DE2332760B2 - MATERIAL FOR THE QUANTITATIVE SPECTROPHOTOMETRIC ANALYSIS OF A LIQUID - Google Patents
MATERIAL FOR THE QUANTITATIVE SPECTROPHOTOMETRIC ANALYSIS OF A LIQUIDInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Material für die quantitative speklrophotometrische Analyse einer Flüssigkeit, beste- ι s hend aus mehreren auf einem Schichtträger angeordneten Schichten.The invention relates to a material for quantitative specrophotometric analysis of a liquid, best s consisting of several layers arranged on a layer support.
In den vergangenen Jahren ist eine Anzahl automatisierter Verfahren für die Durchführung quantitativer chemischer Analysen von Flüssigkeiten bekannt geworden, die sich insbesondere für klinische Laboratorien als vorteilhaft erwiesen haben, insbesondere für die Blutanalyse.In the past few years a number have been automated Methods for performing quantitative chemical analyzes of liquids have become known, which have proven particularly beneficial for clinical laboratories, especially for Blood analysis.
So sind beispielsweise aus den US-PS 27 97 149 und 35 65 582 kontinuierlich arbeitende Analysiervorrichtungen bekanntgeworden, die aus einer Viel ahl von Behältern bestehen, in denen zu untersuchende Proben, Verdünnungsmittel und Test-Reagenzien aufbewahrt, miteinander vermischt und spektrophotrrnetrisch analysiert werden. Die zu testenden Flüssigkeiten, Verdünnungsmittel und Test-Reagenzien werden dabei durch die Analysiervorrichtung durch ein komplexes System von Röhren oder Röhrchen geführt. Nachteilig an diesen kontinuierlich arbeitenden Analysiervorrichtungen ist, daß ihr Aufbau außerordentlich kompliziert ist, daß sie teuer in der Herstellung sind und daß zu ihrer Bedienung ein fachkundiges Personal erforderlich ist. Nachteilig ist ferner, daß die durchzuführenden Analysen sehr zeitaufwendig sind, daß die Reinigung der Vorrichtungen sehr umständlich ist und daß die Vorrichtungen nicht die Analyse von sehr kleinen Mengen an zu testendem Material ermöglichen, wie sie beispielsweise zur Durchführung mikroanalytischer Testverfahren ausreichen.For example, from US Pat. No. 2,797,149 and 3,565,582 continuously operating analyzers become known, which consist of a multitude of containers in which the samples to be examined, Diluents and test reagents stored, mixed together and analyzed spectrophotometrically will. The liquids to be tested, diluents and test reagents are thereby carried out the analyzer is passed through a complex system of tubes or tubes. Disadvantageous at these continuously operating analyzers are that their structure is extremely complicated, that they are expensive to manufacture and that skilled personnel are required to operate them. Another disadvantage is that the analyzes to be carried out are very time-consuming, and that the cleaning of the Devices is very cumbersome and that the devices do not allow the analysis of very small ones Allow amounts of material to be tested, such as those used, for example, to carry out microanalytical Test procedures are sufficient.
Um die Nachteile dieser bekannten, kontinuierlich 4s arbeitenden Analysiervorrichtungen zu überwinden, sind automatisierte Analysiervorrichtungen bekanntgeworden, bei denen ein in Form eines endlosen analytischen Bandes vorliegendes Material verwendet wird, auf welches das zu analysierende Material so aufgebracht wird, und welche eint Analyse des aufgebrachten Material auf spektrophotometrischem Wege ermöglichen, und zwar durch farbgebende Reaktionen zwischen Bestandteilen des zu untersuchenden Prüflings und Test-Reagenzien, die auf das Band ss aufgebracht oder in diesem enthalten sind. Bandförmige Materialien für die Analyse sind beispielsweise aus der GB-PS 10 49 364 bekannt. Ein in Fig. 4 der Patentschrift dargestelltes Material weist Ausschnitte oder Aussparungen auf, in welche abgemessene Mengen der zu <«> analysierenden Flüssigkeit und des Test-Reagenz eingebracht werden. FJn in Fig. 9 der Palentschrift dargestelltes Material besteht aus einer Mehrzahl von Bändern, in denen eine Filtration oder Reaktion erfolgt. Aus der US-PS 30 36 893 ist es des weiteren bekannt, <>zur Durchführung derartiger automatisierter Analyseverfahren eine Mehrzahl voneinander getrennter Bänder zu verwenden, welche die Aufgabe haben, die zu untersuchende Flüssigkeit aufzunehmen, auszubreiten und sie zu filtrieren und die als Reaktionsmedium dienen. Bei dem aus der US-PS 30 36 893 bekannten Analyseverfahren wird das zu analysierende Material auf ein Band gebracht und dann von diesem auf ein anderes Band übertragen. Aus der US-PS 35 26 480 ist des weiteren ein sog. analytisches Band bekannt, welches Ausschnitte aufweist, die abgemessene Mengen eines Test-Reagenzes enthalten und auf welche das zu analysierende Material aufgebracht wird.To the disadvantages of this known, continuously 4s to overcome working analyzers, automated analyzers have become known, using a material in the form of an endless analytical tape is, on which the material to be analyzed is applied, and which onet analysis of the Allow applied material in a spectrophotometric way, namely by coloring Reactions between components of the test item to be examined and test reagents that are on the tape ss applied or contained therein. Tape-shaped materials for analysis are, for example, from GB-PS 10 49 364 known. A material shown in Fig. 4 of the patent has cutouts or recesses in which measured quantities of the liquid to be analyzed and the test reagent be introduced. The material shown in Fig. 9 of the Palentcription consists of a plurality of Ribbons in which a filtration or reaction occurs. From US-PS 30 36 893 it is also known <> to carry out such automated analysis processes to use a plurality of separate tapes which have the task of to absorb the liquid under investigation, to spread it out and to filter it and use it as a reaction medium to serve. In the analysis method known from US Pat. No. 3,036,893, the material to be analyzed is brought to a tape and then transferred from this to another tape. From US-PS 35 26 480 is Furthermore, a so-called analytical tape is known which has sections showing the measured quantities a test reagent and to which the material to be analyzed is applied.
Die bekannten Analyseverfahren, die derartige endlose Analysebänder verwenden, sind naturgemäß viel einfacher als die bekannten Durchflußanalysiervorrichtungen. Jedoch haben auch die bekannten Analysebänder verwendenden Analysierverfahren Nachteile, welche ihre Verwendung und Verbreitung stark behindert haben. So ist es beispielsweise bei solchen Analysebändern, die das Test-Reagenz nicht selbst enthalten und die hauptsächlich dem Transport der zu analysierenden Probe durch die Vorrichtung dienen, wie es bei bestimmten Ausgestaltungen der GB-PS 10 49 364 der Fall ist, nachteilig, daß die zu analysierende Probe und das Test-Reagenz in getrennten Arbeitsgängen auf das Band zum richtigen Zeitpunkt und in den richtigen Mengen aufgebracht v/erden müssen.The known analysis methods which use such endless analysis tapes are natural much simpler than the known flow analyzers. However, the well-known analysis tapes also have analysis methods using the disadvantages which make their use and dissemination strong have hindered. This is the case, for example, with analysis tapes that do not have the test reagent itself and which are mainly used to transport the sample to be analyzed through the device, such as it is the case in certain embodiments of GB-PS 10 49 364, disadvantageous that the to be analyzed Sample and test reagent in separate operations onto the tape at the right time and must be applied in the correct quantities.
Des weiteren führt die Verwendung mehrerer Bänder mit verschiedenen Funktionen, z. B. mit der Funktion der Ausbreitung der zu testenden Probe, mit der Funktion, die Probe zu filtrieren, und mit der Funktion, die Umsetzung der zu analysierenden Verbindung mit dem Test-Reagenz durchzuführen, wie es beispielsweise aus der US-PS 30 36 893 und aus der GB-PS 10 49 364 bekannt ist, dazu, daß das Verfahren kompliziert wird. Auch die Verwendung analytischer Bander komplexer Natur, die schwer herzustellen und teuer sind, z. B. die Verwendung der aus der US-PS 35 26 480 bekannten Bänder, hat die Verbreitung dieser Bänder stark behindert.Furthermore, the use of multiple tapes with different functions, e.g. B. with the function the spread of the sample to be tested, with the function of filtering the sample, and with the function, carry out the implementation of the compound to be analyzed with the test reagent, for example from US-PS 30 36 893 and from GB-PS 10 49 364 is known to that the process is complicated. Also the use of analytical tapes of a complex nature which are difficult to manufacture and expensive, e.g. B. the Use of the tapes known from US-PS 35 26 480, the spread of these tapes has been strong with special needs.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Material für die quantitative spektrophotometrische Analyse einer Flüssigkeit anzugeben, das sich zur Durchführung automatisierter spektrophotometrischer Analysen eignet, einen einfachen Aufbau besitzt, leicht herzustellen ist und mit dem eine Vielzahl aer verschiedensten Analysen in einer kontinuierlich arbeitenden Analysiervorrichtung in einfacher und effektiver Weise durchgeführt werden kann.The object of the invention is to provide a material for the quantitative spectrophotometric analysis of a liquid indicate that is suitable for performing automated spectrophotometric analyzes, a has a simple structure, is easy to manufacture and with which a multitude of different analyzes in one continuously operating analyzer can be carried out in a simple and effective manner can.
Es wurde gefunden, daß sich die gestellte Aufgabe mit einem Material lösen läßt, das aus mehreren auf einem Schichtträger angeordneten Schichten besteht und durch die Kombination folgender Merkmale gekennzeichnet ist:It has been found that the problem can be solved with a material that consists of several on one Layer support arranged layers consists and characterized by the combination of the following features is:
1.) ein für Flüssigkeiten impermeabler, lichtdurchlässiger Schichtträger weist auf einer seiner beiden Seiten mindestens eine Reagenzschicht mit einem Reagenz auf, das durch Reaktion mit einem Bestandteil der zu analysierenden Flüssigkeit eine Farbveränderung innerhalb der Reagenzschicht bewirkt;1.) a liquid-impermeable, translucent layer support points to one of its two Pages at least one reagent layer with a reagent that is produced by reaction with a Part of the liquid to be analyzed, a color change within the reagent layer causes;
2.) eine poröse Schicht oder ein poröser Schichtverband die bzw. der (a) auf der dem Schichtträger angewandten Seite der Reagenzschicht angeordnet sind, (b) für den die farbbildende Reaktion mit dem Reagenz eingehenden Bestandteil der zu analysierenden Flüssigkeit durchlässig sind und (c) die aufgebrachte Flüssigkeit derart lateral ausbreitet, daß ein konstantes Volumen Flüssigkeit pro2.) a porous layer or a porous layer structure or the (a) on the layer support applied side of the reagent layer are arranged, (b) for the color-forming reaction with the The constituents of the liquid to be analyzed that are included in the reagent are permeable and (c) the Applied liquid spreads laterally in such a way that a constant volume of liquid per
Flächeneinheit aufgenommen wird und auf die Reagenzschicht gelangt.Area unit is recorded and arrives at the reagent layer.
Gemäß einer besondere vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Material nach der Erfindung die Form eines endlosen Streifen oder Bandes auf. Es kann jedoch in anderer Form vorliegen, beispielsweise in Form eines Blattes oder eines Streifenabschnittes oder in Form von kleinen Abschnitten, die auf Karten befestigt sind, z. B. auf öffnungen aufweisenden Karten.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the material according to the invention has the In the form of an endless strip or ribbon. However, it can be in another form, for example in In the form of a sheet of paper or a section of strip or in the form of small sections that appear on cards are attached, e.g. B. on cards with openings.
Ein wesentliches Merkmal eines erfindungsgemäßen Material ist somit eine Reagenzschicht, welche die zur Ausführung einer Analyse erforderlichen Reagenzien enthält, so daß bei Verwendung eines Materials lediglich für ein richtiges Aufbringen der zu analysierenden Probe auf das Material zu sorgen ist. Zum Aufbringen der zu analysierenden Probe können automatisch arbeitende Verteilungs- oder Auftragsvorrichtungen verwendet werden, die genau abgemessene Mengen der zu analysierenden Flüssigkeit zum richtigen Zeitpunkt und auf die richtige Stelle des Materials aufbringen. Derartige automatisch arbeitende Vorrichtungen sind bekannt. Mit Hilfe einer solchen Vorrichtung und eines Materials nach der Erfindung lassen sich quantitative Analysen verschiedender Art durchführen, z. B. läßt sich der Glucosegehalt des Blutes analysieren, indem das behandelte Material einem üblichen Spektropholometer zugeführt wird.An essential feature of a material according to the invention is thus a reagent layer, which the for Execution of an analysis contains necessary reagents, so that when using one material only ensure that the sample to be analyzed is correctly applied to the material. To apply the sample to be analyzed can be automatically operated distribution or application devices the precisely measured quantities of the liquid to be analyzed at the correct point in time and apply to the right place on the material. Such automatically operating devices are known. With the help of such a device and a material according to the invention, quantitative Carry out various types of analysis, e.g. B. the glucose content of the blood can be analyzed by the treated material is fed to a conventional spectropholometer.
Bei dem erfindungsgemäßen Material handelt es sich um ein Material das sämtliche zur Durchführung des analytischen Prozesses erforderlichen Schichten aufweist, im Gegensatz zu den bekannten automatisierten. Analysbänder verwendenden Systemen des Standes der Technik, bei denen zwei oder mehrere Bänder zeitweilig miteinander in Kontakt gebracht werden und die später wieder voneinander getrennt werden.The material according to the invention is a material that all of the necessary to carry out the analytical process has required layers, in contrast to the known automated. Prior art systems using analyzer tapes in which two or more tapes are temporarily are brought into contact with each other and which are later separated from each other again.
Da das erfindungsgemäße Material eine Struktur aufweist, bei der der Schichtträger und die verschiedensten Schichten miteinander verbunden sind, und da es bei der Verwendung des Materials lediglich erforderlich ist. die zu analysierende Probe auf die obere Schicht des Materials aufzubringen und das Material durch ein Spektrophotometer zu führen, ist die zur Durchführung einer automatisierten Analyse erforderliche Vorrichtung nicht aufwendig.Since the material of the present invention has a structure in which the substrate and various Layers are connected to each other, and as it is only required when using the material is. to apply the sample to be analyzed to the upper layer of the material and the material through a Carrying a spectrophotometer is what carrying it out an automated analysis required device is not expensive.
Unter »farbbildenden Reaktionen« sind hier auch solche Fälle zu verstehen, bei denen die farbbildenden Reaktionen innerhalb der Reagenzschicht in Reaktionen bestehen, bei denen fluoreszierende Verbindungen erzeugt werden. "Color-forming reactions" are also to be understood here in those cases in which the color-forming reactions within the reagent layer consist of reactions in which fluorescent compounds are generated.
Zur Herstellung erfindungsgemäßer Materialien können die verschiedensten lichtdurchlässigen, für Flüssigkeiten impermeablen Schichtträger verwendet werden, z. B. aus Celluloseacetat Polyethylenterephthalat Polycarbonaten und Polystyrol Die Dicke der Schichtträger kann sehr verschieden sein. Zweckmäßig liegt sie bei 0.0508 bis 0.254 mm.For the production of materials according to the invention, the most varied of translucent, for Liquids impermeable substrates can be used, e.g. B. from cellulose acetate polyethylene terephthalate polycarbonates and polystyrene The thickness of the Support can be very different. It is expediently between 0.0508 and 0.254 mm.
Die Reagenzschicht kann direkt auf den Schichtträger aufgetragen werden oder auf eine lichtdurchlässige Haft- oder Zwischenschicht welche die Bindung der Reagenzschicht an den Schichtträger verbessert. Die Reagenzschicht enthält die Test-Reagenzien, die eine farbbildende Reaktion mit Bestandteilen der zu analysierenden Probe eingehen. Die Reagenzschicht kann beispielsweise aus einer Dispersion eines oder mehrerer Test-Reagenzien in einem hydrophilen Kolloid, das als Bindemittel dient z.B. Gelatine oder Polyvinylalkohol, bestehen. The reagent layer can be applied directly to the layer support or to a translucent adhesive or intermediate layer which improves the bonding of the reagent layer to the layer support. The reagent layer contains the test reagents which enter into a color-forming reaction with components of the sample to be analyzed. The reagent layer can, for example, consist of a dispersion of one or more test reagents in a hydrophilic colloid that serves as a binding agent, for example gelatin or polyvinyl alcohol.
Die im Einzelfalle verwendeten Test-Reagenzien der Reagenzschicht hängen natürlich von dem im Einzelfalle zu analysierenden Material und der im Einzelfalle herbeizuführenden farbbildenden Reaktion ab, die zur Identifizierung des zu analysierenden Stoffes ausge- The test reagents of the reagent layer used in the individual case naturally depend on the material to be analyzed in the individual case and the color-forming reaction to be brought about in the individual case, which is used to identify the substance to be analyzed.
s wählt wurde.s was chosen.
Auf der Seite der Reagenzschicht, die dem Schichtträger angewandt ist, befindet sich eine oder befinden sich mehrere Schichten, welche die Funktion haben, die aufgebrachte Flüssigkeit gleichförmig in lateralerThere is or are on the side of the reagent layer that is applied to the support several layers, which have the function of uniformly spreading the applied liquid laterally
ίο Richtung auszubreiten.ίο direction to spread out.
Diese Schicht oder diese Schichten können gegebenenfalls des weiteren die Aufgabe haben, aus der zu analysierenden Probe Bestandteile abzufiltrieren, die das Auftreten oder die Messung der farbbildendenThis layer or these layers can optionally also have the task of from the analyzing sample to filter off constituents, the occurrence or the measurement of the color-forming
ι s Reaktion stören würden.would interfere with ι s reaction.
Diese Schicht oder Schichten kann bzw. können des weiteren die Funktion haben, zum Zwecke der Durchführung einer reflexionsspektrophotometrischen Analyse das durch den Schichtträger gelangte Licht zu reflektieren.This layer or layers can also have the function for the purpose of Carrying out a reflection spectrophotometric analysis of the light that has passed through the support reflect.
Ein erfindungsgemäßes Material weist somit außer dem Schichtträger mindestens zwei Schichten auf, wovon eine eine Reagenzschicht ist und die andere eine Schicht, welche eine gleichförmige laterale Verteilung der aufgebrachten Probe bewirkt und gegebenenfalls noch die weiteren anderen erwähnten Funktionen hat. Es ist jedoch auch möglich, für jede einzelne Funktion eine besondere Schicht anzuordnen, in welchem Falle ein erfindungsgemäßes Material außer dem Schichtträ-A material according to the invention thus has at least two layers in addition to the layer support, one of which is a reagent layer and the other is a layer which has a uniform lateral distribution the applied sample and possibly also has the other other functions mentioned. However, it is also possible to arrange a special layer for each individual function, in which case a material according to the invention besides the layer substrate
jo ger beispielsweise vier Schichten aufweist. Andererseits kann eine Schicht auch zwei oder drei Funktionen und eine weitere Schicht die dritte Funktion durchführen. Auch ist es möglich, mehr als nur eine Schicht zu einem bestimmten Zweck zu verwenden, d. h_ es ist beispiels-jo ger has, for example, four layers. on the other hand One layer can also perform two or three functions and another layer can perform the third function. It is also possible to use more than one layer for a specific purpose, i.e. h_ it is example
3s weise möglich, zwei oder mehrere einander benachbarte Schichten als Reagenzschichten zu verwenden.3s possible, two or more adjacent ones Layers to be used as reagent layers.
Die Schicht mit der Ausbreitfunktion ist die vom Schichtträger entfernteste Schicht und die Schicht, auf die die zu analysierende Probe, z. B. einer Blutprobe aufgebracht wird. In typischer Weise wird die zu analysierende Probe auf die Schicht mit der Ausbreitfunktion mittels einer automatisch arbeitenden Verteilervorrichtung aufgebracht, welche derart aufgebaut ist. daß sie einen kleinen Tropfen Flüssigkeit an der gewünschten Stelle auf die oberste Schicht des Analyseelementes aufzubringen vermag.The layer with the spreading function is the layer furthest away from the substrate and the layer on top which the sample to be analyzed, e.g. B. is applied to a blood sample. Typically, that becomes too analyzing sample on the layer with the spreading function by means of an automatically operating distribution device applied, which is constructed in such a way. that they put a small drop of liquid on the able to apply the desired location on the top layer of the analysis element.
Die Schicht mit der Ausbreitfunktion soll den Tropfen gleichförmig in lateraler Richtung verteilen. Die Bedeutung dieser Schicht besteht darin, die Tendern einer »Ring«-Formation in der Reagenzschicht de: Materials zu verhindern. Das Phänomen der »Ring« Formation wird beispielsweise in den US-PS 30 36 89! und 35 26 480 beschrieben. Werden demzufolge Trop fen einer zu analysierenden Probe direkt auf eim Reagenzschicht aufgetragen, so bilden sie durch lateral Ausbildung einen »Ring«, wobei eine vermindert Konzentration an Test-Reagenz im Zentrum des Ringe auftritt und eine erhöhte Konzentration in de Peripherie des Ringes. Dies führt zu einer ungleichföi The layer with the spreading function is intended to distribute the drop uniformly in the lateral direction. The importance of this layer is to prevent the tenders of a "ring" formation in the reagent layer of the material. The phenomenon of the "ring" formation is for example in US-PS 30 36 89! and 35 26 480. If, accordingly, drops of a sample to be analyzed are applied directly to a reagent layer, they form a "ring" through lateral formation, with a reduced concentration of test reagent in the center of the ring and an increased concentration in the periphery of the ring. This leads to an imbalance
fio migen Farbentwicklung, die wiederum eine quantitativ Messung auf spektrophotometrischem Wege verhh dert shaped color development, which in turn prevents quantitative measurement by spectrophotometric means
Im Falle einer erfmdungsgemäßen Materials erfol] somit praktisch die gesamte laterale Bewegung diIn the case of a material according to the invention thus practically the entire lateral movement di
Probe in der Schicht mit der Ausbreitfunktion, so da wenn die Probe die Reagenzschicht erreicht sie sii nicht weiter lateral ausbreitet und keine ungleichförn ge Verteilung des Test-Reagenzes mehr erfolgt.Sample in the layer with the spreading function, so there when the sample reaches the reagent layer it does not spread further laterally and is not unevenly shaped ge distribution of the test reagent takes place.
Im Falle eines erfindungsgemäßen Materials beeinflußt eine Veränderung des Probenvolumens, das auf das Material aufgebracht wird, den Durchmesser des erzeugten Farbfleckens in der Reagenzschicht. Das Flüssigkeitsvolumen pro Flächeneinheit, das die Reagenzschicht erreicht, bleibt jedoch praktisch konstant, unabhängig von Veränderungen im Volumen der aufgebrachten Probe. Infolgedessen wird die Dichte des Farbtones, der in der Reagenzschicht durch die farbbildende Reaktion erzeugt wird, durch eine Veränderung der Größe des auf das Material aufgebrachten Tropfens nicht merklich beeinflußt und der Farbton ist lediglich abhängig von der Konzentration des Bestandteiles, der die farbbildende Reaktion eingeht. Infolgedessen ist es bei Verwendung eines erfinsungsgemäßen Materials nicht erforderlich. Tropfen gleicher Größe auf das Material aufzubringen oder die Größe der aufgebrachten Tropfen zu bestimmen, um eine quantitative Analyse durchführen zu können.Affected in the case of a material according to the invention a change in the volume of sample that is applied to the material, the diameter of the generated color stain in the reagent layer. The volume of liquid per unit area that the reagent layer reached, but remains practically constant regardless of changes in the volume of the applied sample. As a result, the density of the hue produced in the reagent layer by the color-forming reaction is generated by changing the size of the material applied Droplets are not noticeably affected and the hue is only dependent on the concentration of the component that enters into the color-forming reaction. As a result, when using a according to the invention material not required. To apply drops of the same size to the material or to determine the size of the drops applied in order to be able to carry out a quantitative analysis.
Hat die poröse Schicht oder eine Schicht des Schichtverbandes oder der Schichtverband die Funktion einer Filterschicht, so bedeutet dies, daß aus der Probe Bestandteile abfiltriert werden sollen, welche die farbbildende Reaktion in der Reagenzschicht stören würden oder welche die später durchzuführenden spektrophotometrischen Messungen behindern wurden. So kann beispielsweise im Falle eines für die Analyse von Blutbestar.dteilen bestimmten Materials eine Filterschicht dazu dienen, rote Blutkörperchen zu entfernen, jedoch das Serum in die darunterliegende Schicht durchzulassen. Eine solche Filterschicht kann aus irgendeinem Stoff aufgebaut sein, der einen ausreichenden Porositätsgrad für die zu analysierende Probe aufweist, wobei die optimale Porosität von dem speziellen Verwendungszweck des analytischen Materials abhängt. Soll das erfindungsgemäße Material, z. B. in Form eines endiossen Bandes, für die spektrophotrimetrische Analyse von Blut verwendet werden, so hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn eine Filterschichtvorhanden ist. die eine Porengröße von 1 bis 5 Mikron aufweist und die Blutkörperchen abzufiUrieren vermag, welche in typischer Weise eine Größe von etwa 7 bis 30 Mikron aufweisen und welche das Serum passieren läßt. Eine Filterschicht mit einer Porengröße, die zu klein ist. kann die Verwendbarkeit des Materials beschränken, beispielsweise deshalb, weil sie den Durchtritt von Blutproteinen verhindert, und zwar im Falle solcher analytischer Teste, bei denen es wichtig ist. daß diese Blutproteine die Reagenzschicht erreichen. If the porous layer or a layer of the layer structure or the layer structure has the function of a filter layer, this means that components are to be filtered off from the sample which would interfere with the color-forming reaction in the reagent layer or which would hinder the spectrophotometric measurements to be carried out later. For example, in the case of a material intended for the analysis of blood specimens, a filter layer can serve to remove red blood cells but allow the serum to pass into the layer below. Such a filter layer can be constructed from any material which has a sufficient degree of porosity for the sample to be analyzed, the optimum porosity depending on the particular application of the analytical material. If the material according to the invention, for. B. in the form of an endless tape, are used for the spectrophotrimetric analysis of blood, it has proven to be useful if a filter layer is present. which has a pore size of 1 to 5 microns and is able to freeze blood cells, which are typically about 7 to 30 microns in size and which allows the serum to pass through. A filter sheet with a pore size that is too small. may limit the usefulness of the material, for example because it prevents the passage of blood proteins in the case of such analytical tests where it is important. that these blood proteins reach the reagent layer.
Ist ein erfindungsgemäßes Material für eine spektrophotometrische Analyse, bei der Reflexionstechniken angewandt werden, bestimmt, so kann es eine Schicht enthalten, die die Funktion einer Reflexionsschicht hat und einen geeigneten Hintergrund für spektrophotometrische Messungen durch die Schichtträgerseite des Materials bildetIs a material according to the invention for spectrophotometric analysis using reflection techniques are applied, it may contain a layer which has a function of a reflective layer and a suitable background for spectrophotometric measurements through the support side of the Material forms
Die Reflexionsschicht stellt dabei eine poröse Schicht dar, damit Bestandteile der zu analysierenden Probe diese Schicht passieren und in die Reagenzschicht gelangen können. Die Reflexionsschicht soll dabei weiß sein, um einen wirksamen Hintergrund für die Reflexionsmessungen zu bilden.The reflective layer represents a porous layer, thus components of the sample to be analyzed can pass this layer and get into the reagent layer. The reflective layer should be white to provide an effective background for the reflectance measurements.
Im Falle eines erfindungsgemäßen Materials für die Analyse von Blut wird der Durchtritt der Blutkörperchen durch die Filterschicht blockiert, weshalb sie die spektrophotometrischen Messungen nicht stören, da diese durch den Schichtträger erfolgea wobei die reflektierende Schicht als weißer Hintergrund dient.In the case of a material according to the invention for the Analysis of blood will block the passage of blood cells through the filter layer, which is why they are the do not interfere with spectrophotometric measurements, as these are carried out through the layer support reflective layer serves as a white background.
Bei Verwendung eines ungebrauchten erfindungsgemäßen Materials des für Reflexionsmessungen bestimmten Typs erfaßt das Photometer lediglich etwa 1 % der auf das Material auftreffenden Energie. Dieses 1% einfallender Strahlung dient dann als Vergleichswert (100%) für nachfolgende Reflexionsmessungen mit dem Material, auf welches eine Probe aufgebracht wurde.When using an unused material according to the invention that is intended for reflection measurements Type, the photometer only records about 1% of the energy hitting the material. This 1% incident radiation then serves as a comparison value (100%) for subsequent reflection measurements with the Material to which a sample has been applied.
Bei der Auswertung des gleichen Materials im Falle von Durchgangsmessungen erfaßt das Photometer etwa 1.5 bis 2% der auf das mehrschichtige Material auffallenden Energie. Wird die Dicke der im vorstehenden beschriebenen Ausbreitschichten um etwa die Hälfte vermindert, so erhöht sich die Durchlässigkeit auf etwa 4% und im Falle von Materialien mit mikrokristallinen Cellulose-Ausbreitschichten einer Dicke von etwa 100 bis 300 Mikron erhöht sich die Durchlässigkeit auf ungefähr 20% der einfallenden Strahlung. Infolgedessen werden bessere Signal-Geräuschwerte dann erhalten, wenn als Besttmmungsmethode die Durchlässigkeitsmethode angewandt wird, weshalb es in vielen Fällen gegebenenfalls vorteilhafter sein kann, diese Bestimmungsmethode anzuwenden.When evaluating the same material in the case of continuity measurements, the photometer records approximately 1.5 to 2% of the energy incident on the multilayer material. If the thickness of the above The spreading layers described are reduced by about half, so the permeability increases about 4% and in the case of materials with microcrystalline cellulose spreading layers of a thickness of about 100 to 300 microns the transmission increases to about 20% of the incident radiation. Consequently better signal-to-noise values are obtained if the permeability method is used as the determination method is used, which is why it may be more advantageous in many cases to use this method of determination apply.
Abgesehen von den beschriebenen spektronhotometrischen Bestimmungsmethoden können in vorteilhafter Weise auch noch andere Methoden der Spektrophotometrie zur Durchführung der Analyseverfahren angewandt werden. Zu erwähnen ist beispielsweise die Fluorezenz-Spektrophotometrie, in welchem Falle das Reaktionsprodukt der Probe mit einem Test-Reagenz aus einer fluoreszierenden Verbindung besteht und die Bestimmung der fluoreszierenden Verbindung mit einer Strahlung erfolgt, welche das Reaktionsprodukt zum Fluoreszieren bringt. Weitere Formen der Spektrophotometrie. die angewandt werden können, sind solche, bei denen eine Strahlung angewandt wird, die von sichtbarem Licht verschieden ist. z. B. ultraviolette Strahlung oder infrarotes Licht.Apart from the described spectronhotometric Determination methods can advantageously also use other methods of spectrophotometry are used to carry out the analytical procedures. Mention should be made, for example, of the Fluorescence spectrophotometry, in which case the reaction product of the sample with a test reagent consists of a fluorescent compound and the determination of the fluorescent compound with a Radiation occurs, which causes the reaction product to fluoresce. Other forms of spectrophotometry. which can be applied are those to which radiation is applied that of visible light is different. z. B. ultraviolet radiation or infrared light.
Ein Beispiel für eine Schicht, welche die Funktion einer Ausbreitschicht sowie einer Filterschicht hat und die des weiteren gleichzeitig als reflektierende Schicht dient, ist eine sog. »Blush-Polymer-Schicht«. Derartige Schichten können (vergl. H. F. Payne »Organic Coating Technology«. Verlag John Wiley and Sons. New York. 1954, Band 1. Seite 414) auf einem Träger dadurch erzeugt werden, daß man ein Polymer in einer Mischung von zwei Flüssigkeiten löst, wobei die eine Flüssigkeit ein gutes Lösungsmittel für das Polymer ist. wohingegen die andere Flüssigkeit, die einen vergleichsweise höheren Siedepunkt besitzt, ein Nichtlösungsmittel für das Polymer ist oder zumindest ein schlechtes Lösungsmittel, worauf die Polymerlösung auf den Träger aufträgt und auftrocknet Da das gute Lösungsmittel für das Polymer aufgrund seines niedriger Siedepunktes schneller verdampft reichert sich da; Polymer in dem Maße in der Flüssigkeit an. die eir schlechtes Lösungsmittel oder ein Nichtlösungsmitte für das Polymer ist indem die Verdampfung fortschrei tet was dazu führt daß das Polymer in Form feinei Partikeln ausgeschieden wird und auf dem Träger eini haftende poröse Schicht bildet. Zur Herstelluni derartiger Polymerschichten können die verschieden sten Polymeren verwendet werden, z. B. Polycarbonate Polyamide und Celluloseester. An example of a layer which has the function of a spreading layer and a filter layer and which also serves as a reflective layer at the same time is a so-called "blush polymer layer". Such layers can (cf. HF Payne "Organic Coating Technology". Verlag John Wiley and Sons. New York. 1954, Volume 1. Page 414) be produced on a carrier by dissolving a polymer in a mixture of two liquids, the one liquid being a good solvent for the polymer. whereas the other liquid, which has a comparatively higher boiling point, is a non-solvent for the polymer or at least a bad solvent, whereupon the polymer solution is applied to the carrier and dries up ; Polymer to the extent in the liquid. which is a poor solvent or a non-solvent for the polymer in that evaporation proceeds, which leads to the polymer being precipitated in the form of fine particles and forming an adhering porous layer on the support. For the production of such polymer layers the most varied of polymers can be used, for. B. Polycarbonates, polyamides and cellulose esters.
Anstelle einer »Blush-Polymer-Schicht«, die dii Funktionen der Proben-Ausbreitung und Filtratioi ausübt sowie den notwendigen Reflexionshintergruni für Reflexionsmessimgen darstellt kann eine ή entsprechender Weise wirksame Schicht dadurc!Instead of a "blush polymer layer" that dii Functions of specimen spread and filtratioi as well as the necessary reflection background for reflection measurements can be a ή correspondingly effective layer dadurc!
ίοίο
erzeugt werdea daß man auf die Reagenzschicht eine dünne Schicht einer mikroporösen Filtermembran auflaminiert. Derartige Filtermembranen bestehen aus sog. »Blush-Polymeren«. z. B. aus Celluloseestern, und enthalten Poren mikroskopischer Größe. Zur Herstellung derartiger Schichten ist eine Vielzahl von Stoffen verschiedener Porengrößen im Handel erhältlich.produced by placing a thin layer of a microporous filter membrane on top of the reagent layer laminated on. Such filter membranes consist of so-called "blush polymers". z. B. from cellulose esters, and contain microscopic pores. A large number of materials are used to produce such layers various pore sizes available in stores.
Weist das erfindungegemäße: Material eine einzige Schicht auf. welche die Funktion der Proben- Ausbreitschicht, die Funktion einer Filterschicht und die Funktion einer reflektierenden Schicht aufweist, so kann das Material z. B. in Form eines Bandes, aus lediglich zwei Schichten und dem Schichtträger bestehen, da außer der Schicht mit der Funktion einer Ausbreitschicht, einer Filterschicht und einer reflektierenden Schicht nur noch die Reagenzschicht absolut erforderlich istIf the according to the invention: material has a single layer. which has the function of the sample spreading layer, the function of a filter layer and the function of a reflective layer, the material can e.g. B. in the form of a tape, consist of only two layers and the substrate, since apart from the layer with the function of a spreading layer, a filter layer and a reflective layer, only the reagent layer is absolutely necessary
Es kann jedoch auch vorteilhaft sein. Materialien zu verwenden, die eine Schicht aufweisen, die als Filterschicht und reflektierende !Schicht wirkt, und eine besondere Schicht, die die Funknion einer Proben-Ausbreitschicht hat oder die drei separate Schichten aufweisen, welche die Funktionen der Proben-Ausbreitung, der Proben-Filtration bzw. der Lichtreflexion ausüben. In diesem F die werden die Schichten derart auf den Schichtträger aufgetragen, daß die Proben-Ausbreitschicht die vom Schichtträger entfernteste Schicht ist worauf die Filterschicht foigt und dann die reflektierende Schicht und schließlich die Reagenzichicht However, it can also be beneficial. To use materials that have a layer that acts as a filter layer and reflective layer, and a special layer that has the function of a sample spreading layer or that have three separate layers that have the functions of sample spreading, sample filtration or exercise the light reflection. In this F which the layers are so deposited on the substrate, that the sample-spreading layer most distant from the substrate layer is Foigt whereupon the filter layer and the reflective layer, and finally, the reagent ichicht
Ein Beispiel für eine Schacht, die sowohl als Filterschicht wie auch als reflektierende Schicht wirksam ist. ist eine Schicht aus Tkandioxid oder Bariumsulfat, dispergiert in einem Bindemittel, ζ. Β Celluloseacetat Polyvinylalkohol oder Gelatine. Eine solche Schicht hat sich als besonders wirksam in einem Material erwiesen, das für die Analyse von Blut bestimmt ist da das Material die Blutkörperchen wirksam abzufiltrieren vermag, während die Schicht das Serum hindurchläßt, wobei sie gleichzeitig einen wirksamen weißen Hintergrund für spektrophotometrische Messungen durch den Schichtträger liefertAn example of a shaft, which is effective as well as a reflecting layer both as a filter layer. is a layer of tkandioxid or barium sulfate, dispersed in a binder, ζ. Β Cellulose acetate, polyvinyl alcohol or gelatin. Such a layer has been found to be particularly effective in a material intended for the analysis of blood because the material is able to effectively filter out the blood cells while the layer allows the serum to pass through, while at the same time providing an effective white background for spectrophotometric measurements through the support supplies
Eine besonders vorteilhafte Schicht mit der Funktion einer Ausbreitschicht für die Analyse von Blut ist eine Schicht, bestehend aus einer Dispersion von Diatomeenerde in einem Bindemittel, z. B. Celluloseacetat. Diatomeenerde hat sich als außerordentlich wirksam für die gleichförmige Verteilung di:s Blutes in lateraler Richtung erwiesen. Vorteilhalte Proben-Ausbreitschichten können des weiterem beispielsweise aus mikrokristallinen kolloidalen Produkten hergestellt werden, die sich entweder von natürlich vorkommenden oder synthetischen polymeren Stoffen ableiten. Derartige mikrokristalline Stoffe werden beispielsweise von O. A. B a 111 s t a in dem Aufsatz »Colloidal Macromolecular Phenomena. Teil IL Novel Microcrystals of Polymers«, veröffentlicht im journal of Applied Polymer Science, Band II, Seilten 481-498 (1967), beschrieben. Mikrokristalline Cellulose, die zur Herstellung derartiger Schichten verwendbar ist ist ferner im Handel erhältlich. A particularly advantageous layer with the function of a spreading layer for the analysis of blood is a layer consisting of a dispersion of diatomaceous earth in a binder, e.g. B. cellulose acetate. Diatomaceous earth has proven to be extremely effective for the uniform distribution di: s proven blood in the lateral direction. Advantageous sample spreading layers can furthermore be produced, for example, from microcrystalline colloidal products which are derived either from naturally occurring or synthetic polymeric substances. Such microcrystalline substances are described, for example, by OA B a 111 sta in the article “Colloidal Macromolecular Phenomena. Part IL Novel Microcrystals of Polymers, published in the journal of Applied Polymer Science, Volume II, Seilten 481-498 (1967). Microcrystalline cellulose, which can be used to produce such layers, is also commercially available.
Vorteilhafte Ergebnisse werden des weiteren dann erhalten, wenn eine Proben-Ausforeitschicht verwendet wird, die aus inerten sphärischen Partikeln gleichförmiger Größe in einer Matrix eines Bindemittels, welches die Partikeln an die unterliegende Schicht bindet uifgebaut ist Beispiele für derartige sphärische Partikeln sind Kügelchen aus Glas und polymere Kunstharzkügelchen. Als vorteilhafte Bindemittel füll derartige Kügelchen naben sich beispielsweise Gelatin«] und Polyvinylalkohol erwiesen. Das Bindemittel sol dabei nach Möglichkeit in geringen Mengen verwende werden, so daß vermieden wird, daß ein wesentlicheij Anteil des Porenvolumens, das durch die sphärischen Partikeln erzeugt w ird, gefüllt wird. Advantageous results are furthermore obtained when a sample cutout layer is used which is composed of inert spherical particles of uniform size in a matrix of a binder which binds the particles to the underlying layer.Examples of such spherical particles are beads made of glass and polymer Synthetic resin beads. Gelatin and polyvinyl alcohol, for example, have proven to be advantageous binders for filling such spheres. The binder should be used in small quantities if possible, so that it is avoided that a substantial proportion of the pore volume that is generated by the spherical particles is filled.
Eine Ausbreitschicht aufgebaut aus sphärischen Partikeln gleichförmiger Größe kann Vorteile irr] Vergleich zu einer porösen Polymerschicht wie] beispielsweise einer sog. »Blush-Polymerschicht«, auf weisen. Eine derartige Schicht vermag beispielsweise! einen Bluttropfen außerordentlich rasch gleichförmig] und reproduzierbar auszubreiten, und zwar derart rasch daß das Ausbreiten oder Verteilen beendet ist bevor| eine in Betracht zu ziehende Diffusion von Blutkomno nenten in benachbarte Schichten des erfindungsge ,a ßen Materials erfolgen kann. Infolgedessen wird eine| sehr gleichförmige Konzentration der Probenbestand teile in der Reagenzschicht erreicht und eine gleichför mige Verfärbung, die die Grundlage für die Analyse! bildet. Während Blutkörperchen gelegentlich zu eine Verstopfung von porösen Polymerschichten führen können, tritt eine solche Verstopfung nicht auf. wenn die Proben-Ausbreitschicht aus sphärischen Partikeln in einer Matrix eines Bindemittels besteht. Durch Verwen dung von sphärischen Partikeln gleichförmiger Größe werden somit besonders vorteilhafte Ergebnisse erhal ten. da diese Partikeln ein angemessenes odei ausreichendes Volumen von Poren erzeugen, während sie die Zwischenräume auf einen relam engen Bereich begrenzen. Dies führt zu einem Stillstand der Ausbrei lung des Blutes, wenn die Zw ischenräume des Bereiches auf den die Probe aufgebracht worden ist vollständig gefüllt sind, wobei gleichzeitig eine rasche Drainage de Plasmas in die darunterliegende Schicht ermöglich wird, wenn der AusbreitTozeß beendet worden ist E hat sich gezeigt, daß sphärische Partikeln einer Größe von etwa 80 bis 120 Mikron besonders vorteilhaft dann sind, wenn die Ausbreitschicht bei einer Blutanalyse zur Ausbreitung von Bluttröpfchen dient. Ein auf eine solche Schicht aufgebrachter Bluttropfen breitet sich in wenigen Sekunden zu einer gleichförmigen kreisrunden Flache aus. wobei die nach dem Ausbreiten bedeckte Fläche direkt proportional dem Probenvolumen istA spreading layer made up of spherical particles of uniform size can have advantages irr] Compared to a porous polymer layer such as a so-called "blush polymer layer", for example point. Such a layer can, for example! a drop of blood becomes uniform extremely quickly] and reproducibly, and so quickly that the spreading or spreading is finished before | a diffusion of blood komno to be considered nents in adjacent layers of the invention, a ßen material can be done. As a result, a | very uniform concentration of the sample components is achieved in the reagent layer and a uniform concentration moderate discoloration which is the basis for analysis! forms. While blood cells occasionally cause clogging of porous polymer layers such clogging does not occur. if the Sample spreading layer consists of spherical particles in a matrix of a binder. By using The formation of spherical particles of uniform size thus gives particularly advantageous results since these particles create an adequate or sufficient volume of pores while they keep the gaps on a relam narrow area limit. This leads to a standstill in the expansion of the blood when the spaces between the area to which the sample has been applied are completely filled, with rapid drainage at the same time Plasmas into the underlying layer is enabled when the spreading process has been completed E It has been found that spherical particles of a size of about 80 to 120 microns are particularly advantageous are when the spreading layer is used for a blood analysis Propagation of blood droplets is used. A drop of blood applied to such a layer spreads in a few seconds to a uniform circular surface. which covered after spreading Area is directly proportional to the sample volume
In vorteilhafter Weise kann der Ausbreitschicht eine erfindungegemäßen Materials z. B. zusätzlich zu den sphärischen Partikeln, noch eine geringe Menge einer oberflächenaktiven Verbindung zugesetzt werdea um den Ausbreitprozeß weiter zu beschleunigen Advantageously, the spreading layer can be a material according to the invention, for. B. in addition to the spherical particles, a small amount of a surface-active compound is added to further accelerate the spreading process
Außer den beschriebenen Schichten kann ein erfindungsgemäßes Material noch weitere Schichten aufweisen. So ist es beispielsweise möglich, direkt über der Reagenzschicht zusätzlich eine Dialyseschich anzuordnen. Eine solche Schicht kann beispielsweise bei der Analyse des Glucosegehaltes des Blutes von Vortei sein, da eine solche Schicht den Durchtritt von hochmolekularen Proteinen verhmdeit, welche die Glucoseanalyse stören könnten. Zur Abtrennung von hochmolekularen Stoffen von niedrigmotekutaren Stof fen eignen sich beispielsweise semipermeable Ceflulosemembranen. die deshalb als Dialyseschichten geeigne smd. Derartige Schichten wirken dabei nach einem anderen Mechanismus als die porösen Polymerschichten, wie z. B. die »Blush-Polymerschichten«, die hauptsächlich wie ein Sieb oder Gitter wirken, in welchem die Poren den Durchtritt von Lösungen und kleinen Partikeln ermöglichea jedoch den DurchtrittIn addition to the layers described, a material according to the invention can also have further layers exhibit. For example, it is possible to go directly to to arrange a dialysis layer in addition to the reagent layer. Such a layer can be used, for example the analysis of the glucose content of the blood be of advantage, since such a layer allows the passage of High molecular weight proteins, which could interfere with the glucose analysis. For the separation of high molecular weight substances of low molecular weight substances For example, semipermeable ceflulose membranes are suitable. which are therefore suitable as dialysis layers smd. Such layers act according to a different mechanism than the porous polymer layers, such as. B. the "blush polymer layers" that mainly act like a sieve or grid, in which the pores allow the passage of solutions and however, allow small particles to pass through
von Partikeln eines größeren Durchmessers blockieren.block of particles of a larger diameter.
Die erfindungsgemäßen Materialien eignen sich zur Durchführung der verschiedensten chemischen Analysen, und zwar nicht nur auf dem Gebiete der klinischen Chemie, sondern vielmehr auch auf dem Gebiet dei chemischen Forschung allgemein sowie in chemischen Laboratorien, die den Ablauf chemischer Prozesse überwachen. Die erfindungsgemäßen Materialien eignen sich jedoch insbesondere für klinische Untersuchungen, und zwar für die Analyse von Körperflüssigkeiten, wie beispielsweise Blut und Urin, da hier oftmals eine große Anzahl von Analysen durchgeführt werden muß, Analysen oftmals wiederholt werden müssen und die Analysenergebnisse oftmals in einer sehr kurzen Zeitspanne nach Entnahme der Probe zur Verfügung stehen müssen. Im Falle einer Blutanalyse läßt sich beispielsweise ein erfindungsgemäßes Material, /.. B. in Form eines Bandes, derart ausgestalten, daß es für die quantitative Analyse von vielen Blutkomponenten, die routinemäßig ermittelt werden müssen, verwendet werden kann. So kann beispielsweise ein erfindungsgemäßes Material z. B. in Form eines Bandes, leicht zur Analyse solcher Blutkomponenten, wie Albumin, Bilirubin, Harnstoff-Stickstoff, Serumglutamin-Oxalessigsäure-Transaminase, Chlorid, Glucose. Harnsäure und alkalische Phosphatase verwendet werden, wie auch für andere Komponenten des Blutes, indem entsprechende Test-Reagenzien ausgewählt werden.The materials according to the invention are suitable for carrying out a wide variety of chemical analyzes, not only in the field of clinical chemistry, but rather also in the field of chemical research in general and in chemical laboratories that monitor the course of chemical processes. The materials according to the invention are, however, particularly suitable for clinical examinations, specifically for the analysis of body fluids such as blood and urine, since a large number of analyzes often have to be carried out here, analyzes often have to be repeated and the analysis results often in a very short time Time after taking the sample must be available. In the case of a blood analysis, a material according to the invention, for example, in the form of a tape, can be designed in such a way that it can be used for the quantitative analysis of many blood components that have to be routinely determined. For example, a material according to the invention, for. B. in the form of a tape, easy for the analysis of such blood components as albumin, bilirubin, urea nitrogen, serum glutamine-oxaloacetic acid transaminase, chloride, glucose. Uric acid and alkaline phosphatase can be used, as well as resistors r e components of the blood by appropriate test reagents are selected.
Bei der Blutanalyse unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Materials kann z. B. zunächst die Abtrennung der Blutkörperchen vom Serum erfolgen, beispielsweise durch Abzentrifugieren, worauf das Serum auf das Band aufgebracht wird. Die Abtrennung der Blutkörperchen ist jedoch nicht erforderlich, das das gesamte Blut direkt auf das Material aufgebracht werden kann, wobei die Blutkörperchen durch die Filterschicht abfiltriert werden. Die Gegenwart dieser Blutkörperchen auf dem Material stört die spektrophotometrischer Analyse nicht, wenn diese beispielsweise nach der Reflexionsmethode durchgeführt wird, da der Schichtträger und die Reagenzschicht für Licht durchlässig sind und das Licht von der porösen reflektierenden Schicht reflektiert wird. Ein besonderer Vorteil eines Materials nach der Erfindung besteht somit darin, daß es sowohl zur Analyse von Serum als auch zur Analyse von Blut verwendet werden kann.In the blood analysis using a material according to the invention, for. B. first the Separation of the blood cells from the serum take place, for example by centrifugation, whereupon the Serum is applied to the tape. However, the separation of the blood cells is not necessary, the entire blood can be applied directly to the material, with the blood cells passing through the Filter layer are filtered off. The presence of these blood cells on the material disrupts the spectrophotometric Analysis not, for example, if it is carried out using the reflection method, since the Layer support and the reagent layer are permeable to light and the light from the porous reflective layer is reflected. There is a particular advantage of a material according to the invention thus that it can be used for the analysis of serum as well as for the analysis of blood.
Zur Herstellung dr,- erfindungsgemäßen Materialien können die verschiedensten Test-Reagenzien verwendet werden, je nach dem, welche Komponente oder welche Komponenten einer zu analysierenden Testprobe ermittelt werden sollen und je nach der durchzufüh renden farbbildenden Reaktion. A wide variety of test reagents can be used to produce the materials according to the invention, depending on which component or which components of a test sample to be analyzed are to be determined and depending on the color-forming reaction to be carried out.
Bei der Blutanalyse kann die Bestimmung von Glucose beispielsweise dadurch erfolgen, daß d»e Reagenzschicht ein Ferricyanid oder eine Ferricyanidverbindung enthält und daß die Abnahme des gelben Farbtones ermittelt wird, welche durch Umsetzung des Ferricyanides mit Glucose erfolgt. Da hochmolekulare Proteine des Blutes zu einer gewissen Reduktion des Ferricyanides führen können und somit die Bestimmungsmethode für Glucose stören können, kann zur Vermeidung von auftretenden Schwierigkeiten eine Dialyseschicht des bereits beschriebenen Aufbaue: ·η dem Material angeordnet werden.In the blood analysis, glucose can be determined, for example, by the fact that d »e Reagent layer contains a ferricyanide or a ferricyanide compound and that the decrease in the yellow Color tone is determined, which takes place through conversion of the ferricyanide with glucose. Because high molecular weight Proteins in the blood can lead to a certain reduction in ferricyanide and thus interfere with the method for determining glucose Avoidance of occurring difficulties a dialysis layer of the structure already described: · η placed on the material.
Bei der Analyse von Harnsäure im Blut kann die Reagenzschicht beispielsweise aus einer Mischung von Kupfersulfat und Neocuprom, d.h. 2S-Dimethyl-1. 10-nhenanthrolin der Formel:When analyzing uric acid in the blood, the reagent layer can, for example, consist of a mixture of copper sulfate and neocupromium, ie 2S- dimethyl-1. 10-nhenanthroline of the formula:
cn,cn,
H1CH 1 C
dispergiert in einem Bindemittel, aufgebaut sein. Die Harnsäure verursacht eine Reduktion des Kupfer (II) zu Kupfer (I), welches dann mit dem Neocuproin einen farbigen Komplex bildet, wobei die Farbdichte direktdispersed in a binder. the Uric acid causes a reduction of copper (II) to copper (I), which then merges with neocuproin colored complex forms, the color density being direct
ι s proportional der Konzentration der Harnsäure ist.ι s is proportional to the concentration of uric acid.
Bei der Analyse des als Serum-Glutamin-Oxalessigsaure-Transaminase bekannten Enzyms kann beispielsweise eine Folge von Reaktionen durchgeführt werden Das genannte System katalysiert die Umwandlung von Glutaminsäure in Oxalessigsäurc bei einem pH-Wert von 7,4 und die Oxalessigsäure läßt sich durch eine Kupplungsreaktion mit dem Diazoniumsalz eines Farbstoffes, bekannt als »Fast Ponceau L« (Color Index No. C. I. 37 151), bestimmen. Um den Ablauf der erstenWhen analyzing the as serum glutamine oxaloacetic acid transaminase known enzyme, a sequence of reactions can be carried out, for example The aforementioned system catalyzes the conversion of glutamic acid to oxaloacetic acid at pH of 7.4 and the oxaloacetic acid can be through a coupling reaction with the diazonium salt of a Determine the dye known as "Fast Ponceau L" (Color Index No. C. I. 37 151). To the expiration of the first
is Reaktionsgleichung vor Ablauf der farbbildenden Kupplungsreaktion zu erleichtern, kann es vorteilhaft sein, die Reagenzien in zwei voneinander getrennten Schichten unterzubringen, um zu gewährleisten, daß für den Ablauf der ersten Reaktion eine ausreichendeto facilitate reaction equation is before the color-forming coupling reaction, it may be advantageous to use the reagents in two separate layers accommodate to ensure that sufficient for the sequence of the first reaction
ίο Zeitspanne zur Verfügung steht, bevor die zweite Reaktion ablaufen kann. So kann die Glutaminsäure in einer ersten Reagenzschicht untergebracht werden, die über einer zweiten Reagenzschicht angeordnet ist, welche das Salz von Fast Ponceau L enthält.ίο time is available before the second Reaction can take place. So the glutamic acid can be accommodated in a first reagent layer, the placed over a second reagent layer containing the Fast Ponceau L salt.
is Eine typische automatische Analysiervorrichtung, in der ein bandförmiges Material nach der Erfindung verwendet werden kann, weist in typischer Weise Vorrichtungsteile zur·= Abwickeln oder Abspulen des Bandes von einer Vorratsrolle auf sowie Vorrichtungsteile, die das Band an einem Probenverteiler vorbeiführen, durch welchen ein Tropfen der zu analysierenden Probe, z. B. ein Blut- oder Serumtropfen, auf die Oberfläche des Bandes aufgebracht wird, sowie Vorrichtungsteile, die das Band durch eine oderis a typical automatic analyzer, in which can be used a tape-shaped material according to the invention, typically has Device parts for = unwinding or unwinding the tape from a supply roll as well as device parts, which lead the tape past a sample distributor through which a drop of the to be analyzed Sample, e.g. B. a blood or serum drop, is applied to the surface of the tape, as well Device parts that the tape by one or
4s mehrere Entwicklungszonen führen und schließlich Vorrichtungsteile, durch welche das Band mittels einer Aufnahmewalze aufgespult wird. In den erwähnten Entwicklungszonen wird das Band solchen Bedingungen unterworfen, die den Ablauf einer farbbildenden Probe und einer Komponente der Reagenzschicht erleichtern. Dies bedeutet, daß das Band einer Konditionierung unterworfen wird, beispielsweise einer Erhitzung oder der Einwirkung von Wasser oder einem anderen Lösungsnvuel zur Beschleunigung oder Unterstützung des Ablaufes der erwünschten Reaktion. 4s lead several development zones and finally device parts through which the tape is wound up by means of a take-up roller. In the development zones mentioned, the tape is subjected to conditions which facilitate the flow of a color-forming sample and a component of the reagent layer. This means that the tape is subjected to conditioning, for example heating or the action of water or another level of solution in order to accelerate or support the course of the desired reaction.
Die analytischen Messungen erfolgen dann dadurch, daß das Band durch eine Zone geführt wird, in der spektrophotometrische Messungen durchgeführt werden können, beispielsweise im Falle der Anwendung einer Reflexionsspektrophotometrie eine Vorrichtung, mittels welcher ein Lichtstrahl durch den Schichtträger gerichtet wird, der dann zurück auf die anzeigenden Teile des Spek.rophotometers reflektiert wird. Bei Anwendung von reflexionsspektrophotometrischen The analytical measurements are then carried out in that the tape is passed through a zone in which spectrophotometric measurements can be carried out, for example in the case of the use of reflection spectrophotometry a device by means of which a light beam is directed through the support, which is then returned to the indicating Part of the spec.rophotometer is reflected. When using reflection spectrophotometric
6s Meßmethoden wird eine optische Interferenz durch Rückstände, beispielsweise Blutkörperchen, welche auf oder in den Schichten des Bandes verblieben sind, vermieden.6s measurement methods will cause optical interference Residues, such as blood cells, which are on or remained in the layers of the tape, avoided.
Eine andere spektrophotometrische Meßmethode, die angewandt werden kann, ist die Fluoreszenz-Spektrophotometrie. Zur Erzeugung von Vergleichsstandards können Tropfen gesättigter Lösungen der zu analysierenden Komponente benachbart zu dem Bezirk aufgebracht werden, auf den der Tropfen der zu analysierenden Probe aufgebracht wird, wodurch Differenzmessungen ermöglicht werden.Another spectrophotometric measurement method that can be used is fluorescence spectrophotometry. To generate calibration standards, drops of saturated solutions of the to to be applied adjacent to the area to which the drop is to be analyzed analyzing sample is applied, whereby differential measurements are made possible.
Die erfindungsgemäßen Materialien können in verschiedener Größe hergestellt werden. Im Falle von Bändern besitzt ein typisches Band beispielsweise eine Breite von 16 mm, das beispielsweise auf eine Spule aufgespult und in einer Kassette eingeschlossen sein kann.The materials of the invention can be made in various sizes. In case of Tapes, a typical tape has a width of 16 mm, for example, which is for example on a reel can be wound up and enclosed in a cassette.
Die automatisierten analytischen Systeme können so konstruiert sein, daß in ihnen nur ein einziger Typ eines Bandes verwendet werden kann oder aber die Vorrichtung kann so konstruiert sein, daß in ihr die verschiedensten Bänder verwendet werden können, und zwar entweder gleichzeitig oder nacheinander, wobei jedes Band die Reagenzien enthält, die für die Analyse einer bestimmten Komponente der zu analysierenden Probe erforderlich sind. Ein einziges analytisches Band kann des weiteren zur Analyse von zwei oder mehreren Komponenten einer Probe verwendet werden, wenn es Test-Reagenzien für die Durchführung der Analyse jeder der beiden Komponenten enthält, wobei die Test-Reagenzien in Mischung miteinander in einer Reagenzschicht vorliegen können oder in zwei oder mehreren, voneinander getrennten Reagenzschichten, so lange nur die Reagenzien derart ausgewählt sind, daß sie die Reaktion des jeweils anderen Reagens nicht stören.The automated analytical systems can be designed to include only a single type of Band can be used or the device can be constructed so that the a wide variety of tapes can be used, either simultaneously or sequentially, with each tape contains the reagents necessary for the analysis of a specific component of the to be analyzed Sample are required. A single analytical tape can also be used to analyze two or more Components of a sample are used when there are test reagents for performing the analysis contains each of the two components, the test reagents being mixed with one another in a Reagent layers can be present or in two or more separate reagent layers, so long as only the reagents are chosen so that they do not cause the reaction of the other reagent disturb.
Die Reagenzschicht kann gegebenenfalls auch in Form einer Mehrzahl oder Vielzahl paralleler, benachbarter Strifen verschiedener Zusammensetzung vorliegen, wobei jeder Streifen ein oder mehrere Test-Reagenzien enthält, die für die Durchführung einer Analyse einer speziellen Komponente der Probe bestimmt sind.The reagent layer can optionally also be in the form of a plurality or multiplicity of parallel, adjacent Strips of various compositions are available, with each strip having one or more test reagents that are intended for performing an analysis of a specific component of the sample.
Wie bereits dargelegt, braucht ein erfindungsgemäßes Material nicht die Form eines endlosen Bandes zu haben. Vielmehr können beispielsweise kleinere Abschnitte auf Karten, und zwar insbesondere Karten mit öffnungen, befestigt sein, weiche mittels besonderer Vorrichtungen für derartige Karten durch eine Proben-Auftragszone, eine oder mehrere Konditionierzonen, z. B. Zonen, in denen eine Einwirkung von Wärme oder eines Lösungsmittels erfolgt, und eine Zone, in welcher spektrophotometrische Messungen erfolgen, geführt werden. Auf einer solchen Karte kann eine Vielzahl verschiedener Materialien nach der Erfindung befestigt sein, wobei jedes Materia1 das zur Analyse einer bestimmten Komponente einer Probe erforderliche Reagenz enthält, so daß eine solche Kanc zur Durchführung einer Vielzahl von Testen verwendet werden kann.As already stated, a material according to the invention need not be in the form of an endless belt. Rather, for example, smaller sections can be attached to cards, in particular cards with openings, which can be passed through a sample application zone, one or more conditioning zones, e.g. B. Zones in which there is an action of heat or a solvent, and a zone in which spectrophotometric measurements are carried out. A large number of different materials according to the invention can be affixed to such a card, each material 1 containing the reagent required for the analysis of a particular component of a sample, so that such a kanc can be used for carrying out a large number of tests.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer Materialien im Schnitt, vergrößert, dargestellt. Im einzelnen sind dargestellt inVarious embodiments are shown in the drawing materials according to the invention in section, enlarged, shown. In detail are shown in
F i g. 1 eine Material, bestehend aus einem Schichtträger 10 mit einer darauf aufgetragenen Reagenzschicht 12, einer reflektierenden Schicht 14, welche einen weißen Hintergrund für Reflexionsmessungen durch den Schichtträger 10 liefert, eine Filterschicht 16 und eine Proben-Ausbreitschicht 18. Die Reagen/.schicht 12 kann beispielsweise aus einer Dispersion eines oder mehrerer Test-Reagenzien in einem Bindemittel, bcivr>ir>kwpi<;p Gelatine, bestehen, während jeder der Schichten 14,16 und 18 aus einer sog. »Blush-Polymer-Schicht« bestehen kann kann mit einer Porengröße, die jeweils der Funktion der einzelnen Schicht angepaßt ist; F i g. 2 ein Material, bestehend aus einem Schichtträger 20 mit einer Reagenzschicht 22 und einer Schicht 24, welche die Funktion hat, die aufzubringende Probe auszubreiten und sie zu filtern, und welche des weiteren einen geeigneten Hintergrund für Reflexionsmessungen durch den Schichtträger 20 ermöglicht. Die Schicht 24F i g. 1 a material consisting of a layer support 10 with a reagent layer applied thereon 12, a reflective layer 14, which has a white background for reflection measurements through provides the support 10, a filter layer 16 and a sample spreading layer 18. The reagent / .layer 12 can, for example, consist of a dispersion of one or more test reagents in a binding agent, bcivr> ir> kwpi <; p Gelatin, insist while each of the Layers 14, 16 and 18 made of a so-called "blush polymer layer" can exist with a pore size which is adapted in each case to the function of the individual layer; F i g. 2 a material consisting of a layer support 20 with a reagent layer 22 and a layer 24, which has the function of spreading the sample to be applied and filtering it, and which further allows a suitable background for reflection measurements through the layer carrier 20. Layer 24
ίο kann beispielsweise aus einer »Blush-Polymerschicht« bestehen, die auf die Schicht 22 aufgetragen wurde, oder einer Schicht einer mikroporösen Filtermernbran, welche auf die Schicht 22 auflaminiert worden ist;ίο can, for example, consist of a »blush polymer layer« which was applied to layer 22, or a layer of microporous filter membrane, which has been laminated to layer 22;
F i g. 3 ein Material aus einem Schichtträger 30, einer Reagenzschicht 32, einer Dialyseschicht 34, die aus einer semipermeablen Membranschicht gebildet wurde, und einer Schicht 36, z. B. einer »Blush-Polymerschicht« welche die Funktion des Ausbreitens der zu analysierenden Probe und der Filtration der Probe ausübt undF i g. 3 a material composed of a layer support 30, a reagent layer 32, a dialysis layer 34, which consists of a semipermeable membrane layer was formed, and a layer 36, e.g. B. a "blush polymer layer" which has the function of spreading the sample to be analyzed and filtering the sample, and
jo welche des weiteren einen geeigneten Hintergrund für Reflexionsmessungen d.rch den Schichtträger 30 liefert;jo which further provides a suitable background for Provides reflection measurements d.rch the substrate 30;
F i g. 4 ein Material, bestehend aus dem Schichtträger 40, einer ersten Reagenzschicht 42. einer zweitenF i g. 4 a material consisting of the layer support 40, a first reagent layer 42. a second
:5 Reagenzschicht 44. einer Schicht 46, die als Filterschicht und lichtreflektierende Schicht dient, und einer Proben-Ausbreitschicht 48. Die Schicht 46 kann beispielsweise aus einer Dispersion von Titandioxid in Celluloseacetat bestehen und die Schicht 48 kann beispielsweise aus einer Dispersion von Diatomeenerde in Celluloseacetat oder aus Glaskügelchen in Gelatine aufgebaut sein.: 5 reagent layer 44. a layer 46 serving as a filter layer and light reflective layer, and a sample spreading layer 48. Layer 46 may, for example consist of a dispersion of titanium dioxide in cellulose acetate and the layer 48 can, for example, consist of a dispersion of diatomaceous earth in cellulose acetate or of glass beads in gelatin.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.The following examples are intended to illustrate the invention in more detail.
Be ι sρ ie I 1Be ι sρ ie I 1
Auf einen 0.10 mm dicken Polyäthylenterephthalatschichtträger wurde eine Reagenzschicht, bestehend aus einer Dispersion von Kupfersulfat und Neocuproin in Gelatine derart aufgetragen, daß auf eine Trägerfläche von dm2 0.84 mg Kupfersulfat, 1,28 mg Neocuproin und 53,9 mg Gelatine entfielen.A reagent layer consisting of a dispersion of copper sulfate and neocuproin in gelatin was applied to a 0.10 mm thick polyethylene terephthalate support in such a way that 0.84 mg of copper sulfate, 1.28 mg of neocuproin and 53.9 mg of gelatin were applied to a support area of dm 2.
Auf die Reagenzschicht wurde dann eine Schicht aus mikroporösem Filtermaterial einer Dicke von 180 Mikron und einer durchschnittlichen Porengröbe von i,2 Mikron auflaminiert. Das Filtermaterial bestand aus einer im Handel erhältlichen mikroporösen Celluloseacetatnitratmembran. Die Membran wurde auf die Reagenzschicht dadurch auflaminiert, daß die Reagenzschicht zunächst zum Zwecke der Erweichung mehrere Sekunden lang der Einwirkung von Dampf ausgesetzt wurde, worauf die Filterschicht auf die Reagenzschicht aufgepreßt wurde. Die beiden Schichten wurden dann mittels einer Walze einem geringen Druck ausgesetzt.A layer of microporous filter material 180 thickness was then placed on top of the reagent layer Microns and an average pore size of 1.2 microns. The filter material consisted of a commercially available microporous cellulose acetate nitrate membrane. The membrane was laminated on the reagent layer by making the reagent layer first exposed to steam for several seconds to soften it whereupon the filter layer was pressed onto the reagent layer. The two layers were then exposed to low pressure by means of a roller.
Ein in dieser Weise hergestelltes bandförmiges Material eignet sich beispielsweise für die Bestimmung von Harnsäure im Blut, wobei das Vorhandensein von Harnsäure durch das Auftreten eines rosaroten Farbtones in der Reagenzschicht angezeigt wird.A strip-shaped material produced in this way is suitable, for example, for the determination of uric acid in the blood, the presence of uric acid being indicated by the appearance of a pinkish-red color Hue is displayed in the reagent layer.
do B e i s ρ i e 1 2do B e i s ρ i e 1 2
Es wurde ein weiteres bandförmiges Material für die Bestimmung von Harnsäure im Blut in der Beispiel 1 beschriebenen Weise hergestellt, mit der Ausnahme (χ; jedoch, daß als Bindemittel für die Reagenzschicht anstelle von Gelatine Polyvinylalkohol verwendet wurde. Der Polyvinylalkohol wurde dabei in einer Konzentration von 43,1 mg/dm2 verwendet.Another tape-like material for the determination of uric acid in blood was produced in the manner described in Example 1, with the exception (χ; however, that polyvinyl alcohol was used as a binding agent for the reagent layer instead of gelatin. The polyvinyl alcohol was used in a concentration of 43.1 mg / dm 2 used.
Es wurde weiteres bandiormiges Material für die Bestimmung von Chlorid im Blut in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise hergestellt, mit der Ausnahme jedoch, daß die Reagenzschicht aus einer Gelatineschicht bestand, in welcher Silberchromat dispergiert war. Dabei entfielen auf eine Trägerfläche von 1 dm2 53,9 mg Gelatine und 18,0 mg Silber. Das Vorhandensein von Chlorid in einer zu analysierenden Probe wird in diesem Falle durch Veränderung des Farbtones der Reagenzschicht von rötlich-braun nach gelb angezeigt.Another bandiormiges material for the determination of chloride in blood was prepared in the manner described in Example 1, with the exception, however, that the reagent layer consisted of a gelatin layer in which silver chromate was dispersed. 53.9 mg of gelatin and 18.0 mg of silver were allotted to a support area of 1 dm 2. The presence of chloride in a sample to be analyzed is indicated in this case by a change in the color of the reagent layer from reddish-brown to yellow.
Nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurde ein weiteres bandförmiges Material für die Bestimmung von Albumin im Blut hergestellt, wobei diesmal eine Reagenzschicht erzeugt wurde, die aus 4,66 ng Hydroxyphenylazobenzoesäure, dispergiert in 21.0 »ng eines Copolymeren aus Acrylsäure und 2-Acetoaceloxyäthylmethacrylat, jeweils bezogen auf eine Fläche von 1 dm2, bestand. Das Vorhandensein von Albumin in einer zu analysierenden Probe ergibt sich durch die Ausbildung eines rosa-orangen Farbtones in der Reagenzschicht.According to the method described in Example 1, another tape-shaped material for the determination of albumin in blood was produced, this time a reagent layer was produced, which consists of 4.66 ng of hydroxyphenylazobenzoic acid, dispersed in 21.0 ng of a copolymer of acrylic acid and 2-acetoaceloxyethyl methacrylate, each based on an area of 1 dm 2 existed. The presence of albumin in a sample to be analyzed results from the development of a pink-orange hue in the reagent layer.
Auf einen 0,10 mm dicken Polyäthylenterephthalatschichtträger wurde eine Reagenzschicht aus 3,15 mg Glucoseoxidase, 3,95 mg Peroxidase, 4,42 mg o-Dianisidinhydrochlorid und 215 mg Gelatine, jeweils pro 1 dm2 Trägerfläche, aufgetragen. Weiterhin wurde eine Aufschlämmung durch Vermischen von 12,0 g TiO2 und 50 ml einer 3 gew.-%igen Lösung von Celluloseacetat in Aceton und Verdünnen durch Zusatz von 80 ml einer Mischung aus gleichen Volumenteilen von Aceton und Xylol hergestellt. Die Aufschlämmung wurde dann auf die Reagenzschicht in einer Schichtstärke entsprechend 300 mg TiO2 und 37,2 mg Celluloseacetat, jeweils pro dm2, aufgetragen, wodurch eine Schicht erhalten wurde, die sowohl als Filterschicht wie auch als lichtreflektierende Schicht wirkte. Daraufhin wurde auf diese Schicht eine Ausbreitschicht aus einer Aufschlämmung von Diatomeenerde, Salicylsäure und Celluloseacetat in einer Mischung von 1,2 Volumenteilen Dichloräthan und 1 Volumenteil Aceton aufgetragen.A reagent layer of 3.15 mg glucose oxidase, 3.95 mg peroxidase, 4.42 mg o-dianisidine hydrochloride and 215 mg gelatin was applied to a 0.10 mm thick polyethylene terephthalate carrier, each per 1 dm 2 of carrier area. Furthermore, a slurry was prepared by mixing 12.0 g of TiO 2 and 50 ml of a 3% strength by weight solution of cellulose acetate in acetone and diluting by adding 80 ml of a mixture of equal parts by volume of acetone and xylene. The slurry was then applied to the reagent layer in a layer thickness corresponding to 300 mg TiO 2 and 37.2 mg cellulose acetate, in each case per dm 2 , whereby a layer was obtained which acted both as a filter layer and as a light-reflecting layer. A spreading layer of a slurry of diatomaceous earth, salicylic acid and cellulose acetate in a mixture of 1.2 parts by volume of dichloroethane and 1 part by volume of acetone was then applied to this layer.
Es wurden drei verschiedene bandförmige Materialien unter Verwendung verschiedener Konzentrationen an Diatomeenerde in der Ausbreitschicht hergestellt, wobei jedes hergestellte Band auf seine Fähigkeit, Blut auszubreiten, untersucht wurde. Auf jedes Band wurde eine 10 Mikroliter Probe Blut aufgetragen. Ermittelt wurde die Zeit, die das Blut benötigte, um vollständig in das Band zu diffundieren. Des weiteren wurde der Durchmesser des erzeugten Fleckens ermittelt und zwar durch den Schichtträger hindurch. Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:There were three different tape-shaped materials using different concentrations made of diatomaceous earth in the spreading layer, with each produced band being based on its ability to draw blood spread has been studied. A 10 microliter sample of blood was applied to each tape. Determined became the time it took for the blood to completely diffuse into the ligament. Furthermore, the The diameter of the spot produced is determined through the substrate. It became the get the following results:
Die in diesem Beispiel beschriebenen bandförmigen Materialien eignen sich für die Bestimmung des Glucosegehaltes des Blutes, wobei das Vorhandensein von Glucose durch die Bildung eines braunen Farbtones in der Reagenzschicht angezeigt wird.The tape-like materials described in this example are suitable for determining the Glucose content of the blood, the presence of glucose by the formation of a brown hue is displayed in the reagent layer.
Auf einen 0,10 mm dicken Polyäthylenterephthalatschichtträger wurde eine Reagenzschicht der in Beispiel 1 angegebenen Zusammensetzung aufgetragen, worauf auf die Reagenzschicht eine mikroporöse Filterschicht des in Beispiel 1 beschriebenen Typs auflaminiert wurde. Die mikroporöse Filterschicht diente als Filterschicht und als Schicht, die für die Durchführung von Reflexionsmessungen einen geeigneten Hintergrund lieferte. Auf die Filterschicht wurde dann eine Ausbreitschicht aufgetragen, wozu Glaskügelchen eines Durchmessers von 0,08 bis 0,012 mm in einem Verhältnis von 1 g Kügelchen zu 0,5 ml einer Lösung enthaltend 2,5 Gew.-% Gelatine und 0,01 Gew.-% einer oberflächenaktiven Verbindung, und zwar para-lsononylphenoxypolyglycidol mit 10 Glycidoleinheiten, vermischt wurden, worauf die erhaltene Aufschlämmung in Form einer dünnen Schicht auf die mikroporöse Filterschicht derart aufgetragen wurde, daß 1 g Kügelchen auf eine Fläche von 27 cm2 entfielen.A reagent layer of the composition given in Example 1 was applied to a 0.10 mm thick polyethylene terephthalate support, whereupon a microporous filter layer of the type described in Example 1 was laminated onto the reagent layer. The microporous filter layer served as a filter layer and as a layer that provided a suitable background for making reflectance measurements. A spreading layer was then applied to the filter layer, including glass beads with a diameter of 0.08 to 0.012 mm in a ratio of 1 g of beads to 0.5 ml of a solution containing 2.5% by weight of gelatin and 0.01% by weight. % of a surface active compound, namely para-isononylphenoxypolyglycidol having 10 glycidol units, was mixed, and the resulting slurry was coated in the form of a thin layer on the microporous filter layer so that 1 g of beads was per an area of 27 cm 2 .
Auf das erhaltene Material wurden dann 10 Mikroliter Blut aufgetragen, wobei sich ergab, daß diese 10 Mikroliter Blut in weniger als 1 Sekunde ausgebreitet wurden, und zwar zu einer kreisrunden Fläche von ungefähr 1 cm Durchmesser.10 microliters of blood was then applied to the material obtained, which was found to be 10 microliters of blood were spread in less than 1 second, to a circular area of about 1 cm in diameter.
Beispie! 7Example! 7th
Auf einen 0,18 mm dicken Polyäthylenterephthalatschichtträger wurde zunächst eine Reagenzschicht aus 2,15 mg Glucoseoxidase, 1,07 mg Peroxidase. 3,20 mg o-Dianisidinhydrochlordid und 215 mg Gelatine, jeweils pro dm2 Schichtträgcrfläche, aufgetragen. Auf die Reagenzschicht wurde dann eine mikroporöse Filtermembran, wie in Beispiel 1 beschrieben, auflaminiert.A reagent layer composed of 2.15 mg of glucose oxidase and 1.07 mg of peroxidase was first placed on a 0.18 mm thick polyethylene terephthalate support. 3.20 mg of o-dianisidine hydrochloride and 215 mg of gelatin, in each case per dm 2 of layer support area, were applied. A microporous filter membrane, as described in Example 1, was then laminated onto the reagent layer.
Bestimmt wurde die Einwirkung der Größe der zu analysierenden Probe auf die Fläche und die Reflexionsdichte des farbigen Fleckens, der in der Reagen/M'hicht erzeugt wurde, durch Einwirkung verschieden großer Proben einer Glucoselösung, die pro 100 ml destilliertes Wasser 100 mg Glucose enthielt.The effect of the size of the sample to be analyzed on the surface and the reflection density were determined of the colored stain that was created in the reagent / M'hicht by the action of different sizes Samples of a glucose solution that are distilled per 100 ml Water contained 100 mg glucose.
Die Ablesung der Reflexionsdichten erfolgte 5 Minuten nach Auftragender Proben auf das Material. Es wurden die in der folgenden Tabelle zusammengestellten Ergebnisse erhalten.The reflection densities were read 5 minutes after the samples were applied to the material. It the results compiled in the following table were obtained.
Probenmenge
in MikroliterSample amount
in microliters
Flecken-Bezirk
(mm2)Patch District
(mm 2 )
30
50
63
86
9230th
50
63
86
92
Reflexionsdichte Reflection density
0,66
0,71
0,70
0,65
0.700.66
0.71
0.70
0.65
0.70
Versuch
Nr.attempt
No.
Diatomeen-Diatoms
C'ltcC'ltc
Salicylsäure Salicylic acid
Cellulose
acetatCellulose
acetate
zeit in Sekundentime in seconds
(mg/dm2) (mg/dm?) (mg/dm2)(mg / dm 2 ) (mg / dm?) (mg / dm 2 )
1 3001,300
2 375
T 450 2,375
T 450
3,00
3,75
4.503.00
3.75
4.50
37,2
37,2
37,237.2
37.2
37.2
Diffusions Flecken fto Aus den erhaltenen Ergebnissen ergibt sich, daß die Reflexionsdichtewerte praktisch unabhängig von der Größe des aufgetragenen Tropfens waren. Die erhaltenen Ergebnisse zeigen demzufolge, daß ein erfindungsgemäßes Material eine quantitative Analyse einer Komponente einer zu analysierenden Probe ermöglicht, ohne, daß dabei die Notwendigkeit besteht, daß eine genau bestimmte Menge einer Probe auf das Material aufgebracht wird.Diffusion spots fto From the results obtained, it can be seen that the Reflection density values were practically independent of the size of the applied drop. The received Results show accordingly that a material according to the invention a quantitative analysis of a Component of a sample to be analyzed, without the need for a precisely defined amount of a sample is applied to the material.
26 41 3126 41 31
(Spot)-Durchmesser in cm(Spot) diameter in cm
1,05 1,00 1,001.05 1.00 1.00
Beispiel 8
Es wurden die folgenden Lösungen hergestellt:Example 8
The following solutions were made:
(a) eine Lösung aus 3,23 g einer bei niedriger Temperatur festwerdenden Agarose (Polysaccharid) in 70 ml einer 0,3mo!aren 2-Amino-2-hydroxymethyl-l,3-propandiol-Pufferlösung; (a) a solution of 3.23 g of agarose (polysaccharide) that solidifies at low temperature in 70 ml of a 0.3 molar 2-amino-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol buffer solution;
(b) eine Lösung aus 108 internationalen Einheiten von Glycerindihydrogenase, 108 mg menschlichen Serumalbumins, 108 mg Resazurin und 54 mg Diaphorase;(b) a solution made up of 108 international units from Glycerol dihydrogenase, 108 mg human serum albumin, 108 mg resazurin, and 54 mg Diaphorase;
(c) eine Lösung aus 54 mg Nicotamidadenindinucleotid in 10 m! einer 0,3molaren 2-AmiriO-2-hydroxymethyl-l,3-propandiol-Pufferlösung. (c) a solution of 54 mg nicotamide adenine dinucleotide in 10 m! a 0.3 molar 2-AmiriO-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol buffer solution.
Die beschriebenen Lösungen wurden miteinander vermischt und danach auf einen 0,254 mm dicken Cellulosetriacetatschichtträger derart aufgetragen, daß eine Fläche von 1 m2 bedeckt wurde.The solutions described were mixed with one another and then applied to a 0.254 mm thick cellulose triacetate layer support in such a way that an area of 1 m 2 was covered.
Die erhaltene Reagenzschicht wurde dann mit einer Ausbreitschicht des in Beispiel 1 beschriebenen Typs beschichtet.The resulting reagent layer was then coated with a spreading layer of the type described in Example 1 coated.
Auf die Oberfläche des hergestellten Materials wurden Tropfen einer wäßrigen Glycerinlösung mit verschiedenen Mengen von 50 bis etwa 500 mg Glycerin pro Deziliter aufgetragen. Nach dem Auftrocknen wurden die erzeugten fluoreszierenden Bezirke mittels eines Fluoreszenz-Spektrophotometers ermittelt, wobei sich erwies, daß die erzeugte Fluoreszenz proportional zur Konzentration des in der aulgebrachten Probelösung vorhandenen Glycerins war. Eine Erregung der fluoreszierenden Bezirke erfolgte mit einer Strahlung einer Wellenlänge von 540 nm, wobei eine Fluoreszenz bei 590 nm auftrat.Drops of an aqueous glycerol solution were placed on the surface of the material produced applied in various amounts from 50 to about 500 mg glycerine per deciliter. After drying the generated fluorescent areas were determined by means of a fluorescence spectrophotometer, wherein It was found that the fluorescence generated is proportional to the concentration of the sample solution applied glycerin was present. The fluorescent areas were excited with radiation a wavelength of 540 nm, with fluorescence occurring at 590 nm.
Zunächst wurden die folgenden Lösungen hergestellt:Initially, the following solutions were made:
(a) eine Lösung aus 107,6 internationalen Einheiten von Glycerin-dihydrogenase und 107,6 mg menschlichen Serumalbumins, gelöst in 20 ml einer 03molaren Glycin-Pufferlösung eines pH-Wertes von 9,6;(a) a solution of 107.6 international units of glycerol dihydrogenase and 107.6 mg of human Serum albumin, dissolved in 20 ml of a 03 molar glycine buffer solution at a pH value of 9.6;
(b) eine Lösung aus 2.150 g einer bei niedriger ίο Temperatur festwerdenden Agarose (Polysaccharid) in 70 ml einer 0,3molaren Glycin-Pufferlösung eines pH-Wertes von 9,6;(b) a solution of 2,150 g of an agarose (polysaccharide) that solidifies at low ίο temperature in 70 ml of a 0.3 molar glycine buffer solution with a pH of 9.6;
(c) 504 mg Nicotamidadeninucleotid in 10,7 ml einer 0,3molaren Glycin-Pufferlösung eines pH-Wertes von 9,6.(c) 504 mg of nicotamide adeninucleotide in 10.7 ml of a 0.3 molar glycine buffer solution of pH of 9.6.
Die Lösungen (a), (b) und (c) wurden bei 400C miteinander vermischt und derart auf einen Cellulosetriacetatschichtträger aufgetragen, daß eine Schichtfläche von 1 m2 bedeckt wurde. Diese Reagenzschicht wurde dann mit einer Ausbreitschicht wie in Beispiel \ beschrieben beschichtet.Solutions (a), (b) and (c) were mixed with one another at 40 ° C. and applied to a cellulose triacetate layer support in such a way that a layer area of 1 m 2 was covered. This reagent layer was then coated with a spreading layer as described in Example \.
Auf die Oberfläche des erhaltenen Materials wurden dann verschiedenen Mengen einer wäßrigen Lösung von Glycerin mit 50 mg Glycerin pro Deziliter Wasser aufgetragen. Nach dem Auftrocknen der aufgetragenen Proben innerhalb von 40 Minuten bei Raumtemperatur wurde das in der Reagenzschicht erzeugte Reaktionsprodukt durch Bestrahlung mit Licht einer Wellenlänge von 350 nm angeregt, wobei eine Fluoreszenz bei einerVarious amounts of an aqueous solution were then applied to the surface of the material obtained of glycerine applied with 50 mg glycerine per deciliter of water. After the applied Samples within 40 minutes at room temperature became the reaction product generated in the reagent layer by irradiation with light of one wavelength excited by 350 nm, with a fluorescence at a
Wellenlänge von 445 nm auftrat. Die Stärke der bei 445 nm erzeugten Fluoreszenz, die mit einem üblichen Fluoreszenz-Spektrophotometer gemessen wurde, erwies sich als proportional zur Konzentration des Glycerins in der Testprobe.Wavelength of 445 nm occurred. The strength of the fluorescence generated at 445 nm that with a usual Fluorescence spectrophotometer was measured, proved proved to be proportional to the concentration of glycerin in the test sample.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (19)
1.) ein für Flüssigkeiten impermeabler, lichtdurchlässiger Schichtträger (Fig. 1: 10; Fig.2: 20; Fig.3: 30; Fig.4: 40) weist auf einer seiner beiden Seiten mindestens eine Reagenzschicht (Fig. l:12;Fig.2:22;Fig.3:32;Fig. 4:42) mit einem Reagenz auf, das durch Reaktion mit einem Bestandteil der zu anpJysierenden Flüssigkeit eine Farbveränderung innerhalb der Rtagenzschicht bewirkt;1. Material for the quantitative spectrophotometric analysis of a liquid, consisting of several layers arranged on a layer support, characterized by the combination of the following features:
1.) a liquid-impermeable, translucent layer support (Fig. 1:10; Fig. 2:20; Fig. 3:30; Fig. 4:40) has at least one reagent layer on one of its two sides (Fig. 1: 12 ; Fig. 2:22; Fig. 3:32; Fig. 4:42) with a reagent which, by reacting with a constituent of the liquid to be analyzed, causes a color change within the reagent layer;
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8380 | Miscellaneous part iii |
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