DK160447B - Testmateriale, der er resistent mod krydsforurening mellem reaktantarealer, til bestemmelse af tilstedevaerelsen af to eller flere bestanddele i en vandig forsoegsproeve samt fremgangsmaade til fremstilling af materialet. - Google Patents

Description

DK 160447 B

Den foreliggende opfindelse angår et testmateriale, der er resistent mod krydsforurening mellem reaktantarealer, til bestemmelse af tilstedeværelsen af to eller flere bestanddele i en vandig forsøgsprøve, omfattende en stiv eller 5 halvstiv basisunderstøtning, et hydrofobt lag fastgjort til understøtningen og et særskilt responsivt reagens for hver af de nævnte bestanddele fastgjort til det hydrofobe lag med indbyrdes afstand, hvilke reagenser er inkorporeret med en hydrofil bærermatrix.

10 Den analytiske kemi har gjort store fremskridt, siden biokemien begyndte at træde frem som et primært videnskabeligt område, der kræver stadig mere komplicerede analytiske metoder og midler til løsning af problemer, som man aldrig tidligere har søgt at løse. Ligeledes har den medicinske videnskab 15 aktiveret væksten af den analytiske kemi på grund af ønskerne om både stor præcision og hastighed ved opnåelsen af resultater. Dette bemærkelsesværdige fremskridt er blevet yderligere fremskyndet af sådanne industrier som f.eks. bryggeriindustrien og den kemiske produktionsindustri.

20 Til tilfredsstillelse af behovene inden for disse ekspan derende teknologier er der blevet udviklet et enormt antal analytiske metoder, midler og apparater, herunder kemisk opløsningsteknik, automatiseret maskineri og de såkaldte reagensstrimler af "dypkog-aflæs"-typen.

25 Reagensstrimmel-testmaterialer finder udstrakt anvendel se til mange analytiske formål, især ved den kemiske analyse af biologiske væsker, hvilket skyldes deres forholdsvis ringe pris, deres lette anvendelighed og den hastighed, hvormed resultaterne opnås. Inden for medicinen kan talrige fysiologiske funktioner 30 f.eks. overvåges blot ved neddypning af reagensstrimler i en prøve af legemsvæske, f.eks. urin, og iagttagelse af et detek-terbart respons, f.eks. ændring af en farve eller en ændring i mængden af lys, som reflekteres fra eller absorberes af strimlen.

35 Sammen med sådanne reagensstrimler af "dyp-og-aflæs"-ty pen er der blevet fundet mange kemiske reaktioner til påvisning af bestanddele af 1egemsvæsker. Mange af disse frembringer et

DK 160447B

2 detekterbart respons, der er kvantitativt eller i det mindste semi-kvantitativt. Ved at måle det afgivne respons efter en forudbestemt tid kan analytikeren således ikke blot opnå en positiv indikation på nærværelsen af en bestemt bestand-5 del i en forsøgsprøve, men også en bedømmelse af, hvor meget der er til stede af bestanddelen. Sådanne strimler giver lægen et lettilgængeligt diagnostisk værktøj og evnen til at bedømme udstrækningen af en sygdom eller en unormal legemsfunktion.

10 Illustrerende eksempler på sådanne strimler, der fin-· der praktisk anvendelse, er produkter, der kan fås fra Ames Division of Miles Laboratories, Inc., under varemærkerne CLINISTIX ® , MULTISTIX ® , KETOSTIX ® N-MULTISTIX ®, DIAZTIX ®, DEXTROSTIX ®og andre. Testmaterialer såsom disse 15 omfatter sædvanligvis én eller flere bærermatrixer, f.eks. absorberende papir, hvori der er inkorporeret et bestemt reagens eller reagenssystem, der undergår en farveændring i nærværelse af en specifik bestanddel af en forsøgsprøve. Afhængigt af reaktantsystemet inkorporeret sammen med en bestemt 20 matrix kan disse materialer anvendes til påvisning af nærværelsen af glucose, ketonstoffer, bilirubin, urobilinogen, okkult blod, nitrit og andre stoffer. Den specifikke farveændring og intensiteten af den farve, der observeres inden for et specifikt tidsrum, efter at strimlen er bragt i kontakt 25 med prøven, indikerer nærværelsen af en bestemt bestanddel og dens koncentration i prøven. Nogle af disse testmaterialer og deres reaktantsysterner er beskrevet i US patentskrifterne nr. nr. 3.123.443 (CLINISTIX®), nr. 3.212.855 (KETOSTIX®), nr. 3.814.668, nr. 3.164.534 og nr. 2.981.606 (DIASTIX®), og 30 nr. 3.298.789, nr. 3.092.465, nr. 3.164.534 samt nr.

2.981.606 (DEXTROSTIX®).

Den foreliggende opfindelse finder anvendelse i forbindelse med de af de ovenfor beskrevne materialer, der har en bærermatrix, som bærer mere end ét reagens. En reagens-35 strimmel kan således omfatte tests for mere end én bestanddel i en bestemt flydende prøve. Eksempelvis kan en enkelt reagensstrimmel bestå af en reagensbærende bærermatrix, der giver re- 3

DK 160447 B

O

spons for glucose i urin, og en anden matrix, der er adskilt fra, men som ligger nær op ad den første, og som giver respons for ketoner, f.eks. acetoacetat. Et sådant produkt markedsføres af Ames Division under betegnelsen KETO-DIASTIX ®.

5 En anden reagensstrimmel, der markedsføres af Ames Division, N-MULTISTIX ® , indeholder otte ved siden af hinanden beliggende reagens-inkorporerede matrixer og tilvejebringer mulighed for analytiske målinger af pH, protein, glucose, ketoner, bilirubin, okkult blod, nitrit og urobilinogen.

10 Uanset de åbenbare, tidsbestemte fordele ved sådanne multiple testreagens strimler som de nævnte, kan forkert anven-delse deraf resultere i forkerte informationer. Disse midler til multiple analyser omfatter komplekse kemiske og katalytiske systemer, idet hver reagensmatrix indeholder et bestemt 15 reaktivt system, der giver respons for dets bestemte analysat.

Det er således muligt, såfremt reagensstrimlen anvendes for-r kert, at kemikalier kan transporteres af den flydende prøve, der analyseres, fra én bærermatrix på strimlen til en anden.

Skulle dette ske, er det muligt, at reagenserne fra én bærer-20 matrix kan interferere med reagenserne fra de andre, der således bringes i kontakt, hvorved der forårsages upålidelige resultater. Skønt det i reagensstrimmelindustrien er almindeligt at give detaljerede instruktioner til undgåelse af dette problem, dvs. anvisninger på korrekt manipulation af reagensstrim-25 lerne, kan uvidenhed eller tilsidesættelse af disse anvisninger ikke desto mindre bevirke, at det tillades reagens fra én matrix at løbe over på en tilstødende matrix. Med den foreliggende opfindelse formindskes dette "overløbsproblem".

Man har længe søgt efter en eliminering af overløb, men 30 forud for nærværende opfindelse er en tilfredsstillende løsning aldrig opnået. Opfindernes opdagelse, der var kulminationen på en ekstensiv researchaktivitet baseret på deres oprindelige idéer om undgåelsen af overløbsgener, har endeligt løst dette vanskelige problem, og resultaterne er faktisk lige så enestå-35 ende som løsningen.

DK 160447 B

4

Patentlitteraturen er overfyldt med redegørelser for enorme antal forsøg på at undgå overløb, idet hovedparten af vægten er lagt på to grundlæggende tanker, nemlig absorption af overløbsvæsken ved hjælp af sugende lag anbragt under de rea-5 gensbærende lag af reagensstrimler, samt anvendelsen af hydrofobe barrierer mellem de adskilte matrixer til begrænsning af prøvevæsken til matrixerne. Det førstnævnte forslag har opnået moderat succes, det sidstnævnte ikke. Det er imidlertid mere alvorligt, at ingen af forslagene har løst problemet fuldstændigt. 10 Blandt reagensstrimlerne af multilags-typen er der kun beskrevet én i litteraturen som givende en heldig løsning på problemet med overløb, jfr. det følgende. I DE offentliggørelsesskrift nr. 2.854.342 er der således beskrevet et testmateriale, i hvilket bærermatrixerne, der indeholder 15 reagenspræparaterne, er udstyret med absorberende underlag, der er adskilt derfra ved hjælp af for prøven uigennemtrængelige barrierelag. Hver matrix danner således det øvre lag af et laminatmateriale, i hvilket barrierelaget er anbragt mellem matrixen og det absorberende basislag, idet materialet 20 er fikseret til en egnet understøtning såsom en plaststrimmel. Når testmaterialet dyppes i en flydende prøve, bliver den portion af prøven, som ellers ville løbe over fra én matrix til en anden, i stort omfang absorberet i den sidstnævntes underlag gennem de frie sider, idet barrierelaget 25 af materialet adskiller det absorberede overløb fra det øvre reagenslag.

Ingen anden teknik synes at vedrøre anvendelsen af det absorberende underlag til løsning af overløbsproblemet, omend andre multilags-reagensstrimmel-materialer er beskrevet, hvor 30 potentielt inkompatible reagenser for den samme test er adskilt fra hverandre i lag og opnår forbindelse ved fugtning med forsøgsprøven. Eksempelvis er det i US patentskrift nr. 3.531.254 beskrevet, at potentielt inkompatible reagenser kan imprægneres i særskilte lag for at tillade udstrakte opbevaringsperioder in-35 den anvendelsen. Når en anden multilags-matrix fugtes med en forsøgsprøve, kommer lagene i forbindelse med hinanden, og de 5

DK 160447 B

O

tidligere adskilte reagenser bliver sammenblandet til opnåelse af den ønskede analytiske test.

Et andet eksempel på en multilags-bærermatrix er den, der er beskrevet i US patentskrift nr. 3.802.842. I dette til-5 fælde støder en porøs pude, der ikke indeholder nogen reagenser, op til en øvre pude indeholdende reagenserne til den ønskede test. Når en flydende prøve således påføres en sådan bærermatrix, absorberes noget af prøven af den ikke-imprægnerede pude, og noget absorberes af den pude, der bærer reagenserne. Som i det 10 ovenfor nævnte patentskrift står lagene i denne bærermatrix i forbindelse med hinanden, når de er fugtige. Noget af væsken (og nogle af reagenserne), passerer gennem den øvre pude og ind i den nedre pude, og der forefindes ingen barriere mellem de to puder.

15 Der findes andre patentskrifter, der, omend de er mindre relevante end de to forannævnte, ikke desto mindre er af interesse i forbindelse med nærværende opfindelse, og disse patentskrifter skal her omtales til nærmere orientering. I US patentskrift nr. 3.418.083 er der vist en indikator-imprægneret ab-20 sorberende bærermatrix behandlet med voks, olie eller lignende "hydrofobe" midler. Det angives, at når en blodprøve anbringes på en sådan reagensstrimmel, vil kun de farveløse flydende bestanddele trænge gennem den, idet de proteinholdige, farvede blodbestanddele forbliver på overfladen, hvorfra de kan fjernes.

25 Det angives således, at den flydende del, der bærer analysatet, trænger gennem reagenspuden, medens farve-interferanter er udelukket fra dette.

Endnu et skrift repræsenterende kendt teknik, US patentskrift nr. 3.672.845, viser sprøjtning af adhæsiv på et plast-30 eller papirunderstøtningsmateriale med det formål at påklæbe reagensbærende polymerpartikler. Et andet patentskrift, US patentskrift, US patentskrift nr. 3.992.158, beskriver et øvre, semipermeabelt lag indeholdende ascorbat-oxidase fikseret til et nedre, reagensbærende lag.

35 Med hensyn til det andet af de to førnævnte forsøg på at undgå overløb, nemlig hydrofobe barrierer mellem tilstødende ir

DK 160447 B

6 testarealer af en reagensstrimmel, har der været en ikke ubetydelig patenteringsaktivitet. I US patentskrift nr.

, 3.001.915 beskrives der en absorberende papirreagensstrimmel med adskilte reagens-imprægnerede testarealer for mere end 5 én prøvebestanddel, idet hvert sådant areal er adskilt fra dets naboareal ved hjælp af en ikke-absorptiv barrieredel. Barrieren tilvejebringes ved imprægnering af papirstrimlen med sådanne materialer som polystyren, harpiksmateriale, paraffin eller forskellige celluloseestere. Reagensstrimlen 10 fremstilles ifølge det nævnte patentskrift ved imprægnering af en del af en papirstrimmel med et glucose-sensitivt reagenssystem. Når strimlen er tør, påføres der en opløsning af et af de ovennævnte barrierematerialer på papiret op til den glucose-sensitive del. Efter yderligere tørring påføres 15 der et protein-sensitivt reagenssystem. Processen gentages med afvekslende påføringer af reagens- og barriereopløsninger méd mellemliggende tørringstrin.

I et tidligere patentskrift, US patentskrift nr.

2.129.754, beskrives imprægneringen af filtrerpapir med 20 paraffinvoks, idet specifikke arealer efterlades uimpræg-nerede, men omgivet af vokset. Disse ikke-voksbehandlede arealer kan derpå behandles med indikatorsyst'emer for en bestemt analyt.

I US. patentskrift nr. 3.006.735 føres idéen med barriere-25 materiale imprægneret mellem reagensarealerne på en papirstrimmel et skridt videre ved tilvejebringelse af successive reagens^-arealer, der giver respons på forskellige grader af vandhårdhed. Mellem disse reagensarealer er der imprægneret med sådanne vandafvisende materialer som olier, voksarter, siliconer og 30 trykfernis. Ligesom de to forannævnte patentskrifter er dette patentskrift begrænset til papir eller lignende sugende materia^ le, hvori reagens- og barrieremateriale på samme måde er imprægneret sekventielt langs materialets længde.

Ligeledes beskrives i US patentskrifterne nr. 3.011.874 og 35 nr. 3.127.281 anvendelsen af hydrofobe barrierematerialer imprægneret i en del af en papirstrimmel til adskillelse af ét reagens-

DK 160447 B

7 areal fra et andet til undgåelse af forurening.

Der er for nylig blevet markedsført et produkt af Eiken Chemical Co., Ltd., Tokyo, Japan, der er en 4-reagensareal "dyp-og-aflæs"-teststrimmel, der giver respons på pH, protein, 5 okkult blod og glucose i urin. Strimlen omfatter en lang plastunderstøtning, som er sammensat af et nedre polystyrenlag og et øvre polyvinylchlorid (PVC)-lag. Reagenserne imprægneres i papirpuder, der fikseres på PVC-siden af den sammensatte understøtning. Kontaktvinkelmålinger med dette produkt har vist en *LQ kontaktvinkel på ca. 108°C med destilleret vand.

Endelig omtales der i US patentskrift nr. 3.964.871 adskillelse af indikatorreagens-anbringelsespunkter ved hjælp af ikke-absorberende eller hydrofobt materiale.

Medens de forannævnte patentskrifter repræsenterer den 15 teknik, der menes at være mest relevant i forhold til opfindelsen, bør det bemærkes, at for tiden markedsførte reagens-strimmelprodukter for det meste indeholder reagens-imprægnerede matrixer fikseret til en hydrofob organoplast-strimmel.

Den multireagensstrimmel, der kendes som N-MULTISTIX ® , mar-20 kedsført af Ames Division af Miles Laboratories, indeholder således otte forskellige reagens-imprægnerede matrixer anbragt på en strimmel af polystyrenfilm. Da polystyren er hydrofobt, kan reagensstrimlen siges at have hydrofobe mellemrum mellem tilstødende matrixer.

25 Til trods for angivelserne i den kendte teknik med hensyn til muligheden for at eliminere overløb, står der den kendsgerning tilbage, at der ikke findes nogen kommercielt tilgængelige reagensstrimler, der er i stand til at løse problemet effektivt i blot en grad, der nærmer sig de 30 resultater, der opnås med den foreliggende opfindelse. Blandt den ovenfor omtalte patentlitteratur tilvejebringer kun det forslag, der fremgår af DE offentliggørelsesskrift nr.

2.854.342, dvs. anvendelsen af et isoleret absorberende underlag, et reelt teknisk fremskridt. Men selv dette frem-35 skridt, der givetvis ligger fjernt fra den foreliggende opfindelse, kan ikke komme i nærheden af den succes med eli-

DK 160447 B

8 minering af overløb, som opnås med opfindelsen.

De fra den kendte teknik hidrørende forsøg på anvendelse af voksarter, olier, siliconer etc. har ikke begrænset overløb i nogen klinisk signifikant grad, og de moderate fremskridt, der 5 måtte være gjort, er ofte ophævet af alvorlige ulemper, som er uløseligt knyttet til disse forsøg. Eksempelvis giver påføring af hydrofobe materialer udelukkende i reagensareal-mellemrum enorme tekniske problemer, især i sammenligning med almindelig anvendt, teknik til fremstilling af "dyp-og-aflæs,,-reagenss.trimler.

10 Udover de åbenbare ekstra trin, der kræves ved påføring i mellemrum, er der risiko for, at noget af det hydrofobe materiale kommer til at overlappe med reagensarealerne, hvorved der interfereres med materialets væsentligste formål. Endvidere giver ingen af disse fra den kendte teknik hidrørende stoffer en egnet 15 overflade til adhæsion. Det er herefter let forståeligt, at der ikke findes nogen kommercielt tilgængelige overløbsfri produkter.

Selv om de nævnte ulemper og mangler ikke havde været tilstrækkeligt prohibitive, mangler de hydrofobe stoffer fra den kendte teknik den grad af hydrofobicitet, der kræves til hin-20 dring af overløb. De tilvejebringer ikke en tilstrækkelig kontaktvinkel til opnåelse af den nødvendige hydrofobicitet, og de tilvejebringer heller ikke en egnet overflade til binding af enten de absorberende matrixer eller reagenserne selv,'såfremt disse skulle anbringes direkte som overtræk på den hydrofobe 25 overflade. Kun den foreliggende opfindelse medfører det længe eftersøgte gennembrud.

Med den foreliggende opfindelse eliminerer man rent faktisk krydsforurening mellem tilstødende reagensarealer af multitest-reagensstrimler. Disse resultater er klart uigendri-30 velige. Intet i den kendte teknik kommer i nærheden af den meget høje grad af succes ved løsning af dette problem, som opnås gennem den foreliggende opfindelse.

Opfindelsens bidrag til teknikkens stade går imidlertid udover elimineringen af overløb. Det har overraskende vist sig, 35 at klæbeteknik, der almindeligvis anvendes til knytning af reagensmatrixer til en polystyren-basisunderstøtning, giver end-

DK 160447 B

9 og stærkere adhæsive bindinger, når der gøres brug af den foreliggende opfindelse. Det er endvidere ikke nødvendigt at anvende dyre procestrin såsom afsætning af hydrofobe overtræk mellem tilstødende matrixer.

5 Testmaterialet ifølge den foreliggende opfindelse, der er af den i det foregående allerede angivne art, er ejendommeligt ved, at det hydrofobe lag omfatter (a) findelte siliciumdioxid-partikler, som covalent til overfladerne deraf har bundet grupper med strukturen -0-SiR3, hvor R-10 substituenterne, der er ens eller forskellige, er valgt blandt C^.g-alkyl, phenyl, tolyl og nitrophenyl, samt (b) et egnet bindemiddel.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen til fremstilling af et testmateriale, der er resistent mod krydsforurening 15 mellem reaktantarealer, til bestemmelse af tilstedeværelsen af to eller flere bestanddele i en vandig, flydende forsøgsprøve, er ejendommelig ved, at man fremstiller et hydrofobt overtræksmateriale indeholdende (a) findelte siliciumdioxid-partikler, hvortil der covalent er knyttet grupper med struk-20 turen -0-SiR3, hvor R-substituenterne er ens eller forskellige og er valgt blandt C^.g-alkyl, phenyl, tolyl og nitrophenyl, og (b) er egnet bindemiddel, fastgører det hydrofobe overtræk til en stiv eller halvstiv basisunderstøtning til frembringelse af et hydrofobt lag på understøtningen, og 25 til det hydrofobe lag fastgører et særskilt responsivt reagens for hver af de nævnte bestanddele, idet reagenserne er inkorporeret med en hydrofil bærermatrix og er fastgjort til det hydrofobe lag med indbyrdes afstand.

Tegningens figurer 1-9 tjener til illustration og beskri-30 velse af nærværende opfindelse. På tegningen viser fig. 1 et sidebillede af en foretrukken udførelsesform for testmaterialet. Fig. 2 viser den kontaktvinkel, der udvises af en dråbe destilleret vand på ikke-overtrukken polystyrenfilm, medens fig. 3 viser en dråbe destilleret vand på samme film, der er overtrukket 35 i overensstemmelse med nærværende beskrivelse. Fig. 4 viser en grafisk fremstilling af data, der er opnået ved sammenligning

DK 160447 B

10 af opfindelsen med den kendte teknik. Fig. 5 og 6 viser grafisk de opnåede data ved bestemmelse af okkult blod og urobilinogen i urin ved anvendelse af materialet ifølge opfindelsen. Fig. 7 og 8 viser data fra studier af klæbemidler og afbilder virknin-5 gen af forskellige klæbemidler på polystyrenfilm med og uden anvendelse af opfindelsen. Endelig viser fig. 9 det apparat og den metode, der anvendes ved afprøvning af den adhæsive tendens for polystyrenfilm overtrukket med det her beskrevne hydrofobe lag.

10 Testmaterialet ifølge opfindelsen kan anvendes til ana lyse af en flydende forsøgsprøve med hensyn til talrige bestanddele. I det tilfælde, hvor prøven er øl, kan materialet anvendes til bestemmelse af sukkerindholdet, dvs. dermed graden af forgæring. Materialet kan anvendes til bestemmelse af 15 pH ved sådanne anvendelser som bestemmelse af batterisyrestyr-ke. Et område af exceptionel vigtighed er urinanalyse, hvor materialet kan anvendes til bestemmelse af sådanne forskellige urinbestanddele eller -karakteristika som f.eks. albumin, as-corbinsyre, bilirubin, glucose, hydrogenioner, ketoner, nitrit, 20 okkult blod, massefylde og uribilinogen. Det er åbenbart, at opfindelsens anvendelighed omfatter analyse af mange flere for-søgsprøvebestanddele end de her nævnte. Betegnelsen "bestanddel" omfatter således enhver opløsningsparameter, f.eks. et opløst stof eller en af partikelantallet og ikke af partikel-25 naturen afhængig egenskab, for hvilken der kan udformes et responsivt reagenssystem. Lige så forskellige er de typer forsøgsprøver, der kan analyseres, idet de omfatter f.eks. øl, industrispildevand, urin, blod og vand fra svømmebassiner.

30 Reagenserne i det omhandlede materiale udgør kærnen af det analytiske respons, der gives af materialet, og reagenserne omfatter i bredeste forstand flere reagenssammensætninger, der hver for sig giver respons på bestemte bestanddele -respons i den forstand, at én eller anden detekterbar manife-35 station af bestanddelenes nærværelse finder sted. Det afgivne respons kan have form af fremkomsten af en farve eller det, at

DK 160447 B

11 o en farve forsvinder. Fremdeles kan én farve ændres til en anden. Der kan også udnyttes en ændring i mængden af lys, som reflekteres eller absorberes. Analyseteknikkens område omfatter talrige former for disse typer påviselige respons samt flere an-5 dre typer.

Hvis der f.eks. ønskes et respons på glucose i urin, kan reagenssammensætningen indeholde enzymerne glucoseoxidase og peroxidase og indikatoren 3,3',5,51-tetramethylbenzidin (TMB).. I nærværelse af glucose farves denne sammensætning i forskellige 10 blå nuancer, afhængigt af glucosekoncentrationen, hvorfor det de-tekterbare respons er fremkomsten af en blå farve. Hvis bestanddelen er ascorbinsyre, kan sammensætningen omfatte methylengrønt og et egnet pufferstof. Ascorbationer bevirker, at en sådan sammensætning skifter farve fra en mørkeblå farve til varierende ly-15 sere nuancer af blåt, afhængigt af prøvens ascorbatkoncentra-tion.

Basisunderstøtningen tilvejebringer testmaterialets væsentlige strukturelle integritet, og den omfatter derfor et stift eller halvstift materiale. Ideelt set omfatter den en di-20 mensionsstabil film af et materiale såsom polystyren, polyolefin, polycarbonat, melaminharpiks eller en anden polymer. Særlig egnet er en biaksialt orienteret polystyrenfilm som f.eks. den, der fremstilles af Plastic Suppliers, Inc., Columbus, Ohio. Den foretrukne form er rektangulær, hovedsageligt lang og smal. Rea-25 genser, enten inkorporeret i matrixer eller anvendt på anden måde, er fikseret til arealer, der almindeligvis er nærmere ved den ene ende end den anden, hvorved der tilvejebringes en reagensfri håndgrebsdel.

Et virkeligt enestående træk ved den foreliggende opfin-30 delse, og det aspekt, der giver anledning til fordelene ved eliminering af krydsforurening mellem tilstødende reagenser og forøget binding med klæbemidler, er det hydrofobe lag, der er anbragt på basisunderstøtningen. Laget indeholder et hydrofobt materiale med en høj kontaktvinkel og et egnet bindemateriale, 35 f.eks. en polymer, der er opløselig i et organisk opløsningsmiddel, f.eks. en acrylpolymer.

12

Det i forbindelse med opfindelsen anvendte hydrofobe materiale kan variere i mange henseender, men det har vist sig j særlig hensigtsmæssigt at anvende et alkyleret sammensmeltet i ! siliciumdioxid, f.eks. det, der kendes som Tullanox 500 og kan i 5 fås fra Tuleo, Inc., North Billerica, Massachusetts. Tullanox 500 beskrives af producenten som et uorganisk pulverformigt siliciumdioxid (partikelstørrelse ca. 0,007 μια) med lav bulk-mas- i sefylde (ca. 48 g pr. liter}. Det har et yderst stort overfla- j deareal, der er modificeret ved reaktion med en organisk "si-10 licone-lignende” forbindelse (omend der ikke er tale om en silicone) . Overfladearealet er teoretisk beregnet til at være 2 325 m pr. g, og det er bestemt eksperimentelt ved N0-adsorp- 2 Å tionsmetoden til 225 m pr. g. Produktet er afledt af et sammensmeltet siliciumdioxid-basismateriale, der er over 99,8% 15 rent SiC^· De hydrofile hydroxylgrupper, der er inhærente på overfladen af sådanne siliciumdioxidpartikler, er erstattet med trimethylsiloxyl-grupper. De overvejende fysiske fortrin ved dette materiale er en yderst fin partikelstørrelse, et meget stort overfladeareal og en næsten fuldstændig mangel på 20 kohæsiv tiltrækning mellem partiklerne.

Skønt Tullanox 500 er det foretrukne materiale til det hydrofobe lag, kan der også anvendes andre materialer end blot Tullanox 500. Eksempelvis kan siloxyl-grupperne, der er covalent bundet til siliciumdioxidet, tilfredsstille den 25 almene strukturformel -0-SiR3· R-substituenterne, der alle er methyl i Tullanox 500, kan også være C-L-g-alkyl, phenyl, tolyl eller nitrophenyl. R kan således omfatte methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, η-butyl, isobutyl, tert.butyl, cyclobutyl og de forskellige pentyl- og hexylisomere.

30 Det hydrofobe lag omfatter også et egnet bindemiddel til sikring af det hydrofobe materiale til basisunderstøtningen, og dette middel kan antage mange former. Eksempelvis kan silicium-dioxidmaterialet suspenderes i et opløsningsmiddel, der er i stand til delvis at opløse basisunderstøtningen. I det tilfæl-35 de, hvor understøtningen er polystyren, og opløsningsmidlet indeholder benzen, fører delvis opløsning af polystyrenen ved på-

O

13

DK 160447 B

føring af suspensionen til binding af siliciumdioxidet til understøtningen ved hjælp af den opløste polymer, efter at det resterende opløsningsmiddel er fordampet. I dette tilfælde er bindemidlet det samme som selve understøtningsmaterialet.

5 Andre former for egnede bindemidler er normalt anvend te overtræksmaterialer såsom polysiloxaner, polyacrylharpik-ser, f.eks. poly(methacrylsyre), poly(methylmethacrylat), acryl-copolymere og andre, samt copolymere af vinylchlorid og andre ethylenisk umættede monomere.

10 Særligt egnet til anvendelse som bindemiddel er den acryl-copolymer, der anvendes af Tulco, Inc. i det produkt, der kendes som Tullanox LC 410. Dette produkt indeholder de ovenfor omtalte, findelte Tullanox 500-partikler, suspenderet i en opløsning af en acryl-copolymer i et flydende carbonhy-15 drid. De fysiske egenskaber af Tullanox LC 410 som angivet af Tulco, Inc. er som følger: Vægt pr. liter 0,81 kg

Procent totale faste stoffer 16,00 g pr. 100 ml (g/mi) 20 Procent opløsningsmidler ("Rule 66/3"). 84,00%

Forhold mellem siliciumdioxid og poly-merbindemiddel (efter vægt). 1,0-0,6

Klarhed opak hvid Tørretid (a) klæbefri 60 minutter 25 (b) fuldstændig tør 8 timer

Denne suspension er ubegrænset fortyndelig i opløsningsmidler eller kombinationer af opløsningsmidler, der har en K.B.-værdi på 35 eller mere. K.B.-værdien er et mål for det aromatiske indhold af en carbonhydridvæske, altså for opløs-30 ningsmiddelevnen. Kauri-gummi er letopløseligt i butanol, men uopløseligt i carbonhydrider. K.B.-værdien er således et mål for det rumfang opløsningsmiddel, der kræves til frembringelse af turbiditet i en standardopløsning indeholdende kauri-gummi opløst i butanol. Naphtha-fraktioner har en K.B.-værdi på 35 ca. 30, medens toluen har en værdi på ca. 105.

O

14

DK 160447 B

Det har vist. sig at være ønskeligt at fortynde Tullanox LC 410 under anvendelse af forskellige opløsningsmidler. Det er særlig fordelagtigt at anvende et opløsningsmiddel/ som del-vis opløser eller ætser basisunderstøtningsmaterialet. I det 5 tilfælde, hvor understøtningen indeholder polystyren, muliggør et aromatisk opløsningsmiddel, f.eks. benzen eller toluen, en fortrinlig hydrofob finish, der samtidig frembyder fortrinlig binding af det hydrofobe lag til basisunderstøtningsmaterialet .

10 Det omtalte reagens (eller reagenserne), i det her om handlede testmateriale er ved egnede midler fikseret til det hydrofobe lag. Den måde, på hvilken reagenset er fastgjort, kan antage utallige former, der strækker sig fra absorberende papirpuder imprægneret med de ønskede reagenser til direkte 15 overtrukne eller påtrykte reagenser. I det første tilfælde har man traditionelt fikseret den imprægnerede pude under anvendelse af et dobbeltsidet adhæsivt tapemateriale, der kendes som Double Stick og forhandles af 3M Company.

Et af de overraskende trask ved den foreliggende opfin-20 delse er den forøgede affinitet af disse adhæsive midler til det hydrofobe lag, sammenlignet med affiniteten for de samme adhæsive midler til det foretrukne basisunderstøtningsmateriale, polystyren, uden det hydrofobe lag. Fig. 7 og 8 viser denne forøgede affinitet grafisk. Fig. 7 viser den kraft, der kræves 25 til at fjerne to prøver af Double Stick-tape fra polystyren--strimler overtrukket med Tullanox LC 410. Data for to af prøverne er vist, og som det kan ses, blev der opnået næsten identiske resultater, idet der kræves mere end 0,8 kraftenheder i hvert tilfælde. Som vist i fig. 8 kræver fjernelsen af to 30 prøver af Double Stick-tape fra polystyren uden overtræk kun ca. 0,5 kraftenheder. Overtrækket, der anvendes ifølge opfindelsen, forøger i høj grad den adhæsive tiltrækning mellem Double Stick-adhæsivet og understøtningen. De forsøg, hvis resultater er afbildet i fig. 7 og 8, vil blive diskuteret 35 nærmere i de følgende eksempler.

O

15

DK 160447 B

En foretrukken udførelsesform for den foreliggende opfindelse, i hvilken mange af de ovennævnte træk er inkorporeret, er vist i fig. 1. En basisunderstøtning 1 omfattende bi-aksialt orienteret polystyrenfilm er således overtrukket med 5 en tynd film af Tullanox LC 410, der tørrer til dannelse af et hydrofobt lag. Overtrækningen udføres under anvendelse af en skraber eller et andet egnet middel, der er kendt til overtrækning eller trykning. En i Øjeblikket foretrukken metode til påføring af det hydrofobe lag på understøtningen om-10 fatter anvendelsen af rotogravure-trykketeknik, som er velkendt inden for trykkeriområdet. I praksis kan man gå således frem, at den hydrofobe opløsning af Tullanox LC 410 pumpes ind i reservoirbeholderen i en rotogravurepresse, hvorfra den overføres til trykkecylinderen. En film af polystyren-15 understøtningsmateriale ledes gennem pressen, og Tullanox-op-løsningen overføres til filmen.

Når overtrækket er blevet tørret tilstrækkeligt, f.eks. under omgivelsernes betingelser eller i en luftovn ved forhøjet temperatur, kan ønskede reagens-imprægnerede matrixer 4 fik-20 seres til laget 2 med indbyrdes afstand under anvendelse af et egnet adhæsiv eller klæbemiddel 3. Som angivet i det foregående er det foretrukne adhæsiv Double Stick-tape. De foretrukne reagens-matrixer 4 omfatter rektangulære stykker filtrerpapir, der er imprægneret med opløsninger af reagenssystemer, 25 der viser respons over for forskellige analyseprøver, tørret og anbragt på det hydrofobe lag 2.

Omend det ikke er det eneste kriterium for en heldig eliminering af overløb, spiller kontaktvinkel-kriteriet dog en særdeles signifikant rolle. Pr. definition betyder "kontaktvinkel" 30 i forbindelse med en fast stof-væske-grænseflade vinklen mellem den faste overflade og en plan, der er tangent til overfladen af en flydende dråbe ved kontaktpunktet mellem fast stof og væske. Fig. 2 og 3 viser destillerede vanddråber 5 og 6, der hviler på vandrette overflader, og kontaktvinklerne er betegnet 35 med og Φ2· Jo større den kontaktvinkel er, der fremkaldes ved en bestemt fast overflade, desto større er denne overflades

O

16

DK 160447 B

hydrofobicitet. Ligedes er det således, at jo større hydrofobi-citeten er for en overflade, der adskiller to reagensmatrixer i et testmateriale som f.eks. i fig. 1, desto mindre sandsynlig er forekomsten af overløb mellem sådanne matrixer.

5 Fig. 3 viser et ark 1 af biaksialt orienteret polysty renfilm (Plastic Suppliers, Inc.), der er blevet overtrukket med Tullanox LC 410 og tørret til tilvejebringelse af et hydrofobt lag i overensstemmelse med opfindelsen. Kontaktvinklen (4>2) mellem denne overflade 2 og en dråbe destilleret 10 vand 6 er ca. 135°. Til sammenligning kan anføres, at uover-trukket polystyren 1 i fig. 2 giver en kontaktvinkel ((j^) på kun ca. 50°.

Opfindelsen belyses nærmere i de følgende udførelseseksempler, der bl.a. omhandler eksempler på foretrukne udførelse-15 former.

Eksempel 1

Fremstilling af en polystyren-understøtning Der udføres et forsøg til fremstilling af en polystyren-20 -understøtning med en yderst høj grad af hydrofobicitet. Der gås frem på den måde, at ark af biaksialt orienteret polystyren fra Plastic Suppliers, Inc. overtrækkes med varierende fortyndinger af Tullanox LC 410. Tullanox-produktet fortyndes med varierende mængder af en opløsningsmiddelblanding indeholdende 25 65°-petroleumsether, acetone og toluen. Tullanox LC 410, der indeholder 16% efter vægt af totale faste stoffer, fortyndes med tilstrækkelig opløsningsmiddelblanding til fremstilling af fire suspensioner indeholdende 3,2, 2,4, 1,6 og 0,8 gram Tullanox 500-partikler pr. 100 g suspension. Der fremstilles fire sæt ... 30 overtrukket polystyren, idet der anvendes en 0,25 mm skrabekniv, og disse sæt betegnes A, B, C og D. Den følgende tabel giver en oversigt over disse sæt. De film, der udstøbes på denne måde, tørres derpå i tre minutter under anvendelse af en varmekanon drevet af en laboratorieventilator.

35

DK 160447 B

0 17

Bestanddel A B C D

Tullanox LC 410 1,0 g 0,75 g 0,50 g 0,25 g

Petroleumsether 3,4 ml 3,65 ml 3,90 ml 4,15 ml

Toluen 0,3 ml 0,3 ml 0,3 ml 0,3 ml 5 Acetone 0,3 ml 0,3 ml 0,3 ml 0,3 ml

Tullanox 500 (g pr.

100 g anvendt opl.) 3,2 2,4 1,6 0,8

Efter tørring holdes de overtrukne ark i en vinkel på 45°, og vanddråber på hver 10 microliter anbringes på hvert 10 behandlet ark. Alle arkene A, B og C lader alt derpå anbragt vand løbe af. Arket D med 0,8% faste stoffer lader ikke alt vandet løbe af, men viser sig dog at være yderst hydrofobt.

Eksempel 2 15 Kontaktvinkelbestemmelser

Til undersøgelse af den relative hydrofobicitet af uovertrukne polystyrenfilm sammenlignet med den overtrukne version B fra eksempel 1 udføres der et forsøg til måling af de kontaktvinkler, der frembringes af hver. Der optages foto-20 grafier af dråber af destilleret vand på vandret anbragte orienterede polystyren-ark, idet det ene er overtrukket som i eksempel IB, og det andet er uovertrukket. Der optages fotografier langs filmens plan, dvs. sidebilleder, og de fremkomne optagelser fremkaldes som negativer og monteres i holdere 25 egnet til projicering på et lærred. Projicering på et lærred tillader betydelig forstørrelse, hvorved kontaktvinkelmålingen forenkles, og der tillades en høj målehastighed. Fig. 2 og 3 simulerer de fremkomne fotografier, idet fig, 2 repræsenterer det uovertrukne polystyren-ark, medens fig. 3 repræsenterer det 3Q overtrukne ark B fra eksempel 1.

Målingerne udføres tre gange for hvert ark, og resultaterne fremgår af den følgende tabel:

Polystyrenark Kontaktvinkel

Eksempel 1, B 133° 135° 134° 35 Uden overtræk 53° 49° 53° nr 686

O

18

DK 160447 B

Eksempel 3

Fremstilling af testmaterialer

Der udføres et laboratorieforsøg, ved hvilket der fremstilles et testmateriale med multipelreagens-imprægnerede ma-5 trixer, der giver respons over for hver sin urinbestanddel. Formålet med dette forsøg er at demonstrere opfindelsen, ved hjælp af hvilken forekomsten af overløb fra én matrix til en anden efter neddypning og fjernelse fra en forsøgsprøve såsom urin nedsættes drastisk. Reagensmatrixerne i dette materiale 10 kommer nær til de, der anvendes i det kommercielt tilgængelige produkt N-MULTISTIX ® . Urin-parametrene svarende til reagens’matrixerne er pH, albumin, bilirubin, urobilinogen, nitrit, okkult blod, glucose og keton.

Et ark af biaksialt orienteret polystyrenfilm fremstil-15 let af Monsanto Company (i det væsentlige det samme som det ovenfor omtalte materiale fra Plastic Suppliers, Inc.) overtrækkes med en opløsning af Tullanox LC 410. Til dette formål anvendes der en støbeblok, der er i stand til at efterlade en fugtig film med en tykkelse på ca. 0,125 mm. Tullanox-materialet, 20 der fås fra fabrikanten, Tulco, Inc., fortyndes med varierende mængder af et opløsningsmiddel indeholdende 65°-petroleums-ether, acetone og toluen som i eksempel 1. Tullanox Le 410-pro-duktet indeholder 16 vægtprocent faste stoffer og fortyndes med tilstrækkelig opløsningsmiddelblanding til dannelse af tre 25 suspensioner indeholdende 1,6, 2,4 og 3,2 g Tullanox 500-par-tikler pr. 100 g suspension (gramprocent). Dette resulterer i tre ark plast, der indeholder forskellige mængder af Tullanox--methyleret siliciumdioxid.

Efter tørring påføres reagenserne på det overtrukne po-3Q lystyren under anvendelse af bånd af filtrerpapir, der er im·’· prægneret med passende reagenser til måling af den tilsigtede urinbestanddel. Til opnåelse heraf påføres der et lag af Double Stick-adhæsivtape på den ene side af hvert af de imprægr nerede bånd, og den frie adhæsiv-^side af bånd-tape-materialet 35 påføres derpå på det hydrofobt overtrukne polystyren i længderetningen i med afstand anbragte parallelle strimler. Otte pa^

DK 160447 B

19 pirbånd, der hver giver respons for henholdsvis pH, protein, glucose, keton, bilirubin, okkult blod, nitrit og urobilinogen, påføres på det overtrukne polystyren i omvendt orden begyndende fra kanten af polystyren-arket. Reagenspræparaterne 5 er alle baseret på kemiske standardreaktioner, der er velkendte .

Efter anbringelse af de reagens-imprægnerede bånd på polystyrenunderstøtningen opskæres laminatet derpå langs breddedimensionen til frembringelse af teststrimler med målene ca.

10 10 cm x ca. 0,5 cm. Disse laboratoriefremstillede testmateria ler anvendes derpå til bedømmelse af formindskelsen af overløb, som kan tilskrives det hydrofobe overtræk.

Eksempel 4 15 Sammenligning af testmaterialet med andre materialer, der kan anvendes til måling af de samme urin-parametre Materialerne fra eksempel 3 anvendes til sammenligning med lignende materialer fremstillet på lignende måde samt med materialer, der er kommercielt tilgængelige.

20 Et sæt reagensstrimler fremstilles til brug ved denne sammenligning nøjagtigt som strimlerne i eksempel 3, men med den undtagelse, at det hydrofobe overtræk udelades. Strimlerne er i alle andre henseender identiske med strimlerne fra eksempel 3.

25 Et andet sæt reagensstrimler fremstilles på samme måde, men med den undtagelse, at man ud over undladelsen af det hydrofobe lag tilvejebringer absorberende underlag for visse matrixer. Disse fremstilles på den måde, der er angivet i DE offentliggørelsesskrift nr. 2.854.342, jfr. det foregående.

30 De reagensmatrixer, der udstyres med absorberende underlag, tjener til påvisning af pH, protein, bilirubin, okkult blod og nitrit. Disse underlag er adskilt fra deres respektive reagensmatrixer ved hjælp af barrierelag af Double Stick-tape. Disse strimler er således de samme som i eksempel 3, 35 men med to vigitge undtagelser: der er ikke anbragt noget hydrofobt lag på understøtningen, og der forefindes absor-

DK 160447 B

20 berende underlag under fem af de otte reagensmatrixer.

Materialerne fra eksempel 3 sammenlignes desuden med kommercielt tilgængelige produkter, der kendes som Chemstrip 8 (Boehringer Mannheim GmbH) og Rapignost Total Screen og 5 Rapignost Organoprofil (Behringwerke AG).

Testmaterialerne dyppes i urinprøver indeholdende 100 mg protein pr. deciliter (mg-%) , 250 mg-% glucose, O mg-% ascorbat og med en specifik massefylde på 1,007 og en pH-værdi på 8,5.

Undersøgelserne til bedømmelse af overløb udføres af fle-10 re personer, som hver foretager en bedømmelse af hvert reagensareal. De fremkomne data noteres og et gennemsnit beregnes, idet standardafvigelserne beregnes.

Den teknik, der anvendes ved denne undersøgelse, fremmer forekomsten af overløb. Metoden vælges med forsæt under negli-15 gering af instruktioner, der ledsager kommercielt tilgængelige multipelreagens-testmaterialer. Undersøgelsen udføres således ved dypning af hver reagensstrimmel i urin, hvorpå den efter fjernelsen omgående vendes om til en position med håndgrebsenden nedad, idet strimlen holdes i denne stilling, medens rea-20 gensmatrixerne undersøges. Denne teknik er direkte forbudt i de anvisninger for brugen, der ledsager lignende, kommercielt tilgængelige produkter, på grund af sandsynligheden for krydsforurening af reagenser. De data, der fås ved denne undersøgelse, viser således forekomsten af overløb under de dårligst tænkelige 25 betingelser.

De værdier, der er angivet i den følgende tabel, omfatter observationer af afvigende farvedannelse i de forskellige reagensmatrixer. I hvert tilfælde undersøgte iagttageren hver rea-gensmatrix og bedømte den procentdel af dens overflade, der yi-30 ste sig at være afvigende farvet på grund af forekomsten af overløb. Der er ikke angivet data for urobilinogen-matrixer (med de i tabellen angivne undtagelser), fordi urobilinogen-matrixen var øverst, når strimlerne holdtes i den omvendte stilling (håndgrebet nedad)., og derfor var upåvirket af overløb.

35 Resultatet af disse forsøg fremgår af den følgende tabel: 21

DK 160447 B

d d •Η Ή 4-) tø 43 Æ •H CM (TiLncNOdHd

H ·. ‘••»‘‘«d'-MO

1) o r}< (Ti ["· H ID H

-HH Η Η H

£3 Η H

X! Λ Λ ¢1) d χ β · tn o _ φ ti τί h « tn r1 β χ r- O Oood d

οβ * ** d * O m X

XX i—I σι O O OHH X *· H

H CM H Φ CM d d d H 44 d 44 -5 g1

iH 44 O O

O d x d 'd φ o d d d h Οι Η 0) -Η X!

ti; X! « d 05 X

H d cn o m in mom o Od X

H k n»»».«.X».0*,d H

- -η H O^^oHCUrqdco-HOd rH H cn Η 44 H cn H 44

(D *H tn -H X

X | pq X O

HH <D d d “ iqiq 05 Η -H d

φ X β O Φ (D H

>ϋ50 lo oo O y Η χ m X oo X

O X «- β * O 'O * d onjd) ^ σι H O OHH d m d Hd

IH 04 Μ H tn CM oj CM oj Η H

d H

X O β Ή Ή Λ 0) ·Η φ Η ι—ι ,—ι 44 X 05 Φ Λ X * Η-Η Ο Ο LO m Ο Ο X t" lo (Tid -Η 05 ϋ *» ***·» Ο *· X *· X *· Η > Ο d LO CMCOCTiLOHCMHOHOd >S) ft rl ΟιΗβΗβΗΧ Οιϋ X 44 0 d 44 X d Η Φ 0 0 Pi φ x d * Η X -Η H * tti Φ Φ cn t^· p~ cnoolx! <dx - » w. ·> w m ^ Pc ΗΦΟ σι Ο Ο O Ο Pi h Pi'craco dtndH νο|Η-Μ<^ 05 H Ph > d o.

Φ x d tn Φ X X X Φ

d X 34 -Η Η Η X

m χ m in Hr^oo H cm h in h cm d

Oj (B ft ·. »·»*· χ*χ*χ*.Οι Η η1 cn i—i cn Ο H cn *H in -H cn d cίρ lO CM ι—I d d d Φ X d 2 d Φ ^ S tn 'd x d g ft Η Ή 6 o d d X cn H HOOOCM Ο Ο Φ H d it) CM CMHHHCM H Hd Φ <S H d Η X a) d d ^ Φ x

Li ,«—s c—> f—» M

d >4 X >4 = =, X

to ooo d h d β ι β β β Φ H g

Φ piiqdddoo Φ X CQ

Οι mX cn χ Ο Φ cnHcnHcnH d Od dj ΦΧ φ χ χ ι—Ιι—I —1 Ρι Χθ X d Φ Φ η η tnx X Η tnx 44 d HdHdHd Η cn cn cn Ρ< d φ (1)00¾ OOOSldlK Φ Β Φ Β Φ Μ d Q 00 d — i PidXd P) d X d Pi a Pc X £,^ £,5 g §6 OXS oxmHfidPSo'pgo'p cn tnd tnd d •HOddddddd Φ φ ιο φ ·=* Φ cm g HX ·Ηρι Ηωφ’όφωφ’ΧΦΌΧΦ'-ω^ω*- Φ ΡιΟ Pi d 34

X 44Χ>ι> 44 ^ >i > Φ d 44 H 44 cm 44cn X d Eh dO

(0 HddO HiilOSft W'-' U Ph = Ph =

DK 160447 B

22 o

Det bør erindres, når man bedømmer de i tabellen angivne data, at anbringelsen af reagensmatrixerne for Chemstrip 8 og for de to Rapignost-materialer er forskellig fra anbringelsen i eksempel 3 og de variationer deraf, der fremstilles til 5 nærværende eksempel. På grund af forskellen i anbringelsen af de respektive reagensmatrixer på de kommercielle strimler er udtrykkene for overløb således forskellige fra manifestationerne fra de resterende strimler. Dette skyldes, at forskellige reagenser opløses af forsøgsdråberne og transporteres til 10 nabomatrixer. Omend de i tabellen anførte data, der er angivet grafisk i fig. 4, er yderst nyttige ved bedømmelsen af effektiviteten af materialet ifølge opfindelsen, er de anførte datas absolutte korrekthed dog noget usikker i betragtning af det ovenfor anførte.

15 De gennemsnitlige aflæsninger for nogle af de afprøvede reagensstrimler er selv blevet gjort til genstand for gennemsnitsberegninger og afsat mod kontaktvinklen for basisunderstøtningen mellem reagensarealer i fig. 4. De angivne data for strimler fremstillet som i eksempel 3 uden hydrofobt overtræk 20 eller underliggende puder svarer til punkt 10, Chemstrip 8 til punkt 8, Rapignost Total Screen til punkt 7, og en strimmel ifølge opfindelsen (eksempel 3, 2,4 gramprocent fast stof) til punkt 9.

Kurven viser en bemærkelsesværdig formindskelse af hyp-25 pigheden af overløb, der direkte kan tilskrives den foreliggende opfindelse. Endvidere er de på kurven angivne data under de mest uhensigtsmæssige betingelser, der var ufordelagtige i en sådan grad, at laboratoriefremstillede uovertrukne strimler viste et gennemsnitligt overløb (hyppighed) på næsten 74%, medens 30 de samme laboratoriefremstillede strimler med det hydrofobe lag anvendt ifølge opfindelsen formindskede denne værdi til blot 19%.

I øjeblikket kommercielt tilgængelige produkter, der er afprøvet, viste en gennemsnitlig overløbs-hyppighed på ca. 47 og til ca.

50%.

35

DK 160447 B I

0 23

Eksempel 5

Virkning af hydrofobt overtræk på virkning af reagensareal

Der udføres et forsøg til bestemmelse af, hvorvidt anvendelsen af det hydrofobe overtræk i materialet ifølge opfin-5 delsen har en uheldig virkning på analytiske standardreagenser.

Specielt fremstilles der teststrimler i overensstemmelse med eksempel 3 med reagensmatrixer, der giver respons for okkult blod og urobilinogen. Det hydrofobe overtræk svarer til Tullanox LC 410 fortyndet til 2,4 gramprocent Tullanox 500. Et andet sæt 10 strimler fremstilles på samme måde, men med den undtagelse, at der ikke påføres noget hydrofobt lag på polystyrenunderstøtningen. Strimler fra hvert sæt anvendes til bestemmelse af niveauerne af okkult blod og urobilinogen i urinprøver. De resultater, der fås ved hjælp af strimlerne, afsættes derpå mod de faktiske 15 koncentrationer af disse urinbestanddele.

De ved dette forsøg opnåede data er afbildet i fig. 5 og 6, idet fig. 5 viser data for okkult blod, medens fig. 6 viser data for urobilinogen. Som det ses af disse kurver, udviser strimlerne ifølge den foreliggende opfindelse (benævnt "over-20 trukne") en korrelation mellem iagttagne værdier og farveblo-keringsværdier, der er næsten helt identisk med korrelationen for identiske strimler uden hydrofobt lag (benævnt "uovertrukne"). Opfindelsen har således ingen skadelig indflydelse på virkningen af de undersøgte reagenssystemer for okkult blod og urobilinogen.

25

Eksempel 6

Virkninger af det hydrofobe lag på klæbemiddelstyrken På grund af det ønskelige i at anvende den foreliggende opfindelses idé i forbindelse med den foreliggende reagensstrim-30 mel-teknologi, hvor reagensmatrixer fastgøres til understøtninger under anvendelse af adhæsiver såsom Double Stick Type 415 -tape, udføres der et forsøg til undersøgelse af bindingsstyrken mellem det nævnte adhæsive middel og det hydrofobe lag påført på polystyren. Polystyrenark overtrækkes således med Tullanox LC 35 410. De fremkomne tørrede film sammenlignes med uovertrukket po-lystyren ved måling af deres respektive bindingsstyrker med Double Stick-tape.

nr 686 0 24

DK 1-60447 B

Den overtrukne polystyrenfilm fremstilles i overensstemmelse med eksempel IB. den samme polystyren som anvendt i eksempel 1, men uden overtræk, anvendes til sammenligning. Adhæsiv bindingsstyrke eller adhæsion måles under anvendelse af 5 et trækstyrkeprøveapparat med betegnelsen "Instron Table Model TM Universal Measuring Instrument", der kan fås fra Instron Corporation, Canton, Massachusetts. Prøven er illustreret i fig. 9, hvor instrumentet har øvre kæher 25 og nedre kæber 26, hvortil der kan fastgøres modsatte ender af et prøvemateriale.

10 Instrumentet er indrettet til at trække i kæberne således, at de bevæger sig bort fra hinanden med en konstant, forudbestemt hastighed. Den grad af modstand, der ydes af prøven mellem kæberne, måles og optegnes på en kurve, hvor kraften afsættes mod tidsenheden. Fig. 7 og 8 repræsenterer aflæsninger, der fås ved 15 dette forsøg, og disse skal nærmere omtales i det følgende.

Prøven fremstilles ved at påføre en af de klæbende sider af Type 415 Double Stick dobbeltsidet adhæsivt tape på filtrerpapir såsom det, der anvendes til reagensmatrixer på kommercielt tilgængelige reagensstrimler (Eaton-Dikeman No. 204). Fil-20 trerpapir-adhæsiv-materialet skæres derpå ud i strimler med målene 12,7 x 0,5 cm. Den ene side adhæsivt tape er således bundet til papiret, og den anden adhæsive side er stadig dækket af det let fjernelige beskyttende papir. Der fjernes en 5 cm--del af det beskyttende papir, hvorved der fritlægges 5 cm ad-25 hæsiv på hver 12,7 cm strimmel af papir-laminat-materiale. To af disse strimler fastgøres derpå til et stykke polystyrenark, idet der drages omsorg for, at der kun anvendes et svagt tryk ved fastgørelsen af papir-adhæsiv-strimlen til plastmaterialet.

En plade anbringes dernæst over den fremstillede prøve og dæk-30 kende begge strimler, og en vægt på 4,35 kg anbringes på pladen i 1 minut. Denne sidstnævnte procedure sikrer ensartet påføring af adhæsivet på såvel overtrukket som uovertrukket polystyren.

Umiddelbart efter den 1 minuts belastningsperiode opskæres polystyrenarket mellem de adhæsive strimler, hvorved der 35 fås to prøver af polystyren, hver med sit eget vedhængende pa-pir-adhæsiv-materiale. Disse prøver afprøves derpå med Instron--.apparatet.

0 25

DK 160447 B

Prøverne fastgøres i kæberne i apparatet som vist i fig. 9. Den ikke-fastgjorte ende af papir-adhæsiv-materialet 23, der omfatter et papirlag 24 og et Double Stick-lag 22, fastgøres i den øvre kæbe 25. Tapen bøjes derpå som vist, og den nedre en-5 de af polystyrenarket 21 fastgøres i de nedre kæber 26 i Instron--apparatet. Ved anvendelsen af apparatet bevæges kæberne 25 og 26 bort fra hinanden som ovenfor beskrevet.

Fig. 7 viser de resultater, der fås med polystyren overtrukket med Tullanox LC 410, medens fig. 8 viser de data, der 10 fås ved samme forsøg, dog ved anvendelse af polystyren uden overtræk. De data, der fremgår af fig. 7 og 8, viser tydeligt, at der opnås en forøget adhæsion mellem Double Stick^tape og et polystyrenark, som bærer et hydrofobt lag i overensstemmelse med opfindelsen. Den kraft, der kræves til at skille papir-adhæsiv-15 -materialet fra den overtrukne understøtning, er ca. 0,8 enheder (fig. 7), medens der til det uovertrukne materiale kun kræves en kraft på ca. 0,5 enheder (fig. 8).

Tidligere fra den kendte teknik stammende forsøg på at påføre hydrofobe overtræk, f.eks. voksarter, olier og siliconer, 20 resulterede i svigt, fordi overtrækket ikke ville klæbe tilstrækkeligt til adhæsiver til montering af bærermatrixer. Det foranstående eksempel viser, at dette problem ikke eksisterer, når op*' findeisens idé udnyttes. Den adhæsive tendens hos polystyren for Double Stick-adhæsivtape forøges faktisk drastisk.

25 Omend eksemplerne illustrerer fordelene ved opfindelsen med hensyn til de former, hvor reagenserne er fikseret til det hydrofobe lag ved inkorporering i absorberende matrixer, vil det forstås, at fordelen ved et kraftigt formindsket overløb også opnås med de former for opfindelsen, hvor reagenserne er fikse-3Q ret til det hydrofobe lag på andre måder, f.eks. ved trykning eller overtrækning direkte på laget.

35 nr 686

Claims (8)

1. Testmateriale, der er resistent mod krydsforurening mellem reaktantarealer, til bestemmelse af tilstedeværelsen af to eller flere bestanddele i en vandig forsøgsprøve, 5 omfattende en stiv eller halvstiv basisunderstøtning, et hydrofobt lag fastgjort til understøtningen og et særskilt responsivt reagens for hver af de nævnte bestanddele fastgjort til det hydrofobe lag med indbyrdes afstand, hvilke reagenser er inkorporeret med en hydrofil bærermatrix, 10 kendetegnet ved, at det hydrofobe lag omfatter (a) findelte siliciumdioxid-partikler, som covalent til overfladerne deraf har bundet grupper med strukturen -O-S1R3, hvor R-substituenterne, der er ens eller forskellige, er valgt blandt C^-g-alkyl, phenyl, tolyl og nitrophe-15 nyl, samt (b) et egnet bindemiddel.

2. Materiale ifølge krav 1, kendetegnet ved, at alle R-substituenterne er C^.g-alkylgrupper.

3. Materiale ifølge krav 2,kendetegnet ved, at alle R-substituenterne er methylgrupper.

4. Materiale ifølge ethvert af kravene 1-3, ken detegnet ved, at bærermatrixen er papir.

5. Materiale ifølge ethvert af kravene 1-4, kendetegnet ved, at bindemidlet er en acrylpolymer.

6. Materiale ifølge ethvert af kravene 1-5, k e n -25 detegnet ved, at basisunderstøtningen er en polystyrenfilm.

7. Materiale ifølge ethvert af kravene 1-6, kendetegnet ved, at det indeholder reagenser, der giver respons for henholdsvis okkult blod, hydrogenioner, biliru- 30 bin, urobilinogen, ketoner, nitrit, albumin og glucose.

8. Fremgangsmåde til fremstilling af et testmateriale, der er resistent mod krydsforurening mellem reaktantarealer, til bestemmelse af tilstedeværelsen af to eller flere bestanddele i en vandig, flydende forsøgsprøve, kende- 35 tegnet ved, at man fremstiller et hydrofobt overtræksmateriale indeholdende (a) findelte siliciumdioxidpartikler, DK 160447 B hvortil der covalent er knyttet grupper med strukturen -0-SiR3/ hvor R-substituenterne er ens eller forskellige og er valgt blandt C^g-alkyl, phenyl, tolyl og nitrophenyl, og (b) er egnet bindemiddel, fastgører det hydrofobe overtræk 5 til en stiv eller halvstiv basisunderstøtning til frembringelse af et hydrofobt lag på understøtningen, og til det hydrofobe lag fastgører et særskilt responsivt reagens for hver af de nævnte bestanddele, idet reagenserne er inkorporeret med en hydrofil bærermatrix og er fastgjort til det 10 hydrofobe lag med indbyrdes afstand.