JP5848763B2 - 流体構成要素の表面を親水化するための方法およびそのような構成要素を含有する部品 - Google Patents

Description

本発明は、親水性ポリマーを分析器中に挿入されるセンサーカートリッジの測定流路に少なくとも部分的に適用するための方法に関し、前記の測定流路は少なくとも１個のセンサー要素を含む。本発明はさらに、取り替え可能な形で分析器中に挿入することができ、その分析器の使用において必要な作動流体、例えばその分析器のためのすすぎ、較正および／または品質管理用流体のための少なくとも１個の容器を含む流体パック（ｆｌｕｉｄｐａｃｋ）に、さらに取り替え可能な形で分析器中に挿入することができ、その流体構成要素、特に少なくとも１個のセンサー要素を含有する測定流路の内部表面が少なくとも部分的に親水性ポリマーでコートされているセンサーカートリッジに関する。

特に水性流体中の気体分析物（Ｏ_２、ＣＯ_２）を決定する際に、その試料もしくはその較正もしくは品質管理媒体がそのセンサー要素の流体保持領域を完全には満たさない場合、またはガスの泡、例えば気泡がこの領域中に存在する場合、試料測定または較正または品質管理において問題が生じる可能性がある。ガスの泡は、そのセンサーカートリッジの測定流路が流体による異なる湿潤特性を有する不均質な内部表面を有する場合に生じると思われる。ガスの泡は、流体構成要素または部品の内部表面の湿潤特性が不連続に変化する測定流路の部位において、最も頻繁に生じる、または付着するであろう。これは例えば異なる材料の表面が出会う場合に当てはまるであろう。その測定流路は通常、それの隣り合う表面が異なる親水性または疎水性の特性、従って異なる湿潤特性を有する異なる材料で作られた多数の流体部品を含む。

米国特許第４，３５８，４２３ Ａ号（Ｎｅｄｅｔｚｋｙ）は既に、泡が用いられるセンサー要素の表面の十分な湿潤を妨げるため、測定結果を歪める閉じ込められた気泡の問題について言及している。そのような歪みを検出するための測定は、特に自動化された分析器の場合に行われなければならず、ここではその測定細管の充填プロセスまたはその測定チャンバー中に泡が存在しないことが監視されなければならない。参照されたその特許は、その測定チャンバー中の少なくとも２つの点の間の電気抵抗を測定し、その測定された抵抗値に応じてその測定チャンバーの充填プロセスを制御する方法によりその問題を解決することを提案する。

欧州特許第０ ３７９ １５６号は、まずポリイソシアネート溶液を医療機器（特にカテーテル）の表面に適用し、次いでその溶液を（場合により）乾燥させ、続いてカルボン酸を含有するポリマーの溶液を適用するコーティング法を記述している。複数の薬剤溶液および化学反応による、そのような２または多工程の方法は、通常多くの工程段階を必要とし、それは使用者の現場では全く実行可能ではなく、または多額の費用をかけてのみ実行可能である。

キトサンを含有する層で医療用インプラント、カテーテルおよびペースメーカーの表面をコーティングすることは、例えば米国特許第５，５７８，０７３ Ａ号から知られており、ここでそれはそのような医療技術の装置が人体中に導入される際に血栓症の危険性を低減するために用いられている。その層はキトサンおよびキトサン膜中に埋め込まれている追加の生物学的に活性な構成要素、例えばＰＶＡまたは血清アルブミンからなる。しかし、そのような層はセンサー要素を有する測定流路には適していない。

米国特許第４，７５２，４２６号において、低温プラズマ処理により表面上に化学的に反応性の基またはラジカル（ｇｒｏｕｐｓ ｏｒ ｒａｄｉｃａｌｓ）を形成する、表面の親水化のための方法が記述されている。続いてその表面にモノマー溶液を適用する。そのモノマーはその表面上の化学的に活性な基またはラジカルと反応し、そうして最終的にグラフト重合によりその表面上にコーティングが形成されるであろう。この方法は、その工程段階が製造業者により実施されなければならず、非常に正確に協調させなければならないという不都合な点を有する。例えばそのプラズマ処理のパラメーターは、それに続くグラフト重合のための核の役目を果たすことができるような化学的に反応性の基またはラジカルのみがその表面上に形成されるように注意深く選択されなければならない。

欧州特許第１ ５９５ ６０５ Ｂ１号において、その湿潤の問題は、１個以上の流体部品（例えば測定流路）および少なくとも１個のセンサー要素を含み、親水性ポリマーの薄膜がこれらの部品の内部表面上に間に一切層を挟まずに適用された、分析器のための流体系（例えばセンサーカートリッジ）を提供することにより解決されている。まずその流体系の内部表面に物理的−化学的な前処理を施す。続いて、その部品の内部表面をその親水性ポリマーの溶液と接触させ、次いでその溶液を気体媒体で置き換え、その表面はその溶液の一部により濡れたままになる。その溶媒を除去すると、最終的に親水性ポリマーの薄膜がその内部表面上に形成される。この比較的複雑なコーティング法は、製造所においてのみ実施することができる。

米国特許第２００９／１３０７４６ Ａ１号から、マイクロ流路系の内部表面をコートするための工場に基づく方法が知られており、その目的はＰＣＲ分析における非特異的な試薬の吸着を回避することである。ここではキトサンまたはキトサン誘導体を含有する溶液が用いられる。そのチップのマイクロ流路系をキトサンの５％溶液で充填し、鉱油により覆う。続いて７５℃において１２時間の熱処理を行う。そのキトサン溶液を除去した後、そのマイクロ流路を溶媒、水および緩衝溶液を流して洗う。その方法は、センサー要素を含有する測定流路には適していない。

しかし、多くの適用において、その測定流路の内部表面のコーティングまたは親水化が排他的にその製造所において行われるのではないならば、親水化は経時効果を避けるために分析器中のそのカートリッジの実際の使用の直前（または間）に行われるべきであるため、有益であろう。製造所において表面処理のために水溶液が用いられる場合、個々のセンサー要素は時期尚早にその水溶液と反応する可能性があり、そしてそのセンサー要素は水を取り込むことにより活性化される（そのセンサーが“濡れて作動する（ｗｅｔ ｕｐ）”）可能性がある−これは望ましくない作用である。

十分な親水化を得るためにその操作上の流体（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｆｌｕｉｄｓ）の１つにおいて非常に有効な界面活性剤を用いることも考えられるであろう。この手段の疑う余地のない有効性にも関わらず、本発明の文脈におけるそれの使用は望ましくない副作用のため示されていない。

水性の操作上の流体または試料流体による充填の間のガスの泡の形成またはガスの泡の付着を回避するために親水化された測定流路の表面を有するセンサーカートリッジを提供することは本発明の目的であり、親水化はその分析器におけるそのセンサーカートリッジの使用の直前または間に使用者により実施される。

本発明に従って、この目的は以下の工程を提案することにより達成される：
（ａ）センサーカートリッジをその分析器の中に挿入し、
（ｂ）キトサンまたはキトサン誘導体を含有する水溶液をそのセンサーカートリッジの測定流路の中に入れ、キトサンまたはそのキトサン誘導体は１０％〜１００％、好ましくは５０％〜１００％、特に好ましくは７０％〜９５％の脱アセチル化の程度を有し、そして
（ｃ）そのキトサンまたはキトサン誘導体を含有する水溶液を特定の滞留時間の後に気体または液体媒体により置き換え、それによりキトサンまたはそのキトサン誘導体の残留物がその測定流路の内部表面上およびその測定流路に隣接する（ｂｏｕｎｄｉｎｇ）少なくとも１個のセンサー要素の部品上に残り、その内部表面およびその測定流路に隣接する部品を親水化するであろう。

その方法は、使用者の現場で、一切の前処理無しで、単純な方法で、好ましくはその分析器の自動化された型にはまった手順の形で適用されてよい。
親水化を向上させるために、工程（ｂ）および（ｃ）は繰り返し実施されてよい。

本発明に従って、既に使用されているセンサーカートリッジの親水化を新しくする（ｒｅｆｒｅｓｈ）ために、特定の時間間隔で、または特定の予め決められた数の分析物の決定および／または較正もしくは品質管理手順の後でのどちらかで工程（ｂ）および（ｃ）を適用することも可能であり、その工程は自動的にまたは手動でのどちらかで開始される。

本発明の別の目的は、センサーカートリッジの流体構成要素の内部表面の、特に少なくとも１個のセンサー要素を含有する測定流路の内部表面の島状の、または完全なコーティングを製作するためのキトサンまたはキトサン誘導体の使用である。意外なことに、センサー要素上のキトサン層は、特にその層が島状に、または単層として適用される場合、センサー機能を弱めないであろうことが分かっている。そのセンサー要素のその測定流路の管腔（ｌｕｍｅｎ）と接触している部品はその測定流路の壁の必須部分を形成し、本発明の方法に従ってその測定流路の他の部分と一緒にキトサン層でコートされている。本特許出願の文脈において測定流路という用語がより読みやすくするために用いられている場合、本発明に従ってこれはその測定流路の壁の必須部分を形成する、その測定流路の管腔と接触しているセンサー要素の部品も含むことは理解されるべきである。さらに、表面全体を覆わない島状コーティングでさえもその親水性表面特性の向上を既に引き起こすであろうことが分かっている。

本発明の文脈において、用語“センサー要素”は、それを用いて流体の物理的または化学的パラメーターを決定することができ、それが調べる予定の試料と直接接触している全ての装置を意味するものと理解されるべきである。例は、例えば血液試料のガスの値、ｐＨ、イオンの値および代謝産物の値を決定するための電気化学または光学センサーである。センサー要素は通常は有機および／または無機物質、好ましくはポリマーの１以上の層を含み、それはその物質と異なるキャリヤー支持体に、その測定流路のその流体試料に面する側に適用される。

本発明を下記で様々な態様に関連してさらに詳細に説明する。与えたデータはほとんどは親水化のためにキトサン溶液を用いる変形に関する。
キトサンはキチンに由来するポリアミン糖類である。その分子が増加した量の脱アセチル化された２−アミノ−２−デオキシ−β−Ｄ−グルコピラノース（２−ａｍｉｎｏ−２−ｄｅｓｏｘｙ−β−Ｄ−ｇｌｕｃｏｐｙｒａｎｏｓｅ）単位を含有する場合、それはキトサンと呼ばれる。線状ポリマーが結果としてもらたらされ、それは通常約２０００個のモノマーからなる。しかし、より少ない、またはより多いモノマーを有するキトサン類が知られており、それも本発明に含まれる。

典型的なキトサンのｐＫａ値は、そのキトサン分子のアミノ基のｐＨ依存性のプロトン化または脱プロトン化に依存しておおよそ６．５である。これは、低いｐＨ（そのｐＫａ値より下）ではアミノ基の大部分は正に荷電しており、そのキトサン分子を水中で容易に溶けるものにしていることを意味する（ポリカチオン）。これは、キトサン類の酸中での好ましい可溶性も説明する。

より高いｐＨ値では、プロトン化されたアミノ基の百分率が減少する。これは、キトサンのｐＫａ値より上のｐＨ値ではアミノ基の大部分が荷電しておらず、そのキトサン分子は水中で可溶性がより低いことを意味する。

図２において、キトサン分子の構造式からの典型的な部分を示す。示したキトサンは脱プロトン化された状態であり、すなわちそのアミノ基は荷電していない。この状態は主に高いｐＨ値において生じる。

キトサンの可溶性のｐＨ依存性は、その測定流路中の弱酸性キトサン溶液のわずかにアルカリ性のｐＨの操作上の流体による置き換えがわずかにアルカリ性の環境を作り出し、それがその多糖類の沈殿にプラスの影響を及ぼすため、キトサンの沈殿にプラスの方式で作用する。

本発明は、純粋なキトサン類の他にキトサン誘導体の使用も許容する。
本発明により特定されるようなキトサン誘導体は、そのＯＨ基の水素原子が少なくとも部分的に低分子置換基により置き換えられているキトサンの誘導体である。本発明に従う好ましい可能な置換基は、−ＣＨ_３（メチル）、−ＣＨ_２−ＣＨ_３（エチル）、−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_３（ｎ−プロピル）、−ＣＨ（ＣＨ_３）_２（イソプロピル）、−ＣＨ_２−Ｏ−ＣＨ_３（メトキシメチル）および−ＣＨ_２−Ｏ−ＣＨ_２−Ｏ−ＣＨ_３、−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＯＨ（ヒドロキシエチル）、−ＣＯ−ＣＨ_３（アセチル）である。これらの置換基の１個以上によるそのＯＨ基の水素原子の置き換えは、そのキトサンのＯＨ基の全てにおいて、または一部のみにおいて起こることができる。

本特許出願に従うキトサン誘導体を図３において示す。
図３は、キトサン（全てのＲが水素原子である場合）またはキトサン誘導体の構造式からの典型的な部分を示し、ここでそのＲは−Ｈ、−ＣＨ_３、−ＣＨ_２−ＣＨ_３、−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_３、−ＣＨ（ＣＨ_３）_２、−ＣＨ_２−Ｏ−ＣＨ_３、および−ＣＨ_２−Ｏ−ＣＨ_２−Ｏ−ＣＨ_３、−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＯＨ、−ＣＯ−ＣＨ_３を含むグループからの、部分的に異なる、または同じタイプのどちらかの低分子置換基を表す。ここで示したキトサン誘導体はプロトン化された状態であり、すなわちそのアミノ基は正に荷電した−ＮＨ_３ ^＋基である。この状態は主に低いｐＨ値において生じる。

本特許出願の文脈においてキトサンまたはキトサン誘導体という用語が簡潔さのために用いられる場合、上記で記述したキトサン誘導体およびこれらのキトサン誘導体の溶液が包含されることは理解されるべきである。

以下のものを示す：

操作上の流体のための、およびキトサン溶液のための複数の容器を有する挿入された流体パック（試薬カートリッジ）を有する分析器の概略図； キトサンの構造式； 本特許出願に従うキトサン誘導体の構造式； ｐＨを横座標に、キトサン含有量を縦座標に有するキトサン溶液の状態図；そして 支持体表面の湿潤挙動を決定するための測定の段取りの概略的表現。

医学的試料流体、例えば血液試料の分析のための図１の概略的に示した分析器１は、試薬カートリッジまたは流体パック２を有し、それはその分析器の中に交換可能な方式で挿入することができる。流体パック２において、操作上の流体、例えば較正、品質管理およびすすぎ用流体を含有する試薬バッグとして設計されたいくつかの容器Ａ〜Ｄが配置されており、それは場合により入力装置３に、続いて少なくとも１個のセンサー要素を有する測定流路５に供給されてよく、その流路はセンサーカートリッジ４の中に位置する。その分析器１の入力装置３は突くことが可能な（ｔｉｌｔａｂｌｅ）入力要素１３（例えば中空の針）を備えており、それはその付け根の位置において較正およびすすぎ用媒体を供給するためのドッキング要素１４に接続しており、一方でその付け根の位置から外向きに突き出した位置１５において試料流体を導入することができる。試料の入力は異なる容器（例えば注射器、細管、ガラス容器等）から行われてよい。本実施例において、容器Ａ〜Ｃ中のすすぎ、較正、または品質管理用流体の内の１つは追加でキトサンを含有し、または流体パック２は好ましくはキトサン水溶液のためのさらに別の容器Ｄを有する。この変形は、それが本発明のプロセスの自動的な実行を可能にするため、特に好ましい。あるいは、そのキトサン溶液をそのセンサーカートリッジの測定流路の中に別の方法で、例えばキトサン含有溶液をその分析器の入力要素１３を通して吸引することにより供給することも可能である。

それぞれの試薬バッグＡ〜Ｄは、直接それぞれの接続ライン６、７、８、９の入口において多方向弁１０（バッグ弁）を有し、それぞれの弁は分析器により制御され、少なくとも２個の弁の位置を有し、第１の弁の位置はそれぞれの接続ライン６、７、８、９およびその対応する試薬バッグＡ〜Ｄの間の流体接続を確立する。第２の弁の位置において、それぞれの試薬バッグＡ〜Ｄは閉じられ、周囲の空気への接続が開かれる。多方向弁１０から出る試薬バッグＡ〜Ｄの全ての接続ライン６、７、８、９は共通の接続ライン１２に通じており、それは試料入力装置３のドッキング要素１４につながっている。

そのセンサーカートリッジ４の下流において、その流体ラインはその分析器１中に統合されたぜん動ポンプ２９の固定部分を通過し、最終的に試薬カートリッジ２中に位置する廃液バッグ３０へと通じている。

まとめると、以下の解決法が利用可能である：
・好ましくは生理的ｐＨ値のキトサン含有溶液を、好ましくは（いずれかの手元にある）分析器の流体パック中で提供する
・その測定流路の内部表面を、そのセンサーカートリッジの使用の少し前または使用中に、キトサンで少なくとも部分的にコートするための方法を提供する
・親水化のためにセンサーカートリッジの測定流路および他の流体構成要素がその内部表面の島状の、または完全なコーティングを有し、そのコーティングがキトサンからなる、またはキトサンを含有するセンサーカートリッジを提供する。これはキトサン誘導体にも当てはまる。

その測定流路の内部表面をキトサンでコートするため、その測定流路にまずキトサン水溶液を充填し、次いでそれを気体媒体（空気）により置き換え、キトサンの残留物がその測定流路およびそのセンサー要素の内部表面上に残る。

あるいは、その測定流路にまずキトサン水溶液を充填し、次いでそれをそのキトサン溶液よりも高いｐＨ値を有する溶液、例えばその分析器のわずかにアルカリ性の操作上の液体（較正、すすぎまたは品質管理用流体）により置き換える。ｐＨの上昇により、キトサンのプロトン化されたアミノ基が脱プロトン化され、正電荷の数が減少する。これはキトサンの可溶性の減少を引き起こし、そうしてその測定流路の内部表面上への沈着を促進する。

あるいは、キトサン（および場合により他の薬剤、例えば緩衝物質）を操作上の流体の与えられた内容物に添加することにより、キトサン含有溶液を操作上の流体（較正、すすぎまたはＱＣ用流体）を介して供給することができる。

そのキトサン水溶液は７未満のｐＨ値、好ましくは６．４〜６．８のｐＨ値を有する。
この方法で処理された測定流路の表面は表面湿潤性を有し、それはその測定流路を形成する全ての表面に関して向上されており、キトサンコーティング無しのその測定流路の内部表面の表面湿潤性よりも高い。その水性流体に関する向上した、より均一な湿潤性により、操作上の、または試料流体による充填プロセスの間のガスの泡の形成または付着の危険性は著しく低減される。

実験結果
キトサン溶液の調製
キトサン溶液は工場において以下のスキームに従って調製される：
・キトサンを酸中で溶解させる
・緩衝剤を用いて特定のｐＨ値を設定する
鉱酸および全ての塩基を酸性およびアルカリ性構成要素として用いることができる；緩衝系を確立するために、有機性ＨＥＰＥＳ塩基を（Ｈｅｐｅｓ−Ｎａ塩として）用いるのが好都合であろう。

キトサンの原料として製品Ｓｉｇｍａ＃４４８８７７（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）を用い、それは７５％〜１００％の脱アセチル化の程度を有すると特定されている。その製品はさらに流体力学的パラメーターにより特定されている。

以下の実施例においてキトサンを用い、それは製造業者により８２％の脱アセチル化の程度および３００〜４００ｋｄａの平均分子量を有すると特定されていた。
例えば表１において示した配合が有効であることが分かっている（示した濃度は最終的な体積での調製された溶液の濃度である）。

その溶液は保存剤も含有していてよい。
この溶液のｐＨ値はおおよそ６．７である。配合表の作成において、その溶液の適用可能性はキトサン濃度だけでなくｐＨ設定にも高度に依存することが分かっている。高いｐＨではその溶液はそのポリマーの沈殿のため不安定になるであろう。その溶液のｐＨが低すぎる場合、その内部表面のコーティングは不十分であろう。これらの依存性を、図４の概略図においてｐＨ値を横座標に、キトサン含有量を縦座標に割り当てて視覚化する。

好ましくは、そのキトサン溶液はその分析器の試薬パック２の中に、具体的には図１のバッグ様容器Ｄの中に含有される（欧州特許第２ ０７７ ４５２ Ａ１号も参照）。
その流体パック２の容器Ｄの中に含有されているキトサン溶液は、自動化されたプロセスによりセンサーカートリッジ４の測定流路５の中に吸引され、約５〜３０秒間の滞留時間の間そこに留まり、その間にその測定流路５の内部表面はキトサンで少なくとも部分的にコートされる。

ここで測定流路５を空にしてそのセンサーカートリッジが（特定の乾燥期間の後に）その設計された使用のために準備され、またはそのキトサン溶液をいくらか高いｐＨを有する操作上の流体の１種類により直接置き換え、その２種類の溶液が層流により段階的な方式で混合されるかのどちらかである。本発明の文脈において、意外なことに、その増大するｐＨ値のためこの混合はその測定流路の内部表面上のキトサンの沈殿にプラスの影響を有することが分かっている。

そのセンサーカートリッジの測定流路の内部表面をキトサンで少なくとも部分的にコートするプロセスは、そのセンサーカートリッジの最初の使用または活性化の前に実施される。

そのプロセスを、そのセンサーカートリッジの“用いられている”期間の間に、そのセンサーカートリッジの測定流路の内部表面のキトサンによる少なくとも部分的なコーティングを維持する、または再生するために繰り返し実施することも可能である。

キトサンの湿潤作用は少なくとも一定の期間の間持続することが分かっている。多糖類の沈着はそのセンサー流路の表面の限られた時間の親水化を引き起こす。
下記の表２に含まれるデータは、典型的な測定系における湿潤溶液の作用を示す。センサーアレイを有する試料流路（例えばＷＯ２００９／０６２９４０参照）が用いられる。金属接点がそのセンサーの間に配置されており、それは通常の使用において電気的接触により試料を決定する役目を果たす。その系はその測定流路内の気泡を同定するために用いることもできる（米国特許第４，３５８，４２３号参照）。

その実験において新しいセンサーカートリッジを初めて使用した。そのようなカートリッジにおいて、その測定流路は乾燥しており、まだ流体と接触したことがなかった。そのセンサー流路の試験流体による最初の充填を実施した。この事例で用いた試験流体は、操作上の流体（Ａ／Ｂ）、血液（Ｃ）またはキトサン溶液（Ｄ）であった。

用いた操作上の流体は較正用流体の役目を果たし、設定された濃度のガス（Ｏ_２／ＣＯ_２）および７．３５のｐＨ値を有する塩および緩衝剤の水溶液である。それに続くそのセンサー流路の操作上の流体による交互の充填および排出の間、ガスの泡の監視を実施した。

百分率により示されているように、その較正溶液中の界面活性剤添加物は気泡の強烈な低減を引き起こす（実験Ｂ）。しかし、その界面活性剤添加物をその実験で用いられた濃度で実現することはできない。血液による最初の湿潤も、次に続く操作上の流体による充填プロセスにプラスの作用を有する（実験Ｃ）。これは既知の作用であり、それはおそらく特定のタンパク質の沈着によるものである。キトサンによる最初の湿潤（実験Ｄ）は、ポリマー沈着により気泡の著しい低減を引き起こす。気泡形成の頻度は実験Ｂにおける頻度と同様に低いが、実験Ｄにおける操作上の流体は界面活性剤を含有していない。

水による表面の湿潤挙動における異なるキトサン類の作用
支持体表面をキトサン溶液で処理することの作用は、例えばその水による湿潤挙動を測定することにより判定することができる。この目的のため、表面上の水滴の接触角を前進および後退方式の両方で測定する。図５は両方の手順を説明している。前進方式（左側参照）において、その“前進角”αは流体が細管Ｋにより加えられた際に液滴Ｔと表面Ｆの間に瞬間的に生じる角度である尺度として決定され、後退方式において、その液滴Ｔは部分的に吸い上げられ、その表面Ｆ上のその流体の慣性を“後退角”βにより測定する。キトサン溶液で処理した表面は前進および後退角の間の大きな差を示し、それは接触角ヒステリシスと呼ばれる挙動であり、理想的な熱力学的挙動からの偏差として、表面エネルギーの不均一性により説明される。

従って、測定流路のキトサン溶液による記述された処理において、最初の疎水性流路表面のコーティングは部分的に、そして領域（ｄｏｍａｉｎｓ）または島の形でのみ起こっていると仮定しなければならない。しかし、そのセンサー要素を有する測定流路はその分析器が使用されている間ほとんど永続的に流体で満たされており、従って後退挙動は前進挙動よりもそのセンサーの湿潤にとって重要である。以下の様々なキトサン類の記述において、後退角βのみを考慮する。

実験の記述
支持体（ポリエチレン表面）をキトサンを含有する水溶液中に３０秒間浸漬する。次いでその溶液を水性緩衝溶液（ｐＨ７．３）により洗い落とす。そのすすぎ液を乾燥させた後、その表面に対して湿潤角試験を行う。用いた測定装置はＤａｔａｐｈｙｓｉｃｓ（登録商標） Ｃｏｎｔａｃｔ Ａｎｇｌｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ ＯＣＡである。その湿潤角は後退方式で決定される。７μｌの蒸留水をディスペンサーにより適用し、次いで５μｌを吸い上げて除く。その残留する液滴Ｔの後退角βを画像処理により決定する。

キトサンの個々のタイプは脱アセチル化の程度および分子量分布により特性付けされている。後者は決定するのが非常に難しいため、専門的なキトサン製品は規格化された流体力学的方法（酢酸中１パーセント溶液の粘度）を利用している。ｍＰａｓでの粘度の値が特性として用いられ、平均分子量の間接的な尺度として役立つ。

次の表４は、様々なキトサン類に関する湿潤プロセスの後の後退角βの低減を示す。基準値として、キトサンを含まない緩衝液による湿潤の後の値を用いた。脱アセチル化の程度および分子量の範囲は仕様として与えられている。製造業者によれば、与えられた分子量の範囲はそれぞれの製品の平均モル質量に関して典型的なものである。

次の表５は、センサー流路において典型的に用いられる様々な物質上でのその湿潤手順の作用を示す。上記の湿潤溶液の１種類、具体的には製造業者により特定された８２％の脱アセチル化および３００〜４００ｋｄａの平均分子量を有するＣｈｉｔｏｓａｎ Ｓｉｇｍａ ＃４４８８７７を含む溶液をその実験に関して用いた。

Ｂａｒｅｘ（登録商標）はＩＮＥＯＳ ＵＳＡ ＬＬＣ（米国デラウェアシティ）(www.ineosbarex.com)のアクリロニトリル−アクリル酸メチルコポリマー（ＡＮＭＡ）である。

このように、好ましくは５０〜８００ｋｄａの分子量範囲の、７０％〜９５％の脱アセチル化を有するキトサン類が有効であり、その湿潤手順は異なる物質上での湿潤を向上させるであろうことが示された。しかし、本発明の文脈において、より低いもしくはより高い分子量またはより低いもしくはより高い脱アセチル化を有するキトサンまたはキトサン誘導体を用いることも可能であろう。その分子量範囲は１ｋｄａから５０００ｋｄａまでに及んでよく、脱アセチル化の程度は１０％〜１００％であってよい。

Claims (9)

1. 取り替え可能な形で分析器（１）の中に挿入されるセンサーカートリッジ（４）の測定流路（５）の内部表面に少なくとも部分的に親水性ポリマーを適用するための方法であって、前記の測定流路（５）が少なくとも１個のセンサー要素を含み、以下：
   （ａ）まず、センサーカートリッジ（４）をその分析器（１）の中に挿入し、
   （ｂ）次いで、７未満のｐＨ値を有する、キトサンまたはキトサン誘導体を含有する水溶液をそのセンサーカートリッジ（４）の測定流路（５）の中に自動的に入れ、前記のキトサンまたはキトサン誘導体が１０％〜１００％の脱アセチル化の程度を有し、そして
   （ｃ）次いで、前記のキトサンまたはキトサン誘導体を含有する水溶液を特定の滞留時間の後に、キトサンまたはキトサン誘導体を含有する該水溶液より高いｐＨ値を有する液体媒体により自動的に置き換え、該キトサンまたはキトサン誘導体の残留物がその測定流路（５）の内部表面上およびその測定流路（５）に隣接する少なくとも１個のセンサー要素の部品上に残り、その内部表面およびその測定流路（５）に隣接する部品を親水化する
   ことを特徴とする、前記方法。
2. 前記キトサンまたはキトサン誘導体が５０％〜１００％の脱アセチル化の程度を有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記キトサンまたはキトサン誘導体が７０％〜９５％の脱アセチル化の程度を有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. キトサンまたはキトサン誘導体を含有する前記水溶液が、５〜３０秒の短い滞留時間の後に、キトサンまたはキトサン誘導体を含有する前記水溶液よりも高いｐＨ値を有する液体媒体により置き換えられることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 少なくとも１個のセンサー要素を有する測定流路（５）を有するセンサーカートリッジ（４）であって、取り替え可能な形で分析器（１）の中に挿入することができ、少なくとも１個のセンサー要素を含む前記測定流路（５）の内部表面が少なくとも部分的に親水性ポリマーでコートされており、該内部表面および該測定流路（５）に隣接する少なくとも１個のセンサー要素の部品が、キトサンもしくはキトサン誘導体を含有する、またはキトサンもしくはキトサン誘導体からなる島状の、または完全なコーティングを備えることを特徴とする、前記センサーカートリッジ。
6. 分析器（１）のためのすすぎ、較正および／または品質管理用流体を含む少なくとも１個の容器（Ａ、Ｂ、Ｃ）を有する、請求項１に記載の方法において用いられる流体パック（２）であって、前記流体パック（２）のすすぎ、較正および／または品質管理用流体の１つまたは前記流体パック（２）の別個の容器（Ｄ）中の水溶液が追加でキトサンまたはキトサン誘導体を含有し、該キトサンまたはキトサン誘導体が１０％〜１００％の脱アセチル化の程度を有することを特徴とする、前記流体パック。
7. 該キトサンまたはキトサン誘導体が５０％〜１００％の脱アセチル化の程度を有することを特徴とする、請求項６に記載の流体パック（２）。
8. 該キトサンまたはキトサン誘導体が７０％〜９５％の脱アセチル化の程度を有することを特徴とする、請求項６に記載の流体パック（２）。
9. 測定流路（５）の内部表面上および該測定流路（５）上に隣接する少なくとも１個のセンサー要素の部品上に、島状の、または完全なコーティングを生成するための、キトサンまたはキトサン誘導体の使用。

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