KR20030043771A - 용액 스트라이핑 시스템 - Google Patents

Abstract

기판 상에 용액을 은 도포하기 위한 시스템이 개시된다. 기판은 적합하게는 특정 구성 다이에 의해 통과되는 백킹 롤러 상에 배치된 재료의 웨브를 포함한다. 다이는 다이의 본체 또는 표면을 지나 연장하는 립을 갖는 마우스를 적어도 구비한다. 다이는 그로부터 유체가 누출되는 것을 방지하도록 적용된다. 마우스를 규정하는 다이의 상부 및 하부 부분은 적합하게는 실질적으로 편평하며 서로 경면 대칭 이미지를 갖는다. 립은 적합하게는 용액이 증착되는 재료에 밀접하게 배치된다. 다이의 마우스를 통과하는 용액은 웨빙에 안내되며 실질적으로 일정한 두께 또는 밴드로 증착된다. 종종, 용액은 시약형 용액을 포함한다. 용액 코팅은 통상적으로 기판 상에서 건조된다. 다음, 건조된 생성물은 시약 시험 스트립 생성에 사용된다.

Description

용액 스트라이핑 시스템{Solution striping system}

본 발명은 용액 형태의 기판(substrate) 상에 화학 조성물을 증착하기 위한 접근법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 시약 시험 스트립을 제조하는데 사용하기 위해 기판 상에서 건조되는 용액 증착에 적합하다.

분석 물질 검출 평가법은 임상 실험실 시험, 가정용 시험 등을 포함하는 다양한 적용에서 사용되고 있으며, 이러한 시험의 결과는 다양한 상태의 진단 및 관리에 중요한 역할을 수행하고 있다. 보다 통상적인 분석 물질들은 포도당, 알코올, 포름알데히드, L-글루타민산, 글리세롤, 갈락토스, 당화 단백질, 크레티아닌, 케톤체, 아스코르브산, 젖산, 류신, 말산, 피루빈산, 요산 및 스테로이드를 포함한다. 분석 물질 검출은 눈물, 타액, 전혈 및 혈액 유도 생성물(blood-derived products)과 같은 생리학적 유체와 관련하여 종종 수행된다. 분석 물질 검출의 중요성이 증가함에 따라, 임상용 및 가정용 용도 모두를 위한 다양한 분석 물질 검출 프로토콜 및 장치가 개발되어 있다. 샘플 내의 분석 물질을 검출하기 위해 다수의 검출 프로토콜은 시약 시험 스트립을 사용한다.

시약 시험 스트립을 생성하기 위해, 시약의 하나 이상의 스트립은 통상 기판에 적용되어 건조된다. 기판은 통상 코팅 스테이션으로부터 시작하여, 시약 건조특징부를 통과하여 롤 상에 권취되는 재료의 연속적인 웨브를 포함한다. 다음, 코팅된 기판은 다른 부재들과 결합되고 일체화되어 개별 시험 스트립으로 제조된다. 이러한 제조 양태는 특히 중요한 영역이 기판에 대한 시약의 적절한 적용에 의존한다.

이는 경제적인 고려에서부터 안정성에 이르기까지 다수의 이유들에 있어 중요하다. 명백하게는, 시약 도포(laying-down)의 정밀도는 종종 비용이 많이 드는 재료의 폐기를 보다 적게할 수 있다. 또한, 시약 코팅을 일관성 있게 도포하는 능력은 시험 스트립에 보다 일관성 있는 결과를 제공하고, 사용자 또는 의사에 의한 적절한 대응을 가능하게 한다.

시약 시험 스트립 제조에 사용되든 사용되지 않든 간에, 본 발명은 현존하는 코팅기 보다 일관성 있고 제어된 용액 스트라이핑(striping)을 제공할 수 있다. 본 발명에 의해 개선되는, 현존하는 코팅기는 영국 특허 제 384,293호; 캐나다 특허 제 770,540호; 러시아 특허 제 413,053호; 및 미국 특허 제 3,032,008호, 제 3,886, 898호 및 제 4,106,437호에 개시된 바와 같은 홈 형성 롤러 장치 및 예를 포함한다.

'437 특허의 내용에 따르면, 각각의 다른 인용 문헌들은 스트라이프 폭 및 표시의 정밀한 제어를 성취하는데 어려움이 있다. 또한, 상기 다른 인용 문헌들은 매우 복잡하며 및/또는 유지가 어려운 특징이 있다.

'437 특허의 장치는 이러한 단점을 갖지 않으며 높은 속도 및 높은 정밀도로 웨브의 다중 스트라이프 코팅을 수행할 수 있지만, 매우 낮은 점성 용액을 증착할때 훨씬 큰 정밀도가 본 발명을 실시함으로써 관찰되었다. 더욱이, 저점성 용액을 사용할 때, 본 발명은 코팅될 기판과 다이로부터의 용액 이송 지점(들) 사이의 보다 큰 불균일성을 용인하는 배치에 대해 보다 관대하다. 또한, 본 발명은 다이로부터의 연약한 연장부가 사용되지 않기 때문에, 훨씬 더 내구성이 있는 용액을 제공한다.

트롤러 슈바이처 엔지니어링 아게(스위스 뮤르간탈)에 의해 제조되는 다른 슬롯 코팅용 다이는 '437 특허에 개시된 다이 보다는 몇몇 관점에서 본 발명에 더욱 유사하다. 몇몇 구조적 유사성에 기인하여, 스트라이프 폭 증착에서의 비교 가능한 성능이 적절히 배치될 때 얻어질 수 있다. 그러나, 다이 배치는 종종 장치의 증착 구조에 의해 어렵다. 적절히 배치될 때조차도, 다이의 수직 배향 섹션의 사용은 저점성 용액에 의한 기판 코팅시에 중대한 누출 문제점을 유발한다. 특히 비용이 많이 드는 시약 재료를 고려할 때, 이러한 누출은 경제적으로 단점이 있는 것이 분명하다. 누출은 또한 용액의 일관성 있는 폭 및 두께의 스트라이프 또는 밴드의 도포를 더욱 어렵게 하는 용액 관리의 다른 변수를 유발한다.

본 발명에 앞서, 특히 저점성 용액의 슬롯 코팅과 관련된 당면 과제들이 인식되지 않았다. 본 발명 자체로서는 0.50 내지 5.0cP(centipoise)의 범위의 저점도 용액에 슬롯 코팅 기술을 적용하는 최초의 기술이며, 본원에 개시된 특징들에 의해 해결되는 문제점들은 본 발명에 관련해서만 인식되었다. '437 특허는 점성 용액이 다이에 사용될 수 있는 것에 대해서는 기재하고 있지 않으며, 다이 또는 안료, 자성 분산, 인 분산, 방사선 감광 포토그래픽 유제 및 접착제 조성물을 함유하는 폴리머 재료의 분산을 포함하는 통상적으로 고점성 유체의 예를 개시하고 있다. 트롤러 다이가 점성 잉크, 페이스트 및 플라스틱을 도포하는데 가장 빈번히 사용된다.

따라서, 본 발명은 특히 저점성 또는 매우 낮은 점성 용액에 의한 용액 코팅 정밀도의 상당한 진보를 제공한다. 당 기술 분야의 숙련자들은 본원의 특징과 관련하여 부가의 장점 또는 가능한 실효성을 인식할 수 있을 것이다. 어떠한 경우든, 본 발명의 몇몇 변형예는 소정의 장점을 제공할 수 있으며, 다른 변형예들은 각각의 장점을 제공할 수 있는 것으로 고려할 수 있다.

본 발명의 특징부들은 슬롯 코팅 다이에 의한 용액의 밴드 또는 스트라이프를 갖는 재료의 정확한 코팅을 위해 제공된다. 종종, 기재는 특정 구조 다이에 의해 통과되는 웨빙을 포함한다. 웨빙은 본 발명의 다이의 전방에 밀접하게 웨빙을 위치시키기 위해 백킹 롤러 상에 지지될 수 있다. 하나 이상의 스트라이프 또는 밴드의 웨빙 상에 용액을 증착하기 위해, 압력하에서 용액이 강제 배출되거나 다이로부터 가압 배출된다.

다이는 적합하게는 그 사이에 개재된 스페이서 또는 심(shim)에 대향하는 두 개의 본체부를 포함한다. 이러한 경우, 심에 제공된 채널(들)은 다이의 전방으로의 유동 경로(들)를 규정한다. 본체부를 전방에서, 적합하게는 실질적으로 평행한 루프 및 플로어부에 의해 형성된 적어도 하나의 개방 마우스가, 적합하게는 루프 및 플로어부에 수직인 립에서 끝난다. 이러한 마우스/립 배치는 또한 다이에 공급채널을 일체화함으로써 심의 사용 없이 제공될 수도 있다.

다이의 각각의 부재는 사용시에 실질적으로 수평 방식으로 증착되는 한, 개별 부품으로 제공될 수 있다. 다이를 구성하는 부재의 배치에 의해 유도되는 코팅 용액에 대한 유출이 없는 한, 구조는 변경되거나 다른 방식으로 특정화될 수 있다. 그러나, 제조 또는 특정화시에, 다이의 마우스 및 립의 양태는 용액의 정밀한 코팅을 도포할 수 있게 한다.

본 발명은 본원에 개시된 임의의 이러한 특징을 포함한다. 더욱이, 생산 시스템 및 코팅 생성물을 포함하는 완전한 제조 시스템이 본 발명의 양태를 형성한다. 생성물은 코팅 웨빙 또는 완전한 시험 스트립의 형태를 취할 수 있다. 본원에 개시된 방법론은 또한 본 발명의 일부를 형성한다.

도면들 각각은 본 발명의 양태를 개략적으로 도시하는 예를 제공한다. 다양한 도면에서의 동일한 부재들은 동일한 도면 부호로 나타낸다. 명료화를 위해, 이러한 도면 부호의 병기는 생략할 수 있다.

도 1은 측면으로부터 도시한 본 발명의 시스템의 개략도.

도 2는 측면으로부터 도시한 시스템의 특징부들의 상세도.

도 3은 상부로부터 도시한 시스템의 특징부들의 상세도.

도 4는 측면으로부터 도시한 본 발명의 다이의 상세도.

도 5는 상부로부터 도시한 본 발명의 다이의 상세도.

도 6은 정면으로부터 도시한 본 발명의 다이의 상세도.

도 7은 정면으로부터 도시한 본 발명의 다이의 상세도.

도 8은 본 발명의 다이의 변형예의 전개 사시도.

도 9는 중간 제조 단계에서의 본 발명의 시스템의 생성물의 도면.

도 10은 본 발명을 사용하여 제조된 시험 스트립의 전개 사시도.

도 11은 본 발명에 따른 예에 의해 얻어진 데이터를 표시하는 막대 그래프.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

6: 다이8: 웨빙 재료

10: 용액12: 공급 릴

14: 백킹 롤러16: 펌프

26: 마우스30: 립

32: 에지36: 심

52: 포트54: 선구 물질

본 발명을 상세히 설명하기 전에, 본 발명은 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 물론 변형될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 설명된 본 발명에 대한 다양한 변경이 수행될 수 있으며 본 발명의 진정한 정신 및 범주로부터 일탈하지 않는 등가물로 대체될 수 있다. 게다가, 본 발명의 목적, 정신 및 범주에 특정 상황, 재료, 조성물, 프로세스, 프로세스 단계 또는 단계들을 적용하도록 다수의 변형이 수행될 수 있다. 이러한 모든 변형들은 본원에 설명된 청구범위의 범주 내에있는 것으로 의도된다. 더욱이, 특정 범위의 값이 제공되는 경우에, 해당 범위의 상한 및 하한 사이의 모든 사이값 및 임의의 다른 지시값 또는 지시된 범위의 사이값은 본 발명에 포함되는 것으로 이해된다. 작은 범위 내에 개별적으로 포함될 수 있는 이러한 작은 범위의 상한 및 하한은 또한 본 발명에 포함되며 지시된 범위의 임의의 특히 제외된 한계를 받는다. 지정된 범위가 한계값들 중 하나 또는 모두를 포함하는 경우, 이러한 포함된 한계값들의 모두를 제외하는 범위가 또한 본 발명에 포함될 수 있다.

특별히 지시되지 않는 경우, 본원에 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속한 당 기술 분야의 숙련자들에게 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 본원에 개시된 바와 유사하거나 동일한 임의의 방법 및 물질이 본 발명의 실시 및 시험에 또한 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 물질을 설명한다. 본원에 언급된 모든 공보들은 본원에 참조로서 관련된다. 참조 문헌들은 본 출원의 출원인에 앞서 공개된 것만 제공된다. 본 발명이 선원으로서 이러한 공보 보다 선행하는 것으로 인정되지 않는 부분은 권리로서 해석되지 않는다.

상세한 설명 및 청구범위에 사용될 때, 특별히 지시되지 않는 한 단수 형태의 용어들은 복수의 대상물을 포함한다. 청구범위에 있어서, 용어 "제 1", "제 2" 등은 일반적인 지정으로서만 해석되어야 하며, 상기 용어들이 자체로 한정되는 것은 아니다. 또한 임의의 청구 요소의 인용과 관련하여 "단지(solely)", "~만(only)" 등의 배제적인 용어의 사용이 고려된다. 또한, 본원에서 선택적인 것으로 지시되는 임의의 요소는 "배제적인" 한정에 의해 주어진 청구범위로부터 특히배제될 수 있는 것으로 고려된다. 마지막으로, 본원에 설명된 본 발명의 변형예(들)의 임의의 선택적인 특징은 개별적으로 설명되며 청구되거나 본원에 설명된 임의의 하나 이상의 특징과 조합되어 설명되거나 청구될 수 있는 것으로 고려된다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 부재들이 시스템(2)을 제조하는 시스템에 도시되어 있다. 도시한 시스템은 본 발명에 사용하도록 적용된 히라노 테크시드 캄파니 리미티드(Hirano Tecseed Co. Ltd.)(일본 나라켄)에서 제조된 모델 TM-MC3 시스템이다. 적합하게는, 본 발명의 발명자들에 의해 본 발명과 동일 출원일에 출원된, 발명의 명칭이 "용액 건조 시스템"인 미국 특허 출원에 개시된 바와 같은 건조 섹션(4)의 건조 특징들을 포함한다.

본 발명에 합체될 수 있는 이러한 상세들과 무관하게, 특정 관심의 특징들은 다이(6)와, 용액(10)이 스트라이프 또는 밴드 형태로 상부에 배치되는 기판 또는 웨빙 재료(8)를 구비한다. 적합하게는, 재료(8)는 공급 릴(12)과 관련 이송 롤러에 의해 웨브의 형태로 제공된다. 적합하게는, 재료는 도면의 화살표에 의해 다양하게 나타낸 바와 같이 백킹 롤러(14) 상에서 다이(6)를 통과한다.

시험 스트립 제조시의 사용을 위해, 기판 또는 웨빙 재료(8)는 시험 스트립에 대한 구조적인 지지를 제공할 수 있는 반-강성 재료를 적합하게 포함하며, 상기 반-강성 재료는 시험 스트립에 합체될 수 있다. 기판은 플라스틱(예를 들면, PET, PETG, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리스티렌 또는 실리콘), 세라믹, 글래스, 종이 또는 플라스틱-종이 증착물과 같은 불활성 재료를 포함할 수 있다.

전자 화학적 시험 스트립에 사용을 위해, 적어도 스트립의 반응 영역에 면하는 기판의 표면은, 팔라듐, 금, 플라티늄, 은, 이리듐, 탄소, 도핑 인듐 주석 산화물, 스테인레스 스틸 및 이들의 다양한 합금들을 포함하는 금속을 포함할 수 있다. 다수의 실시예에서, 금, 플라티늄 또는 팔라듐과 같은 귀금속이 사용된다.

몇몇 경우에, 기판 자체는 특히 상술한 금속들 중 하나인, 금속으로 제조될 수 있다. 그러나, 기판은 금속으로 코팅된 지지체 및/또는 도전성 코팅(팔라듐, 금, 플라티늄, 은, 이리듐, 탄소 도전성 탄소 잉크 도핑 주석 산화물 또는 스테인레스 스틸과 같은)의 복합물을 포함한다. 이러한 배열은 도 2 내지 도 4에 도시되어 있으며, 여기서 금속 코팅(16)은 플라스틱 지지 부재(8) 상에 제공되어 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에서 사용되는 기판 또는 지지 재료의 부가의 설명은 미국 특허 제 4,935,346호 및 제 5,304,468호를 참조하라.

금속 코팅 지지체가 기판 또는 웨빙 재료(8)로서 사용될 때, 그의 두께는 통상적으로 약 0.002 내지 0.014in(51 내지 356㎛), 일반적으로는 약 0.004 내지 0.007in(102 내지 178㎛) 범위이며, 금속층의 두께는 통상적으로 약 10 내지 300nm, 일반적으로는 20 내지 40nm 범위이다. 금 또는 팔라듐 코팅이 이러한 용도에 적합할 수 있다. 제조의 용이성을 위해, 기판(8)의 전체 표면이 금속으로 코팅되는 것이 적합할 수 있다.

적어도 하나의 펌프(16)가 용액을 다이(6)에 공급하기 위해 제공된다. 포지티브 배치 또는 기어 펌프가 적합하다. 가장 적합한 예는 하버드 장치, 모델 AH70-2102(미국 매사추세츠 홀리스턴)에 의해 제조된 바와 같은 주사기이다. 실제로, 전자 제어식 고정구에 의해 구동되는 한 쌍의 주사기(18)는 적합하게는 도면에도시한 가장 적합한 다이 변형예와 관련하여 사용된다. 도 3에 도시한 바와 같이, 각각의 주사기 펌프(18)는 다이(6)에 용액을 공급하는 단일 도관(20)과 연통한다. 각각의 공급관은 도 3에 도시한 바와 같이 단일 스트라이프의 용액 코팅을 도포하기 위한 유체를 제공한다. 이러한 배치는 한 유동 경로에서의 장애물이, 동일한 유체원과 연통하는 다른 장애물이 없는 유동 경로를 통하는 큰 유동을 초래하는 트러프형(trough-type) 시스템과 비교할 때 일관성 있는 용액 전달을 보장한다.

그러나 전달시, 코팅 재료를 위한 다이(6)에 공급되는 코팅 조성물은 변경될 수 있다. 다수의 변형예에서, 신호 발생 시스템의 하나 이상의 시약 부재를 포함한다. "신호 발생 시스템"은 분석 물질의 존재 및/또는 농도를 결정하는데 사용될 수 있는 분석 물질의 존재의 검출 가능한 신호를 제공하도록 하나 이상의 시약이 결합되어 작동되는 시스템이다. 상기 신호 발생 시스템은 분석 물질의 존재 또는 농도와 관련될 수 있는 색상을 생성하는 신호 발생 시스템이거나, 분석 물질의 존재 또는 농도와 관련될 수 있는 전류를 발생시키는 신호 발생 시스템일 수 있다. 다른 형태의 시스템이 마찬가지로 사용될 수 있다.

다수의 상이한 색상 신호 발생 시스템이 공지되어 있다. 관심 있는 대표적인 색상 신호 발생 시스템은 분석 물질 산화 신호 발생 시스템을 포함한다. "분석 물질 산화 신호 발생 시스템"은, 그로부터 샘플 내의 분석 물질 농도가 유도되며, 산화 형태의 분석 물질 및 대응량 또는 비례량의 과산화수소를 생성하도록 적절한 효소에 의해 분석 물질이 산화되는 검출 가능한 비색계 신호를 발생시키는 시스템이다. 다음, 과산화수소는 하나 이상의 지시기 화합물로부터 검출 가능한 생성물을 생성하도록 사용되며, 여기서 신호 발생 시스템에 의해 생성된 검출 가능한 생성물(즉, 신호)의 양은 초기 샘플 내의 분석 물질의 양과 관련된다. 이와 같이, 본 발명의 시험 스트립에 사용 가능한 분석 물질 산화 신호 발생 시스템은 또한 과산화수소 기반 신호 발생 시스템으로서 정확하게 특정화될 수 있다.

상술한 바와 같이, 과산화수소 기반 신호 발생 시스템은, 분석 물질을 산화시키며 대응량의 과산화수소를 생성하는 효소를 포함하며, 여기서 대응량은 생성된 과산화수소량이 샘플 내에 존재하는 분석 물질의 양에 비례하는 것을 의미한다. 이러한 제 1 효소의 특정 성질은 평가되는 분석 물질의 농도에 필수적으로 좌우되지만, 일반적으로는 산화 효소이다. 이와 같이, 제 1 효소는: 포도당 산화 효소(분석 물질이 포도당인 경우); 콜레스테롤 산화 효소(분석 물질이 콜레스테롤인 경우); 알코올 산화 효소(분석 물질이 알코올인 경우); 젖산 산화 효소(분석 물질이 젖산인 경우) 등일 수 있다. 관심 있는 상기 및 다른 분석 물질에 사용하기 위한 다른 산화 효소가 당 기술 분야의 숙련자들에게 공지되어 있으며, 또한 사용될 수 있다. 시약 시험 스트립이 포도당 농도의 검출을 위해 설계되는 실시예에서, 제 1 효소는 포도당 산화 효소이다. 포도당 산화 효소는 임의의 편리한 소스(예를 들면, 아스페르질루스 나이거 또는 페니실륨과 같은 자연 발생 소스)로부터 얻어질 수 있거나, 재조합하여 생성될 수도 있다.

신호 발생 시스템의 제 2 효소는 과산화수소의 존재하에 하나 이상의 지시기 화합물의 검출 가능한 생성물로의 변화를 촉진하는 효소이며, 여기서 이러한 반응에 의해 생성된 검출 가능한 생성물의 양은 존재하는 과산화수소의 양에 비례한다.제 2 효소는 일반적으로 과산화 효소이며, 적절한 과산화 효소는, 서양 고추냉이 과산화 효소(HRP), 콩 과산화 효소, 재조합하여 생성된 과산화 효소 및 과산화 효소성 활동도를 갖는 합성 유사물을 포함한다. Y. Ci, F. Wang; Analytica Chimica Acta, 233(1990), 299-302를 참조하라.

지시기 화합물 또는 화합물들은 소정 파장 범위의 광을 흡수하는 지시기 염료를 생성하도록 과산화 효소의 존재하에서 과산화수소에 의해 형성되거나 분해되는 화합물이다. 바람직하게는, 지시기 염료는 샘플 또는 시험 시약이 강하게 흡수되는 파장과는 다른 파장에서 강하게 흡수된다. 산화 형태의 지시기는 채색되거나 희미하게 채색될 수 있으며, 또는 색상 변화를 증명하는 무색의 최종 생성물일 수 있다. 즉, 시험 시약은 채색 영역의 표백 또는 대안적으로 무색 영역의 색상 발현에 의해 샘플 내의 분석 물질(예를 들면, 포도당)의 존재를 지시할 수 있다.

본 발명에 유용한 지시기 화합물은 단일- 및 2-성분 비색 기판 모두를 포함한다. 단일-성분 시스템은 방향족 아민, 방향족 알코올, 아진, 및 테트라메틸 벤지딘-HCl과 같은 벤지딘을 포함한다. 적합한 2-성분 시스템은, 한 성분이 MBTH, MBTH 유도물(예를 들면, 본원에 참조로서 관련되는 미국 특허 출원 제 08/302,575호에 개시된 것을 참조하라), 또는 4-아미노안티피린이며, 다른 성분은 방향족 아민, 방향족 알코올, 복합 아민, 복합 알코올 또는 방향족 또는 지방족 알데히드인 시스템이다. 예시적인 2-성분 시스템은, 3-와(DMAB)과 화합된 3-메틸-2-벨조티아졸리벤조티아졸리논 히드라존 하이드로클로라이드(MBTH); 3,5-디클로로-2하이드록시벤젠-설폰산(DCHBS)와 화합된 MBTH; 및 8-아닐리노-1 나프탈렌 설폰산암모늄(ANS)과 화합된 3-메틸-2-벤조티아졸리논 히드라존 N-설포닐 벤젠설포네이트 나트륨(MBTHSB)이다. 소정 실시예에서, 염료 결합 MBTHSB-ANS가 적합하다.

기요시 자이츠, 요수케 오쿠라: 신규한 서양 고추냉이 과산화 효소용 플루오로제닉 기판: 과산화수소 및 과산화 효소용 신속하고 민감한 평가법, 분석 생화학(1980) 109, 109-113에 기재된 바와 같은, 형광 검출 가능한 생성물 또는 검출 가능한 비형광 기판(예를 들면 형광 백그라운드의)을 생성하는 신호 발생 시스템이 또한 본 발명에 사용될 수 있다.

전류를 생성하는 신호 발생 시스템(예를 들면, 전자 화학적 시험 스트립에 사용될 때)은 본 발명에 특히 관심 분야이다. 이러한 시약 시스템은 산화 환원 반응의 시약 시스템을 구비하며, 상기 시약 시스템은 전극에 의해 측정되는 종들을 위해 제공되며 따라서 생리학적 샘플 내의 분석 물질의 농도를 유도하는데 사용된다. 반응 영역 내에 존재하는 산화 환원 반응 시약 시스템은 통상적으로 적어도 효소(들)와 매개물(mediator)을 포함한다. 다수의 실시예에서, 산화 환원 반응 시약 시스템의 효소 부재(들)는 효소 또는 관심 분석 물질을 산화하도록 일제히 작용하는 복수의 효소들이다. 달리 말하면, 산화 환원 반응 시약 시스템의 효소 성분은 단일의 분석 물질 산화 효소 또는 관심 분석 물질을 산화하도록 일제히 작용하는 두 개 이상의 효소의 집합으로 구성된다. 관심 효소들은 산화 효소, 탈수소 효소, 리파제, 키나아제, 디포라제, 퀴노단백질 등을 포함한다.

반응 영역 내에 존재하는 특정 효소는 시험 스트립이 검출을 위해 설계되는 특정 분석 물질에 의존하며, 여기서 대표적인 효소는 포도당 산화 효소, 포도당 탈수소 효소, 콜레스테롤 에스테라아제, 콜레스테롤 산화 효소, 리포단백질 리파제, 글리세롤 키나아제, 글리세롤-3-인산염 산화 효소, 젖산 산화 효소, 젖산 탈수소 효소, 피르부산염 산화 효소, 알코올 산화 효소, 빌리루빈 산화 효소, 요산 분해 효소 등을 포함한다. 관심 분석 물질이 포도당인 다수의 적합한 실시예에서, 산화 환원 반응 시약 시스템의 효소 성분은 예를 들면, 포도당 산화 효소 또는 포도당 탈수소 효소와 같은 포도당 산화 효소이다.

산화 환원 반응 시약 시스템의 제 2 성분은, 하나 이상의 매개물로 구성된 매개물 성분이다. 다수의 상이한 매개물이 당 기술 분야에 공지되어 있으며, 페리시아나이드, 페나진 에소설페이트, 페나진 메소설페이트, 페닐렌디아민, 1-메톡시-페나진 메소설페이트, 2,6-디메틸-1,4-벤조퀴논, 2,5-디클로로-1,4-벤조퀴논, 페로신 유도물, 오스뮴 바이피리딜 합성물, 루테늄 합성물 등을 포함한다. 관심 분석 물질이 포도당인 실시예에서, 포도당 산화 효소 또는 포도당 탈수소 효소는 효소 성분이며, 특정 관심의 매개물은 페리시아나이드 등이다.

반응 영역에 존재할 수 있는 다른 시약은 완충제, 시트라코네이트, 시트레이트, 말릭, 말레익, 인산염, "굿(Good)" 완충제 등을 포함한다. 존재 가능한 또 다른 제제는 염화 칼슘, 염화 마그네슘과 같은 2가 양이온; 피로로뷔노린 퀴논; 트리톤(Triton), 마콜(Macol), 테트로닉(Tetronic), 실웨트(Silwet), 조닐(Zonyl), 및 플루로닉(Pluronic)과 같은 계면 활성제; 알부민, 자당, 트레할로스, 만니톨, 및 락토스와 같은 안정화제를 포함한다.

전자 화학적 시험 스트립 생성에 사용하기 위해, 상술한 바와 같은 효소 및매개물을 적어도 포함하는 산화 환원 반응 시스템이 코팅(10)을 위해 적합하게 사용된다. 용액에서, 시스템은 약 6% 단백질과, 약 30% 염 및 약 64% 물의 혼합물을 적합하게 포함한다. 유체는, 가장 적합하게는 대략 1.5cP의 점도를 갖는다. 그러나, 본 발명의 다이는 약 0.5 내지 25cP의 용액으로 코팅시에 유리하게 사용된다. 그 장점은 약 1 내지 10cP의 용액으로 코팅시에 더욱 명백하며, 1 내지 5cP, 특히 1 내지 2cP의 용액으로 코팅시에 더욱 명백하다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 용액을 적용하는 적합한 방식을 도시한다. 다이(6)는 백킹 롤러(14) 상에 배치된 웨브 재료(8)에 밀접하게 도시되어 있다. 적합하게는, 다이(6)는 그 배치를 반복적으로 설정하도록 조절 가능한 캐리지(22)에 볼트 결합된다. 개선된 비드 안정성을 위해 진공 박스가 다이 장착부 주위에 배치될 수 있다.

적소에 배치되면, 다이의 특징부들은 도 2에 도시한 바와 같이 롤러의 중심선(C_L)을 따라 배향될 수 있다. 몇몇 작업에서는, 다이는 도시한 바와 같이 수직 방식으로 배치되기 보다는 접선 표면(t)에 대해 경사지게 배치될 수 있는 것으로 고려된다.

도 3에서, 용액(10)의 두 개의 스트라이프 또는 밴드는, 롤러(14)가 도시한 바와 같이 전진할 때 다이(6)에 의해 도포되는 프로세스에 있다. 그러나, 시스템은 용액의 단일 스트라이프 또는 밴드를 도포하도록 구성될 수 있는 것으로 고려되며; 마찬가지로, 다이(6)는 다수의 스트라이프를 도포하도록 구성될 수 있다. 한쌍 이상의 용액을 도포하기 위해, 24, 36 또는 48in(609.6, 914.4 또는 1219.2mm)의 폭의 다이를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 도시한 다이는 본 발명의 특징을 제공하도록 양각면으로 변형되어 있는 리버티 프리시젼 인더스트리스(Liberty Precision Industries)(미국 뉴욕 로체스터)에 의해 이용 가능한 바와 같은 표준 2.5in 폭 다이이다.

도 2 및 도 3에 도시한 작용의 상세한 이미지는 각각 도 4 및 도 5에 도시되어 있다. 도 4에서, 용액 비드(24)는 다이의 마우스(26)를 통해 연장된 후에 웨빙(8) 상에 증착되는 경우가 측면으로부터 도시되어 있다. 마우스(26)는 그 측면(28)에서 좌측으로 개방되어 있다. 마우스의 측면들에서의 표면 장력은 통과하는 용액의 측방향 팽창을 제한하고 그 경계 내에 유동을 구속한다. 상기와 같이 설정된 용액 유동에 의해, 유사한 폭의 스트라이프가 재료(8) 상에 청결하게 증착된다.

립(30)과 에지(32)는 정렬 상태로 도시되어 있다. 상기 특징부들은 웨브 재료(8) 상에 매우 정밀한 용액(10)의 스트라이프를 형성하도록 다이로부터 용액의 청결한 배출을 용이하게 한다. 립(30)의 후방에는, 다이의 표면(34)이 도시되어 있다. 도 5에서, 상기 특징부들은 상부로부터 도시되어 있다.

도 4 및 도 5 각각에서, 바람직한 립-에지/웨빙 간격(들)이 관찰된다. 적합하게는, 간극(들)이 스트라이핑 작업 중에 약 0.001 내지 0.004in(25 내지 102㎛)로 유지된다. 약 1 내지 2cP의 점도를 갖는 용액을 사용하면, 상기 범위 내의 임의의 간격이 일관성 있는 스트라이핑 결과를 생성할 수 있다. 약 1.5cP의 점도를갖는 용액에 의해, 0.003in(76㎛)로 설정된 간극 간격(들)이 최적의 결과를 발생시킨다.

도 6 및 도 7은 다이의 다른 가능한 양태와 관련된 마우스(26)의 특징을 또한 도시한다. 도 6은 다이(6)의 표면부(26)를 명백하게 도시한다. 다이의 표면은 다이 본체부로부터의 양각 섹션들 및 그 사이에 제공된 임의의 심(36)을 포함할 수 있다. 도 7에서, 마우스(26)의 대향하는 상부 및 하부 부분 사이의 용액 출구(38)가 명백하게 도시되어 있다. 출구는 적합하게는 마우스의 폭과 동일하거나 작은 폭을 갖는다. 이러한 구성은 출구로부터 유동하는 재료가 마우스 표면(40)을 가로질러 적절하게 안내되며 도 9에 도시한 바와 같이 마우스 측면(42)에 의해 고정되는 것을 보장한다.

도 9는 본 발명의 다이를 구성하는 적합한 방식을 또한 도시한다. 여기서, 다이 본체부(44)는 선택적인 심(36)과 함께 파단되어 도시되어 있다. 심(36)은 다이가 조립될 때 다이 본체부 사이의 유체 이송 도관 또는 홈을 출구(38)에 제공하는 절단부(46)를 구비한다. 다이는 적합하게는 PET, 스테인레스 스틸 또는 다른 적합한 재료를 포함할 수 있다. 다이는 적합하게는 점선으로 부분적으로 도시된 구멍(48)을 통해 함께 볼트 결합된다. 부분 점선으로 또한 도시한 유체 공급 도관(50)은 본체를 통해 연장된다. 도관은 심 절단부와 정렬되도록 배치된 포트(52)에서 끝난다.

물론, 다이 구성에 대한 다른 접근도 마찬가지로 고려될 수 있다. 예를 들면, 심은 용액을 이송 마우스(26)로 유동시키도록 다이 본체의 양측면에 유체 공급홈을 절단하기 위해 생략될 수 있다. 대안적으로, 다른 다중 부품 다이 구조가 사용될 수 있다. 예를 들면, 마우스 섹션은 주 다이 본체 부재와는 별개의 부품으로 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 임의의 디자인에서, 용액(10)과 연통하여 홈 또는 모세관을 발생시키는 구조에 사용되는 층(들)은 다이 사용 중에 용액이 모세관으로부터 방출되지 않는 방식으로 모세관을 배향시킬 수 있다. 수평방향으로 배향될 때, 모세관 내로 흡인된 유체는 단지 구조체만을 충전하며 정지되어 유지된다. 대조적으로, 수직 배향된 모세관(예를 들면 트롤러 다이 장치에 제공된 바와 같은)에 의해, 유체는 모세관을 충전하고 모세관으로부터 배출되어, 다이에 누출을 발생시킨다.

누출 다이에 의해서는 일관성 있는 용액 스트라이핑 결과를 제공하는 것이 매우 어렵다. 다이 누출은 기판의 길이에 걸쳐 일관성 있는 체적의 용액 도포하기 위한 부가의 변수를 유도한다. 따라서, 다이는 원하는 바에 따라 사용될 때 누출되지 않을 수 있다. 이와 같이, 예측 가능한 출력을 갖는 하나 이상의 펌프와 결합되어 사용될 때, 펌프의 출력을 단지 제어함으로써 매우 정밀한 제어의 용액량이 웨빙 상에 도포된다.

도 8에 도시한 다이 구조에서, 모세관은 심/다이 본체부 경계부를 따라 형성된다. 수평방향으로 배향될 때, 또는 모세관의 배수가 발생하지 않는 각도로 배향될 때, 다이의 완전한 장점이 실현된다. 용액(10)과 연통하는 임의의 모세관이 충전되면, 펌프 이송과 용액 스트라이핑 사이의 1 대 1 상호 관계가 웨빙(8)의 일관성 있는 시약 스트라이핑 촉진이 성취된다.

그러나, 다이는 누출을 방지하도록 구성되며, 마우스부는 립부(30)에서 끝난다. 적합하게는, 립은 마우스부의 유동 안내면에 수직으로 배향되며, 서로 정렬된 립 에지(32)를 구비한다. 각각의 마우스부의 립 에지는 다이의 본체를 지나 약 0.10 내지 0.50in(2.5 내지 12.7mm)로 배치되는 것이 적합하다. 도 5 및 도 6에서, 다이 본체로부터의 마우스의 이러한 연장부는 거리(d)로 도시되어 있다. 립은 적합하게는 약 0.010 내지 0.075in(0.25 내지 2mm)의 높이를 갖는 편평한 섹션이다. 가장 적합하게는, 립은 약 0.050in(1.3mm) 높이를 갖는다. 심이 유체 이송 홈(들) 및 출구(들)를 규정하는데 사용될 때, 심은 통상 약 0.001 내지 0.007in(25 내지 178㎛)의 두께 범위일 수 있다. 0.003in(76㎛) 심이 적합하게 사용된다. 구성된 바와 같이, 심 높이는 또한 마우스부들 사이의 간격을 설정한다. 통상적으로, 마우스부의 유체 안내면들은 실질적으로 평행하다. 심이 사용되지 않을 때조차, 마우스부 또는 립 에지 사이의 간격은 약 0.001 내지 0.007in(25 내지 178㎛), 적합하게는 약 0.003in(76㎛) 이격된다. 마우스폭(w)은 매우 다양할 수 있지만, 약 0.050 내지 0.200in(1.3 내지 5mm)의 폭이 슬롯 코팅 시약 시험 스트립 재료에 적합하다. 가장 적합하게는, 마우스로 안내되는 임의의 출구는 마우스에 대해 동일 높이이거나 마우스에 대해 중심 설정되며 각각의 측면 상에 약 0.050in(1.3mm)의 유입로(i)를 갖는다.

용액의 유동을 안내하는 표면은 용액 난류 유동이 발생하는 것을 방지하기 위해 미세한 마감부를 가져야 한다. 더욱이, 적어도 유체와 접촉하는 다이의 마우스부는 용액 유동을 효율적으로 안내하거나 구속하기에 충분히 날카롭거나 첨예한에지를 가져야 한다. 이러한 부분들은 립 에지(32) 및 측방향 마우스부(42)를 구비한다.

다양한 형태의 생성물이 본 발명의 특징들을 사용하여 생성될 수 있다. 도 9는 전자 화학적 시험 스트립을 제조하기 위한 카드의 시험 스트립 선구 물질(54)을 도시한다. 상기 선구 물질은 도시한 바와 같이 노치(56)로 더욱 변형된 두 개의 2.125in(53.1mm) 폭 카드를 형성하도록 시약 스트립 사이에서 두 부분으로 절단된, 도 4에 도시한 바와 같은 기판 또는 웨빙 재료(8)를 포함한다. 선구 물질은 그 사이에 대향하는 웨빙(58) 및 스페이서(60)를 또한 포함할 수 있다. 상기 웨빙과 스페이서는 시험 스트립 단부(62)를 규정하기 위해 절단되고, 천공 또는 스탬핑되어 도시되어 있다.

연속 웨브 프로세스와 같은 연속 프로세스(예를 들면, 재료의 다양한 롤이 선구 물질을 생성하기 위해 함께 결합되는) 또는 불연속 프로세스(예를 들면 스트립부가 먼저 절단된 후 서로 결합되는)가 선구 물질과 함께 사용될 수 있다. 다른 모드의 다중 부품 스트립 제조가 또한 사용될 수 있다.

스페이서는 2중 스틱 접착 생성물을 적합하게 포함한다. 스페이서는 임의의 적절한 재료로 제조될 수 있으며, 대표적인 재료는 PET, PETG, 폴리이미드, 폴리카보네이트 등을 포함한다. 웨빙(8)은 적합하게는 팔라듐으로 스퍼터링된 플라스틱이며 "작동" 전극으로서 기능하며, 웨빙(58)은 적합하게는 금 코팅 플라스틱이며 "기준 전극"으로서 기능한다. 각각의 웨빙부는 약 0.005 내지 0.007in(127 내지 178㎛)의 범위의 두께를 가질 수 있다.

시험 스트립 선구 물질은 도 9에 도시한 제조 단계에 앞서 연속 테이프의 형태 또는 기본 카드(예를 들면 평행사변형 또는 짧은 길이의 유사 형상)의 형태일 수 있다. 이와 같이, 시험 스트립 선구 물질의 길이는, 테이프의 형태인지 짧은 형상을 갖는지(즉, 카드의 형태)의 여부에 따라 상당히 다양할 수 있다. 시험 스트립 선구 물질의 폭은 또한 제조될 특정 시험 스트립의 특성에 따라 다양할 수 있다. 일반적으로, 시험 스트립 선구 물질(또는 코팅된 기판 단독의)의 폭은 약 0.5 내지 4.5in(13 내지 114mm)의 범위일 수 있다. 물론, 특히 용액의 부가의 스트라이프를 수용하도록 보다 넓을 수도 있다.

상술한 바와 같이, 기판 또는 웨빙(8)에 적용되는 용액 코팅의 폭 및 깊이는 제조될 생성물의 특성에 따라 다양할 수 있다. 시험 스트립 생성물에 있어서, 스트라이핑 폭은 통상 약 0.05 내지 0.5in(1.3 내지 13mm)의 범위일 수 있으며, 그 두께는 약 5 내지 50미크론의 범위이다. 전자 화학적 시험 스트립에 특히 사용하기 위해, 수성 시약 재료의 스트라이프 또는 밴드는 가장 적합하게는 약 0.065 내지 0.200in(1.7 내지 5.1mm)의 폭으로 도포되며 습윤시에는 약 15 내지 25미크론의 깊이이다.

도 9에 도시한 바와 같이 카드로 절단된 후, 선구 물질(54)은 개별 시험 스트립(62)을 형성하도록 싱귤레이션(singulation)된다. 선구 물질과 마찬가지로, 시험 스트립은 수동으로 또는 자동화 수단(예를 들면, 레이저 싱귤레이션 수단, 회전형 다이 절단 수단 등)에 의해 절단될 수 있다. 선구 물질은 도시하고 설명한 스테이지에서 또는 단일 작업으로 절단될 수 있다. 절단에 사용되는 패턴은 프로그램, 가이드, 맵, 이미지 또는, 시험 스트립 선구 물질이 어떠한 방식으로 시약 시험 스트립으로 절단되어야 하는지를 안내하고 지시하는 다른 안내 수단에 의해 설정될 수 있다. 패턴이 가시적인 경우, 이미지는 스트립의 완성 윤곽, 부분 윤곽, 지정 지점 또는 마킹으로부터 명백해 질 수 있다. 시험 스트립이 어떠한 방식으로 제조되는지에 대한 부가의 상세는, 발명의 명칭이 "시약 시험 스트립 제조 방법"인 미국 특허 출원 제 09/737,179호를 참조하라.

도 10은 단일의 대표적인 전자 화학적 시험 스트립(62)의 전개도를 도시한다. 본 발명의 시험 스트립은, 건조된 용액 스트라이프로 형성된 시약 패치(72)에 인접한 스페이서의 적용 범위의 중단부에 의해 규정되는 측면 포트(70)와 연통하는 영역(68) 또는 반응 영역을 규정하도록 절단된 스페이서 부재(60)에 의해 분리되는 작동 전극(66)과 기준 전극(64)을 포함한다.

이러한 전자 화학적 시험 스트립을 사용하기 위해, 수성 용액 샘플(예를 들면, 혈액)이 반응 영역 내에 배치된다. 시험 스트립의 반응 영역 내로 도입되는 생리학적 샘플의 양은 다양할 수 있지만, 일반적으로는 약 0.1 내지 10㎕, 통상적으로는 0.3 내지 0.6㎕의 범위이다. 샘플은 임의의 편리한 프로토콜을 사용하여 반응 영역 내로 도입될 수 있으며, 여기서 샘플은 반응 영역 내로 주입되어 반응 영역 내로 안내되거나 포트를 통해 도입된다.

분석될 성분은 분석될 성분(즉, 분석 물질)의 농도에 대응하는 양으로 산화 가능한(또는 환원 가능한) 물질을 형성하도록 산화 환원 반응 시약 코팅과 반응할 수 있게 된다. 다음, 존재하는 산화 가능한(또는 환원 가능한) 물질의 양은 전자화학적 측정에 의해 평가된다.

수행되는 측정은 전자 화학적 시험 스트립이 사용되는 장치 및 평가법의 특정 성질에 따라(예를 들면, 평가법이 전량 분석, 전류 분석 또는 전위 분석인지의 여부에 따라) 다양할 수 있다. 스트립(62)에 의한 측정은 적합하게는 각각의 내부면에 접촉하도록 전극 부재들 사이에 삽입된 계량 프로브 부재에 의해 성취된다. 일반적으로, 측정은 반응 영역 내로의 샘플 도입 후에 소정 시간 동안 수행된다. 전자 화학적 측정을 수행하는 방법은 미국 특허 제 4,224,125호; 제 4,545,382호; 및 제 5,266,179호; 뿐만 아니라 국제 출원 WO97/18465호 및 WO99/49307호 공보에 개시되어 있다.

반응 영역에서 발생된 전자 화학적 신호의 검출 후에, 샘플 내에 존재하는 분석 물질의 양은 통상적으로 이전에 얻어진 제어 또는 표준값으로부터 발생되는 전자 화학적 신호와 관련시킴으로써 결정된다. 다수의 실시예에서, 전자 화학적 신호 측정 단계와 분석 물질 농도 유도 단계는 시험 스트립에 적용된 샘플 내의 분석 물질 농도값을 산출하기 위해 시험 스트립으로 작동하도록 설계된 장치에 의해 자동적으로 수행된다. 사용자가 반응 영역으로 샘플을 적용시킨 후 장치로부터 최종 분석 물질 농도 결과를 판독하기만 하면 되는, 상기 단계들을 자동적으로 수행하기 위한 대표적인 판독 장치는 1999년 6월 15일 출원된 계류중인 미국 특허 출원 제 09/333,793호에 개시되어 있다.

반응이 수행되는 반응 영역은 적합하게는 적어도 약 0.1㎕, 일반적으로는 적어도 약 0.3㎕ 및 보다 일반적으로는 적어도 약 0.6㎕의 체적을 가지며, 체적은 10㎕ 이상일 수 있다. 영역의 크기는 스페이서(60)의 특성에 의해 주로 결정된다. 스페이서층은 상술한 반응이 수행되는 직사각형 반응 영역을 규정하도록 도시되어 있지만, 다른 구조가 가능하다(예를 들면, 정사각형, 삼각형, 원형, 불규칙 형상의 반응 영역 등). 스페이서층의 두께는 일반적으로 약 0.001 내지 0.020in(25 내지 500㎛), 통상적으로는 약 0.003 내지 0.005in(76 내지 127㎛)의 범위이다. 스페이서가 절단되는 방식은 또한 포트(70)의 특성을 결정한다. 입구 및 출구 포트의 단면적은 반응 영역으로부터의 유체의 효율적인 입구 또는 출구를 제공하기에 충분히 크기만 하면 다양할 수 있다.

상술한 바와 같이, 작동 및 기준 전극은 일반적으로 세장형 스트립의 형태로 구성된다. 통상적으로, 전극들의 길이는 약 0.75 내지 2in(1.9 내지 5.1cm), 일반적으로는 약 0.79 내지 1.1in(2.0 내지 2.8cm)의 범위이다. 전극들의 폭은 약 0.15 내지 0.30in(0.38 내지 0.76cm), 일반적으로는 약 0.20 내지 0.27in(0.51 내지 0.67cm)의 범위이다. 특정 실시예에서, 전극들 중 하나의 길이는 다른 전극 보다 짧으며, 특정 실시예에서는 약 0.135in(3.5mm) 짧다. 적합하게는, 전극 및 스페이서 폭은 부재들이 중첩되는 경우 일치된다. 가장 적합한 실시예에서, 전극(64)은 1.365in(35cm) 길이이며, 전극(66)은 1.5in(3.8cm) 길이이며, 각각 최대 0.25in(6.4mm)의 폭과 최소 0.103in(2.6mm)의 폭을 가지며, 반응 영역(68) 및 포트(70)는 0.065in(1.65mm)의 폭을 가지며 반응 영역은 약 0.0064in²(0.041cm²)의 면적을 갖는다. 전극들은 통상적으로 약 10 내지 100nm, 적합하게는 약 18 내지22nm의 범위의 두께를 갖는다. 스트립 내에 합체되는 스페이서는 단부 전극(66)으로부터 0.3in(7.6mm) 후퇴되어, 전극들 사이에 0.165in(4.2mm) 깊이의 개구를 남겨둔다.

본 발명에 따른 시험 스트립은 생리학적 샘플을 얻기 위한 수단 및/또는 계량기 또는 상술한 바와 같은 판독 기구와 포장 결합되어 제공될 수 있다. 스트립에 의해 시험될 생리학적 샘플이 혈액인 경우에는, 본 발명의 키트는 손가락을 찌르기 위한 란셋과 같은 도구, 란셋 작동 수단 등을 포함할 수 있다. 또한, 시험 스트립 키트는 제어 용액 또는 표준(예를 들면, 표준 농도의 포도당을 함유하는 포도당 제어 용액)을 포함할 수 있다. 마지막으로, 키트는 생리학적 샘플의 분석 물질 농도의 결정시에 본 발명에 따른 시험 스트립을 사용하기 위한 설명서를 포함할 수 있다. 상기 설명서는 본 발명의 시험 스트립과 관련된 용기(들), 포장, 라벨 삽입물 등에 제공될 수 있다.

예

시험 스트립 등에 사용하는데 있어서, 하기의 결과가 본 발명에 따라 관찰되었다. 25ft/min로 작동하는 Pd 코팅 플라스틱 웨빙 상에 증착된 상술한 바와 같은 적합한 용액과 같은 특성을 갖는 용액에 의해, 15초 작동의 중간부로부터 준비된 3ft 웨빙 섹션의 시작부, 중간부 및 종료부에서 취해진 측정으로, 다양한 다이에서 3회에 걸쳐 코팅 시험이 수행되었다. 유동 파라미터 및 다이/웨빙 간격은 각각의 다이 배치에서 가능한 가장 일관성 있는 용액 스트라이프 코팅 결과를 성취하도록효과적으로 설정되었다. 스트라이프 폭 변동성의 안정적인 지시를 얻기 위해, 샘플은 상술한 "용액 건조 시스템"으로 동일한 조건을 사용하여 건조되었고, 다음 옵티칼 게이징 프로덕츠(Optical Gaging Products)(미국 뉴욕 로체스터)에 의해 제조되는 아반트 비젼 측정 시스템(Avant Vision Measurement System)을 사용하여 측정되었다.

먼저, 용액을 이송하기 위한 0.003×0.18in(76㎛×4.6mm) 간극을 갖는 표준 리버티형 다이가 시험되었다. 약 0.180in(4.6mm)의 평균 건조 폭을 갖는 스트라이프에서, 발생된 총 표준 편차(SD)는 0.0021in(533㎛)이다. 전체 폭 편차는 약 0.0554in(1.41mm)로 관찰되었다. 이러한 결과들은 도 11에 막대 그래프(A)로 도식되어 있다.

둘째로, '437 특허의 개시 내용에 따라 변형된 표준 리버티 다이를 상기 특허에 개시된 바와 같은 두 개의 심 접근법을 사용하여 시험하였다. 상기 특허에서, 부재(44)에 대응하는 스페이서 심은 0.003in(76㎛)로 설정된 두께를 사용하며 부재(58)에 대응하는 연장부는 0.010in(2.5mm)로 설정되며, 이러한 구성은 '047 특허에 "특히 효율적인 다양한 코팅 조건"으로 개시되어 있다. 연장부 폭은 0.18in (4.6mm)로 설정되었다. 이러한 구성에 의해, 약 0.179in(4.5mm)의 평균 폭 및 0.0034in(864㎛)의 총 SD를 갖는 건조 시험 용액의 스트라이프가 생성되었다. 약 0.00962in(2.44mm)의 전체 폭 변동성이 관찰되었다. 이러한 결과들은 도 11에 막대 그래프(B)로 도식되어 있다.

셋째로, 0020in(510㎛) 길이의 연장부를 갖는 0.003in(76㎛)의 두께의 스페이서를 갖는 것을 제외하고는 상기 두 번째 구성과 유사한 구성에 의해 약 0.168in (4.3mm)의 평균 폭과 0.0008in(20㎛)의 총 SD를 갖는 스트라이프가 생성되었다. 약 0.00236in(60㎛)의 폭의 변동성이 발생되었다. 이 결과들은 도 11에 막대 그래프(C)로 도식되어 있다.

넷째로, 도 9에 도시한 바와 같이 보조 본체/면으로부터 0.030in(7.6mm) 연장된 립(30)과, 0.003in(76㎛) 두께의 심, 0.018in(4.6mm)의 폭의 마우스 및 0.050in(1.3mm) 높이의 립 편평부를 갖는, 본 발명에 따른 양각 형성 다이를 사용하여, 0.0003in(7.6㎛)의 총 SD를 갖는 0.172in(4.4mm)의 폭의 평균 건조 스트라이프가 생성되었다. 전체 스트라이프의 폭의 변동성은 약 0.00088in(22㎛)이다. 상기 결과들은 도 11에 막대 그래프(D)로 도식되어 있다.

마지막으로, 상기 네 번째의 예시적인 다이 보다 넓은 립 편평부를 갖지만, 다른 구성은 유사한 트롤러형 다이에 의해, 0.0004in(10㎛)의 총 SD를 갖는 0.020in(5.1mm)의 평균 시험 스트라이프가 생성되었다. 상술한 바와 같은 철저한 시험에 의한 건조 스트라이프 폭의 변동성은 0.00123in(31㎛)의 폭 편차를 발생시켰다. 상기 결과들은 도 11에 막대 그래프(E)로 도식되어 있다.

'437 특허에 개시된 접근법에 따라 형성된 다이에 의해 제공되는 결과에 비교할 때 본 발명의 다이 및 트롤러 다이에 의해 발생된 결과는 단일 표면 접근법에 비해 한 쌍의 대향 용액 안내 표면들을 사용하는 탁월한 우수성을 명백하게 나타낸다. 본 발명의 다이는 SD 및 전체 폭 일과성 값에 의해 정량화되는 탁월하게 우수한 스트라이프 폭을 나타낸다.

트롤러 다이의 성능은 본 발명의 다이와 더욱 필적하는 것으로 증명되었다. 그러나, 그의 성능은 본 발명의 다이의 성능과 전적으로 일치한다. 성능의 상대적인 핸디캡은 어렵거나 불명확한 다이 조립체의 함수 또는 상술한 누출(마찬가지로 다른 문제점을 야기하는) 또는 상기 팩터들의 조합인 것으로 고려된다.

마지막으로, 구성의 결과는 다른 시험된 다이 구성의 어느 것 보다, 본 발명의 다이가 스트라이프 폭에 악영향(또는 적용되는 용액의 비드의 실제 확장)을 미치지 않는 큰 다이/웨빙 간격(들)의 변동성을 견딜 수 있다. 이러한 "확고한" 다이 품질은 웨빙에 근접하여 다이를 전진 및 배치할 때의 불일관성을 보상할 뿐만 아니라 코팅될 웨빙을 지지하는 백킹 롤러의 일치성의 결핍 또는 부족을 처리하는데 유용하다.

청구범위

본 발명은 다양한 특징들을 선택적으로 합체하는 단일의 예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 설명한 구성에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 본원에 제공된 예시적인 설명 또는 사용된 용도에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 하기의 청구범위의 정확하고 정당한 범주에 의해서만 한정된다.

본 발명에 따르면 특히 저점성 또는 매우 낮은 점성 용액에 의한 용액 코팅 정밀도의 상당한 진보를 제공한다.

Claims (9)

1. 본체와 개방 마우스를 구비하는 다이를 포함하며,

   상기 본체는 소스로부터 상기 마우스로 용액을 통과시키도록 적용되며, 상기 마우스는 상기 본체를 지나 연장되는 편평하고 평행한 용액 안내면들을 구비하는 한 쌍의 부분을 포함하며, 상기 각각의 마우스부는 에지를 갖는 립에서 끝나며, 상기 에지는 서로 정렬되며, 상기 다이는 용액 누출을 방지하도록 적용되는 용액 코팅 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 누출 방지 적용은 상부 및 하부 본체부로 구성된 다이 본체에 의해 제공되는 용액 코팅 시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 상부 본체부는 상기 용액 안내면들 중 하나를 구비하는 상기 마우스의 상부 부분을 포함하며, 상기 하부 본체부는 상기 마우스의 하부 부분을 포함하는 용액 코팅 시스템.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 본체는 상기 본체를 통해 상기 마우스로 용액을 통과시키기 위한 적어도 하나의 홈을 구비하는 용액 코팅 시스템.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다이는 상기 상부 및하부 부분 사이에 배치된 심을 또한 포함하며, 상기 심은 상기 본체를 통해 상기 마우스로 용액을 통과시키기 위한 적어도 하나의 홈을 규정하는 용액 코팅 시스템.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다이 립에 대향하는 롤러를 또한 포함하는 용액 코팅 시스템.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 용액을 또한 포함하는 용액 코팅 시스템.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 용액은 시약 용액인 용액 코팅 시스템.
9. 용액의 스트라이프에 의한 재료 코팅 방법에 있어서,

   이동하는 재료의 웨브를 제공하는 단계와,

   상기 재료에 인접한 위치에 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 다이를 전진시키는 단계와,

   상기 다이를 통해 상기 립을 지나서 용액을 강제 배출하는 단계, 및

   상기 재료의 코팅의 적어도 하나의 스트라이프를 형성하는 단계를 포함하는 재료 코팅 방법.