TW396273B - Sampling device - Google Patents

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A7 B7 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 五、 發明説明 (1 \ 本 發 明 乃關 於 — 裝 置 供 吸 取 液 體 抽 樣 之 樣 本 以 供 分 析 元 件 之 用 » 其中 1 抽 樣 在 分 析 元 件 中 之 毛 細 主 動 通 道 中 白 抽 樣 應 用 開 口輸 送 至 抽 樣 決 定 站 1 其 中 之 毛 細 主 動 通 道 主 要 由 載 體 形 成， 一 蓋 子 或 •itm m 擇 性 之 中 間 層 設 於 蓋 子 與 載 體 之 間 〇 此 外 ，本 發 明 關 於 -> 方 法 藉 該 裝 置 之 助 以 吸 取 液 體 1¾ 十永 本 進 入 分 析元 件 〇 所 謂 載 體向 測 試 常 被 用 來 作 流 體 成 份 之 定 量 或 定 性 分 析 決 定 之 用 ，特 別 是 血 〇 試 劑 被 植 入 一 固 體 載 體 之 對 應 層 中 » 該 載 體 與抽 樣 接 觸 0 如 巨 標 分 析 劑 存 在 液 體 抽 樣 及 試 劑 之 反 應 可導 致 —. 可 檢 測 之 信 號 特 別 是 顏 色 之 改 變 其 可 藉 — 儀 器之 助 ，通， f是藉反射光度測定法予以評估 ° 測 試 元 件或 測 試 載 體 通 常 爲 測 試 條 之 形 式 該 等 測 試 條 主 要 由 塑 膠材 料 及 探 測 層 組 成 該 層 加 在 其 上 作 爲 測 試 場 〇 但 測 試 載體 亦 有 'J、長方形或矩形板之形狀。 診 斷 用 之测 試 元 件 由 巨 視 評 估 或 由 反 射 光 度 測 定 法 評 估 » 故 該 測 試元 件 通 常 由 與 光 化 學 偵 感 器 及 生 物 偵 感 器 相 似 之 方 法 構 成， 俾 抽 樣 施 加 區 及 檢 測 區 被 安 排 成 '~* 垂 直 軸 中 一 個 在 另 一個 之 上 〇 此種 構 造 模 式 頗 有 問 題 〇 當 测 試 條 載 有 樣 本 必 須插 入 一 儀 器 中 如 反 射 光 度 計 以 便 測 量 時 不 潔 之 抽 樣 材 料可 能 與 儀 器 之 一 部 份 接 觸 並 將 其 污 染 〇 此 外 體 積 測 定 劑 量之 達 成 非 常 困 難 特 別 在 利 用 測 試 條 由 未 經 訓 練 之 人 員 使用 之 下 例 如 > 由 糖 尿 病 患 者 自 行 控 制 血 糖 最 近 ) 測試 元 件 已 可 購 到 J 其 提 供 毛 細 通 道 或 間 隙 > 裝 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4规格（210X297公釐） 請 A. 閱 讀 背 面 意 事 項 h tx 本 頁 -4- Α7· Β7 五、發明説明（） Z \ 藉此之助，至少一些所述之問題可獲解決。 Ε：Ρ-β_〇 0 3 9 049專利係關於—測試元 件其中之抽樣係加至—中央抽樣施.加站，例如蓋子中之開 丨」’並藉毛細力量輸送至數個檢測區，該區與抽樣站在内 間分開。在此情況下，爲抽樣施加開口形狀之特殊設計非 W優異’該設計並揭示於Ε Ρ — Β 〇 0. 1 〇 456 中並強調爲非常適合。一頂視之抽樣進入開口之規則六邊 形被要求在開口中一滴液體抽樣之中央。此一要求係方便 抽樣進入毛細主働通道中，其與抽樣開口成垂直。 在所述之毛細間隙測試元件中抽樣係經由測試元件 中之開口施加’該元件與毛細間隙垂直，在其他設計中， 抽樣液體係直接加入與擴展方向平行之毛細間隙。此舉可 由具有一邊緣之測試元件輕易完成，毛細間隙在該邊緣終 止並直接與汕樣液體接觸並由能作毛細液體輸送之通道接 收。 後者測試元件之常見問題爲加在毛細間隙之抽樣施加 開口之液體滴無法貫穿進入間隙。此一現象可有不同理由 。吾人可理解在製造此一測試元件時，爲製造之理由，開 α並無一抽樣滴進入毛細通道所需之尺寸，例如，由於開 口被污染或在切成長條時，或割切及沖壓時被壓扁。另一 理由可能是材料之疏水性，該材料常被用來製造該測試元 件如疏水塑膠’傷害，延遲或阻止抽樣貫穿進入毛細間隙 。例如’ 一液體滴無法進入毛細通道之內部或因其內部表 面非常親水性而緩慢進入，但割切邊緣由於所用之材料故 本紙悵尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2丨0 X 297公釐） -5- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（q) Ο ' 爲疏水性。 本發明之目的爲消除習知技藝之缺點。 此一目的之達成係由本發明之裝置，其特徵如列於申 請專利範圍所列者。 本發明係關於一裝置供分析元件吸取液體抽樣，元件 1卞1之抽樣在毛細主動通道中自抽樣施加開口輸送至分析元 件中之抽樣決定站，其中之毛細主動通道係由一載體，— 蓋子及一選擇性之位於蓋子與載體間之中間層所形成，該 載體之特徵爲在形成通道之一表面有一缺口，該通道能在 分析元件之邊緣輸送毛細液體，其難形成抽樣施加開口俾 形成抽樣施加開口裝置之邊緣之一側至少部分被中斷，而 切缺口之相反表面則被暴露。 根據本發明之裝置特含一此種缺口。但其他設計亦可 實施’其中有數個至少兩個缺口共同出現於一表面上，或 在相反表面上成偏置。缺口之形狀並無限制，但形成抽樣 施加開口之邊緣之至少一部份被缺口阻斷。因爲三角或多 角及圓形或橢圓形均可。不規則形狀亦不排除。 在測試元件邊緣形成毛細通道表面中之缺口形成抽樣 施加開口，其作爲確保抽樣液體可進入令細通道。此舉可 以達成係因爲抽樣滴可直接加在一表面上，表面之延伸形 成毛細管之內表面，由缺口割破之裝置邊緣距抽樣施加開 口最近。缺口之形狀及尺寸之適當選擇可保證液體滴可與 毛細管主動區有高度可能性之接觸，與劑量之確切位置無 關及容易被吸進毛細管內部。例如，暴露表面之大小應予 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐）

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-6- 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（4) , 選撵俾至少一個加在該處之液體滴站與毛細主動區接觸。 例如’一缺口之尺寸’如其寬度，應予選擇俾液體滴之直 徑稍大於缺口之選擇尺寸。寬度爲1 MM之缺口已證明爲 ®合3 U 1之一滴。將抽樣滴吸進毛細管通道之最佳完成 方式爲缺口暴露之區域爲親水性，並至少在毛細管輸送通 遒之方向中直接在毛細管主動區與其相鄰。 在此方面，親水性表面爲吸引水之表面。水抽樣，亦 包括血，在該表面上容易擴展。此種表面之特徵爲水滴放 在其上形成一銳邊緣角或在介面之接觸角。對照之下，水 滴及疏水性表面之間之介面則形成鈍邊緣角，即拒斥水 之表面。 邊緣角爲測試液體之表面張力之結果，及待檢查之表 面爲表面親水性之量度。例如水之表面張力爲7 2 Μ Ν / Μ。如被觀察表面之表面張力小··於此値甚多，即大於2 〇 Μ N / Μ ’於是濕度不良及合成之邊緣角爲鈍角。此一表 面被稱爲疏水性。如表面張力近似此値，對水而言濕度良 .好及邊緣角爲銳角。對比之下，如表面張力與水之表面張 力相同或稍高，於是滴則流動，液體則全部擴展。因此不 能再測量邊緣角。以水滴形成一銳邊緣角之表面被稱爲親 水性。 毛細管吸引液體之能力與通道表面與液體之濕潤度有 關。意即水抽樣時，毛細管之材料應爲具有幾乎達到7 2 Μ N /Μ或超過此値。 供製造能迅速吸收水抽樣之毛細管之親水性材料爲玻 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2丨0Χ297公慶） ——：--------裝Γ — -'___/. (請先閲讀背面之注意事項再Ϊ本頁) 、1Τ 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（5) , 璃’金屬或陶瓷。但此等材料不適合用於測試載體，因此 苛材料有嚴重之缺點，如在玻璃或陶瓷破裂之危險，或許 多金屬之表面性質隨時間而改變。因此，塑膠錫箔或模造 部份通常被用來製造測試元件。原則上，所用之塑膠很少 超過4 5 Μ N / Μ。即使以最親水性塑膠如多1 _甲基敗 醋酸甲酯（ΡΜΜΑ)或聚亞硫氨（pa.)，僅可能製造 慢速吸收毛細管。由疏水性塑膠如聚苯乙烯（P S )，聚 丙嫌（Ρ Ρ )或聚乙烯（Ρ Ε )製造之毛紐管通常不能吸 收水抽樣。如果，必須提供用作製造具有毛細主動通道之 測試元件之塑膠一親水性質，即將名，親水性化。 在本發明之分析測試元件之較佳實施例中，至少一個 ’但最好二個形成通道之內表面之二相反表面而能毛細輸 送液體者爲親水性。至少與缺口相對之暴露表面最好爲親 水性。如二個以上之表面爲親水性，於是，表面可用相同 或不同方法使其爲親水性。尤其在形成毛細主動通道，特 別是載體本身爲疏水性或稍爲親水性時，因其爲無極性塑 膠組成，材料之親水性化尤其必須。無極性塑膠如聚苯乙 烯（P S )，聚乙烯（Ρ Ε )，聚乙烯對太鹽酸（Ρ Ε Τ )，或聚氯乙烯（Ρ V C )非常有利於作爲載體材料，因 其不吸收待檢驗之液體，因此，抽樣體積可被檢测層有效 利用。毛細通道表面之親水性化可使極性，最好是水，抽 樣液體容易進入毛細通道及容易輸送到抽樣決定站。在此 方面，決定站之意義爲該站或該區爲分析元件中抽樣應送 到之地點以達成理想結果。如分析元件爲必須作光或光電 本紙張尺度適用中國國家標準（ϋ ) Α4規格（210x297公釐] (請先閲讀背面之注意事項再^先本頁) 、1Τ -8 - 經濟部巾央樣卒馬員工消费合作杜印製 Λ7 _____B7五、發明説明（β) 6 . 評佔時，抽樣之決定站爲测試敝體之檢測區，在該區，顔 &改變反應IIJ観冑到。切I分析元件爲電化學自⑽器，汕樣 決ΛΪΙ站爲將r||極統合在感测器中，其可達到理想之電化學 k應。如分析儿件本身無法檢測汕樣屮之分析物，馑 川來作體ί/!劑Μ或採取樣本材料之某一數量，汕樣之決矩 站||丨爲分析儿件上之- Μ號，毛細笆冏隙必须添充至該記 號處以使測量-· it小汕樣體積。 埋想上’毛細管通道表面之親水性化可利用親水性材 料製造予以達成’但其本身不能吸收抽樣或僅能吸收少許 程度。當此舉爲不可能時’一疏水性火或稍爲親水性表面 可用穩定之親水性層予以塗層而予以親水化，該層對汕樣 材料不起作丨丨1 ’例如’以共價膠合光敏反應親水性聚合體 於塑膠表而上’如施加含濕劑之層或以溶膠凝膠技術以非 複合物將表而塗厨。此外，以表面之熱，物理，或化學處 ί1丨！亦可達到增加之親水性。 利用氧化鋁溥層遺亦能達成親水性化》此等曆可利用 金屬鋁真空塗層於測試元件之理想之組件上，然後將金屬 氣化，或利丨丨」金屣箔或金屬塗層之塑膠以製造测試戦體， 該賊體亦必須氧化以達成理想之親水性。在此情況下，金 圃層厚度爲1至5 Ο Ο Ν Μ均爲適合。金屬層隨後予以氧 化以形成氧化形式，在此情況下，在水蒸氣存迕下之氧化 或在水中煮沸均已證明爲電化學，陽極氧化以外之特別適 常之力法。以此方式形成之氧化層在0 _ 1至5 Ο Ο Ν Μ 之叫，最好厚度& 1 0及1 Ο Ο Ν Μ視方法而定。金屬層 ---------Λ*衣-- {請先閱讀背而之注意事項咚填寫本I) 本紙张尺度適用中國阀家標準（CNS ) Λ4规格（210X297公釐） -9- 經濟部中央標準局員工消费合作杜印製 Λ7 137五、發明説明（） 7 之較大層厘度及氣化層厚度在原則上以實用方式實施，似 、'li(未表現額外之優異效應。 本發Ψ]之第二個主要目的係關於吸取液體樣本之方法 ’特別罡肋於本發明裝置吸取體液如血，血漿，诚液， _液及汗水等之方法。在此方法中，液體抽樣首先與裝置 /1·:仙樣施加1;9丨丨之邊緣接觸，該開□山缺□阳斷》讪樣液 體山通道屮之毛細管力量輸送至裝置之內部，該通道能作 毛細液體輸送，故其可達到其決定站。 木發叨將以圖1及圖2及下列各例予以詳細說叨。 圖1顯示木發叨之特別較佳實施例。本發明裝置之頂 視略圖顯示於圖1 Λ中。圖1 B至圖1 G每一均顯示沿線 Λ- A，( 1 B ) ，Ι3- Β' (1C) ，C — C — (ID 及 1 G ) ，D — D — ( 1 E )及 E — E — ( 1 F )之剖而 1削。 圖二顯示本發叨裝置之他樣施加區之透視詳細放大圖 〇 圖中之號碼代表： 1 載體 2 探測元件 3 毛細管通道 4 汕樣施加開U 5 ίιΐι ί* ίϊέ jjn iiili I-I 6 通風開□ _ I I______士l--I---丁____I _ (請先閱讀背而之注意_項再填爽本頁) 木紙張尺度適用中國國家榣準（CNS ) Λ4規格（2丨0乂 297公釐） -10 - 五、發明説明（ 8 1 蓋子 8 間隙蓋錫箔 9 中間層 10 支撐錫箔 本發 1 F )顯 空間之印象 明裝置 示於圖 膠帶之形式。在 )有一凹隙其決 )之厚 間層（9 其與載體 位於鄰近 間隙蓋錫 之間。其 迅速輸送 端。親水 之特別 1。所 中間層 毛細管 定通道 度決定 成反向 件（2 )以確 水性化 A7 B7 較佳實 示各圖 (9 ) 通道（ (3 ) 。在毛 ，有一 )之處 保毛細 以使抽 檢測元 箔（8 可被親 至通風開口（ 6 ) 性化之另一優點爲 施例之不同 意在提供本 係裝在載體 3 )之區域 之長库與寬 細管通道（ 蓋子（7.) ，即試劑注 管持續性於 樣之自抽樣 該開口爲毛 滴抽樣液體 視圖（圖 發明裝置 (1 )上 中，中間 度。其高 3 )之一 1 A至 之三度 成雙面 層.（9 度由中 側上， 即一塑膠錫箔 入隔膜。 檢測元件 施加開口 細管通道 可直接加 備有一 與蓋子 (4 ) 之相反 入在缺 请 先 閲 讀 背 1¾ 之 注 意 事 項 存

頁 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印製 口（ 5 )區域之親水性表面，其與毛細主動區（3 )數個 邊界側所包圍。此舉導致液體滴迅速貫穿進入測試元件。 毛細管區（3 )自抽樣施加開口（ 4 )延伸至檢测元 件（2 )之相反末端，因此可確保抽樣液體可接觸檢測元 件（2 )之全部面積，因此，一均勻之抽樣分部在檢測元 件（2 )上。抽樣施加開口（ 4 )及通風開口（ 6 )將毛 細主_區（3 )限制在毛細輸送之方法。 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） -11 - B7 五、發明説明（ 9 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 圖1 G顯示中間層（9 )如何被支撐錫箔（1 0 )所 蓋住以便蓋住暴露之黏膠帶區域。但通風開口（ 6 )不能 蓋住。 當使用所示之裝置時，其抽樣施加開口（ 4 )與一位 於指間之一血滴接觸。關於此點，血滴是否與本發明裝置 接觸並不重要’該裝置含自載體（1 )之平坦側上方之抽 樣施加開口（ 4 )，或自前方，即測試元件之前方側之施 加開口（ 4 )。此舉可大部份排除抽樣之錯誤施加，此一 錯誤可能發生慣於使用傳統測試條之用戶身上，該測試條 必須從上方予以計量。當使用本發两之裝置時，血滴與暴 露之表面接觸，該表面可予以親水化，同時與穿過載體（ 1)中之缺口（5)之毛細通道（3)親水化。毛細通道 本身以汕樣添充直到已自抽樣施加開口（ 4 )添充至通風 開口（ 6 )。此後，裝置由病人之手指移除，其可保證僅 抽樣存在於毛細通道（3 )中，該抽樣可供檢測元件（2 )之用。因此過度劑量可以排除。毛細通道之限定高度可 提供一在檢測元件之抽樣之限定層厚度。 圖2中顯示本發明之測試元件之特別較佳實施例之抽 樣施加區域之透視圖。載體（1 )中之缺口（ 5 )可方便 汕樣液體自抽樣施加開口（ 4 )貫穿進入毛細主動區（3 )，在本情況下，該區由載體（1 )，中間層（9 )及蓋 子（7 )所形成。除了所示之形狀外，缺口可爲能達成本 發明之目的之任何理想形狀。在其他形狀中，半圖形三角 形或多邊形及使用一個或數個相鄰之參差相對缺口亦屬可 請 先 閲 讀 背 意 事 項 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) M規格（2丨〇χ297公楚） -12- A7 _B7 ^:__ 友、發明説明,, 10 1 行。 例1 製造根據本發明之分析測試元件 ~厚度爲1 0 0 A m之雙面膠帶膠黏在3 5 0 # m厚 度之聚乙烯對太鹽酸（Melinex, ICI, Frankfurt am Main, G )錫箔，並以3 0 n m厚之鋁層塗層，其完全以水 蒸氣氧化。錫箔之長度爲2 5 n m及寬度爲5 n m。寬度 爲1 m m及長度爲2 m m之中央缺口形凹隙位於一短邊之 上。膠帶有一 2 m m寬度及大於1 5, m m長度之打孔洞， ®此限定毛細管通道之三維尺寸。打孔洞之長度應選擇較 毛> 細主動通道之理想長度稍大，該長度由其蓋子決定以保 證在添充抽樣液體期間之通風。一 3 m m長及5 m m寬之 檢測薄膜膠黏在膠帶之側面，其可提供距打孔洞末端1 m m處之通風。一薄膜用來作爲偵測薄膜如揭示於德國專 利申請號碼P 1 9 6 2 9 6 5 6 . 0。偵測薄膜特 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 別用來偵測葡萄糖。一 1 2 m m長及5 m m寬之蓋子層黏 膠在膠帶之區域，其仍然在缺口形凹隙與偵測薄膜之間張 開以便蓋子層及偵測薄膜彼此鄰近。此蓋子層係由1 5 0 V m厚之聚乙烯對太鹽酸錫箔組成並以黏膠提供於一側， 在6 " m厚度之聚乙烯對太鹽酸錫箔之上（兩者： HOSTAPHAN, HOECHST, FRANKFURT AM MAIN, GERMANY )以3 0 N M厚之氧化鋁層塗層於已黏膠之面對 毛細管通道之一側。在此情況下，較薄之錫范延展5 0 0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2丨ΟΧ2?7公楚) -13- S96273 b7 — _ - _ .--. — - - -- - . 五、發明説明（） 11 ,' u Μ而超過面對偵測薄膜之一側之較厚錫箔。當蓋子層已 經裝在膠帶上時’必須小心’因爲較薄錫箔之突出端必須 位於偵測元件及蓋子層之較厚錫箔之間。爲了將仍暴露之 黏膠錫箔區域蓋住，此等以1 7 5 U Ν厚MELINEX錫箔蓋 住’但未蓋住功能區域。 以此方式獲得之测試元件有一 1 5 Μ Μ長，2 Μ Μ寬 及Ο.1ΜΜ高之毛細管通道。此通道可吸取高達3UL 之抽樣液體。偵測薄膜之3 Μ Μ X 2 Μ Μ之面積由抽樣濕 潤。 I ' 例2 藉自例1之測試元件之助測量血葡萄醣之測量 自例1之測試元件之抽樣施加側加上一滴抽樣液體。 测試元件之毛細管在二秒內自動添加抽樣。如葡萄醣出現 在抽樣中，在幾秒之後，偵測薄膜中可看出顏色之發展。 反應之末端點在3 0至3 5秒之後可以達到。所獲得之顏 色，不論以目視評估或以反射光度測定均與抽樣中之葡萄 醜濃度有關。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X2W公釐） -14-

Claims (1)

1. 396273 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 、， 1 . 一種裝置供吸取液體抽樣之抽樣以供分析元#2 用，其中之抽樣在毛細管主動通道（3 )中自抽樣站g @ 至決定站、其中之毛細管主通道（3 )係主要由一載冑（ 1) ’ 一蓋子（7)及一位於第二蓋（I..)及5體（i ) 之間之中間層所形成，其中一缺〜口（ 5 )位於形成通道之 表面上，能在,形成抽樣施加開口（4)分析元;(牛之邊緣 作毛細液體輸送（3 )，俾形成抽.樣施—―加.-開口 ( 4 )之沏| 試元件邊緣之一側支至4部分不連續，一而缺口 X 5 )對面 之表面爲暴露’的。 2 .如申請專利範圍第1項之裝-，其中二個缺α位 於彼此相鄰位置。 3 ·如申請專利範圍第1項之裝置，其中之缺口在相 對娜彼此參差。 4 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中至少—個形 成能毛細液體輸送之通道內表面_之表面爲親水性。 5 ·如申請專利範圓第4項之裝置，其中在缺口對面 之暴露表面爲親水性。 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 6 ..如申請專利範圍第4項之裝置，其中之親水性|匕 係利用一親水材料或由一親水層在較少親水物〜質上塗層。 ,7 .如申請專利範圍第6項之裝置，其中，氧化纟呂之 =層用作親水化之用。 8 ·如申請專利範圍第1至7項之一.之裝置，藉該裝 置之助以吸取液體抽樣至一分柝元俾之方—法，其中之液體 抽樣在由缺口裂成之抽樣施加開口之邊緣與分析元件接觸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4坑格（210X297公釐） -15- 396273 g D8六、申請專利範圍，並由毛細管力量輸送進入能毛細液體輸送之通道中.。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 經濟部中央標準局貞工消費合作社印製 本紙張又度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210Χ297公釐） -16-