DE19912365A1 - Mehrschichtiges analytisches Hilfsmittel - Google Patents
Mehrschichtiges analytisches HilfsmittelInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein analytisches Hilfsmittel enthaltend mindestens zwei Komponenten, wobei zumindest zwei der Komponenten mit Hilfe eines Klebstoffs miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff ein adsorptionsfähiges Material enthält. Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung von Klebstoffen, die adsorptionsfähiges Material enthalten, für die Fertigung von analytischen Hilfsmitteln.
Description
Die Erfindung betrifft ein analytisches Hilfsmittel, beispielsweise ein analytisches
Testelement, enthaltend mindestens zwei Komponenten, wobei zumindest zwei der
Komponenten mit Hilfe eines Klebstoffs miteinander verbunden sind.
Zur schnellen und einfachen qualitativen oder quantitativen analytischen Bestimmung von
Bestandteilen von flüssigen Proben, z. B. wäßrigen Körperflüssigkeiten wie Blut, Serum oder
Urin, werden oft sogenannte trägergebundene Tests (Testträger, Testelemente, Teststreifen)
verwendet. Bei diesen trägergebundenen Tests sind Nachweisreagenzien in entsprechenden
Schichten eines Trägers eingebettet, der mit der flüssigen Probe in Kontakt gebracht wird. Die
Reaktion von flüssiger Probe und Reagenzien führt bei Anwesenheit eines Zielanalyten zu
einem nachweisbaren Signal, z. B. einem meßbaren elektrischen Signal oder einem
Farbumschlag, welcher visuell oder mit Hilfe eines Geräts, z. B. reflexionsphotometrisch,
ausgewertet werden kann.
Analytische Testelemente oder Testträger sind häufig als Teststreifen ausgebildet, die im
wesentlichen aus einem länglichen Trägermaterial aus Kunststoff und darauf angebrachten
Nachweisschichten als Testfeldern bestehen. Die Montage der Testelemente wird in vielen
Fällen durch Verschweißen oder Kleben von Trägermaterial und Nachweisschicht durch
geführt. Insbesondere das Verschweißen mittels Ultraschall und das Kleben mit Schmelz
klebstoffen (sog. "Hotmelts"), härtenden Kaltklebstoffen oder Klebebändern hat sich für die
Fertigung von Testelementen in hohen Stückzahlen als vorteilhaft erwiesen, wobei wegen der
möglichen hohen Produktionsgeschwindigkeit die Fertigung mit Hilfe von Klebebändern zu
nehmend häufiger Verwendung findet. Testelemente, die unter Verwendung von Klebstoffen
gefertigt werden, sind beispielsweise in den Deutschen Patentanmeldungen mit Aktenzeichen
P 197 53 847.9 und P 198 15 684.7, sowie in EP-A 0 212 314, EP-A-0 297 390, EP-A-0 297
389, EP-A 0 821 234 und EP-A 0 821 233 beschrieben.
Obwohl die Fertigung von analytischen Testelementen mit Hilfe von Klebstoffen weit ver
breitet ist, treten bei Testelementen verschiedentlich Probleme auf, die im Zusammenhang mit
der Verwendung von Klebstoffen stehen. Insbesondere ist es bekannt, daß Klebstoffe nach
teilige Auswirkungen auf die Stabilität der Testelemente haben können. Hier wird vor allem
angenommen, daß die Reagenzien in der Nachweisschicht durch Inhaltsstoffe der Klebstoffe,
die zum Verbinden der einzelnen Testelementkomponenten verwendet werden, negativ in
ihrer Stabilität beeinflußt werden. Deshalb versucht man bei der Optimierung der Testelement
stabilität unter anderem, durch geeignete Wahl der verwendeten Klebstoffe Stabilitäts
probleme zu minimieren. Aufgrund der sehr unterschiedlichen, zum Teil sehr empfindlichen
Reagenzien in Nachweisschichten und der großen Vielfalt von prinzipiell für die Test
elementefertigung verfügbaren Klebstoffe kann die optimale Klebstoffwahl zeit- und kosten
intensiv sein.
Analytische Testelemente für wäßrige Probenflüssigkeiten, wie z. B. Körperflüssigkeiten,
werden in denjenigen Bereichen, an denen sie vom Probenmaterial benetzt werden sollen, bei
spielsweise also im Bereich der Nachweisschicht, oftmals chemisch und/oder physikalisch be
handelt, um das Benetzen zu erleichtern. Beispielsweise ist aus der Deutschen Patentan
meldung Aktenzeichen P 197 53 848.7 bekannt, daß an sich hydrophobe, d. h. wasserab
weisende Flächen durch Behandlung mit Netzmitteln oder durch Beschichtung mit oxidiertem
Aluminium hydrophil gemacht werden können und so ein Benetzen der Flächen mit wäßrigen
Probenflüssigkeiten erleichtern oder erst ermöglichen. Derartig behandelte Flächen in Test
elementen zeigen in Gegenwart von Klebstoffen ebenfalls Stabilitätsprobleme, die sich durch
schlechte Benetzbarkeit mit wäßrigen Flüssigkeiten bemerkbar macht. Dieses Problem tritt
nicht nur bei Testelementen auf, sondern ist auch bei anderen analytischen Hilfsmitteln, bei
denen die Benetzung von Oberflächen eine Rolle spielt, z. B. Probennahmeelementen,
Küvetten oder ähnlichem, von Interesse. Dies gilt insbesondere, wenn die
Flüssigkeitsaufnahme in das analytische Hilfsmittel mit Hilfe von Kapillarkräften geschieht.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen. Insbe
sondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Stabilität von analytischen Hilfs
mitteln, insbesondere Testelementen, bei denen Klebstoffe zur Montage der einzelnen
Komponenten verwendet werden, zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der Erfindung, wie er in den Patentansprüchen
charakterisiert ist, gelöst.
Gegenstand der Erfindung ist ein analytisches Hilfsmittel enthaltend mindestens zwei
Komponenten, wobei zumindest zwei der Komponenten mit Hilfe eines Klebstoffs
miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff ein
adsorptionsfähiges Material enthält.
Die erfindungsgemäßen analytischen Hilfsmittel sind vorzugsweise zur Verwendung mit Pro
benflüssigkeiten geeignet. Es ist jedoch auch möglich, feste oder gasförmige Stoffe mit ihnen
zu untersuchen, sofern diese Stoffe vor oder während der Analyse mit einem flüssigen
Reaktionsmedium, beispielsweise einem Puffer, in Kontakt gebracht und darin gelöst oder
suspendiert werden. Als Probenflüssigkeiten kommen insbesondere wäßrige Flüssigkeiten,
z. B. biologische Proben wie Blut, Urin, Schweiß oder Speichel, oder wäßrige Lösungen oder
Suspensionen von Gasen oder Feststoffen in Frage.
Unter dem Begriff "analytische Hilfsmittel" sollen analytische Testelemente, Küvetten oder
Probennahmeelemente wie Pipetten oder ähnliches verstanden werden.
Vorzugsweise können analytische Hilfsmittel analytische Testelemente sein, bei denen bereits
während oder nach der Aufnahme der Probenflüssigkeit geeignete Nachweisreaktionen ab
laufen, welche die Bestimmung der Anwesenheit oder Menge eines Analyts in der Probe er
lauben. Analytische Testelemente im hier benutzten Sinn sind visuell oder apparativ-optisch
auswertbare Testelemente, z. B. Teststreifen, Biosensoren, wie z. B. enzymatische Biosensoren
oder optische Biosensoren (Optroden, Wellenleiter etc.), elektrochemische Sensoren und der
gleichen mehr. Vorzugsweise werden in den analytischen Testelementen enzymatische,
immunologische oder auf Nukleinsäuren basierende Methoden zum Analytnachweis
eingesetzt. Analytische Hilfsmittel im erfindungsgemäßen Sinn können jedoch auch Küvetten
oder Pipetten sein, die lediglich der Probenaufnahme, beispielsweise durch eine kapillare
Zone, dienen, und bei denen die Probe zur Analyse entweder wieder abgegeben wird oder bei
denen die Analyse ohne nachgeschaltete Reaktionen erfolgt. Die analytischen Hilfsmittel
können selbstverständlich auch zur Lagerung und Aufbewahrung von Probenflüssigkeiten
benutzt werden. Derartige analytische Hilfsmittel sind im Stand der Technik umfassend
beschrieben und dem Fachmann in einer Vielzahl von Ausführungsformen geläufig.
Beispielsweise sei auf folgende Dokumente verwiesen: Deutsche Patentanmeldung
Aktenzeichen 197 53 847.9, EP-A 0 138 152, EP-A 0 821 234; EP-A 0 821 233,
EP-A 0 750 185, EP-A 0 650 054, EP-A-0 471 986, EP-A 0 699 906 und WO 97/02487.
Erfindungsgemäß enthält das analytische Hilfsmittel vorzugsweise mindestens zwei
Komponenten. Vorzugsweise enthält das erfindungsgemäße analytische Hilfsmittel einen
Träger, der bevorzugt schichtförmig ist und der mit mindestens einem weiteren Material mit
Hilfe eines Klebstoffs verbunden ist. Im Falle einer Küvette kann dieses zweite Material eine
zur Trägerschicht identische Schicht sein, die zusammen mit dem Träger zwei gegenüber
liegende Flächen der Küvette bilden. Im Falle eines analytischen Testelements kann das
zweite Material beispielsweise eine Abdeckschicht, eine Nachweisschicht, eine
Abtrennschicht, bspw. für partikuläre Probenbestandteile, die nicht in die Nachweisschicht
vordringen sollen, eine Flüssigkeitstransportschicht, eine Spreitschicht oder eine Schicht zur
Aufnahme überschüssiger Probe sein. Es ist auch möglich, daß im Falle von mehr als zwei
Komponenten nicht der Träger mit Hilfe des Klebstoffs mit einer anderen Komponente
verbunden ist, sondern daß zwei der übrigen Komponenten, beispielsweise Abtrennschicht
und Nachweisschicht, mit einem Klebstoff verbunden sind. Als schichtförmig im
erfindungsgemäßen Sinn sollen dabei nicht nur ebene Schichten, sondern auch gekrümmte,
bspw. gewellte Schichten verstanden werden.
Als Träger kommen für das erfindungsgemäße analytische Hilfsmittel eine Reihe von
Materialien in Frage, die üblicherweise zur Fertigung von analytischen Hilfsmitteln, beispiels
weise Testelementen, eingesetzt werden, wie z. B. Metall- oder Kunstoffolien, beschichtete
Papiere oder Pappen, sowie - wenn auch weniger bevorzugt - Glas. Bevorzugt ist der Träger
aus einer opaken oder transparenten Kunststoffolie gefertigt, beispielsweise aus Polyethylen,
Polypropylen, Polyethylenterephthalat, Polystyrol oder Polycarbonat. Für die übrigen, oben
erwähnten Komponenten sind erfindungsgemäß ebenfalls die dem Fachmann aus dem Stand
der Technik bekannten Materialien geeignet: als Nachweisschichten eignen sich reagenzien
imprägnierte Vliese (vgl. bspw. DE-A 196 22 503), Papiere (vgl. bspw. DE-A 27 16 060),
Membranen (vgl. bspw. US 5,451,504) oder als Film auf eine Tragschicht aufgebrachte Be
schichtungsmassen (vgl. bspw. DE-A 196 29 656); als Abtrennschichten sind Membranen
(vgl. bspw. DE-A 39 22 495) oder Vliese (vgl. bspw. EP-A 0 045 476) geeignet; als
Transportschichten für die Probenflüssigkeit oder als Schichten zur Aufnahme überschüssiger
Probe eignen sich chromatographiefähige Vliese (vgl. bspw. EP-A 0 339 450), Papiere (vgl.
bspw. US 4,861,711), Gewebe (vgl. bspw. DE-A 196 29 657) oder Membranen (vgl. bspw.
US 5,451,504); als Spreitschichten eignen sich u. a. Gewebe, die gegebenenfalls mit Hilfs
stoffen imprägniert sind (vgl. bspw. DE-A 196 29 657).
Zur Verbindung zweier der mindestens zwei Komponenten des erfindungsgemäßen analy
tischen Hilfsmittels wird ein Klebstoff eingesetzt. Je nachdem, welche Art von Verbindung
gewünscht wird oder welche Montagetechnik angewandt wird, ist es möglich, daß der Kleb
stoff in Form eines Klebstoffilms, einer Klebstoffschicht, einzelner Klebstoffbezirke, z. B. in
Form eines Punkt- oder Linienmusters, oder als einseitig oder beidseitig klebendes Klebeband
eingesetzt wird. Ebenso kann je nach Art der zu verbindenden Schichten der Klebstoff aus der
Gruppe der physikalisch abbindenden Klebstoffe, zu der u. a. Leime, Kleister, Lösungsmittel
klebstoffe, Dispersionsklebstoffe und Schmelzklebstoffe gehören, oder der chemisch abbin
denden Klebstoffe ausgewählt werden. Vorzugsweise werden für die erfindungsgemäßen
analytischen Hilfsmittel physikalisch abbindende, lösungsmittelhaltige oder lösungsmittelfreie
Klebstoffe verwendet. Besonders bevorzugt sind lösungsmittelfreie, physikalisch abbindende
Klebstoffe, wobei diese in Fornn von Klebebändern, insbesondere beidseitig klebenden Klebe
bändern ganz besonders bevorzugt sind. Es hat sich herausgestellt, daß erfindungsgemäß
insbesondere Klebebänder enthaltend Acrylatklebstoff hervorragende Ergebnisse zeigt.
Das erfindungsgemäße analytische Hilfsmittel zeichnet sich dadurch aus, daß im Klebstoff,
der zum Verbinden zweier der mindestens zwei Komponenten eingesetzt wird, ein
adsorptionsfähiges Material enthalten ist. Klebstoffe, die prinzipiell adsorptionsfähiges
Material wie Ruß oder Aktivkohle enthalten, sind im Stand der Technik beschrieben, ohne
daß jedoch die hier beschriebene, erfindungsgemäße Verwendung zur Stabilisierung von
analytischen Hilfsmiteln angesprochen oder nahegelgt wird. In JP 56010458 und JP 56010459
wird Aktivkohle zwischen zwei schichtförmige, z. T. gasdurchlässige Materialien mit Hilfe
einer Schmelzkleberschicht eingebracht und dieses Laminat als Verpackungsmaterial für
Lebensmittel verwendet, um so aus der Luft Spurenstoffe zu adsorbieren, die zum Verderben
von Obst und Gemüse führen. Ruß in Klebstoffen ist u. a. aus DE-A 15 94 226 zur
Stabilisierung lichtempfindlicher Klebstoffe, aus JP 2011684 zur Erzeugung
druckempfindlicher Klebstoffe, aus Zhongguo Jiaonianji 4 (1995) 31-33 zur Herstellung
antistatischer Klebstoffe sowie aus EP-A 0 174 188 als mikrowellensensitiver Zusatz zu
Klebstoffen bekannt.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die Gegenwart eines adsorptionsfähigen Materials
im Klebstoff zu einer deutlichen Steigerung der Stabilität der untersuchten analytischen Hilfs
mittel führt. Während mit herkömmlichen, keine adsorptionsfähigen Materialien enthaltenden
Klebstoffen hergestellte analytische Hilfsmittel mit der Zeit deutliche Verschlechterungen be
stimmter Eigenschaften, wie Benetzbarkeit der mit Probenflüssigkeit in Kontakt kommenden
Bereiche oder Unversehrtheit von Reagenzien, zeigen, können diese negativen Auswirkungen
durch den Zusatz von adsorptionsfähigen Materialien zum Klebstoff vermindert oder gar ver
hindert werden. Man nimmt an, daß dieser stabilisierende Effekt der Adsorptionsmittel im
Klebstoff darauf zurückzuführen ist, daß flüchtige oder migrationsfähige, die Stabilität des
analytischen Hilfsmittels beeinträchtigende Substanzen, die im Klebstoff enthalten sind, durch
das Adsorptionsmittel im Klebstoff gehalten werden und entweder nur noch mehr oder
weniger stark verzögert oder überhaupt nicht mehr aus dem Klebstoff auf empfindliche
Bereiche des analytischen Hilfsmittels übertreten können. Dies ist umso überraschender, als
das Adsorptionsmittel allseitig von Klebstoff umgeben ist, dennoch aber seine
Adsorptionsfähigkeit behält.
Insbesondere bei analytischen Hilfsmitteln, die eine kapillaraktive Zone, beispielsweise einen
Kapillarspalt oder ein kapillaraktives Vlies, Papier oder Gewebe enthalten, hat sich der Zusatz
eines adsorptionsfähigen Stoffes als vorteilhaft herausgestellt. Das Vorhandensein einer
kapillaraktiven Zone, insbesondere eines Kapillarspaltes, ermöglicht in den
erfindungsgemäßen analytischen Hilfsmitteln ein selbständiges Aufnehmen eines - bei
entsprechend genauer und reproduzierbarer Fertigung der kapillaraktiven Zone - definierten
Probenvolumens und ist daher besonders bevorzugt. Die kapillaraktive Zone kann dabei
beliebig geformt sein, solange zumindest in einer Dimension Kapillarität gewährleistet ist.
Insbesondere kann das erfindungsgemäße analytische Hilfsmittel eine Kapillare enthalten, die
aus einer steifen Trägerfolie und einer gegebenenfalls identischen Abdeckfolie besteht,
welche durch eine Distanzhalterschicht, in die eine Aussparung in Form der Kapillare
eingebracht ist, derartig verbunden sind, daß zwischen ihnen ein Kapillarspalt entsteht.
Vorzugsweise wird als Distanzhalterschicht ein beidseitig klebendes Klebeband eingesetzt,
bei welchem dem Klebstoff ein adsorptionsfähiges Material zugesetzt wurde.
Während sich das Füllverhalten von Kapillaren in analytischen Hilfsmitteln, die mit her
kömmlichen, keine Adsorptionsmittel enthaltenden Klebstoffen hergestellt werden, mit der
Zeit verschlechtert, wird durch die Verwendung von Klebstoffen, die als Zusatz ein
Adsorptionsmittel enthalten, die Zeit, die benötigt wird, um die Kapillare im analytische
Hilfsmittel mit Probenflüssigkeit zu füllen, auch bei längerer Lagerung und bei höheren
Temperaturen im wesentlichen konstant gehalten. Dies trifft vor allem bei wäßrigen
Probenflüssigkeiten zu, die mit analytischen Hilfsmitteln, bei welchen die kapillaraktive Zone
im wesentlichen aus an sich unpolaren Materialien gefertigt sind und die deshalb mit
hydrophilierenden Mitteln behandelt sind, untersucht werden. Offensichtlich führen gewisse
Inhaltsstoffe von Klebstoffen dazu, daß die hydrophilierende, die Benetzbarkeit unpolarer
Oberflächen steigernde Wirkung aufgehoben oder verringert wird. Werden Adsorptionsmittel
zum Klebstoff zugesetzt, wie dies erfindungsgemäß beschrieben ist, kann der negative Einfluß
besagter Inhaltsstoffe vermindert oder sogar aufgehoben werden. Als Folge davon bleiben die
Oberflächen des erfindungsgemäßen analytischen Hilfsmittels weitgehend unverändert, was
sich bei Kapillaren dadurch äußert, daß die Füllzeit für eine derartig hergestellte Kapillare
konstant bleibt.
Als adsorptionsfähige Materialien, oder Adsorbentien oder Adsorptionsmittel, haben sich er
findungsgemäß insbesondere feste Stoffe, die aufgrund ihrer großen Oberfläche befähigt sind,
Stoffe aus gasförmigen oder flüssigen Mischungen an ihrer Grenzfläche durch Physi-
und/oder Chemisorption selektiv anzureichern, als geeignet herausgestellt. Dabei bestimmt
die Wahl des Adsorbens, welche Stoffe bevorzugt adsorbiert werden können. Je feiner eine
bestimmte Menge des Adsorbens zerteilt ist, um so höher ist auch ihre Adsorptionsfähigkeit.
Insbesondere sind poröse Feststoffe mit narbigen Oberflächen erfindungsgemäß bevorzugt,
z. B. Aktivkohlen, Aluminiumoxide, Kieselgele, Ruße oder Zeolithe, wobei es besonders
bevorzugt ist, daß diese Feststoffe nicht im Klebstoff löslich sind. Ganz besonders bevorzugt
ist Ruß oder Aktivkohle als Adsorptionsmittel. Vorzugsweise wird dem Klebstoff nur eine
Sorte Adsorptionsmittel zugemischt. Es ist jedoch auch möglich, beliebige, durch
Routineversuche optimierbare Mischungen von Adsorptionsmitteln mit dem Klebstoff zu
vermischen.
Um die Klebeeigenschaften und die Verarbeitbarkeit des Klebstoffs durch den Zusatz
adsorptionsfähiger Materialien nicht unnötig zu beeinflussen hat es sich als vorteilhaft heraus
gestellt, dem Klebstoff nicht mehr als 40 Gew.-% Adsorbens, bezogen auf die getrocknete
Gesamtmasse des Klebstoffs, beizumischen. Andererseits tritt die vorteilhafte Wirkung des
Adsorptionsmittels unterhalb von 1 Gew.-% nicht ein. Vorzugsweise werden dem Klebstoff 1
bis 30 Gew.-% Adsorbens, besonders bevorzugt 5 bis 30 Gew.-% zugesetzt.
Die optimale Menge an Adsorptionsmittel hängt naturgemäß von dessen Art, dessen inneren
und äußeren Oberfläche, dessen Partikelgröße und Feinverteilung ab, wobei als Kriterien
einerseits die Klebekraft und Verabeitbarkeit der resultierenden Klebstoffmasse und
andererseits der gewünschte stabilisierende Effekt des Adsobenszusatzes zu berücksichtigen
sind. Optimale Gewichtsanteile können vom Fachmann anhand einfacher Versuche ermittelt
werden.
Die erfindungsgemäßen analytischen Hilfsmittel und die erfindungsgemäße Verwendung von
Klebstoffen, die Adsorptionsmittel enthalten, weisen die folgenden Vorteile auf:
- - Schädigende Einflüsse von Klebstoffbestandteilen auf die Reagenzien in erfindungs gemäßen analytischen Hilfsmitteln, insbesondere in Testelementen werden vermindert. Die Lagerstabilität der erfindungsgemäßen analytischen Hilfsmittel wird dadurch erhöht.
- - Negative Auswirkungen auf hydrophilierte Bezirke in analytischen Hilfsmitteln werden minimiert. Dadurch wird die Benetzbarkeit dieser Bezirke durch wäßrige Probenflüssig keiten stabilisiert.
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele und die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch anhand einer Explosionszeichnung eine besonders bevorzugte Aus
führungsform eines erfindungsgemäßen analytischen Testelements.
Die Ziffern in der Figur bedeuten:
1 Trägerschicht
2 Distanzhalterschicht (Spacer)
3 kapillaraktiver Kanal
4 Aussparung in der Trägerschicht
5 Nachweisfilm
6 Abdeckfolie
7 Schutzfolie
1 Trägerschicht
2 Distanzhalterschicht (Spacer)
3 kapillaraktiver Kanal
4 Aussparung in der Trägerschicht
5 Nachweisfilm
6 Abdeckfolie
7 Schutzfolie
In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen analytischen Test
elements schematisch in einer Explosionszeichnung abgebildet. Auf einer Trägerschicht 1, in
die eine Aussparung 4 in Form einer V-förmigen Kerbe eingebracht wurde, die unter anderem
der Markierung der Probenaufgabestelle dient, befindet sich eine Distanzhalterschicht 2,
welche die Kontur und die Höhe (entsprechend der Dicke der Distanzhalterschicht 2) eines
kapillaraktiven Kanals 3 bestimmt. Die Distanzhalterschicht 2 besteht aus einem beidseitig
klebenden Klebeband, dem Aktivkohle zur Klebstoffmasse beigemischt wurde. Auf dieser
Distanzhalterschicht 2 kommen eine Abdeckfolie 6, ein Nachweisfilm 5, sowie eine Schutz
folie 7 zu liegen. Abdeckfolie 6 und Nachweisfilm 5 werden so eng nebeneinander montiert,
daß die kapillaraktive Zone 3 ununterbrochen von der freien, über der Kerbe 4 liegenden
Kante der Abdeckfolie 6 bis zur gegenüberliegenden, freien Kante des Nachweisfilms 5
reicht. Die Aussparung in der Distanzhalterschicht 2, welche die Form des kapillaraktiven
Kanals 3 bestimmt, ist geringfügig länger gehalten als Abdeckfolie 6 und Nachweiselement 5
zusammen, so daß ein in aller Regel wenige Millimeter breiter, unbedeckter Spalt verbleibt,
aus dem beim Befüllen der kapillaraktiven Zone 3 mit Probenflüssigkeit Luft entweichen
kann. Dieser Spalt bleibt auch durch die Schutzfolie 7 unbedeckt, damit seine Funktion
gewährleistet bleibt. Die Schutzfolie 7 soll verhindern, daß frei liegende Bereiche des
Klebebandes 2 zu unerwünschtem Verkleben des Testelements mit Gegenständen aus der
Umgebung führen.
Auf eine mit einer 30 nm dicken Schicht aus Aluminium, das analog zur deutschen
Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen P 197 53 848.7 mit Wasserdampf vollständig
oxidiert wurde, beschichtete, 350 µm dicke Folie aus Polyethylenterephthalat (Melinex®, ICI,
Frankfurt am Main, Deutschland) wurde ein doppelseitiges Klebeband der Dicke 100 µm
geklebt, welches aus einer 50 µm dicken Polyethylenterephthalatfolie (Melinex®, ICI,
Frankfurt am Main, Deutschland) bestand, die beidseitig mit je einer 25 µm dicken Schicht
aus Klebstoff (Duro-Tak 373-0102, National Starch), dem bezogen auf das Gesamtgewicht 30
Gew.-% Aktivkohle (Pulsorb GW, Partikelgröße kleiner als 18 µm, Chemviron Carbon)
zugesetzt war, beschichtet war. Die Folie hatte eine Länge von 25 mm und war 5 mm breit.
An einer der kurzen Seiten befand sich eine zentrale, kerbenförmige Aussparung von 1 mm
Breite und 2 mm Länge. Das Klebeband besaß eine Ausstanzung von 2 mm Breite und mehr
als 15 mm Länge, welche die Dimensionen des Kapillarkanals definiert. Die Länge der
Ausstanzung war geringfügig größer als die gewünschte Länge des kapillaraktiven Kanals, die
durch dessen Abdeckung bestimmt wurde, um eine Entlüftung des Kanals während des
Befüllens mit Probenflüssigkeit zu gewährleisten. Auf das Klebeband wurde auf der Seite, an
der die Entlüftung vorgesehen war, in 1 mm Abstand vom Ende der Ausstanzung ein 3 mm
langer und 5 mm breiter Nachweisfilm geklebt. Als Nachweisfilm wurde ein Film verwendet,
wie er aus DE-A 196 29 656 bekannt ist. Der Nachweisfilm war spezifisch für den Nachweis
von Glucose. Auf den noch offen liegenden Bereich des Klebebandes zwischen
kerbenförmiger Aussparung und Nachweisfilm wurde eine 12 mm lange und 5 mm breite
Abdeckschicht aufgeklebt, so daß Abdeckschicht und Nachweisfilm Stoß an Stoß zu liegen
kamen. Die Abdeckschicht bestand aus einer 150 µm dicken, einseitig mit Klebstoff
versehenen Polyethylenterephthalat-Folie, auf die auf der zum Kapillarkanal hingewandten
Seite eine mit, wie oben beschreiben, oxidiertem Aluminium der Dicke 30 nm beschichtete,
6 µm dicke Polyethylenterephthalat-Folie geklebt war (beide: Hostaphan®, Hoechst,
Frankfurt am Main, Deutschland). Um noch frei liegende Klebebandbereiche abzudecken
wurden diese mit einer 175 µm dicken Folie aus Polyethylenterephthalat (Melinex®, ICI,
Frankfurt am Main, Deutschland) abgedeckt, ohne dabei jedoch funktionale Bereiche
abzudecken.
Das so erhaltene Testelement hatte einen kapillaren Kanal von 15 mm Länge, 2 mm Breite
und 0,1 mm Höhe. Der Kanal konnte 3 µl Probenflüssigkeit aufnehmen. Der Nachweisfilm
wurde auf einer Fläche von 3 mm × 2 mm von der Probe benetzt.
Acrylatklebstoff (Duro-Tak 373-0102, National Starch) wurde mit Zusatz von 30 Gew.-%
Aktivkohle (Pulsorb GW, Partikelgröße kleiner als 18 µm, Chemviron Carbon) bezogen auf
die Gesamtmasse des Klebstoffs in zwei identischen, jeweils 25 µm dicken Schichten auf eine
50 µm dicke Trägerfolie aus Polyethylenterephthalat (Melinex®, ICI, Frankfurt am Main,
Deutschland) aufgebracht und so zu einem beidseitig klebenden Klebeband verarbeitet. Aus
einem 5 × 20 mm2 großen Stück des so hergestellten Klebebandes wurde ein rechteckiges
Stück der Größe 2 × 16 mm2 herausgeschnitten, so daß ein symmetrischer, U-förmiger
Klebebandrest verblieb. Dieser wurde bündig auf eine 5 × 20 mm2 große, 350 µm dicke,
unbehandelte Polyethylenterephthalatfolie (Melinex®, ICI, Frankfurt am Main, Deutschland)
geklebt und auf der verbleibenden Oberfläche mit einer 5 × 15 mm2 großen, 350 µm dicken
Folie aus Polyethylenterephthalat (Melinex®, ICI, Frankfurt am Main, Deutschland), die zuvor
auf der dem Klebeband zugewandten Seite mit einer 30 nm dicken Schicht aus Aluminium,
das, analog zu Beispiel 1, mit Wasserdampf vollständig oxidiert wurde, beschichtet worden
war, abgedeckt. Die kleinere der beiden Polyethylenterephthalatfolien bedeckte dabei die
beiden parallelen Schenkel des U-förmigen Klebebandes und schloß bündig mit der Öffnung
des U ab. Auf diese Weise wurde ein rechteckiger, kapillarer Hohlraum mit den Dimensionen
2 × 15 × 0,1 mm3 erzeugt, der auf einer Seite offen war, um dort Flüssigkeit aufzunehmen.
Analog hierzu wurde eine Kapillare gefertigt, bei der das Klebeband keinen Aktivkohlezusatz
enthielt.
Mit den so hergestellten Kapillaren mit aktivkohlehaltigen und aktivkohlefreien Klebebändern
wurden mit EDTA-Venenblut (Hämatokrit 42%) Füllversuche durchgeführt. Dabei wurde die
Zeit bestimmt, die von der Probenflüssigkeit benötigt wurde, um den kapillaren Hohlraum
vollständig zu füllen. Die Ergelbnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.
Wie aus Tabelle 1 zu erkennen ist, wurde mit der erfindungsgemäßen Verwendung eines
aktivkohlehaltigen Klebebandes sowohl bei Raumtemperatur als auch bei erhöhter
Lagertemperatur eine deutliche Steigerung der Stabilität der Kapillare erzielt.
Analog zu Beispiel 2 wurden Kapillaren gefertigt. Dem Acrylatklebstoff (Duro-Tak 373-
0102, National Starch) waren in diesem Fall die folgenden, getrockneten, unterschiedlichen
adsorptionsfähigen Materialien beigefügt:
- 1. Aktivkohle (Pulsorb 0 W, Chemviron Carbon)
- 2. Silicagel
- 3. Aluminiumoxid (G 60 neutral, Merck)
- 4. Molekularsieb
In allen Fällen betrug der Anteil an adsorptionsfähigem Material nach dem Trocknen des
Klebstoffs 15 Gew.-%.
Die so erhaltenen Kapillaren wurden 3,5 Wochen jeweils bei Raumtemperatur (RT), bei 35°C
und bei 50°C eingelagert. Die analog Beispiel 2 ermittelten Füllzeiten der 3,5 Wochen alten
Kapillaren wurden mit den Füllzeiten einer frisch hergestellten Kapillare verglichen, bei der
lediglich die aluminiumoxidbeschichtete Folie, nicht jedoch die übrigen Komponenten, bei
den oben genannten Temperaturen gelagert wurden. Zum Vergleich wurde eine Kapillare
herangezogen, die keinen Zusatz eines adsorptionsfähigen Materials im Klebstoff enthielt und
ebenfalls für 3,5 Wochen bei den oben genannten Temperaturen eingelagert war. Die
Mittelwerte der Füllzeiten ausj eweils 8 Messungen für jede der untersuchten Kapillaren sind
in Tabelle 2 wiedergegeben.
Claims (16)
1. Analytisches Hilfsmittel enthaltend mindestens zwei Komponenten, wobei zumindest
zwei der Komponenten mit Hilfe eines Klebstoffs miteinander verbunden sind, dadurch
gekennzeichnet, daß der Klebstoff ein adsorptionsfähiges Material enthält.
2. Analytisches Hilfsmittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das adsorp
tionsfähige Material ein poröser Feststoff ist.
3. Analytisches Hilfsmittel gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoff
nicht im Klebstoff löslich ist.
4. Analytisches Hilfsmittel gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Feststoff eine Aktivkohle, ein Ruß, ein Aluminiumoxid, ein Kieselgel oder ein Zeolith ist.
5. Analytisches Hilfsmittel gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoff
Aktivkohle oder Ruß ist.
6. Analytisches Hilfsmittel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil des adsorptionsfähigen Materials 1 bis 40 Gew.-% bezogen auf die
getrocknete Gesamtmasse des Klebstoffs beträgt.
7. Analytisches Hilfsmittel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Klebstoff physikalisch abbindend ist.
8. Analytisches Hilfsmittel gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff
lösungsmittelfrei ist.
9. Analytisches Hilfsmittel gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff
ein Acrylatklebstoff ist.
10. Analytisches Hilfsmittel gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Klebstoff in Form eines Klebebandes vorliegt.
11. Analytisches Hilfsmittel gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das
Klebeband beidseitig klebend ist.
12. Analytisches Hilfsmittel gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das
Klebeband auf beiden Seiten identisch beschichtet ist.
13. Analytisches Hilfsmittel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß das analytische Hilfsmittel ein Testelement ist.
14. Analytisches Hilfsmittel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß das analytische Hilfsmittel einen Kapillarspalt enthält.
15. Analytisches Hilfsmittel gemäß einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens eine Komponente ein schichtförmiges Material ist.
16. Verwendung von Klebstoffen, die adsorptionsfähiges Material enthalten, für die
Fertigung von analytischen Hilfsmitteln.
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