KR20110098726A - 3차원 수직 수화/탈수 센서 - Google Patents
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Abstract
3차원 유체 분석 장치 또는 센서가 개시된다. 상기 센서는 x-y 좌표축을 따라 정의되는 제 1 면 또는 평면, 및 상기 제 1 면으로부터 z-방향으로 떨어진 제 2 면을 갖는 다공성 기질을 갖는다. 상기 제 1 면은 시료 용착 구역을 가지며, 상기 제 2 면은 적어도 하나의 검출 구역을 갖는다. 이에 따라 유체 시료가 시료 용착 구역에 용착될 경우, 유체는 z-방향을 따라 검출 구역으로 모세관 작용에 의해 이송되며, 그리고 신호 발달을 나타낸다. 흡수 물품의 두께에 걸쳐 내부층으로부터 외부층으로 통합된 이러한 3차원적 센서를 갖는 기저귀 또는 여성용 위생 제품과 같은 흡수 물품이 또한 개시된다.
Description
본 발명은 센서를 함유하는 센서 및 흡수 제품에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 사용자의 수화를 모니터할 수 있는 센서에 관한 것이다.
탈수는 신체에서 체액 및 관련 전해질의 고갈을 의미한다. 일반적으로, 사람의 일일 총 체액량은 체중의 약 ±0.02%내로 조절되며, 체내에서 물은 전체 체질량의 약 63%로 포함될 수 있다. 신체 유체의 발란스는 액체 섭취 및 신체로부터의 배설을 조화시킴으로써 달성되고 유지되며, 체액의 불균형은 탈수 또는 탈수증과 관련될 수 있다. 탈수는 특히 병약자, 노령자 또는 유아에 영향을 미칠 수 있으며, 적절히 보살피지 않을 경우 탈수된 사람에게 심각한 결과를 가질 수 있다. 약 2-5%미만의 체질량으로 체액 감소는 감소된 열 방산, 심혈관 기능의 손실 및 감소된 물리적 스태미너와 관련된다.
개체의 소변의 비중은 개체의 관련 수화 상태를 평가함으로써 일상적으로 측정된다. 비중은 오늘날 일반적으로 사용되는 요비중계 또는 소변 시험 딥스틱 또는 스트립과 같은 기구에 의해 측정될 수 있다. 소변 량 및 전해질 농도의 측정은 개체의 신체 체액량이 균형이 잡혀있는지 모니터할 때 도움이 될 수 있다.
수년 간, 다양한 제조자들은 감도 및 특이성을 증가시키기 위해 다른 배합과 같은 비중에 대한 딥스틱의 성능을 향상시키는 다른 방법들을 시도해 왔다. 그러나, 상업적으로 이용가능한 모든 딥스틱에 대해 두 가지 문제가 계속되고 있다. 첫번째 문제는 사용자가 색 현상인 시험 조건하에서 안정적이지 못하기 때문에 시료에서 디핑한 후 아주 짧은 몇 분 이내에 색 변화를 읽어야만 한다는 것이다. 두번째 문제는 색 지표와 같은 대부분의 시약이 수용성이기 때문에, 시약이 침출될 수 있으며, 시험 결과가 번질 수 있으며, 판독하기에 지저분해질 수 있다. 이러한 두번째 문제 때문에, 시험 딥스틱은 사용자가 딥스틱을 신속히 담그고 철수시키는 것을 필요로 하며, 그렇지 않으면 시약들이 시료내에 번질 수 있다. 이러한 현존하는 기술의 두 주요 문제는 흡수 물품내의 상대적으로 저가의 수화 딥스틱-타입 센서의 성공적인 통합 및 상업화를 저해한다.
현재, 간병인 또는 사용자가 기저귀, 성인용 요실금 또는 여성용 위생 제품과 같은 어느 벌크 또는 두께를 갖는 흡수 물품의 외부로부터 시험 결과를 관찰할 수 있는 상업적으로 이용가능한 장치는 없다. 이러한 상황은 대부분의 흡수 물품내로 수화 센서를 통합시키는 기술적 어려움에 일부 기인하며, 이는 일정한 모니터링이 실현되지 못한다.
간병인 및 환자들은 착용자(예, 아기)의 수화 상태를 모니터할 수 있는 흡수 물품(예, 기저귀)에 관심을 갖는다. 이러한 제품은 돌보는 자 및 부모가 착용자가 충분한 체액을 취했는지 확실히 알 수 있게 할 수 있다. 따라서, 비용 효율적인 방식으로 대부분의 흡수 제품을 통해 적절한 시험 결과를 전달할 수 있는 센서의 필요성이 요구되며, 또한 이러한 센서가 편입된 흡수 물품의 필요성이 요구된다.
본 발명은 x-y 좌표축을 따라 정의되는 제 1 면 또는 평면, 및 상기 제 1 면으로부터 z-방향으로 떨어진 제 2 면을 갖는 다공성 기질을 갖는 3차원 유체 분석 장치에 관한 것이다. 상기 제 1 면은 시료 용착 구역을 갖는다. 상기 제 2 면은 적어도 하나의 검출 구역을 가지며, 일부 구현으로 적어도 하나의 컨트롤 구역을 갖는다. 시료가 시료 용착 구역에 용착될 경우, 유체는 z-방향을 따라 모세관 활동에 의해 검출 구역 및/또는 컨트롤 구역으로 이송되며, 그리고 동시에 신호 발달을 나타낸다. 상기 제 1 면 또는 제 2 면상에 표면적을 정의하는 x 및 y 방향에 따른 상기 분석 장치의 치수는 원하는 가동 기능 또는 검출 구역의 외관이나 디자인된 현상에 따라 달라질 수 있다. z-방향에 따른 분석 장치의 치수는 장치가 그안에 편입되는 기질 또는 흡수 물품의 두께에 따라 달라질 수 있다. 상기 3차원 분석 장치는 흡수 물품내로 쉽게 편입될 수 있는 수화/탈수 센서로서 사용될 수 있다. 상기 장치는 제품을 열거나 찢을 필요없이 제품의 내부로부터 샘플링이 가능하며 외부로부터 판독이 가능하다.
다른 견지로, 본 발명은 또한 3차원 유체 분석 장치 또는 센서가 편입된 흡수 물품에 관한 것이다. 상기 흡수 물품은 내부 라이너, 흡수 코어, 외부 커버, 및 적어도 하나의 3차원 센서를 갖는다. 상기 장치는 흡수 코어를 통해 내부 라이너가 외부 커버에 걸쳐 이어진다. 상기 유체 분석 장치는 또한 내부 라이너를 향해 배향된 제 1 면을 가지며, 시료 용착 구역을 갖는다. 상기 유체 분석 장치는 외부 커버를 향해 흡수 코어로부터 떨어져 배향된 제 2 면을 갖는다. 상기 제 2 면은 검출 구역을 가지며, 외부 커버 밖에서 관찰가능한 컨트롤 구역을 가질 수 있다. 완충 구역은 상기 제 1 및 제 2 면의 표면들 사이에 위치된다. 유체가 제 1 면 또는 내부 면의 용착 구역으로부터 제 2 면 또는 외부 면의 검출 구역으로 지나감에 따라 소변 또는 다른 유체의 측면 흐름을 조절하거나 맞추기 위해 다양한 흐름-조절 장치 또는 메카니즘은 흡수 물품의 바디 두께에 걸쳐 상기 센서의 z-방향을 따라 배열될 수 있다. 상기 메카니즘은 예를 들어, 미리 결정된 패턴으로 그리고/또는 하나 또는 다수의 차별화된 기질 밀도로 배열된 마이크로-채널 형태를 취할 수 있다. 이러한 메카니즘은 z-방향을 따라 유체의 흐름 경로에 평행하거나 직각으로 배향될 수 있다.
택일적으로, 상기 장치는 상기 장치 및/또는 이의 다공성 바디가 내부 라이너로부터 흡수 코어를 가로질러 외부 커버에 걸쳐 이어지도록 흡수 물품의 일부로서 통합되는 것과 같이, 제 1 평면 표면 및 제 1 평면 표면과 평행하거나 실질적으로 평행한 각으로 떨어져 배향된 제 2 평면 표면을 갖는 다공성 바디를 갖는다. 상기 제 2 평면 표면은 육안으로 관찰가능한 신호를 보여주기 위한 다양한 디자인 또는 패턴을 가지도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 신호는 만화 면(예, 행복한 또는 슬픈 광대) 또는 기하학적 형태(예, 원, 정사각형, 직사각형, 별 또는 이의 조합)와 같은 도형 이미지가 나타나거나 사라지게 하는 디자인으로 드러날 수 있다.
본 발명의 3차원 센서 또는 분석 장치 및 이러한 센서를 함유하는 관련 흡수 물품의 추가적인 특징 및 잇점은 하기 상세한 설명으로 기술된다. 상술한 일반적 설명 및 하기 상세한 설명 및 실시예는 단지 본 발명을 예시하는 것이며, 청구된 본 발명을 이해하기 위한 개요를 제공하기 위한 것으로 이해될 것이다.
도 1은 내부 또는 탑 시트 22와 외부 또는 백 시트 26 사이의 물품의 두께를 가로지르는 부분 단면도로 나타낸 본 발명의 구현에 따른 3차원 센서 10을 갖는 기저귀 20 또는 여성용 위생 패드와 같은 일반적인 흡수 물품의 3차원적 도면이다.
도 2A는 x-y-z 축으로 나타낸 본 발명에 따른 3차원 센서 10의 사시도이다. 상기 구현에 따라, 센서는 제 1 면 13에 사용자를 향해 배향된 시료 용착 구역 12, 바디 14, 및 검출 구역 16과 컨트롤 18을 갖는 제 2 면 17을 갖는다. 상기 바디 14는 시료 흐름의 방향에 평행하게 배열되거나 직각인 층에 배열된 하나 이상의 흐름-조절 메카니즘 15를 가질 수 있다.
도 2B는 도 2A에 도시한 바와 같은 3차원 센서의 단면도이다. 상기 3차원 센서는 흡수 물품의 내부 흡수 패딩 24 중에 내부 시트 22와 외부 시트 26 사이에 위치된다.
도 2C는 도 2B에 나타낸 3차원 센서의 대체가능한 부분 투시도이다.
도 3A는 본 발명의 구현에 따른 3차원 센서를 갖는 흡수 물품의 횡단 측면도이며, 나타낸 바와 같이 물품의 상부를 향해 제 1 표면 11에 시료 용착 구역 12 및 물품의 하부를 향해 제 2 표면 17에 검출 구역 16을 갖는다.
도 3B는 도 3A에서와 같이 흡수 물품의 횡단 측면도이며, 여기서 센서는 흡수 물품의 제 1 표면과 제 2 표면 사이에 바디 14의 대체가능한 구조로 배열된 흐름 조절 메카니즘 15의 다수의 다른 층을 갖는다.
도 4A-C는 3각형, 원형, 8각형 또는 별모양 형태의 센서 바디 14 및 검출 구역 12 또는 검출 구역 16의 형태로 본 발명의 센서의 대체가능한 구현을 나타낸다.
도 5A-C는 z-방향을 따라 일 표면으로부터 반대 표면으로 흡수제의 두께가 이어지는 센서의 내부 형태의 변화를 나타낸다.
도 6A-C는 다른 흐름속도 조절 메카니즘, 특히 센서 바디내 필터 매체의 상대적인 밀도 또는 다공성을 도식적으로 나타낸 것이다.
도 7A-D는 센서 바디에 걸쳐 시료에 대해 마이크로-채널 패턴을 갖는 흐름-속도 조절 메카니즘의 확대도이다.
도 7E는 밀도 또는 다공성 구배와 마이크로-채널 패턴의 조합에 대한 확대도이다.
도 8은 대체가능한 마이크로-채널 패턴 디자인을 나타낸 것이다.
도 9A 및 9B는 다른 다른 대체가능한 마이크로-채널 패턴 디자인을 나타낸 것이다. 도 9B는 마이크로-채널을 통해 들어가고 통과하기 시작하는 상당한 양의 유체를 나타낸 것이다.
도 2A는 x-y-z 축으로 나타낸 본 발명에 따른 3차원 센서 10의 사시도이다. 상기 구현에 따라, 센서는 제 1 면 13에 사용자를 향해 배향된 시료 용착 구역 12, 바디 14, 및 검출 구역 16과 컨트롤 18을 갖는 제 2 면 17을 갖는다. 상기 바디 14는 시료 흐름의 방향에 평행하게 배열되거나 직각인 층에 배열된 하나 이상의 흐름-조절 메카니즘 15를 가질 수 있다.
도 2B는 도 2A에 도시한 바와 같은 3차원 센서의 단면도이다. 상기 3차원 센서는 흡수 물품의 내부 흡수 패딩 24 중에 내부 시트 22와 외부 시트 26 사이에 위치된다.
도 2C는 도 2B에 나타낸 3차원 센서의 대체가능한 부분 투시도이다.
도 3A는 본 발명의 구현에 따른 3차원 센서를 갖는 흡수 물품의 횡단 측면도이며, 나타낸 바와 같이 물품의 상부를 향해 제 1 표면 11에 시료 용착 구역 12 및 물품의 하부를 향해 제 2 표면 17에 검출 구역 16을 갖는다.
도 3B는 도 3A에서와 같이 흡수 물품의 횡단 측면도이며, 여기서 센서는 흡수 물품의 제 1 표면과 제 2 표면 사이에 바디 14의 대체가능한 구조로 배열된 흐름 조절 메카니즘 15의 다수의 다른 층을 갖는다.
도 4A-C는 3각형, 원형, 8각형 또는 별모양 형태의 센서 바디 14 및 검출 구역 12 또는 검출 구역 16의 형태로 본 발명의 센서의 대체가능한 구현을 나타낸다.
도 5A-C는 z-방향을 따라 일 표면으로부터 반대 표면으로 흡수제의 두께가 이어지는 센서의 내부 형태의 변화를 나타낸다.
도 6A-C는 다른 흐름속도 조절 메카니즘, 특히 센서 바디내 필터 매체의 상대적인 밀도 또는 다공성을 도식적으로 나타낸 것이다.
도 7A-D는 센서 바디에 걸쳐 시료에 대해 마이크로-채널 패턴을 갖는 흐름-속도 조절 메카니즘의 확대도이다.
도 7E는 밀도 또는 다공성 구배와 마이크로-채널 패턴의 조합에 대한 확대도이다.
도 8은 대체가능한 마이크로-채널 패턴 디자인을 나타낸 것이다.
도 9A 및 9B는 다른 다른 대체가능한 마이크로-채널 패턴 디자인을 나타낸 것이다. 도 9B는 마이크로-채널을 통해 들어가고 통과하기 시작하는 상당한 양의 유체를 나타낸 것이다.
딥스틱 또는 시험 스트립과 같은 통상적인 소변 시험 기구가 넓적한 측면 흐름 기질상에 수평적으로 배향된다. 전형적으로 시험 스트립은 시료가 화학 제제와 반응하는 스트립의 다른 영역에 대한 심지인 스트립의 일 말단에 시료를 적용하고, 그 다음 신호가 검출될 수 있는 곳에 적용하여 작동된다. 택일적으로, 시험 스트립은 시료에 디핑되고, 신속히 꺼내어진 다음, 어느 색 변화가 읽혀진다. 이러한 시험 기구 형태는 샘플링 및 신호 판독을 위한 흡수 제품의 내부면에만 편입될 수 있어, 결과 신호를 판독하기 전에 제품을 사용자가 벗겨내어야 할 필요가 있다. 이러한 형태는 불편할 수 있고, 건강 상태를 모니터하기 위해 흡수 물품 외부로부터 수화 결과를 검출 또는 모니터하는데 방해가 될 수 있다.
검출 구역 및 피드백 구역이 시료가 연속적으로 그리고 측면으로 흘러 두 구역과 접촉하여 이를 활성화시키는 식으로 놓여지는 종래에 개발된 측면 흐름 수화 시험과는 달리, 본 발명은 시료가 검출 구역 또는 피드백 구역 또는 양 구역에 동시에 접촉하도록 수직 흐름 스킴을 이용한다. 이 장치는 최초의 측면 흐름 탈수 시험의 돌파구/개발이며, 상기 언급된 문제들을 해소하며, 이러한 시험이 흡수 제품내로 직접 편입될 수 있게 실현가능하도록 한다. 도 1은 흡수 물품 20을 흡수 코어 물질 24의 부분 투시도로 나타낸 것이다. 본 발명에 따르면, 본 발명의 탈수/수화 시험 장치 또는 센서 10은 내부 탑 시트 22와 외부 백 시트 26 사이에 물품의 두께에 걸쳐 이어지도록 수직배향되어 배치될 수 있다. 현재, 일정한 모니터링이 실행가능한 흡수 물품에 수화 센서를 통합하는 기술적 어려움에 때문에 이러한 제품이 이용될 수 없다.
1. 3차원 분석 장치
본 발명은 흡수 제품내에 시험 장치를 통합하는 문제를 해소할 수 있으며, 이와 동시에 센서 및 흡수 물품에 필요한 특정 성능 특성을 유지할 수 있다. 통상적인 소변 시험 시약 스트립은 소변량 및 전해질 반응성이 비용이 많이 들이지 않고 효율적인 방식으로 검출될 수 있는 메카니즘을 갖지 못한다. 본 발명은 모세관 흐름 형태를 포함하며 흡수 물품내로 편입하기에 적합한 성능 특성을 갖는 기술을 사용한다. 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 문제를 해소하고 다량의 또는 두꺼운 흡수 물품의 패널내로 통합시키는데 필요한 성능 특성을 유지하는 수직 수화 센서로 구성될 수 있다.
일반적으로, 3차원 분석 장치의 바디는 선택 구역에서 1) 완전 다공성, 2) 반-다공성이며, 3) 일부 구역이 다공성이고 다른 구역이 비다공성이거나, 또는 4) 이러한 물질의 조합인 크로마토그래프 매체 또는 기질 재료를 사용하여 구성될 수 있다. 상기 장치는 내부 라이너로부터 흡수 코어를 지나 외부 커버로 이어지는 흡수 물품의 일부로서 통합된다. 일 구현에 따르면, 상기 기질은 제 1 표면으로부터 제 2 표면에 단일 매체로 이루어질 수 있다. 다른 구현으로, 상기 기질은 각 층이 분화된 기능 또는 다공성을 제공하도록 적응된 1층 이상의 다른 매체를 가질 수 있다. 상기 센서 바디 14는 도 2A에 나타낸 바와 같이 일원화되거나 도 2B 또는 2C에 나타낸 바와 같이 제조되거나, 원하는 결과를 위해 다수의 구역 또는 디스플레이 현상으로 나뉘어질 수 있다.
도 2A는 제 1 면 13내의 시료 용착 구역 12, 완충 구역 14a, 및 제 2 면 17내의 검출 구역 16을 갖는 본 발명의 일 예를 도식적으로 나타낸 것이다. 도 2B 및 2C에 나타낸 바와 같이, 커다란 단일의 시료 용착 구역 12로부터, 분석 장치 또는 센서의 바디 14는 제 1 면으로부터 제 2 면으로 두 개의 커다란 채널 또는 컬럼-유사 경로로 나뉘어질 수 있다. 채널 자체는 친수성일 수 있으나, 상기 채널의 인접 또는 주변 영역은 소수성 물질로 이루어지거나 소수성으로 처리될 수 있다. 다른 소수성 및 친수성 구역은 물리, 화학적 수단을 통해 생성될 수 있다. 물리적 예는 컷팅, 엣칭, 레이저 삭마 등을 포함할 수 있으며, 그리고 화학적 예는 잉크, 화학약품 등을 이용한 프린팅을 포함할 수 있다.
유체는 z-방향을 따라 제 1 면과 제 2 면 사이를 연결하는 컬럼-유사 경로로 이송될 수 있다. 상기 경로는 일 면으로부터 다른 면으로 기질을 통해 유체가 이송되기 위한 채널을 가질 수 있다. 채널 경로의 경계선을 규정짓는 비-연결성(non-communicative) 물질이 흡수 물품의 인접부분내로 유체의 누출 또는 확산을 방지하기 위해 이러한 유체 이송 컬럼 주변에 배열될 수 있다. 다공성 기질의 주요부는 다양한 셀룰로오즈, 나일론 섬유 또는 유리 섬유로 제조될 수 있다. 상기 센서의 바디는 액체 시료를 안내하고 이송을 지시하는 것을 돕기 위해 친수성이나 소수성으로 처리되거나 본래 친수성이거나 소수성일 수 있다.
상기 3차원 유체 분석 장치는 사람에서 상대적 수화 수준을 모니터하기 위해 사용될 수 있다. 일 구현에 따르면, 검출 구역은 pH 표시기를 비확산적으로 고정시키는 다공성 멤브레인 조각으로 이루어질 수 있다. 다른 시약들이 임의로 또한 필요에 따라 분석 또는 실효적인 기능을 수행하기 위해 포함될 수 있다. 완충 구역은 완충 성분을 함유하는 패드 또는 3차원 컬럼이나 큐브 형태로 다공성 영역을 포함한다. 완충제는 소변 시료의 다른 농도의 이온 또는 비중에 대해 반응함에 따라 pH가 변한다. 시료 용착 구역은 소변 시료를 받을 수 있고 후속적으로 이를 완충 구역으로 운반할 수 있는 완충 구역 또는 별도의 다공성 물질의 일부를 구성하도록 형성될 수 있다. 시료 용착 구역은 완충 구역의 일 말단(예, 상부면 또는 상위면)에서 완충제와 유체 커뮤니케이션하에 존재한다. 검출 구역은 시료가 모세관 작용에 의해 검출 구역으로 확산되거나 흐르도록 하기 위해 완충 구역의 반대되는 제 2 말단(예, 하부면 또는 하위면)과 유체 커뮤니케이션하에 존재한다.
소변을 받도록 노출되는 시료 용착 구역의 표면을 제외하고, 시험 장치의 다른 부분은 동봉되고 이의 주변 환경(예, 흡수 물품)으로부터 격리될 수 있다. 이는 예를 들어, 테이프나 다른 불침투성 필름으로 상기 장치의 측면을 감싸거나 밀봉함으로써 수행될 수 있다. 이러한 밀봉은 개인 위생 용품내 상기 장치가 시료 손실을 방지하고 시간 경과에 따라 시료를 자동적으로 조절하는데 중요하다. 시험을 위해, 시료 구역에서 소변 시료가 받아지고 완충 구역으로 흐르며, 완충 구역에서 소변내 이온은 완충 구역내 버퍼의 pH에 영향을 주며, 이는 이온 농도에 따라 달라진다. 그 다음, 시료로 영향을 받은 완충제는 검출 구역으로 흘러 시료의 최종 pH에 반응하는 색을 유발시킨다. 본 발명의 다른 예는 시료 구역, 완충 구역, 검출 구역 및 컨트롤 구역으로 이루어진 수직 흐름 탈수/수화 시험 장치(참조 도 2)이다. 검출 구역은 pH 표시기를 비확산적으로 고정시키는 다공성 멤브레인의 조각으로 이루어지며, 임의로 다른 필요한 시약을 포함할 수 있다. 검출 구역내 고정화된 pH 표시기는 시료의 최종 pH에 따라 다른 색을 나타낼 수 있다. 컨트롤 구역은 시료가 가진 pH에 상관없이 시료와 접촉시 이의 색이 변하는 다른 필요한 시약과 함께 비확산적으로 고정된 표시기를 포함한다. 완충 구역은 소변의 다른 이온 농도 또는 비중에 대해 pH가 변하는 완충제 성분을 함유하는 다공성 패드로 구성된다. 시료 구역은 완충 구역의 일부이거나, 소변 시료를 받고, 후속적으로 이를 완충 구역으로 운반할 수 있는 별도의 다공성 물질일 수 있다. 시료 구역은 완충 구역의 상부면상에 완충 구역과 유체 커뮤니케이션하에 존재한다. 검출 구역 및 컨트롤 구역은 시료가 모세관 작용을 통해 검출 구역 및 컨트롤 구역으로 흐를 수 있도록 완충 구역의 하부면과 유체 커뮤니케이션하에 존재한다. 검출 구역 및 컨트롤 구역은 물리적으로 분리된다. 상기 시험 장치는 시료를 받는 구역을 제외하고 테이프나 다른 필름으로 감싸지거나 밀봉될 수 있다. 시험을 위해, 시료 구역은 소변을 받고, 이는 완충 구역으로 흘러, 이곳에서 소변내 이온이 완충 구역내 완충제의 pH에 영향을 미치며 이는 이온 농도에 따라 달라진다. 시료로 영향을 받은 완충제는 그 다음에 검출 구역으로 흘러가 시료의 최종 pH에 대해 반응하는 색을 유발시킨다. 이와 동시에, 시료는 또한 컨트롤 구역에 대해 색을 유발시키며, 이는 시료가 검출 구역에 도달하였고, 상기 장치가 시험에 충분한 시료를 받았음을 표시한다. 완충 시약 및 색 표시기를 포함하는 모든 시약이 다공성 매트릭스상에 모두 함께 확산적으로 용착되는 상업용 딥스틱과는 달리, 상기 시험 장치는 이러한 시약들 및 색 표시기들로 각각 용착되는 적어도 두 개의 성분을 갖는다.
다른 현저한 차이는 색 표시기와 같은 주요 시약들 중 하나가 검출 구역 및 컨트롤 구역에 비확산적으로 고정되는 점이다. 상기 검출 구역 또는 컨트롤 구역은 표시기 및 완충 시약을 모두 함유할 수 있으며, 여기서 완충 시약은 상기 구역의 초기 색을 조절하기 위해 완충 성분내 완충 시약과 동일하거나 다를 수 있다. 완충 성분은 비확산적으로 고정되거나 그렇지 않을 수 있다. 완충 스트립은 부분적으로 중화된 약 염기성 또는 약 산성 다가 전해질로 확산적으로 또는 비확산적으로 용착된다. 또한, 검출 구역 및 컨트롤 구역을 포함하는 장치의 중요부는 시간 경과에 따른 소변 손질을 방지하거나 최소화하기 위해 샘플링 구역을 제외하고 포장으로(예, 테이프를 이용하여) 밀봉된다. 또한, 컨트롤 표시기 패드 또는 구역은 소변 시료가 검출 구역과 접촉되었는지 그리고 시험이 적절히 수행되었는지 확인하기 위해 검출 구역 다음에 생성될 수 있다. 검출 구역을 위한 pH 표시기의 예는 브로모티몰 블루 또는 티몰 블루와 같이 pH 변화 또는 이온 농도 변화 또는 이온 강도 변화에 대해 반응하여 색이 변하는 어느 염료를 포함한다. pH 표시기를 고정시키는 다공성 멤브레인의 예는 어느 비-하전 및 하전 다공성 물질을 포함한다. 컨트롤 구역에 대한 표시기의 예는 소변이 가지고 있는 pH에 상관없이 소변과 접촉시 색이 변하는 어느 염료를 포함한다. 표시기의 예는 브로모페놀 블루, 브로모크레졸 그린 및 콩고 레드를 포함한다. 검출 구역 및 컨트롤 구역내에 표시기를 고정하기 위해 사용된 하전 다공성 물질은 Biodyne A, B, C 또는 Pall Co의 플러스 멤브레인과 같은 양성 하전, 음성 하전 또는 양쪽성이온 특성을 갖는 것을 포함한다. 완충 물질의 예는 폴리(아크릴산), 폴리(말레산), 폴리(비닐아민) 및 폴리(4-비닐피리딘)과 같은 약 산성 다가 전해질 및 약 염기성 다가 전해질을 포함한다. 완충 물질은 예를 들어, 50% 중화와 같이 적어도 부분적으로 중화된다. 완충 성분에 대한 다공성 매트릭스의 예는 셀룰로즈 물질, 유리 섬유 물질 및 부직 물질을 포함한다. 다양한 구역의 형상 및 치수는 달라질 수 있다. 그러나, 검출 구역 및 컨트롤 구역은 얇은 것이 바람직하다. 상기 장치는 비중에 대해 상업용 시험에 비해 다수의 잇점을 갖는다. 먼저, 상기 장치는 장기간(6시간)에 걸쳐 안정한 색 신호를 제공하나, 상업용 장치는 색 신호가 불안정하기 때문에 즉각적인 리딩(2분내)을 필요로 한다. 안정한 색 신호는 색 표시기의 비확산적 고정화(무침출) 및 시료 증발의 최소화(밀봉)를 통해 달성된다. 두번째, 상기 장치는 사용자에게 시약 노출을 최소화하도록 포장된다. 세번째, 사용자에게 확실한 보장을 위한 피드백을 제공하기 위해 별도의 표시기 신호가 상기 장치내로 통합될 수 있다. 또한, 색 표시기 및 완충 성분의 물리적 분리는 고정화된 표시기 주변에서 pH 변동에 대해 시간 경과에 따른 시료 손실 및 확산의 영향을 줄이도록 쉽게 맞추어질 수 있다. 이러한 특징들은 흡수 물품내에 통합되는 장치에 중요하다. 현재 이용가능한 상업용 장치는 이러한 특징이 결여되어 있다.
센서를 통해 소변 시료의 흐름 속도를 조절하거나 제어하기 위해, 다수의 다른 메카니즘 15가 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 6-8에 나타낸 바와 같이 마이크로-채널 패턴, 밀도 또는 구배 스케일의 디자인과 같은 다수의 수직 또는 수평 배향된 흐름-조절 장치가 센서 유니트의 z-방향을 따라 일 면에서 다른 면으로 액체의 흐름 속도를 조절하는 것을 돕기 위해 각 센서 유니트의 바디내에 편입될 수 있다. 수직으로 배향된 흐름 속도 조절 장치는 도 7-9와 같이, 액체가 용착 구역으로부터 검출 구역으로 일면을 따라 크게 이동하도록 액체 흐름의 z-방향으로 평행하게 진행하도록 놓여질 수 있다. 이와 반대로, 수평으로 배향된 흐름 속도 조절 장치는 도 1, 2B, 2C 또는 3B에 나타낸 바와 같이, 액체가 각 수평층의 평면을 통해 통과하도록 액체 흐름 방향에 크게 직각으로 위치한다. 라미네이션은 다양한 타입의 테이프와 폴리머 필름을 포함할 수 있다. 본 발명의 센서 장치는 층들이 서로 유체 접촉하는 한 각각 특정 물리적 또는 화학적 특성을 갖는 다수의 또는 조합의 층을 포함할 수 있다.
상기 센서의 물리적 치수는 원하는 적용 및 흡수 용품에 따라 달라질 수 있다. 평면을 규정짓는 x-y 방향에 따른 물리적 치수는 어느 크기일 수 있으며, 이러한 특정 적용에 대한 실제 크기는 흡수 물품의 원하는 내부 습윤 영역 또는 외부에 보여지는 표면적으로 제한될 수 있다. z-방향에 따른 물리적 치수는 또한 어느 크기일 수 있으나 전형적으로 흡수 물품의 두께로 제한될 것이다. 예를 들어, x-y 방향에 따라 가능한 치수는 약 1mm 정도로 짧거나 약 45cm 정도로 긴 범위일 수 있다. 전형적으로, 길이 치수는 필요에 따라 각 측면에 대해 약 2 또는 3cm 내지 약 20 또는 25cm 사이이다(예, 약 5, 8, 10, 12, 15 또는 17cm). 제 1 및/또는 제 2 면 각각은 필요에 따라 약 2-8㎠, 약 10-25㎠, 또는 약 16-64㎠, 또는 91-400㎠의 전체 치수를 가질 수 있다. z-방향에 따른 치수는 약 0.10 또는 0.20cm 내지 약 10 또는 15cm 범위일 수 있다(예, 1-3cm, 2-5cm, 3-8cm, 또는 4-7cm).
본 발명에 따른 센서는 다양한 형상 또는 디자인의 형태를 취할 수 있다. 사용자에 보다 근접한 센서나 용착 구역의 면은 도 4A-C에 나타낸 바와 같이, 8각형, 직사각형, 정사각형, 둥근형, 타원형, 모래시계모양, 안장모양, 별모양, 또는 3각형 모양을 가질 수 있다. 제 1 표면은 바람직하게 용착 구역을 완전히 적시고 액체가 센서의 내부안으로 타고들어갈 수 있도록 충분한 양으로 액체 시료가 접촉할 수 있도록 충분히 커야 한다. 제 2 표면은 또한 적어도 하나의 컨트롤 구역을 포함할 수 있다. 다공성 기질은 적어도 두 표면을 갖는 3차원 기하학적 형태를 갖는다. 상기 검출 구역 및 상기 컨트롤 구역에서 신호 발달은 평행하게, 그리고 일부 경우에는 동시에 일어난다. 택일적으로, 3차원 기하학적 형태는 적어도 3 표면을 가지며, 상기 표면의 적어도 둘은 다른 표면에 인접하거나 마주한다. 다른 예로, 3차원 기하학적 형태는 직선 다각형 또는 곡선 다각형으로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 기하학적 형태는 도 5A-C에 나타낸 바와 같이, 큐브모양이거나 다른 직선 형상, 굽어진거나 평평한 실린더, 통모양 형상(즉, 원뿔 타원체), 구, 원뿔, 또는 상기 어느 형태의 절두체(예, 프루스토-코니컬 또는 프루스토-피라미달 형상)이거나 어느 형상일 수 있다.
특정 구현으로, 3차원 유체 분석 장치는 일원화 또는 일체식 컨시스턴시를 가질 수 있다. 즉, 이는 전체에 걸쳐 하나의 재료로 구성되거나 균일한 다공성을 갖는다. 다른 구현으로, 상기 장치는 각각 다른 구배 또는 정도의 다공성을 갖거나, 또는 친수성이거나 소수성인 특성을 갖는 다른 리전이나 섹션을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 장치의 중심부는 주변부보다 더 다공성이고 그리고/또는 친수성인 크로마토그래프 컬럼과 같이 작용할 수 있다. 이러한 컬럼은 이를 통해 액체 시료가 용착 구역으로부터 검출 구역으로 이송되는 장치의 z-방향에 따라 하나 이상의 경로를 구성한다. 각각의 원주형 경로에 인접하거나 주변에 있는 영역은 소수성이거나 소수성으로 변형된 물질로 제조될 수 있다. 이러한 특징은 3차원 센서 장치를 통해 이동함에 따라 시료의 흐름을 보내고 지시하는 것을 도울 수 있다. z-방향을 따라 완충 구역은 제 1 및 제 2 면 사이에 위치할 수 있다. 또한, 일부 구현으로, 흐름 속도 조절 구역은 z-방향을 따라 제 1 및 제 2 면 사이에 구성될 수 있다. 흐름 속도 조절 구역은 다공성 매체의 구배를 가질 수 있다. 일부 구현으로, 상기 장치의 다공성 기질 바디는 상기 z-방향에 직각으로 배향된 적어도 두 층의 라미네이트 구조를 포함한다. 다른 예로, 둘 이상의 층이 포함될 수 있다.
상기 센서 장치는 크로마토그래프 컬럼과 유사하게 작동될 수 있는 것으로 여겨진다. 일반적으로, 크로마토그래프 매체 14b는 이를 통해 소변이 통과가능한 어느 다양한 물질로부터 제조될 수 있다. 예를 들어, 상기 크로마토그래프 매체 14b는 폴리사카라이드(예, 페이퍼 및 셀룰로즈 아세테이트 및 니트로셀룰로즈와 같은 셀룰로즈 유도체와 같은 셀룰로즈 물질); 폴리에테르 설폰; 폴리에틸렌; 나일론; 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF); 폴리에스테르; 폴리프로필렌; 실리카; 비활성화 알루미나, 규조토, MsSO4, 또는 비닐 클로라이드, 비닐 클로라이드-프로필렌 코폴리머 및 비닐 클로라이드-비닐 아세테이트 코폴리머와 같은 폴리머와 함께 다공성 폴리머 매트릭스에 균일하게 분산된 다른 무기 미세 분할 물질과 같은 무기 물질; 천연(예, 면) 및 합성(예, 나일론 또는 레이온)의 천; 실리카 겔, 아가로즈, 덱스트란, 및 젤라틴과 같은 다공성 겔; 폴리아크릴아미드와 같은 중합 필름 등과 같은 합성 또는 천연 발생 물질로부터 형성된 다공성 멤브레인일 수 있다.
상기 분석 장치는 (이에 한정하는 것은 아니나) 반강체성 지지 물질을 포함할 수 있다. 지지에 적절한 물질의 예는 이에 한정하는 것은 아니나, 유리, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르(예, Mylar® film), 폴리부타디엔, 폴리비닐클로라이드, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 에폭시드, 메타크릴레이트 및 폴리멜라민과 같은 중합 물질 등을 포함한다. 크로마토그래프 매체에 대해 충분한 구조적 배킹을 제공하기 위해, 지지체는 일반적으로 특정 최소 두께를 갖도록 선택된다. 따라서, 예를 들어, 상기 지지체는 약 100-5,000마이크로미터 범위, 일부 구현으로 약 150-2,000마이크로, 그리고 일부 구현으로 약 250-1,000마이크로 범위의 두께를 가질 수 있다.
II. 흡수 물품
본 발명은 또한 상기 3차원 분석 장치를 포함하는 흡수 물품에 관한 것이다. 도 1은 일 구현에 따른 흡수 물품내에 상기 장치의 배치를 나타낸다. 상기 장치는 시료를 받는 구역이 흡수 물품의 내부 표면에 노출되고 검출 구역 및/또는 컨트롤 구역이 외부 커버레 노출되어 외부로부터 신호의 직접적인 리딩이 가능하도록 흡수 코어를 통해 삽입된다. 상기 흡수 물품은 흡수 물품에 부착될 수 있는 장착물일 수 있다. 도 3A 및 3B는 내부 탑 시트로부터 외부 필름층으로 흡수 코어가 이어지는 센서 장치를 갖는 흡수 물품의 단면도를 나타낸다.
본 발명에 따르면, "흡수 물품"은 일반적으로 물 또는 다른 유체를 흡수할 수 있는 어느 물품을 가리킨다. 일부 흡수 물품의 예는 이에 한정하는 것은 아니나, 기저귀, 운동 팬츠, 흡수 팬티, 성인용 실금 물품, 여성용 위생 제품(예, 생리대 냅킨), 수영복, 아기용 와이프 등과 같은 개인 위생 흡수 물품; 가멘트, 채광용 창 재료, 언더존, 베드존, 붕대, 흡수 드레이프 및 의료용 와이프와 같은 의료용 흡수 물품; 천 물품 등을 포함한다. 이러한 흡수 물품을 형성하기에 적절한 재료 및 공정은 당 기술분야의 숙련자에게 익숙하다. 전형적으로, 흡수 물품은 실질적으로 액체-불투과층(예, 외부 커버), 액체-투과층(예, 내부 또는 바이-사이드 라이너, 서지층(surge layer) 등), 및 이들 둘 사이에 배치된 흡수 코어를 포함한다.
본 발명에 따른 3차원 분석 장치를 편입할 수 있는 흡수 물품의 다양한 구현이 보다 상세히 설명된다. 단지 예시적인 목적으로, 도 1에 나타낸 흡수 물품은 기저귀 20일 수 있다. 예시된 구현에서, 기저귀 20은 풀려진 형태로 모래시계 형상을 갖는 것으로 나타내어진다. 그러나, 일반적으로 직사각형 형상, T-형상 또는 I-형상과 같은 다른 형상이 물론 사용될 수 있다. 상세히 나타내지 않았지만, 기저귀 20은 내부 바디-사이드 라이너 22, 흡수 코어 24, 외부 커버 또는 필름층 26 및 서지층을 포함하는 다양한 성분들에 의해 형성된 새시(chassis)를 포함할 수 있다. (그러나 다른 층이 또한 본 발명의 예시적인 구현으로 사용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.) 마찬가지로, 도 1에 언급된 하나 이상의 층이 또한 본 발명의 특정 예시적인 구현으로 생략될 수 있다.
바디-사이드 라이너 22는 일반적으로 흡수 코어에 수용된 액체로부터 착용자의 피부를 분리하는 것을 돕는데 사용된다. 예를 들어, 라이너는 전형적으로 순응하는 부드러운 촉감을 가지며 착용자의 피부에 자극적이지 않은 바디를 향한 표면을 나타낸다. 전형적으로, 상기 라이너는 또한 이의 표면이 상대적으로 착용자에게 건조한 상태를 유지하도록 흡수 코어 24보다 덜 친수성이다. 상술한 바와 같이, 상기 라이너는 이의 두께를 통해 액체가 쉽게 투과할 수 있도록 액체-투과성일 수 있다. 부직 웹을 함유하는 예시적인 라이너 구성은 미국 특허 제 5,192,606호(Proxmire 등); 제 5,702,377호(Collier, IV 등); 제 5,931,823호(Stokes 등); 제 6,060,638호(Paul 등); 및 제 6,150,002호(Varona) 뿐만 아니라 미국 특허출원공개 제 2004/0102750호(Jameson); 2005/0054255(Morman 등) 및 2005/0059941(Baldwin 등)에 기재되어 있으며, 이들 모두는 본 명세서에 참고문헌으로 편입된다.
상기 기저귀는 또한 흡수 코어내로 신속히 도입될 수 있는 액체의 서지(surges) 또는 거쉬의 속도를 줄이고 확산시키는 것을 돕는 서지층을 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 서지층은 액체를 흡수 코어의 저장 또는 보유부내로 방출하기 전에 이 액체를 신속히 받아들이고 일시적으로 유지한다. 예시된 구현에서, 예를 들어, 상기 서지층은 바디-사이드 라이너의 안쪽을 향하는 표면과 흡수 코어 사이에 배치된다. 택일적으로, 상기 서지층은 바디-사이드 라이너의 외부로 향한 표면상에 위치할 수 있다. 상기 서지층은 전형적으로 고액-투과성 물질로 구성된다. 적절한 서지층의 예는 미국 특허 제 5,486,166호(Ellis 등)에 기재되어 있으며, 이는 본 명세서에 참고문헌으로 편입된다.
외부 커버 시트 26은 전형적으로 액체에 대해 실질적으로 불침투성인 물질로부터 형성된다. 예를 들어, 외부 커버는 얇은 플라스틱 필름 또는 다른 가요성 액체-투과 물질로부터 형성될 수 있다. 일 구현으로, 외부 커버 26은 약 0.01-0.05밀리미터의 두께를 갖는 폴리에틸렌 필름으로부터 형성된다. 상기 필름은 액체에 대해 불투과성이나 가스 및 수증기에 대해서는 투과가능하다(즉, "통기성"). 이는 증기가 흡수 코어 24로부터 빠져나올 수 있게 하지만, 여전히 액체는 외부 커버 26을 통해 통과하는 것으로부터 삼출되는 것이 억제된다. 보다 천과 같은 느낌이 원하여질 경우, 외부 커버 26은 부직웹에 라미네이팅된 폴리올레핀 필름으로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 신장된 얇은 폴리프로필린 필름이 폴리프로필렌 섬유의 스펀본드 웹에 열적으로 라미네이팅될 수 있다.
상기 언급된 성분들에 부가적으로, 상기 기저귀는 또한 다양한 다른 성분들을 함유할 수 있다. 예를 들어, 상기 기저귀는 또한 흡수 코어의 섬유 구조의 강도를 유지하는데 도움이 되는 실질적으로 친수성인 티슈 랩시트(나타내지 않음)를 함유할 수 있다. 상기 티슈 랩시트는 전형적으로 이의 적어도 두 주요 표면에 걸쳐 흡수 코어에 대해 배치되며, 크레프드 웨딩 또는 고 습윤강도 티슈와 같은 흡수 셀룰로즈 물질로 구성된다. 상기 티슈 랩시트는 흡수 코어의 흡수 섬유 물질에 걸쳐 신속히 액체를 분배하는데 도움을 주는 위킹층을 제공하도록 형성될 수 있다. 상기 흡수 섬유 물질의 일 면상의 랩시트 물질은 흡수 코어를 효과적으로 엔트래핑하기 위해 섬유 물질의 반대 면상에 위치한 랩시트에 결합될 수 있다. 더욱이, 상기 기저귀는 또한 흡수 코어와 외부 커버 사이에 위치한 통풍층(나타내지 않음)을 포함할 수 있다. 통풍층이 사용되는 경우에 이는 외부 커버를 흡수 코어로부터 격리하는 것을 도울 수 있어, 외부 커버에서 축축함을 줄여준다. 이러한 통풍층의 예는 미국 특허 제 6,663,611호(본 명세서에 참고문헌으로 편입됨)에 기재된 바와 같은 통기성 필름에 라미네이팅된 부직웹을 포함할 수 있다.
일부 구현으로, 상기 기저귀는 또한 허리 리전 중 하나에 기저귀의 사이드 엣지로부터 연장된 한 쌍의 사이드 패널(또는 이어)(나타내지 않음)을 포함할 수 있다. 상기 사이드 패널은 선택된 기저귀 성분과 함께 일체적으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 사이드 패널은 외부 커버와 일체적으로 형성되거나 탑 표면을 제공하기 위해 사용된 물질과 일체적으로 형성될 수 있다. 택일적인 구성으로, 상기 사이드 패널은 외부 커버, 탑 표면, 상기 외부 커버와 탑 표면 사이에 연결되고 집합된 멤버들에 의해 또는 다른 다양한 형태로 제공될 수 있다. 필요에 따라, 상기 사이드 패널은 탄성화되거나, 그렇지 않으면 본 발명의 탄성 부직 복합체를 사용하여 탄성이 부여될 수 있다. 탄성화된 사이드 패널 및 선택적으로 형성된 패스터 탭을 포함하는 흡수 물품의 예는 PCT 특허출원 WO 95/16425(Roessler); 미국 특허 제 5,399,219호)(Roessler 등); 미국 특허 제 5,540,796호(Fries) 및 미국 특허 제 5,595,618호(Fries)에 기재되어 있으며, 이들은 모두 본 명세서에 참고문헌으로 편입된다.
상기 기저귀는 또한 배리어를 제공하기 위해 그리고 신체 삼출물의 측면 흐름을 보유하기 위해 형성된 한 쌍의 봉쇄 플랩을 포함할 수 있다. 상기 봉쇄 플랩112는 흡수 코어의 사이드 엣지에 인접한 바디사이드 라이너 105의 측면으로 마주보는 사이드 엣지를 따라 위치할 수 있다. 상기 봉쇄 플랩은 흡수 코어의 전체 길이를 따라 종적으로 연장되거나 흡수 코어의 길이를 따라 부분적으로만 연장될 수 있다. 상기 봉쇄 플랩이 흡수 코어 103보다 길이가 짧은 경우, 가랑이 부분에서 기저귀의 사이드 엣지를 따라 어느 곳에 선택적으로 위치할 수 있다. 일 구현으로, 상기 봉쇄 플랩은 신체 삼출물을 보다 잘 함유하기 위해 흡수 코어의 전체 길이를 따라 연장된다. 이러한 봉쇄 플랩은 일반적으로 당 기술분야에 잘 알려져 있다. 예를 들어, 상기 봉쇄 플랩에 대한 적절한 구성 및 배열은 미국 특허 제 4,704,116호(Enloe)에 기재되어 있으며, 이는 본 명세서에 참고문헌으로 편입된다.
향상된 맞춤성을 제공하기 위해 그리고 신체 삼출물의 누출 감소를 줄이기 위해, 아래에 보다 자세히 기술된 바와 같이 기저귀는 적절한 탄성부로 탄성화될 수 있다. 예를 들어, 상기 기저귀는 누출을 줄이고 향상된 편암함과 외관을 제공하기 위해 착용자의 다리 주변에 근접하게 맞출 수 있는 탄성화 다리 밴드를 제공하도록 기저귀의 측면 여백을 실시가능하게 팽팽하게 하도록 구성된 다리 탄성밴드를 포함할 수 있다. 허리 탄성밴드가 또한 탄성화된 허리밴드를 제공하기 위해 기저귀의 말단 여백을 탄성화하도록 사용될 수 있다. 허리 탄성밴드는 착용자의 허리 주면에 편안하게 맞는 회복력을 제공하도록 형성된다.
상기 기저귀는 또한 하나 이상의 패스너를 포함할 수 있다. 예를 들어, 허리부의 반대편 엣지상에 두 개의 가요성 패스너는 착용자에 대한 허리 구멍 및 한 쌍의 다리 구멍을 생성한다. 패스너의 형상은 일반적으로 다양하며, 이에 한정하는 것은 아니나 예를 들어, 일반적으로 직사각형 형상, 정사각형 형상, 원형 형상, 삼각형 형상, 타원형 형상, 선형 형상 등을 포함할 수 있다. 상기 패스너는 예를 들어, 후크-앤드-루프 물질, 버튼, 핀, 스냅, 접착 테이프 패스너, 부착제, 패브릭-앤드-루프 패스너 등을 포함할 수 있다. 일 특정 구현으로, 각 패스너는 가요성 배킹의 내부 표면에 부착된 후크 물질의 분리 조각을 포함한다.
상기 기저귀의 다양한 리전 및/또는 성분은 접착제, 초음파, 열 결합 등과 같은 어느 알려진 부착 메카니즘을 함께 사용하여 조립될 수 있다. 적절한 접착제는 예를 들어, 핫 멜트 접착제, 감압 접착제 등을 포함할 수 있다. 접착제가 사용되는 경우, 이는 균일한 층, 패턴화 층, 분무화된 패턴 또는 어느 별도의 라인, 스월 또는 점으로 적용될 수 있다. 예시된 구현으로, 예를 들어, 외부 커버 및 바디-사이드 라이너는 서로 조립되고, 접착제를 이용하여 흡수 코어에 조립된다. 택일적으로, 상기 흡수 코어는 버튼, 후크 및 루프-타입 패스너 테이프 패스너 등과 같은 통상적인 패스너를 이용하여 외부 커버에 연결될 수 있다. 마찬가지로, 다리 탄성부, 허리 부 및 패스너와 같은 외부 기저귀 성분은 어느 부착 메카니즘을 이용하여 기저귀로 조립될 수 있다.
일반적으로 본 발명의 장치는 소변을 받을 수 있으며, 사용자 또는 돌보는 사람에게 소변 비중을 나르기 위해 신호를 제공할 수 있는 한 다양한 다른 방향 및 형태로 흡수 물품에 편입될 수 있다. 예를 들어, 샘플링 구역 및 컨트롤 구역은 단순하고, 정확하고 신속한 표시가 제공될 수 있도록 사용자나 돌보는 자에게 보일 수 있다. 이러한 층(들)의 가시성은 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현으로, 흡수 물품은 시료 검출 구역 및/또는 컨트롤 구역이 착용자로부터 흡수 물품을 제거하지 않고 그리고/또는 흡수 물품을 해체하지 않고 쉽게 보여질 수 있도록 투명하거나 반투명 부(예, 창, 필름 등)를 포함할 수 있다. 다른 구현으로, 검출 구역 및/또는 컨트롤 구역은 관찰을 위해 흡수 물품내 구멍 또는 개구를 통해 연장될 수 있다. 다른 구현으로, 검출 구역 및/또는 컨트롤 구역은 관찰을 위해 흡수 물품의 표면상에 단순히 위치할 수 있다.
통합되는 특정 방식에 관계없이, 소변은 직접 샘플링 구역, 액체 투과 커버 또는 분석 장치 주변의 다른 물질의 일부에 방출되거나, 분석장치가 그 안에 통합된 흡수 물품의 성분상에 방출될 수 있다.
충분한 반응 시간 후, 색 강도는 소변량 및/또는 소변 비중 결과를 정량적으로 또는 반정량적으로 측정하기 위해 측정될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 정량적 시험이 수행될 수 있으나, 건강 상태를 조기 시험하고 모니터링하기 위해 정성 시험이 전형적으로 이용된다. 따라서, 특정 소변량 및/또는 소변 비중이 검출되는 동안, 사용자 또는 돌보는 자에게 추가적인 정량 시험이 착수될 수 있는 표시가 주어진다. 예를 들어, 통합된 분석 장치를 갖는 기저귀는 소변량 및/또는 소변 비중을 시험하는 모니터 프로그램의 일부로서 유아 또는 보행이 불가능한 환자에게 주기적으로 사용될 수 있다. 충분하게 낮은 소변량 및/또는 고 소변 비중의 징후 시, 추가 치료 정보를 제공하기 위해 검출된 문제의 범위 및 단계를 조사하기 위해 추가적인 정량 시험이 착수될 수 있다.
III. 실시예
본 발명은 하기 실시예를 참고로 보다 잘 이해될 수 있다.
1. 검출 구역(패드)의 제조: 바이오딘 플러스 멤브레인(Pall Co.)이 물에서 브로모티몰 블루로 적셔지고, 실온에서 건조되었다.
2. 컨트롤 구역(패드)의 제조: 바이오딘 플러스 멤브레인(Pall Co.)이 물에서 브로모크레졸 및 시트르산으로 적셔지고, 실온에서 건조되었다.
3. 완충 구역(패드)의 제조: 폴의 셀룰로즈 패드(5mm 두께)를 폴리아크릴산 버퍼(pH=8.1)로 적시고, 실온에서 건조하였다.
4. 검출 구역과 장치의 조립: 두 조각의 완충 패드를 테이프를 사용하여 함께 적층하였다. 검출 패드 조각을 적층 완충 패드의 바닥에 라미네이팅하였다. 전체 장치를 시료를 받기 위한 장치의 탑 부분을 제외하고는 테이프로 실링하였다.
5. 검출 구역 및 컨트롤 구역과 장치의 조립: 두 조각의 완충 패드를 테이프로 함께 적층하였다. 검출 패드 조각을 적층 완충 패드의 바닥의 일부상에 라미네이팅하였다. 컨트롤 패드 조각을 적층 완충 패드의 바닥의 다른 부분상에 라미네이팅하였다. 전체 장치를 장치의 탑 부분을 제외하고 테이프로 실링하였다.
6. 상기 5단계에서 제조된 장치의 시험: 1.002, 1.008, 1.014, 1.020, 1.025 및 1.030 범위의 다른 특정 비중을 갖는 1ml 합성 소변 시료가 각 장치에 적용되었다. 2분 후, 상기 검출 구역의 색은 각각, 녹색, 녹색, 녹색, 노랑/녹색, 노랑 및 노랑을 나타내었다. 신호는 6시간 이상 안정하였다.
본 발명은 실시예 및 도면을 통해 일반적으로 그리고 상세하게 설명되었다. 그러나, 당 기술분야의 숙련자는 본 발명이 특별히 기술된 구현들로 반드시 한정되는 것이 아니며 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 본 발명 및 이의 사용에 대해 치환, 변형 및 변화가 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 하기 청구범위에 정의된 바와 같은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는다면 변화는 본 발명의 범위내에 포함되는 것으로 간주되어야 한다.
Claims (20)
- 제 1 면 또는 평면 및 상기 제 1 면 또는 평면에 대해 일 각으로 또는 실질적으로 평행하게 떨어져 배향된 제 2 면 또는 평면을 갖는 다공성 바디를 포함하며, 시료가 시료 검출 구역에 용착될 경우 유체가 상기 제 1 면 또는 평면으로부터 상기 제 2 면 또는 평면으로 모세관 작용에 의해 상기 다공성 바디를 통해 상기 검출 구역으로 이송되고 신호 발달을 나타내도록 상기 제 1 면 또는 평면은 시료 용착 구역을 가지며, 상기 제 2 면 또는 평면은 적어도 하나의 검출 구역을 갖는 3차원 유체 분석 장치.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 내부 라이너로부터 흡수 코어를 지나 외부 커버로 연장된 흡수 물품의 일부로서 통합되는 것을 특징으로 하는 분석 장치.
- 내부 라이너, 흡수 코어, 외부 커버, 및 상기 내부 라이너가 상기 흡수 코어를 통해 상기 외부 커버로 이어지는 다공성 바디를 갖는 적어도 하나의 3차원 유체 분석 장치를 포함하며; 상기 유체 분석 장치는 상기 내부 라이너를 향해 배향된 제 1 면을 가지며, 상기 제 1 면은 시료 용착 구역을 가지며, 상기 유체 분석 장치는 상기 흡수 코어로부터 상기 외부 커버를 향해 떨어져 배향된 제 2 면을 더 가지며, 상기 제 2 면은 상기 외부 커버의 밖에서 관찰가능한 검출 구역 및 컨트롤 구역을 갖는 흡수 물품.
- 제 3항에 있어서, 상기 물품은 기저귀, 운동 팬츠, 흡수 팬티, 여성용 위생 제품, 성인용 실금 물품, 의료용 천공 물질, 붕대, 흡수 드레이프 및 의료용 와이프, 식품 서비스 와이퍼 또는 천 물품인 것을 특징으로 하는 흡수 물품.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 면 또는 평면은 x-y좌표축을 따라 정의되며, 그리고 상기 제 2 면 또는 평면은 상기 제 1 면 또는 평면으로부터 z-방향으로 떨어져 있으며, 그리고 유체는 상기 z-방향을 따라 상기 검출 구역으로 이송되는 것을 특징으로 하는 발명.
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 면은 또한 적어도 하나의 컨트롤 구역을 포함하는 것을 특징으로 하는 발명.
- 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출 구역 및 상기 컨트롤 구역에서 신호 발달은 평행한 것을 특징으로 하는 발명.
- 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체는 상기 제 1 면과 상기 제 2 면 사이를 커뮤니케이션하는 컬럼-유사 경로에서 상기 z-방향을 따라 이송되는 것을 특징으로 하는 발명.
- 제 8항에 있어서, 상기 컬럼-유사 경로는 친수성인 것을 특징으로 하는 발명.
- 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 상기 컬럼-유사 경로에 인접하거나 주변의 영역은 소수성인 것을 특징으로 하는 발명.
- 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 z-방향을 따라 완충 구역이 상기 제 1 면과 제 2 면 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 발명.
- 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 z-방향을 따라 흐름 속도 조절 구역이 상기 제 1 면과 제 2 면 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 발명.
- 제 12항에 있어서, 상기 흐름 속도 조절 구역은 상기 제 1 면으로부터 상기 제 2 면으로 다공성 매체의 구배를 포함하는 것을 특징으로 하는 발명.
- 제 12항에 있어서, 상기 흐름 속도 조절 구역 장치는 a) z-방향과 평행하게 진행하도록 수직적으로 또는 b) z-방향에 수평적으로 그리고 직각으로 배향되는 것을 특징으로 하는 발명.
- 제 12항에 있어서, 상기 흐름 속도 조절 구역 장치는 크로마토그래프 컬럼으로 기능하는 것을 특징으로 하는 발명.
- 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 다공성 바디는 상기 z-방향에 직각으로 배향된 적어도 두 층의 라미네이트 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 발명.
- 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 다공성 바디는 적어도 두 표면을 갖는 3차원적 기하학 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 발명.
- 제 17항에 있어서, 상기 3차원적 기하학 형태는 적어도 3 표면을 가지며, 상기 표면의 적어도 둘은 다른 표면에 인접하거나 마주하는 것을 특징으로 하는 발명.
- 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 3차원적 기하학 형태는 육면체모양 형상, 실린더, 절두 타원체, 원뿔, 또는 프루스토-코니컬 또는 프루스토-피라미달 형상을 포함하는 직선 다각형 또는 곡선 다각형으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 발명.
- 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 분석 장치는 면역어세이, 효소어세이 또는 소분자어세이 검출 모드 중 적어도 한 타입으로 사용하기에 적합한 것을 특징으로 하는 발명.
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