DE19753847A1 - Analytisches Testelement mit Kapillarkanal - Google Patents
Analytisches Testelement mit KapillarkanalInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein analytisches Testelement zur Bestimmung eines Analyten in einer
Flüssigkeit, enthaltend einen inerten Träger, ein Nachweiselement und einen zum kapillaren
Flüssigkeitstransport befähigten Kanal, der eine Probenaufgabeöffnung an einem und eine
Entlüftungsöffnung am anderen Ende des zum kapillaren Flüssigkeitstransports befähigten
Kanals besitzt. Die Erfindung betrifft ebenfalls die Verwendung des besagten analytischen
Testelements zur Bestimmung eines Analyten in einer Flüssigkeit sowie ein Verfahren zur
Bestimmung eines Analyten in einer flüssigen Probe mit Hilfe des besagten analytischen
Testelements.
Zur qualitativen oder quantitativen analytischen Bestimmung von Bestandteilen von
Körperflüssigkeiten, insbesondere von Blut, werden oft sogenannte trägergebundene Tests
verwendet. Bei diesen sind Reagenzien in entsprechenden Schichten eines festen Trägers
eingebettet, der mit der Probe in Kontakt gebracht wird. Die Reaktion von flüssiger Probe und
Reagenzien führt bei Anwesenheit eines Zielanalyten zu einem nachweisbaren Signal,
insbesondere einem Farbumschlag, welcher visuell oder mit Hilfe eines Geräts, meist
reflexionsphotometrisch, ausgewertet werden kann.
Testelemente oder Testträger sind häufig als Teststreifen ausgebildet, die im wesentlichen aus
einer länglichen Tragschicht aus Kunststoffmaterial und darauf angebrachten Nachweis
schichten als Testfeldern bestehen. Es sind jedoch auch Testträger bekannt, die als
quadratische oder rechteckige Plättchen gestaltet sind.
Visuell oder reflexionsphotometrisch auszuwertende Testelemente für die klinische Diagnostik
sind häufig so aufgebaut, daß die Probenauftragszone und die Detektionszone in einer vertika
len Achse übereinander angeordnet liegen. Diese Konstruktionsweise birgt eine Reihe von
Problemen. Wenn der probenbeladene Teststreifen zur Vermessung in ein Gerät, beispielsweise
ein Reflexionsphotometer, eingebracht werden muß, kann potentiell infektiöses Probenmaterial
mit Geräteteilen in Berührung kommen und diese gegebenenfalls kontaminieren. Des weiteren
ist, vor allem in den Fällen, in denen die Teststreifen von ungeschulten Personen benutzt wer
den, beispielsweise bei der Blutzuckerselbstkontrolle von Diabetikern, eine Volumendosierung
nur schwer zu realisieren. Zudem benötigen herkömmliche Testelemente aufgrund ihres Auf
baus oftmals verhältnismäßig große Probenvolumina, um zuverlässige Messungen zu ermögli
chen. Je mehr Probenvolumen benötigt wird, um so schmerzhafter kann dies für den Patienten,
dessen Blut untersucht werden soll, sein. Es wird deshalb generell angestrebt, Teststreifen zur
Verfügung zu stellen, die mit möglichst wenig Probenmaterial auskommen.
EP-B 0 138 152 behandelt eine Wegwerfküvette, die dazu geeignet ist, praktisch simultan Pro
benflüssigkeit mit Hilfe eines Kapillarspaltes in eine Probenkammer aufzunehmen und zu ver
messen. Für spezifische Nachweisreaktionen können Reagenzien im Inneren des kapillaren
Hohlraums vorgesehen sein. Der Hohlraum wird zumindest teilweise von einer semipermeablen
Membran begrenzt. Die Reagenzien können beispielsweise durch Beschichtung der Wände
oder durch Einbetten der Reagenzien in eine semipermeable Membran im Hohlraum unterge
bracht sein.
EP-A-0 287 883 beschreibt ein Testelement, das für die Volumendosierung einen kapillaren
Zwischenraum zwischen Nachweisschicht und einem inerten Träger nutzt. Zur Befüllung des
kapillaren Raumes wird das Testelement in die zu untersuchende Probe getaucht, was große
Probenvolumina erforderlich macht, weshalb diese Form der Volumendosierung bevorzugt für
die Untersuchung von im Überschuß vorhandenem Probenmaterial, beispielsweise Urin, ge
eignet ist. Eine räumliche Trennung von Probenaufgabeort und Detektionsort findet nicht statt.
EP-B-0 034 049 beschäftigt sich mit einem Testelement, bei dem die Probe auf eine zentrale
Probenaufgabestelle, beispielsweise eine Öffnung in einer Abdeckung, aufgegeben wird und
mittels Kapillarkraft an mehrere räumlich von der Probenaufgabestelle getrennte Detektions
zonen transportiert wird. Durch die zentrale Lage der Probenaufgabestelle ist mit einem Test
element gemäß EP-B-0 034 049 das Problem der Gerätehygiene, wie es oben beschrieben
wurde, nicht gelöst.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, die Nachteile des Standes der Technik
zu beseitigen. Insbesondere sollte ein einfach zu handhabendes, selbständig volumen
dosierendes Testelement zu Verfügung gestellt werden, mit dem unter Verwendung minimaler
Probenvolumina eine raumliche Trennung von Detektionszone und Probenaufgabestelle
möglich ist. Zusätzlich sollte der Probentransport von der Probenaufgabe zum
Detektionsbereich so schnell sein, daß die Analyse einer Probe zeitlich dadurch nicht limitiert
wird. Des weiteren sollte durch einen einfachen Aufbau des Testelements eine kostengünstige,
produktionstechnisch einfach zu realisierende Fertigung ermöglicht werden.
Dies wird durch den Gegenstand der Erfindung, wie er in den Patentansprüchen charakterisiert
ist, erreicht.
Gegenstand der Erfindung ist ein analytisches Testelement zur Bestimmung eines Analyten in
einer Flüssigkeit, enthaltend einen inerten Träger, ein Nachweiselement und einen zum
kapillaren Flüssigkeitstransport befähigten Kanal, der eine Probenaufgabeöffnung an einem und
eine Entlüftungsöffnung am anderen Ende des zum kapillaren Flüssigkeitstransports befähigten
Kanals besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der zum kapillaren Flüssigkeitstransport befähigte
Kanal zumindest teilweise vom Träger und dem Nachweiselement gebildet wird und in
Richtung des kapillaren Transports von der Probenaufgabeöffnung zumindest bis zu der der
Entlüftungsöffnung nächstgelegenen Kante des Nachweiselements reicht und daß sich eine
Aussparung in einer den zum kapillaren Flüssigkeitstransport befähigten Kanal bildenden
Fläche an der die Probenaufgabeöffnung bildende Kante des Testelements befindet, so daß die
die Probenaufgabeöffnung bildende Kante des Testelements auf einer Seite zumindest teilweise
unterbrochen ist und die der Aussparung gegenüberliegende Fläche frei liegt.
Da der zum kapillaren Flüssigkeitstransport befähigte Kanal in der Richtung des kapillaren
Transports das Nachweiselement vollständig umfaßt, ist gewährleistet, daß eine inhomogene
Benetzung des Nachweiselements mit Probe vermieden wird. Insbesondere ist die Schichtdicke
der mit dem Nachweiselement in Kontakt stehenden Probenflüssigkeit durch die Höhe des
kapillaraktiven Kanals über die gesamte Fläche des Nachweiselements, die den kapillaraktiven
Kanal überdeckt, reproduzierbar vorgegeben. Dadurch wird eine weitgehend gleichmäßig
räumlich verteilte Nachweisreaktion erzielt. Die Präzision und Reproduzierbarkeit der
Messung wird somit erhöht.
Da für den bevorzugten Fall, daß der Kanal einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt
aufweist, eine Dimension, beispielsweise die Höhe des Kanals, durch die physikalischen
Grenzen der Kapillaraktivität vorgegeben ist, läßt sich das Volumen des kapillaren Kanals
durch geeignete Wahl der beiden übrigen Dimensionen, beispielsweise Länge und Breite,
einstellen. Die Höhe der Kapillare liegt beispielsweise für wäßrige Flüssigkeiten in der
Größenordnung von 10 bis 500 µm, bevorzugt zwischen 20 und 300 µm, ganz bevorzugt
zwischen 50 und 200 µm, da sonst keine Kapillaraktivität zu beobachten ist. Je nach
gewünschtem Volumen kann die Breite dann mehrere mm, bevorzugt 1 bis 10 mm, ganz
bevorzugt 1 bis 3 mm, und die Länge bis zu einigen cm, bevorzugt 0,5 bis 5 cm, ganz
bevorzugt 1 bis 3 cm betragen.
Die Aussparung in einer den kapillaren Kanal bildenden Fläche an der Kante des Testelements,
die die Probenaufgabeöffnung bildet, dient dazu, sicherzustellen, daß die Probenflüssigkeit in
den kapillaren Kanal eintreten kann. Dies wird dadurch erreicht, daß der Probentropfen an der
durch die Aussparung unterbrochenen Kante des Testelements, die der Probenaufgabeöffnung
am nächsten liegt, direkt mit einer der Flächen in Kontakt gebracht werden kann, die in ihrer
Verlängerung die innere Oberfläche der Kapillare bilden. Durch geeignete Wahl der Geometrie
und Dimensionen der Aussparung wird erreicht, daß der Flüssigkeitstropfen unabhängig von
der genauen Position der Dosierung mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit mit der kapillaraktiven
Zone in Kontakt kommt und bereitwillig in das Innere der Kapillare eingesaugt wird.
Beispielsweise ist die Größe der frei liegenden Fläche so zu wählen, daß ein auf sie
aufgebrachter Flüssigkeitstropfen zumindest an einer Stelle mit der kapillaraktiven Zone in
Kontakt kommt. Beispielsweise ist eine Dimension der Aussparung, z. B. deren Breite, so zu
wählen, daß der Durchmesser des Flüssigkeitstropfens geringfügig größer ist als die gewählte
Dimension der Aussparung. Für eine Tropfen von 3 µl hat sich eine Breite der Aussparung von
1 mm als geeignet herausgestellt. Besonders bevorzugt wird das Einsaugen des Probentropfens
in den kapillaren Kanal dadurch erreicht, daß die durch die Aussparung frei liegende Fläche
hydrophiliert ist und zumindest in Richtung des kapillaren Transportkanals direkt an eine
kapillaraktive Zone grenzt.
Hydrophile Oberflächen sind in diesem Zusammenhang wasseranziehende Flächen. Wäßrige
Proben, darunter auch Blut, spreiten auf solchen Oberflächen gut. Solche Flächen sind unter
anderem dadurch charakterisiert, daß an der Grenzfläche ein Wassertropfen auf ihnen einen
spitzen Rand- oder Kontaktwinkel ausbildet. Im Gegensatz dazu wird auf hydrophoben, das
heißt wasserabweisenden Oberflächen, an der Grenzfläche zwischen Wassertropfen und
Oberfläche ein stumpfer Randwinkel ausgebildet.
Der Randwinkel als Resultat der Oberflächenspannungen der Prüfflüssigkeit und der zu
untersuchenden Oberfläche ist als Maß für die Hydrophilie einer Oberfläche geeignet. Wasser
hat beispielsweise eine Oberflächenspannung von 72 mN/m. Liegt der Wert der
Oberflächenspannung der betrachteten Fläche weit, d. h. mehr als 20 mN/M, unter diesem
Wert, so ist die Benetzung schlecht und der resultierende Randwinkel ist stumpf. Eine solche
Fläche wird als hydrophob bezeichnet. Nähert sich die Oberflächenspannung dem Wert, der für
Wasser gefunden wird, so ist die Benetzung gut und der Randwinkel wird spitz. Wird die
Oberflächenspannung dagegen gleich oder größer dem für Wasser gefundenen Wert, so
zerläuft der Tropfen und es findet Totalspreitung der Flüssigkeit statt. Ein Randwinkel ist dann
nicht mehr zu messen. Flächen, die mit Wassertropfen einen spitzen Randwinkel bilden oder
bei denen Totalspreitung eines Wassertropfens beobachtet wird, werden als hydrophil
bezeichnet.
Die Bereitschaft einer Kapillare, eine Flüssigkeit aufzusaugen, geht mit der Benetzbarkeit der
Kanaloberfläche mit der Flüssigkeit einher. Für wäßrige Proben bedeutet dies, daß eine
Kapillare aus einem Material gefertigt werden sollte, dessen Oberflächenspannung nahe an
72 mN/m heranreicht oder diesen Wert übertrifft.
Ausreichend hydrophile Materialien zum Aufbau einer Kapillare, die schnell wäßrige Proben
aufsaugt, sind beispielsweise Glas, Metall oder Keramik. Für den Einsatz in Testträgern sind
diese Materialien jedoch ungeeignet, da sie einige gravierende Nachteile aufweisen,
beispielsweise Bruchgefahr bei Glas oder Keramik, oder Veränderung der
Oberflächeneigenschaften mit der Zeit bei zahlreichen Metallen. Üblicherweise werden deshalb
zur Fertigung von Testelementen Kunststoffolien oder -formteile eingesetzt. Die verwendeten
Kunststoffe übertreffen dabei in der Regel kaum eine Oberflächenspannung von 45 mN/m.
Selbst mit den, relativ betrachtet, hydrophilsten Kunststoffen wie beispielsweise
Polymethylmethacrylat (PMMA) oder Polyamid (PA) lassen sich - wenn überhaupt - nur sehr
langsam saugende Kapillaren aufbauen. Kapillaren aus hydrophoben Kunststoffen wie
beispielsweise Polystyrol (PS), Polypropylen (PP) oder Polyethylen (PE) saugen im
wesentlichen keine wäßrigen Proben. Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit, Kunststoffe für
die Verwendung als Konstruktionsmaterial für Testelemente mit kapillaraktiven Kanälen
hydrophil auszustatten, das heißt zu hydrophilieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen analytischen Testelements ist
zumindest eine, besser jedoch zwei, ganz besonders bevorzugt zwei sich gegenüberliegende
Flächen der die innere Oberfläche des zum kapillaren Flüssigkeitstransports befähigten Kanals
bildenden Flächen, hydrophiliert. Ganz bevorzugt ist zumindest die der Aussparung
gegenüberliegende, freiliegende Fläche hydrophiliert. Wird mehr als eine Fläche hydrophiliert,
so können die Flächen entweder mit der gleichen oder mit unterschiedlichen Methoden
hydrophil gemacht werden. Die Hydrophilierung ist vor allem dann notwendig, wenn die
Materialien, die den kapillaraktiven Kanal bilden, insbesondere der Träger, selbst hydrophob
oder nur sehr wenig hydrophil sind, beispielsweise weil sie aus unpolaren Kunststoffen
bestehen. Unpolare Kunststoffe, wie zum Beispiel Polystyrol (PS), Polyethylen (PE),
Polyethylenterephthalat (PET) oder Polyvinylchlorid (PVC), sind von Vorteil als
Trägermaterialien, weil sie die zu untersuchenden Flüssigkeiten nicht absorbieren und damit
das Probenvolumen effektiv von der Nachweisschicht genutzt werden kann. Durch die
Hydrophilierung der Oberfläche des Kapillarkanals wird erreicht, daß eine polare, bevorzugt
wäßrige Probenflüssigkeit bereitwillig in den kapillaren Kanal eintritt und dort rasch zum
Nachweiselement bzw. zu der Stelle des Nachweiselements, an der die Detektion stattfindet,
transportiert wird.
Idealerweise wird die Hydrophilierung der Oberfläche des kapillaren Kanals dadurch erreicht,
daß zu seiner Fertigung ein hydrophiles Material eingesetzt wird, das jedoch die
Probenflüssigkeit selbst nicht oder nicht wesentlich aufzusaugen vermag. Wo dies nicht
möglich ist, kann die Hydrophilierung einer hydrophoben oder nur sehr wenig hydrophilen
Oberfläche durch geeignete Beschichtung mit einer stabilen, gegenüber dem Probenmaterial
inerten, hydrophilen Schicht erreicht werden, beispielsweise durch kovalente Bindung von
photoreaktiv ausgerüsteten, hydrophilen Polymeren auf eine Kunststoffoberfläche, durch
Aufbringen netzmittelhaltiger Schichten oder durch Beschichtung von Oberflächen mit
Nanokompositen mittels Sol-Gel-Technologie. Darüber hinaus ist es möglich, durch
thermische, physikalische oder chemische Behandlung der Oberfläche eine gesteigerte
Hydrophilie zu erzielen.
Ganz besonders bevorzugt wird die Hydrophilierung durch die Verwendung von dünnen
Schichten oxidierten Aluminiums erreicht. Diese Schichten werden entweder direkt auf die
gewünschten Bauteile des Testelements aufgebracht, beispielsweise durch Vakuumbedampfen
der Werkstücke mit metallischem Aluminium und anschließende Oxidation des Metalls, oder in
Form von Metallfolien oder metallbeschichteten Kunststoffolien für den Testträgeraufbau
verwendet, die ebenfalls zur Erzielung der erwünschten Hydrophilie oxidiert werden müssen.
Metallschichtdicken von 1 bis 500 nm sind dabei ausreichend. Die Metallschicht wird
anschließend zu Bildung der oxidierten Form oxidiert, wobei sich neben der
elektrochemischen, anodischen Oxidation vor allem die Oxidation in Gegenwart von
Wasserdampf oder durch Kochen in Wasser als besonders geeignete Methoden herausgestellt
haben. Die so erzielten Oxidschichten sind je nach Methode zwischen 0,1 und 500 nm,
bevorzugt zwischen 10 und 100 nm dick. Größere Schichtdicken sowohl der Metallschicht als
auch der Oxidschicht sind zwar prinzipiell praktisch realisierbar, zeigen aber keine weiteren
vorteilhaften Wirkungen.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Nachweiselement des erfindungsgemäßen
analytischen Testelements alle für die Nachweisreaktion des Zielanalyten in der Probe
notwendigen Reagenzien und gegebenenfalls Hilfsstoffe. Das Nachweiselement kann auch nur
Teile der Reagenzien oder Hilfsstoffe enthalten. Dem mit der Technik von analytischen
Testelementen oder diagnostischen Testträgern vertrauten Fachmann sind solche Reagenzien
und Hilfsmittel bestens bekannt. Für Analyten, die enzymatisch nachzuweisen sind, können
beispielsweise Enzyme, Enzymsubstrate, Indikatoren, Puffersalze, inerte Füllstoffe und
dergleichen mehr im Nachweiselement enthalten sein. Das Nachweiselement kann aus einer
oder mehreren Schichten aufgebaut sein und gegebenenfalls einen inerten Träger, bevorzugt
auf der Seite des Nachweiselements, die nicht mit der Probe in Kontakt gebracht wird,
enthalten. Für den besonders bevorzugten Fall, daß die Nachweisreaktion zu einer
beobachtbaren Farbveränderung führt, worunter in diesem Zusammenhang entweder die
Änderung einer Farbe, das Entstehen einer Farbe oder das Verschwinden von Farbe verstanden
werden soll, ist sicherzustellen, daß der Träger durch geeignete Maßnahmen eine visuelle oder
optische Beobachtung der Nachweisreaktion zuläßt. Dazu kann das Trägermaterial des
Nachweiselements selbst durchsichtig sein, beispielsweise eine durchsichtige Kunststoffolie,
wie beispielsweise Polycarbonatfolie, oder auf der Detektionsseite eine durchsichtige
Aussparung besitzen. Neben Nachweisreaktionen, die zu Farbveränderungen führen, sind dem
Fachmann auch andere Nachweisprinzipien bekannt, die mit dem beschriebenen Testelement
realisiert werden können, beispielsweise elektrochemische Sensoren.
Für das Nachweiselement ist es erforderlich, solche Materialien einzusetzen, die in der Lage
sind, die zu untersuchende Flüssigkeit mit darin enthaltenen Inhaltsstoffen aufzunehmen. Dies
sind sogenannte saugfähige Materialien, wie beispielsweise Vliese, Gewebe, Gewirke oder po
röse Kunststoffmaterialien, die als Schichtmaterialien verwendet werden können. Die dafür in
Frage kommenden Materialien müssen Reagenzien tragen können, die für den Nachweis des zu
bestimmenden Analyts erforderlich sind.
Bevorzugte Materialien für das Nachweiselement sind Papiere oder poröse Kunststoff
materialien, wie Membranen. Als poröse Membranmaterialien sind Polyamid-, Polyvinyliden
difluorid-, Polyethersulfon- oder Polysulfonmembranen ganz besonders bevorzugt. Die Rea
genzien zur Bestimmung des nachzuweisenden Analyts sind in der Regel durch Imprägnierung
in die vorstehend genannten Materialien eingebracht worden.
Für das Nachweiselement kommen besonders bevorzugt sogenannte offene Filme in Frage, wie
sie beispielsweise in EP-B-0 016 387 beschrieben sind. Hierfür werden einer wäßrigen Disper
sion von filmbildenden organischen Kunststoffen Feststoffe als feine, unlösliche, organische
oder anorganische Partikel zugegeben und die für die Nachweisreaktion erforderlichen Rea
genzien zusätzlich hinzugefügt. Geeignete Filmbildner sind bevorzugt organische Kunststoffe,
wie Polyvinylester, Polyvinylacetate, Polyacrylester, Polymethacrylsäure, Polyacrylamide, Po
lyamide, Polystyrol, Mischpolymerisate, zum Beispiel von Butadien und Styrol oder von Mal
einsäureester und Vinylacetat oder andere filmbildende, natürliche und synthetische organische
Polymere sowie Mischungen derselben in Form von wäßrigen Dispersionen. Die Dispersionen
lassen sich auf einer Unterlage zu einer gleichmäßigen Schicht verstreichen, die nach dem
Trocknen einen wasserfesten Film ergibt. Die trocknen Filme haben eine Dicke von 10 µm bis
500 µm, vorzugsweise von 30 bis 200 µm. Der Film kann mit der Unterlage als Träger zu
sammen verwendet werden oder für die Nachweisreaktion auf einen anderen Träger aufge
bracht werden. Obwohl die für die Nachweisreaktion erforderlichen Reagenzien normalerweise
in die zur Herstellung der offenen Filme verwendete Dispersion gegeben werden, kann es auch
vorteilhaft sein, wenn der gebildete Film nach seiner Herstellung mit den Reagenzien impräg
niert wird. Auch eine Vorimprägnierung der Füllstoffe mit den Reagenzien ist möglich. Welche
Reagenzien zur Bestimmung eines bestimmten Analyts eingesetzt werden können sind dem
Fachmann bekannt. Dies muß hier nicht näher ausgeführt werden.
Das Nachweiselement kann zudem über Bestandteile verfügen, die einen Ausschluß störender
Probenanteile von der Nachweisreaktion erlauben und somit als Filter, beispielsweise für
partikuläre Probenbestandteile wie Blutzellen, wirken. Für visuelle oder optische
Detektionsverfahren ist beispielsweise bei der Analyse von Blutproben der rote Blutfarbstoff
Hämoglobin, der in den roten Blutkörperchen (Erythrozyten) enthalten ist, störend.
Zweckmäßigerweise werden diese störenden Komponenten vor der eigentlichen
Detektionsreaktion von der Probe, beispielsweise Vollblut, abgetrennt. Dies kann durch
Probenaufbereitung vor dem Applizieren der Probe auf das Testelement geschehen, wie zum
Beispiel durch Zentrifugieren von Vollblut und anschließender Serum- oder Plasmagewinnung.
Bequemer und auch für den Laien einfacher ist es, wenn das Testelement diesen
Trennungsschritt durch geeignete Konstruktion selbst durchführt. Dem Fachmann sind Mittel
aus der Teststreifentechnologie bekannt, die einen zuverlässigen Ausschluß von Erythrozyten
gewährleisten. Beispielsweise seien genannt die Verwendung von semipermeablen Membranen
oder Glasfaservliesen, wie sie beispielsweise aus EP-B-0 045 476 bekannt sind, zur
Abtrennung roter Blutkörperchen.
Als besonders bevorzugt bat sich erwiesen, für das erfindungsgemäße-Testelement ein Nach
weiselement bestehend aus zwei Filmschichten auf einer transparenten Folie zu verwenden.
Wesentlich ist, daß die auf der transparenten Folie liegende erste Schicht bedeutend weniger
lichtstreuend ist als die darüberliegende zweite Schicht. Solche Nachweiselemente sind bei
spielsweise aus der deutschen Patentanmeldung Nr. P 196 29 656.0 bekannt.
Während die erste Schicht ein Quellmittel, wie zum Beispiel Methylvinylether-Maleinsäure
Copolymer, und gegebenenfalls einen schwach lichtstreuenden Füllstoff enthält, benötigt die
zweite Schicht ein Quellmittel und in jedem Fall wenigstens ein stark lichtstreuendes Pigment
und kann daneben auch nicht-poröse Füllstoffe sowie poröse Füllstoffe, wie Kieselgur in gerin
gen Mengen enthalten, ohne dadurch für Erythrozyten durchlässig zu werden.
Da die schwach lichtstreuenden Füllstoffe und die stark lichtstreuenden Pigmente wesentlich
für die optischen Eigenschaften der Filmschichten verantwortlich sind, besitzen die erste und
die zweite Filmschicht unterschiedliche Füllstoffe und Pigmente. Die erste Filmschicht soll
entweder keine oder solche Füllstoffe enthalten, deren Brechungsindex nahe beim Brechungs
index von Wasser liegt, beispielsweise Siliziumdioxid, Silikate und Aluminiumsilikate. Die
mittlere Korngröße besonders bevorzugter Füllstoffteilchen beträgt etwa 0,06 µm. Die zweite
Schicht soll zweckmäßigerweise sehr stark lichtstreuend sein. Idealerweise liegt der Bre
chungsindex der Pigmente in der zweiten Filmschicht mindestens bei 2,5. Daher wird vor
zugsweise Titandioxid eingesetzt. Teilchen mit einem mittleren Durchmesser von etwa 0,2 bis
0,8 µm haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen.
Weiterhin hat es sich als bevorzugt herausgestellt, daß der zum kapillaren Transport befähigte
Kanal außer vom inerten Träger und dem Nachweiselement zusätzlich von einer Abdeckung
gebildet wird, die bevorzugt neben dem Nachweiselement und wie dieses auf der dem Träger
gegenüberliegenden Seite des Kanals liegt. Die Abdeckung kann in ihren Eigenschaften, wie
zum Beispiel Material und Beschichtung, ähnlich oder gleich dem Träger sein. Sie ersetzt auf
einem Teilstück, bevorzugt auf der der Probenaufgabeöffnung zugewandten Seite, der
kapillaren Transportstrecke das Nachweiselement. Da dieses gewöhnlich wertvolle
Reagenzien, wie beispielsweise Enzyme, enthält und aufgrund seines oftmals komplexen
Aufbaus in der Herstellung um ein Vielfaches teurer ist als für die Abdeckung geeignete
Materialien, ergibt sich durch diese Maßnahme eine deutliche Verringerung der Material- und
Produktionskosten. Dies wirkt sich vor allem bei langen kapillaren Transportstrecken aus,
worunter hier Strecken von mehr als 5 mm zu verstehen sind. Zudem kann durch diese
Maßnahme erreicht werden, daß bei Testelementen, bei denen in einem räumlich genau
definierten Bereich die Nachweisreaktion im Nachweiselement detektiert wird, zum Beispiel
bei optischer Detektion in einem Gerät, und bei denen eine Trennung von Probenaufgabezone
und Detektionszone, beispielsweise aus Gründen der Gerätehygiene, angestrebt ist, ein
beschleunigter Probentransport von der Probenaufgabeöffnung im Testelement zur
Detektionsstelle im Nachweiselement erfolgt, so daß der Transport der Probe im kapillaren
Kanal von der Probenaufgabezone zum Detektionsbereich so schnell ist, daß die Analyse einer
Probe zeitlich dadurch nicht limitiert wird. Außerdem wird durch eine solche Anordnung eine
bequemere Anwendung für den Benutzer erreicht.
Die Montage von Abdeckung und Nachweiselement hat so zu erfolgen, daß im fertigen Test
element beide Stoß an Stoß nebeneinander zu liegen kommen, so daß der Flüssigkeitstransport
in der Kapillare an ihrer Berührungsstelle nicht unterbrochen wird, beispielsweise durch
ungünstige Veränderung des Kapillarenquerschnitts, worunter auch die Unterbrechung einer
geschlossenen Begrenzungsfläche der Kapillare verstanden wird. Nachweiselement und
Abdeckung sind diesem Zweck entsprechend in ihren Dimensionen aneinander anzupassen. Ist
eine ausreichend enge Montage der beiden Komponenten nicht möglich, kann durch
nachträgliches Abdichten der kapillare Schluß erzielt werden.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß für eine ganz besonders bevorzugte
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Testträgers auf der dem zum kapillaren
Flüssigkeitstransport befähigten Kanal hin zugewandten Seite der Abdeckung eine flexible,
inerte Folie angebracht werden kann, die über die gesamte Länge der Abdeckung reicht, den
kapillaren Kanal auf der gesamten Breite bedeckt und die zumindest teilweise zwischen den
sich gegenüberliegenden Flächen der Abdeckung und des Nachweiselements eingeschlossen ist,
so daß der kapillare Flüssigkeitstransport an der Beruhrungsstelle von Nachweiselement und
Abdeckung nicht abreißt. Die Folie kann vom Material und gegebenenfalls ihrer
hydrophilierenden Beschichtung her weitgehend dem entsprechen, was weiter oben für Träger
und Abdeckung beschrieben wurde. Nachweiselement und Abdeckung sind auch bei dieser
ganz besonders bevorzugten Variante möglichst eng montiert.
Weiterhin kann das erfindungsgemäße Testelement in einer bevorzugten Ausführungsform
zwischen dem Träger auf der einen Seite des Kapillarkanals und dem Nachweiselement und
gegebenenfalls der Abdeckung auf der gegenüberliegenden Seite eine Zwischenschicht
enthalten, die ebenfalls wie die vorgenannten Komponenten an der Ausbildung des
kapillaraktiven Kanals beteiligt ist. Ganz besonders bevorzugt hat die Zwischenschicht eine
Länge in Richtung des kapillaren Transports, die zumindest der Länge des Kanals entspricht.
Zweckmäßigerweise wird die Zwischenschicht so gestaltet, daß sie Breite und gegebenenfalls
Höhe des zum kapillaraktiven Transports befähigten Kanals bestimmt. Bevorzugt hat die
Zwischenschicht dazu eine Aussparung, beispielsweise eine Ausstanzung, die den Dimensionen
Breite und Höhe des kapillaraktiven Kanals entspricht. Besonders bevorzugt ist die Länge der
Aussparung geringfügig größer als die Länge des kapillaraktiven Kanals, um somit eine
Entlüftungsöffnung zu schaffen. Die Zwischenschicht kann prinzipiell aus den selben
Materialien und gegebenenfalls mit den selben Beschichtungen gefertigt werden, aus denen
Träger und/oder Abdeckung bestehen. Als besonders bevorzugt hat es sich jedoch erwiesen,
die Zwischenschicht aus doppelseitig klebendem Band oder Streifen zu fertigen, da die
Zwischenschicht dann auch die Funktion übernehmen kann, Träger und Nachweiselement und
gegebenenfalls Abeckung miteinander zu verbinden. Diese Verbindung kann gegebenenfalls
auch auf andere Weise, beispielsweise durch Verschweißen, Heißsiegeln, beispielsweise mit
Polyethylen, Verklebung mit härtendem Kaltkleber oder Schmelzkleber, oder Clipsen erreicht
werden.
Neben den bereits genannten Vorteilen des erfindungsgemäßen Testelements weist es weitere
Vorzüge auf. Durch die räumliche Trennung von Probenaufgabeort und Signaldetektion in
Verbindung mit der Probenvolumendosierung wird eine hygienische Handhabung des
Probenmaterials erreicht. Vor allem bei optischer Detektion, beispielsweise mit Hilfe eines
Reflexionsphotometers, wird eine Kontamination des Gerätes weitestgehend ausgeschlossen,
da die Probe beispielsweise auf ein aus dem Gerät herausragendes Testelement aufgegeben
werden kann, dabei die zur Bestimmung des Analyten erforderliche Menge an Probe in den
kapillaren Kanal eingesaugt wird und selbständig ohne weitere Maßnahmen zu der im
Geräteinneren gelegenen Detektionszone des Testelements transportiert wird.
Des weiteren benötigt das erfindungsgemäße Testelement in einer ganz besonders bevorzugten
Ausführungsform bedeutend weniger Probenmaterial als herkömmliche Testelemente. Während
letztere oftmals über 12 µl Probenflüssigkeit benötigen, wird das erforderliche
Probenmindestvolumen bei dem erfindungsgemäßen Testelement auf deutlich unter 10 µl,
bevorzugt unter 5 µl, besonders bevorzugt auf 3 bis 4 µl Probe gesenkt. Dies wird durch die
Optimierung des Probenflusses genau an den Bestimmungsort, sowie durch die definierte
Schichtdicke des Probenmaterials unter dem Nachweisfeld erreicht. Insbesondere für den Fall,
daß die Probe Blut ist, kann dadurch für die zu untersuchend Person die Probengewinnung
einfacher und vor allem mit weniger Schmerz verbunden sein.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines erfindungsgemäßen
analytischen Testelements zur Bestimmung eines Analyten in einer Flüssigkeit.
Außerdem ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung eines Analyten in einer
flüssigen Probe, insbesondere einer Körperflüssigkeit wie Blut, Plasma, Serum, Urin, Speichel,
Schweiß etc., mit Hilfe eines erfindungsgemäßen analytischen Testelements. Dabei wird
zunächst die flüssige Probe mit der durch die Aussparung unterbrochene Kante der Proben
aufgabeöffnung mit dem Testelement kontaktiert. Durch Kapillarkräfte wird die
Probenflüssigkeit in den zum kapillaren Flüssigkeitstransport befähigten Kanal transportiert.
Die Probe benetzt dabei das Nachweiselement auf der dem Kanal zugewandten Oberfläche und
dringt in dieses ein. Gegebenenfalls geht die Probe mit den im Nachweiselement enthaltenen
Reagenzien eine analytspezifische visuell oder apparativ-optisch, bevorzugt
reflexionsphotometrisch beobachtbare Nachweisreaktion ein, so daß auf die Anwesenheit und
gegebenenfalls die Menge des zu bestimmenden Analyten rückgeschlossen werden kann.
Die Erfindung wird durch die Fig. 1 bis 6 und die nachfolgenden Beispiele näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Testelements. In Fig. 1A ist eine schematische Aufsicht auf das erfindungsgemäße
Testelement zu sehen, die Fig. 1B bis 1F zeigen jeweils Querschnittsdarstellungen entlang
der Linien A-A', B-B', C-C', D-D' bzw. E-E'.
Fig. 2 zeigt eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Testelements. In Fig. 2A ist eine schematische Aufsicht auf das erfindungsgemäße
Testelement abgebildet. Die Fig. 2B bis 2F zeigen jeweils Querschnitte entlang der Linien
A-A', B-B', C-C', D-D' bzw. E-E'.
Fig. 3 zeigt ebenfalls eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Testträgers. Fig. 3A ist eine Aufsicht auf das Testelement. Die Fig. 3B bis 3F zeigen
jeweils Querschnitte entlang der Achsen A-A', B-B', C-C', D-D' bzw. E-E'.
Fig. 4 stellt wiederum eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Testträgers dar. Fig. 4A zeigt schematisch eine Aufsicht auf das Testelement. Die Fig. 4B
bis 4D sind Querschnittsdarstellungen entlang der Linien C-C', D-D' bzw. E-E'.
Fig. 5 zeigt eine ganz besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Testelements. In Fig. 5A ist die schematische Aufsicht auf das Testelement zu sehen. Die
Fig. 5B bis 5G zeigen jeweils Querschnitte entlang der Linien A-A' (5B), B-B' (5C), C-C'
(5D und 5G), D-D' (5E) bzw. E-E' (5F).
Fig. 6 zeigt eine perspektivische Detailvergrößerung des Probenaufgabebereichs des
erfindungsgemäßen Testträgers.
Die Ziffern in den Figuren bedeuten:
1
Träger
2
Nachweiselement
3
Kapillarer Kanal
4
Probenaufgabeöffnung
5
Aussparung für Probenaufgabe
6
Entlüftungsöffnung
7
Abdeckung
8
Spaltabdeckfolie
9
Zwischenschicht
10
Stützfolie.
In Fig. 1 ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Testelements schematisch in verschiedenen Ansichten dargestellt (Fig. 1A bis 1F). Die
gezeigten Ansichten sollen einen plastischen Eindruck des erfindungsgemäßen Testelements
liefern. Das Testelement besteht aus einem Träger (1), der so geformt ist, daß er dort, wo er
mit dem Nachweiselement (2) bedeckt ist, zusammen mit diesem einen kapillaren Kanal (3)
bildet. Beispielsweise kann eine Vertiefung in den Träger geprägt oder gefräst sein. In der
gezeigten Ausführungsform ist auf der Probenaufgabeöffnung (4) des Testelements im Träger
(1) eine Aussparung (5) vorgesehen, die es ermöglicht, bei der Probenaufgabe den
Flüssigkeitstropfen unmittelbar mit der kapillaraktive Zone (3) in Kontakt zu bringen. An der
der Probenaufgabeöffnung (4) gegenüberliegenden Seite des kapillaren Kanals (3) befindet sich
eine Entlüftungsöffnung (6), die das Entweichen von Luft bei der Befüllung des Kapillarkanals
mit Probenflüssigkeit erlaubt.
Die Kapillarzone (3) reicht von der Probenaufgabeöffnung (4) bis zum entgegengesetzten Ende
des Nachweiselements (2) und gewährleistet somit eine homogene Probenverteilung über das
Nachweiselement (2). Probenaufgabeöffnung (4) und Entlüftungsöffnung (6) begrenzen den
kapillaraktiven Bereich (3) in Richtung des kapillaren Transports.
Bei der Verwendung des gezeigten Testelements wird das Testelement mit der
Probenaufgabeöffnung (4) beispielsweise mit einem sich an der Fingerkuppe befindlichenden
Blutstropfen in Kontakt gebracht. Dabei kommt der Blutstropfen durch die Aussparung (5) im
Träger (1) mit der freiliegenden Fläche, die gegebenenfalls hydrophiliert ist, und gleichzeitig
dem kapillaren Kanal (3) in Kontakt. Letzterer füllt sich solange mit Probe, bis er von der
Probenaufgabeöffnung (4) bis zur Entlüftungsöffnung (6) gefüllt ist. Danach wird der
Testträger vom Patientenfinger entfernt, wodurch gewährleistet ist, daß lediglich die sich im
Kapillarkanal (3) befindliche Probe für das Nachweiselement (2) verfügbar ist.
In Fig. 2 ist eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform als Alternative zu dem in
Fig. 1 dargestellten Testelement abgebildet. Die Teilansichten Fig. 2A bis 2F sollen
wiederum einen räumlichen Eindruck des erfindungsgemäßen Testelements vermitteln. Das
gezeigte Testelement enthält einen zum kapillaren Flüssigkeitstransport befähigten Kanal (3),
der von einem inerten Träger (1), dem Nachweiselement (2) und einer Abdeckung (7) gebildet
wird. Abdeckung (7) und Nachweiselement (2) sind so Stoß an Stoß nebeneinander montiert,
daß der kapillare Kanal (3) ununterbrochen von der Probenaufgabeöffnung (4) bis zur
Entlüftungsöffnung (6) reicht. Das gezeigte Testelement enthält wiederum eine Aussparung (5),
die das Eindringen der Probenflüssigkeit in den Kapillarkanal erleichtert.
In Fig. 3 wird schematisch anhand unterschiedlicher Ansichten (Fig. 3A bis 3F) gezeigt, wie
durch die Verwendung einer Spaltabdeckfolie (8) das Abreißen des kapillaraktiven Bereichs
(3) an der Beruhrungsstelle von Nachweiselement (2) und Abdeckung (7) zuverlässig
vermieden werden kann. Die Spaltabdeckfolie (8) kann zudem auf der dem Kapillarkanal (3)
zugewandten Seite mit einer hydrophilen Oberfläche ausgestattet sein, die für den kapillaren
Transport eines Probenflüssigkeitstropfens von der Probenaufgabeöffnung (4) zur
Entlüftungsöffnung (6) förderlich ist. Insbesondere ist eine solche Hydrophilierung im Bereich
der Aussparung (5) im Träger (1) von Vorteil, da sie das Eindringen des Probenmaterials in
den kapillaren Kanal beschleunigt.
Im Gegensatz zu den in den Fig. 1 bis 3 gezeigten besonders bevorzugten
Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Testträgers wird bei dem in Fig. 4 abgebildeten
Testelement, das ebenfalls eine besonders bevorzugte Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Gegenstandes ist, die Geometrie des kapillaren Kanals (3) nicht von der
Form des Trägers (1) bestimmt, sondern maßgeblich von einer Zwischenschicht (9) geprägt.
Die Fig. 4A bis 4D sollen wiederum einen plastischen Eindruck des Testträgeraufbaus
vermitteln. Die Zwischenschicht (9) kann aus einem doppelseitig klebenden Band gefertigt
sein, das neben der Bestimmung der Kapillarkanalgeometrie ebenfalls das Verbinden der
übrigen, an der Bildung der kapillaraktiven Zone (3) beteiligten Komponenten Träger (1),
Abdeckung (7) und Nachweiselement (2) zum Zweck hat. Abdeckung (7) und
Nachweiselement (2) sind bei dem gezeigten Testelement wiederum so eng Stoß an Stoß
montiert, daß der Kapillarkanal (3) ununterbrochen von der Aussparung (5) an der
Probenaufgabeöffnung (4) bis zur Entlüftungsöffnung (6) reicht.
Das in Fig. 5A bis 5F in unterschiedlichen Ansichten abgebildete Testelement stellt eine ganz
besonders bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dar. Es verbindet in sich
sämtliche Komponenten und damit andere Vorzüge der Testelemente, die in den Fig. 1 bis
4 abgebildet sind.
Auf einem Träger (1) ist eine Zwischenschicht (9) in Form eines doppelseitig klebenden
Bandes angebracht. Die Zwischenschicht (9) besitzt im Bereich des kapillaren Kanals (3) eine
Aussparung, die Länge und Breite des Kanals (3) bestimmt. Seine Höhe ist durch die Dicke
der Zwischenschicht (9) vorgegeben. Auf der dem Träger (1) gegenüberliegenden Seite des
Kapillarkanals (3) befindet sich neben dem Nachweiselement (3) eine Abdeckung (7). Um
kapillaren Schluß zu gewährleisten ist eine Spaltabdeckfolie (8) vorgesehen. Diese kann
hydrophiliert sein, so daß sie einen schnellen Probentransport von der Probenaufgabeöffnung
(4) zur Entlüftungsöffnung (6) ermöglicht, die das entgegengesetzte Ende des kapillaren
Kanals markiert. Die Hydrophilierung hat daneben den Vorteil, daß im Bereich der Aussparung
(5) ein Probenflüssigkeitstropfen direkt auf eine hydrophile Fläche aufgebracht werden kann,
die an mehreren Begrenzungsseiten von kapillaraktiver Zone (3) umgeben ist. Dies führt zu
einem raschen Eindringen des Flüssigkeitstropfens in das Testelement.
In Fig. 5G ist gezeigt, wie die Zwischenschicht (9) durch eine Stützfolie (10) abgedeckt
werden kann, um freiliegende Klebebandbereiche zu bedecken. Die Entlüftungsöffnung (6) darf
dabei jedoch nicht überdeckt werden.
In Fig. 6 ist schließlich eine Detailvergrößerung in perspektivischer Ansicht des
Probenaufgabebereiches einer besonders bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Testelements abgebildet. Die Aussparung (5) im Träger (1) erleichtert das
Eindringen einer Probenflüssigkeit von der Probenaufgabeöffnung (4) in die kapillaraktive
Zone (3), die im vorliegenden Fall von Träger (1), Zwischenschicht (9) und Abdeckung (7)
gebildet wird. Die Aussparung kann neben der gezeigten Form auch jede andere, beliebige
Form besitzen, die dem erfindungsgemäßen Zweck dienlich ist.
Auf eine mit einer 30 nm dicken Schicht aus Aluminium, das mit Wasserdampf vollständig
oxidiert wurde, beschichtete, 350 µm dicke Folie aus Polyethylenterephthalat (Melinex®, ICI,
Frankfurt am Main, Deutschland) wird ein doppelseitiges Klebeband der Dicke 100 µm
geklebt. Die Folie hat eine Länge von 25 mm und ist 5 mm breit. An einer der kurzen Seiten
befindet sich eine zentrale, kerbenförmige Aussparung von 1 mm Breite und 2 mm Länge. Das
Klebeband besitzt eine Ausstanzung von 2 mm Breite und mehr als 15 mm Länge, die die
Dimensionen des Kapillarkanals definieren. Die Länge der Ausstanzung ist geringfügig größer
zu wählen als die gewünschte Länge des kapillaraktiven Kanals, die durch dessen Abdeckung
bestimmt wird, um eine Entlüftung des Kanals während des Befüllens mit Probenflüssigkeit zu
gewährleisten. Auf das Klebeband wird auf der Seite, an der die Entlüftung vorgesehen ist, in
1 mm Abstand vom Ende der Ausstanzung ein 3 mm langer und 5 mm breiter Nachweisfilm
geklebt. Als Nachweisfilm wird ein Film verwendet, wie er aus der deutschen Patentanmeldung
Nr. P 196 29 656.0 bekannt ist. Der Nachweisfilm ist spezifisch für den Nachweis von
Glucose. Auf den noch offen liegenden Bereich des Klebebandes zwischen kerbenförmiger
Aussparung und Nachweisfilm wird eine 12 mm lange und 5 mm breite Abdeckschicht
aufgeklebt, so daß Abdeckschicht und Nachweisfilm Stoß an Stoß zu liegen kommen. Die
Abdeckschicht besteht aus einer 150 µm dicken, einseitig mit Klebstoff versehenen
Polyethylenterephthalat-Folie, auf die auf der zum Kapillarkanal hingewandten Seite eine mit
oxidiertem Aluminium der Dicke 30 nm beschichtete, 6 µm dicke Polyethylenterephthalat-Folie
geklebt ist (beide: Hostaphan®, Hoechst, Frankfurt am Main, Deutschland). Die dünnere
Folie steht dabei an der zum Nachweisfilm gewandten Seite ca. 500 µm über die dickere Folie
über. Bei der Montage der Abdeckschicht auf das Klebeband ist darauf zu achten, daß das
überstehende Ende der dünneren Folie zwischen dem Nachweiselement und der dickeren Folie
der Abdeckschicht zu liegen kommt. Um noch frei liegende Klebebandbereiche abzudecken
werden diese mit einer 175 µm dicken Melinex®-Folie abgedeckt, ohne dabei jedoch
funktionale Bereiche abzudecken.
Das so erhaltene Testelement hat eine kapillaren Kanal von 15 mm Länge, 2 mm Breite und
0,1 mm Höhe. Der Kanal kann 3 µl Probenflüssigkeit aufnehmen. Der Nachweisfilm wird auf
einer Fläche von 3 mm × 2 mm von der Probe benetzt.
Das Testelement aus Beispiel 1 wird mit der Probenaufgabeseite auf einen
Probenflüssigkeitstropfen aufgesetzt. Die Kapillare des Testelements füllt sich innerhalb von
2 s selbständig mit Probe. Ist Glucose in der Probe vorhanden wird nach wenigen Sekunden
eine Farbentwicklung im Nachweisfilm sichtbar. Nach ca. 30 bis 35 s ist der Endpunkt der
Reaktion erreicht. Die erhaltene Farbe kann mit der Glucosekonzentration der Probe korreliert
werden und wird entweder visuell oder reflexionsfotometrisch ausgewertet.
Claims (14)
1. Analytisches Testelement zur Bestimmung eines Analyten in einer Flüssigkeit,
enthaltend einen inerten Träger, ein Nachweiselement und einen zum kapillaren Flüssig
keitstransport befähigten Kanal, der eine Probenaufgabeöffnung an einem und eine
Entlüftungsöffnung am anderen Ende des zum kapillaren Flüssigkeitstransports
befähigten Kanals besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der zum kapillaren Flüssig
keitstransport befähigte Kanal zumindest teilweise vom Träger und dem Nach
weiselement gebildet wird und in Richtung des kapillaren Transports von der Proben
aufgabeöffnung zumindest bis zu der der Entlüftungsöffnung nächstgelegenen Kante
des Nachweiselements reicht und daß sich eine Aussparung in einer den zum kapillaren
Flüssigkeitstransport befähigten Kanal bildenden Fläche an der die Probenaufgabe
öffnung bildenden Kante des Testelements befindet, so daß die die Probenaufgabe
öffnung bildende Kante des Testelements auf einer Seite zumindest teilweise unter
brochen ist und die der Aussparung gegenüberliegende Fläche frei liegt.
2. Analytisches Testelement gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest
eine der die innere Oberfläche des zum kapillaren Flüssigkeitstransports befähigten
Kanals bildenden Flächen hydrophiliert ist.
3. Analytisches Testelement gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der
Aussparung gegenüberliegende, freiliegende Fläche hydrophiliert ist.
4. Analytisches Testelement gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hydrophilierung durch die Verwendung eines hydrophilen
Materials oder durch Beschichtung eines wenig hydrophilen Materials mit einer
hydrophilen Schicht erreicht wird.
5. Analytisches Testelement gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Hydrophilierung eine Schicht aus oxidiertem Aluminium verwendet wird.
6. Analytisches Testelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Nachweiselement alle für die Nachweisreaktion des Ziel
analyten in der Probe notwendigen Reagenzien sowie gegebenenfalls Hilfsstoffe enthält.
7. Analytisches Testelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Nachweiselement als Filter für partikuläre Probenbestandteile
wirkt.
8. Analytisches Testelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der zum kapillaren Flüssigkeitstransport befähigte Kanal
zumindest teilweise vom Träger, einer inerten Abdeckung und dem Nachweiselement
gebildet wird, wobei Abdeckung und Nachweiselement auf der dem Träger gegenüber
liegenden Seite des Kanals liegen und so nebeneinander angeordnet sind, daß die
Abdeckung auf der der Probenaufgabeöffnung zugewandten Seite liegt.
9. Analytisches Testelement gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
Nachweiselement und die Abdeckung Stoß an Stoß nebeneinanderliegend angeordnet
sind, so daß der kapillare Flüssigkeitstransport an der Berührungsstelle von
Nachweiselement und Abdeckung nicht abreißt.
10. Analytisches Testelement gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf der
dem zum kapillaren Flüssigkeitstransport befähigten Kanal hin zugewandten Seite der
Abdeckung eine flexible, inerte Folie angebracht ist, die über die gesamte Länge der
Abdeckung reicht, den kapillaren Kanal auf der gesamten Breite bedeckt und die -
zumindest teilweise zwischen den sich gegenüberliegenden Flächen der Abdeckung und
des Nachweiselements eingeschlossen ist, so daß der kapillare Flüssigkeitstransport an
der Berührungsstelle von Nachweiselement und Abdeckung nicht abreißt.
11. Analytisches Testelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen Träger und Nachweiselement und gegebenenfalls
Abdeckung eine ebenfalls zur Bildung des zum kapillaren Flüssigkeitstransport
befähigten Kanals beteiligte Zwischenschicht vorhanden ist.
12. Analytisches Testelement gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zwischenschicht zusätzlich der Verbindung von Träger und Nachweiselement und
gegebenenfalls Abdeckung dient.
13. Verwendung eines analytischen Testelements gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 zur
Bestimmung eines Analyten in einer Flüssigkeit.
14. Verfahren zur Bestimmung eines Analyten in einer flüssigen Probe mit Hilfe eines
analytischen Testelements gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die flüssige
Probe an der durch die Aussparung unterbrochene Kante der Probenaufgabeöffnung
mit dem Testelement kontaktiert wird und durch Kapillarkräfte in den zum kapillaren
Flüssigkeitstransport befähigten Kanal transportiert wird, die Probe dabei das
Nachweiselement auf der dem Kanal zugewandten Oberfläche benetzt und in dieses
eindringt und gegebenenfalls mit den im Nachweiselement enthaltenen Reagenzien eine
analytspezifische visuell oder apparativ-optisch, bevorzugt reflexionsphotometrisch
beobachtbare Nachweisreaktion eingeht, so daß auf die Anwesenheit und
gegebenenfalls die Menge des zu bestimmenden Analyten rückgeschlossen werden
kann.
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