KR101407790B1 - 소변 샘플 중 포름알데히드의 검출법 - Google Patents

소변 샘플 중 포름알데히드의 검출법 Download PDF

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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

본 발명은 소변 샘플 (예를 들어, 소변 또는 이와 연관된 소변 물질, 예컨대 소변과 연관되어 위치한 상부 공간 기체) 중 포름알데히드의 존재를 신속하게 검출하는 방법을 제공한다. 본 방법은 포름알데히드의 존재시 검출 가능한 색상 변화를 일으킬 수 있는 착색제가 배치된 기판과 소변 샘플을 접촉시키는 것을 포함한다. 이론에 제한되려는 의도는 없지만, 포름알데히드에 의한 착색제의 산화는 스펙트럼의 적색 말단으로 ("장파장쪽 이동(bathochromic shift)") 또는 스펙트럼의 청색 말단으로 ("단파장쪽 이동(hyposochromic shift)") 흡수 최대점의 이동을 유도하는 것으로 생각된다. 흡수점 이동은 시각적으로 또는 기기를 통해 검출가능한 색상 차이를 제공하여 소변 샘플 내에 포름알데히드의 존재를 나타낸다. 예를 들어, 소변 샘플과 접촉하기 전에, 착색제는 무색일 수 있거나, 또는 특정 색상을 가질 수 있다. 그러나, 소변 샘플을 접촉하고 포름알데히드와 반응한 후, 착색제는 초기 색상과 상이한 색상을 나타낸다. 따라서, 색상 변화는 소변 샘플 중 포름알데히드의 존재와 쉽게 연관시킬 수 있다.
소변 검사 장치, 포름알데히드, 암 진단, 착색제

Description

소변 샘플 중 포름알데히드의 검출법{DETECTION OF FORMALDEHYDE IN URINE SAMPLES}
연구는 소변 중 특정 수준의 포름알데히드의 존재는 예를 들어 방광암 및 전립선암과 같은 비뇨기생식계통의 암의 표지로서 역할을 할 수 있다는 점을 지적하고 있다. 예를 들어, 문헌 [Spanel P, et al., Analysis of formaldehyde in the headspace of urine from bladder and prostate cancer patients using selected ion flow tube mass spectrometry, Rapid Commun. Mass Spectrom., 1999; 13; 1354-9]을 참조한다. 포름알데히드 수준의 증가는 세포를 둘러싼 지역에서 상승된 포름알데히드 농도를 생성하는 특정 암 세포 유형의 결과인 것 같다. 포름알데히드의 존재에 대한 검사는 액체 소변 샘플을 직접 시험함으로써 또는 종종 상부 공간 시험(headspace testing)으로 불리는 액체 소변 샘플에 대해 증기를 시험함으로써 달성될 수 있다.
다양한 방법이 소변 중 포름알데히드를 검출하기 위해 고안되었다. 예를 들어, 미국 특허 제6,689,617호는 10분 이상의 혼합 단계 및 24시간 이상의 시약 제조를 위한 시간을 포함하는 다단계 절차를 기술하고 있다. 송곳니 (canines) (문헌 [Willis C. et al., Olfactory detection of human bladder cancer by dogs: proof principle study, BMJ 2004; 329), 질량 분광기 (문헌 [Spanel P, et al., Analysis of formaldehyde in the headspace of urine from bladder and prostate cancer patients using selected ion flow tube mass spectrometry, Rapid Commun Mass Spectrom, 1999; 13;1354-9), 및 형광 분석 (문헌 [Short L., Selective measurement of HCHO in urine using direct liquid-phase fluorimetric anaysis, Clin. Chem. Lab. Med. 2005; 42(2); 178-182])을 포함하는 기술이 또한 기술되어 있다. 유감스럽게도, 이 방법들은 수행하기 위해 특별히 훈련된 인원을 요구하는 시간 소모성 단계를 포함하거나, 그렇지 않으면 많은 의료 인원에게 쉽게 입수가능하지 않는 자원 또는 장비를 요구한다. 또한, 이 방법들의 각각은 환자로부터 소변 샘플 수집을 요구하는 것처럼 보인다. 이것은 소아, 중환자 또는 노인을 포함하는 상황에서 실용적이지 않을 수 있다.
이와 같이, 소변 중 포름알데히드의 존재를 검출하기 위한 단순한 기술에 대한 요구가 현존한다. 고가의 장비의 필요 없이 실시간으로 쉽고 빠르게 수행될 수 있는 기술이 또한 유리할 것이다. 소변을 수용하고 함유하도록 설계된 개인 위생 용품에 통합될 수 있는 기술이 또한 특히 유리할 것이다.
발명의 개요
본 발명의 일 실시양태에 따르면, 소변 샘플 (예를 들어, 소변 또는 이와 관련된 소변 물질, 예를 들어 소변과 연관되어 위치하는 상부 공간 기체) 중 포름알데히드를 검출하는 방법이 제공된다. 본 방법은 포름알데히드에 노출될 경우 분광 반응을 생성하도록 구성된 1종 이상의 착색제를 포함하는 기판과 샘플을 접촉시키는 단계, 분광 반응을 검출하는 단계 및 분광 반응을 샘플 중 포름알데히드 존재에 연관시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시양태에서, 장치는 소변 샘플 중 포름알데히드의 존재를 검출하기 위해 제공된다. 장치는 액체 샘플의 수용을 위한 내부 부피를 갖는 용기, 용기의 내부 부피를 밀봉하도록 구성된 뚜껑, 및 뚜껑에 고정된 기판을 포함하며, 기판은 소변 샘플 위의 증기 중의 포름알데히드에 노출될 경우 분광 반응을 일으키도록 구성된 착색제를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 흡수 용품이 포름알데히드를 함유하는 것으로 의심되는 신체 유체를 수용하기 위해 제공된다. 용품은 실질적으로 액체 불투과성 층, 액체 투과성 층, 실질적으로 액체 불투과성 층과 액체 투과성 층 사이에 위치한 흡수체 코어(core), 및 용품에 통합되고 용품의 착용자에 의해 제공되는 신체 유체와 유체 소통하도록 위치한 기판을 포함한다. 기판은 신체 유체 중 포름알데히드의 존재를 표시하는 분광 반응을 나타내도록 배치된 착색제를 포함한다.
본 발명의 다른 특징 및 양태는 이후 보다 상세하게 논의된다.
최선의 양태를 비롯한, 당업자를 위한 본 발명의 완전하고 실시가능한 개시를 이후 명세서에서 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 제시한다.
도 1은 본 발명에 따른 다양한 기판의 예시적 실시양태의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 측방향 유동 장치를 포함하는 기판의 예시적 실시양태의 투시도이다.
도 3 내지 7은 본 발명에 따른 대표적인 측방향 유동 장치를 포함하는 기판 을 도입한 흡수 용품의 예시적 실시양태의 투시도이다.
도 8은 샘플 용기에 기판을 도입하는 본 발명의 다른 예시적 실시양태의 개략도이다.
본 발명의 명세서 및 도면의 참조 부호의 반복적 사용은 본 발명의 동일하거나 유사한 형상 또는 구성요소를 나타내도록 의도되었다.
이제 본 발명의 다양한 실시양태를 상세하게 참조하며, 이후 그의 하나 이상의 예를 기술할 것이다. 각 예는 본 발명의 설명의 방편으로 제공된 것이지, 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 사실상, 본 발명의 범위 또는 취지로부터 벗어나지 않으면서 본 발명에서 다양한 변형 및 변화가 이루어질 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 한 실시양태의 일부로서 도시되거나 기술된 특징을 다른 실시양태에 사용하여 또 다른 실시양태를 도출할 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항 및 이들의 등가물의 범위 내에 있는 그러한 변형 및 변화를 포함하고자 한다.
정의
본원에서 사용되는 "포름알데히드"라는 용어는 기체 형태(즉, H2CO), 수화물 형태 (즉, CH2(OH)2) 등을 포함하는 임의의 형태의 포름알데히드를 포함하도록 의도된다.
본원에서 사용되는 "소변 샘플"이라는 용어는 일반적으로 소변 또는 이와 관련된 소변 물질 (예를 들어, 소변과 관련하여 위치한 상부 공간 기체)를 나타낸다. 소변 및/또는 소변 물질은 일정 방식으로 수득되거나 또는 전처리되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 이러한 전처리는 여과, 침전, 희석, 증류, 혼합, 농축, 간섭 성분의 비활성화, 시약의 첨가, 용해(lysing)를 포함할 수 있다.
상세한 설명
일반적으로 말하자면, 본 발명은 소변 샘플 중 포름알데히드의 존재를 신속하게 검출하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 방법은 포름알데히드의 존재시 검출 가능한 색상 변화를 일으킬 수 있는 착색체가 배치된 기판과 소변 샘플을 접촉시키는 것을 포함한다. 이론에 제한되려는 의도는 없지만, 포름알데히드에 의한 착색제의 산화는 스펙트럼의 적색 말단으로 ("장파장쪽 이동(bathochromic shift)") 또는 스펙트럼의 청색 말단으로 ("단파장쪽 이동(hypsochromic shift)") 흡수 최대점의 이동을 유도하는 것으로 생각된다. 흡수점 이동은 시각적으로 또는 기기를 통해 검출 가능한 색상 차이를 제공하여 소변 샘플 내의 포름알데히드 존재를 나타낸다. 예를 들어, 소변 샘플과 접촉시키기 전에, 착색제는 무색일 수 있거나 또는 특정 색상을 가질 수 있다. 그러나, 소변 샘플을 접촉하고 포름알데히드와 반응한 후, 착색제는 초기 색상과는 상이한 색상을 나타낸다. 따라서, 색상 변화는 소변 샘플 중 포름알데히드의 존재와 쉽게 연관시킬 수 있다.
다양한 착색제 (예를 들어 염료, 안료 등)가 본 발명에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 아릴메탄 (예를 들어, 디아릴메탄 및 트리아릴메탄)은 본 발명에서 사용하기에 특히 적합한 착색제이다. 트리아릴메탄은 예를 들어 하기 구조를 갖는다:
Figure 112009035702145-pct00001
상기 화학식에서, R, R' 및 R"는 치환 및 비치환 아릴기, 예를 들어, 페닐, 나프틸, 안트라세닐 등으로부터 독립적으로 선택된다. 아릴기는 관능기, 예를 들어 아미노, 히드록실, 카르보닐, 카르복실, 술폰, 알킬 및/또는 다른 공지된 관능기로 치환될 수 있다. 이러한 트리아릴메탄 류코 염기의 예는 염기성 푹신(fuchsin), 파라로사닐린 (마젠타(Magenta) 0), 로사닐린 (마젠타 I), 마젠타 II, 뉴 푹신 ("마젠타 III"), 메틸 바이올렛 2B, 메틸 바이올렛 6B, 메틸 바이올렛 10B ("크리스탈 바이올렛"), 메틸 그린, 에틸 그린, 산 푹신 등을 포함한다. 적합한 디아릴메탄 류코 염기는 4,4'-비스(디메틸아미노)벤즈히드롤 (또한 "미흘러 히드롤(Michler's hydrol)"로 알려짐), 미흘러 히드롤 류코벤조트라이졸, 미흘러 히드롤 류코모르폴린, 미흘러 히드롤 류코벤젠술폰아미드 등을 포함할 수 있다. 하나의 특정 실시양태에서, 착색제는 파라로사닐린 또는 이들의 유사체를 포함할 수 있다. 파라로사닐린의 구조는 하기와 같다:
Figure 112009035702145-pct00002
파라로사닐린은 그 자신이 포름알데히드와 반응하여 검출 가능한 색상 변화를 제공하지만, 종종 황-함유 화합물과 사전 반응시켜 색상 변화가 발생하는 정도를 향상시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 미반응 착색제는 무색일 수 있고, 반응된 착색제는 특정 색상 (예를 들어 적색)을 나타낼 수 있다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 황-함유 화합물은 예를 들어 황산, 술포살리실산, 술폰산, 예를 들어 메탄술폰산, 벤젠술폰산, 톨루엔술폰산, 트리플루오로메탄술폰산, 스티렌술폰산, 나프탈렌 디술폰산, 히드록시벤젠술폰산 등을 포함할 수 있다. 하나의 특정 실시양태에서, 예를 들어 파라로사닐린은 황산으로 처리될 수 있고, 이것은 중심 탄소 원자 상에 술폰산기를 첨가시킨다. 이러한 "술포-파라로사닐린"의 구조는 하기와 같다:
Figure 112009035702145-pct00003
술포-파라로사닐린은 일반적으로 무색이다. 그러나, 포름알데히드와 반응시, 착색제는 핑크색 또는 적색으로 색상의 변화를 일으킬 수 있다. 이는 사용자가 포름알데히드의 존재를 쉽게 검출할 수 있게 한다. 그럼에도 불구하고, 다른 착색제가 보다 강한 색상을 형성하도록 본 발명의 일부 실시양태에서 사용될 수 있다. 이러한 착색제는 예를 들어, 파라로사닐린의 유사체 (예를 들어, 로사닐린 (마젠타 I), 마젠타 II, 뉴 푹신 ("마젠타 III") 등)을 포함할 수 있다. 하나의 특정 실시양태에서, 염기성 푹신이 본 발명에서 사용되며, 이것은 파라로사닐린, 로사닐린 (마젠타 I) 및 마젠타 II의 혼합물인 것으로 생각된다.
본 발명의 기판과 함께 사용될 수 있는 또 다른 적합한 부류의 착색제는 하기 화학식을 갖는 방향족 아조 화합물이다:
Figure 112009035702145-pct00004
상기 화학식에서,
R1은 방향족기이고,
R2는 지방족 및 방향족기로 이루어진 군으로부터 선택되며,
X 및 Y는 수소, 할라이드, -NO2, -NH2, 아릴기, 알킬기, 알콕시기, 술포네이트기, -SO3H, -OH, -COH, -COOH, 할라이드 등으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된다. 또한, 적합한 것은 아조 유도체, 예를 들어 아족시 화합물 (X-R1-N=NO-R2-Y) 또는 히드라조 화합물 (X-R1-NH-NH-R2-Y)이다. 이러한 아조 화합물 (또는 이들의 유도체)의 특정 예는 메틸 바이올렛, 메틸 옐로우, 메틸 오렌지, 메틸 레드 및 메틸 그린을 포함한다. 예로써, 크리소이딘 (4-페닐아조-1,3-페닐렌디아민 모노히드로클로라이드)이 본 발명에 사용될 수 있는 상기 부류로부터의 착색제이다.
본 발명에 따른 바람직한 색상 변화를 달성하기 위해, 착색제는 포름알데히드와 반응시 발생하는 색상 변화를 사용자가 쉽게 검출하도록 기판에 적용될 수 있다. 예를 들어, 착색제를 함유하는 용액을 기판의 검출 대역 내에 초기에 적용될 수 있다. 착색제 용액은 크로마토그래피 매질을 형성하기 위해 사용되는 물질에 따라 수성 및/또는 비수성 용매를 함유할 수 있다. 적합한 비수성 용매는 글리콜 (예를 들어, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 에톡시디글리콜 및 디프로필렌글리콜), 알코올 (예를 들어, 메탄올, 에탄올, n-프로판올 및 이소프로판올), 트리글리세리드, 에틸 아세테이트, 아세톤, 트리아세틴, 아세토니트릴, 테트라히드로푸란, 크실렌, 포름알데히드 (예를 들어, 디메틸포름아미드) 등을 포함할 수 있다. 용액 중 용매 및 착색제의 양은 일반적으로 목적하는 민감도 수준을 기준으로 하여 변할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 착색제는 약 0.001 중량％ 내지 약 1 중량％, 일부 실시양태에서 약 0.005 중량％ 내지 약 0.5 중량％, 일부 실시양태에서 약 0.01 중량％ 내지 약 0.5 중량％의 농도로 용액에 존재할 수 있다.
착색제 및 용매 이외에, 다른 성분이 또한 용액에 사용될 수 있다. 예를 들어, 계면 활성제는 착색제의 민감도 및 상이한 지역 사이의 콘트라스트를 향상시키는데 도움을 줄 수 있다. 특히 바람직한 계면활성제는 비이온성 계면활성제, 예를 들어 에톡실화 알킬페놀, 에톡실화 및 프로폭실화 지방 알코올, 에틸렌 옥시드-프로필렌 옥시드 블록 공중합체, 지방산 (C8-C18)의 에톡실화 에스테르, 에틸렌 옥시드와 장쇄 아민 또는 아미드의 축합 생성물, 에틸렌 옥시드와 알코올, 아세틸렌계 디올의 축합 생성물 및 이들의 혼합물이다. 적합한 비이온성 계면활성제의 다양한 특정 예는 메틸 글루세트-10, PEG-20 메틸 글루코스 디스테아레이트, PEG-20 메틸 글루코스 세스퀴스테아레이트, C11-15 파레트-20, 세테트-8, 세테트-12, 도독시놀-12, 라우레트-15, PEG-20 피마자유, 폴리소르베이트 20, 스테아레트-20, 폴리옥시에틸렌-10 세틸 에테르, 폴리옥시에틸렌-10 스테아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌-20 세틸 에테르, 폴리옥시 에틸렌-10 올레일 에테르, 폴리옥시에틸렌-20 올레일 에테르, 에톡실화 노닐페놀, 에톡실화 옥틸페놀, 에톡실화 도데실페놀, 또는 3 내지 20개의 에틸렌 옥시드 잔기를 포함하는 에톡실화 지방 (C6-C22) 알코올, 폴리옥시에틸렌-20 이소헥사데실 에테르, 폴리옥시에틸렌-23 글리세롤 라우레이트, 폴리옥시-에틸렌-20 글리세릴 스테아레이트, PPG-10 메틸 글루코스 에테르, PPG-20 메틸 글루코스 에테르, 폴리옥시에틸렌-20 소르비탄 모노에스테르, 폴리옥시에틸렌-80 피마자유, 폴리옥시에틸렌-15 트리데실 에테르, 폴리옥시-에틸렌-6 트리데실 에테르, 라우레트-2, 라우레트-3, 라우레트-4, PEG-3 피마자유, PEG 600 디올레이트, PEG 400 디올레이트 및 이들의 혼합물을 포함하되 이에 제한되지 않는다. 상업적으로 시판중인 비이온성 계면활성제는 미국 펜실베이니아주 앨렌타운 소재의 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스(Air Products and Chemicals)로부터 시판 중인 서피놀(SURFYNOL)? 계열, 미국 펜실베이니아주 피츠버그 소재의 피셔 사이언티픽(Fischer Scientific)으로부터 시판 중인 폴리에틸렌 계면활성제의 트윈(TWEEN)? 계열을 포함할 수 있다.
결합제가 또한 기판에 착색제의 고정을 용이하게 하도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 수용성 유기 중합체가 결합제로서 사용될 수 있다. 하나의 적합한 부류의 수용성 유기 중합체는 다당류 및 그의 유도체를 포함한다. 다당류는 반복된 탄수화물 단위를 함유하는 중합체이고, 양이온성, 음이온성, 비이온성 및/또는 양쪽이온성일 수 있다. 하나의 특정 실시양태에서, 다당류는 비이온성, 양이온성, 음이온성 및/또는 양쪽이온성 셀룰로오스 에테르이다. 적합한 비이온성 셀룰로오스 에테르는 알킬 셀룰로오스 에테르, 예를 들어 메틸 셀룰로오스 및 에틸 셀룰로오스, 히드록시알킬 셀룰로오스 에테르, 예를 들어 히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 히드록시프로필 히드록시부틸 셀룰로오스, 히드록시에틸 히드록시프로필 셀룰로오스, 히드록시에틸 히드록시부틸 셀룰로오스 및 히드록시에틸 히드록시프로필 히드록시부틸 셀룰로오스, 알킬 히드록시알킬 셀룰로오스 에테르, 예를 들어 메틸 히드록시에틸 셀룰로오스, 메틸 히드록시프로필 셀룰로오스, 에틸 히드록시에틸 셀룰로오스, 에틸 히드록시프로필 셀룰로오스, 메틸 에틸 히드록시에틸 셀룰로오스 및 메틸 에틸 히드록시프로필 셀룰로오스 등을 포함하되 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 기판은 바람직하게는 고체로부터 형성되지만, 강성 물질이 필수적인 것은 아니다. 고체 지지체는 임의의 다양한 물질, 예를 들어 필름, 종이, 부직 웹, 편직물, 제직물, 발포체, 유리 등으로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 고체 지지체를 형성하는데 사용되는 물질은 천연, 합성 또는 합성적으로 개질된 자연 발생 물질, 예를 들어 다당류 (예를 들어, 셀룰로오스 물질, 예를 들어 종이 및 셀룰로오스 유도체, 예를 들어 셀룰로오스 아세테이트 및 니트로셀룰로오스), 폴리에테르 술폰, 폴리에틸렌, 나일론, 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 실리카, 무기 물질, 예를 들어 불활성화 알루미나, 규조토, MgSO4 또는 비닐 클로라이드, 비닐클로라이드-프로필렌 공중합체, 및 비닐 클로라이드-비닐 아세테이트 공중합체를 갖는 다공성 중합체 매트릭스 중에 균일하게 분산된 미분된 기타 무기 물질, 천연 천 (예를 들어, 면) 및 합성 천 (예를 들어, 나일론 또는 레이온), 다공성 겔, 예를 들어 실리카, 아가로스, 덱스트란 및 젤라틴, 폴리아크릴아미드와 같은 중합체 필름 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
착색제 용액은 공지된 적용 기술, 예를 들어 인쇄, 침지, 분무, 용융 압출, 코팅 (예를 들어 용매 코팅, 분말 코팅, 브러쉬 코팅 등)을 사용하여 기판에 적용될 수 있다. 적용 후, 용액을 건조시켜 캐리어를 제거하고 포름알데히드와 상호작용하기 위한 착색제 잔류물을 남긴다.
적용되는 방식에 무관하게, 착색제의 사용량은 포름알데히드와 접촉시 검출 가능한 색상 변화를 생성하는데 유효하다. 특정 위치에 사용되는 착색제의 정확한 양은 착색제의 민감도, 다른 첨가제의 존재, 목적하는 검출도 (예를 들어, 보조기구 없이 시각적으로 검사), 및 소변 샘플 중 포름알데히드의 의심되는 농도를 비롯한 다양한 인자에 기초하여 변할 수 있다. 예를 들어, 특정 미량의 포름알데히드는 통상적으로 소변 샘플에 존재할 수 있거나, 또는 유리 또는 화학 결합 포름알데히드가 풍부한 음식물로 인해 예상될 수 있다. 따라서, 착색제는 소변 샘플 중 특정 역치(threshold) 농도, 예를 들어 약 10 ppb 이상의 포름알데히드의 존재하에서 분광 반응, 예를 들어 검출 가능한 색상 변화를 제공하는데 충분한 양으로 사용될 수 있다. 물론, 역치 농도는 소변 샘플의 특성에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 소변 상의 상부 공간 기체에서의 역치 농도는 약 10 ppb일 수 있고, 소변에서의 역치 농도는 약 1 x 106 이상일 수 있다. 그럼에도 불구하고, 기판 상에 존재하는 경우, 착색제는 전형적으로 기판의 건조 중량의 약 0.001 중량％ 내지 약 20 중량％, 일부 실시양태에서 약 0.01 중량％ 내지 약 10 중량％, 일부 경우에는 약 0.1 중량％ 내지 약 5 중량％를 구성한다. 다른 첨가제 (예를 들어 계면활성제, 결합제 등)의 양은 또한 목적하는 바와 같이 기판의 건조 중량을 기준으로 약 0.001 중량％ 내지 약 10 중량％, 일부 실시양태에서 약 0.01 중량％ 내지 약 5 중량％, 일부 실시양태에서 약 0.025 중량％ 내지 약 1 중량％로 변할 수 있다.
원한다면, 검출 대역은 사용자가 소변 샘플 내의 포름알데히드의 존재를 보다 잘 측정할 수 있도록 기판 상에 형성될 수 있다. 바람직하게는, 검출 대역은 기판의 크기를 과도하게 증가시키지 않으면서 가시적으로 관찰이 가능하게 하는데 효과적인 크기를 가질 수 있다. 검출 대역의 폭 (또는 직경)은 예를 들어 약 0.01 내지 약 100 밀리미터, 일부 실시양태에서 약 0.1 내지 약 50 밀리미터, 일부 실시양태에서 약 1 내지 약 20 밀리미터의 범위일 수 있다. 검출 대역의 형상은 또한 지시약으로서 착색제의 가시적인 관찰을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 검출 대역은 줄무늬, 띠, 점 또는 다른 임의의 기하학적 형상의 형태일 수 있다.
다수의 착색제를 또한 포름알데히드의 존재 뿐만 아니라 소변 샘플 내의 양을 나타내도록 반-정량 시험을 제공하는데 사용할 수 있다. 보다 구체적으로, 특정 농도의 포름알데히드의 다양한 수준의 민감도를 나타내는 다중 검출 대역이 기판 상에 형성될 수 있다. 예로써, 저농도, 중농도 및 고농도의 포름알데히드에 대한 민감도를 나타내는 3개의 검출 대역이 3개의 상이한 위치에서 기판 상에 형성될 수 있다. 중농도의 포름알데히드를 갖는 특정 샘플을 시험하는 경우, 오직 저농도 및 중농도 착색제가 분광 반응을 제공할 것이다. 이와 같이 각 착색제의 예정된 민감도를 아는 것은 적어도 소변 샘플에 존재하는 포름알데히드 농도의 범위를 결정하는 상호 연관을 허용할 것이다.
하나 이상의 대조군 착색제가 또한 본 발명에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 착색제는 소변 샘플과 접촉하지 않는 위치에서 기판 상에 위치될 것이다. 기판을 액체 소변 샘플에 담글 경우, 착색제는 오직 하나가 시험되는 액체에 침지될 수 있도록 기판을 따라 2개의 별도의 위치에 위치시킬 수 있다. 추가 예로써, 대조에 사용되는 착색제는 또한 소변 샘플과 접촉시키지 않지만, 소변 샘플에 노출되는 착색제와 비교의 목적을 위해 시험하는 동안 쉽기 접근하게 되는 개별 기판 (예를 들어, 키트의 일부로서) 상에 위치될 것이다. 이러한 구성은 소변 샘플의 상부 공간을 시험할 경우 대조군과 증기의 접촉을 피하는데 특히 적합할 수 있다.
포름알데히드의 존재에 대해 샘플을 시험하기 위해, 상기 논의된 바와 같은 1종 이상의 착색제를 갖는 본 발명의 기판을 관심 소변 샘플과 접촉시킨다. 이러한 접촉은 기판의 전부 또는 일부를 시험하는 소변을 함유하는 액체 시료와 같은 소변 샘플에 침지함으로써 이루어진다. 별법으로, 기판을 시험 대상에 의해 착용되는 흡수 용품 내에 위치시킬 수 있으며, 이때 기판은 시험 대상에 의해 배출되는 소변과 접촉하도록 위치한다. 착색제가 샘플 상에 존재하는 위치는 액체 샘플과 직접 접촉하게 배치할 수 있거나, 또는 별법으로 액체가 액체와 접촉된 기판의 일부로부터 착색제를 갖는 기판 상의 위치로 이동하거나 유동할 수 있도록 기판을 구성할 수 있다. 다른 별법에서, 기판은 시험되는 소변을 함유하는 액체 샘플 상의 상부 공간 또는 증기에 위치할 수 있다.
착색제의 색상이 변하는 정도는 그것이 노출되는 포름알데히드의 존재에 대해 정보 (분광 반응)를 제공한다. 예를 들어, 염기성 푹신은 포름알데히드의 존재하에서 무색에서 핑크색으로 유의한 색상 변화를 일으킬 수 있다. 다른 알데히드 (예를 들어, 아세트알데히드, 이소발레르알데히드, 페닐아세탈알데히드 또는 프탈산 디카르복실알데히드)의 존재하에서는, 색상 변화가 있더라도 보다 적은 양으로 발생한다. 따라서, 소변 샘플을 착색제와 접촉하도록 위치시키는 경우, 색상 변화를 간단하게 관찰하여 감염이 포름알데히드에 의해 유발된 것인지 결정할 수 있다. 즉, 색상 변화가 특정 정도로 발생하는 경우 (예를 들어, 무색에서 핑크색으로), 감염된 소변 샘플이 포름알데히드를 함유한다는 것을 결정할 수 있다.
색상 변화는 시각적으로, 장치의 도움으로 또는 둘다를 사용하여 관찰할 수 있다. 본 발명의 한 실시양태에서, 분광 반응은 광학 판독기로 측정된다. 실제 배치 및 구조는 일반적으로 당업자에 의해 쉽게 이해될 수 있는 바와 같이 바뀔 수 있다. 전형적으로, 광학 판독기는 전자기 방사선을 방출할 수 있는 광원 및 신호(예를 들어 투과광 또는 반사광)를 등록할 수 있는 검출기를 함유한다. 광원은 전자기 방사선, 예를 들어 가시광선 또는 근가시광선 범위 (예를 들어, 적외선 또는 자외선)의 광을 제공할 수 있는 당업계에 공지된 임의의 장치일 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서 사용될 수 있는 적합한 조명 장치는 발광 다이오드(LED), 플래쉬 전구, 냉-캐쏘드 형광 램프, 전계 발광 램프 등을 포함하되 이에 제한되지 않는다. 조명은 다중화(multiplex)되고/거나 시준(collimate)될 수 있다. 일부 경우에, 조명은 임의의 배경 간섭을 감소시키기 위해 펄스화될 수 있다. 또한, 조명은 연속적일 수 있거나, 또는 연속파(CW) 및 펄스 조명을 조합할 수 있으며, 여기서 다중 조명 빔은 다중화되어 (예를 들어, 펄스 빔이 CW 빔과 다중화됨), CW공급원에 의해 유도된 신호와 펄스화 공급원에 의해 유도된 신호 사이에서 신호 구별을 허용한다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, LED (예를 들어, 알루미늄 갈륨 비소 적색 다이오드, 갈륨 포스피드 청색 다이오드, 갈륨 비소 포스피드 녹색 다이오드 또는 인듐 갈륨 니트리드 보라/청색/자외선 (UV) 다이오드)가 펄스화 조명 공급원으로서 사용된다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 UV LED 여기 다이오드의 하나의 상업적으로 시판 중인 예는 10 밀리암페어 (3.5 내지 3.9 볼트)의 순방향 전류(forward current)에서 750 내지 1000 마이크로와트의 광학 전력을 10도의 반가폭(full-width at half maximum), 370 내지 375 나노미터의 피크 파장, 및 12 나노미터의 스펙트럼 절반폭(spectral half-width)을 갖는 빔으로 방출하는 모델 NSHU55OE (니치아 코포레이션(Nichia Corporation))이다.
일부 경우에, 조명 공급원은 착색제에 확산 조명을 제공할 수 있다. 예를 들어, 다중 점 광원의 배열 (예를 들어, LED)은 상대적 분산 조명을 제공하는데 간단하게 사용될 수 있다. 비교적 저렴한 방식으로 분산 조명을 제공할 수 있는 특히 바람직한 다른 조명 공급원은 전계 발광(EL) 장치이다. EL 장치는 일반적으로 하나 이상의 전극들 사이에 끼여있는 발광 물질 (예를 들어, 인 입자)을 이용하는 캐패시터 구조이며, 전극 중 적어도 하나는 투명하며 광이 빠져나가는 것을 허용한다. 전극들 사이에 전압을 적용하면 발광 물질 내의 전기장이 변화하면서 광이 방출된다.
검출기는 일반적으로 분광 반응을 감지할 수 있는 당업계에 공지된 임의의 장치일 수 있다. 예를 들어, 검출기는 공간 구별을 위해 구성된 전기 영상 검출기일 수 있다. 이러한 전기 영상 센서의 일부 예는 고속, 선형 전하-결합 소자 (CCD), 전하-주입 소자 (CID), 상보적-금속 산화물 반도체(CMOS) 소자 등을 포함한다. 일렬로 된 검출기 픽셀 또는 광 센서, 예를 들어 영상 스캐닝에 사용되는 것들을 포함하는 선형 영상 검출기 (예를 들어, 선형 CCD 검출기)도 사용될 수 있지만, 이러한 영상 검출기는 예를 들어 일반적으로 전자 광 센서의 2차원 배열이다. 각 배열은 "주소(address)"로서 불리울 수 있는, 알려진 단일 위치의 집합을 포함한다. 영상 검출기의 각 주소는 면적(예를 들어 전형적으로 박스 또는 직사각형과 같은 형상의 면적)을 담당하는 센서에 의해 점유된다. 이 면적은 일반적으로 "픽셀(pixel)" 또는 픽셀 면적으로 불리운다. 예를 들어, 검출기 픽셀은 CCD, CID 또는 CMOS 센서, 또는 광을 검출하거나 측정하는 임의의 다른 소자 또는 센서일 수 있다. 검출기 픽셀의 크기는 광범위하게 변할 수 있고, 일부 경우에서 0.2 마이크로미터만큼 낮은 직경 또는 길이를 가질 수 있다.
다른 실시양태에서, 검출기는 공간 구별 능력이 없는 광 센서일 수 있다. 예를 들어, 이러한 광 센서의 예는 광증폭기 소자, 광다이오드, 예를 들어 애벌란치형 광다이오드(avalanche photodiode) 또는 규소 광다이오드 등을 포함할 수 있다. 규소 광다이오드는 때때로 이들이 저렴하고, 민감하고, 고속 작동 (짧은 오름시간(rise time)/높은 대역폭)이 가능하며, 대부분의 다른 반도체 기술 및 모노리쓰 회로(monolithic circuitry)에 쉽게 집적될 수 있다는 점에서 유리하다. 또한, 규소 광다이오드는 물리적으로 작으며, 이는 다양한 유형의 검출 시스템에 쉽게 도입되게 한다. 규소 다이오드를 사용하는 경우 방출되는 신호의 파장 범위는 400 내지 1100 나노미터인 민감도 범위 내일 수 있다.
광학 판독기는 일반적으로 예를 들어 발광 (예를 들어, 형광, 인광 등), 흡수 (예를 들어, 형광 또는 비형광), 회절 등을 포함하는 임의의 공지된 검출 기술을 사용할 수 있다. 본 발명의 하나의 특정 실시양태에서, 광학 판독기는 흡수의 함수로서 분광 반응의 광 강도를 측정한다. 한 실시양태에서, 흡수 판독은 미국 버지니아주 산틸리 소재의 디넥스 테크놀로지스(Dynex Technologies)로부터의 마이크로플레이트 판독기 (모델 # MRX)를 사용하여 측정된다. 다른 실시양태에서, 흡수 판독은 문헌 [Pocket Guide to Digital Printing by F. Cost, Delmar Publishers, Albany, NY. ISBN 0-8273-7592-1 at pages 144 and 145]에 논의된 "CIELAB"으로 공지된 통상적인 시험 방법을 사용하여 측정된다. 이 방법은 색상 인지의 대항 이론에 기초한 인지된 색상의 3개의 특성에 상응하는 3개의 변수 (L*, a* 및 b*)를 정의한다. 3개의 변수는 다음의 의미를 갖는다:
L* = 밝기 (또는 광도), 0 내지 100 범위, 여기서 0은 어두움이고 100은 밝음임;
a* = 적색/녹색 축, 대략적으로 -100 내지 100 범위, 양의 값은 적색이고 음의 값은 녹색임
b* = 황색/청색 축, 대략 -100 내지 100 범위, 양의 값은 황색이고 음의 값은 청색임.
CIELAB 색상 공간은 다소 시각적으로 균일하기 때문에, 인간에 의해 인지되는 바와 같은 2개 색상 사이의 차이를 나타내는 단일 수치를 계산할 수 있다. 이 차이는 ΔE로 쓰여지며 2개 색상 사이의 3개의 차이 (ΔL*, Δa* 및 Δb*)의 제곱의 합의 제곱근을 구함으로써 계산된다. CIELAB 색상 공간에서, 각 ΔE 단위는 2개 색상 사이의 "최소 식별 (just noticeable)" 차이와 대략적으로 동일하다. 따라서, CIELAB은 색상 관리 및 색상의 변화의 표현을 위한 표준 색상 공간으로서 사용될 수 있는 객관적이고 장치-독립적인 색상 특정 시스템을 위한 우수한 척도이다. 이 시험을 사용하여, 색상 강도 (L*, a* 및 b*)를 이와 같이 예를 들어 일본 오사까 소재의 미놀타사(Minolta Co. Ltd.)로부터의 휴대용 분광 광도계를 사용하여 측정할 수 있다. 이 기기는 CIE No. 15, ISO 7724/1, ASTME1164 및 JIS Z8722-1982 (확산 조명/8-도 뷰잉 시스템(viewing system))에 상응하는 D/8 형상을 사용한다. 표면의 법선에 대해 8도 각도에서 시료 표면에 의해 반사된 D65 광은 시료 측정 광학 시스템에 의해 수용된다. 또 다른 적합한 광학 판독기는 모든 목적을 위해 그 전문을 본원에 참고로 인용하는 미국 특허 출원 공개 제2003/0119202호에 기술된 반사 분광 광도계이다. 마찬가지로, 투과식 검출 시스템을 본 발명에서 사용될 수 있다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 착색제의 분광 반응은 빠를 수 있고, 비교적 짧은 시간 내에 검출될 수 있다. 예를 들어, 분광 반응은 약 20분 이하, 일부 실시양태에서 약 10분 이하, 일부 실시양태에서 5분 이하, 일부 실시양태에서 3분 이하, 일부 실시양태에서 약 10초 내지 약 2분 내에 수행될 수 있다. 이 방식으로, 착색제는 샘플의 포름알데히드의 존재의 "실시간" 표시를 제공할 수 있다.
상기 기술된 기술은 본 발명에 따른 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 이제 예를 들어 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 기판(10)의 예시적 실시양태를 예시한다. 도 1a에서, 기판(10)은 줄무늬형 형상을 가지고, 한 말단을 따라 적용된 착색제(12)의 블록을 갖는 것으로 나타난다. 도 1b는 기판(10)의 한 말단을 따라 얇은 띠로서 적용된 착색제(12) 및 착색제(14)를 나타낸다. 착색제(12) 및 착색제(14)는 도 1c에서는 일련의 점으로서 기판(10)에 적용된다. 이들 도면은 오직 예시적인 실시예를 보조하는 것으로 이해되어야 한다. 착색제 및 기판(10)의 형상에 대한 다른 여러 구조가 앞서 기술된 바와 같이 가능하다. 또한, 도면에서 어두운 영역으로서 나타내었지만, 착색제는 기판(10)에 처음 도포되는 경우 실제로 무색이며, 포름알데히드의 존재에 가한 후 색상 및/또는 음영 변화가 일어날 수 있다.
도 2는 기판이 본 발명에 따른 포름알데히드의 존재를 검출하기 위한 측방향 유동 장치(120)로서 구성된 본 발명의 다른 예시적인 실시양태를 도시한다. 나타낸 바와 같이, 측방향 유동 장치(120)는 강성 지지 물질(121)에 의해 임의로 지지되는 크로마토그래피 매질(123)을 함유한다. 앞서 기술된 바와 같이 구성되는 착색제(136)가 또한 매질(123)에 적용된다. 크로마토그래피 매질(123)은 소변 샘플이 통과할 수 있는 임의의 다양한 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 크로마토그래피 매질(123)은 합성 또는 자연 발생 물질, 예를 들어 다당류 (예를 들어, 셀룰로오스 물질, 예컨대 종이 및 셀룰로오스 유도체, 예컨대 셀룰로오스 아세테이트 및 니트로셀룰로오스), 폴리에테르 술폰, 폴리에틸렌, 나일론, 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 실리카, 무기 물질, 예를 들어 불활성화 알루미나, 규조토, MgSO4, 또는 비닐 클로라이드, 비닐 클로라이드-프로필렌 공중합체, 및 비닐 클로라이드-비닐 아세테이트 공중합체와 같은 중합체를 갖는 다공성 중합체 매트릭스에 균일하게 분산된 미분 무기 물질, 천연 천 (예를 들어, 면) 및 합성 천 (예를 들어, 나일론 또는 레이온), 다공성 겔, 예를 들어 실리카겔, 아가로스, 덱스트란 및 젤라틴, 중합체 필름, 예컨대 폴리아크릴아미드 등을 로부터 형성된 다공성 막일 수 있다. 한 특정 실시양태에서, 크로마토그래피 매질(123)은 니트로셀룰로오스 및/또는 폴리에테르 술폰 물질로부터 형성된다. 니트로셀룰로오스"라는 용어는 셀룰로오스의 질산 에스테르를 나타내고, 니트로셀룰로오스 단독 또는 질산 또는 다른 산의 혼합 에스테르, 예를 들어 1개 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 지방족 카르복실산일 수 있는 것으로 이해해야 한다.
크로마토그래피 매질(123)의 크기 및 형상은 일반적으로, 당업자가 쉽게 인식할 수 있는 바와 같이 변할 수 있다. 예를 들어, 다공성 막 스트립은 약 10 내지 약 100 밀리미터, 일부 실시양태에서 약 20 내지 약 80 밀리미터, 일부 실시양태에서 약 40 내지 약 60 밀리미터의 길이를 가질 수 있다. 막 스트립의 폭은 또한 약 0.5 내지 약 20 밀리미터, 일부 실시양태에서 약 1 내지 약 15 밀리미터, 일부 실시양태에서 약 2 내지 약 10 밀리미터의 범위일 수 있다. 마찬가지로, 막 스트립의 두께는 일반적으로 투과식 검출을 허용할 정도로 충분히 작다. 예를 들어, 막 스트립은 약 500 마이크로미터 미만, 일부 실시양태에서 약 250 마이크로미터 미만, 일부 실시양태에서, 약 150 마이크로미터 미만의 두께를 가질 수 있다.
상기에 기술된 바와 같이, 지지체(121)는 크로마토그래피 매질(123)을 운반한다. 예를 들어, 지지체(121)는 도 2에 나타낸 바와 같이 크로마토그래피 매질(123)에 직접 인접하여 위치할 수 있거나, 하나 이상의 중간층이 크로마토그래피 매질(123)과 지지체(121) 사이에 위치할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 지지체(121)는 일반적으로 크로마토그래피 매질(123)을 운반할 수 있는 임의의 물질로부터 형성될 수 있다. 지지체(121)는 광 투과성인 물질, 예를 들어 투명 또는 광학 확산 (예를 들어 불투명) 물질로부터 형성될 수 있다. 또한, 일반적으로 지지체(121)는 매질(123)을 통해 유동하는 유체가 지지체(121)를 통해 새어나가지 않도록 액체-불투과성인 것이 바람직하다. 지지체를 위해 적합한 물질의 예는 유리, 중합체 물질, 예를 들어 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르(예를 들어, 밀라(Mylar)? 필름), 폴리부타디엔, 폴리비닐클로라이드, 폴리아미드, 폴리카르보네이트, 에폭시드, 메타크릴레이트, 및 폴리멜라민 등을 포함하되 이에 제한되지 않는다. 크로마토그래피 매질(123)을 위한 충분한 구조적 지지를 제공하기 위해, 지지체(121)는 일반적으로 특정 최소 두께를 갖도록 선택된다. 마찬가지로, 지지체(121)의 두께는 전형적으로 광학 특성에 크게 악영향을 미치지 않도록 한다. 따라서, 예를 들어 지지체(121)는 약 100 내지 약 5,000 마이크로미터, 일부 실시양태에서, 약 150 내지 약 2,000 마이크로미터, 및 일부 실시양태에서 약 250 내지 약 1,000 밀리미터의 범위인 두께를 가질 수 있다. 예를 들면, 약 125 마이크로미터의 두께를 갖는 하나의 적합한 막 스트립은 미국 메사추세츠 베드포드 소재의 밀리포어 코포레이션 (Millipore Corp.)으로부터 상표명 “SHF180UB25” 하에 얻을 수 있다.
당업계에 널리 공지된 바와 같이, 크로마토그래피 매질(123)은 지지체(121) 상에 캐스팅될 수 있으며, 여기서, 생성된 적층체는 원하는 크기 및 형상으로 다이-컷될 수 있다. 별법으로, 크로마토그래피 매질(123)은 단순하게 예를 들어 접착제로 지지체(121)에 적층될 수 있다. 일부 실시양태에서, 니트로셀룰로오스 또는 나일론 다공성 막은 밀라(Mylar)? 필름에 부착된다. 접착제, 예를 들어 감압 접착제가 다공성 막을 밀라? 필름에 결합시키는데 사용된다. 이 유형의 적층물 구조는 미국 메사추세츠 베드포드 소재의 밀리포어 코포레이션으로부터 상업적으로 입수가능한 것으로 생각된다. 적합한 적층물 장치 구조의 다른 예는 모든 목적을 위해 그 전문을 본원에 참고로 인용하는 덜리 3세 (Durley, III) 등의 미국 특허 제5,075,077호에 기술되어 있다.
장치(120)는 또한 매질(123)에 인접하게 위치한 흡수성 물질(154)을 함유할 수 있다. 흡수성 물질(154)은 모세관 작용 및 매질(123)을 통한 유체 유동을 촉진시키는데 도움을 준다. 또한, 흡수성 물질(154)은 전체 크로마토그래피 매질(123)을 통해 이동한 유체를 수용하여, 임의의 미반응 성분을 검출 지역으로부터 배출시킨다. 본 발명에서 사용될 수 있는 일부 적합한 흡수성 물질은 니트로셀룰로오스, 셀룰로오스 물질, 다공성 폴리에틸렌 패드, 유리 섬유 여과지 등을 포함하되 이에 제한되지 않는다. 흡수성 물질은 장치에 도입되기 전에 습윤 또는 건조할 수 있다. 사전-습윤은 일부 유체에 대해 모세관 유동을 용이하게 할 수 있지만, 전형적으로 필요한 것은 아니다. 또한, 당업계에 널리 공지된 바와 같이, 흡수성 물질은 흡상(wicking) 과정을 보조하기 위해 계면활성제로 처리될 수 있다.
시험을 시작하기 위해, 사용자는 크로마토그래피 매질(123)의 일부에 소변 샘플을 직접 적용할 수 있으며, 샘플은 도 2의 화살표(L)로 도시된 방향으로 이동할 수 있다. 별법으로, 소변 샘플은 크로마토그래피 매질(123)과 유체 소통하는 샘플 적용 대역(142)에 적용될 수 있다. 샘플 적용 대역(142)는 매질(123) 상에 형성될 수 있다. 별법으로 도 2에 나타낸 바와 같이 샘플 적용 대역 (142)은 개별 물질, 예를 들어 패드에 의해 형성될 수 있다. 이러한 샘플 패드를 형성하는데 사용될 수 있는 일부 적합한 물질은 니트로셀룰로오스, 셀룰로오스, 다공성 폴리에틸렌 패드, 및 유리섬유 여과지를 포함하되 이에 제한되지 않는다. 원한다면, 샘플 적용 대역(142)는 또한 그에 확산적으로 또는 비확산적으로 부착된 하나 이상의 전처리 시약을 함유할 수 있다.
특정 적용에서, 장치(120)를 사용하는 샘플 시험의 경우 추가 시약을 첨가하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 예로, 장치 (120)는 샘플 적용 대역(142)와 유체 소통하는 시약 대역 (도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 시약 대역은 개별 물질 또는 패드로부터 형성될 수 있다. 이러한 시약 패드는 소변 샘플이 통과할 수 있는 임의의 물질, 예를 들어 유리 섬유로부터 형성될 수 있다. 별법으로, 시약 대역은 매질(123) 상에 단순하게 형성될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 시약 대역에는 목적하는 시약을 함유하는 하나 이상의 용액이 적용될 수 있다. 따라서, 소변 샘플은 시약 대역과 접촉하여 목적하는 시약과 함께 혼합된 후에 화살표(L) 방향으로 이동할 수 있다.
본 발명의 측방향 유동 장치의 하나의 이점은 분석물 검출을 용이하게 하는 하나 이상의 추가 대역을 쉽게 도입하는 능력이다. 예를 들어, 도 2를 다시 살펴보면, 추가 착색제(138)가 또한 검출 정확도를 향상시키기 위해, 포름알데히드의 존재의 이중 표시를 제공하기 위해, 및/또는 상기 논의된 바와 같이 샘플에 존재하는 포름알데히드의 양의 반-정량적인 표시를 제공하기 위해 측방향 유동 장치(120)에 사용될 수 있다. 또한, 착색제(138)는 포름알데히드의 존재에 무관하게 시험이 완료되었다는 것을 확인해주는 분광 반응을 제공하도록 구성될 수 잇다. 예를 들면, 착색제 (138)는 액체 샘플이 화살표 (L)의 방향으로 장치(120)의 길이를 따라 성공적으로 이동했다는 것을 사용자에게 알리는 색상 변화를 제공하도록 구성될 수 있다. 이러한 착색제(138)에 의해 제공되는 이점은 주의깊은 측정 또는 검정이 필요없이 충분한 부피의 소변 샘플이 첨가되었음을 사용자에게 알려준다는 점이다. 이는 반응 시간, 소변 샘플 부피 등을 외부적으로 제어할 필요 없이 측방향 유동 장치(12)를 사용하는 능력을 제공한다.
장치(120)는 도 2에 나타낸 방식으로 배치되고 배향된 착색제로 제한되지 않는다. 이전에 논의된 바와 같이, 착색제는 일반적으로 목적하는 바와 같은 임의의 수의 별개의 검출 지역에 제공될 수 있다. 또한, 각 착색제 위치는 동일하거나 상이한 물질을 함유할 수 있다. 예를 들어, 착색제는 선, 점 등으로 형성되는 2개 이상의 개별 성분을 포함할 수 있다. 또한, 착색제는 나타낸 바와 같이 장치(120)를 통한 소변 샘플의 유동에 실질적으로 수직인 방향으로 선 형태로 배치될 수 있거나, 또는 일부 실시양태에서, 착색제가 장치(12)를 통해 소변 샘플의 유동에 실질적으로 평행인 방향으로 선의 형태로 배치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 하나 이상의 기판은 흡수 용품에 통합될 수 있다. “흡수 용품”은 일반적으로 물 또는 기타 유체를 흡수할 수 있는 임의의 물품을 나타낸다. 일부 흡수 용품의 예는 개인 위색 흡수 용품, 예를 들어, 기저귀, 배변연습용 팬티, 흡수체 속바지, 실금용품, 여성 위생 제품 (예를 들어, 위생 냅킨), 수영복, 아기 기저귀 등, 의료 흡수 용품, 예를 들어 가먼트, 천공 물질, 언더패드, 침대패드, 붕대, 흡수 드레이프(drape) 및 의료용 와이프, 식품 서비스 와이퍼, 의류 용품 등을 포함하되 이에 제한되지 않는다. 이러한 흡수 용품을 형성하는데 적합한 물질 및 방법은 당업자에게 널리 공지되어 있다. 전형적으로 흡수 용품은 실질적으로 액체-불투과성 층 (예를 들어, 외부 커버), 액체 투과층(예를 들어, 신체측 라이너, 서지층 등) 및 흡수체 코어를 포함한다.
본 발명에 따라 형성될 수 있는 흡수체 물품의 다양한 실시양태를 이제 보다 상세하게 기술할 것이다. 오직 예지의 목적을 위해, 흡수 용품을 성인용 실금 용품(101)으로서 도 3에 나타내었다. 예시된 실시양태에서, 성인용 실금용품(101)은 체결되지 않은 형태의 모래시계 형상을 갖는 것으로 나타내었다. 그러나 다른 형상, 예를 들어 일반적으로 직사각형 형상, T-형상 또는 I 형상도 물론 사용할 수 있다. 나타낸 바와 같이, 성인용 실금 용품(101)은 외부 커버(117), 신체측 라이너(105), 흡수체 코어(103) 및 서지층(107)을 비롯한 다양한 성분에 의해 형성되는 새시(chassis)를 포함한다. 그러나, 다른 층이 또한 본 발명의 예시적 실시양태에서 사용될 수 있다는 점을 이해해야 한다. 마찬가지로, 도 3에 나타낸 하나 이상의 층이 또한 본 발명의 특정 예시적인 실시양태에서 제거될 수 있다.
신체측 라이너(105)는 일반적으로 흡수체 코어(103)에서 유지되는 액체로부터 착용자의 피부를 단리시키는데 도움을 주기 위해 사용된다. 예를 들어, 라이너(105)는 전형적으로 편안하고 부드러운 느낌을 주며 착용자 피부에 자극이 없는 신체 대면 표면을 나타낸다. 전형적으로, 라이너(105)는 또한 그의 표면이 착용자에 대해 비교적 건조하게 남아 있도록 흡수체 코어(103)보다 덜 친수성이다. 상기 나타낸 바와 같이, 라이너(105)는 액체가 그의 두께를 통해 용이하게 투과하게 액체 투과성일 수 있다. 부직웹을 함유하는 예시적인 라이너 구조는 모든 목적을 위해 그 전문을 본원에 참고로 인용하는 프록스미어 (Proxmire) 등의 미국 특허 제5,193,824호, 콜리어 4세(Collier IV) 등의 미국 특허 제5,702,377호, 스토크스(Stokes) 등의 미국 특허 제5,931,823호, 폴(Paul) 등의 미국 특허 제6,060,638호, 바로나(Varona) 등의 미국 특허 제6,150,002호 뿐만 아니라 제임스슨(Jameson) 등의 미국 특허 공개 제2004/0102750호, 모르만(Morman) 등의 미국 특허 공개 제2005/0054255호, 및 발드윈 (Baldwin) 등의 미국 특허 공개 제2005/0059941호에 기술되어 있다.
성인용 실금 용품(101)은 또한 흡수체 코어(103)에 신속하게 도입될 수 있는 액체의 쇄도 또는 분출을 감속하고 확산시키는데 도움을 주는 서지층(107)을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 서지층(107)은 액체를 신속하게 수용하고, 흡수체 코어(103)의 저장 또는 보유 부분에 배출하기 전 일시적으로 보유한다. 예시된 실시양태에서, 예를 들어 서지층(107)은 신체측 라이너(105)의 내부 대면 표면(116)과 흡수체 코어(103) 사이에 개재된다. 별법으로, 서지층(107)은 신체측 라이너(105)의 외부 대면 표면(118) 상에 놓일 수 있다. 서지층(107)은 전형적으로 고도로 액체 투과성인 물질로부터 구성된다. 적합한 서지층의 예는 모든 목적을 위해 그 전문을 본원에 참고로 인용하는 엘리스(Ellis) 등의 미국 특허 제5,486,166호 및 엘리스 등의 미국 특허 제5,490,846호에 기술되어 있다.
외부 커버(117)는 전형적으로 액체에 대해 실질적으로 불투과성인 물질로부터 형성된다. 예를 들어, 외부 커버(117)는 얇은 플라스틱 필름 또는 다른 가요성 액체 불투과성 물질로부터 형성될 수 있다. 한 실시양태에서, 외부 커버(117)는 약 0.01 밀리미터 내지 약 0.05 밀리미터의 두께를 갖는 폴리에틸렌 필름으로부터 형성된다. 필름은 액체에 대해 불투과성일 수 있지만, 기체 및 수증기에 대해서 투과성이다 (즉, "통기성"). 이는 증기가 흡수체 코어(103)으로부터 빠져나가게 하지만, 여전히 액체 삼출물이 외부 커버(117)를 통해 지나가는 것을 막는다. 보다 천 같은 촉감이 바람직한 경우, 외부 커버(117)은 부직 웹에 적층된 폴리올레핀 필름으로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 신장-박화(stretch-thinned) 폴리프로필렌 필름이 폴리프로필렌 섬유의 스폰본드 웹에 열적으로 적층될 수 있다.
상기 언급된 성분 이외에, 성인용 실금 용품(101)은 또한 당업계에 공지된 다양한 다른 성분을 함유할 수 있다. 예를 들어, 성인용 실금 용품 (101)은 또한 흡수체 코어(103)의 섬유 구조의 통합을 유지하는데 도움을 주는 실질적으로 친수성인 티슈 랩시트(wrapsheet) (도시되지 않음)을 함유할 수 있다. 티슈 랩시트는 전형적으로 흡수체 코어(103) 둘레에, 적어도 2의 두 주표면 상에 놓이고, 흡수체 셀룰로오스 물질, 예를 들어 크레이프트 와딩(wadding) 또는 고 습윤 강도 티슈로 구성된다. 티슈 랩시트는 액체를 흡수체 코어(103)의 흡수체 섬유의 덩어리 전체에 신속하게 분배하는데 도움을 주는 흡상층을 제공하도록 구성될 수 있다. 흡수체 섬유 덩어리의 일면 상의 랩시트 물질은 흡수체 코어(103)을 효과적으로 포획하도록 섬유 덩어리의 반대쪽 면에 놓인 랩시트에 결합될 수 있다. 또한, 성인용 실금 용품(101)은 또한 흡수체 코어(103)과 외부 커버(117) 사이에 놓인 통풍층(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 사용할 경우, 통풍층은 흡수체 코어(103)으로부터 외부 커버(117)을 절연하는데 도움을 줄 수 있으며, 이로써 외부 커버(117)의 습기를 감소시킬 수 있다. 이러한 통풍층의 예는 모든 목적을 위해 그 전문을 본원에 참고로 인용하는 블라니(Blaney) 등의 미국 특허 제6,663,611호에 기술되바와 같이 통기가능한 필름에 적층된 부직 웹을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 성인용 실금 용품 (101)은 또한 허리 영역 중 하나에 성인용 실금 용품 (101)의 측부 말단 (132)로부터 연장된 측면 패널 (또는 손잡이) (도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 측면 패널은 선택된 성인용 실금 용품 성분으로 통합적으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 측면 패널은 외부 커버(117)와 함께 또는 상부 공간 표면을 제공하는데 사용되는 물질로부터 통합적으로 형성될 수 있다. 별법의 구성에서, 측면 패널은 외부 커버(117), 상부 공간 표면, 외부 커버(117)과 상부 공간 표면 사이, 또는 다양한 다른 형태로 연결되고 조립된 부재에 의해 제공될 수 있다. 목적한다면, 측면 패널은 탄성이 있거나 또는 그렇지 않으면 본 발명의 탄성 부직 복합체의 사용에 의해 탄성을 부여할 수 있다. 탄성 측면 패널 및 선택적으로 구성된 패스너 탭을 포함하는 흡수 용품의 예는 모든 목적을 위해 그 전문을 본원에 참고로 인용하는 로에슬러(Roessler) 등의 PCT 특허 출원 제WO 95/16425호, 로에슬러 등의 미국 특허 제5,399,219호, 프라이스(Fries) 등의 미국 특허 제5,540,796호 및 프라이스 등의 미국 특허 제5,595,618호에 기술되어 있다.
도 3에 대표적으로 예시한 바와 같이, 성인용 실금 용품(101)은 또한 차단벽을 제공하고 신체 삼출물의 측방향 유동을 제한하도록 구성된 한쌍의 보유 플랩(112)을 포함할 수 있다. 보유 플랩(112)은 흡수체 코어(103)의 측부 말단에 인접한 신체측 라이너(105)의 측방향 대향 측연부(132)를 따라 위치할 수 있다. 보유 플랩(112)은 흡수체 코어(103)의 전체 길이를 따라 세로로 연장될 수 있거나, 또는 단지 흡수체 코어(103)의 길이를 따라 부분적으로 연장될 수 있다. 보유 플랩(112)이 흡수체 코어(103)보다 길이가 더 짧을 경우, 이는 가랑이 영역(110)의 성인용 실금 용품(101)의 측부 말단(132)를 따르는 임의의 위치에 선택적으로 놓일 수 있다. 일 실시양태에서, 보유 플랩(112)은 신체 삼출물을 보다 잘 함유하도록 흡수체 코어(103)의 전체 길이를 따라 연장된다. 이러한 보유 플랩(112)은 일반적으로 당업자에게 널리 공지되어 있다. 예를 들어, 보유 플랩 (112)을 위한 적합한 구성 및 배열은 모든 목적을 위해 그 전문을 본원에 참고로 인용하는 엔로(Enloe)의 미국 특허 제4,704,116호에 기술되어 있다.
향상된 맞음새를 제공하고 신체 삼출물의 누출을 줄이는데 도움을 주도록, 성인용 실금 용품(101)은 이후 추가로 설명하는 바와 같이 적합한 탄성 부재로 탄성화될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 대표적으로 도시된 바와 같이, 성인용 실금 용품(101)은 성인용 실금 용품(101)의 측부 주변부에 실시가능하게 장력을 가하도록 구성되어, 누출을 줄이고 향상된 안락성 및 외관을 제공하도록 착용자의 다리 주변에 꼭 맞을 수 있는 탄성화 다리 밴드를 제공하는 다리 탄성체(106)를 포함할 수 있다. 허리 탄성체(108)은 또한 성인용 실금 용품(101)의 말단 주변부를 탄성화시켜 탄성화 허리밴드를 제공하는데 사용될 수 있다. 허리 탄성체(108)는 착용자의 허리 주변에 탄력있고 편안하게 붙는 맞음새를 제공하도록 배치된다.
성인용 실금 용품(101)은 또한 하나 이상의 패스너(130)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 3에서, 2개의 가요성 패스너(130)가, 착용자 주변의 허리 개구부 및 한쌍의 다리 개구부를 생성하기 위해, 허리 영역의 대향하는 측부 말단 상에 도시되어 있다. 패스너(130)의 형상은 일반적으로 바뀔 수 있지만, 예를 들어 일반적으로 직사각형 형상, 정사각형 형상, 원형 형상, 삼각형 형상, 타원형 형상, 선형 형상 등을 포함할 수 있다. 패스너는 예를 들어 후크-앤-루프(hook-and-loop) 물질, 단추, 핀, 스냅, 접착제 테이프 패스너, 점착제, 패브릭-앤-루프(fabric-and-loop) 패스너 등을 포함할 수 있다. 한 특정 실시양태에서, 각 패스너(130)는 가요성 백킹의 내부 표면에 고정된 별도의 후크 재료 조각을 포함한다.
성인용 실금 용품(101)의 다양한 영역 및/또는 성분은 임의의 공지된 부착 매카니즘, 예를 들어 접착제, 초음파, 열 결합 등을 사용하여 함께 조립될 수 있다. 적합한 접착제는 예를 들어 핫 멜트(hot melt) 접착제, 감압성 접착제 등을 포함할 수 있다. 사용할 경우, 접착제는 균일한 층, 패턴화된 층, 분무된 패턴, 또는 임의의 개별 선, 나선, 또는 점으로서 적용될 수 있다. 예시된 실시양태에서, 예를 들어 외부 커버(117) 및 신체측 라이너(105)는 접착제를 사용하여 서로 및 흡수체 코어(103)에 조립된다. 별법으로, 조립체 코어(103)는 통상적인 패스너, 예를 들어 단추, 후크-앤-루프 패스너, 접착 테이프 패스너 등을 사용하여 외부 커버(117)에 연결될 수 있다. 유사하게, 다른 성인용 실금 용품 성분, 예를 들어 다리 탄성체(106), 허리 탄성체(108) 및 패스너(130)도 임의의 부착 매카니즘을 사용하여 성인용 실금 용품(101)에 조립될 수 있다.
일반적으로 말하자면, 본 발명에 따른 기판은, 장치가 착용자로부터 소변을 수용하고 사용자 또는 보호자가 포름알데히드의 존재 또는 부재를 검토할 수 있는 분광 반응을 제공할 수 있는 한, 다양하고 상이한 배향 및 구성으로 흡수 용품에 도입될 수 있다. 예를 들어, 기판 상의 착색제는 착색제가 사용자 또는 보호자에게 쉽게 보여서 소변 샘플 중 포름알데히드의 존재의 단순하고 정확하고 실시간 표시를 제공하도록 흡수 용품에 위치시킬 수 있다. 이러한 기판 상의 착색제의 가시성은 다양한 방식으로 달성될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 흡수 용품은 착색제를 착용자로부터의 흡수 용품의 제거 없이 및/또는 흡수 용품의 분해없이 쉽게 관찰할 수 있게 하는 투명 또는 불투명 부분 (예를 들어, 창, 필름 등)을 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 착색제의 전부 또는 일부는 관찰을 위한 흡수 용품의 구멍 또는 틈(aperture)을 통해 연장할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 착색제를 소변 샘플과 유체 소통시키는 매커니즘을 제공하면서, 착색제를 관찰을 위한 흡수 용품의 표면 상에 단순하게 위치시킬 수 있다.
예로써, 도 3을 다시 살펴보면, 본 발명의 예시적 실시양태에 따라, 성인용 실금 용품(101)은 적어도 부분적으로 외부 커버(117)과 흡수체 코어(103) 사이에 위치할 수 있는 측방향 유동 분석 장치(120)를 포함하는 기판을 포함한다. 측방향 유동 분석 장치(120)는 착색제 (136) 및 (138)이 외부 커버(117)의 창(140)을 통해 보이도록 위치할 수 있다. 분석 장치(120)의 한 말단에 위치한 샘플 대역(142)은 착용자에 의해 배출된 소변이 샘플 대역(142)으로 이동하여 배출된 소변의 적어도 일부가 수집될 수 있도록 성인용 실금 용품(101)에 전략적으로 위치할 수 있다. 흡수성 물질(154)이 또한 분석 장치(120)의 다른 말단에서 샘플의 일부를 보유하고 장치(120)의 흡상 또는 모세관 유동을 촉진하도록 제공되며, 이후 보다 상세하게 기술될 것이다.
도 3은 흡수 용품(101)을 포함하는 층에 직접적으로 위치되는 분석 장치(120)를 도시하고 있다. 별법으로, 분석 장치(120)는, 시험하는 신체 유체 (예를 들어, 소변)에 노출되는 샘플 대역(142) 이외에는, 얇은 필름 (도시되지 않음)에 부분적으로 또는 완전히 싸여 있을 수 있다. 이러한 실시양태는 샘플 대역(142) 이외에 분석 장치(120)의 다른 성분이 착용자 또는 흡수 용품(101)의 층으로부터 직접적으로 신체 유체를 수용하는 것을 억제하도록 하는데 바람직할 수 있다. 예를 들어, 분석 장치(120)는 흡상 대역(154)이 흡수 용품(101)로부터가 아니라 오직 샘플 대역(142)으로부터 신체 유체를 끌어들이도록 차폐되는 경우 보다 효과적으로 작동될 수 있다. 이러한 얇은 필름은 중합체, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카르보네이트 등을 포함하는 다양한 물질로부터 구성될 수 있다.
기술된 바와 같이, 분석 장치(120)는 배출된 신체 유체를 수용하도록 위치된다. 나타낸 바와 같이, 분석 장치(120)는 유체 수집을 위한 샘플 대역(142)을 포함한다. 별법으로, 분석 장치(120)를 위한 샘플 대역은 흡수 용품(101)의 일부를 형성하는 하나 이상의 성분으로부터 구성될 수 있다. 예로써, 샘플 대역은 서지층(107), 흡수체 코어(103), 또는 흡수 용품(101)의 구성에 사용될 수 있고 분석 장치(120)에 유체를 수용하고 제공할 수 있는 다른 성분의 일부로서 구성될 수 있다.
분석 장치(120)는 다양하고 상이한 위치 및 배향으로 성인용 실금 용품(101)에 구성될 수 있다. 도 3은 흡수체 코어(103)과 외부 커버(117) 사이에 위치한 분석 장치(120)를 도시하고 있다. 이 방식으로, 착색제 (136) 및 (138)은 성인용 실금 용품(101)이 착용자 상의 위치에 있을 경우 창(140)을 통해 보이게 된다. 창(140)은 수집된 유체의 목적하지 않은 누출을 방지하도록 외부 커버(117)의 일부로서 형성되는 투명 물질로 이루어진다. 이러한 경우, 장치(120)로 시험한 결과는 착용자로부터 성인용 실금 용품(101)을 제거하지 않으면서 쉽게 관찰될 수 있다. 별법으로, 장치(120)를 예를 들어 흡수체 코어(103)과 신체측 라이너(105) 사이에 위치시키면서, 창을 신체측 라이너(105)에 의해 정의할 수 있다. 이러한 경우에, 분석 장치(120)으로 시험된 결과는 예를 들어 착용자가 성인용 실금 용품(101)을 바꾸거나 교체할 경우 점검될 수 있다. 또한, 장치(120)는 또한 다른 위치 및 상이한 배향으로 위치할 수 있다.
사실상, 본 개시물로부터 이해되겠지만, 추가로 기술되는 바와 같이, 흡수 용품에 분석 장치(120)를 통합시키기 위한 다수의 예시적인 실시양태가 존재한다. 예를 들어, 도 4는 분석 장치(120)가 성인용 실금 용품(215)에 통합된 본 발명의 다른 예시적인 실시양태를 도시하고 있다. 여기서 창(240)은 앞서 기술된 바와 같이 착색제 (136) 및 (138)의 관찰을 허용한다. 도 3과 비교하여, 분석 장치(120)는 성인용 실금 용품(101)의 대향 면 상에 위치되었다.
도 5는 분석 장치(120)가 성인용 실금 용품(315)에 통합된 다른 예시적인 실시양태를 도시한다. 마찬가지로, 창(340)은 앞서 기술된 바와 같이 착색제 (136) 및 (138)의 관찰을 허용한다. 도 3 및 도 4와 유사한 방식으로, 흡상 대역(154)은 외부 커버(117) 옆에 위치한다. 그러나, 도 3 및 도 4와는 대조적으로, 샘플 대역(142)는 착용자 피부 옆에 위치한다. 보다 구체적으로, 성인용 실금 용품(315)는 흡수체 코어(303) 및 신체측 라이너(305)를 통해 샘플 대역(142)이 착용자 피부에 인접한 위치까지 연장되는 분석 장치(120)로 구성된다.
도 6은 그 안에 통합된 2개의 분석 장치를 갖는 성인용 실금 용품(415)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 창(440)은 2개의 상이한 분석 장치(120)의 착색제 (136) 및 (138)이 성인용 실금 용품(415)의 외부로부터 관찰되게 한다. 이러한 구성은 예를 들어 각 분석 장치(120)가 상이한 조성을 갖는 착색제를 사용하여 포름알데히드의 존재를 검출하기 위해 구성되는 경우에 바람직하다. 또한, 도 6의 분석 장치는 도 3 내지 5의 실시양태에 대해 둔각으로 배향된다. 따라서, 도 6은 또한 장치(120)의 다중 배치 및 배향이 본원에서 개시된 교시 하에서 사용될 수 있는 것을 예시한다.
도 7은 분석 장치(120)가 성인용 실금 용품(515)에 도입되는 것을 나타낸다. 창을 통해 보이는 대신, 착색제 (136) 및 (138)은 실질적으로 성인용 실금 용품(515)의 외부에 있다. 샘플 대역(142)은 분석 장치(120)의 일부로서, 성인용 실금 용품(515) 내부에 존재하며, 커버(517)의 틈(542)를 통해 연장한다. 투명 필름(541)이 분석 장치(120)를 보호하고 성인용 실금 용품(515)으로부터 유체 누출을 방지하도록 커버(517)에 고정된다.
상기 기술된 각각의 실시양태에 대해서, 분석 장치(120)는 다양한 기술 또는 매카니즘을 사용하여 흡수 용품의 위치에 고정될 수 있다. 예를 들어, 분석 장치(120)는 임의의 부착 매카니즘, 예를 들어 접착제, 초음파, 열 결합 등을 사용하여 부착될 수 있다. 적합한 접착제는 예를 들어, 핫 멜트 접착제, 감압성 접착제 등을 포함할 수 있다. 활용하는 경우, 접착제는 균일한 층, 패턴화 층, 분무된 패턴 또는 임의의 개별 선, 나선 또는 점으로서 적용될 수 있다. 별법으로, 분석 장치(120)는 통상적인 패스너, 예를 들어 단추, 후크-앤-루프 패스너, 접착 테이프 패스너 등을 사용하여 연결할 수 있다. 추가 예로써, 분석 장치의 위치를 고정시키기 위해, 흡수 용품의 하나 이상의 층에 주머니 또는 틈을 구축할 수 있다. 요컨대, 다양한 구성이 시험되는 신체 유체와 접촉을 보장하는데 도움을 주는 위치에 분석 장치(120)를 고정하는데 사용될 수 있다.
다시, 도 3 내지 7의 실시양태는 오로지 예로써 제공한 것이며, 본 발명이 성인용 실금 용품에 제한되는 것은 아니며 마찬가지로 다른 흡수 용품에도 사용될 수 있다. 또한, 분석 장치의 여러 구성 및 변화를 사용할 수 있다. 이러한 분석 장치는 이러한 흡수 용품에 다양한 배향 및 구성으로 도입될 수 있다.
통합되는 특정 방식에 무관하게, 소변과 같은 유체는 크로마토그래피 매질(123), 액체 투과성 커버 또는 분석 장치(120)를 둘러싼 다른 물질의 일부에 직접 배출될 수 있거나, 또는 분석 장치(120)가 통합되는 흡수 용품의 성분 상에 배출될 수 있다. 일단 유체가 크로마토그래피 매질(123)에 도달하면, 유체는 도 2의 화살표 (L)로 도시된 방향으로 이동할 수 있다. 별법으로, 소변 샘플은 먼저 크로마토그래피 매질(123)과 유체 소통하는 샘플 적용 대역(142)에 적용되거나 또는 공급될 수 있다. 샘플 적용 대역(142)은 매질 상에 형성될 수 있다. 별법으로, 도 3에 나타낸 바와 같이, 샘플 적용 대역(142)는 패드와 같이 개별 물질에 의해 형성될 수 있다.
충분한 반응 시간 후, 착색제(136)로부터의 표시의 세기 (예를 들어 색상 변화)를 측정하여 소변 샘플에 존재하는 포름알데히드의 수준을 정량적으로 또는 반-정량적으로 결정할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 정량 시험을 수행하는 경우, 정량 시험은 전형적으로 건강 상태의 조기 검진 및 모니터링을 제공하는데 사용될 수 있다. 따라서, 포름알데히드가 시각적으로 검출되는 경우, 사용자 또는 보호자가 이를 보고 추가의 정량 시험을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통합된 분석 장치를 갖는 성인용 실금 용품은 암을 검사하는 모니터링 프로그램의 일부로서 노인 또는 보행불가 환자에 주기적으로 사용될 수 있다. 양성 시험 결과의 표시시, 추가의 정량 시험을 통해 검출된 문제의 범위 및 단계를 결정하여 추가 치료 정보를 제공할 수 있다.
도 8은 기판(10)이 시료 용기(15)에 도입된 본 발명의 예시적 실시양태를 도시한다. 기판(10)은 뚜껑(16)의 내부에 부착된다. 소변 샘플(17)을 용기(15)에 배치하는 경우, 뚜껑(16)을 용기(15) 상에 배치하여 용기의 내부를 실질적으로 밀봉시킨다. 이어서, 용기(15)를 기판(10)이 수집된 소변 샘플(17)로부터 증기를 시험할 수 있도록 시간에 걸쳐 평형화시킨다. 포름알데히드 검출시, 착색제(12)는 분광 반응을 제공한다. 뚜껑(16)을 제거하여 착색제(12)를 관찰할 수 있다. 별법으로, 투명 또는 불투명 보호막을 갖는 틈 (도시되지 않음)을 제공하여 기판(10)의 착색제(12)를 용기(15)로부터 뚜껑(16)을 제거하지 않으면서 관찰될 수 있도록 할 수 있다.
본 발명은 하기 실시예를 참조하여 보다 잘 이해될 수 있다.
사용되는 물질
모든 시약 및 용매는 달리 지시되지 않는 한 미국 미조리주 세인트 루이스 소재의 시그마-알드리치 케미칼 컴퍼니(Sigma-Aldrich Chemical Company)로부터 입수하였고 추가 정제 없이 사용되었다.
실시예 1
염기성 푹신-황산 시약이 포름알데히드의 존재를 나타낼 수 있는지를 측정하였다.
하기 농도의 포름알데히드 용액을 물에서 제조하였다 (mg/㎖): 5.625, 11.25, 22.5, 45, 90, 180 및 360 mg/㎖ (이는 각각 0.056, 1.125, 2.25, 4.5, 9.0, 18.0 및 36.0 퍼센트에 상응함). 포름알데히드 용액의 각 농도에 대해, 50 ㎕를 미량역가 웰(microtiter well)에 위치시켰다. 또한, 포름알데히드가 없는 물을 대조군으로서 미량역가 웰 중 하나에 위치시켰다.
별도로, 염기성 푹신-황산 시약을, 에탄올 중 염기성 푹신의 2.0 mg/㎖ 저장 용액 150 ㎕를 물 2.0 ㎖와 혼합하여 제조하였다. 이는 적색 용액을 제공하였다. 이어서, 이 혼합물을 적색 용액이 무색이 될 때까지 2N 황산과 천천히 배합하였다.
이어서, 염기성 푹신-황산 시약을 포름알데히드를 함유하는 각각의 미세역가 웰에 첨가하고 약 2 분 미만으로 혼합하였다. 이어서 각 웰은 미세판 판독기를 사용하여 550 nm에서 판독하고 결과를 도 9에 제공하였다. 또한, 포름알데히드 용액은 시약과 혼합한 후 투여량 반응 방식으로 핑크색을 생성하는 것이 시각적으로 관찰되었다.
실시예 2
염기성 푹신-황산 시약을 다른 알데히드의 존재를 나타내지 않도록 사용할 수 있는지를 측정하였다.
하기 농도의 알데히드를 물에서 제조하였다: 아세트알데히드 1.0 mg/㎖, 이소발레르알데히드 15.0 mg/㎖, 페닐아세트알데히드 15.0 mg/㎖ 및 프탈산 디카르복실알데히드 5.0 mg/㎖. 각 농도에 대해, 50 ㎕를 미세역가 웰에 배치하였다. 염기성 푹신-황산 시약을 앞서 기술된 바와 같이 제조하고, 250 ㎕를 각각의 미세역가 웰에 첨가하였다. 어떠한 웰에서도 유의한 색상 변화는 관찰되지 않았다.
실시예 3
기판 상에 염기성 푹신-황산 시약을 고정하거나 코팅할 수 있는지를 측정하였다.
킴와이프(KIMWIPE)?의 시트를 상기 기술된 방식으로 제조된 염기성 푹신-술푸르 제제로 코팅하였다. 시트를 공기 건조하였다. 다양한 농도의 포름알데히드를 제조하고 시트의 상이한 부분에 적용하였다. 포름알데히드 용액이 적용되는 경우, 가시적인 핑크 색 변화가 투여량에 따르는 방식으로 생성되었다.
실시예 4
기판 상에 고정된 염기성 푹신을 사용하여 액체의 상부 공간에 포름알데히드의 존재를 검사할 수 있는지를 측정하였다.
염기성 푹신을 물과 혼합하여 대략적으로 염료 0.001 내지 0.002 중량％의 용액을 생성하였다. 이어서, 와트만(Whatman) 여과지를 스트립으로 절단하고 각 용액에 침지하였다. 스트립이 건조될 때까지 후드(fume hood)에 걸어두었다.
개별적으로, 물 및 38％ 포름알데히드 순수 용액을 사용하여 38％, 3.8％, 0.38％, 0.038％, 0.0038％, 0.00038％, 및 0.000038％의 포름알데히드의 소변 샘플을 생성하였다.
피펫을 사용하여, 각 포름알데히드 용액 1 ㎖를 유리 바이알에 위치시켰다. 이어서, 염료 코팅된 스트립을, 바이알의 연부 상에 스트립을 걸어놓고 뚜껑을 돌림으로써 스트립이 액체와 접촉하지 않으면서 상부 공간에 걸려있도록 하여 각 바이알의 상부 공간에 위치시켰다. 이어서, 각 바이알을 밤새 실온에 두었다. 이후, 각 스트립 상의 가시적 색상 변화를 물 대조군과 비교하였다. 스트립 색상의 가시적 변화는 0.000038% 농도까지의 각 포름알데히드 농도에 대해 인지되었다.
이어서, 휴대용 분광 광도계를 사용하여 포름알데히드 용액 위에 위치한 각 스트립 및 물 대조군 위에 위치한 스트립에 대해 ΔL*, Δa*, Δb*에 기초한 ΔE 값을 계산하였다. ΔE 값은, 대략 5 이상의 값이 육안으로 인지가능한 변화에 상응하므로, 인지된 시각적 변화를 확인하였다. 포름알데히드의 임상적으로 유의한 값은 ppm 및 ppb 값에서 보고되고 있기 때문에 포름알데히드의 지시약으로서 염기성 푹신의 능력이 입증되었다.
실시예 5
기판 상에 고정된 크리소이딘을 사용하여 액체의 상부 공간의 포름알데히드 존재를 검사할 수 있는지를 측정하였다. 샘플 시험 스트립은, 시험 스트립을 물 중 크리소이딘 0.001 내지 0.002 중량％의 용액을 사용하여 제조한 것을 제외하고는, 실시예 3에 따라 상기 기술된 바와 같이 제조하고 시험하였다. 스트립 색의 시각적 변화는 0.000038％ 농도까지의 각 포름알데히드 농도에 대해 인지되었으며 ΔE 값은 인지된 시각적 변화를 확인하였다. 따라서, 포름알데히드의 임상적으로 유의한 값은 ppm 및 ppb로 보고되고 있기 때문에, 포름알데히드를 위한 지시약으로서 크리소이딘의 능력이 입증되었다.
본 발명은 그의 특정 실시양태에 대해 구체적으로 기술하고 있지만, 상술한 내용을 이해하는 경우 당업자는 이들 실시양태의 변형, 변경 및 등가물을 쉽게 도출해낼 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항 및 그에 대한 임의의 등가물로서 평가되어야 한다.

Claims (39)

  1. 사용자로부터의 소변 유체를 흡수 용품 내로 수용하는 단계;
    분광 반응(spectral reaction)을 검출하는 단계, 및
    분광 반응을 소변 샘플 중 포름알데히드의 존재에 연관시키는 단계
    를 포함하며,
    상기 흡수 용품은 기판을 갖는 장치를 포함하며,
    상기 기판은 소변을 수용하는 샘플 적용 대역 및 샘플 적용 대역의 하류에 위치하고 포름알데히드에 의해 산화되어 시각적 분광 반응을 생성하는 착색제가 위치하는 검출 대역을 정의하며,
    소변이 기판의 샘플 적용 대역에 접촉하고 그를 통해 흘러 검출 대역 내의 착색제에 도달하는 것인,
    소변 샘플 중 포름알데히드의 검출 방법.
  2. 제1항에 있어서, 착색제가 트리아릴메탄을 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 트리아릴메탄이 파라로사닐린 또는 그의 유사체를 포함하는 방법.
  4. 제2항에 있어서, 착색제가 염기성 푹신을 포함하는 방법.
  5. 제2항에 있어서, 트리아릴메탄을 황-함유 화합물과 사전 반응시키는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 착색제가 방향족 아조 화합물을 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 방향족 아조 화합물이 크리소이딘을 포함하는 방법.
  8. 삭제
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 기판이 측방향 유동 장치의 크로마토그래피 매질인 방법.
  10. 제1항에 있어서, 분광 반응을 검출하고 대조군 착색제와 비교하는 방법.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서, 분광 반응을 10 ppb 이상의 농도에서 포름알데히드의 존재에 연관시키는 방법.
  13. 제1항에 있어서, 분광 반응이 기판이 샘플과 접촉한 후 5분 이내에 일어나는 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 실질적으로 액체 불투과성인 층,
    액체 투과성 층,
    실질적으로 액체 불투과성인 층 및 액체 투과성 층 사이에 위치한 흡수체 코어, 및
    용품에 통합되고, 용품의 착용자에 의해 제공되는 신체 유체와 유체 소통하도록 위치하는 기판
    을 포함하고,
    상기 기판은 신체 유체를 수용하는 샘플 적용 대역 및 샘플 적용 대역의 하류에 위치하고 포름알데히드에 의해 산화되어 시각적 분광 반응을 생성하는 착색제가 위치하는 검출 대역을 정의하며,
    신체 유체가 기판의 샘플 적용 대역에 접촉하고 그를 통해 흘러 검출 대역 내의 착색제에 도달하는 것인,
    포름알데히드를 함유하는 것으로 의심되는 신체 유체를 수용하기 위한 흡수 용품.
  25. 제24항에 있어서, 흡수 용품이 착색제가 관찰가능한 창을 정의하는 흡수 용품.
  26. 제24항에 있어서, 기판이 측방향 유동 분석 장치의 크로마토그래피 매질인 흡수 용품.
  27. 제26항에 있어서, 측방향 유동 분석 장치가 흡수체 코어의 일부 이상으로 구성되는 샘플 적용 대역을 포함하는 흡수 용품.
  28. 제24항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 기판이 실질적으로 액체 불투과성인 층 및 흡수체 코어 사이에 위치하는 흡수 용품.
  29. 제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 기판이 흡수체 코어에 부착되는 흡수 용품.
  30. 제24항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 기판이 액체 투과성 층 및 흡수체 코어 사이에 위치하는 흡수 용품.
  31. 제24항에 있어서, 신체 유체가 소변인 흡수 용품.
  32. 제24항 내지 제27항 및 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 착색제가 트리아릴메탄을 포함하는 흡수 용품.
  33. 제32항에 있어서, 트리아릴메탄이 파라로사닐린 또는 그의 유사체를 포함하는 흡수 용품.
  34. 제32항에 있어서, 착색제가 염기성 푹신을 포함하는 흡수 용품.
  35. 제32항에 있어서, 트리아릴메탄이 황-함유 화합물과 사전 반응된 것인 흡수 용품.
  36. 제24항 내지 제27항 및 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 1종 이상의 착색제가 방향족 아조 화합물을 포함하는 흡수 용품.
  37. 제36항에 있어서, 방향족 아조 화합물이 크리소이딘을 포함하는 흡수 용품.
  38. 삭제
  39. 삭제
KR1020097012286A 2006-12-14 2007-09-28 소변 샘플 중 포름알데히드의 검출법 KR101407790B1 (ko)

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