DE10117868A1

DE10117868A1 - Test strip, for the electrical measurement of substance concentrations in body fluid samples, has parallel outer layers with electrodes on their inner surfaces, and an absorbent intermediate layer with a specific reagent at the layers

Info

Publication number: DE10117868A1
Application number: DE2001117868
Authority: DE
Inventors: Ernst Markart
Original assignee: LRE Technologies Partner GmbH
Current assignee: LRE Technologies Partner GmbH
Priority date: 2001-04-10
Filing date: 2001-04-10
Publication date: 2002-10-17

Abstract

A test strip for the electrical measurement of substance concentrations in fluid samples, and especially body fluids, having two parallel outer layers (12,14) with a reaction zone between their facing inner surfaces (28) with a defined intermediate layer (16) as an absorbent net or membrane, is new. A test strip for the electrical measurement of substance concentrations in fluid samples, and especially body fluids, having two parallel outer layers (12,14) with a reaction zone between their facing inner surfaces (28) with a defined intermediate layer (16) as an absorbent net or membrane, is new. A working electrode (30) is at the inner surface of one outer layer, and a reference electrode is at the inner surface of the other outer layer. A specific reagent is applied to at least one of the layers.

Description

Die Erfindung betrifft einen Teststreifen zur ampereometrischen Bestimmung der Konzentration einer Substanz in einer Probenflüssigkeit, insbesondere Körperflüssigkeit.The invention relates to a test strip for the amperometric determination of Concentration of a substance in a sample liquid, in particular Body fluid.

Derartige Teststreifen werden beispielsweise von Diabetikern zur Überwachung des Blutzuckerspiegels verwendet.Such test strips are used, for example, by diabetics for monitoring of blood sugar levels.

Bei der Handhabung derartiger Teststreifen treten Probleme für den Benutzer häufig dadurch auf, daß eine nicht ausreichende Menge an Blut zur Verfügung steht und/oder daß das Blut nicht korrekt auf dem Teststreifen plaziert wird, um eine ausreichende Reaktion mit den Testreagenzien hervorzurufen, die eine präzise Messung ermöglicht. Eine Reihe von Testvorrichtungen haben sich mit diesem Problem befaßt und Probenkammern vorgesehen, die sich durch Kapillarwirkung füllen. Die jeweilige Probe wird so in der Nähe der Elektroden festgehalten, wodurch die Messung der Konzentration des jeweiligen Analyten in der Probe erleichtert wird. Solche Vorrichtungen sind beispielsweise in der EP-A- 170 375 und der US-A-5,141,868 beschrieben.Problems arise for the user when handling such test strips often due to the fact that an insufficient amount of blood is available and / or that the blood is not placed correctly on the test strip to to produce a sufficient reaction with the test reagents, the one enables precise measurement. A number of test fixtures have been tested addresses this problem and provides sample chambers that stand out Fill capillary action. The respective sample is so close to the electrodes recorded, whereby the measurement of the concentration of the respective analyte in the sample is facilitated. Such devices are for example in EP-A- 170 375 and US-A-5,141,868.

Bei diesen bekannten Vorrichtungen sind die Elektroden auf ein nichtleitendes Substrat aufgebracht und mit einem Reagenzsystem bedeckt, das für den jeweils gesuchten Analyt spezifisch ist. Die Elektroden befinden sich in einem Hohlraum, dessen Abmessungen hinreichend klein sind, um das Einführen eines Probenvolumens von beispielsweise 2,5-3 µl durch Kapillarwirkung zu ermöglichen. Die Miniaturisierung dieser Vorrichtung ist jedoch einerseits durch die Herstellungstoleranzen und andererseits durch das Signal/Rauschverhältnis begrenzt, das mit dem jeweiligen Reagenzsystem erreichbar ist.In these known devices, the electrodes are non-conductive Substrate applied and covered with a reagent system for each the analyte sought is specific. The electrodes are in a cavity whose dimensions are sufficiently small to allow the introduction of a Sample volume of, for example, 2.5-3 µl by capillary action enable. The miniaturization of this device is on the one hand the manufacturing tolerances and the signal / noise ratio limited that can be reached with the respective reagent system.

Die US-A-5,820,551 beschreibt einen Teststreifen mit einem Träger, der eine Arbeitselektrode und eine Referenzelektrode trägt. Ein Enzym und ein Mediator sind auf die Arbeitselektrode aufgetragen. Ein Tropfen des ganzen Blutes bewirkt die Herstellung eines Leitpfades zwischen den Elektroden, so daß die Konzentration von Glukose im Blut bestimmt werden kann. Die Arbeitselektrode ist der gesamten Blutprobe ohne eine dazwischen liegende Membran oder ohne einen anderen Blutfilter ausgesetzt.US-A-5,820,551 describes a test strip with a support which has a Working electrode and a reference electrode carries. An enzyme and a mediator are applied to the working electrode. A drop of the whole blood works the creation of a conductive path between the electrodes so that the Concentration of glucose in the blood can be determined. The working electrode is the entire blood sample without an intermediate membrane or without exposed to another blood filter.

Ein Nachteil der vorstehend beschriebenen Teststreifen liegt darin, daß ihre Herstellung relativ teuer ist. Teststreifen dieser Art werden in hoher Stückzahl benötigt und sind Wegwerfartikel. Bisher werden Teststreifen der vorstehend genannten Art in der Weise herstellt, daß die Elektroden auf ein nichtleitendes Substrat im Siebdruckverfahren aufgedruckt werden. Das Siebdruckverfahren als solches ist relativ aufwendig. Es kann jeweils nur ein Bogen mit einer begrenzten Anzahl von Teststreifen bedruckt werden. Dies erhöht die Herstellungskosten für die Teststreifen.A disadvantage of the test strips described above is that their Manufacturing is relatively expensive. Test strips of this type are produced in large numbers needed and are disposable items. So far, test strips have been the above mentioned type in such a way that the electrodes on a non-conductive Substrate can be printed using the screen printing process. The screen printing process as such is relatively expensive. You can only have one sheet with a limited number Number of test strips can be printed. This increases the manufacturing costs for the test strips.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Teststreifen der eingangs genannten Art anzugeben, der sichere Messungen auch bei kleinsten Probenvolumina erlaubt und der preiswert in hoher Stückzahl herstellt werden kann.The invention has for its object a test strip of the beginning Specify the type mentioned, the safe measurements even with the smallest Sample volumes allowed and inexpensive to produce in large numbers can.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Teststreifen zwei zueinander parallele äußere Lagen mit einander zugekehrten Innenflächen und eine zwischen diesen angeordnete, einen Reaktionsraum definierende Zwischenlage umfaßt, daß auf einer Innenfläche einer ersten äußeren Lage eine Arbeitselektrode und auf der Innenfläche der zweiten äußeren Lage eine Referenzelektrode angeordnet ist und daß auf mindestens einer der Lagen mindestens ein für die zu bestimmende Substanz in der Probenflüssigkeit spezifisches Reagenz aufgetragen ist. This object is achieved in that the test strip two parallel outer layers with mutually facing inner surfaces and one arranged between them and defining a reaction space Intermediate layer includes that on an inner surface of a first outer layer Working electrode and a on the inner surface of the second outer layer Reference electrode is arranged and that on at least one of the layers at least one for the substance to be determined in the sample liquid specific reagent is applied.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird sichergestellt, daß der Reaktionsraum auf ein kleines Volumen begrenzt ist und daß die in dem Reaktionsraum befindliche Probenflüssigkeit mit den Elektroden in Berührung kommt. Zum anderen ermöglicht der Aufbau des Teststreifens aus mehreren Lagen, wobei jede der äußeren Lagen nur eine Art von Elektrode trägt, das Aufbringen des Elektrodenmaterials auf kontinuierlich durchlaufende Materialbahnen in unterschiedlichen Druck- oder Auftragsverfahren. Nach dem Auftragen des Elektrodenmaterials und der für die Nachweisreaktion benötigten Chemikalien auf die einzelnen Bahnen werden die Bahnen miteinander verbunden, worauf aus der Verbundbahn dann die Teststreifen geschnitten werden können. Dieses Verfahren ermöglicht eine wesentlich rationellere und preiswertere Herstellung der Teststreifen als bei den herkömmlichen Verfahren, bei denen das auf das Substrat aufzubringende Elektrodenmaterial im Siebdruck aufgetragen wurde, so daß immer nur bogenweise gearbeitet werden konnte.The solution according to the invention ensures that the reaction space is limited to a small volume and that in the reaction space sample liquid in contact with the electrodes. To the others allow the test strip to be constructed from several layers, whereby each of the outer layers carries only one type of electrode, the application of the Electrode material on continuously running material webs in different printing or application processes. After applying the Electrode material and the chemicals required for the detection reaction the individual tracks are connected to each other, whereupon the Composite web then the test strips can be cut. This method enables a much more rational and cheaper production of the Test strips than in the conventional methods, in which the on the Electrode material to be applied substrate was applied by screen printing, so that it was only possible to work in sheets.

Zweckmäßigerweise ist die Zwischenlage ein saugfähiges Netz oder eine saugfähige Membran, welche die Probenflüssigkeit zwischen die beiden äußeren Lagen zieht und in einem bestimmten Bereich festhalten kann. Das für die Nachweisreaktion benötigte Reagenz kann auf die Zwischenlage oder auf eine oder beide äußeren Lagen aufgebracht werden. Das Reagenz kann eine Komponente oder mehrere Komponenten einer Redoxreaktion, beispielsweise ein Enzym wie Glukoseoxidase oder Glukosedehydrogenase, einen Co-Faktor eines Enzyms und einen Mediator umfassen.The intermediate layer is expediently an absorbent network or a absorbent membrane that holds the sample liquid between the two outer ones Layers and can hold in a certain area. That for them Detection reaction required reagent can on the intermediate layer or on a or both outer layers can be applied. The reagent can be a Component or several components of a redox reaction, for example a Enzyme such as glucose oxidase or glucose dehydrogenase, a co-factor of one Enzyme and a mediator include.

Zur einfacheren Herstellung und leichteren Kontaktierung der Elektroden ist es zweckmäßig, wenn mindestens eine der äußeren Lagen auf mindestens einem Teil ihrer Innenfläche oder auf der gesamten Innenfläche elektrisch leitfähig ist. Dies kann etwa in der Weise realisiert werden, daß mindestens eine der äußeren Lagen jeweils einen aus einem Isoliermaterial bestehenden Träger umfaßt, der mindestens auf seiner Innenfläche eine leitfähige Schicht trägt. Diese leitfähige Schicht kann beispielsweise galvanisch aufgetragen oder auch aufgedruckt werden. Die leitfähige Schicht kann dabei aus Metall oder Metallpartikeln bestehen oder auch in Form einer Karbonschicht aufgedruckt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß eine dünne Metallschicht in das Isoliermaterial des Trägers eingewalzt wird. It is for easier manufacture and easier contacting of the electrodes useful if at least one of the outer layers on at least one Part of its inner surface or on the entire inner surface is electrically conductive. This can be achieved in such a way that at least one of the outer Layers each comprises a carrier consisting of an insulating material, the carries a conductive layer at least on its inner surface. This conductive Layer can, for example, be applied galvanically or also printed on become. The conductive layer can be made of metal or metal particles exist or can also be printed in the form of a carbon layer. A another possibility is that a thin metal layer in the Insulating material of the carrier is rolled.

Da die Elektroden an den einander zugekehrten Innenseiten der äußeren Lagen angeordnet sind, können sie nicht ohne weiteres in einem Meßgerät kontaktiert werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die eine zuverlässige Kontaktierung ermöglicht, hat der Teststreifen eine erste die erste Lage und die Zwischenlage durchsetzende Kontaktöffnung und eine zweite die zweite Lage und die Zwischenlage durchsetzende Kontaktöffnung. Durch beide Kontaktöffnungen können Kontaktstifte des Meßgerätes greifen, die dann die Elektrode auf der jeweils anderen äußeren Lage kontaktieren. Dies ermöglicht eine zuverlässige Kontaktierung auch bei kleinen Meßstreifen.Because the electrodes face each other on the inside of the outer layers are arranged, they can not easily be contacted in a measuring device become. In a preferred embodiment of the invention, the one enables reliable contacting, the test strip has the first one Layer and the intermediate layer penetrating contact opening and a second second layer and contact opening penetrating the intermediate layer. Through both Contact openings can grip contact pins of the measuring device, which then the Contact the electrode on the other outer layer. this makes possible reliable contacting even with small measuring strips.

Um die Kontaktöffnungen in jeweils nur zwei Lagen des dreilagigen Teststreifens vorsehen zu können, hat die Zwischenlage zweckmäßigerweise zwei voneinander getrennte Abschnitte, wobei die erste Kontaktöffnung in dem einen Abschnitt und die zweite Kontaktöffnung in dem zweiten Abschnitt vorgesehen ist. Damit erhält man die Möglichkeit, zunächst den einen Abschnitt der Zwischenlage mit der ersten äußeren Lage und den anderen Abschnitt der Zwischenlage mit der zweiten äußeren Lage zu verbinden, in den beiden zweilagigen Verbundbahnen die Kontaktöffnungen auszustanzen und anschließend die zweilagigen Verbundbahnen so miteinander zu verbinden, daß sich die beiden Abschnitte der Zwischenlage zu einer Zwischenlage ergänzen.Around the contact openings in only two layers of the three-layer test strip To be able to provide, the liner expediently has two from each other separate sections, the first contact opening in the one section and the second contact opening is provided in the second section. So that gets one has the possibility to first cover one section of the intermediate layer with the first outer layer and the other section of the liner with the to connect the second outer layer in the two two-layer composite webs punch out the contact openings and then the two-layer ones To connect composite sheets so that the two sections of the Add an intermediate layer to an intermediate layer.

Die Verbindung der Zwischenlage mit der jeweiligen äußeren Lage kann beispielsweise über eine Klebstoffschicht, beispielsweise ein doppelseitiges Klebeband, erfolgen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Zwischenlage mit den äußeren Lagen jeweils zu verschweißen, wenn die Lagen aus Kunststoff bestehen.The connection of the intermediate layer with the respective outer layer can for example over an adhesive layer, for example a double-sided one Adhesive tape. Another option is to use the liner to weld the outer layers each time if the layers are made of plastic consist.

Um mit Sicherheit einen Kurzschluß zwischen den Elektroden auf den einander zugekehrten Schichten der äußeren Lagen zu vermeiden, ist es zweckmäßig, wenn mindestens eine der leitfähigen Schichten mit Ausnahme des Reaktionsraumes von einer Isolierschicht bedeckt ist.To surely short circuit between the electrodes on each other to avoid facing layers of the outer layers, it is advisable if at least one of the conductive layers except the Reaction space is covered by an insulating layer.

Eine der äußeren Lagen kann einen über die beiden anderen Lagen vorstehenden Abschnitt haben, auf dem mindestens ein Kontaktfeld vorgesehen ist. Dieses Kontaktfeld kann beispielsweise zwei Kontakte in einem Meßgerät miteinander verbinden und damit dem Meßgerät eine Information über die Art des eingelegten Meßstreifens und die Art der durchzuführenden Messung geben und/oder auch den Meßvorgang zu starten. Mit Hilfe mehrerer Kontaktfelder kann ein bestimmter Code erzeugt werden, der eine Information über mehrere Arten von Teststreifen und/oder Meßverfahren erlaubt.One of the outer layers can have one over the other two layers have protruding section on which at least one contact field is provided is. This contact field can, for example, have two contacts in one measuring device connect with each other and thus give the measuring device information about the type of the inserted measuring strip and the type of measurement to be carried out and / or to start the measuring process. With the help of several contact fields A specific code can be generated that contains information about several types of test strips and / or measuring methods allowed.

Vorzugsweise ist der Reaktionsraum eine zu einem Rand des Teststreifens hin offene Aussparung in der Zwischenlage. Dies erlaubt, daß Einsaugen der Probenflüssigkeit in den Reaktionsraum, indem der Teststreifen mit der Kante an die Probenflüssigkeit gehalten wird. Dadurch können sehr kleine Probenvolumina aufgenommen werden. Damit die Probenflüssigkeit in diesem Fall den Reaktionsraum vollständig füllen kann ist es zweckmäßig, wenn in mindestens eine der äußeren Lage eine mit dem inneren Ende der Aussparung in Verbindung stehende Entlüftungsöffnung ausgebildet ist, so daß die Luft in dem Reaktionsraum entweichen kann, die sonst ein vollständiges Eindringen der Flüssigkeit verhindern könnte. Diese Entlüftungsöffnung kann durch eine Abdeckung verschlossen sein, solange der Streifen nicht benutzt wird. Vor Benutzung kann die Abdeckung dann entfernt oder beispielsweise auch durchstochen werden. Die Abdeckung kann beispielsweise von einem abziehbaren Klebstreifen gebildet sein.The reaction space is preferably towards an edge of the test strip open recess in the liner. This allows the suction of the Sample liquid into the reaction space by placing the test strip with the edge on it the sample liquid is held. This allows very small sample volumes be included. So that the sample liquid in this case It is advisable to fill the reaction space completely if at least one of the outer layers communicates with the inner end of the recess standing vent is formed so that the air in the Reaction space can escape, which otherwise a complete penetration of the Could prevent liquid. This vent can be through a Cover must be closed as long as the strip is not in use. In front The cover can then be removed or used, for example be pierced. The cover can, for example, by one peelable adhesive strips are formed.

Der Reaktionsraum kann in eine Inkubationszone und eine dieser nachgeschaltete Meßzone unterteilt sein. In der Inkubationszone wird die Probenflüssigkeit zunächst mit einem Reagenz versetzt, das eine für die Messung notwendige Reaktion einleitet, so daß dann wenn die Probenflüssigkeit in die Meßzone vordringt, sich die Reaktion über die gesamte Probenflüssigkeit ausgebreitet hat. Das Vordringen der Probenflüssigkeit in die Meßzone kann beispielsweise dadurch ausgelöst werden, daß die vorstehend genannte Abdeckung über der Entlüftungsöffnung entfernt oder durchstochen wird.The reaction space can be in an incubation zone and one of these downstream measuring zone can be divided. In the incubation zone, the Sample liquid is first mixed with a reagent, one for measurement initiates the necessary reaction so that when the sample liquid in the Measuring zone penetrates, the reaction spreads over the entire sample liquid has spread. The sample liquid can penetrate into the measuring zone can be triggered, for example, by the fact that the aforementioned Cover over the vent is removed or punctured.

Um das Eindringen der Probenflüssigkeit in den Reaktionsraum zu erleichtern, können die den Reaktionsraum begrenzenden Abschnitte der Innenflächen der äußeren Lagen durch eine chemische oder plasmatische Behandlung hydrophil gemacht sein.To facilitate the penetration of the sample liquid into the reaction space, can the portions of the inner surfaces of the outer layers hydrophilic by chemical or plasmatic treatment be made.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Teststreifens zur ampereometrischen Bestimmung der Konzentration einer Substanz in einer Probenflüssigkeit, insbesondere Körperflüssigkeit, wobei auf zur Bildung der äußeren Lagen und der Zwischenlage bestimmten kontinuierlichen Materialbahnen jeweils mindestens das Elektrodenmaterial bzw. die Reagenzien aufgebracht werden und die so vorbereiteten Materialbahnen anschließend miteinander verbunden und geschnitten werden. Dies ermöglicht eine Herstellung der Teststreifen unter Verwendung kontinuierlicher Materialbahnen, wodurch sich die Herstellungskosten für die Teststreifen erheblich senken lassen.The present invention further relates to a method for producing a Test strip for the amperometric determination of the concentration of a Substance in a sample fluid, in particular body fluid, whereby to Formation of the outer layers and the intermediate layer certain continuous Material webs each have at least the electrode material or the reagents are applied and then the material webs prepared in this way connected and cut together. This enables production the test strip using continuous webs of material, which makes have the manufacturing costs for the test strips significantly reduced.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:Further features and advantages of the invention will appear from the following Description, which in conjunction with the accompanying drawings Invention explained using exemplary embodiments. Show it:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Teststreifen, Fig. 1 is a schematic plan view of a test strip according to the invention,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Teststreifen entlang der Linie II-II in Fig. 1, wobei die Lagen des Teststreifens der besseren Übersichtlichkeit halber in Abständen voneinander dargestellt sind,2 shows a section through the test strip taken along the line II-II in Fig. 1, wherein the layers of the test strip are shown sake of clarity, at intervals from each other.,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die einzelnen Lagen des Teststreifens gemäß Fig. 1, Fig. 3 is a plan view of the individual layers of the test strip of FIG. 1,

Fig. 4 einen Schnitt entlang Linie IV-IV in Fig. 1, Fig. 4 shows a section along line IV-IV in Fig. 1,

Fig. 5 einen Schnitt durch eine spezielle Ausführungsform einer äußeren Lage des Teststreifens, Fig. 5 shows a section through a particular embodiment of an outer layer of the test strip,

Fig. 6 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf ein Ende einer zweiten Ausführungsform eines Teststreifens, Fig. 6 is a partially broken plan view of an end of a second embodiment of a test strip,

Fig. 7 einen Teilschnitt in Längsrichtung durch ein Ende eines Teststreifens im vergrößerten Maßstab, Fig. 7 shows a partial section in longitudinal direction through one end of a test strip on an enlarged scale,

Fig. 8 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Teststreifens entlang Linie VIII-VIII in Fig. 9 und Fig. 8 is a longitudinal section through a further embodiment of a test strip according to the invention taken along line VIII-VIII in Fig. 9 and

Fig. 9 eine Draufsicht auf den Teststreifen gemäß Fig. 8. Fig. 9 is a plan view of the test strip of Fig. 8.

Der in den Fig. 1 bis 3 dargestellte allgemein mit 10 bezeichnete Teststreifen umfaßt eine erste äußere Lage 12, eine zweite äußere Lage 14 und eine Zwischentage 16, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Abschnitten 18 und 20 besteht. Die beiden äußeren Lagen 12 und 14 sowie die Zwischenlage 16 sind in der in der Fig. 2 ersichtlichen Weise aufeinander geschichtet und durch dazwischen liegende Klebstoffschichten oder Klebebänder 22, 24 miteinander verbunden.The test strip shown generally at 10 in FIGS. 1 to 3 comprises a first outer layer 12 , a second outer layer 14 and an intermediate layer 16 , which in the exemplary embodiment shown consists of two sections 18 and 20 . The two outer layers 12 and 14 and the intermediate layer 16 are stacked on top of one another in the manner shown in FIG. 2 and connected to one another by adhesive layers or adhesive tapes 22 , 24 located between them.

Jede äußere Lage 12, 14 umfaßt einen Träger 26, der im vorliegenden Fall aus einem Isoliermaterial, beispielsweise Kunststoff besteht, und eine an der Innenfläche 28 des Trägers 26 angeordnete elektrisch leitende Schicht 30. Diese kann aus Metall bestehen und beispielsweise galvanisch aufgebracht oder aufgedruckt werden. Eine andere Möglichkeit ist in Fig. 5 dargestellt, welche einen Schnitt durch eine der äußeren Lagen 12, 14 zeigt. Bei dieser Ausführungsform ist die Metallschicht 30 in das Material des Trägers 26 eingewalzt. Die leitfähige Schicht 30 kann aber auch aus einem Karbonaufdruck bestehen.Each outer layer 12 , 14 comprises a carrier 26 , which in the present case consists of an insulating material, for example plastic, and an electrically conductive layer 30 arranged on the inner surface 28 of the carrier 26 . This can consist of metal and can be applied or printed, for example, galvanically. Another possibility is shown in FIG. 5, which shows a section through one of the outer layers 12 , 14 . In this embodiment, the metal layer 30 is rolled into the material of the carrier 26 . The conductive layer 30 can also consist of a carbon print.

Bei einer der beiden äußeren Lagen 12, 14 bildet die leitfähige Schicht 30 die Arbeitselektrode. Bei der anderen äußeren Lage 14, 12 ist auf die leitfähige Schicht 30 eine Referenzelektrode aufgetragen, die in der Fig. 2 nicht zu sehen ist, anhand der Fig. 7 aber noch näher erläutert werden soll.In one of the two outer layers 12 , 14 , the conductive layer 30 forms the working electrode. In the other outer layer 14 , 12 , a reference electrode is applied to the conductive layer 30 , which cannot be seen in FIG. 2, but is to be explained in more detail with reference to FIG. 7.

Die äußere Lage 12 hat bei der Darstellung in den Fig. 1 bis 3 einen überstehenden Abschnitt oder Fortsatz 32, auf dem drei Kontaktfelder 34 aufgetragen sind, die von Kontaktelementen in einem Meßgerät abgetastet werden können. Die drei Kontaktfelder 34 können auf unterschiedliche Weise miteinander verbunden werden und auf diese Weise einen Code erzeugen, der Informationen über die Art des Teststreifens 10 oder das mit diesem Teststreifen durchzuführende Meßverfahren liefern kann. Außerdem können die Kontaktfelder den Meßvorgang starten oder auch zur Kontaktierung der Elektroden genutzt werden.The outer layer 12 is plotted in the representation in FIGS. 1 to 3 a projecting portion or projection 32 on which three contact pads 34, which can be sensed by contact elements in a meter. The three contact fields 34 can be connected to one another in different ways and in this way generate a code which can provide information about the type of test strip 10 or the measurement method to be carried out with this test strip. In addition, the contact fields can start the measuring process or can also be used to contact the electrodes.

Da die Elektroden an den einander zugekehrten Innenflächen der äußeren Lagen 12 und 14 angeordnet und daher von außen nicht ohne weiteres abzutasten sind, hat der Teststreifen 10 zwei Kontaktöffnungen, nämlich eine die erste äußere Lage 12 und den Abschnitt 20 der Zwischenlage 16 sowie die zugehörigen Klebstoffschichten 24 durchsetzende Kontaktöffnung 36 und eine die zweite äußere Lage 14, den Abschnitt 18 der Zwischenlage 16 sowie die zugehörigen Klebstoffbahnen 22 durchsetzende zweite Kontaktöffnung 38. Durch diese Kontaktöffnungen kann jeweils ein nicht dargestellter Kontaktstift eines Meßgerätes eingesteckt werden, der dann auf die leitfähige Schicht 30 der den Boden der jeweiligen Kontaktöffnung 36, 38 bildenden Lage 14 bzw. 12 anliegt. Um die Kontaktöffnungen 36 und 38 ausstanzen zu können, ohne jeweils alle drei Lagen 12, 14 und 16 zu durchschlagen, werden bei der Herstellung des Teststreifens 10 zunächst die erste äußere Lage 12 und der Abschnitt 20 der Zwischenlage 16 sowie die zugehörigen Klebstoffbänder 24 miteinander verbunden. Ebenso werden die zweite äußere Lage 14 und der Abschnitt 18 der Zwischenlage 16 sowie die Klebstoffbänder 22 miteinander verbunden. In den jeweiligen zweilagigen Verbundbahnen werden die Kontaktöffnungen 36 bzw. 38 ausgestanzt. Dann erst werden die beiden zweilagigen Verbundlagen in der in der Fig. 2 dargestellten Weise aufeinander gelegt, in der sich die beiden Abschnitt 18 und 20 zu einer Zwischenlage 16 ergänzen und die zweite äußere Lage 14 die Kontaktöffnungen 36 sowie die erste äußere Lage 12 die Kontaktöffnungen 38 einseitig verschließt.Since the electrodes are arranged on the mutually facing inner surfaces of the outer layers 12 and 14 and are therefore not readily palpable from the outside, the test strip 10 has two contact openings, namely the first outer layer 12 and the section 20 of the intermediate layer 16 and the associated adhesive layers 24 penetrating contact opening 36 and a second contact opening 38 penetrating the second outer layer 14 , the section 18 of the intermediate layer 16 and the associated adhesive webs 22 . Through these contact openings, a contact pin (not shown) of a measuring device can be inserted, which then lies on the conductive layer 30 of the layer 14 or 12 forming the bottom of the respective contact opening 36 , 38 . In order to be able to punch out the contact openings 36 and 38 without breaking through all three layers 12 , 14 and 16 , the first outer layer 12 and the section 20 of the intermediate layer 16 and the associated adhesive tapes 24 are first connected to one another during the production of the test strip 10 , Likewise, the second outer layer 14 and the section 18 of the intermediate layer 16 and the adhesive tapes 22 are connected to one another. The contact openings 36 and 38 are punched out in the respective two-layer composite sheets. Only then are the two two-layer composite layers placed on top of one another in the manner shown in FIG. 2, in which the two sections 18 and 20 complement one another to form an intermediate layer 16 and the second outer layer 14 the contact openings 36 and the first outer layer 12 the contact openings 38 closed on one side.

An dem dem Fortsatz 32 der ersten äußeren Lage 12 entgegengesetzten Ende des Teststreifens 10 ist durch einen Ausschnitt 40 in der Zwischenlage 16 zwischen den beiden äußeren Lagen 12 und 14 ein Hohlraum geschaffen, der einen Reaktionsraum 42 des Teststreifens 10 bildet.At the end of the test strip 10 opposite the extension 32 of the first outer layer 12 , a cutout 40 in the intermediate layer 16 between the two outer layers 12 and 14 creates a cavity which forms a reaction space 42 of the test strip 10 .

Die den Reaktionsraum 42 begrenzenden Flächenabschnitte der äußeren Lagen 12 und 14 sind durch eine Oberflächenbehandlung hydrophil gemacht. Ferner sind in diesem Bereich die für die jeweilige Messung benötigten Reagenzien aufgetragen, wie dies durch die Punkte 44 in den Fig. 2 und 4 angedeutet ist. Die Reagenzien werden dabei in Form kleinster Pünktchen auf die jeweilige Elektrode aufgetragen, bevor die Materialbahnen 12, 14 und 16 miteinander verbunden werden. Der Auftrag erfolgt in an sich bekannter Weise entweder dadurch, daß das Material von einer Dispenserspitze durch Berührung derselben in Form eines feinen Tröpfchens abgenommen wird oder daß feine Tröpfchen mittels eines Tintenstrahldruckkopfes auf die Bahnen gesprüht werden. Das aufgetragene Volumen beträgt beispielsweise 500 nL, die auf eine Fläche von 1,3 × 1,2 mm verteilt sind. The surface sections of the outer layers 12 and 14 delimiting the reaction space 42 are made hydrophilic by a surface treatment. Furthermore, the reagents required for the respective measurement are plotted in this area, as indicated by points 44 in FIGS. 2 and 4. The reagents are applied to the respective electrode in the form of tiny dots before the material webs 12 , 14 and 16 are connected to one another. The application is carried out in a manner known per se either by removing the material from a dispenser tip by touching it in the form of a fine droplet, or by spraying fine droplets onto the webs using an inkjet print head. The volume applied is, for example, 500 nL, which are distributed over an area of 1.3 × 1.2 mm.

Wird der Teststreifen 10 im Bereich des offenen Randes 46 des Reaktionsraumes 42 mit der Probenflüssigkeit in Berührung gebracht, so wird eine begrenzte Menge der Probenflüssigkeit in den spaltförmigen Reaktionsraum 42 eingesaugt und kann dann mit den im Reaktionsraum 42 vorgesehenen Chemikalien reagieren. Die Probenflüssigkeit schafft dabei eine leitende Verbindung zwischen den auf den äußeren Lagen 12 und 14 aufgetragenen Elektroden. Der zwischen den Elektroden fließende Strom kann über die Kontaktöffnungen 36 und 38 gemessen werden.If the test strip 10 is brought into contact with the sample liquid in the region of the open edge 46 of the reaction space 42 , a limited amount of the sample liquid is sucked into the gap-shaped reaction space 42 and can then react with the chemicals provided in the reaction space 42 . The sample liquid creates a conductive connection between the electrodes applied to the outer layers 12 and 14 . The current flowing between the electrodes can be measured via the contact openings 36 and 38 .

Fig. 6 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Teststreifens, wobei die obere äußere Lage 14 im Bereich des Reaktionsraumes 42 weggebrochen ist. Der Reaktionsraum 42 ist durch einen trapezförmigen Ausschnitt der Zwischenlage 16 gebildet. Am inneren Ende dieses Reaktionsraumes 42 ist eine Öffnung 48 in der oberen äußeren Lage 14 vorgesehen, die durch einen abziehbaren Abdeckstreifen 50 zunächst verschlossen ist. Auf der Innenseite 28 der unteren äußeren Lage 12 sind in dem Reaktionsraum 42 zwei vom offenen Ende des Reaktionsraumes 42 her aufeinanderfolgende streifenförmige Bereiche 52 und 54 vorgesehen, in denen unterschiedliche Reaktionschemikalien aufgetragen sind. Die Lage und der Abstand dieser streifenförmigen Bereiche 52 und 54 sind so bemessen, daß angesaugte Probenflüssigkeit zunächst nur bis zu dem ersten streifenförmigen Bereich 52 vordringen kann, da die in dem inneren Bereich des Reaktionsraumes 42 eingeschlossene Luft ein weiteres Eindringen der Probenflüssigkeit verhindert. Mit der in dem Bereich 52 aufgetragenen Chemikalie kann durch eine Inkubationsreaktion die Probenflüssigkeit für die eigentliche Messung vorbereitet werden. Wird nach einer vorgegebenen Inkubationszeit die Abdeckung 50 über der Entlüftungsöffnung 48 abgezogen, so kann die Luft aus dem inneren Teil des Reaktionsraumes 42 entweichen und die Probenflüssigkeit den Reaktionsraum 42 vollständig ausfüllen. Dann erfolgt die zweite Reaktion mit der im Bereich 54 aufgebrachten Chemikalie und die eigentliche Messung. Auf diese Weise ist es möglich, den Reaktionsraum 42 in eine den Bereich 52 umfassende Inkubationszone und eine den Bereich 54 umfassende Meßzone zu unterteilen und die Probenflüssigkeit gezielt in die jeweilige Zone vordringen zu lassen. Fig. 6 shows a modified embodiment of the test strip, wherein the upper outer layer 14 is broken away in the area of the reaction space 42nd The reaction space 42 is formed by a trapezoidal cutout of the intermediate layer 16 . At the inner end of this reaction space 42 , an opening 48 is provided in the upper outer layer 14 , which is initially closed by a removable cover strip 50 . Provided on the inside 28 of the lower outer layer 12 in the reaction space 42 are two strip-shaped areas 52 and 54 which follow one another from the open end of the reaction space 42 and in which different reaction chemicals are applied. The location and spacing of these strip-shaped regions 52 and 54 are dimensioned so that aspirated sample liquid can penetrate only up to the first strip-shaped region 52 first, as the trapped in the inner region of the reaction space 42 air prevents further penetration of the sample liquid. With the chemical applied in area 52 , the sample liquid can be prepared for the actual measurement by an incubation reaction. If the cover 50 is removed above the vent opening 48 after a predetermined incubation time, the air can escape from the inner part of the reaction space 42 and the sample liquid completely fills the reaction space 42 . Then the second reaction with the chemical applied in area 54 and the actual measurement take place. In this way it is possible to subdivide the reaction space 42 into an incubation zone comprising the area 52 and a measuring zone comprising the area 54 and to allow the sample liquid to penetrate specifically into the respective zone.

Fig. 7 zeigt in einem vergrößerten schematischen Schnitt den Reaktionsraum eines erfindungsgemäßen Teststreifen. Gleiche Teile sind wieder mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Innenseiten der Träger 26 der äußeren Lagen 12 und 14 sind mit einer leitfähigen Schicht 30 bedeckt. Auf die leitfähige Schicht 30 der unteren äußeren Lage 12 ist eine Silber/Silberchlorid-Referenzelektrode 56 aufgetragen. Mit Ausnahme der Referenzelektrode 56 ist die gesamte leitfähige Schicht 30 der Lage 12 durch eine Isolierschicht 58 bedeckt. Fig. 7 shows an enlarged schematic section of the reaction chamber of a test strip according to the invention. The same parts are again provided with the same reference symbols. The inside of the carrier 26 of the outer layers 12 and 14 are covered with a conductive layer 30 . A silver / silver chloride reference electrode 56 is applied to the conductive layer 30 of the lower outer layer 12 . With the exception of the reference electrode 56 , the entire conductive layer 30 of the layer 12 is covered by an insulating layer 58 .

Die leitfähige Schicht 30 der anderen äußeren Lage 14 ist von einem Substrat 60 bedeckt, auf das ein Enzym 62 und Mediator 64 aufgetragen sind. Diese Substanzen reagieren mit der in den Reaktionsraum 42 zwischen den äußeren Lagen 12 und 14 eindringenden Probenflüssigkeit und führen zu einer elektrischen Verbindung zwischen der leitfähigen Schicht 30, die als Arbeitselektrode dient, und der Referenzelektrode 56. Der zwischen der Arbeitselektrode und der Referenzelektrode 56 fließende Strom kann in der oben beschriebenen Weise im Meßgerät bemessen werden.The conductive layer 30 of the other outer layer 14 is covered by a substrate 60 to which an enzyme 62 and mediator 64 are applied. These substances react with the sample liquid penetrating into the reaction space 42 between the outer layers 12 and 14 and lead to an electrical connection between the conductive layer 30 , which serves as the working electrode, and the reference electrode 56 . The current flowing between the working electrode and the reference electrode 56 can be measured in the measuring device in the manner described above.

Die Fig. 8 und 9 zeigen eine vereinfachte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Teststreifens, wobei gleiche Teile wieder mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die beiden äußeren Lagen 12 und 14 sind wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen elektrisch leitend oder auf ihren einander zugekehrten Flächen mit einer elektrisch leitenden Schicht bedruckt. Die beiden äußeren Lagen 12 und 14 werden durch Klebebänder 66 zusammen gehalten, die bei der Fertigung der Teststreifen ebenso wie die äußeren Lagen 12 und 14 kontinuierlich zugeführt und später quer zu ihrer Längsrichtung geschnitten werden. Ebenso werden die Reaktionsschichten 44 parallel zu den Klebebändern laufend auf die äußeren Lagen 12 und 14 aufgetragen. Das gleiche gilt für die die Kontaktfelder 34 bildenden Kontaktbahnen. Der Teststreifen gemäß den Fig. 8 und 9 läßt sich dadurch besonders rationell fertigen. FIGS. 8 and 9 show a simplified embodiment of a test strip according to the invention, wherein like parts are again provided with the same reference numerals. The two outer layers 12 and 14 are, as in the previous exemplary embodiments, electrically conductive or printed on their mutually facing surfaces with an electrically conductive layer. The two outer layers 12 and 14 are held together by adhesive tapes 66 , which, like the outer layers 12 and 14, are fed continuously during the production of the test strips and are later cut transversely to their longitudinal direction. Likewise, the reaction layers 44 are continuously applied to the outer layers 12 and 14 parallel to the adhesive tapes. The same applies to the contact tracks forming the contact fields 34 . The test strip according to FIGS. 8 and 9 can thus be manufactured particularly efficiently.

Claims

1. Test strip for the ampereometric determination of the concentration of a substance in a sample liquid, in particular body fluid, characterized in that it has two mutually parallel outer layers ( 12 , 14 ) with mutually facing inner surfaces ( 28 ) and a reaction space ( 42 ) arranged between them. Defining intermediate layer ( 16 ) comprises that a working electrode ( 30 ) is arranged on the inner surface of a first outer layer ( 14 ) and a reference electrode ( 56 ) is arranged on the inner surface of the second outer layer ( 12 ) and that at least one of the layers ( 12 , 14 , 16 ) at least one reagent specific for the substance to be determined is applied in the sample liquid.

2. Test strip according to claim 1, characterized in that the intermediate layer ( 16 ) is an absorbent network or an absorbent membrane.

3. Test strip according to claim 1 or 2, characterized in that the reagent is applied to the intermediate layer ( 16 ).

4. Test strip according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the reagent is a component of a redox reaction such as at least is an enzyme, a mediator and / or a co-factor of an enzyme.

5. Test strip according to claim 4, characterized in that the enzyme Is glucose oxidase or glucose dehydrogenase.

6. Test strip according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one of the outer layers ( 12 , 14 ) on at least part of its inner surface ( 28 ) is electrically conductive.

7. Test strip according to claim 6, characterized in that at least one of the outer layers ( 12 , 14 ) each comprises a carrier ( 26 ) consisting of an insulating material, which carries at least on its inner surface ( 28 ) a conductive layer ( 30 ).

8. Test strip according to claim 7, characterized in that the conductive Layer consists of metal.

9. Test strip according to claim 7 or 8, characterized in that the conductive layer ( 30 ) is rolled into the insulating material of the carrier ( 26 ).

10. Test strip according to claim 7, characterized in that the conductive Layer is a printed carbon layer.

11. Test strip according to one of claims 1 to 10, characterized in that it has a first through the first outer layer ( 12 ) and the intermediate layer ( 16 ) penetrating contact opening ( 36 ) and a second the second layer ( 14 ) and the intermediate layer ( 16th ) has penetrating contact opening ( 38 ).

12. Test strip according to claim 11, characterized in that the intermediate layer ( 16 ) has two separate sections ( 18 , 20 ) and that the first contact opening ( 36 ) in one section ( 20 ) and the second contact opening ( 38 ) in the second section ( 18 ).

13. Test strip according to one of claims 1 to 12, characterized in that the intermediate layer ( 16 ) is each connected to the outer layers ( 12 , 14 ) via an adhesive layer ( 22 , 24 ).

14. Test strip according to one of claims 1 to 12, characterized in that the intermediate layer ( 16 ) with the outer layers ( 12 , 14 ) is welded in each case.

15. Test strip according to one of claims 7 to 14, characterized in that at least one of the conductive layers ( 30 ) with the exception of the reaction space ( 42 ) is covered by an insulating layer ( 58 ).

16. Test strip according to one of claims 1 to 15, characterized in that one of the outer layers ( 12 , 14 ) has a section ( 32 ) projecting above the other two layers, on which at least one contact field ( 34 ) is formed.

17. Test strip according to claim 16, characterized in that several contact fields ( 34 ) are provided in the form of a code.

18. Test strip according to one of claims 1 to 17, characterized in that the reaction space ( 42 ) is formed by a recess in the intermediate layer ( 16 ) which is open towards an edge of the test strip ( 10 ).

19. Test strip according to one of claims 1 to 18, characterized in that at least the portions of the inner surface ( 28 ) of the outer layers ( 12 , 14 ) delimiting the reaction space ( 42 ) are hydrophilic by a chemical or plasmatic treatment.

20. Test strip according to claim 18 or 19, characterized in that in at least one of the outer layers ( 12 , 14 ) with the inner end of the recess ( 40 ) in communication vent opening ( 48 ) is formed.

21. Test strip according to claim 20, characterized in that the vent opening ( 48 ) is closed by a cover ( 50 ) which can be removed before a measurement.

22. Test strip according to one of claims 1 to 21, characterized in that the reaction space ( 42 ) has an incubation zone ( 52 ) and a measuring zone ( 54 ) connected downstream thereof.

23. Test strip according to claim 2, characterized in that a reaction component enabling an incubation reaction is present in the incubation zone ( 52 ).

24. Test strip according to one of claims 21 to 23, characterized in that the penetration of the sample liquid into the measuring zone ( 54 ) is triggered by the removal or opening of the cover ( 50 ).

25. Test strip according to one of claims 1 to 24, characterized in that at least one first reaction component is applied to one outer layer ( 12 , 14 ) and at least one second reaction component is applied to the second outer layer ( 14 , 12 ).

26. Test strip according to one of claims 1 to 19 and 25, characterized in that the two reaction layers ( 44 ) are offset from one another transversely to the longitudinal direction of the test strip.

27. A method for producing a test strip according to one of claims 1 to 26, characterized in that at least the electrode material or the reagents are applied to the continuous layers of material determined to form the outer layers ( 12 , 14 ) and the intermediate layer ( 16 ) and that the material webs prepared in this way are then joined together and the composite web comprising the three layers ( 12 , 14 , 16 ) is then cut.

28. The method according to claim 27, characterized in that two separate continuous partial webs are used for the formation of the intermediate layer ( 16 ), that each of these partial webs is first connected to one of the two outer layers ( 12 , 14 ) forming material webs that the an outer layer ( 12 , 14 ) and a part ( 18 , 20 ) of the intermediate layer comprising composite sheets are perforated to form contact openings ( 36 , 38 ) and that the two composite sheets are then combined with one another such that the two partial sheets form the intermediate layer ( 16 ) complete.