WO2016096317A2 - Halteeinrichtung, system und verfahren zur optischen auslesung eines teststreifens - Google Patents

Halteeinrichtung, system und verfahren zur optischen auslesung eines teststreifens Download PDF

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optical
test
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Thomas BRETTSCHNEIDER
Jochen Hoffmann
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Robert Bosch Gmbh
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    • G01N2021/7756—Sensor type
    • G01N2021/7759—Dipstick; Test strip

Definitions

  • the present invention relates to a holding device, system and method for optically reading a test strip, wherein the test strip comprises at least one test pad of absorbent material.
  • test strips or test strips are used with which a particular substance can be determined qualitatively or quantitatively. These were rapid tests based on the use of a generally rod-shaped carrier equipped with one or more absorbent pads. These test fields are impregnated with the reagents required for the detection reaction. By immersing the rod or the strip in the liquid to be examined, a color reaction takes place in the test fields, on the basis of which conclusions can be drawn on the concentration of each substance to be examined.
  • test sticks are widely used in medical diagnostics, with the study of urine playing a major role.
  • test strips From urine a variety of information about the concentration of certain classes of molecules can be read out, from which conclusions can be drawn on the condition of certain organs and bodily functions. For example, values for glucose, protein content, pH, ketones, nitrites, leucocytes, bilirubin, blood and urobilin are determined semiquantitatively on the basis of urine samples in order to obtain information on liver or kidney diseases, diabetes, Dehydration, inflammation or urinary tract infections. Another important application of test strips is
  • test strips are based on that in one or more
  • Test fields a color change depending on the substance to be detected takes place, which is optically detected. This color change can be evaluated with the eye, for example in comparison with reference patterns. However, it is also already known, the test strip with the done
  • the invention initially provides a holding device for receiving a
  • test strip wherein the test strip comprises at least one test field of absorbent material.
  • the holding device is provided for partially receiving the at least one test field.
  • Test strip is intended for optical reading, in particular for automated optical reading.
  • inventive test strip is intended for optical reading, in particular for automated optical reading.
  • Holding device for assigning at least one optical waveguide to at least a portion of the holding device is set up, wherein the one or more optical waveguides is / are provided as a means for coupling in of optical excitation radiation and / or for optical detection of scattered light (scattered radiation).
  • the at least one area may in this case comprise the entire holding device, so that in this embodiment the one or the
  • Optical fibers are associated with the holding device as a whole.
  • the holding device comprises a plurality of regions, wherein the optical waveguide or waveguides in this embodiment can be assigned to one or more individual regions, for example individual ones
  • this holding device is particularly suitable for remote reading of the test strip.
  • Holding device can be used in connection with incontinence articles, for example in conjunction with corresponding templates or
  • test field (s) will be wetted as the test field (s) are partially exposed in accordance with the invention.
  • the urine passes through capillary forces into the areas of the test fields which are enclosed in the holding device.
  • the color reaction taking place in the test fields can be determined via the associated color reaction
  • the optical waveguides may expediently be assigned in each case to a test field.
  • the readout can be carried out in particular by means of a remote reading, so that the holding device according to the invention is suitable, for example, for the monitoring of patients in a hospital or nursing home in a special way.
  • the use of the holding device according to the invention has the advantage that no targeted delivery of urine and / or no toilets are required.
  • the urine can be evaluated accordingly immediately after its possibly involuntary release.
  • the evaluation can be decentralized, discrete and, in particular, automated, as a result of which increased acceptance is achieved, in particular for incontinent persons.
  • monitoring (monitoring) of vital parameters can be carried out by means of test strips, in particular by means of urine test strips.
  • Urine test strip can be made directly in an incontinence article as soon as urine is released.
  • the holding device according to the invention expediently has a
  • the recess may in particular be an elongated recess which is adapted to conventional dimensions of a commercially available test strip.
  • the holding device preferably has one or more cavities located at the position (s) of the test field (s) of the test strip which is inserted into the holding device. These cavities are, so to speak, detection chambers. The optical excitation radiation is coupled into these detection chambers and the scattered radiation, which is a measure of the color change, detected. According to the invention, only part of the respective test field is received in the cavity. In a particularly preferred embodiment of
  • the cavity is set up so that for the partial recording (enclosure) of the test field, a fluid-tight enclosure within the
  • the liquid to be analyzed penetrates into the interior of the cavity exclusively via capillary forces within the test field, ie the absorbent material of the test field. Outside the test field, the cavity remains substantially filled with air. Only that in the cavity (detection chamber) projecting test field (measuring pad) sucks fully with the liquid to be analyzed. This is particularly beneficial since the
  • test fields are wetted sufficiently with the liquid to be analyzed, and on the other hand there is no possibly disturbing volume of liquid above the test field. This allows a particularly accurate measurement, since no light is absorbed and / or scattered by a superfluous volume of liquid and also the chemical reaction within the
  • Test field can not be falsified by an excess fluid volume.
  • a fluid-tight enclosure of the test field can be realized for example by a suitable dimensioning of the enclosure, so that there is a press fit between the enclosure and the test strip.
  • the contact areas between test strips and Enclosed with elastomers eg TPU - thermoplastic polyurethane, PDMS - polydimethylsiloxane, PU - polyurethane or similar
  • elastomers eg TPU - thermoplastic polyurethane, PDMS - polydimethylsiloxane, PU - polyurethane or similar
  • each cavity is assigned at least one optical waveguide.
  • each cavity is an optical waveguide for coupling optical
  • a common optical waveguide for the coupling of optical excitation radiation can be assigned for all test fields or cavities of a holding device.
  • a material is expediently embedded in the holding device, which for the distribution of
  • Suitable materials for this purpose are, for example, amorphous polymers such as e.g. PC (polycarbonate), COP (cyclo-olefin copolymers), PP (polypropylene), PMMA (polymethylmethacrylate), PE (polyethylene) or PET (polyethylene terephthalate), which are locally modified so that an incoming light beam is scattered and thus the light on the test fields (measuring pads) is passed.
  • PC polycarbonate
  • COP cyclo-olefin copolymers
  • PP polypropylene
  • PMMA polymethylmethacrylate
  • PE polyethylene
  • PET polyethylene terephthalate
  • the holding device comprises one or more mirror elements, which are provided for guiding coupled optical excitation radiation and / or for guiding scattered radiation. This can do that
  • Excitation light for example, be laterally coupled into a cavity or detection chamber of the holding device by appropriate arrangement of a mirror element. Also, the scattered light can be at appropriate
  • Arrangement of the mirror element are also optically detected laterally from an optical waveguide.
  • the material of the holding device is selected so that it is used for the
  • the mirror element can be produced for example by a suitable metal coating, for example with aluminum, titanium or chromium.
  • the coating can be applied by vapor deposition, sputtering, Atomic Layer Deposition (ALD) or Pulsed Laser Deposition (PLD) are generated.
  • ALD Atomic Layer Deposition
  • PLD Pulsed Laser Deposition
  • suitable boundary surfaces may be provided in the holding device, which generate a total reflection. This is achieved in particular by appropriate design of the illumination angle. In this case, can be dispensed with an additional coating with respect to a mirror element.
  • the arrangement of the optical waveguides and the interface is chosen so that the optical path for the known angle condition for total reflection is satisfied, wherein the
  • Refractive index of the material of the holding device for the corresponding wavelength should be considered.
  • the interface acts like a mirror without the need for a coating.
  • At least partially absorbing wavelengths This will be a
  • carbon black can be used.
  • carbon black can be used.
  • Holding device has the holding device between the test field of the male test strip, ie in particular in the region of the cavity, which is provided for receiving the test field, and an exit point of another
  • Optical waveguide on an interface which is designed so that only in the non-wetted state of the test field, a total reflection of the coupled
  • Excitation radiation occurs at the interface. This is achieved by appropriate arrangement angle of the or the optical waveguide and by appropriate choice of material of the holding device for the test strip, so that due to the resulting refractive indices total reflection of the coupled excitation radiation in the non-wetted or in the dry state of the
  • the coupled-in excitation light is therefore only reflected as scattered light when the test field is dry.
  • the reflected scattered light is arranged by a corresponding
  • Detection fiber detects so that it can be detected whether the test field is wetted or not.
  • This embodiment of the holding device can as
  • Liquid sensor can be used. If a wetting of the test field by leaked urine has taken place, this can be determined with this liquid sensor and a corresponding signal output, so that optionally the measurement of color change after a predetermined period of time after wetting can be started only, resulting in even more accurate and reproducible measurements possible are. For this
  • Fiber optic cables are not air-filled space. In principle, it is possible to use the same optical waveguides as for the readout of the test strip for this embodiment of a liquid sensor. For the design of the
  • Holding device it is advantageous to provide for the enclosure of the test fields cavities in the holding device, which are usually filled with air. Therefore, it is expedient to use separate optical waveguides for the described humidity sensor, which open in the immediate vicinity of the test fields, ie without an air-filled space in between.
  • the invention further comprises a corresponding arrangement itself as a liquid sensor, wherein such a liquid sensor can be used independently of the holding device according to the invention.
  • the invention further comprises a system for optically reading a
  • Test strip the system according to the invention described
  • Holding device and at least one optical waveguide as means for
  • Coupling of optical excitation radiation and / or optical detection of scattered radiation comprises.
  • Optical waveguide for the coupling of optical excitation radiation and at least one further optical waveguide for the optical detection of scattered radiation provided.
  • each test field can be assigned in each case one optical waveguide for the excitation and in each case one optical waveguide for the detection.
  • a common optical waveguide for the excitation for all test fields can be provided.
  • Optical waveguide is provided.
  • the excitation light and the detection light can be guided simultaneously via the line or it can be changed in time between excitation light source and optical detection device. This has the advantage that the number of required optical fibers is reduced.
  • the system according to the invention comprises a
  • the evaluation device comprises at least one
  • Holder for receiving the at least one optical waveguide or for holding the one or more optical waveguides and at least one
  • Excitation light source and at least one optical detection device.
  • the evaluation device is in particular a separate one
  • the evaluation can be attached to a belt or elsewhere on the body of the person concerned, for example. If a plurality of optical waveguides are provided, these can be suitably bundled.
  • the holder for the optical waveguides can be conventional receiving holders with coupling systems known per se, for example, magnetic or mechanical clamps for
  • Fixing the optical waveguide may be provided.
  • a reversible attachment of the optical waveguide to the evaluation device is provided to allow replacement or replacement of the optical waveguide.
  • an LED light-emitting diode
  • an OLED organic light-emitting diode
  • the detection unit can be, for example, a CCD camera based on the use of CCD sensors (Charged-Coupled Device) or a CMOS camera based on the use of complementary metal-oxide semiconductors
  • the excitation light source and the detection unit are preferably provided with a scratch-resistant and transparent protective layer, for example with chemically toughened aluminosilicate glasses. This has the particular advantage that the evaluation device is very resistant and robust, so that it can be used several times.
  • the evaluation device is equipped with at least one wireless communication interface, for example with a Bluetooth interface or a WLAN interface (Wireless Local Area Network).
  • a wireless communication interface for example with a Bluetooth interface or a WLAN interface (Wireless Local Area Network).
  • the detected signals to an external device, such as a personal computer or For example, to a smartphone, forwarded and where appropriate further evaluated.
  • an external device such as a personal computer or For example, to a smartphone
  • the data can be fed directly into a central system, for example into a
  • the evaluation device has a device for supplying energy, for example a battery or an accumulator or, for example, a nanogenerator (energy harvester).
  • a device for supplying energy for example a battery or an accumulator or, for example, a nanogenerator (energy harvester).
  • inventive system of an external power supply independently, so that, for example, no further wiring of the evaluation device for a power supply is required.
  • system according to the invention may further comprise at least one additional sensor, for example one
  • This additional sensor (s) may be part of the evaluation device or part of the holding device for the
  • Sensor technology within the system according to the invention has the advantage that further vital parameters, for example the body temperature, can be detected.
  • Other parameters such as information about
  • Movement acceleration sensor or yaw rate sensor
  • vocalizations sound wave sensor
  • pulse and / or heart rate and / or the respiratory rate can be recorded and taken into account in the monitoring and, if necessary, treatment of the patient. Even falls or other movements of the person can be monitored remotely.
  • an additional sensor allows not only the reading of biological vital parameters, which are detected by means of the test strip, but also the monitoring of additional physical vital parameters.
  • Moisture sensor in the context of the system according to the invention can be checked whether the used incontinence article with liquid is filled.
  • the used incontinence article with liquid is filled.
  • the invention further comprises the described evaluation device as such, which is suitable for the evaluation of the described holding device for the test strip.
  • Such an evaluation device can be used, for example, for various holding devices which have different dimensions. It can, for example, different
  • Holding devices for different test strips are kept, the respective holding devices are each adapted to the dimensions of certain test strips and the positioning of the test fields.
  • Evaluation device is universally applicable for the various holding devices.
  • the invention further includes the use of the described
  • Holding device in an incontinence article for example in a diaper, an original or a bed protection pad. Furthermore, the invention comprises such an incontinence article, which is used for insertion of the described
  • Holding device is set up.
  • Velcro or the like may be provided to receive the holding device according to the invention with a test strip. This should be
  • the invention comprises a method for the optical reading of a
  • test strip In this method, the test strip is first inserted into a holding device according to the invention.
  • the holding device with the test strip used is used in conjunction with an incontinence article, wherein the holding device is inserted with the test strip, for example in a diaper or in bed pad. If this diaper or this Bed pad is used by a person, the test strip is wetted with an involuntary release of urine with liquid. Once this is done, the optical readout of the test strip can be done in the manner described above.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a holding device according to the invention with test strips
  • FIG. 2 is a sectional view of a holding device according to the invention with test strips and evaluation device;
  • FIG. 3 is a sectional view of a holding device according to the invention with test strips
  • FIG. 4 shows a schematic view of a holding device according to the invention with test strips and liquid
  • FIG. 5 sectional view of another embodiment of a
  • FIG. 6 is a sectional view of another embodiment of a
  • FIG. 7 sectional view of a liquid sensor according to the invention.
  • Fig. 1 shows a schematic view of an inventive
  • Test strip 1 has a plurality of test fields 2.
  • the test fields 2 are made of absorbent material and are impregnated with reagents that allow detection of certain substances in a liquid to be analyzed by a color change.
  • Retaining device 10 is equipped with a recess not shown here for receiving the test strip 1.
  • the recess is designed so that only a part of the individual test fields 2 is enclosed within the holding device 10. In this illustration, this is the area of the test fields 2 that lies below the line B-B. The lying above the line B-B part of the test fields 2 is exposed and can absorb a wetting liquid. As soon as the test fields 2 come into contact with liquid, the liquid is transported capillary within the test fields 2 and reaches the lower, enclosed area of the holding device 10. There is one for each test field 2
  • Cavity 1 1 as a detection chamber. Each cavity 1 1 is assigned an excitation optical waveguide 12 and an optical detection optical waveguide 13 in this embodiment. As soon as the test field 2 is wetted or saturated with liquid, a color change reaction starts due to the impregnation of the test fields 2 with corresponding chemical reagents. The color change of
  • Test fields 2 within the holding device 10 is optically detected by the test fields 2 are illuminated via the excitation optical waveguide 12.
  • the lighting can be broadband or with a wavelength range that is specific or suitable for the respective color change.
  • the light scattered or reflected on the test fields 2 is detected using the
  • Detektionslichtwellenleiter 13 recorded and can be evaluated. In this way, the measurement parameters of the test strip 1 can be read in particular remotely.
  • the material of the holding device 10 is preferably absorbing for the wavelengths used to a
  • Suitable materials for the holding device 10 are in particular thermoplastics, for example PC (polycarbonates), PP (polypropylene), PE (polyethylene), PMMA
  • thermosets or glasses Polymethyl methacrylate, COP (cyclo-olefin copolymers), COC (cyclo-olefin copolymers), PEEK (polyether-ether ketones), thermosets or glasses.
  • COP cyclo-olefin copolymers
  • COC cyclo-olefin copolymers
  • PEEK polyether-ether ketones
  • thermosets or glasses Depending on the material and wavelengths used in the optical readout, it may be necessary to prefer a coloring of the materials to
  • Fig. 2 illustrates the inventive system 100, wherein in the upper part of
  • FIG. 1 Figure a section of the holding device 10 shown in FIG. 1 along the line A-A is shown. In the lower part of the figure, a section through an evaluation device 20 is shown.
  • Evaluation device 20 are connected to each other by a plurality of optical waveguides 12, 13.
  • Detektionsloiswellenleiter 13 terminate on the one side in the cavities 1 1 of the holding device 10.
  • the other end of the optical waveguides 12, 13 is fixed in the holder 21 of the evaluation device 20.
  • the holder 21 can be a conventional receiving holder, in which the optical waveguides 12, 13 are connected reversibly with coupling means known per se.
  • Optical waveguides 12, 13 may be combined in a bundle 30.
  • the evaluation device 20 furthermore contains an excitation light source 22, for example an LED or OLED, and a detection device 23, for example a CCD or CMOS camera.
  • Evaluation device 20 are expediently embedded in a scratch-resistant and transparent protective layer or may be coated therewith. Thus, the evaluation device 20 is suitable for repeated use.
  • the holding device 10 for the test strip can be designed as a disposable article.
  • the optical waveguides 12, 13 are expediently provided for multiple use. You can put in appropriate holders of the
  • Holding device 10 are inserted, for example by means of a plug connection.
  • thermoplastics thermosets or glasses already mentioned above.
  • Material of the evaluation device 20 are, for example, metallic or ceramic materials.
  • the dimensions of the holding device 10 for the test strip are expediently to the dimensions of
  • the lateral dimensions of the evaluation device can, for example, in a range between 10 x 10 mm 2 to 200 x 200 mm 2 move, preferably 40 x 40 mm 2 to 100 x 100 mm 2 .
  • the length of the waveguide may for example be between 1 cm to 200 cm, preferably between 5 cm to 20 cm.
  • the volume of the cavities or detection chambers 1 1 may for example be between 1 ⁇ to 500 ⁇ , preferably between 30 ⁇ to 100 ⁇ .
  • the required structures in the holding device 10 for the test strip and in the evaluation device 20 can be produced for example by milling, injection molding, hot stamping, laser structuring or by additive manufacturing methods such as 3D printing. These methods are particularly suitable for a production of the holding device 10 and the
  • Evaluation device 20 based on polymer substrates.
  • the evaluation device 20 contains an additional sensor system 24, for example an acceleration sensor and / or a temperature sensor and / or a moisture sensor and / or an electronic nose, ie a technical system for detecting odors, and / or one Rate of rotation sensor and / or a sound wave sensor for recording further vital parameters.
  • the evaluation device 20 can be set up as a portable readout unit. For a remote reading is the
  • Evaluation device 20 equipped with a wireless communication interface (not shown).
  • the evaluation device may further include, for example, a battery, an accumulator or an energy harvester for the
  • FIG. 3 is a sectional view of the holding device 10 according to the invention along the section line B-B from FIG. 1 with the test strip 1 inserted in the holding device 10 and the test fields 2.
  • the sections of the test fields 2 lying within the cavities not visible here are on the
  • FIG. 4 illustrates this state after wetting, wherein the liquid 5, for example urine, passes into the cavities 11 only through capillary forces within the test fields 2.
  • the areas of the test fields 2, the only are wetted by capillary forces are indicated schematically by dashed lines.
  • Fig. 5 illustrates a further preferred embodiment of
  • the holding device 60 for a test strip 1 with test fields 2.
  • the cavities 61 of the holding device 60 are each assigned an optical waveguide 63 for the detection of scattered radiation.
  • an optical waveguide 62 is provided for coupling optical excitation radiation in this embodiment.
  • an embedded material 64 which extends below the cavities 61, the coupled-in light is uniformly distributed on the cavities 61, so that only one optical waveguide 62 is required for the excitation radiation.
  • FIG. 6 illustrates another example of a preferred embodiment of a holding device 70 according to the invention for a test strip 1 with test fields 2.
  • Each test field 2 is located in the region of a cavity 71
  • each cavity 71 is associated with a mirror element 74. Due to the arrangement angle of the mirror elements 74 (for example between 40 ° and 50 ° with respect to the test fields), the excitation light of the optical waveguide 72 can be laterally coupled into the cavities 71 and redirected by the mirror elements 74 frontally onto the test fields. The scattered light can also be arranged laterally by the mirror elements 74
  • Detektionslichtwellenleiter 73 are redirected.
  • the material of the holding device 70 is transparent to the wavelengths used.
  • the mirror elements 74 can be produced by a coating, for example a metallic coating.
  • a suitable illumination angle can be used, which causes a total reflection at the surface which in FIG.
  • FIG. 7 illustrates a liquid sensor 80 which can be used, for example, in combination with the system 100 according to the invention or independently thereof.
  • the liquid sensor 80 is suitable for detecting whether liquid is present in a test field 2 of a test strip 1 or not.
  • the liquid sensor 80 is equipped with an optical waveguide 82 for coupling optical excitation radiation and an optical waveguide 83 for detecting scattered radiation.
  • an interface 84 which represents a phase transition between the material of the liquid sensor 80, for example polycarbonate, and the test field 2 of the test strip 1.
  • Detektionslichtwellenleiters 83 is chosen so that, together with the refractive indices for the material of the liquid sensor 80 and the wetting liquid according to the Snell's law a total reflection at the interface 84 only takes place when the test field 2 is not wetted. That is, light is reflected from the excitation optical waveguide 82 into the detection optical waveguide 83 only when the test field 2 is dry.
  • This can for example be realized so that in a liquid sensor made of polycarbonate, the angle of the excitation optical waveguide 82, for example, between 34 ° and 42 ° with respect to the angle of incidence is.
  • the liquid sensor 80 may for example be part of the
  • a liquid sensor 80 can also be used for other applications.
  • a cavity 81 is furthermore provided in the region of the test field 2.
  • the cavity 81 is part of the further, not shown in detail structures for the optical readout of the test field, which is explained in more detail above.

Abstract

Eine Halteeinrichtung (10) und ein die Halteeinrichtung (10) umfassendes System (100) sindzur optischen Auslesung eines Teststreifens (1) mit wenigstens einem Testfeld (2) aus saugfähigem Material vorgesehen. Die Halteeinrichtung (10) ist zur teilweisen Aufnahme des wenigstens einen Testfeldes (2) des Teststreifens (1) eingerichtet. Weiterhin umfasst das System (100) wenigstens einen Lichtwellenleiter (12,13) als Mittel zur Einkopplung von optischer Anregungsstrahlung und/oder zur optischen Detektion von gestreuter Strahlung, sodass mit diesen Strukturen Farbumschläge in den Testfeldern (2) ausgelesen werden können.

Description

Beschreibung
Titel
Halteeinrichtung, System und Verfahren zur optischen Auslesung eines
Teststreifens
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halteeinrichtung, ein System und ein Verfahren zur optischen Auslesung eines Teststreifens, wobei der Teststreifen wenigstens ein Testfeld aus saugfähigem Material umfasst.
Stand der Technik
In vielen Bereichen werden sogenannte Teststreifen oder Teststäbchen eingesetzt, mit denen eine bestimmte Substanz qualitativ oder quantitativ bestimmt werden kann. Es handelte sich hierbei um Schnelltests, die auf der Verwendung eines in der Regel stäbchenförmigen Trägers basieren, der mit einem oder mehreren Testfeldern (Messpads) aus saugfähigem Material ausgestattet ist. Diese Testfelder sind mit den für die Nachweisreaktion erforderlichen Reagenzien imprägniert. Durch Eintauchen des Stäbchens oder des Streifens in die zu untersuchende Flüssigkeit findet eine Farbreaktion in den Testfeldern statt, anhand derer Rückschlüsse auf die Konzentration der jeweils zu untersuchenden Substanz gezogen werden können. Derartige Teststäbchen werden vielfach in der medizinischen Diagnostik eingesetzt, wobei vor allem die Untersuchung von Urin eine große Rolle spielt.
Aus Urin können vielfältige Informationen über die Konzentration von bestimmten Molekülklassen herausgelesen werden, wobei daraus Rückschlüsse auf den Zustand bestimmter Organe und Körperfunktionen gezogen werden können. Beispielsweise werden anhand von Urinproben Werte für Glukose, Proteingehalt, pH-Wert, Ketone, Nitrite, Leukozyten, Bilirubin, Blut und Urobilin semiquantitativ bestimmt, um hieraus Aussagen zu Leber- oder Nierenerkrankungen, Diabetes, Dehydrierung, Entzündungen oder Harnwegsinfektionen ableiten zu können. Ein anderes wichtiges Anwendungsgebiet von Teststreifen sind
Schwangerschaftstests, wobei mit einem Teststreifen ein immunologischer Nachweis eines Schwangerschaftserhaltenden Hormons nachgewiesen wird.
In der Regel beruhen Teststreifen darauf, dass in einem oder mehreren
Testfeldern ein Farbumschlag in Abhängigkeit von der nachzuweisenden Substanz stattfindet, der optisch detektiert wird. Dieser Farbumschlag kann mit dem Auge, beispielsweise im Vergleich mit Referenzmustern, ausgewertet werden. Es ist jedoch auch bereits bekannt, den Teststreifen mit dem erfolgten
Farbumschlag in ein optisches Auswertegerät einzuführen, um eine objektive und gegebenenfalls quantifizierte Auswertung zu ermöglichen.
Offenbarung der Erfindung Vorteile der Erfindung
Die Erfindung stellt zunächst eine Halteeinrichtung zur Aufnahme eines
Teststreifens bereit, wobei der Teststreifen wenigstens ein Testfeld aus saugfähigem Material umfasst. Erfindungsgemäß ist die Halteeinrichtung zur teilweisen Aufnahme des wenigstens einen Testfeldes vorgesehen. Der
Teststreifen ist zur optischen Auslesung vorgesehen, insbesondere zur automatisierten optischen Auslesung. Dabei ist die erfindungsgemäße
Halteeinrichtung zur Zuordnung von wenigstens einem Lichtwellenleiter zu wenigstens einem Bereich der Halteeinrichtung eingerichtet, wobei der oder die Lichtwellenleiter als Mittel zur Einkopplung von optischer Anregungsstrahlung und/oder zur optischen Detektion von Streulicht (gestreuter Strahlung) vorgesehen ist/sind. Der wenigstens eine Bereich kann dabei die gesamte Halteeinrichtung umfassen, sodass in dieser Ausgestaltung der oder die
Lichtwellenleiter insgesamt der Halteeinrichtung zugeordnet sind. In einer anderen Ausgestaltung umfasst die Halteeinrichtung mehrere Bereiche, wobei der oder die Lichtwellenleiter in dieser Ausgestaltung einem oder mehreren einzelnen Bereichen zugeordnet sein können, beispielsweise einzelnen
Bereichen, die zur Aufnahme eines Testfeldes dienen. Mit dieser Halteeinrichtung können Farbänderungen in dem oder den
Testfeld(ern) des Teststreifens erfasst werden, wobei diese Halteeinrichtung insbesondere für eine Fernauslesung des Teststreifens geeignet ist. Die
Halteeinrichtung kann im Zusammenhang mit Inkontinenzartikeln verwendet werden, beispielsweise in Verbindung mit entsprechenden Vorlagen oder
Windeln oder Bettschutzauflagen oder Ähnlichem. Sobald Urin freigesetzt wird, wird das oder werden die Testfeld/er benetzt, da das oder die Testfeld/er erfindungsgemäß zum Teil freiliegen. Der Urin gelangt über Kapillarkräfte in die Bereiche der Testfelder, die in der Halteeinrichtung eingeschlossen sind. Die in den Testfeldern stattfindende Farbreaktion kann über die zugeordneten
Lichtwellenleiter erfasst und damit das Ergebnis des Messstreifens ausgelesen werden. Hierbei können die Lichtwellenleiter zweckmäßigerweise jeweils einem Testfeld zugeordnet sein. Die Auslesung kann insbesondere mittels einer Fernauslesung erfolgen, so dass die erfindungsgemäße Halteeinrichtung beispielsweise für die Überwachung von Patienten in einem Krankenhaus oder in einem Pflegeheim in besonderer Weise geeignet ist.
Im Vergleich mit der herkömmlichen Auswertung von Teststreifen hat die Verwendung der erfindungsgemäßen Halteeinrichtung den Vorteil, dass keine gezielte Abgabe von Urin und/oder kein Toilettengang erforderlich sind. Bei
Verwendung der erfindungsgemäßen Halteeinrichtung beispielsweise im
Zusammenhang mit einem Inkontinenzartikel kann der Urin direkt nach seiner möglicherweise unwillkürlichen Freisetzung entsprechend ausgewertet werden. Hierbei kann die Auswertung dezentral, diskret und insbesondere auch automatisiert erfolgen, wodurch insbesondere für inkontinente Personen eine erhöhte Akzeptanz erreicht wird.
Allgemein kann mittels Teststreifen, insbesondere mittels Urinteststreifen, eine Überwachung (Monitoring) von Vitalparametern vorgenommen werden.
Insbesondere Säuglinge oder Babys und gegebenenfalls ältere Personen benötigen häufig eine Überwachung ihrer Vitalparameter, wobei diese
Personengruppen unter Umständen gleichzeitig auf einen Inkontinenzartikel angewiesen sind. Die willkürliche Freisetzung von Urin, der für einen
Urinteststreifen herkömmlicherweise benötigt wird, ist insbesondere in diesen Fällen schwierig oder nicht möglich. Mithilfe der erfindungsgemäßen Halteeinrichtung wird dieses Problem gelöst, da die Auslesung eines
Urinteststreifens direkt in einem Inkontinenzartikel vorgenommen werden kann, sobald Urin freigesetzt wird.
Die erfindungsgemäße Halteeinrichtung weist zweckmäßigerweise eine
Aussparung auf, die zur Aufnahme des Teststreifens vorgesehen ist. Bei der Aussparung kann es sich insbesondere um eine längliche Aussparung handeln, die an übliche Dimensionen eines kommerziell erhältlichen Teststreifens angepasst ist. Weiterhin weist die Halteeinrichtung vorzugsweise ein oder mehrere Kavitäten auf, die sich an der/n Position/en des oder der Testfeldes/r des Teststreifens, der in die Halteeinrichtung eingesetzt wird, befindet/n. Bei diesen Kavitäten handelt es sich gewissermaßen um Detektionskammern. In diese Detektionskammern wird die optische Anregungsstrahlung eingekoppelt und die gestreute Strahlung, die ein Maß für die Farbänderung ist, detektiert. Erfindungsgemäß wird nur ein Teil des jeweiligen Testfeldes in der Kavität aufgenommen. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der
Halteeinrichtung ist die Kavität so eingerichtet, dass für die teilweise Aufnahme (Einfassung) des Testfeldes ein fluiddichter Einschluss innerhalb der
Halteeinrichtung vorgesehen ist. Hierbei dringt die zu analysierende Flüssigkeit ausschließlich über Kapillarkräfte innerhalb des Testfeldes, also des saugfähigen Materials des Testfeldes, in das Innere der Kavität ein. Außerhalb des Testfeldes bleibt die Kavität dabei im Wesentlichen mit Luft gefüllt. Lediglich dass in die Kavität (Detektionskammer) hineinragende Testfeld (Messpad) saugt sich mit der zu analysierenden Flüssigkeit voll. Dies ist besonders vorteilhaft, da die
Testfelder zum einen ausreichend mit der zu analysierenden Flüssigkeit benetzt werden, und zum anderen kein unter Umständen störendes Flüssigkeitsvolumen über dem Testfeld steht. Hierdurch wird eine besonders genaue Messung ermöglicht, da kein Licht von einem überflüssigen Flüssigkeitsvolumen absorbiert und/oder gestreut wird und auch die chemische Reaktion innerhalb des
Testfeldes nicht durch ein überschüssiges Flüssigkeitsvolumen verfälscht werden kann. Ein fluiddichter Einschluss des Testfeldes kann beispielsweise durch eine geeignete Dimensionierung der Einfassung realisiert werden, so dass eine Presspassung zwischen der Einfassung und dem Teststreifen vorliegt. Alternativ oder zusätzlich können die Kontaktbereiche zwischen Teststreifen und Einfassung mit Elastomeren (z.B. TPU - thermoplastisches Polyurethan, PDMS - Polydimethylsiloxan, PU - Polyurethan oder Vergleichbares) beschichtet sein.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Halteeinrichtung ist jeder Kavität wenigstens ein Lichtwellenleiter zugeordnet. Vorzugsweise sind jeder Kavität ein Lichtwellenleiter zur Einkopplung von optischer
Anregungsstrahlung und ein weiterer Lichtwellenleiter zur optischen Detektion der gestreuten Strahlung zugeordnet. Es sind jedoch auch andere
Ausgestaltungen möglich. Beispielsweise kann für alle Testfelder bzw. Kavitäten einer Halteeinrichtung ein gemeinsamer Lichtwellenleiter für die Einkopplung von optischer Anregungsstrahlung zugeordnet sein. Hierbei ist zweckmäßigerweise in die Halteeinrichtung ein Material eingebettet, das zur Verteilung von
eingekoppelter optischer Anregungsstrahlung geeignet ist. Geeignete Materialien hierfür sind beispielsweise amorphe Polymere wie z.B. PC (Polycarbonat), COP (Cyclo-Olefin-Copolymere), PP (Polypropylen), PMMA (Polymethylmethacrylat), PE (Polyethylen) oder PET (Polyethylenterephthalat), die lokal so modifiziert sind, dass ein eingeleiteter Lichtstrahl gestreut und somit das Licht auf die Testfelder (Messpads) geleitet wird. Der Vorteil hierbei ist, dass weniger optische Lichtwellenleiter für die Einkopplung der optischen Anregungsstrahlung benötigt werden. Dies erlaubt eine einfachere Ausgestaltung und kleinere Bauweise der erfindungsgemäßen Halteeinrichtung.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Halteeinrichtung umfasst die Halteeinrichtung ein oder mehrere Spiegelelemente, die zur Führung von eingekoppelter optischer Anregungsstrahlung und/oder zur Führung von gestreuter Strahlung vorgesehen sind. Hierdurch kann das
Anregungslicht beispielsweise seitlich in eine Kavität oder Detektionskammer der Halteeinrichtung durch entsprechende Anordnung eines Spiegelelements eingekoppelt werden. Auch das gestreute Licht kann bei entsprechender
Anordnung des Spiegelelements ebenfalls seitlich von einem Lichtwellenleiter optisch detektiert werden. Zweckmäßigerweise wird in dieser Ausgestaltung das Material der Halteeinrichtung so gewählt, dass es für die verwendeten
Wellenlängen durchlässig ist. Das Spiegelelement kann beispielsweise durch eine geeignete Metallbeschichtung, beispielsweise mit Aluminium, Titan oder Chrom, erzeugt werden. Die Beschichtung kann mittels Bedampfen, Sputtern, Atomic Layer Deposition (ALD) oder Pulsed Laser Deposition (PLD) erzeugt werden. Der Vorteil bei dieser Ausgestaltung ist, dass bei entsprechender Anordnung und Orientierung der Spiegelelemente der oder die Lichtwellenleiter parallel zur Längserstreckung der Halteeinrichtung geführt werden können.
Hierdurch ergibt sich nur ein geringer Biegeradius der Lichtwellenleiter. Weiterhin können die lateralen Abmessungen der Halteeinrichtung hierbei reduziert werden.
Alternativ zur Anordnung von Spiegelelementen können geeignete Grenzflächen in der Halteeinrichtung vorgesehen sein, die eine Totalreflexion erzeugen. Dies wird insbesondere durch entsprechende Gestaltung der Beleuchtungswinkel erreicht. In diesem Fall kann auf eine zusätzliche Beschichtung im Hinblick auf ein Spiegelelement verzichtet werden. Insbesondere wird die Anordnung der Lichtwellenleiter und der Grenzfläche so gewählt, dass für den optischen Pfad die an sich bekannte Winkelbedingung für eine Totalreflexion erfüllt ist, wobei der
Brechungsindex des Materials der Halteeinrichtung für die entsprechende Wellenlänge berücksichtigt werden sollte. In diesem Fall wirkt die Grenzfläche wie ein Spiegel, ohne dass eine Beschichtung erforderlich ist. Vorzugsweise ist das Material der Halteeinrichtung für die genutzten
Wellenlängen zumindest teilweise absorbierend. Hierdurch wird eine
Hintergrundstrahlung während der Auswertung durch eine Beugung, Brechung oder Reflexion oder Eigenfluoreszenz vermieden, so dass eine genauere Messung möglich ist. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn die Halteeinrichtung so ausgeführt ist, dass die Lichtwellenleiter in unmittelbarer Nähe der Testfelder enden und kein Licht durch das Material der Halteeinrichtung geführt werden muss. Typische Wellenlängen für die optische Auslesung des Teststreifens liegen im sichtbaren Spektrum, insbesondere zwischen etwa 400 bis etwa 800 nm. Viele Polymere sind in diesem Bereich in ihrer reinen Form transparent. Absorbierende Eigenschaften des Materials bei diesen Wellenlängen können beispielsweise durch Zugabe von Farbstoffen oder Pigmenten zu dem jeweiligen Material erreicht werden, beispielsweise können entsprechende Substanzen vor einer Formgebung der Materialen zugegeben werden. Für eine breitbandige Absorption im sichtbaren Bereich kann
beispielsweise Ruß eingesetzt werden. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Halteeinrichtung weist die Halteeinrichtung zwischen dem Testfeld des aufzunehmenden Teststreifens, also insbesondere im Bereich der Kavität, die zur Aufnahme des Testfeldes vorgesehen ist, und einer Austrittsstelle eines weiteren
Lichtwellenleiters eine Grenzfläche auf, die so ausgestaltet ist, dass nur im nicht- benetzten Zustand des Testfeldes eine Totalreflexion der eingekoppelten
Anregungsstrahlung an der Grenzfläche auftritt. Dies wird durch entsprechende Anordnungswinkel der oder des Lichtwellenleiters und durch entsprechende Materialwahl der Halteeinrichtung für den Teststreifen erreicht, so dass infolge der resultierenden Brechungsindizes eine Totalreflexion der eingekoppelten Anregungsstrahlung im nicht-benetzten bzw. im trockenen Zustand des
Testfeldes eintritt. In dieser Ausgestaltung wird das eingekoppelte Anregungslicht also nur dann als Streulicht reflektiert, wenn das Testfeld trocken ist. Das reflektierte Streulicht wird von einem entsprechend angeordneten
Detektionslichtwellenleiter erfasst, sodass erkannt werden kann, ob das Testfeld benetzt ist oder nicht. Diese Ausgestaltung der Halteeinrichtung kann als
Flüssigkeitssensor genutzt werden. Wenn eine Benetzung des Testfeldes durch ausgetretenen Urin stattgefunden hat, kann dies mit diesem Flüssigkeitssensor festgestellt werden und ein entsprechendes Signal ausgegeben werden, so dass gegebenenfalls die Messung des Farbumschlags nach einem vorgebbaren Zeitraum nach der Benetzung erst gestartet werden kann, wodurch noch genauere und reproduzierbarere Messungen möglich sind. Für dieses
Detektionsprinzip ist es erforderlich, dass an der Grenzfläche eine Änderung des Brechungsindex erfolgt. Daher sollte sich zwischen dem Testfeld und den
Lichtwellenleitern kein luftgefüllter Raum befinden. Prinzipiell ist es möglich, für diese Ausgestaltung eines Flüssigkeitssensors dieselben Lichtwellenleiter wie für die Auslesung des Teststreifens einzusetzen. Für die Ausgestaltung der
Halteeinrichtung ist es jedoch vorteilhaft, für die Einfassung der Testfelder Kavitäten in der Halteeinrichtung vorzusehen, die in der Regel mit Luft gefüllt sind. Daher ist es zweckmäßig, für den beschriebenen Feuchtigkeitssensor separate Lichtwellenleiter einzusetzen, die in unmittelbarer Nähe der Testfelder, also ohne einen dazwischen liegenden luftgefüllten Raum, münden. Neben der Verwendung einer solchen Anordnung als Flüssigkeitssensor innerhalb der erfindungsgemäßen Halteeinrichtung umfasst die Erfindung darüber hinaus eine entsprechende Anordnung selbst als Flüssigkeitssensor, wobei ein solcher Flüssigkeitssensor unabhängig von der erfindungsgemäßen Halteeinrichtung verwendet werden kann. Die Erfindung umfasst weiterhin ein System zur optischen Auslesung eines
Teststreifens, wobei das System die beschriebene erfindungsgemäße
Halteeinrichtung und wenigstens einen Lichtwellenleiter als Mittel zur
Einkopplung von optischer Anregungsstrahlung und/oder zur optischen Detektion von gestreuter Strahlung umfasst. Bezüglich weiterer Merkmale des Systems und insbesondere der Halteeinrichtung wird auf die obige Beschreibung verwiesen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Systems ist wenigstens ein
Lichtwellenleiter für die Einkopplung von optischer Anregungsstrahlung und wenigstens ein weiterer Lichtwellenleiter für die optische Detektion von gestreuter Strahlung vorgesehen. Hierbei können jedem Testfeld jeweils ein Lichtwellenleiter für die Anregung und jeweils ein Lichtwellenleiter für die Detektion zugeordnet sein. In anderen Ausgestaltungen kann ein gemeinsamer Lichtwellenleiter für die Anregung für alle Testfelder vorgesehen sein. In einer alternativen Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass anstatt getrennter
Lichtwellenleiter für die Einkopplung der optischen Anregungsstrahlung und für die optische Detektion der gestreuten Strahlung ein gemeinsamer
Lichtwellenleiter vorgesehen ist. In dem gemeinsamen Lichtwellenleiter können beispielsweise das Anregungslicht und das Detektionslicht gleichzeitig über die Leitung geführt werden oder es kann zeitlich zwischen Anregungslichtquelle und optischer Detektionseinrichtung gewechselt werden. Dies hat den Vorteil, dass die Anzahl der erforderlichen Lichtwellenleiter reduziert wird.
Zweckmäßigerweise umfasst das erfindungsgemäße System eine
Auswerteeinrichtung. Die Auswerteeinrichtung umfasst wenigstens eine
Halterung zur Aufnahme des wenigstens einen Lichtwellenleiters bzw. zur Halterung des oder der Lichtwellenleiter und wenigstens eine
Anregungslichtquelle und wenigstens eine optische Detektionseinrichtung. Bei der Auswerteeinrichtung handelt es sich insbesondere um eine separate
Einrichtung, die nur über die Lichtwellenleiter mit der Halteeinrichtung, die zur Aufnahme des Teststreifens vorgesehen ist, verbunden ist. Die Einkopplung der Anregungsstrahlung und die Detektion des gestreuten Lichts erfolgt mittels dieser Auswerteeinrichtung. Wenn die Halteeinrichtung für den Teststreifen
beispielsweise in einer Windel oder in einem vergleichbaren Inkontinenzartikel eingelegt ist, kann die Auswerteeinrichtung beispielsweise an einem Gürtel oder an anderer Stelle am Körper der betreffenden Person befestigt sein. Wenn mehrere Lichtwellenleiter vorgesehen sind, können diese zweckmäßigerweise gebündelt werden. Bei der Halterung für die Lichtwellenleiter kann es sich um übliche Aufnahmehalterungen mit an sich bekannten Kopplungssystemen handeln, beispielsweise können magnetische oder mechanische Klammern zur
Befestigung der Lichtwellenleiter vorgesehen sein. Vorzugsweise ist eine reversible Befestigung der Lichtwellenleiter an der Auswerteeinrichtung vorgesehen, um einen Austausch oder ein Wechseln der Lichtwellenleiter zu ermöglichen.
Als Anregungslichtquelle innerhalb der Auswerteeinrichtung kann beispielsweise eine LED (Light-Emitting Diode - Leuchtdiode) oder eine OLED (Organic Light- Emitting Diode) vorgesehen sein. Bei der Detektionseinheit kann es sich beispielsweise um eine CCD-Kamera, die auf der Verwendung von CCD- Sensoren (Charged-Coupled Device) basiert, oder um eine CMOS-Kamera, die auf der Verwendung von sich ergänzenden Metalloxid-Halbleitern
(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) beruht, handeln. Diese Bauteile können in kleinen Dimensionen realisiert werden, so dass sie sich für die
Verwendung im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen System in besonderer Weise eignen. Vorzugsweise werden die Anregungslichtquelle und die Detektionseinheit mit einer kratzfesten und transparenten Schutzschicht versehen, beispielsweise mit chemisch vorgespanntem Alumosilikatgläsern. Dies hat den besonderen Vorteil, dass die Auswerteeinrichtung sehr widerstandsfähig und robust ist, so dass sie mehrfach verwendet werden kann.
Vorzugsweise ist die Auswerteeinrichtung mit wenigstens einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle ausgestattet, beispielsweise mit einer Bluetooth- Schnittstelle oder einer WLAN-Schnittstelle (Wireless Local Area Network).
Durch eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle können die detektierten Signale an ein externes Gerät, beispielsweise einen Personal-Computer oder beispielsweise an ein Smartphone, weitergeleitet und dort gegebenenfalls weitergehend ausgewertet werden. Alternativ oder zusätzlich können die Daten direkt in ein zentrales System eingespeist werden, beispielsweise in eine
Patientendatenbank eines Krankenhauses oder eines Pflegeheims.
In bevorzugter Weise ist es vorgesehen, dass die Auswerteeinrichtung eine Einrichtung zur Energieversorgung aufweist, beispielsweise eine Batterie oder einen Akkumulator oder beispielsweise einen Nanogenerator (Energy Harvester). Hierdurch sind die Auswerteeinrichtung und damit das gesamte
erfindungsgemäße System von einer externen Energieversorgung unabhängig, so dass beispielsweise keine weitere Verkabelung der Auswerteeinrichtung für eine Stromversorgung erforderlich ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung kann das erfindungsgemäße System weiterhin wenigstens einen zusätzlichen Sensor aufweisen, beispielsweise einen
Feuchtigkeitssensor und/oder einen Temperatursensor und/oder einen
Beschleunigungssensor und/oder einen Drehratensensor und/oder einen
Schallwellensensor. Diese(r) zusätzliche(n) Sensor(en) kann/können Bestandteil der Auswerteeinrichtung oder Bestandteil der Halteeinrichtung für den
Teststreifen sein. Besonders bevorzugt ist die Anordnung von zusätzlicher
Sensorik in der Auswerteeinrichtung, da es sich bei der Halteeinrichtung bevorzugterweise um einen Einmalartikel handeln kann. Eine zusätzliche
Sensorik innerhalb des erfindungsgemäßen Systems hat den Vorteil, dass weitere Vitalparameter, beispielsweise die Körpertemperatur, erfasst werden können. Auch andere Parameter, wie beispielsweise Informationen zur
Bewegung (Beschleunigungssensor oder Drehratensensor), Lautäußerungen (Schallwellensensor), Puls- und/oder Herzfrequenz und/oder die Atemfrequenz können so erfasst und bei der Überwachung und gegebenenfalls Behandlung des Patienten berücksichtigt werden. Auch Stürze oder andere Bewegungen der Person können aus der Ferne überwacht werden. Allgemein erlaubt eine zusätzliche Sensorik neben dem Auslesen der biologischen Vitalparameter, die mittels des Teststreifens erfasst werden, auch noch die Überwachung von zusätzlichen physikalischen Vitalparametern. Bei der Verwendung eines
Feuchtigkeitssensors im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen System kann überprüft werden, ob der verwendete Inkontinenzartikel mit Flüssigkeit gefüllt ist. In diesem Fall kann als Reaktion hierauf beispielsweise die
verwendete Windel gewechselt werden, wodurch ein zeitnahes und gezieltes Wechseln ermöglicht wird, was das Wohlbefinden der betroffenen Person erhöht. Zusätzlich kann hierbei eine manuelle Kontrolle von Windeln entfallen, wodurch Kosten und Zeit gespart werden können.
Die Erfindung umfasst weiterhin die beschriebene Auswerteeinrichtung als solche, die für die Auswertung der beschriebenen Halteeinrichtung für den Teststreifen geeignet ist. Eine solche Auswerteeinrichtung kann beispielsweise für verschiedene Halteeinrichtungen, die unterschiedliche Abmessungen aufweisen, eingesetzt werden. Es können beispielsweise verschiedene
Halteeinrichtungen für verschiedene Teststreifen vorgehalten werden, wobei die jeweiligen Halteeinrichtungen jeweils an die Abmessungen von bestimmten Teststreifen und die Positionierung der Testfelder angepasst ist. Die
Auswerteeinrichtung ist dabei für die verschiedenen Halteeinrichtungen universell einsetzbar.
Die Erfindung umfasst weiterhin die Verwendung der beschriebenen
Halteeinrichtung in einem Inkontinenzartikel, beispielsweise in einer Windel, einer Vorlage oder einer Bettschutzauflage. Weiterhin umfasst die Erfindung einen solchen Inkontinenzartikel, der zum Einsetzen der beschriebenen
Halteeinrichtung eingerichtet ist. Beispielsweise kann eine Windel mit
entsprechenden Einschubtasche oder einem Klebestreifen oder einem
Klettverschluss oder Ähnlichem versehen sein, um die erfindungsgemäße Halteeinrichtung mit einem Teststreifen aufzunehmen. Hierbei sollte
gewährleistet sein, dass der Teststreifen, der in die Halteeinrichtung eingesetzt ist, bei austretendem Urin benetzt wird, so dass die optische Auslesung des Teststreifens in der beschriebenen Weise erfolgen kann. Schließlich umfasst die Erfindung ein Verfahren zur optischen Auslesung eines
Teststreifens. Bei diesem Verfahren wird zunächst der Teststreifen in eine erfindungsgemäße Halteeinrichtung eingesetzt. Die Halteeinrichtung mit dem eingesetzten Teststreifen wird im Zusammenhang mit einem Inkontinenzartikel verwendet, wobei die Halteeinrichtung mit dem Teststreifen beispielsweise in eine Windel oder in Bettunterlage eingefügt wird. Wenn diese Windel oder diese Bettunterlage von einer Person benutzt wird, wird der Teststreifen bei einer unwillkürlichen Freisetzung von Urin mit Flüssigkeit benetzt. Sobald dies geschehen ist, kann die optische Auslesung des Teststreifens in der oben beschriebenen Weise erfolgen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich oder in Kombination miteinander verwirklicht sein.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Halteeinrichtung mit Teststreifen;
Fig. 2 Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Halteeinrichtung mit Teststreifen und Auswerteeinrichtung;
Fig. 3 Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Halteeinrichtung mit Teststreifen;
Fig. 4 schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Halteeinrichtung mit Teststreifen und Flüssigkeit;
Fig. 5 Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Halteeinrichtung mit Teststreifen;
Fig. 6 Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Halteeinrichtung mit Teststreifen und
Fig. 7 Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Flüssigkeitssensors.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen
Halteeinrichtung 10, die zur Aufnahme eines Teststreifens 1 eingerichtet ist. Der Teststreifen 1 weist eine Mehrzahl von Testfeldern 2 auf. Die Testfelder 2 (Messpads) bestehen aus saugfähigem Material und sind mit Reagenzien imprägniert, die einen Nachweis von bestimmten Substanzen in einer zu analysierenden Flüssigkeit durch einen Farbumschlag ermöglichen. Die
Halteeinrichtung 10 ist mit einer hier nicht näher dargestellten Aussparung zur Aufnahme des Teststreifens 1 ausgestattet. Die Aussparung ist so ausgestaltet, dass nur ein Teil der einzelnen Testfelder 2 innerhalb der Halteeinrichtung 10 eingeschlossen ist. In dieser Darstellung ist dies der Bereich der Testfelder 2, die unterhalb der Linie B-B liegt. Der oberhalb der Linie B-B liegende Teil der Testfelder 2 liegt frei und kann eine benetzende Flüssigkeit aufnehmen. Sobald die Testfelder 2 mit Flüssigkeit in Kontakt kommen, wird die Flüssigkeit kapillar innerhalb der Testfelder 2 transportiert und gelangt in den unteren, eingefassten Bereich der Halteeinrichtung 10. Dort befindet sich für jedes Testfeld 2 eine
Kavität 1 1 als Detektionskammer. Jeder Kavität 1 1 ist in dieser Ausgestaltung ein Anregungslichtwellenleiter 12 und ein optischer Detektionslichtwellenleiter 13 zugeordnet. Sobald das Testfeld 2 mit Flüssigkeit benetzt oder getränkt ist, startet aufgrund der Imprägnierung der Testfelder 2 mit entsprechenden chemischen Reagenzien eine Farbumschlagsreaktion. Die Farbänderung der
Testfelder 2 innerhalb der Halteeinrichtung 10 wird optisch erfasst, indem über die Anregungslichtwellenleiter 12 die Testfelder 2 beleuchtet werden. Die Beleuchtung kann breitbandig oder mit einem für den jeweiligen Farbumschlag spezifischen oder geeigneten Wellenlängenbereich erfolgen. Das an den Testfeldern 2 gestreute oder reflektierte Licht wird mithilfe der
Detektionslichtwellenleiter 13 aufgenommen und kann ausgewertet werden. Auf diese Weise können die Messparameter des Teststreifens 1 insbesondere aus der Ferne ausgelesen werden. Das Material der Halteeinrichtung 10 ist vorzugsweise für die genutzten Wellenlängen absorbierend, um eine
Hintergrundstrahlung bei der Messung zu vermeiden. Geeignete Materialien für die Halteeinrichtung 10 sind insbesondere Thermoplaste, beispielsweise PC (Polycarbonate), PP (Polypropylen), PE (Polyethylen), PMMA
(Polymethylmethacrylat), COP (Cyclo-Olefin-Copolymere), COC (Cyclo-Olefin- Copolymere), PEEK (Polyether-Ether-Ketone), Duromere oder Gläser. Je nach Material und eingesetzten Wellenlängen bei der optischen Auslesung kann es erforderlich sein, eine Einfärbung der Materialien vorzugnehmen, um
lichtabsorbierende Eigenschaften des Materials zu erreichen. Prinzipiell kann die Halteinrichtung aber auch aus transparenten Materialen gefertigt sein. Fig. 2 illustriert das erfindungsgemäße System 100, wobei im oberen Teil der
Abbildung ein Schnitt der in Fig. 1 dargestellten Halteeinrichtung 10 entlang der Linie A-A gezeigt ist. Im unteren Teil der Abbildung ist ein Schnitt durch eine Auswerteeinrichtung 20 dargestellt. Die Halteeinrichtung 10 und die
Auswerteeinrichtung 20 sind durch eine Mehrzahl von Lichtwellenleiter 12, 13 miteinander verbunden. Die Anregungslichtwellenleiter 12 und die
Detektionslichtwellenleiter 13 enden auf der einen Seite in den Kavitäten 1 1 der Halteeinrichtung 10. Das andere Ende der Lichtwellenleiter 12, 13 ist in der Halterung 21 der Auswerteeinrichtung 20 befestigt. Bei der Halterung 21 kann es sich um eine übliche Aufnahmehalterung handeln, bei der die Lichtwellenleiter 12, 13 mit an sich bekannten Kopplungsmitteln reversibel angebunden sind. Die
Lichtwellenleiter 12, 13 können in einem Bündel 30 zusammengefasst sein. Die Auswerteeinrichtung 20 enthält weiterhin eine Anregungslichtquelle 22, beispielsweise eine LED oder OLED, und eine Detektionseinrichtung 23, beispielsweise eine CCD- oder CMOS-Kamera. Diese Elemente der
Auswerteeinrichtung 20 sind zweckmäßigerweise in einer kratzfesten und transparenten Schutzschicht eingebettet oder können damit überzogen sein. Damit ist die Auswerteeinrichtung 20 für einen wiederholten Gebrauch geeignet. Die Halteeinrichtung 10 für den Teststreifen kann als Einwegartikel ausgestaltet sein. Die Lichtwellenleiter 12, 13 sind zweckmäßigerweise für einen mehrfachen Gebrauch vorgesehen. Sie können in entsprechende Halterungen der
Halteeinrichtung 10 beispielsweise mittels einer Steckverbindung eingesteckt werden.
Auch als Material für die Auswerteeinrichtung 20 eignen sich die oben bereits erwähnten Thermoplasten, Duromere oder Gläser. Andere Möglichkeiten für das
Material der Auswerteeinrichtung 20 sind beispielsweise metallische oder keramische Werkstoffe. Die Abmessungen der Halteeinrichtung 10 für den Teststreifen sind zweckmäßigerweise an die Abmessungen des zu
verwendenden Teststreifens angepasst. Die lateralen Abmessungen der Auswerteeinrichtung können sich beispielsweise in einem Bereich zwischen 10 x 10 mm2 bis 200 x 200 mm2 bewegen, vorzugsweise 40 x 40 mm2 bis 100 x 100 mm2. Die Länge der Wellenleiter kann beispielsweise zwischen 1 cm bis 200 cm liegen, vorzugsweise zwischen 5 cm bis 20 cm. Das Volumen der Kavitaten oder Detektionskammern 1 1 kann beispielsweise zwischen 1 μΙ bis 500 μΙ liegen, vorzugsweise zwischen 30 μΙ bis 100 μΙ.
Die erforderlichen Strukturen in der Halteeinrichtung 10 für den Teststreifen und in der Auswerteeinrichtung 20 können beispielsweise durch Fräsen, Spritzguss, Heißprägen, Laserstrukturierung oder durch additive Herstellungsverfahren wie beispielsweise 3D-Druck erzeugt werden. Diese Verfahren eignen sich insbesondere für eine Herstellung der Halteeinrichtung 10 und der
Auswerteeinrichtung 20 auf der Basis von Polymersubstraten.
In dem in Fig. 2 illustrierten Ausführungsbeispiel enthält die Auswerteeinrichtung 20 eine zusätzliche Sensorik 24, beispielsweise einen Beschleunigungssensor und/oder einen Temperatursensor und/oder einen Feuchtigkeitssensor und/oder eine elektronische Nase, also ein technisches System zur Erfassung von Gerüchen, und/oder einen Drehratensensor und/oder einen Schallwellensensor zur Erfassung weiterer Vitalparameter. Die Auswerteeinrichtung 20 kann als tragbare Ausleseeinheit eingerichtet sein. Für eine Fernauslesung ist die
Auswerteeinrichtung 20 mit einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle (nicht gezeigt) ausgestattet. Die Auswerteeinrichtung kann weiterhin beispielsweise eine Batterie, einen Akkumulator oder einen Energie-Harvester für die
Energieversorgung ausweisen.
Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Halteeinrichtung 10 entlang der Schnittlinie B-B aus Fig. 1 mit dem in der Halteeinrichtung 10 eingelegten Teststreifen 1 und den Testfeldern 2. Die innerhalb der hier nicht sichtbaren Kavitäten liegenden Abschnitte der Testfelder 2 sind an dem
Übergang in die Kavitäten hinein fluiddicht eingeschlossen, so dass Flüssigkeit nur durch eine Benetzung der außerhalb der Kavitäten offenliegenden Abschnitte der Testfelder 2 die innerhalb der Kavitäten liegenden Abschnitte der Testfelder 2 erreichen kann. Fig. 4 illustriert diesen Zustand nach der Benetzung, wobei die Flüssigkeit 5, also beispielsweise Urin, nur durch Kapillarkräfte innerhalb der Testfelder 2 in die Kavitäten 1 1 gelangt. Die Bereiche der Testfelder 2, die nur über Kapillarkräfte benetzt werden, sind durch gestrichelte Linien schematisch angedeutet.
Fig. 5 illustriert eine weitere bevorzugte Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Halteeinrichtung 60 für einen Teststreifen 1 mit Testfeldern 2. Den Kavitäten 61 der Halteeinrichtung 60 ist jeweils ein Lichtwellenleiter 63 zur Detektion von gestreuter Strahlung zugeordnet. Anders als bei der in Fig. 2 illustrierten Ausgestaltung 10 einer erfindungsgemäßen Halteeinrichtung ist in diesem Ausführungsbeispiel jedoch nur ein Lichtwellenleiter 62 zur Einkopplung von optischer Anregungsstrahlung vorgesehen. Durch ein eingebettetes Material 64, das unterhalb der Kavitäten 61 verläuft, wird das eingekoppelte Licht gleichmäßig auf die Kavitäten 61 verteilt, so dass für die Anregungsstrahlung nur ein optischer Lichtwellenleiter 62 benötigt wird.
Fig. 6 illustriert ein weiteres Beispiel für eine bevorzugte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Halteeinrichtung 70 für einen Teststreifen 1 mit Testfeldern 2. Jedes Testfeld 2 befindet sich im Bereich einer Kavität 71. In dieser
Ausgestaltung ist jeder Kavität 71 ein Spiegelelement 74 zugeordnet. Durch den Anordnungswinkel der Spiegelelemente 74 (beispielsweise zwischen 40° und 50° in Bezug zu den Testfeldern) kann das Anregungslicht des Lichtwellenleiters 72 seitlich in die Kavitäten 71 eingekoppelt werden und durch die Spiegelelemente 74 frontal auf die Testfelder umgeleitet werden. Das gestreute Licht kann durch die Spiegelelemente 74 ebenfalls in die seitlich angeordneten
Detektionslichtwellenleiter 73 umgeleitet werden. Zweckmäßigerweise ist hierbei das Material der Halteeinrichtung 70 für die verwendeten Wellenlängen transparent. Die Spiegelelemente 74 können durch eine Beschichtung, beispielsweise eine metallische Beschichtung, erzeugt werden. Alternativ zu den Spiegelelementen 74 kann ein geeigneter Beleuchtungswinkel genutzt werden, der eine Totalreflexion an der Fläche bewirkt, die in Fig. 6 mit dem
Bezugszeichen 74 versehen ist und hierbei als Grenzfläche wirkt. Die in Fig. 6 gezeigte Ausgestaltung mit den Spiegelelementen bzw. der Grenzfläche 74 hat den Vorteil, dass die Lichtwellenleiter 72 und 73 parallel zu der Längserstreckung der Halteeinrichtung 70 geführt werden können und die Halteeinrichtung 70 dadurch besonders kompakt ausgeführt werden kann. Fig. 7 illustriert einen Flüssigkeitssensor 80, der beispielsweise in Kombination mit dem erfindungsgemäßen System 100 oder auch unabhängig davon eingesetzt werden kann. Der Flüssigkeitssensor 80 ist dafür geeignet, zu erkennen, ob in einem Testfeld 2 eines Teststreifens 1 Flüssigkeit vorhanden ist oder nicht. Der Flüssigkeitssensor 80 ist mit einem Lichtwellenleiter 82 zur Einkopplung von optischer Anregungsstrahlung und einem Lichtwellenleiter 83 zur Detektion von gestreuter Strahlung ausgestattet. Zwischen dem Testfeld 2 und den Lichtwellenleitern 82, 83 befindet sich eine Grenzfläche 84, die einen Phasenübergang zwischen dem Material des Flüssigkeitssensors 80, beispielsweise Polycarbonat, und dem Testfeld 2 des Teststreifens 1 darstellt. Der Winkel des Anregungslichtwellenleiters 82 und des
Detektionslichtwellenleiters 83 ist dabei so gewählt, dass zusammen mit den Brechungsindizes für das Material des Flüssigkeitssensors 80 und die benetzende Flüssigkeit gemäß dem Snelliusschen Brechungsgesetz eine Totalreflexion an der Grenzfläche 84 nur dann stattfindet, wenn das Testfeld 2 nicht benetzt ist. Das heißt, dass in den Detektionslichtwellenleiter 83 nur dann Licht aus dem Anregungslichtwellenleiter 82 reflektiert wird, wenn das Testfeld 2 trocken ist. Dies kann beispielsweise so realisiert werden, dass bei einem Flüssigkeitssensor aus Polycarbonat der Winkel des Anregungslichtwellenleiters 82 beispielsweise zwischen 34° und 42° gegenüber dem Einfallswinkellot liegt. Der Flüssigkeitssensor 80 kann beispielsweise Bestandteil der
erfindungsgemäßen Halteeinrichtung 10, 60 oder 70 sein, wobei die für diesen Flüssigkeitssensor 80 erforderlichen Lichtwellenleiter 82 und 83 zusätzlich zu den übrigen Lichtwellenleitern 12, 13 oder 62, 63 oder 72, 73 vorgesehen sind. Diese Ausgestaltung erlaubt es, zu detektieren, ob das Testfeld 2 ausreichend benetzt ist, sodass erst bei ausreichender Benetzung die Messung des
Farbumschlags gestartet werden kann. Hierdurch sind besonders genaue und reproduzierbare Messungen möglich. Ein Flüssigkeitssensor 80 kann jedoch auch für andere Anwendungen eingesetzt werden. In der in Fig. 7 gezeigten Ausgestaltung ist weiterhin eine Kavität 81 im Bereich des Testfeldes 2 vorgesehen. Die Kavität 81 ist dabei Bestandteil der weiteren, nicht näher gezeigten Strukturen für die optische Auslesung des Testfeldes, die oben näher erläutert ist.

Claims

Ansprüche
1 . Halteeinrichtung (10; 60; 70) zur Aufnahme eines Teststreifens, der zur optischen Auslesung vorgesehen ist, wobei der Teststreifen wenigstens ein Testfeld (2) aus saugfähigem Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (10; 60; 70) zur teilweisen Aufnahme des wenigstens einen Testfeldes (2) vorgesehen ist und wobei die
Halteeinrichtung (10; 60; 70) für eine Zuordnung von wenigstens einem Lichtwellenleiter (12, 13; 62, 63; 72, 73) zu wenigstens einem Bereich der Halteeinrichtung eingerichtet ist, wobei der wenigstens eine
Lichtwellenleiter als Mittel zur Einkopplung von optischer
Anregungsstrahlung und/oder zur optischen Detektion von gestreuter Strahlung vorgesehen ist.
2. Halteeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung wenigstens eine Kavität (1 1 ; 61 ; 71 ) zur teilweisen Aufnahme eines Testfeldes (2) des Teststreifens (1 ) umfasst.
3. Halteeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavität (1 1 ; 61 ; 71 ) zum fluiddichten Einschluss des teilweise
aufgenommenen Testfeldes (2) eingerichtet ist.
4. Halteeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Halteeinrichtung ein Material (64) eingebettet ist, das zur Verteilung von eingekoppelter optischer Anregungsstrahlung vorgesehen ist.
5. Halteeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Halteeinrichtung wenigstens ein
Spiegelelement (74) zur Führung von eingekoppelter optischer
Anregungsstrahlung und/oder zur Führung von gestreuter Strahlung vorgesehen ist. Halteeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (10; 60; 70) wenigstens eine Grenzfläche (84) zwischen dem Testfeld (2) des aufzunehmenden
Teststreifens (1 ) und einer Austrittsstelle eines weiteren Lichtwellenleiters (82) aufweist, wobei an der Grenzfläche (84) nur im nicht-benetzten Zustand des Testfeldes (2) eine Totalreflektion von eingekoppelter
Anregungsstrahlung auftritt, wobei vorzugsweise die Grenzfläche (84) als Flüssigkeitssensormittel verwendet wird.
Flüssigkeitssensor (80) mit einer Kavität zum Einsetzen eines Testfeldes (2) und wenigstens einem Lichtwellenleiter (82, 83) als Mittel zur
Einkopplung von optischer Anregungsstrahlung und/oder zur optischen Detektion von gestreuter Strahlung, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitssensor wenigstens eine Grenzfläche (84) zwischen dem einzusetzenden Testfeld (2) und der Austrittsstelle des wenigstens einen Lichtwellenleiters (82) zur Einkopplung von optischer Anregungsstrahlung aufweist, wobei an der Grenzfläche (84) nur im nicht-benetzten Zustand des Testfeldes (2) eine Totalreflektion der eingekoppelten
Anregungsstrahlung auftritt.
System (100) zur optischen Auslesung eines Teststreifens (1 ), wobei der Teststreifen wenigstens ein Testfeld (2) aus saugfähigem Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das System eine Halteeinrichtung (10; 60; 70) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 und wenigstens einen
Lichtwellenleiter (12, 13; 62, 63; 72, 73) als Mittel zur Einkopplung von optischer Anregungsstrahlung und/oder zur optischen Detektion von gestreuter Strahlung umfasst.
System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Lichtwellenleiter (12; 62; 72) als Mittel zur Einkopplung von optischer Anregungsstrahlung und wenigstens ein Lichtwellenleiter (13; 63; 73) als Mittel zur optischen Detektion von gestreuter Strahlung vorgesehen sind.
System nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das System weiterhin eine Auswerteeinrichtung (20) umfasst, die wenigstens eine Halterung (21 ) für wenigstens einen Lichtwellenleiter (12, 13; 62, 63; 72, 73) und wenigstens eine Anregungslichtquelle (22) und wenigstens eine optische Detektionseinrichtung (23) umfasst.
1 1 . System nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das System weiterhin wenigstens einen zusätzlichen Sensor (24), insbesondere einen Feuchtigkeitssensor und/oder einen Temperatursensor und/oder einen Beschleunigungssensor und/oder einen Drehratensensor und/oder eine elektronische Nase und/oder einen Schallwellensensor aufweist.
12. Auswerteeinrichtung (20) für ein System (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung Merkmale einer Auswerteeinrichtung gemäß Anspruch 10 oder 1 1 aufweist.
Verwendung einer Halteeinrichtung (10; 60; 70) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 6 in einem Inkontinenzartikel.
14. Inkontinenzartikel, dadurch gekennzeichnet, dass der Inkontinenzartikel zum Einsetzen einer Halteeinrichtung (10; 60; 70) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 eingerichtet ist.
15. Verfahren zur optischen Auslesung eines Teststreifen, dadurch
gekennzeichnet, dass der Teststreifen in eine Halteeinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 eingesetzt wird und die Halteeinrichtung im Zusammenhang mit einem Inkontinenzartikel verwendet wird, wobei nach einer Benetzung des Teststreifens mit Flüssigkeit eine optische Auslesung des Teststreifens vorgenommen wird.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018208049A1 (de) * 2018-05-23 2019-11-28 Robert Bosch Gmbh Gerüststruktur zum Zusammenwirken mit einer Bildauswertevorrichtung für zumindest einen mindestens eine optochemische Detektierfläche aufweisenden Träger

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3918910A (en) * 1973-07-31 1975-11-11 Olympus Optical Co System for detecting the particular chemical constituent of a fluid
US3907503A (en) * 1974-01-21 1975-09-23 Miles Lab Test system
DE2626600C2 (de) * 1976-06-14 1979-07-19 Labora Mannheim Gmbh Fuer Labortechnik, 6800 Mannheim Meßgerät zur Auswertung von Flüssigkeitsmehrfachteststreifen für medizinische Tests
DE3806574A1 (de) * 1987-03-10 1989-09-07 Wolfgang Dr Med Wagner Einrichtung zur stoffwechselkontrolle
DE4310583A1 (de) * 1993-03-31 1994-10-06 Boehringer Mannheim Gmbh Teststreifenanalysesystem
US6009632A (en) * 1997-12-12 2000-01-04 Mercury Diagnostics, Inc. Alignment system for optical analyte testing meter components
US6394952B1 (en) * 1998-02-03 2002-05-28 Adeza Biomedical Corporation Point of care diagnostic systems
US6285454B1 (en) * 1998-12-07 2001-09-04 Mercury Diagnostics, Inc. Optics alignment and calibration system
US6136549A (en) * 1999-10-15 2000-10-24 Feistel; Christopher C. systems and methods for performing magnetic chromatography assays
US6652814B1 (en) * 2000-08-11 2003-11-25 Lifescan, Inc. Strip holder for use in a test strip meter
US8475731B2 (en) * 2007-09-21 2013-07-02 Charm Sciences, Inc. Lateral flow assay reader with transparent barrier in insert
DE102010003782B4 (de) * 2010-04-08 2023-09-28 Ist Innuscreen Gmbh Vorrichtung zum Nachweis von Nukleinsäuren
US8586387B2 (en) * 2011-08-30 2013-11-19 Supernova Diagnostics, Inc. Methods of triggering activation of encapsulated signal-generating substances and apparatus utilising activated signal-generating substances
EP2795339B1 (de) * 2011-12-23 2018-12-12 Abbott Point of Care Inc. Optische prüfvorrichtung mit pneumatischer probenaktivierung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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