JP3339836B2 - 分析デバイスの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、毛管活性ゾーンを
有する分析デバイスの製造方法に関する。好ましくは、
この毛管活性ゾーンは、液体サンプルを検査するための
分析試験エレメントのものである。特に、本発明は、テ
ープ材料から分析デバイスを製造する方法に関する。更
に、本発明は、本発明の方法により製造される分析デバ
イスに関する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆるキャリヤー結合試験（試験キャ
リヤー、試験エレメント）は、多くの場合、液体サンプ
ル（例えば、血液、血清、または尿のような体液）中の
成分の定性分析または定量分析を行うために利用され
る。これらの試験では、試薬は、液体サンプルに接触さ
せる固体キャリヤーの所定の層中に包埋される。分析対
象物質が存在すると、液体サンプルと試薬とが反応して
検出可能な信号が得られる。この信号は、通常は色の変
化であり、視覚的に評価するか、あるいは装置を利用し
て（例えば、反射測光法を用いて）評価することができ
る。

【０００３】試験エレメントまたは試験キャリヤーは、
プラスチック材料から成る細長い支持層と、試験ゾーン
として支持層に接合された検出層とを基本要素として含
む試験ストリップの形態をとることが多い。しかしなが
ら、矩形のウェーハとしてデザインされた試験キャリヤ
ーも知られている。

【０００４】視覚的な評価または反射測光法による評価
が行われる臨床診断用の試験エレメントは、例えば、上
側からサンプル適用ゾーン上にサンプルを適用して下側
から色の変化を観測できるように、サンプル適用ゾーン
と検出ゾーンを垂直軸方向に積み重ねた形態で作製され
ることが多い。このような形態の製品には問題がある。
サンプルの充填された試験ストリップを、測定のために
反射測光器などの装置に挿入しなければならない場合、
汚染の恐れのあるサンプル物質が装置の一部分に触れて
装置が汚染される可能性がある。また、特に、慣れない
人が試験ストリップを使用する場合、例えば、血糖値の
制御を自分で行うために糖尿病の患者が使用する場合、
規定量のサンプルを供給することは可能ではあるが、そ
れには常に困難が伴う。更に、従来の試験エレメントで
は、信頼のできる測定を行うために、その構造上、比較
的大量のサンプルが必要となることが多い。サンプルの
必要量が増大すると、血液検査の必要な患者がサンプル
採取の際に感じる痛みも増大する。従って、目標として
は、サンプル物質の必要量が極力抑えられた試験ストリ
ップを提供することが挙げられる。

【０００５】毛管活性ゾーンを有する分析試験エレメン
トを利用する方法は、少量（典型的には、数マイクロリ
ットル）のサンプルの供給および試験エレメント内への
その移動を確実に行う方法の1つである。このような試
験エレメントについては従来技術の中で報告されてい
る。

【０００６】欧州特許第0 138 152号は、毛管ギャップ
を利用したサンプルチャンバ中へのサンプル液の採取お
よびその測定をほとんど同時に行うための好適な使い捨
てキュベットに関するものである。試薬は、毛管のボイ
ドスペース内に配置することができる。ボイドスペース
は、少なくとも一部分が半透膜によって包囲されてい
る。試薬は、例えば、その膜壁にコーティングすること
により、または半透膜の中に包埋することにより、ボイ
ドスペース中への導入が可能である。

【０００７】欧州特許出願公開第0 287 883号には、検
出層と不活性キャリヤーとの間に介在する毛管スペース
を利用して規定量の供給を行うための試験エレメントが
記載されている。毛管スペースを満たすために、試験エ
レメントは検査対象のサンプル中に浸漬される。この
際、大量のサンプルが必要となる。従って、こうした方
法で規定量の供給を行うのは、好ましくは、尿のような
過剰に存在するサンプル物質を検査する場合である。

【０００８】欧州特許出願公開第0 212 314号にも、毛
管活性ゾーンを有する分析試験エレメントが開示されて
いる。この試験エレメントを製造するために、毛管活性
ゾーンに対応した開口(cut-out）を有する中間層を2つ
のプラスチック層の間に配置することが提案されてい
る。欧州特許出願公開第0 212 314号によれば、開口
は、組立前に中間層中に既に存在していなければならな
い。特に、両面接着テープなどのように可撓性のある中
間層を使用する場合、予め開口の設けられた中間層を正
確にかつ再現性良く配置する操作は複雑で実施が困難で
ある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、先行
技術のもつ欠点をなくすことである。特に、本発明の目
的は、分析デバイスを、安価に、再現性よく、しかも正
確に製造することのできる方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、(a) キャリヤー層を作製し、(b) キャリ
ヤー層上にスペーサー層をラミネートし、(c) 毛管活性
ゾーンの形状を決定する輪郭を、キャリヤー層上にラミ
ネートされたスペーサー層を貫通するように、打抜、切
削、または型押し、(d) 毛管活性ゾーンの形成に必要と
ならないこうしたスペーサー層の部分をキャリヤー層か
ら引き剥がし、(e) 毛管活性ゾーンが形成されるように
スペーサー層上にカバー層を配置することを特徴とす
る、毛管活性ゾーンを有する分析デバイスの製造方法、
ならびにこうした方法により製造される分析デバイスを
提供する。

【００１１】本発明に係る分析デバイスは、毛管活性ゾ
ーンを利用して（すなわち、毛管力により）サンプル液
を自動的に採取でき、しかも採取と同時にまたは採取後
にその分析を行うことのできる装置であると考えられ
る。毛管活性ゾーンは、毛管ギャップとして存在させる
こともできるし、あるいはフリース、紙、もしくは膜な
どのように毛管活性のある多孔質材料を利用することに
より形成することもできる。

【００１２】分析デバイスは、好ましくは、サンプル中
の分析対象物質の有無またはその量の測定を可能にする
好適な検出反応がサンプル液の採取中または採取後に進
行する分析試験エレメントである。しかしながら、本発
明に係る分析デバイスは、毛管ゾーンによるサンプルの
採取だけに利用されるキュベットもしくはピペットであ
ってもよく、この場合には、分析のためにサンプルを後
で放出させるか、または後続の反応なく分析が行われ
る。もちろん、分析デバイスは、サンプル液を保存また
は保持するために使用することもできる。

【００１３】本発明に従って製造される分析デバイス中
には毛管活性ゾーンが存在するため、十分な精度および
再現性が得られるように毛管活性ゾーンを製造すれば、
規定量のサンプルを自動採取することが可能である。毛
管活性ゾーンは必要に応じて任意の形状をとることがで
きるが、ただし、少なくとも1つの寸法に関しては確実
に毛管現象が起こるように設定しなければならない。例
えば、毛管活性ゾーンは、三角形、矩形、または半円形
の底面をもつものであってもよく、好ましくは、毛管活
性ゾーン中に接着剤が残存しないようにするために外面
のかどに丸みをもたせる。本発明に係る毛管活性ゾーン
は、本質的に直平行六面体の幾何学構造（すなわち、本
質的に矩形の底面を有する構造）をとるものが好まし
い。

【００１４】分析デバイスを製造するために慣例的に使
用されている多くの材料が、試験エレメントのような本
発明に係る分析デバイスを製造するためのキャリヤー層
として利用することができる。こうした材料としては、
例えば、金属もしくはプラスチックのフォイル、コート
紙(coated papers) 、または板紙が挙げられる。また、
それほど好ましいものではないがガラスを利用すること
もできる。分析デバイスを使用して非極性の液体を検査
する場合、プラスチックフォイルなどの非極性のキャリ
ヤー層を使用すれば、本発明に従って製造される分析デ
バイスの毛管ゾーンにおいて適切な毛管現象を引き起こ
すことが可能となる。水のサンプルや生体液（例えば、
血液、血清、尿、唾液、または汗）などのような水性の
サンプルを検査する場合、適切な毛管現象を引き起こす
ために、少なくとも毛管活性ゾーンに面した側面が親水
性表面となるようにキャリヤー材料を使用することが有
利である。

【００１５】この場合、親水性表面とは水を引きつける
表面を指す。水性のサンプルは、血液も含めて、このよ
うな表面上を良好な状態で拡がる。特に、このような表
面は、その上に置かれた水滴の界面における縁の角度す
なわち接触角が鋭角になることが特徴である（例えば、
「CD Rompp Chemie Lexikon」、第1.0版、1995年刊、の
中に標題「湿潤(Benetzung) 」として記載されている詳
細な解説を参照されたい）。これとは対照的に、疎水性
表面、すなわち撥水性表面では、水滴と表面との界面に
おける縁の角度は鈍角になる。

【００１６】試験液と検査表面との界面張力の結果とし
て得られる縁の角度は、表面の親水性の尺度である。例
えば、水の表面張力は72mN/mである。観測表面の表面張
力の値がこの値よりもかなり小さい場合、すなわち、こ
の値より小さく20mN/mより大きい場合、湿潤は悪くな
り、得られる縁の角度は鈍角になる。このような表面は
疎水性面と呼ばれる。表面張力が水の値に近づくと、湿
潤は良好になり、縁の角度は鋭角になる。これに対し
て、表面張力が水の値と同じかまたはそれ以上になる
と、液滴は流動し、その液は全体に拡がる。この場合、
もはや縁の角度を測定することはできない。水滴の縁の
角度が鋭角になる表面または液滴が全体に拡がる表面
は、親水性表面と呼ばれる。

【００１７】毛管が液体を吸引する能力は、液体に対す
る毛管表面の湿潤性に依存する。このことは、水性サン
プルの場合、表面張力がほぼ72mN/mであるかまたはこの
値を超える材料から毛管を作製しなければならないこと
を意味する。水性サンプルを迅速に吸引する毛管を作製
するための十分な親水性を有する材料としては、例え
ば、ガラス、金属、またはセラミックスが挙げられる。
しかしながら、ガラスやセラミックスの場合には破損の
危険性があり、種々の金属の場合には時が経つにつれて
表面の性質が変化するという欠点があるため、これらの
材料は試験キャリヤーのような分析デバイス中で使用す
るのに適していないことが多い。従って、通常はプラス
チックフォイルや成型品を用いて分析デバイスを製造す
る。一般的には、使用されるプラスチックの表面張力が
45mN/mを超えることはほとんどない。ポリメチルメタク
リレート(PMMA)やポリアミド(PA)のように相対的な意味
で最も親水性の高いプラスチックを用いた場合でさえ
も、毛管の作製は可能ではあるが、非常にゆっくりとし
た吸引が行われるにすぎない。ポリスチレン(PS)、ポリ
プロピレン(PP)、またはポリエチレン(PE)などのような
疎水性のプラスチックから作製された毛管では、本質的
に、水性サンプルの吸引は行われない。従って、毛管ギ
ャップを有する試験エレメントなどのように毛管活性ゾ
ーンを有する分析デバイスの構成材料として使用される
プラスチックに親水性を付与すること、すなわち、プラ
スチックを親水化することが必要である。

【００１８】本発明に従って製造される分析デバイスの
好ましい実施態様において、毛管液体移動を可能にする
チャネルの内面を形成する少なくとも1つの表面、好ま
しくは2つの表面、特に好ましくは2つの対向した表面を
親水化する。2つ以上の表面を親水化する場合、これら
の表面の親水化処理は、同じ方法で行うこともできるし
異なる方法で行うこともできる。毛管活性チャネル（特
に、キャリヤー層）を形成する材料が例えば非極性プラ
スチックを含有するために疎水性であるかまたはごくわ
ずかに親水性である場合には、特に、親水化処理が必要
である。ポリスチレン(PS)、ポリエチレン(PE)、ポリエ
チレンテレフタレート(PET)、またはポリ塩化ビニル(PV
C)のような非極性のプラスチックは、検査対象の水性液
を吸収したりそれによって浸食されることもないので、
キャリヤー材料として有用である。毛管ゾーンの表面に
親水化処理を施すと、極性（好ましくは、水性）のサン
プル液は毛管活性ゾーン中に容易に進入できるようにな
る。分析デバイスが試験エレメントである場合、水性サ
ンプルを更に、検出エレメントへ、または検出の行われ
る検出エレメントの部位へ迅速に移動させる。

【００１９】理想的には、毛管活性ゾーンの表面の親水
化処理は、それ自体はサンプル液を吸収しないかまたは
吸収しても無視しうる程度である親水性材料を製造時に
使用することによって達成される。これが実施不可能で
ある場合、サンプル物質に対して不活性である安定な親
水性層で適切なコーティングを施すことによって、疎水
性の表面またはごくわずかに親水性の表面を親水化させ
ることができる。具体的には、光反応性の親水性ポリマ
ーをプラスチック表面上に共有結合させるか、湿潤剤を
含む層を適用するか、またはゾル‐ゲル法を利用してナ
ノ複合体(nanocomposites)を表面にコーティングするこ
とによって親水化させることができる。更に、表面に対
して熱的、物理的、または化学的処理を施すことにより
親水性を増大させることも可能である。

【００２０】独国特許出願第P19753848.7号に記載され
ているように、酸化アルミニウムの薄層を使用すること
によって特に良好な親水化処理を施すことができる。こ
うした層は、試験エレメントの所望のコンポーネントに
直接適用されるか（例えば、金属アルミニウムで加工品
を真空メッキし、続いて、金属を酸化させる）、または
試験キャリヤーを作製するための金属フォイルもしくは
金属被覆プラスチックを用いて設けられる（これらに対
しても所望の親水性を得るために酸化処理が必要であ
る）。この場合、金属層の厚さは1〜500nmが適切であ
る。後続処理で金属層を酸化させて酸化体を生成させる
場合、電気化学的アノード酸化のほかに、水蒸気の存在
下での酸化または水中における煮沸による酸化はいずれ
もきわめて好適な方法であることが判明した。こうして
形成される酸化体層の厚さは、方法にもよるが、0.1〜5
00nm、好ましくは10〜100nmである。原理的には、金属
層および酸化体層の厚さをこれよりも厚くすることは実
際可能であるが、更に有用な利点が得られるわけではな
い。

【００２１】本発明に従って作製される分析デバイスの
毛管ゾーンは、キャリヤー層、スペーサー層、およびカ
バー層から形成される。スペーサー層の目的は、好まし
くは、ゾーン内に形成される毛管の寸法を規定すること
である。好ましくは、スペーサー層の厚さを利用してこ
の寸法を規定する。しかしながら、スペーサー層から適
切な幅の片を切抜くかまたは打抜いて、毛管活性な寸法
を有するゾーンを形成することも可能である。ゾーンの
うちの少なくとも1つの寸法は、毛管活性に対する物理
的制約によって規定される。水性液の場合、この寸法
は、10〜500μm、好ましくは20〜300μm、最も好ましく
は50〜200μm程度の大きさであり、これ以外の大きさで
は毛管活性は得られないであろう。

【００２２】原理的には、スペーサー層は、分析対象の
サンプル液に対して不活性であるいずれの材料からも作
製可能であるが、両面接着テープが好ましいことが判明
した。なぜなら、これを使用すると、キャリヤー層およ
びカバー層の両方にスペーサー層を接合させるという問
題が簡単に解決されるからである。これにより、分析デ
バイスの製造時において時間およびコストのかかる接合
または接着プロセスが回避される。しかしながら、こう
した利点を利用しないのであれば、接合プロセスを追加
して本発明に従って分析デバイスを製造することも可能
である。接合プロセスとしては、例えば、溶接、ポリエ
チレンなどを用いたヒートシール、常温硬化接着剤もし
くはホットメルト接着剤を用いた接着、あるいはキャリ
ヤー層とスペーサー層またはスペーサー層とカバー層と
のクリップ留めが挙げられる。この場合、原理的には、
キャリヤー層として好適な材料からスペーサー層を作製
することも可能である。

【００２３】スペーサー層はキャリヤー層およびカバー
層と共に毛管活性ゾーンの幾何学構造を決定するので、
このゾーンの輪郭は、スペーサー層をキャリヤー層上に
固定した後で本発明の方法によりスペーサー層中に導入
される。この場合、毛管活性ゾーンの幾何学構造を形成
するうえで必要とならないスペーサー層の部分は、キャ
リヤー層から再び引き離される。キャリヤー層から剥離
された後で分析デバイスの毛管領域が形成されるスペー
サー層の部分は、この例に相当する。

【００２４】原理的には、キャリヤー層上に残存させる
スペーサー層の部分とキャリヤー層から引き離される部
分とを清浄に分離することのできるいずれも方法を用い
てもスペーサー層による輪郭の導入は可能である。例え
ば、打抜、切削、または型押が利用できる。このうちで
本発明に対しては打抜または切削が好ましい。キャリヤ
ー層上に残存させるスペーサー層の部分とキャリヤー層
から引き離される部分とを清浄に分離するために、キャ
リヤー層を不安定化させるほどキャリヤー層中の切込み
が深くならないように注意しながら、輪郭がスペーサー
層を貫通してキャリヤー層中にわずかな切込みが入るよ
うにすることが特に有用であることが判明した。適切な
精密切削工具を利用すれば、こうした過剰の切込みを確
実に回避することができる。

【００２５】スペーサー層が両面接着テープから形成さ
れる分析デバイスの好ましい実施態様に対して、毛管活
性ゾーンの輪郭の打抜、切削、または型押を行う直前
に、キャリヤー層上にスペーサー層をラミネートし、毛
管活性ゾーンの輪郭の打抜、切削、または型押を行った
直後に、毛管活性ゾーンを形成するのに必要とならない
スペーサー層の部分を除去することが有利であることが
判明した。こうした部分が除去されれば、毛管活性ゾー
ン中に接着剤が残存したり、打抜、切削、または型押に
より分離されたスペーサー層の部分が接合したりするよ
うな問題は回避される。このほか、驚くべきことに、ス
ペーサー層中の開口領域の縁は、予め打抜かれた接着テ
ープを使用した場合と比較して、特に平滑性がよいた
め、毛管には好適であることが判明した。

【００２６】両面接着テープをスペーサー層としてうま
く利用するためには、不要な接着テープの部分を除去し
た後で、かつカバー層を適用する前に、通常存在する接
着テープのカバーフォイル（剥離ライナー）を除去して
カバー層を接合できるようにする必要がある。

【００２７】キャリヤー層として好適な材料はいずれ
も、本発明に従って製造される分析デバイスの毛管活性
ゾーン用のカバー層としても好適である。従って、分析
デバイスのキャリヤー層、スペーサー層、およびカバー
層は、本質的には同じ材料から形成することができる
が、材料を任意に組合せて利用することも可能である。
サンプル物質を光学的に検査するために分析デバイスを
利用する場合、好ましくは、少なくともキャリヤー層も
しくはカバー層あるいはこれらの両方を、完全にもしく
は部分的に、透明材料、好ましくは透明プラスチック材
料から作製することが有利である。

【００２８】分析試験エレメントを作製するために本発
明の方法を利用する場合、好ましくは、1片から成る層
をキャリヤー層として使用し、カバー層を1個または数
個の部分から構成することが可能である。独国特許出願
第P 196 29 656.0号の実施例に記載されているように、
カバー層は、完全にまたは部分的に分析検出フィルムか
ら形成することができる。

【００２９】この検出フィルムは、透明フォイル上の2
つのフィルム層から形成され、フィルムは全体として、
サンプル液との分析検出反応に必要なすべての試薬およ
び補助物質を含有している。このような試薬および補助
物質は、例えば、独国特許出願第P 196 29 656.0号に記
載されているように様々な分析対象物質（被検体）に対
する様々な化合物種の形態で当業者には周知である。検
出フィルム中に含まれる試薬および補助物質は、好まし
くは、検査対象の液体サンプル中に分析対象物質が存在
する場合に視覚的にまたは装置を利用して光学的に検出
可能な定性的または定量的信号を発生させる。

【００３０】分析試験エレメントの好ましい実施態様の
ための本発明の好ましい検出フィルムの重要な特徴は、
透明フォイル上に設けられた第1の層による光の散乱が
その上の第2の層による光の散乱よりもかなり少ないこ
とである。第1の層がメチルビニルエーテル-マレイン酸
共重合体および場合により弱光散乱性の充填剤を含有す
る場合、第2の層には、膨潤剤およびいずれの場合にも
少なくとも1つの強光散乱性の顔料が必要であり、この
ほかに、赤血球のような粒状のサンプル成分が透過しな
い程度に少量の非極性充填剤および極性充填剤、例え
ば、多孔質珪藻土(Kieselguhr)が含まれていてもよい。

【００３１】弱光散乱性の充填剤および強光散乱性の顔
料はフィルム層の光学特性に本質的な影響を及ぼすた
め、第1および第2のフィルム層には異なる充填剤および
顔料を含有させる。第1のフィルム層には、充填剤がま
ったく含まれていないか、または水の屈折率に近い屈折
率を有する充填剤（例えば、二酸化珪素、珪酸塩、およ
び珪酸アルミニウム）が含まれていなければならない。
特に好ましい充填剤粒子の平均粒子サイズは約0.06μm
である。第2の層は、有利には、非常に強い光散乱性を
もつものでなければならない。第2のフィルム層の顔料
の屈折率は、理想的には少なくとも2.5である。従っ
て、好ましくは、二酸化チタンが使用される。約0.2〜
0.8μmの平均直径を有する粒子が特に有利であることが
判明した。

【００３２】更に、検出フィルムを使用する場合、好ま
しくは検出フィルムに隣接して配置される追加のカバー
フォイルにより更にカバー層を形成し、こうして毛管ゾ
ーンの反対側のキャリヤー層の面上にカバー層を配置す
ることが好ましいことが判明した。カバーフォイルは、
毛管ゾーンの一部分上に検出エレメントの代わりに配置
される。検出エレメントには一般に酵素のような貴重な
試薬が含まれているため、しかも検出エレメントの構造
は複雑な場合が多く、単純なカバーフォイルよりも作製
費がかなりかさむため、こうした手段を利用することに
よって材料費や製造コストが大幅に削減される。長い毛
管ゾーンの場合には（長さが5mmを超えるゾーンが対象
になると考えられる）特にこうした手段が利用される。
更に、空間的に正確に規定された領域内で検出フィルム
中の検出反応の検出が行われる試験エレメントにおい
て、例えば、装置内で光学的に検出を行う場合、および
サンプル添加ゾーンと検出ゾーンとを分離することが望
ましい試験エレメントにおいて、例えば、装置の衛生管
理上の理由で分離が望まれる場合、こうした手段を利用
することによって、試験エレメント中のサンプル添加開
口部から検出エレメント中の検出部位までのサンプル移
動が加速され、結果として、毛管チャネル中におけるサ
ンプル添加ゾーンから検出領域までのサンプルの移動が
非常に迅速化されてサンプル分析はなんら時間的制約を
受けなくなる。このほか、このような構成をとる方が使
用者はより便利に利用できるようになる。

【００３３】カバーフォイルおよび検出フィルムは、毛
管の断面の好ましからぬ変化（これには毛管の連続的境
界面が中断されることも含まれる考えられる）などによ
るカバーフォイルと検出フィルムとの接触部位における
毛管中の液体移動の妨害をなくすべく最終試験エレメン
ト中で互いに当接するように組立てなければならない。
このためには、検出フィルムとカバーフォイルの寸法を
ほぼ一致させる必要がある。これらの2つのコンポーネ
ントを十分に近接させて組立てることができない場合、
毛管活性ゾーンにおける妨害は、後続のシーリング処理
によって回避することが可能である。

【００３４】驚くべきことに、本発明に従って作製され
る試験エレメントの特に好ましい実施態様に対して、カ
バーの長さ全体にわたって延在し、毛管ゾーンをその幅
全体にわたり覆い、しかもカバーフォイルと検出フィル
ムの対向した縁面間を少なくとも部分的に包囲する可撓
性で不活性なフォイルを、毛管液体移動を可能にするチ
ャネルに面したカバーフォイルの表面上に更に固定する
ことによって、検出フィルムとカバーフォイルとの接触
部位における毛管液体移動が妨害されないようにできる
ことが判明した。このフォイルの材料および場合により
このフォイルの親水化コーティングは、キャリヤー層お
よびカバー層に対して先に既に記載したものと本質的に
同じである。この特に好ましい実施形態においても、検
出フィルムとカバーフォイルはできるかぎり近接させて
配置する。

【００３５】本発明の方法は、この方法を実質的に自動
化できる程度に大量に分析デバイスを製造するために好
適に利用される。このために、キャリヤー層、スペーサ
ー層、およびカバー層などの分析デバイスの材料は、ロ
ールフィルムに類似したテープ材料の形態で提供され
る。毛管活性ゾーンの形状を規定する輪郭は、好ましく
は切削ローラーおよび背圧シリンダーを備えた回転切削
工具を用いて、キャリヤー層上にラミネートされたスペ
ーサー層を貫通して切削することが好ましい。有利なこ
とに、こうすることによって、連続テープ上の正確かつ
再現性の良い相対位置にスペーサー層中またはスペーサ
ー層全体にわたり連続した切込みが得られる。従って、
結果として、本発明に従って製造される分析デバイス上
にこうした切込みが得られる。

【００３６】本発明に係るこの特に好ましい方法におい
て、分析デバイス（例えば、分析試験エレメント）は、
カバー層を配設した後で、切削または打抜により分離さ
れる。すなわち、最初のテープの形態から、好ましくは
幅が狭く本質的に矩形のストリップとして分離される。
この場合、本発明による製造は、高い生産速度（0.1m/m
in〜約50m/min）で1回の操作で実施可能である。

【００３７】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照しながら本発明
を更に説明する。図1は、本発明の方法の好ましい実施
態様に従った分析デバイスの自動化製造設備の一部分を
略図で示したものである。図2は、本発明の方法の好ま
しい実施態様に従った分析デバイスの製造プロセスの6
つの段階（A〜F）を略図で示したものである。図3は、
本発明の方法により製造可能な分析デバイスの好ましい
実施態様の略分解図を示したものである。

【００３８】分析デバイス用、特に、分析試験エレメン
ト用の自動化製造設備の一部分が図1に略図で示されて
いるが、この設備は、本発明の方法の特に好ましい実施
形態に従って操作されるものである。図1において、直
前の製造ステップで両面接着テープの形態で既にスペー
サー層2がラミネートされたキャリヤー層1は、左側にお
いてテープ材料として利用可能な状態にあり、これは右
側へ自動的に移動される。このプロセスでは、キャリヤ
ー層1とスペーサー層2を含むラミネートが、切削ローラ
ー3および背圧シリンダー4を備えた回転切削工具に通さ
れる。このときに、最終分析試験エレメントの毛管活性
ゾーンの幾何学構造を決定する切削ローラー3を用い
て、実質的に矩形の屈曲した形状の輪郭がスペーサー層
2を貫通して導入される。切削ローラー3および背圧シリ
ンダー4を備えた切削工具を通過した直後、除去対象の
スペーサー層2の回収部分5がキャリヤー層1から引き剥
がされる。このプロセスで使用される回収ローラー6
は、剥離中に回収部分5が引き裂かれることなく、しか
も切削される毛管の幾何学構造の方向に清浄にかつ残存
部分を含むことなく、剥離対象のスペーサー層2の回収
部分5が引き剥がされることを保証するものである。ス
ペーサー層2の非常に狭い回収部分5は、このようにして
再現性および信頼性のよい状態で除去することができ
る。キャリヤー層上に残存するスペーサー層2の残存部
分7は、実質的に毛管活性ゾーン8の幾何学構造を決定す
るものであるが、毛管活性ゾーン8は、この後、この図
には示されていないがカバーフォイルを用いてスペーサ
ー層2を覆うことによって形成される。この場合、カバ
ーフォイルを取り付ける直前に、接着テープの剥離ライ
ナーが除去される。このようにしてキャリヤー層1、ス
ペーサー層2、およびカバーフォイルを含む連続テープ
が作製されるが、製造プロセスの最後に切削または打抜
を行うことによって、この連続テープからそれぞれ毛管
活性ゾーン8を有する個々の試験エレメントが得られ
る。

【００３９】本発明の好ましい実施態様に従って作製可
能な分析試験エレメントの6つの製造段階（A〜F）が、
図2に略図で示されている。段階Aでは、ノッチ9が打抜
かれたキャリヤー層1が作製される。このノッチ9は、最
終の分析試験エレメントにおいて、特に、サンプルを添
加する際の方向を示す役割、更に、毛管中へのサンプル
の採取を容易にする役割を果たすことができる（段階
B）。段階Cは、ノッチ9が導入された後で両面接着テー
プの形態のスペーサー層2が適用されたキャリヤー層1を
示している。この場合、毛管ゾーン8の輪郭は、既に、
スペーサー層2を貫通するように切削されており、スペ
ーサー層2の不要部分は剥離除去され、カバーフォイル
（剥離ライナー）は接着テープから引き剥がされた状態
である。続いて（段階D）、キャリヤー層1上に残存する
スペーサー層2の所定の部位上に分析検出フィルム10が
ラミネートされる。毛管活性ゾーン8のまだ覆われずに
残っている領域をカバーフォイルで覆い、カバーフォイ
ル11および検出フィルム10を含む連続毛管活性ゾーンを
形成する（段階E）。製造上の理由で、接着テープの露
出したままの領域には、後で保護フォイル12が配置され
る。この保護フォイル12は、本発明に従って作製された
分析試験エレメントが所望でない接着を起こすのを防止
するためのものである（段階F）。従って、このプロセ
スでは、通常は数ミリメートルのサイズの小さなギャッ
プが、保護フォイル12と検出フィルム10の間に残存す
る。このギャップがあるため、サンプル液を充填する際
に毛管活性ゾーンから空気を追い出すことが可能にな
る。同じ理由で、ゾーン8をカバーフォイル11で完全に
は覆うことはなく、また検出エレメント10は、保護フォ
イル12の方向を向いた面が完全に覆われることもない。

【００４０】本発明に従って作製された図2の分析試験
エレメントは、再度、図3に略分解図で示されている。
毛管活性チャネルの輪郭および高さ(スペーサー層の厚
さに相当する)を規定するスペーサー層2は、ノッチ9が
導入されたキャリヤー層1上に配置されている。この上
には、カバーフォイル11、検出フィルム10、および保護
フォイル12が順に配置されている。カバーフォイル11と
検出フィルム10は互いに非常に近接して配設されている
ので、毛管活性ゾーンは、ノッチ9上にあるカバーフォ
イル11の自由縁から検出フィルム10の反対側の自由縁ま
で延在する。スペーサー層2中の開口領域は、カバーフ
ォイル11と検出エレメント10を合わせた長さよりもわず
かに長くなるように作製されているため、通常、数ミリ
メートルの幅の覆われていないギャップが残る。このギ
ャップがあるため、毛管活性ゾーンにサンプル液を充填
する際に空気を追い出すことができる。このギャップは
また、保護フォイル12によって覆われることもないた
め、こうした機能を確実に実行できる状態が確保され
る。

【００４１】

【実施例】以下の実施例により、本発明を更に説明す
る。 （実施例１）厚さ100μmの両面接着テープをスペーサー
層としてポリエチレンテレフタレートの厚さ350μmのフ
ォイル（Melinex(登録商標)、独国Frankfurt am Mainの
ICI社）上に接着させた。キャリヤー層は、長さ25mm、
幅5mmであった。独国特許出願第P 197 53 850.9号など
にも記載されているように、キャリヤー層の短い辺の一
方の中央に、幅1mm、長さ2mmのノッチ形の窪みを設け
た。毛管チャネルの幾何学構造を規定する幅2mm、長さ1
6mmの開口に対する輪郭を、キャリヤー層上にラミネー
トされた接着テープを貫通するように適切な形状の切削
工具を用いて切削した。この際、キャリヤー層の硬度お
よび安定性が損なわれるほど深い切込みがキャリヤー層
に形成されないようにした。包囲することによって決定
される毛管活性チャネルの所望の長さよりもわずかに長
くなるように開口の長さを選択し、サンプル液の充填
時、チャネルの通気が確保できるようにした。輪郭を導
入した直後に、接着テープの不要部分をキャリヤー層か
ら引き剥がした。残存する接着テープの面上に、長さ3m
m、幅5mmの検出フィルムを接着させた。このとき、開口
の端部から1mmの距離を通気のために確保した。独国特
許出願第P 196 29 656.0号に開示されているフィルムを
検出フィルムとして使用した。この検出フィルムは、グ
ルコース検出用のフィルムであった。ノッチ形の窪みと
検出フィルムとの間の露出したままの接着テープの領域
に、カバー層と検出フィルムとが当接するように、長さ
12mm、幅5mmのカバーフォイルを接着させた。カバーフ
ォイルは、厚さ150μmのポリエチレンテレフタレートフ
ォイルの片面に、厚さ30nmの酸化されたアルミニウム層
で被覆された厚さ6μmのポリエチレンテレフタレートフ
ォイルを、酸化アルミニウム面が毛管チャネルの方向を
向くような状態に接着剤を用いて接合させたものであっ
た(これらのフォイルはいずれも、独国Frankfurt amMai
nのHoechst社から入手可能なHostaphan(登録商標)であ
った)。この場合には、薄い方のフォイルは、検出フィ
ルムの方向を向いた辺が、厚い方のフォイルよりも約50
0μmだけ突出していた。カバー層を接着テープ上に固定
するとき、薄い方のフォイルの突出端が検出エレメント
とカバーフォイルの厚い方のフォイルとの間にくるよう
に注意した。露出したままの状態にある接着テープの領
域を覆うために、厚さ175μmのMelinex(登録商標)フォ
イルを使用したが、ただし、機能領域は覆わないように
した。

【００４２】こうして得られた試験エレメントは、長さ
15mm、幅2mm、高さ0.1mmの毛管チャネルを備えたもので
あった。このチャネルは3μlのサンプル液を採取可能で
あった。サンプルは検出フィルムの3mm×2mmの領域を湿
潤させた。

【００４３】

【発明の効果】本発明の利点は、次のようにまとめるこ
とができる。 １）本発明の製造方法は大規模な自動化が可能であり、
従って、個々の分析デバイスの製造コストを低く抑える
ことができる。 ２）本発明の分析デバイス上の毛管活性ゾーンの位置お
よびサイズは正確にかつ再現性良く保持されるので、分
析デバイスの他の機能性コンポーネントに対する相対位
置の調節は容易であり、しかもその再現性もよい。 ３）毛管活性ゾーンは、スペーサー層を用いて正確かつ
明瞭に規定された境界を有するため、毛管特性を正確に
調節することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法の好ましい実施態様に従った分析
デバイスの自動化製造設備の一部分を示す略図である。

【図２】本発明の方法の好ましい実施態様に従った分析
デバイスの製造プロセスの6つの段階（A〜F）を示す略
図である。

【図３】本発明の方法により製造可能な分析デバイスの
好ましい実施態様を示す略分解図である。

【符号の説明】

１ キャリヤー層 ２ スペーサー層（スペーサー） ３ 切削ローラー ４ 背圧シリンダー ５ キャリヤー層から引き剥がす必要のあるスペーサー
層の回収部分 ６ 回収ローラー ７ キャリヤー層上に残存させるスペーサー層の残存部
分 ８ 毛管活性ゾーン ９ キャリヤー層中の窪み １０ 検出フィルム １１ カバーフォイル １２ 保護フォイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 33/52 G01N 31/22

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 毛管活性ゾーンを有する分析デバイスの
   製造方法であって、 (a) キャリヤー層を作製し、 (b) 該キャリヤー層上にスペーサー層をラミネートし、 (c) 該毛管活性ゾーンの形状を決定する輪郭を、該キャ
   リヤー層上にラミネートされた該スペーサー層を貫通す
   るように、打抜、切削、または型押し、 (d) 該毛管活性ゾーンの形成に必要とならない該スペー
   サー層の部分を該キャリヤー層から引き剥がし、 (e) 該毛管活性ゾーンが形成されるように該スペーサー
   層上にカバー層を配置することを特徴とする製造方法。
2. 【請求項２】 前記毛管活性ゾーンの輪郭の打抜、切
   削、または型押の直前に、前記スペーサー層を前記キャ
   リヤー層上にラミネートすることを特徴とする請求項１
   記載の製造方法。
3. 【請求項３】 前記毛管活性ゾーンの輪郭の打抜、切
   削、または型押の直後に、前記毛管活性ゾーンの形成に
   必要とならない前記スペーサー層の部分を除去すること
   を特徴とする請求項１または２に記載の製造方法。
4. 【請求項４】 前記キャリヤー層、前記スペーサー層お
   よび前記カバー層がテープ材料の形態で提供されること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の製造方
   法。
5. 【請求項５】 前記輪郭が回転切削工具により連続的切
   込みとして導入されることを特徴とする請求項４記載の
   製造方法。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項記載の製造
   方法によって得ることができる分析デバイス。