JP5237368B2 - 分析要素の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体試料を分析するための少なくとも１つの試験領域を有する分析要素およびその製造方法に関する。

たとえば、血液または尿などの体液などの液体試料を分析するために、分析される試料が分析要素の試験領域に配置され、分析前に試験領域の１以上の試薬と場合により反応させられる分析ユニットが頻繁に使用される。分析要素の、特に光度などの光学的および電気化学的評価は、試料中の検体濃度の迅速な測定において最も一般的な方法を構成する。試料分析のための分析要素を有する分析システムは、通常、化学分析、環境分析、および特に医学的診断の領域において使用される。光度的または電気化学的に評価された分析要素は、特に毛細管血からの血糖診断の領域においてきわめて重要である。

異なる種類の分析要素が存在する。例として、スライドとも称される実質的に四角のプレートレット（platelets）が既知であり、その中央に複数層の試験領域を有する。ストリップ状に設計された診断用分析要素はテストストリップと称される。先行技術は、たとえば、カナダ国特許出願公開第２３１１４９６号明細書、米国特許第５８４６８３７号明細書または欧州特許出願公開第０８２１２３３号明細書、米国特許第６０３６９１９号明細書または国際公開第９７／０２４８７号パンフレットなどの文献において、分析要素について包括的に記載している。

毛管間隙試験要素において、試料液体は、毛管力を使用して、試料適用位置から該適用位置から離間した試料検出位置に輸送溝（毛管溝、毛管間隙）を移動し、前記試料検出位置における検出反応を行う。毛管間隙試験要素は、たとえば、カナダ国特許出願公開第２５４９１４３号明細書または米国特許出願公開第２００３／００１３１４７号明細書から既知である。マイクロキャピラリーは、親水性および場合によっては疎水性材料の内被を有する。液体輸送は、試料液体と接触する材料の親水性および疎水性の表面特性により制御可能である。

カセットに巻き取られ、分析ユニットでの使用に供される複数の試験領域を有する分析テープは、先行技術から既知のさらなる分析要素である。このようなカセットおよび分析テープは、たとえば、独国特許出願公開第１０３３２４８８号明細書、独国特許出願公開第１０３４３８９６号明細書、欧州特許出願公開第１４２４０４０号明細書、国際公開第２００４／０５６２６９号パンフレットおよびカナダ国特許出願公開第２５０６３５８号明細書の文献に記載されている。

本発明は、特にストリップ状の試験要素（たとえば、ストリップ状の毛管間隙試験要素）など、任意の形状の分析要素と分析テープとに関する。

分析要素は、通常、親水性領域と疎水性領域とを有する。ここで、「疎水性」および「親水性」という用語は、当該技術において一般的に理解されている意味を有する。親水性表面は水に対して良好な湿潤性を有し、疎水性表面は水に対して低い湿潤性を有する。表面の湿潤性（よって、たとえば、この表面を有する毛管での流速）は、水（または水分含有試料）と表面との間に形成される接触角αから導き出される。液滴が固体基部に接触する場合、２つの極端な例が生じ得る。
−完全な濡れ：接着力が凝集力より大きい。したがって、試料は固体表面上に広がる。
−不完全な濡れ：接着力が凝集力より（著しく）小さい。したがって、液体は球状滴に収縮する。

湿潤性と、よって、たとえば毛管中の液体試料の流速とは、接触角αの減少にともない増加する。毛管を区分毎に充填する充填時間は、接触角にともない指数関数的に増加する。水分含有試料の場合、水の接触角の特定により材料特有の毛管特性が特徴付けられる。これに関連して、「疎水性化」という用語は表面の変化を意味し、このことは、液体含有試料と表面との間に形成される接触角の増加をもたらす。

いわゆる「超疎水性」表面は、疎水性表面の極端な例として言及すべきである。このような表面は完全に非水和性であるため、水滴は表面から完全に転がり落ちる。例として、このような表面は自浄面として使用される。

先行技術において、親水性または疎水性の表面特性は、たとえば含浸および／または被覆処理による箔によりもたらされ、この場合に適した補助剤（たとえば、洗浄剤またはワックス）を使用するものである。例として、親水性または疎水性表面は、半導体製造の特定工程において標的とされる様式で製造され、その結果として、たとえば特定の構造を得ることができる。

親水性または疎水性の表面は、半導体技術と生物学とに横断する領域、すなわち、特定の標的物質に対するいわゆるアッセイを生じるための半導体チップ（「ラボチップ（Lab on a chip）」とも称される）を使用した分析領域においても標的とされる様式で頻繁に使用される。米国特許出願公開第２００６／０２３４２６９号明細書には、機能化表面を有するこのようなチップの例が記載されている。工程において、半導体の製造で慣行的な機能化された複数層の配置が被覆技術において使用され、複数層の配置は、所望の機能構造をもたらすために、その後たとえばレーザ照射など光の作用により標的とされる様式に変更され、部分的に再度切除される。しかしながら、このような複数層工程は技術的に複雑であり、多くの場合において、複雑なクリーンルーム技術と高価な処理技術とを必要とするため、日常的使用のための分析用試験要素の量産には一般的に適していない。

欧州特許出願公開第０８２１２３３号明細書は、検出層および網状組織を有する担体層を備えた診断用試験担体を記載しており、該検出層は、その上に配置された液体試料中の検体の測定に必要な試薬を含み、検出層を被覆する網状組織は、検出層より大きく、検出層に取り付けられている。網状組織は親水性であるがこれ自体においては毛管活性はなく、試料不浸透性材料製で試料適用部位を被覆しない不活性カバーを有する。したがって、水和性網目構造に基づく欧州特許出願公開第０８２１２３３号明細書は、最初に全体的に潜在的な試料適用領域を構成する。実際の試料適用領域は、たとえば接着テープ状のカバーによって後に画定される。しかしながら、このような工程は実際には一般的に複雑であり、多くの個々の製造工程を必要とし、また多くの場合において、たとえばロール・ツー・ロール方式による量産に対しては制限的な適性のみを有する。

米国特許出願公開第２００１／００２４８０５号明細書は分析実施方法に関し、微生物培養のための装置の提供を含む。該装置は、親水性の液体保持領域とこれらの領域間にある疎水性の上昇面とを有する測定面をもつ。疎水性表面は、多くの方法を使用して疎水性にされ得る。たとえば、アクリル化シルコンまたは他の疎水性材料の薄層をポリエチレン膜に適用することができ、該膜はこれと混合された湿潤剤により親水性を有する。

国際公開第２００５／０５４８４５号パンフレットは、液体中の検体測定のための分析試験要素に関する。該試験要素は、不活性担体と、試料材料の適用域と、検体測定のための検出域と、適用域から検出域へ液体を輸送するための溝または間隙とを備える。試験要素は、適用域周辺の少なくとも一領域において疎水性構造の表面を有する。ロータス効果を有する構造化された疎水性表面は、被覆、浸透、吹付け、共押し出しまたは射出成形により作製される。

カナダ国特許出願公開第２５０６３５８号明細書の主題は、液体試料用の分析テープの製造方法に関する。この工程において、複数の試験要素が巻取り可能な輸送テープ上に供され、テープの方向にて離間されて、粘着性の試験ラベルとして輸送テープに貼付される。試験ラベルは、両面接着テープおよび試験領域としての細い検出フィルムを備え、該検出フィルムは、接着テープの上方の接着層上に中心が置かれるため、接着層の側方の接着ストリップは被覆されないままである。織布として形成されたカバー層がその上に適用され、該層は検出フィルムより幅広でその側方に突出した縁部は側方の接着ストリップにより固定される。カバー層の検出フィルム外側に突出した縁部は、撥水剤の含浸によるプリントによって疎水性化されるため、検出フィルム上の中央域のみが液体試料を吸収し、検出フィルムに輸送することができる。

先行技術において既知である疎水性化のためのこれらの方法の不利点は、被覆に使用される補助剤（たとえば、洗浄剤、熱転写ワックス）が、不変の品質と信頼性のある供給状態でもって長期にわたり利用可能でなければならないことにある。さらに、親水性試薬と疎水性試薬とが同時に使用される場合には、厄介な相互作用が生じ得る（たとえば、プリントされた疎水性の熱転写ワックスとプリントされた織布の洗浄剤被覆との相互作用）。さらに、親水性被覆領域と疎水性被覆領域との間に明確な境界を生じることはしばしば不可能である。

該先行技術は、さらに疎水性化のための電磁波照射による照射の使用を開示している。欧州特許出願公開第１２９１１７３号明細書によると、親水性層が一定の感熱組成物から作製されＩＲ照射により照射され、その結果、層の照射領域はさらに疎水性となる。国際公開第９８／４３７３９号パンフレットによると、プラズマ処理の結果親水性となった表面は、溶媒、紫外線光または熱を加えることで疎水性表面に戻すことが可能である。しかしながら、実際には、国際公開第９８／４３７３９号パンフレットに記載された、不特定の手段の使用による親水化表面から疎水性化表面へのこの種の変換は不利点につながる。例として、プラズマ処理された表面は、高エネルギーの親水状態を一時的にのみ維持することを確認できる。表面エネルギーは、通常著しく増加するため、長期的には安定ではない。しかしながら、これは表面が時間とともに再び疎水性の状態に戻り、このことは、試験要素の特性に著しい変化をもたらし得る。この親水化の低安定性は、国際公開第９８／４３７３９号パンフレットに記載された方法がなぜ有効であり得るかという根拠でもあり、これは、開示された不特定の工程と、熱、溶媒および紫外線光などの要素が、安定した親水性表面の場合でなければ疎水状態への変化をもたらさない可能性が高いためである。

さらに、予備的方法が疎水性化の前に行われなければならないため、先行技術に開示された方法は、複雑で高価である（感熱性組成物による被覆／プラズマ処理による親水性化）。

本発明の目的は、先行技術の不利点を回避することにある。特に、また本発明の目的は、分析要素の製造方法を提供することであり、これによって分析要素の表面領域は、費用効果的で柔軟な様式で疎水性化可能である、特に、本方法は工業生産、とりわけロール・ツー・ロール法に適している。

本発明によると、この目的は、液体試料を分析するための少なくとも１つの試験領域を有する分析要素の製造方法によって達成され、ポリマー織布がその上に配置される担体が設けられる。ポリマー織布の少なくとも一部分が、ＵＶレーザ光で照射され疎水性化される。

分析要素を製造するために、担体が設けられ、該担体上に前記ポリマー織布が配置される。例として、担体は、特にストリップまたはテープ状の平面形状を有することができ、あるいは三次元でもよい。

これに関連して、試験領域とは液体試料が分析される領域である。試験領域は、好ましくは担体上に配置される。例として、試験領域は、液体試料の特定成分または特定成分と検出域にある試薬との反応がここにおいて検出可能となるように設計された検出域である。一例として、液体試料（たとえば、血液試料）中のグルコースの検出反応とその光度評価が行われる区域である。

したがって、たとえば、チップ、マイクロチップまたはスライドの閉鎖表面が被覆の標的切除により疎水性化される米国特許出願公開第２００６／０２３４２６９号明細書に記載された方法などの既知の半導体工程とは対照的に、本発明は、疎水性化された織布に基づくものである。一般的にバッチ毎の製造を要求するこのような半導体技術とは対照的に、新規的な織布の使用は、特にロール・ツー・ロール製造の量産にきわめて適している。

しかしながら、たとえば、欧州特許出願公開第０８２１２３３号明細書に記載された方法など、網状組織を同じく使用する既知の方法とは対照的に、マスキング工程を使用したフィルムにより生成する必要のある構造における被覆技術は省略可能である。

本発明の範囲内におけるポリマー織布は、ポリマー糸またはポリマー繊維製の不織布から作製された織布である。ポリマー織布は、好ましくは、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレンおよびポリアクリロニトリルの群から選択されるポリマーからなる。

担体上に配置されたポリマー織布は、好ましくは、親水性または（ＵＶレーザ光での照射前に）親水化され、液体試料を受領および／または輸送するために、（ＵＶレーザ光で照射されていない）分析要素の部分において使用される。ポリマー織布が試験領域と直接的に接触することが特に好ましく、たとえば、ポリマー織布は試験領域を全体的または部分的に被覆するため、非疎水性化領域において液体試料を受領し、該試料を試験領域に移送可能である。しかしながら、ポリマー織布自体を少なくとも一部分において液体試料の分析のための試験領域として使用することも可能であり、たとえば、液体試料中の検体を検出するためのこの少なくとも一部分にて試薬を含み得る。ポリマー織布は、織布上にて試料を広げるための洗浄剤を有し得るが、好ましくは、織布自体は検体を検出するための試薬を有さない。これらの試薬は、好ましくは、検出フィルムにのみ配置される。液体試料は、好ましくは、たとえば血漿、血液、間質液、尿、唾液、汗などの水分含有試料または水質分析（特に古水）からの試料である。

本発明によると、ポリマー織布の少なくとも一部分は、ＵＶレーザ光で照射されるため、照射領域において疎水性化される。ＵＶレーザ光は、１ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲の波長のレーザにより放射された光である。本発明による方法において使用されるＵＶレーザ光の好ましい波長は、２４８ｎｍ、２６６ｎｍおよび３５５ｎｍである。ＵＶレーザ光は、好ましくは、ダイオード励起固体レーザまたはエキシマレーザにより供される。ポリマー織布の少なくとも一部分が、好ましくは、標的された様式にてＵＶレーザ光で照射される。これに関連して、標的とは、マスクなどを使用せずに、適当な光学的要素を使用して少なくとも１本のレーザ光線の焦点がこの部分に合わされて、該光線がこの部分を通過（走査）することにより、ポリマー織布の空間分解された疎水性化が達成されることを意味する。しかしながら、代替的または追加的に、たとえば、ＵＶエキシマレーザを使用したマスク照射方法など、レーザ光での照射においてマスク方法の併用も可能である。

したがって、特に国際公開第９８／４３７３９号パンフレットに開示された先行技術から既知の方法とは対照的に、特定の処理が、不特定の光照射ではなくＵＶレーザ光を使用して実施される。空間分解様式に実施可能なこの特定処理は、特定のＵＶレーザ照射により、化学的に長期安定性の表面を新たな疎水性の状態に変換可能である。

分析要素上のＵＶレーザ光を使用して疎水性化されたポリマー織布の一部または完全に疎水性化されたポリマー織布は、たとえば、液体試料の流れを遅らせるかあるいは停止させるため、または（たとえば、試料の適用中の）液体試料による部分的な濡れを回避するために使用され得る。提供された親水性ポリマー織布の１以上の部分を疎水性化することにより、親水性／疎水性パターンを生成することができる。

ＵＶレーザ光での照射により、ポリマー織布はＵＶレーザ光で照射された領域にて構造化され、すなわち、表面構造がレーザ光により変化する。特に、ポリマー織布のポリマーの表面が、レーザ光での照射により粗にされ得る。好ましくはパルスレーザが構造化のために使用され、パルスレーザ光はポリマー表面を部分的に走査し、ポリマー表面は、ポリマー表面を侵食し、互いに一定距離で離間したレーザパルスにより構造化される。レーザパラメータ（波長、出力、パルス繰り返し数など）の適当な選択は、標的された様式に微細構造をもたらす可能性を供し、該微細構造は疎水特性をもたらす。レーザ光の結果として、融解した円形構造（凹凸）が、ポリマー織布の糸または繊維のポリマー表面上に形成され、このような構造の平均間隔（たとえば、凹所から凹所まで）は、「ハッチ距離（Hatch Distance）」という用語により示される。

例として、ポリマー織布のポリマー表面部分はこのような構造により変化可能であるため、これらはいわゆる「ロータス効果」を有する。例として、この効果は、国際公開第９６／０４１２３号パンフレット、国際公開第００／５８４１０号パンフレットまたは国際公開第００／５８４１５号パンフレットに記載されている。このような表面は凹凸を有し、凹凸間の距離は０．１〜２００μｍの範囲であり、凹凸の高さは０．１〜１００μｍの範囲であって、凹凸は疎水性である。

さらに、ポリマー織布部分はＵＶレーザ光により構造化可能であるため、好ましくは空気分子である不純物は生成された凹所に含められ、その結果、ポリマー表面は疎水性化される。

本発明による方法の利点は、ＵＶレーザ光での照射中に、レーザ光とポリマー織布との間に直接的な相互作用があるという事実にあり、直接的な相互作用により所望の疎水効果がもたらされる。さらなる補助試薬は必要ない。疎水性化の調製のための複雑な製法工程（含浸、浸透、プラズマ処理）は省略される。ＵＶレーザ光での照射は、疎水領域の形状の設計において大幅な自由度をもたらし得る。ＵＶレーザ処理は、オンライン操作において充分に調節および制御可能である。

本発明の好ましい実施の形態によると、ポリマー繊維は、主として、互いに対して平行または垂直に走る糸からなる単繊条の織布であり、互いに対して平行に走る糸は、互いに対して１μｍ〜０．５ｍｍ、好ましくは０．１〜２００μｍの間の距離を有する。単繊条の織布は、個々の糸が縦および横方向に織り交ぜられた織布である。単繊条の織布は、たとえばその孔径、均質性、通気性または他の特性について、従来型の織布より規定された織布である。たとえば、標準的な網目開口は１０５〜２８５マイクロメータの間であり、標準的な糸径は４２〜１４５マイクロメータであり、標準的な織布の厚さは６３〜２６０マイクロメータの間である。

本発明の範囲において提案されている織布の処理は、通常、たとえば半導体技術やフィルム処理から既知である閉鎖表面の機能化とは著しく相違する。半導体処理またはフィルムの機能化は、通常、たとえば回転塗布またはナイフコータによる塗布などの塗布処理を使用して実施されるが、このような技術は織布の処理には使用できない。したがって、本発明による製造方法においては担体が供され、担体上にてポリマー織布が洗浄剤で被覆される。処理において、洗浄剤は、好ましくは個々の糸またはポリマー織布の繊維を被覆するため、液体試料とポリマー織布の表面との間の界面張力が減少する。例として、前述の一般的な半導体被覆技術とは対照的に、洗浄剤は浸透処理によりポリマー織布に適用可能である。

好ましくは、洗浄剤は、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム（ＤＯＮＳ）、メガ−８（（登録商標）オクタノイル−Ｎ−メチルグルカミド）およびノニルフェノールエトキシレート、特にポリエチレングリコール［４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）フェニル］エーテル（トリトン（登録商標））の群から選択される少なくとも１つの洗浄剤である。特にＤＯＮＳである洗浄剤は、たとえば、織布にエタノール中に溶解されたＤＯＮＳを浸透させてから乾燥させることにより、固体層としてポリエステル織布に適用可能である。

例として、開始は、親水性、疎水性またはすでに少なくとも部分的に疎水性化されたポリマー織布から可能である。その後、この織布は、たとえばＤＯＮＳ溶液などの洗浄剤を有する適当な溶液器を通過させて洗浄剤を浸透させることができる。他の浸透技術も既知であり、たとえばスプレー技術などが使用可能である。洗浄剤によるこの浸透の結果、織布は親水性となり、または織布の親水性が増加する。

半導体技術から既知のバッチ処理とは対照的に、この浸透は、たとえば、ロール・ツー・ロールプロセスなどの工業規模においても有効である。工業規模においてのレーザ処理との組み合わせも可能である。したがって、本発明は、たとえば浸透など、織布への面積的な適用方法と、レーザ構造形式による空間分解的な方法との組み合わせを供する。これらの工程のすべては、ロール・ツー・ロールプロセスとして実施可能である。

その後、前述のＵＶレーザ光を使用した照射は、この様式で親水化された織布部分を標的の様式により再度疎水性化するために実施可能である。本発明の好ましい実施の形態において、洗浄剤は、ＵＶレーザ光で照射されたポリマー織布の部分において、ＵＶレーザ光によって少なくとも部分的に除去される。ここで、ＵＶレーザ照射によりもたらされた疎水性化は、特に切除によるポリマー織布からの洗浄剤の除去に基づき、またポリマー織布の表面の構造化とに基づくと考えられる。

洗浄剤で浸透された織布部分の新たな疎水性化は、特に超疎水性化が生じるように実施され得る。したがって、多くの場合において、特にＤＯＮＳである洗浄剤が織布表面から除去されるのみならず、この作用は、説明したようにポリマー織布の糸の表面構造にも影響する。しかしながら、このような超疎水性化、すなわちこのような完全な非水和性は、特に分析試験要素の場合において、きわめて望ましい特性である。したがって、このような超疎水性化は、試験領域の血液バリア特性に必要となり得る。これについては、多くの場合、通常の疎水性では不充分である。

洗浄剤で被覆されたポリマー織布の標的ＵＶレーザ照射は、たとえば、先行技術から既知である洗浄剤で被覆されたこのようなポリマー織布上への疎水性物質のプリント（特に、熱転写ワックスを使用したＤＯＮＳ含浸によるＰＥＴ織布のプリント）に対して多くの利点を有する。既知の熱転写ワックスの適用において、フィルムに適用されたワックス混合体は熱により液化され、ＤＯＮＳで含浸したＰＥＴ織布にプリントされる。処理において、親水性のＤＯＮＳは疎水性のワックス混合体と混合する。この場合において、使用可能な疎水性障壁を生成するための前提条件は、洗浄剤（ＤＯＮＳ）とワックスとの混合比の正確な設定である。ワックスによる疎水性化領域とワックスのない親水化領域との間の明確な境界を形成することはできず、遷移領域が生じる。ＵＶレーザ照射はこのような不利点を回避する。親水性試薬と疎水性試薬との間の相互作用はない。分析要素上の親水性領域と疎水性領域の設計には多くの可能性がある。さらに、ＵＶレーザ処理により生じた疎水性は、少なくとも６ヵ月の期間にわたり、きわめて安定している。

本発明による方法の好ましい実施の形態の変形例は、液体試料中の検体を測定するための液体試料の適用域を備えた試験要素である分析要素からなり、ポリマー織布は、適用域の周辺領域にてＵＶレーザ光により照射されて疎水性化される。ここで、試験要素は、好ましくは分析テープ上に配置されたテストストリップまたは試験ラベルである。

これに関連して、適用域は、輸送、混合、分離、試薬と接触させられた液体試料の受領および／または分析要素上にて異なる様式に処理および分析された液体試料の受領のために供された分析要素の領域である。

たとえば、毛管溝または親水性ポリマー組織の開口部が位置する適用域の周辺領域の疎水性は、明らかに適用域を境界する。液体試料（たとえば血液）が適用域に適用されると、過剰な試料液体は適用域に取り込まれるか（たとえば、毛管溝に吸収されるか、または親水性ポリマー織布により分析域に輸送される）、または疎水性領域から滴り落ちるため、適用域のみが湿潤され、分析要素の適用域周辺および分析要素を保持する測定機器の汚染が回避される。

本発明の好ましい実施の形態によると、試験要素を製造するために、縁部を被覆せずに検出フィルムを担体に適用し、該検出フィルムはポリマー織布により被覆され、該ポリマー織布は側部領域において検出フィルムを越えて突出し、担体の被覆されていない縁部を被覆し、またポリマー織布はＵＶレーザ光での照射により側方領域にて疎水性化される。好ましくは、この場合に使用される担体は、特に両面接着テープである接着テープであり、これにより試験要素は粘着性の試験ラベルとして輸送テープ上に移送される。分析要素の設計は、好ましくは、カナダ国特許出願公開第２５０６３５８号明細書に記載された分析テープに対応しており、検出フィルムの外側のポリマー織布が撥水含浸をプリントされるのではなく、ＵＶレーザ光で照射することにより側方領域が疎水性化される点が異なる。したがって、カナダ国特許出願公開第２５０６３５８号明細書が特に参照される。

本発明は、さらに、本発明の方法にしたがって製造された、液体試料を分析するための少なくとも１つの試験領域を分析要素に関し、該分析要素は、その上にポリマー織布が配置される担体を備える。ポリマー織布の少なくとも一部は、ＵＶレーザ光での照射により疎水性化される。

好ましい実施の形態の変形例によると、本発明の分析要素は、テープ方向に離間された複数の試験要素を有する分析テープである。

先行技術による分析テープ状の分析要素の概略斜視図である。 本発明の方法にしたがって製造された、本発明による分析テープ状の分析要素の概略斜視図である。 ＵＶレーザ照射により疎水性化されるポリマー織布のレーザ処理前の拡大図である。 ＵＶレーザ照射により疎水性化されたポリマー織布のレーザ処理後の拡大図である。 本発明による製造方法の例示的実施の形態の概略的フローチャートである。

図面に基づき、以下に本発明をより詳細に説明する。

図１は、先行技術から既知である分析要素を示す。分析要素は分析テープ３であり、その一部が図１に示されており、該テープは巻取り可能な輸送テープ１とその上に配置されてテープ方向に離間した複数の試験要素２を備える。試験要素２（図１には１つのみが示されている）は、たとえば、特に血液である体液を分析するために供される。

試験要素２は、粘着性試験ラベルとして複数層設計を有する。両面接着テープ５が試験要素２の担体４として使用される。細い検出フィルム６は、両面接着テープ５の上方の接着層上にて中心に接着取付されるため、接着層の側縁７は担体上にて被覆されないままである。検出フィルム６はポリマー織布８により被覆される。ポリマー織布８は、検出フィルム６よりも幅広であるため、ポリマー織布８は側方領域９にて検出フィルム６を越えて突出する。したがって、ポリマー織布８は、接着テープ５の縁部７により側方領域９にて固定される。

先行技術において、側方領域９は、その上にプリントされた撥水含浸としての疎水性の熱転写ワックス１０を有するため、中央の試験領域（検出領域１４）は、適用される液体試料を吸収し、限られた程度においてこれを広げる。ポリマー織布８は、熱転写ワックスが含浸に使用される際に熱転写ワックス１０と混合される洗浄剤を含む。処理において、側方領域９の所望の疎水性を定めるために、熱転写ワックス１０と洗浄剤との間の臨界的均衡が維持されなければならない。

図２は、本発明の方法にしたがって製造された、本発明による分析テープ状の分析要素の概略斜視図である。

この分析要素は、図１による分析要素と本質的には同一の設計を有する。同一の参照符号はこの分析テープ３の同一の構成要素を示す。しかしながら、図１の分析要素とは異なり、図２の本発明の分析要素は、熱転写ワックス製のプリントを有さない。その代わりに、ポリマー織布８の側方領域９は洗浄剤で含浸されて疎水性化されるか、またはＵＶレーザ光での照射によりさらに超疎水性化される。両側に配置されたこれらの疎水性化領域１１の機能は、液体試料により周囲を汚染することなく、適用域１５として供されて、中心に配置された親水性設計であるポリマー織布１２への局所的な試料適用を可能にすることであり、試料は側方の疎水性領域１１を湿潤しないか、または該領域をあまり湿潤しない。

図３Ａおよび３Ｂは、ＵＶレーザ照射により疎水性化されたポリマー織布の拡大図である。ここで、図３Ａはレーザ処理前のポリマー織布を示し、図３Ｂはレーザ処理後の織布を示す。２つの画像の比較により、レーザ処理が表面粗さを生成することが明らかであり、このことは表面の湿潤特性に影響する。

ポリマー織布はポリエステル織布である。これは、主として、互いに対して平行または垂直に走る糸１３からなる単繊条の織布であり、互いに対して平行に走る糸１３は約８０〜１２０μｍ離間している。

レーザ照射は、異なるＵＶレーザの種類を使用して実施された。したがって、波長が２４８ｎｍ、周波数が１００Ｈｚ、パルスエネルギーが７ｍＪおよびスポットサイズが４００マイクロメートルのエキシマレーザが使用された。３つの実験において、パルス数は、１０パルス、１５パルスおよび２０パルスの間で変更された。さらに、２６６ｎｍの波長を有する４−ｆダイオードレーザが使用された。該ダイオードレーザは、パルス波長が３０ｋＨｚおよびパルスエネルギーが１０マイクロジュールにて、同様にパルスモードで行われた。スポットサイズは１８マイクロメータであった。

この場合において、前述の説明のように、ポリマー織布はＤＯＮＳを使用して含浸された。ＤＯＮＳの局所的除去とともに、レーザ処理は織布の糸に微細構造を生じた。この構造化は、図３Ｂにおいて糸１３の畝状により明らかに見出すことができる。処理において、接触角は、超疎水性領域に向かう方向、すなわち直立した液滴の領域に向かう方向に変化する。一般的に、ＵＶレーザによりこのようにして処理された織布の疎水性または疎水性機能は、血液および／または生理食塩水による試験で検出可能である。例として、本発明により処理された織布は、本発明により処理された織布上の直立した球状の液滴にまで、たとえばワックスの使用による従来の様式にて疎水性化された織布と比較すると、少なくとも同一のまたは増加した疎水性を示す。

図４は、試験要素を製造するための本発明による製造方法の例示的実施の形態の概略的フローチャートを示す。図示された方法工程は、図４に示されていない、さらなる方法工程により補足され得る。さらに、図示された手順が好ましいが、必ずしもこの順序である必要はなく、たとえば個々のまたは多くの方法工程の組み合わせ、反復または同時実行が可能である。例として、本方法は図２に示された試験要素２を製造するために使用可能であり、たとえば、個々の構成要素およびその機能についての同図の説明が参照される。

輸送テープ１は、第１の方法工程４１０にて供される。その後、後続の方法工程４１２にて担体４および両面接着テープ５がこの輸送テープ１に適用される。検出フィルム６状の試験領域１４は、方法工程４１４にて、このように調製された輸送テープ１、または担体４および接着層５に適用可能である。

これと同時に、ポリマー織布８が方法工程４１６にて供され得る。このポリマー織布８は、その後、方法工程４１８にて、前述の説明にしたがってたとえばＤＯＮＳなどの洗浄剤で浸透される。

方法工程４２０において、このようにして浸透されたポリマー織布８は、方法工程４１４にて調製された試験要素に適用されるため、図２に見られるように、このポリマー織布８は、担体４および検出フィルム６を被覆する。

その後、方法工程４２２において、このようにして調製された試験要素２は、図２において参照符号１１で示された領域にてＵＶレーザ処理される。工程４２２でのこのＵＶレーザ処理の間、洗浄剤は領域１１にてポリマー織布８から除去され、さらに、先の図３Ａおよび３Ｂで示されたように、このポリマー織布８の表面が変化される。これは、疎水性領域１１をもたらし、特にＤＯＮＳおよびＵＶレーザ処理を使用する際において、多くの場合さらに超疎水性を示す。このように、中心に配置されたポリマー織布１２は、たとえば血液試料などの液体試料の適用のための境界面となる。したがって、超疎水性領域１１は、試験領域または検出域１４を効果的に境界する。

図４に示された製造方法の代替的製造方法もまた可能であるという事実が参照される。したがって、たとえば、まず洗浄剤で浸透されたポリマー織布８を検出フィルム６が適用された担体４に適用し、その後、このように被覆された担体から対応領域を切り出し、これのみが、たとえば接着結合により輸送テープ１に適用される。ＵＶレーザ処理は、輸送テープ１への適用前または適用後に実施可能である。原理的に、他の製造方法も可能である。

１ 輸送テープ
２ 試験要素
３ 分析テープ
４ 担体
５ 両面接着テープ
６ 検出フィルム
７ 縁部
８ ポリマー織布
９ 側方領域
１０ 熱転写ワックス
１１ 疎水性領域
１２ 中心に配置されたポリマー織布１２
１３ 糸
１４ 試験領域／検出域
１５ 適用域
４１０ 輸送テープの提供
４１２ 担体および両面接着テープの適用
４１４ 検出フィルムの適用
４１６ ポリマー織布の提供
４１８ ポリマー織布の洗浄剤による浸透
４２０ 浸透されたポリマー織布の適用
４２２ ＵＶレーザ処理

Claims (10)

1. 液体試料を分析するための少なくとも１つの試験領域（１４）を有する分析要素の製造方法であって、ポリマー織布（８）がその上に配置される担体（４）が設けられ、
   前記ポリマー織布（８）が洗浄剤で被覆され、ポリマー織布（８）の少なくとも一部分（９）がＵＶレーザ光で照射され疎水性化され、前記洗浄剤が、ＵＶレーザ光で照射されたポリマー織布（８）の部分（９，１１）において、ＵＶレーザ光により少なくとも部分的に除去されることを特徴とする方法。
2. 前記ポリマー織布（８）が主として、互いに対して平行または垂直に走る糸（１３）からなる単繊条の織布であり、互いに対して平行に走る糸（１３）が互いに対して１μｍ〜０．５ｍｍの間の距離を有することを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記洗浄剤が、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム（ＤＯＮＳ）、オクタノイル−Ｎ−メチルグルカミド、ノニルフェノールエトキシレートおよびポリエチレングリコール［４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）フェニル］エーテルからなる群から選択される少なくとも１つの洗浄剤であることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
4. 前記洗浄剤がＵＶレーザ光により除去された領域において、ポリマー織布（８）の超疎水性化が存在する請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記分析要素が、液体試料中の検体を測定するための、液体試料の適用域（１５）を備えた試験要素（２）であり、前記ポリマー織布（８）が、適用域（１５）の周辺領域（９）にてＵＶレーザ光で照射され疎水性化されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 試験要素（２）を製造するために、縁部（７）を被覆せずに検出フィルム（６）を担体（４）に適用し、該検出フィルム（６）がポリマー織布（８）により被覆され、該ポリマー織布（８）が側部領域（９）において検出フィルム（６）を超えて突出し、担体（４）の被覆されていない縁部（７）を被覆し、またポリマー織布（８）がＵＶレーザ光での照射により側方領域（９）にて疎水性化されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 担体（４）が接着テープ（５）であって、これにより、試験要素（２）が粘着性試験ラベルとして輸送テープ（１）上へ移送されることを特徴とする請求項６記載の方法。
8. ロール・ツー・ロールプロセスが使用される請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法により製造された分析要素であって、液体試料を分析するための少なくとも１つの試験領域（１４）を備えており、
   前記分析要素が、ポリマー織布（８）がその上に配置される担体（４）を備え、
   ポリマー織布（８）の少なくとも一部分（９，１１）がＵＶレーザ光での照射により疎水性化されることを特徴とする分析要素。
10. 前記分析要素が、テープ方向に離間された複数の試験要素（２）を有する分析テープ（３）であることを特徴とする請求項９記載の分析要素。

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