so erhaltenen Lösung wurden zu 20 ml der PolyFlecken variiert werden. Die Justierung des Druckapparates merlösung zugesetzt, um die erste Reaktanten-Tinte herzuwird offensichtlich kritischer, wenn die Reaktantenbereiche stellen.

kleiner werden und näher zueinander rücken.

Die hier beschriebenen Drucktechniken können bei allen Reaktant 2 üblichen inerten Trägern angewandt werden, die auch bisher 30 2,2 g Natriumzitrat und 10 mg Orthokresol-sulfonphthe-bei diagnostischen Testvorrichtungen angewandt wurden, wie lin (Kresolrot) in 6 ml Äthanol wurden zu 24 ml Wasser zuge-zum Beispiel Papier, Kunststoff und Kombinationen davon. fügt, und der pH-Wert wurde auf 7,8 eingestellt, indem man Der jeweils angewandte inerte Träger, der ausgewählt wurde, einen Puffer zugab. 10 ml dieser Mischung wurden zu 20 ml muss ein derartiger sein, welcher das einfallende Licht ausrei- der Polymermischung zugefügt, wodurch man die zweite Rechend reflektiert, weil die Testvorrichtungen durch visuelle 35 aktanten-Tinte erhielt.

Beurteilung der Intensität des reflektierten Lichtes von sol- Es wurde ein kleiner Dispensierkopf hergestellt, um die chen Vorrichtungen ausgewertet werden. Optisch transpa- beiden Tinten auf einen Polystyrol-Träger aufzutragen. Die-

rente Trägermaterialien, wie zum Beispiel TryciteR(Polysty- ser Dispensierkopf wies 14 Kanäle auf, die jeweils eine Breite rolfilm der von der Dow Chemical Co. hergestellt wird) kön- von etwa 0,762 mm (0,03 Inch) aufwiesen. Zwei Dispensier-

nen angewandt werden. 40 Öffnungen führten zu abwechselnd angeordneten Kanälen,

Wenn dies erwünscht ist, kann das als Träger dienende wobei die erste Dispensieröffnung Tintenproben zu den Ka-

Papier beschichtet werden um seine Lichtstreuwirksamkeit nälen mit ungerader Nummer, nämlich den Kanälen 1,3,

und die Bedruckbarkeit des Papiers zu verbessern, d.h. die 5 .... 13 zuführte und die zweite Öffnung bringt die andere

Haftung der Reaktanten zu verbessern. Die Oberfläche des Tintenprobe zu den Kanälen mit geraden Nummern, nämlich

Papiers kann von weisser Farbe sein, um möglichst viel sieht- 45 den Kanälen 2,4,6 .... 14. Es wurde eine Probe von jeder bares Licht aller Wellenlängen zu reflektieren. Es ist äugen- Tinte in diese Dispensieröffnungen eingebracht, und der Dis-

scheinlich, dass eine matte Oberflächenstruktur gegenüber pensierkopf wurde über einen weissen Polystyrol Träger gezo-

einer Hochglanzfläche zu bevorzugen ist. gen, so dass abwechselnde Streifen der ersten und der zweiten

Ein Kunststoffträger kann im wesentlichen die gleichen Tinte abgelagert wurden. Der mit Streifen versehene Polysty-

optischen Charakteristiken aufweisen, wie dies für Papier so rol-Träger wurde sodann in Streifen von etwa 6,35 mm (1/4

festgestellt worden ist. Obwohl Kunststoffe den Vorteil ha- Inch) Breite geschnitten. Diese wurden mit einer 100 mg-pro-

ben, dass sie weniger chemisch reaktiv sind als Papier und zentigen Albuminlösung in Wasser und mit reinem Wasser eine einheitlichere Reflexionseigenschaft aufweisen, können getestet. Der Streifen welcher in die Albuminlösung ein-

sich etwas mehr Schwierigkeiten bezüglich der Haftfähigkeit tauchte zeigte eine gelb-grüne Farbe, während ein identischer der Reaktanten auf dem Kunststoff ergeben, als dies bei Pa- 55 Streifen der in Wasser eingetaucht wurde blassgelb wurde.

pier der Fall ist, wenn man die hier erwähnten Drucktechniken anwendet. Wenn dies erwünscht ist, kann ein weisses Pig- Beispiel 2 ment in das Kunststoffmaterial eingebracht werden, wodurch Offset-Punktdrucken im Halbtonverfahren man eine erwünschte reflektierende Oberfläche erhält. Dieses Experiment wurde ausgeführt, um die Möglichkeit

Bekannte verdünnende Substanzen die nützlich sind um 60 des Offset-Punktdruckens der Reaktanten zu zeigen. Eine die Hygroskopizität der Reaktanten zu vermindern, wie zum Gummiplatte für das Drucken wurde von einem ortsansässi-Beispiel Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Benzol und ähn- gen Gummistempelhersteller bezogen. Die Herstellung von liches, wie auch gut bekannte Netzmittel wie zum Beispiel Gummiplatten ist im Fachbereich der Gummistempelherstel-

Diglycollaurat, organische Phosphatester von anionischen lung gut bekannt, und diejenige welche für die Ausführung

Detergentien in Äthanol und ähnlichem, welche die Herstel- 6s des vorliegenden Experimentes angeschafft wurde, wurde her-

lung und auch die Diffusion der Farbe einer Testvorrichtung gestellt, indem man eine metallische Messingform anwandte,

erleichtern, können in die aufgedruckten Reaktanten-Zusam- welche das normale Druckmuster in Form von ausgesparten mensetzungen eingebracht werden. Flecken, bzw. Punkten aufwies. Die Punkte wiesen einen

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Durchmesser von etwa 0,762 mm (30 mil) auf und waren quadratisch angeordnet, und zwar mit einer Dichte von etwa 10 Punkten pro Quadratcentimeter (64 Punkten pro Quadratinch). Es wurde ein unvulkanisierter Gummi über die Form gelegt, und es wurde Druck angewandt, wodurch der Gummi in die Aussparungen der Metallform hineinfloss. Anschliessend wurde auf den Gummi Hitze angewandt, um ihn zu vulkanisieren, wodurch die Gummiplatte eine perniante Konfiguration erhielt. Die Gummiplatte wurde sodann aus der Form genommen, womit man die endgültige Gummiplatte erhalten hat.

Die Gummiplatte wurde sodann in zwei Quadrate geschnitten, und zwar mit einer Kantenlänge von 1,270 cm (1/2 Inch), wodurch man die Druckmatrizen für das Drucken der Reaktantenflecken erhielt. Jede Gummidruckmatrize wurde montiert indem man Gummiklebstoff auf die Oberfläche eines Aluminiumträgers aufbrachte, um die Matrizen in einer kleinen Dornpresse zu montieren, die im Handel erhältlich ist.

Die beiden Reaktanten-Tinten wurden wie im Beispiel 1 für die Anwendung mit den Druckmatrizen hergestellt. Eine der beiden Druckmatrizen wurde auf der Presse montiert und ein Stück TryciteE-Polystyrolfilm von der Dow Chemical Co. wurde in der Presse unterhalb der Druckmatrize montiert. Sodann wurde die Druckmatrize mit der ersten Reaktantentinte imprägniert und man drückte auf den Polystyrolfilm ab. Sodann wurde die zweite Druckmatrize mit der zweiten Reaktantentinte eingefärbt und in der Presse montiert. Die Trägerplatte für den Kunststoff-Film wurde derartig verschoben, dass die Punkte der zweiten Druckmatrize neben den Punkten vom ersten Druckvorgang angeordnet werden. Abdrucken der zweiten Punktserie beendet die Herstellung der Testvorrichtung, die sodann luftgetrocknet wurde.

Beispiel 3

Punktdrucken mittels Siebdruckverfahren

Dieses Experiment zeigt die Anwendung des Siebdruckverfahrens bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung. Es wurde ein übliches Seidensieb von der Dec-O-Art, Inc. in Elkhart, Indiana, bezogen. Dieses Sieb wurde sodann von der oben erwähnten Firma photographisch vorbereitet, und zwar mit einem Muster von Punkten mit einem Durchmesser von etwa 0,635 mm, wobei die Punktdichte etwa 38,8 Punkte pro cm2 (250 pro Quadratinch) betrug, sowie Punkte eines Durchmessers von etwa 1,016 mm (40 Mil), die in einer Dichte von etwa 19,4 Punkten pro cm2 (125 pro Quadratinch) angeordnet waren. So waren die Punkte des Musters auf dem Seiden-5 schirm Löcher, durch welche die Tinte durch das Sieb fliessen konnte, während alle anderen Gebiete des Punktmusters gegenüber dem Tintendurchfluss verschlossen waren. Es wurde ein Blatt TryciteR-Polystyrolfilm von der Dow Chemical Co. unter das Sieb in einer Distanz von etwa 1,59 bis etwa io 4,76 mm (1/6 bis 3/16 Inch) gelegt. Ein Teil der Reaktanten-Tinte aus Beispiel 1 wurde sodann über das Sieb gezogen, indem man eine rechteckige Polyurethan-Rollquetsche anwandte. Bei Druckausübung auf die Rollquetsche berührte das Sieb das Polystyrol und eine Reihe von Punkten wurde 15 abgelagert, welche im wesentlichen die gleiche Grösse aufwiesen wie die Öffnungen im Sieb. Das Sieb wurde sodann gereinigt und eine zweite Reihe von Punkten wurde auf das Polystyrol aufgebracht, indem man die zweite Reaktanten-Tinte aus Beispiel 1 anwandte, jedoch mit der Ausnahme, dass die 20 Herstellung des Siebes derartig verstellt wurde, dass die zweiten Punkte neben die zuerst aufgebrachten Punkte zu liegen kamen. Das bedruckte Polystyrolblatt wurde sodann bei üblichen Umweltbedingungen getrocknet, wodurch man eine verwendbare bedruckte Testvorrichtung erhielt. 25 Die gleiche Verfahrensweise wurde mit grösseren Punkten wiederholt, wodurch man in ähnlicher Weise eine zufriedenstellende Testvorrichtung erhielt.

Aus dem oben genannten ist ersichtlich, dass die vorlie-30 gende Erfindung gut dazu geeignet ist, um all die oben erwähnten Vorteile zu erreichen, welche offensichtlich sind und systembedingt sind. Die vorliegende Erfindung stellt eine schnelle und relativ billige Methode zur Aufbringung von Reaktanten auf eine Testvorrichtung zur Verfügung, wobei eine 35 Wechselwirkung der Reaktanten vermieden wird, bis die Testvorrichtung mit einer Probe in Kontakt kommt, welche untersucht werden soll. Die Lagerfähigkeit dieser Testvorrichtung ist deutlich verbessert.

Es ist durchaus einzusehen, dass viele Modifikationen und 40 Variationen dieser hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich sind, welche alle innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung liegen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Test Vorrichtung zur Bestimmung der Gegenwart eines Bestandteiles in einer Probe, welche aus einem Träger und mindestens zwei Reaktanten aufgebaut ist, die mit dem zu bestimmenden Bestandteil reagieren können, wodurch man eine nachweisbare Erscheinung erhält, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Reaktanten in voneinander getrennten. im wesentlichen nicht miteinander in Kontakt stehenden, oder sich leicht überlappenden Bereichen des Trägers anwesend sind.
2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktanten in Form einer Vielzahl von Punkten oder Flecken anwesend sind.
3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktanten in Form einer Vielzahl von parallelen Streifen anwesend sind.
4. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Punkte in abwechselnden Reihen anwesend sind, die verschiedene Reaktanten enthalten.
5. Vorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen abwechselnd verschiedene Reaktanten enthalten.
6. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, zur Bestimmung von nicht sichtbarem Hämoglobin, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei voneinander getrennten Reaktanten o-Toluidin, bzw. ein Peroxid sind.
7. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Reaktanten auf dem Träger in voneinander getrennten, im wesentlichen nicht miteinander in Kontakt stehenden, oder sich leicht überlappenden Bereichen aufgedruckt sind.
8. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche in einem sich wiederholenden Muster auf der Oberfläche des Trägers angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger Papier oder ein Kunststoff ist.
10. Vorrichtung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eines der aufgedruckten Reaktantenmaterialien ein Enzym ist, welches in einer Polymermatrix eingeschlossen ist.
11. Vorrichtung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Reaktantenmaterialien ein Enzym ist, welches kovalent an ein Substrat gebunden ist.
12. Verfahren zur Herstellung der Testvorrichtung gemäss Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man eine erste Reaktanten-Tinte herstellt, und diese erste Tinte auf den Träger aufdruckt, und eine zweite Reaktanten-Tinte herstellt, und diese zweite Reaktanten-Tinte auf den Träger in einer solchen Weise aufdruckt, dass die zwei aufgedruckten Realc-tanten-Tinten in voneinander getrennten, im wesentlichen nicht miteinander in Kontakt stehenden, oder sich leicht überlappenden Bereichen des Trägers anwesend sind.
13. Verfahren nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktanten-Tinten nach dem Offsetdruckverfahren aufgedruckt werden.
14. Verfahren nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktanten-Tinten nach dem Siebdruckverfahren aufgedruckt werden.
15. Verfahren nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktanten-Tinten nach dem Tiefdruckverfahren aufgedruckt werden.
16. Verfahren nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reaktanten-Tinte in Form einer Vielzahl von parallelen Streifen und die zweite Reaktanten-Tinte ebenfalls in Streifen aufgedruckt wird, welche parallel zu den ersten Streifen angeordnet sind, und sich zwischen den Streifen aus der ersten Reaktanten-Tinte befinden.
17. Verfahren nach Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass man die erste Reaktanten-Tinte nach dem Siebdruckverfahren aufdruckt, wodurch auf dem Träger eine erste Vielzahl von Punkten, bzw. Flecken, hergestellt wird, und man anschliessend nach dem Siebdruckverfahren eine zweite ; Reaktanten-Tinte auf den Träger aufbringt, wodurch eine zweite Vielzahl von Punkten, bzw. Flecken, auf dem Träger hergestellt werden, wobei die ersten und zweiten Punkte, bzw. Flecken, nebeneinander liegend und sich gegebenenfalls leicht überlappend angeordnet sind.