WO2022258354A1 - Produkt zum bereitstellen von membranelementen und herstellungsverfahren - Google Patents

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WO2022258354A1
WO2022258354A1 PCT/EP2022/063842 EP2022063842W WO2022258354A1 WO 2022258354 A1 WO2022258354 A1 WO 2022258354A1 EP 2022063842 W EP2022063842 W EP 2022063842W WO 2022258354 A1 WO2022258354 A1 WO 2022258354A1
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membrane
layer
product
adhesive
carrier film
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PCT/EP2022/063842
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Alfons KESTING
Wei Sun
Marcel BREMERICH
Louis VILLAIN
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Sartorius Stedim Biotech Gmbh
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Publication date
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    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/4875—Details of handling test elements, e.g. dispensing or storage, not specific to a particular test method

Definitions

  • the invention relates to a product for providing membrane elements and a method for manufacturing such a product.
  • Test methods which use a membrane material with fixed DNA, RNA and/or fixed proteins are often used to detect certain substances, in particular antibodies, in a sample.
  • This molecular-biological method is used in particular in laboratory medicine and pharmaceutical research, for example as a "lateral flow assay” or test strip.
  • the membrane material can also be "functionalized", i.e. have a surface structure that influences and/or controls the behavior, in particular a microfluidic behavior, of the sample. In this way, for example, the reaction intensity of the samples can be increased.
  • the membranes are placed in an analyzer following application of a sample. This requires the membranes to be trimmed to a suitable shape so that the membranes are securely and accurately positioned in the analyzer.
  • a first aspect of the invention relates to a product for providing membrane elements at least comprising: a carrier film; and a membrane sheet at least comprising: a backing layer; and a membrane layer; wherein the membrane sheet is detachably coupled to the carrier sheet; and wherein the membrane sheet comprises a plurality of substantially discrete membrane elements.
  • the product is designed in particular to provide a plurality (preferably 2 or more, more preferably more than 20, more preferably more than 100) of membrane elements, it being possible for the membrane elements to be detached and/or decoupled individually from the product.
  • the support layer of the membrane film is advantageously detachably coupled to the carrier film, so that the membrane film can be detached from the carrier film, in particular pulled off.
  • Individual membrane elements are preferably designed and/or constructed and/or shaped in such a way that they can be inserted into a test cassette and/or into an analysis device and/or into a sample holder with an essentially precise fit.
  • the product has a stretched and/or elongate and/or ribbon-like shape and is more preferably designed to be unwound from a roll. This enables space-saving storage and advantageous provision of the membrane elements, for example for use in an analysis method.
  • the supporting layer preferably comprises and/or consists of: PET (polyethylene terephthalate), PE (polyethylene), EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer), PP (polypropylene), PVC (polyvinyl chloride), EVOH (ethylene vinyl alcohol copolymer), PA (polyamide) and/or a similar material, especially a material that has a small thickness and high flexibility and durability.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PE polyethylene
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
  • PP polypropylene
  • PVC polyvinyl chloride
  • EVOH ethylene vinyl alcohol copolymer
  • PA polyamide
  • the supporting layer advantageously has a thickness of approximately 10 ⁇ m to approximately 20 ⁇ m, in particular approximately 12 ⁇ m.
  • the supporting layer is advantageously arranged at least in regions between the carrier film and the membrane layer.
  • the membrane layer preferably comprises a porous, in particular a microporous, and/or an absorbent, in particular a highly absorbent material.
  • a porous, absorbent material has, for example, a sponge structure and is designed to absorb and/or absorb fluids.
  • the membrane layer preferably comprises a microfilter membrane layer and/or the membrane layer has a pore size, in particular a nominal, mean and/or maximum pore size, of between about 0.1 ⁇ m and about 20 ⁇ m, preferably between about 5 ⁇ m and 15 ⁇ m. whereby in particular an advantageous capillary effect of the membrane layer for the transport of fluids on and/or in and/or along the membrane layer is achieved.
  • the membrane layer advantageously comprises and/or consists of: cellulose, in particular cellulose nitrate (nitrocellulose) and/or cellulose acetate, and/or polysulfone, in particular polyethersulfone (PESU), dextran polymers and/or a material of similar nature and/or similar properties, in particular essentially sponge-like materials and/or materials which enable lateral flow of fluids.
  • cellulose in particular cellulose nitrate (nitrocellulose) and/or cellulose acetate
  • polysulfone in particular polyethersulfone (PESU)
  • dextran polymers and/or a material of similar nature and/or similar properties, in particular essentially sponge-like materials and/or materials which enable lateral flow of fluids.
  • a material with a high protein-binding capacity is particularly advantageous for the analysis methods mentioned.
  • the membrane layer has a thickness of about 50 ⁇ m to about 200 ⁇ m on.
  • the carrier film preferably comprises a carrier material with a silicone coating, more preferably siliconized paper.
  • a silicone coating or a similar coating enables in particular an advantageous detachment of the carrier film from the supporting layer, in particular a substantially non-destructive detachment of the membrane film from the carrier material.
  • the carrier film has a thickness of about 100 ⁇ m to about 300 ⁇ m, more preferably about 120 ⁇ m to about 200 ⁇ m, in particular about 150 ⁇ m.
  • the supporting layer of the membrane film is preferably detachably coupled to the carrier film by means of an adhesive.
  • detachably coupled means the possibility of detaching essentially without the influence of heat and/or solvents.
  • detachable coupling describes the possibility of detaching two layers that are detachably coupled to one another, for example using tweezers or a similar tool, in a substantially non-destructive manner.
  • a stack of sticky notes includes a plurality of sticky notes releasably coupled together.
  • the membrane layer of the membrane foil is coupled to the supporting layer of the membrane foil by means of an adhesive.
  • the coupling of the membrane layer to the support layer has, in particular, increased strength and/or durability.
  • the connection and/or coupling of the membrane layer to the supporting layer is preferably more resistant than the connection and/or coupling of the supporting layer to the carrier film, preferably by a factor of 5, more preferably by a factor of 10 or higher.
  • the coupling between membrane layer and backing layer is substantial formed non-detachable, ie that a substantially non-destructive separation of the membrane layer and the support layer and / or detachment of a layer of the membrane film is not possible.
  • This is advantageous because, when detaching and/or decoupling a membrane element from the product, accidental and/or undesired detachment and/or decoupling of the membrane layer from the support layer is prevented, or at least made more difficult.
  • This is preferably achieved by a lower level of adhesion of the adhesive to the carrier film in comparison to the supporting layer and/or membrane layer.
  • the carrier film can have a release agent and/or a coating that reduces the adhesion of the adhesive, such as silicone, for example.
  • the adhesive for releasably coupling the backing layer to the carrier film and/or for coupling the membrane layer to the backing layer preferably comprises a pressure-sensitive adhesive and/or hot-melt adhesive.
  • Pressure-sensitive adhesives are generally essentially permanently sticky and adhesive parts coupled and/or connected thereto can be decoupled and/or separated from one another essentially without residue and/or non-destructively.
  • a pressure-sensitive adhesive dispersion and/or a pressure-sensitive hot-melt adhesive is particularly preferred.
  • the adhesive is at least slightly hydrophobic, i.e. it avoids water and/or does not mix with fluids, in particular water, and/or does not absorb them. This is particularly advantageous since influencing of the fluid to be tested is prevented, or at least reduced.
  • the adhesive, in particular the pressure-sensitive adhesive is free from volatile surfactants and/or alcohol.
  • hot-melt adhesives enable fast and reliable coupling and/or joining of adhesive parts.
  • hot-melt adhesives generally have high chemical resistance, so that the fluids applied to the membrane elements are prevented from being influenced, but at least this is prevented reduced, will.
  • the adhesive properties of some hot-melt adhesives can also be reduced by the action of heat, so that the adhesive parts can be detached essentially non-destructively.
  • Hot-melt adhesive is particularly advantageous for coupling the support layer to the membrane layer, since these layers do not necessarily have to be detachable and/or decoupleable from one another.
  • the adhesive has a layer thickness of about 8 ⁇ m to about 20 ⁇ m, preferably from about 9 ⁇ m to about 14 ⁇ m, in particular about 10 ⁇ m.
  • the detachable and/or detachable membrane elements of the product preferably each comprise at least one area of the membrane layer, a corresponding and/or coupled area of the support layer, and at least part of the adhesive which is provided for coupling these areas of the membrane layer to the support layer.
  • the membrane elements include at least part of the adhesive that is provided for coupling the backing layer to the carrier film. This is particularly advantageous since it enables the membrane elements to be detachably coupled and/or glued into an analysis device in order to achieve a secure fit of the membrane elements.
  • a membrane element is advantageously spaced along at least a part of its outer circumference from one or more other membrane elements and/or from at least one other area of the membrane film of the product.
  • the membrane elements are preferably designed to be essentially discrete.
  • the membrane elements are preferably formed by ablating and/or severing and/or melting a portion of the membrane layer and the support layer. More preferably, a membrane element has an essentially continuous and/or uninterrupted gap on its outer circumference to an adjacent membrane element and/or to the membrane element surrounding membrane film of the product. Alternatively and/or additionally, the outer circumference of a membrane element can be perforated at least in regions, ie provided with a large number of holes, which also enables easy detachment and/or decoupling of the membrane element from the product.
  • Defining and/or forming and/or shaping the membrane elements by means of laser cutting, i.e. removing and/or severing and/or melting the membrane layer and the supporting layer by means of laser radiation, is particularly advantageous in this context.
  • the power, wavelength, pulse energy and/or pulse duration of the laser radiation can be adjusted accordingly.
  • a machining and/or chemical process can be used.
  • the membrane elements are shaped and/or designed and/or defined in such a way that they have one or more flow lines, for example by removing the membrane layer and the support layer in a central area of the membrane element, so that the lateral areas of a membrane element are separated from one another.
  • the membrane elements advantageously have an at least partially structured surface, which was preferably produced by at least partially and/or regionally removing the membrane layer.
  • the membrane elements can have one or more structures in the membrane layer.
  • a structure preferably forms one or more flow lines, in particular for conducting a fluid and/or controlling a fluid flow.
  • different fluid paths can essentially be delimited from one another, in particular in order to prevent or at least reduce any influence between the fluid paths.
  • the shape of the membrane elements can be formed, for example, by removing and/or cutting through the membrane film, consisting of at least the membrane layer and the supporting layer.
  • one or more structures can be provided and/or formed in the membrane layer of the membrane elements, for example by removing and/or severing at least part of the thickness of the membrane layer.
  • multiple membrane elements have substantially identical shapes and/or structures.
  • one or more membrane elements can have different shapes and/or structures.
  • the product provides different membrane elements, with the different membrane elements being required, for example, in successive process steps and/or having to be inserted into different test cassettes or analysis devices.
  • different membrane elements can be arranged in groups and/or in a repetitive arrangement in and/or on the product.
  • a membrane element advantageously comprises one or more mixing and/or reaction zones and/or one or more application zones, which are preferably formed by one or more structures.
  • two or more fluids can be brought together in a mixing and/or reaction zone in order to mix and/or react with one another.
  • a mixing and/or reaction zone can also contain a substance which reacts with one or more fluids. Incorporating and/or arranging and/or fixing DNA, RNA and/or proteins (for example by means of a “dispenser” and/or “mocker”) is particularly preferred.
  • a substance can be introduced into a mixing and/or reaction zone in some other way, for example by dripping it on with a pipette.
  • An application zone can in particular be an area on the membrane layer into which a fluid is applied, with the fluid preferably being distributed from the application zone at least in regions in the membrane layer and/or over the surface of the membrane element (lateral flow).
  • the membrane elements can have essentially straight lines and/or at least partially curved and/or bent lines for conducting a fluid.
  • a fixed flow rate of a fluid along a flow line correspondingly different structures can be provided and/or areas of the membrane elements can be shaped and/or designed accordingly.
  • the formed and/or shaped flow lines and/or structures can in particular influence and/or control the microfluidic behavior of fluids on and/or in the membrane layer.
  • the product can also have an essentially continuous perforation, whereby, for example, an advantageous provision of the membrane elements can be achieved by conveying the product in a dispenser.
  • a corresponding counterpart can be present in a test cassette and/or in an analysis device, which enables accurate positioning and/or insertion.
  • Another aspect relates to a method for manufacturing a product for providing membrane elements, in particular a product according to the first aspect of the present invention, comprising the steps of: providing a backing layer; detachable coupling of a carrier film to a first side of the support layer, in particular by means of a pressure-sensitive and/or hot-melt adhesive; Coupling a membrane layer to a second side of the support layer, in particular by means of a pressure-sensitive and/or hot-melt adhesive; Forming a plurality of membrane elements by at least partially removing the support layer and/or the membrane layer.
  • Membrane layer and supporting layer are preferably coupled to one another in an essentially inseparable manner, ie the coupling essentially cannot take place without at least partially destroying at least one of the layers.
  • the manufacturing method firstly comprises providing a support layer, for example a thin PET film, and coupling a carrier film, for example siliconized paper, to one side of the support layer. More preferably, the method comprises coupling a membrane layer, for example comprising nitrocellulose, to the opposite side of the backing layer. More preferably, the method then includes forming a plurality of membrane elements in the membrane film (membrane layer and support layer). The membrane elements are preferably formed by ablating and/or severing and/or melting a portion of the membrane layer and the support layer.
  • Defining and/or forming and/or shaping the membrane elements by means of laser cutting is particularly advantageous in this context, i.e. removing and/or severing and/or melting a region of the membrane layer and a corresponding region of the supporting layer by means of laser radiation.
  • power, wavelength, pulse energy and/or pulse duration can be adjusted accordingly.
  • a machining and/or chemical process can be used.
  • the method may include the steps of: forming a A membrane sheet comprising: providing a backing layer and a membrane layer; and coupling the backing layer to the membrane layer; releasably coupling the backing layer of the membrane sheet to a backing sheet; Forming a plurality of membrane elements of the membrane foil by at least partially removing the support layer and the membrane layer (membrane foil).
  • the order of the process steps may vary.
  • the membrane elements are preferably formed and/or shaped after the membrane layer, the supporting layer and the carrier film have been coupled, so that the formed and/or shaped membrane elements are fixed and/or supported by the carrier film.
  • the method further comprises the step: structuring of the membrane elements by removing at least part of the membrane layer of the membrane elements and/or at least one area of the membrane foil.
  • At least part of the membrane elements can be structured in particular before the membrane layer is coupled to the supporting layer. This has the advantage that the integrity of the support layer is not affected by the structuring.
  • structuring can take place after the membrane layer has been coupled to the carrier film. This has the advantage that the membrane film is additionally reinforced and/or stabilized by the carrier film.
  • the forming and/or shaping and/or structuring of the membrane elements takes place by means of laser cutting.
  • the method also includes one or more of the following steps:
  • the strength and/or durability and/or resistance of the coupling between the membrane layer and the supporting layer is preferably higher, in particular by a factor of more than 5, than between the supporting layer and the carrier film. In other words: a higher force is required to separate and/or detach the membrane layer from the supporting layer, in particular by a factor greater than 5, than to separate and/or detach the supporting layer from the carrier film.
  • Adhesive is preferably applied at least in regions to one or more sides of the support layer and/or the membrane layer and/or the carrier film, preferably with a layer thickness of about 8 ⁇ m to about 20 ⁇ m, in particular about 10 ⁇ m.
  • the adhesive advantageously comprises a pressure-sensitive adhesive and/or hot-melt adhesive.
  • the adhesive is sprayed on and/or brushed on and/or applied in an essentially uniform manner in another way.
  • Figure 1 shows an exemplary embodiment of a product for
  • Figure 2 shows an exemplary embodiment of the product for
  • FIG. 3 shows exemplary structures 16 and gaps 24 and an exemplary arrangement of the components of a preferred embodiment of the product 1;
  • FIG. 4a shows an exemplary method for preparing a product for preparing a plurality of membrane elements
  • FIG. 4b shows an alternative, exemplary method for preparing a product for providing a plurality of membrane elements
  • Figure 5 shows membrane elements with exemplary structures provided by a product
  • FIG. 6 shows further exemplary membrane elements
  • FIG. 7 shows a section of an exemplary, structured membrane element.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a product 1 for providing a plurality of membrane elements 2, one of the membrane elements 2 shown being detached from the product 1 and/or decoupled.
  • the membrane elements 2 are designed in particular to be placed in an analysis device and/or in a designated section of a test cassette.
  • FIG. 1 shows a section of a product 1 which has an essentially elongate and/or band-like shape.
  • the product 1 preferably comprises at least one carrier film 8 and a (preferably multilayer) membrane film which has at least one support layer 6 and one membrane layer 4 .
  • the membrane layer 4 comprises a porous, in particular a microporous, and/or an absorbent (in particular highly absorbent) material, which in particular has a sponge structure and is suitable for absorbing and/or absorbing fluids.
  • the membrane layer preferably has a, in particular nominal, mean and/or maximum, pore size of about 5 ⁇ m or about 10 ⁇ m, which in particular enables a capillary effect of the membrane layer 4 to transport fluids on and/or in and/or along the Membrane layer is made possible.
  • the membrane layer 4 has in particular a thickness of approximately 50 ⁇ m to approximately 200 ⁇ m.
  • the membrane layer 4 comprises and/or consists of: cellulose, in particular cellulose nitrate (nitrocellulose) and/or cellulose acetate, and/or polysulfone, in particular polyethersulfone (PESU), dextran polymers and/or a material of a similar nature and/or the like Properties, in particular essentially sponge-like materials and/or materials, which enable lateral flow of fluids.
  • the carrier film 8 has a carrier material with a silicone coating, such as siliconized paper, so that the carrier film 8 can be detached from the supporting layer 6 in a substantially easy manner, in particular in a manner that is essentially non-destructive.
  • the carrier foil preferably has a material thickness of about 100 ⁇ m to about 300 ⁇ m.
  • the support layer 6 preferably has a thickness of about 10 ⁇ m to about 20 ⁇ m and consists, for example, of: PET (polyethylene terephthalate), PE (polyethylene), EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer), PP (polypropylene), PVC (polyvinyl chloride), EVOH (ethylene vinyl alcohol copolymer), PA (polyamide) and/or a similar material that has high flexibility and durability.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PE polyethylene
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
  • PP polypropylene
  • PVC polyvinyl chloride
  • EVOH ethylene vinyl alcohol copolymer
  • PA polyamide
  • the carrier film 8 and the membrane film are arranged on top of one another at least in regions, with the support layer 6 of the membrane film being detachably coupled and/or connected to the carrier film 8 .
  • the membrane film is preferably detachably coupled to the carrier film 8 so that the membrane film, in particular the membrane elements 2, can be detached or decoupled from the carrier film 8 essentially non-destructively—for example using tweezers.
  • the membrane film is detachably coupled to the carrier film 8 by means of an adhesive which has a pressure-sensitive adhesive and/or a hot-melt adhesive.
  • the portion of the product 1 shown comprises a plurality (e.g. three) essentially discretely designed membrane elements 2.
  • the membrane elements 2 in this example are designed and/or shaped essentially identically, i.e. they have an essentially identical shape. Alternatively and/or additionally, one or more membrane elements 2 can have different shapes.
  • the membrane layer 4 of the membrane elements 2 is delimited by a gap 24 along its outer circumference from a membrane layer 4 ′′, which is not covered by a membrane element 2 .
  • a gap 24 can, in particular, be removed and/or removed in certain areas Melting at least the membrane film, ie the membrane layer 4 and the support layer 6, are generated. Laser cutting is particularly suitable for this.
  • the membrane elements 2 shown are structured essentially identically: the membrane elements 2 comprise one or more (e.g. ten) flow lines 18, which are formed in the membrane layer 4 of the membrane elements 2 and are suitable for guiding a fluid applied to at least one application zone 22 away from it.
  • the flow lines 18 are defined and/or formed by one or more structures 16 and/or preferably spaced apart from one another, the one or more structures 16 being in particular created by (at least partially) ablating and/or removing and/or melting the membrane layer 4, for example by Laser cutting, are generated.
  • the membrane layer 4 and the adhesive 10 which at least partially connects the membrane layer 4 to the support layer 6, have been removed along the structures 16, so that the support layer 6 remains there and is particularly visible .
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of the product 1 for providing a plurality of membrane elements 2, the membrane layer 4" and the supporting layer 6" of the membrane foil, which are not covered by any membrane element 2 and/or which are not part of a membrane element 2, of of the carrier film 8 of the product 1 has been detached.
  • the membrane elements 2 are not formed over the entire surface of the membrane film of the product 1.
  • the membrane layer 4′′ and the supporting layer 6′′ between the membrane elements 2 preferably have essentially the same properties or properties as the membrane layer 4 or the supporting layer 6 of the membrane elements 2 .
  • the membrane layer 4" and/or the Supporting layer 6” can also be separated (removed or decoupled), as shown in FIG.
  • Figure 3 shows exemplary structures 16 and gaps 24 and an exemplary arrangement of the components of a preferred embodiment of the product 1.
  • the product 1 shown comprises at least one carrier film 8 which is detachably coupled to a support layer 6 by means of adhesive 10 .
  • the adhesive 10 preferably comprises a pressure-sensitive adhesive and/or a hot-melt adhesive.
  • the carrier film 8 has a material thickness of preferably about 100 ⁇ m to about 300 ⁇ m, for example about 150 ⁇ m.
  • the carrier film 8 preferably comprises a carrier material with a silicone coating, more preferably siliconized paper.
  • the carrier film 8 can have a different material, preferably a material with similar non-stick properties, whereby a detachable coupling is achieved and the support layer 6 can be detached from the carrier film 8 essentially non-destructively.
  • the support layer 6 has a material thickness of preferably about 10 ⁇ m to about 20 ⁇ m, for example about 12 ⁇ m.
  • the support layer 6 preferably includes and/or consists of: PET (polyethylene terephthalate), PE (polyethylene), EVA (ethylene vinyl acetate copolymer), PP (polypropylene), PVC (polyvinyl chloride), EVOH (ethylene vinyl alcohol copolymer). ), PA (polyamide) and/or a similar material.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PE polyethylene
  • EVA ethylene vinyl acetate copolymer
  • PP polypropylene
  • PVC polyvinyl chloride
  • EVOH ethylene vinyl alcohol copolymer
  • PA polyamide
  • the support layer 6 is preferably coupled and/or connected to the membrane layer 4 by adhesive 10 , the adhesive 10 being essentially identical to or different from the adhesive 10 provided between the support layer 6 and the carrier film 8 .
  • the thickness of the different adhesive layers 10 can be substantially identical or different.
  • the membrane layer 4 has a material thickness of preferably about 50 ⁇ m to about 200 ⁇ m.
  • the membrane layer 4 preferably comprises a porous, in particular a microporous, and/or an absorbent, in particular highly absorbent, material such as: cellulose, in particular cellulose nitrate (nitrocellulose) and/or cellulose acetate, and/or polysulfone, in particular polyether sulfone (PESU), dextran polymers and/or a material of similar nature and/or properties.
  • the adhesive 10 for releasably coupling the support layer 6 to the carrier film 8 and/or for the preferably essentially non-releasable coupling of the membrane layer 4 to the support layer 6 comprises a pressure-sensitive adhesive and/or hot-melt adhesive.
  • the coupling between the membrane layer 4 and the supporting layer 6 preferably has a higher adhesion and/or resistance force compared to the coupling between the supporting layer 6 and the carrier film 8 .
  • adhesives 10 which enable coupled and/or connected adhesive parts to be decoupled and/or separated from one another essentially without residue and/or non-destructively.
  • the adhesive 10 is at least slightly hydrophobic, i.e. it avoids water and/or does not mix with fluids, in particular water.
  • the adhesion of the coupling and/or connection between the support layer 6 and the membrane layer 4 is preferably higher and/or more resistant than between the support layer 6 and the carrier film 8. This can be achieved, for example, by using correspondingly different adhesives 10 and/or by using appropriately selected materials and / or a treatment of the membrane layer 4 and the carrier film 8. In particular when using a siliconized paper as Carrier film 8, a comparatively low level of adhesion between the membrane film and the carrier film 8 can be achieved, so that the membrane film can be easily detached from the carrier film 8.
  • the shown portion of the product 1 of Figure 3 comprises a plurality (e.g. five) membrane elements 2 which are essentially discrete, i.e. essentially delimited from one another.
  • the membrane elements 2 are separated and/or spaced apart from one another by gaps 24a-24d. Therefore, each individual membrane element 2 can be detached or removed from the carrier film 8 independently of other membrane elements 2 .
  • gap 24a is configured differently from gaps 24b-24d: gap 24a extends through the entire thickness of the membrane sheet, i.e., through membrane layer 4, backing layer 6, and adhesive 10 connecting membrane layer 4 and backing layer 6. Forming a membrane element 2 through such a gap 24a makes it possible, in particular, to decouple the membrane element 2e from the product 1 .
  • the membrane element 2e comprises the membrane foil (in particular the membrane layer 4, the supporting layer 6 and the adhesive 10 located between them). This is particularly advantageous if the detached membrane element 2e is to have essentially no adhesive 10 on the outside of the support layer 6, for example in order to facilitate handling of the membrane element 2e.
  • a gap 24b-24d can be created by ablating and/or removing and/or melting the membrane layer 4, the support layer 6 and the adhesive layer(s) 10, which connect the membrane layer 4 to the support layer 6 or the support layer 6 to the carrier film 8. be generated.
  • This is particularly advantageous in order to obtain the detached membrane element 2d, which has adhesive 10 at least in regions on a side opposite the membrane layer 4.
  • the membrane elements 2d detached or decoupled in this way have adhesive 10 at least in regions on the side detached from the carrier film 8 .
  • Such a membrane element 2d is for example advantageous in order to achieve a secure hold of the membrane element 2d in an analysis device.
  • a secure positioning of the membrane elements 2 in an analysis device and/or a test cassette can be achieved since the membrane element 2d in the analysis device can be glued in place by the adhesive 10 on the side of the support layer 6 and/or can be detachably coupled to it.
  • FIG. 3 also shows a cross section of a membrane element 2c, which has a membrane layer 4 structured by way of example.
  • the membrane element 2c comprises in particular two flow lines 18a and 18b formed by structures 16a-16c in the membrane layer 4.
  • the formation and/or creation of one or more structures 16 preferably takes place by ablating and/or separating and/or removing and/or melting the membrane layer 4 and, optionally, the adhesive layer 10 of the membrane film. Laser cutting is particularly suitable for this, as explained in more detail with reference to FIGS. 4a and 4b.
  • the flow lines 18a and 18b are designed in particular to conduct a fluid along and/or in the membrane layer 4 .
  • the membrane layer 4, which forms the flow lines 18a and 18b, is essentially separated and/or delimited from the respectively adjacent membrane layers 4'a and 4'b of the membrane element 2c by the structures 16. In particular, the membrane layers 4'a and 4'b do not come into contact with the fluid conducted by the flow lines 18a and 18b.
  • a structure 16 preferably extends at least over part of the thickness of the membrane layer 4, more preferably over essentially the entire thickness of the membrane layer 4 (see structures 16a and 16b of the membrane element 2c). Alternatively, a structure 16 extends through membrane layer 4 and through at least part of the thickness of adhesive layer 10 connecting membrane layer 4 and backing layer 6 (see structure 16c).
  • FIG. 4a shows an exemplary method for manufacturing a product for providing a plurality of membrane elements 2 or a device suitable for carrying out the method for manufacturing the product.
  • the support layer 6 is preferably provided first, for example from a roll.
  • An adhesive 10 is at least partially applied and/or sprayed onto one side of the supporting layer 6 by at least one adhesive device 12 or one side of the supporting layer 6 is at least partially wetted with adhesive 10 . Preference is given to applying an essentially uniform and/or continuous layer of adhesive 10 using the at least one adhesive device 12.
  • the carrier film 8 is then preferably unrolled from a roll and placed on the side of the support layer 6 that has the adhesive 10 and/or coupled and/or connected to it.
  • Adhesive 10 is more preferably applied to the side of supporting layer 6 opposite carrier film 8 . This is in particular the same adhesive 10 as provided between the supporting layer 6 and the carrier film 8 . The membrane layer 4 is then placed on the supporting layer 6 or coupled to or connected to it.
  • a plurality of membrane elements 2 is preferably formed and/or shaped and/or structured, for example by one or more removal devices 14.
  • a removal device 14 is set up in particular to remove at least a part of the product 1, in particular the membrane foil, at least in regions and/or or to remove.
  • the removal device 14 is designed to selectively form the gaps 24 shown in FIG. 3 in the membrane layer 4, the support layer 6 and the layer(s) of adhesive 10.
  • the removal device 14 is designed in particular to selectively form one or more structure(s) 16 in the membrane element 2 (in particular the membrane layer 4).
  • a removal device 14 can have one or more means for separating and/or melting of at least part of the membrane layer 4 and/or the adhesive 10 and/or the support layer 6.
  • a removal device 14 preferably comprises one or more means for laser cutting in order to form and/or shape the membrane elements 2 and/or to form one or more structures 16 in at least the membrane layer 4 of the membrane elements 2 .
  • a removal device 14 can include one or more drilling and/or milling tools for shaping and/or structuring the membrane elements 2 .
  • the product 1 or the individual steps of the method are advantageously produced essentially continuously and/or in parallel, so that large quantities of the product 1 can be produced in a time-efficient manner.
  • the device can preferably be provided with one or more devices for tempering, supporting, pressing and/or controlling the product 1 and/or its components (not shown), in particular in order to obtain or ensure an improved quality of the product.
  • FIG. 4b shows an alternative exemplary method for producing a product for providing a plurality of membrane elements.
  • the membrane film is first produced by coupling the membrane layer 4 to the supporting layer 6 by means of adhesive 10.
  • the carrier film 8 is then detachably coupled to the supporting layer 6 of the membrane film by means of adhesive and fed to the removal device 14 for shaping and/or forming and/or structuring the membrane elements 2.
  • the detachable coupling enables simple and/or essentially non-destructive separation of the Supporting layer 6 from the carrier film 8.
  • at least one removal device 14 can be arranged and/or positioned in such a way that it structures the membrane layer 4 before the carrier film 8 is fed in and/or coupled.
  • FIG. 5 shows membrane elements 2 detached from a product 1 with exemplary shapes and/or structures.
  • the structured membrane element 2 in Figure 5 a) comprises at one end in the membrane layer 4 an application zone 22 which is particularly suitable for applying a fluid to be tested and from which a plurality (e.g. four) flow lines 18 each having a plurality (e.g. three) successive mixing and/or reaction zones 20, the width of the flow lines 18 being less than the width of the membrane element 2.
  • a plurality e.g. four
  • flow lines 18 each having a plurality (e.g. three) successive mixing and/or reaction zones 20, the width of the flow lines 18 being less than the width of the membrane element 2.
  • the membrane element 2 in FIG. 5a has a structure 16 at the end opposite the application zone 22, which forms a part, for example approximately one fifth to approximately one quarter, of the surface of the membrane element 2.
  • the membrane layer 4' has been removed and/or removed essentially over the entire area.
  • Such a configuration is particularly advantageous in order to achieve improved surface handling of the membrane element 2 .
  • the membrane element 2 can be gripped at this end with tweezers without affecting the membrane layer 4 required for carrying out the test.
  • the membrane element 2 can also be inscribed in this area.
  • the application zone 22, the flow lines 18 and the mixing and/or reaction zones 20 are preferably formed and/or formed by structures 16 and/or gaps 24.
  • the membrane element 2 in Figure 5 a) preferably comprises a plurality of essentially isolated membrane layers 4', which are essentially delimited and/or spaced apart from the application zone 22, the flow lines 18 and the mixing and/or reaction zones 20, so that a fluid applied to the application zone 22 essentially cannot reach this isolated membrane layer 4'.
  • these isolated membrane layers 4' are arranged between the flow lines 18 and space them apart from one another.
  • Such a configuration of the membrane elements 2 is particularly advantageous since less processing effort is required for removing and/or separating and/or melting the membrane layer 4, for example using a removal device 14.
  • the presence of one or more isolated membrane layers 4' enables an optical reference with regard to the distribution of the fluid in the flow lines 18.
  • the structured membrane element 2 according to FIG. 5b) comprises at one end in the membrane layer 4 an application zone 22 for applying a fluid, from which a plurality (ten in the example shown) of flow lines 18 extend.
  • the flow lines 18 are essentially fan-shaped in a first area of the membrane element 2 and are arranged essentially parallel to one another in a second area.
  • the structures 16 of the membrane element 2 of FIG. 5b), which form the flow lines 18, extend over the entire distance between the respective flow lines 18 and space them apart from one another.
  • Such a configuration is particularly advantageous in order to achieve improved delimitation of the flux lines 18 from one another.
  • the membrane element 2 of Figure 5 b) further comprises an insulated membrane layer 4 'at the opposite end of the membrane element 22 of the application zone 22. As with the membrane element 2 of Figure 5 a), this allows in particular an improved Flandhandling of the membrane element 2. However, a reduced amount of work is required to produce the membrane element 2 of FIG. 5 b), since the isolated membrane layer 4′ is not removed and/or removed.
  • the detached membrane elements 2 of FIGS. 5a) and 5b) can have adhesive at least in some areas on their underside (not shown), for example to enable advantageous fixing of the membrane elements 2 in an analysis device.
  • FIG. 6 shows exemplary structures of membrane elements, with the structures each forming a plurality (e.g. five or ten) of flow lines 18 which each extend from application zones 22 .
  • the flow lines 18 each extend in regions essentially in a fan shape, i.e. they extend away from the application zones 22 at different angles and/or at a distance from one another, with the angles of the outer flow lines 18 (e.g. approximately 135°) being greater in particular than those of the middle flow line (e.g. about 90°).
  • the membrane element 2 of Figure 6 a) is essentially axially symmetrical and comprises two opposite application zones 22 and several (e.g. five) mixing and/or reaction zones 20, which have an essentially circular shape and are arranged essentially centrally between the application zones 22 .
  • the flow lines 18 extend from an application zone 22 in an essentially fan-shaped manner to a respective mixing and/or reaction zone 20. This configuration is particularly advantageous if two fluids are applied separately to the membrane element 2 and mixed with one another in a specific area of the membrane layer 4 and/or should react with each other.
  • the membrane element 6b) is not embodied symmetrically.
  • the membrane element 2 of FIG. 6b) comprises a single fork and/or branch 26 in a flow line 18.
  • a fluid which is applied to the lower application zone 22 was applied and flows along the corresponding flow line 18, divided into two flow lines 18, so that the fluid is passed on to the corresponding mixing and/or reaction zones 20 in a lower concentration.
  • a membrane element 2 can comprise a plurality of such and/or similar forks 26 for (re)routing a fluid.
  • the membrane element 2 of FIG. 6 b) preferably forms one or more further mixing and/or reaction zones 20 along a flow line 18, into which preferably DNA, RNA and/or proteins can be introduced - for example by means of a "dispenser” and/or “Mocker". This serves in particular to test the fluid before it reaches the mixing and/or reaction zones 20, which are arranged essentially centrally between the application zones 22 / or reaction zones 20 are tested and/or checked.
  • the membrane elements 2 of FIGS. 6 a) and 6 b) also have essentially isolated membrane layers 4', which are present in the corners and between the flow lines 18. Alternatively, the isolated membrane layers 4' can be removed so that the support layer 6 underneath comes to light.
  • FIG. 7 shows a section of an exemplary, structured membrane element 2 which has a plurality (e.g. six) flow lines 18 in the membrane layer 4.
  • the flow lines 18 are arranged essentially parallel and extend essentially identically and in a meandering manner over the membrane element 2.
  • Such a configuration enables in particular an improved capillary effect of the flow lines 18 for advantageously conducting fluids along them.
  • Each of the flow lines 18 preferably includes a mixing and/or reaction zone 20 in which, for example, DNA, RNA and/or proteins have been introduced. if When a fluid to be tested reaches a mixing and/or reaction zone 20 containing DNA, RNA and/or proteins, it can react with the DNA, RNA and/or the protein. The reaction preferably results in a visible change in color in at least part of the mixing and/or reaction zone 20, which can be detected in particular with an analysis device. If there is no reaction, the fluid being tested is likely to have no or too low a concentration of the substance required for the reaction, such as certain antibodies.
  • the flow lines 18 of the membrane element 2 of Figure 7 are formed by structures 16, preferably by removing at least part of the thickness of the membrane layer 4. Alternatively and/or additionally, the flow lines 18 can be at least partially formed by forming a gap 24 in the membrane layer 4 and the support layer 6 be.
  • the membrane element 2 further comprises a plurality (eg 4) isolated membrane layers 4 ′, which are not reached by a fluid guided by the flow lines 18 .
  • the isolated membrane layers 4' are used in particular for improved surface handling and/or increased dimensional stability of the membrane element 2.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Produkt zum Bereitstellen von Membranelementen umfassend: eine Trägerfolie; und eine Membranfolie zumindest umfassend: eine Stützschicht; und eine Membranschicht; wobei die Membranfolie lösbar mit der Trägerfolie gekoppelt ist; und wobei die Membranfolie eine Mehrzahl von im Wesentlichen diskreten Membranelementen aufweist. Weiterhin wird ein entsprechendes Herstellungsverfahren bereitgestellt.

Description

Anmelder: Sartorius Stedim Biotech GmbH
"Produkt zum Bereitstellen von Membranelementen und Herstellungsverfahren" Unser Zeichen: S15625WO - ds / tne
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Produkt zum Bereitstellen von Membranelementen sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Produkts.
Zum Nachweis bestimmter Substanzen, insbesondere Antikörper, in einer Probe, werden häufig Testverfahren verwendet, welche ein Membranmaterial mit fixierter DNA, RNA und/oder fixierten Proteinen einsetzen. Diese molekularbiologische Methode wird insbesondere in der Labormedizin und der pharmazeutischen Forschung angewandt, beispielsweise als „Lateral Flow Assay“ bzw. Teststreifen.
Das Membranmaterial kann ferner „funktionalisiert“ sein, d.h. eine Oberflächenstruktur aufweisen, welche das Verhalten, insbesondere ein mikrofluidisches Verhalten, der Probe beeinflusst und/oder steuert. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise die Reaktionsintensität der Proben erhöhen.
Zum Analysieren der Tests werden die Membranen im Anschluss an das Aufbringen einer Probe in ein Analysegerät eingelegt. Dabei ist es erforderlich, die Membranen in eine dafür passende Form zurechtzuschneiden, sodass die Membranen sicher und akkurat in dem Analysegerät positioniert sind.
Jedoch erzeugt das Zurechtschneiden der Membranen einen erhöhten Arbeitsaufwand, welcher eine Reduzierung der Testkapazität zur Folge hat. Auch kann oftmals ein sicheres Einlegen der Membran in ein Analysegerät und/oder eine Testkassette nicht sichergestellt werden aufgrund von Verrutschen und/oder Verklemmen der Membran.
Im Lichte der aufgezeigten Defizite ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Produkt zum verbesserten Bereitstellen von Membranelementen sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Produkts bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen definiert.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Produkt zum Bereitstellen von Membranelementen zumindest umfassend: eine Trägerfolie; und eine Membranfolie zumindest umfassend: eine Stützschicht; und eine Membranschicht; wobei die Membranfolie lösbar mit der Trägerfolie gekoppelt ist; und wobei die Membranfolie eine Mehrzahl von im Wesentlichen diskreten Membranelementen aufweist.
Das Produkt ist insbesondere ausgebildet, eine Mehrzahl (bevorzugt 2 oder mehr, weiter bevorzugt mehr als 20, weiter bevorzugt mehr als 100) von Membranelementen bereitzustellen, wobei die Membranelemente einzeln von dem Produkt abgelöst und/oder entkoppelt werden können. Dabei ist die Stützschicht der Membranfolie vorteilhafterweise lösbar mit der Trägerfolie gekoppelt, sodass die Membranfolie von der Trägerfolie abgelöst, insbesondere abgezogen, werden kann.
Einzelne Membranelemente sind bevorzugt derart ausgestaltet und/oder ausgebildet und/oder geformt, dass diese im Wesentlichen passgenau in eine Testkassette und/oder in ein Analysegerät und/oder in einen Probenhalter eingesetzt werden können.
Besonders bevorzugt weist das Produkt eine gestreckte und/oder längliche und/oder bandähnliche Form auf und ist weiter bevorzugt ausgebildet, um von einer Rolle abgewickelt zu werden. Dies ermöglicht ein platzsparendes Aufbewahren sowie ein vorteilhaftes Bereitstellen der Membranelemente, beispielsweise zur Verwendung in einem Analyseverfahren.
Bevorzugt umfasst die Stützschicht und/oder besteht die Stützschicht aus: PET (Polyethylenterephthalat), PE (Polyethylen), EVA (Ethylen-Vinylacetat-Copolymer), PP (Polypropylen), PVC (Polyvinylchlorid), EVOH (Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer), PA (Polyamid) und/oder einem ähnlichen Material, insbesondere einem Material, welches eine geringe Dicke sowie eine hohe Flexibilität und Beständigkeit aufweist.
Von Vorteil weist die Stützschicht eine Dicke von etwa 10 pm bis etwa 20 pm, insbesondere etwa 12 pm, auf.
Vorteilhafterweise ist die Stützschicht zumindest bereichsweise zwischen der Trägerfolie und der Membranschicht angeordnet.
Bevorzugt umfasst die Membranschicht ein poröses, insbesondere ein mikroporöses, und/oder ein absorbierendes, insbesondere hochabsorbierendes, Material.
Ein poröses, absorbierendes Material weist beispielsweise eine Schwamm Struktur auf und ist ausgebildet, Fluide aufzunehmen und/oder aufzusaugen. Bevorzugt umfasst die Membranschicht eine Mikrofilter-Membranschicht und/oder die Membranschicht weist eine Porengröße, insbesondere eine nominellen, mittlere und/oder maximale Porengröße, zwischen etwa 0,1 pm und etwa 20 pm, bevorzugt zwischen etwa 5 pm und 15 pm, auf, wodurch insbesondere eine vorteilhafte Kapillarwirkung der Membranschicht zur Beförderung von Fluiden auf und/oder in und/oder entlang der Membranschicht erreicht wird.
Vorteilhafterweise umfasst die Membranschicht und/oder besteht die Membranschicht aus: Cellulose, insbesondere Cellulosenitrat (Nitrocellulose) und/oder Celluloseacetat, und/oder Polysulfon, insbesondere Polyethersulfon (PESU), Dextranpolymere und/oder einem Material mit ähnlicher Beschaffenheit und/oder ähnlichen Eigenschaften, insbesondere im Wesentlichen schwammähnliche Materialien und/oder Materialen, welche ein seitliches Fließen (lateral flow) von Fluiden ermöglichen. Insbesondere ist für die genannten Analyseverfahren ein Material mit einer hohen Proteinbindungs-Kapazität vorteilhaft.
Von Vorteil weist die Membranschicht eine Dicke von etwa 50 pm bis etwa 200 pm auf.
Bevorzugt umfasst die Trägerfolie ein Trägermaterial mit einer Silikonbeschichtung, weiter bevorzugt silikoniertes Papier.
Eine Silikonbeschichtung oder eine ähnliche Beschichtung ermöglicht insbesondere ein vorteilhaftes Ablösen der Trägerfolie von der Stützschicht, insbesondere ein im Wesentlichen zerstörungsfreies Ablösen der Membranfolie von dem Trägermaterial.
Vorteilhafterweise weist die Trägerfolie eine Dicke von etwa 100 pm bis etwa 300 pm, weiter bevorzugt etwa 120 pm bis etwa 200 pm, insbesondere etwa 150 pm, auf.
Bevorzugterweise ist die Stützschicht der Membranfolie mittels Klebstoff mit der Trägerfolie lösbar gekoppelt.
Unter lösbar gekoppelt ist im Sinne dieser Anmeldung die Möglichkeit zum Lösen im Wesentlichen ohne Einfluss von Wärme und/oder Lösemittel gemeint. Insbesondere beschreibt lösbares Koppeln die Möglichkeit, zwei miteinander lösbar gekoppelte Schichten beispielsweise mithilfe einer Pinzette oder einem ähnlichen Werkzeug im Wesentlichen zerstörungsfrei voneinander zu lösen. Beispielsweise umfasst ein Stapel von Haftnotizzetteln eine Vielzahl von lösbar miteinander gekoppelten Notizzetteln.
Weiter bevorzugt ist die Membranschicht der Membranfolie mittels Klebstoff mit der Stützschicht der Membranfolie gekoppelt. Im Gegensatz zu der im Wesentlichen lösbaren Kopplung der Stützschicht mit der Trägerfolie weist die Kopplung der Membranschicht mit der Stützschicht insbesondere eine erhöhte Festigkeit und/oder Haltbarkeit auf. In anderen Worten: Bevorzugt ist die Verbindung und/oder Koppelung der Membranschicht mit der Stützschicht widerstandsfähiger als die Verbindung und/oder Koppelung der Stützschicht mit der Trägerfolie, bevorzugt um den Faktor 5, weiter bevorzugt um den Faktor 10 oder höher. Die Koppelung zwischen Membranschicht und Stützschicht ist weiter bevorzugt im Wesentlichen unlösbar ausgebildet, d.h. dass ein im Wesentlichen zerstörungsfreies Trennen der Membranschicht und der Stützschicht und/oder Ablösen einer Schicht der Membranfolie nicht möglich ist. Dies ist vorteilhaft, da so beim Ablösen und/oder Entkoppeln eines Membranelements von dem Produkt ein versehentliches und/oder ungewünschtes Ablösen und/oder Entkoppeln der Membranschicht von der Stützschicht verhindert, zumindest aber erschwert, wird. Bevorzugt wird dies durch eine geringere Haftung des Klebstoffs an der Trägerfolie im Vergleich zur Stützschicht und/oder Membranschicht erreicht. Alternativ und/oder zusätzlich können unterschiedliche Klebstoffe verwendet werden, wobei der Klebstoff zwischen Membranschicht und Stützschicht zu einer festeren Verbindung führt als der Klebstoff zwischen Stützschicht und Trägerfolie. Alternativ und/oder zusätzlich kann die Trägerfolie ein Trennmittel und/oder eine die Haftung des Klebstoffs reduzierende Beschichtung aufweisen, wie beispielsweise Silikon.
Bevorzugt umfasst der Klebstoff zum lösbaren Koppeln der Stützschicht mit der Trägerfolie und/oder zum Koppeln der Membranschicht mit der Stützschicht einen Haftklebstoff und/oder Schmelzklebstoff.
Haftklebstoffe sind in der Regel im Wesentlichen dauerklebrig und damit gekoppelte und/oder verbundene Klebeteile können im Wesentlichen rückstandslos und/oder zerstörungsfrei entkoppelt und/oder voneinander getrennt werden. Besonders bevorzugt ist ein Dispersionshaftkleber und/oder ein Schmelzhaftkleber. Von Vorteil ist der Klebstoff zumindest geringfügig hydrophob, d.h. wassermeidend und/oder sich nicht mit Fluiden, insbesondere Wasser, mischend und/oder diese aufsaugend. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da so ein Beeinflussen des zu testenden Fluids unterbunden, zumindest aber reduziert, wird. Insbesondere ist der Klebstoff, insbesondere der Haftklebestoff, frei von flüchtigen Tensiden und/oder von Alkohol.
Schmelzklebstoffe ermöglichen insbesondere ein schnelles und zuverlässiges Koppeln und/oder Verbinden von Klebeteilen. Außerdem weisen Schmelzklebstoffe in der Regel eine hohe chemische Beständigkeit auf, sodass ein Beeinflussen der auf die Membranelemente aufgebrachten Fluide verhindert, zumindest aber reduziert, wird. Auch kann die Hafteigenschaft mancher Schmelzklebstoffe durch Wärmeeinwirkung reduziert werden, sodass ein im Wesentlichen zerstörungsfreies Ablösen der Klebeteile erreicht werden kann. Schmelzklebstoff ist insbesondere zum Koppeln der Stützschicht mit der Membranschicht vorteilhaft, da diese Lagen nicht notwendigerweise voneinander ablösbar und/oder entkoppelbar sein müssen.
Weiter bevorzugt weist der Klebstoff eine Schichtdicke von etwa 8 pm bis etwa 20 pm, bevorzugt von etwa 9 pm bis etwa 14 pm, insbesondere etwa 10 pm, auf.
Die ablösbaren und/oder abkoppelbaren Membranelemente des Produkts umfassen bevorzugt zumindest jeweils einen Bereich der Membranschicht, einen entsprechenden und/oder gekoppelten Bereich der Stützschicht, sowie zumindest einen Teil des Klebstoffs, welcher zum Koppeln dieser Bereiche der Membranschicht mit der Stützschicht vorgesehen ist.
Weiter bevorzugt umfassen die Membranelemente zumindest einen Teil des Klebstoffs, welcher zum Koppeln der Stützschicht mit der Trägerfolie vorgesehen ist. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da so ein lösbares Koppeln und/oder einkleben der Membranelemente in ein Analysegerät ermöglicht wird, um einen sicheren Sitz der Membranelemente zu erreichen.
Vorteilhafterweise ist ein Membranelement entlang zumindest eines Teils dessen Außenumfangs zu ein oder mehreren anderen Membranelementen und/oder zu zumindest eines anderen Bereichs der Membranfolie des Produkts beabstandet. In anderen Worten: Die Membranelemente sind bevorzugt im Wesentlichen diskret ausgebildet.
Die Membranelemente sind bevorzugt ausgebildet durch Abtragen und/oder Durchtrennen und/oder Schmelzen eines Bereichs der Membranschicht und der Stützschicht. Weiter bevorzugt weist ein Membranelement an dessen Außenumfang einen im Wesentlichen durchgehenden und/oder unterbrechungsfreien Spalt zu einem benachbarten Membranelement und/oder zu der das Membranelement umgebenden Membranfolie des Produkts auf. Alternativ und/oder zusätzlich kann der Außenumfang eines Membranelements zumindest bereichsweise perforiert sein, d.h. mit einer Vielzahl von Löchern versehen sein, wodurch ebenfalls ein einfaches Ablösen und/oder Entkoppeln des Membranelements von dem Produkt ermöglicht wird.
Insbesondere vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang ein Definieren und/oder Ausbilden und/oder Formen der Membranelemente mittels Laserschneiden, d.h. ein Abtragen und/oder Durchtrennen und/oder Schmelzen der Membranschicht und der Stützschicht mittels Laserstrahlung. Je nach Material und/oder Form der Membranelemente können Leistung, Wellenlänge, Pulsenergie und/oder Pulsdauer der Laserstrahlung entsprechend angepasst werden. Alternativ und/oder zusätzlich kann ein spanendes und/oder chemisches Verfahren verwendet werden.
Beispielsweise sind die Membranelemente derart geformt und/oder ausgebildet und/oder definiert, dass diese ein oder mehrere Flusslinien aufweisen, beispielsweise durch Abtragen der Membranschicht und der Stützschicht in einem zentralen Bereich des Membranelements, sodass die seitlichen Bereiche eines Membranelements voneinander getrennt sind.
Alternativ und/oder zusätzlich weisen die Membranelemente vorteilhafterweise eine zumindest teilweise strukturierte Oberfläche auf, welche bevorzugt durch zumindest teilweises und/oder bereichsweises Abtragen der Membranschicht erzeugt wurde. Insbesondere können die Membranelemente ein oder mehrere Strukturen in der Membranschicht aufweisen. Bevorzugt bildet eine Struktur ein oder mehrere Flusslinien aus, insbesondere zum Leiten eines Fluids und/oder Steuern eines Fluidflusses. Dadurch kann ein vorteilhaftes Leiten eines Fluids auf und/oder in und/oder entlang der Membranschicht erreicht werden.
Insbesondere können verschiedene Fluidbahnen im Wesentlichen voneinander abgegrenzt sein, insbesondere um eine Beeinflussung zwischen den Fluidbahnen zu unterbinden, zumindest aber zu reduzieren. Von Vorteil sind mehrere Flusslinien im Wesentlichen gleichförmig, d.h. isomorph, ausgestaltet, sodass Fluide unter im Wesentlichen identischen Bedingungen getestet werden können.
Die Form der Membranelemente können beispielsweise durch Abtragen und/oder Durchtrennen der Membranfolie, bestehend aus zumindest der Membranschicht und der Stützschicht, ausgebildet sein. Alternativ und/oder zusätzlich können ein oder mehrere Strukturen in der Membranschicht der Membranelemente beispielsweise durch Abtragen und/oder Durchtrennen zumindest eines Teils der Dicke der Membranschicht vorgesehen und/oder ausgebildet sein.
Insbesondere vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang ein Abtragen und/oder Durchtrennen und/oder Schmelzen mittels Laserschneiden, d.h. ein Abtragen und/oder Durchtrennen und/oder Schmelzen durch Energie mittels Laserstrahlung. Je nach Material und/oder herzustellender Form und/oder Struktur können Leistung, Wellenlänge, Pulsenergie und/oder Pulsdauer der Lasterstrahlung entsprechend angepasst werden.
Besonders bevorzugt weisen mehrere Membranelemente im Wesentlichen identische Formen und/oder Strukturen auf. Alternativ und/oder zusätzlich können ein oder mehrere Membranelemente abweichende Formen und/oder Strukturen aufweisen. Beispielsweise ist es vorteilhaft, wenn das Produkt unterschiedliche Membranelemente bereitstellt, wobei die unterschiedlichen Membranelemente beispielsweise in aufeinanderfolgenden Prozessschritten benötigt werden und/oder in unterschiedliche Testkassetten bzw. Analysegeräte einzulegen sind. Insbesondere können unterschiedliche Membranelemente in Gruppen und/oder in sich wiederholender Anordnung in und/oder auf dem Produkt angeordnet sein.
Alternativ und/oder zusätzlich umfasst ein Membranelement vorteilhafterweise ein oder mehrere Misch- und/oder Reaktionszonen und/oder ein oder mehrere Aufbringzonen, welche bevorzugt von ein oder mehreren Strukturen ausgebildet werden. Insbesondere können in einer Misch- und/oder Reaktionszone zwei oder mehr Fluide zusammengeführt werden, um sich zu vermischen und/oder miteinander zu reagieren. Eine Misch- und/oder Reaktionszone kann ferner einen Stoff aufweisen, welcher mit einem oder mehreren Fluiden reagiert. Besonders bevorzugt ist ein Einbinden und/oder ein Anordnen und/oder Fixieren von DNA, RNA und/oder Proteinen (beispielsweise mittels „Dispenser“ und/oder „Spötter“). Alternativ kann ein Stoff in eine Misch- und/oder Reaktionszone anderweitig eingebracht werden, beispielsweise durch Aufträufeln mit einer Pipette.
Eine Aufbringzone kann insbesondere ein Bereich auf der Membranschicht sein, in welche ein Fluid aufgebracht wird, wobei sich das Fluid bevorzugt von der Aufbringzone zumindest bereichsweise in der Membranschicht und/oder über die Oberfläche des Membranelements verteilt (Lateral Flow).
Die Membranelemente können im Wesentlichen geradlinige und/oder zumindest bereichsweise gekrümmte und/oder gebogene Linien zum Leiten eines Fluids aufweisen. Je nach Anforderung, beispielsweise festgelegter Fließgeschwindigkeit eines Fluids entlang einer Flusslinie, können entsprechend unterschiedliche Strukturen vorgesehen sein und/oder Bereiche der Membranelemente entsprechend geformt und/oder ausgebildet sein. Die ausgebildeten und/oder geformten Flusslinien und/oder Strukturen können insbesondere das mikrofluidische Verhalten von Fluiden auf und/oder in der Membranschicht beeinflussen und/oder steuern.
Das Produkt kann ferner eine im Wesentlichen kontinuierliche Lochung aufweisen, wodurch beispielsweise ein vorteilhaftes Bereitstellen der Membranelemente durch Befördern des Produkts in einem Dispenser erreicht werden kann. Alternativ und/oder zusätzlich kann ein entsprechendes Gegenstück in einer Testkassette und/oder in einem Analysegerät vorhanden sein, was ein akkurates Positionieren und/oder Einlegen ermöglicht.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Produkts zum Bereitstellen von Membranelementen, insbesondere eines Produkts gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, umfassend die Schritte: Bereitstellen einer Stützschicht; lösbares Koppeln einer Trägerfolie mit einer ersten Seite der Stützschicht, insbesondere mittels eines Haft- und/oder Schmelzklebstoffs; Koppeln einer Membranschicht mit einer zweiten Seite der Stützschicht, insbesondere mittels eines Haft- und/oder Schmelzklebstoffs; Ausbilden einer Mehrzahl von Membranelementen durch zumindest bereichsweises Abtragen der Stützschicht und/oder der Membranschicht. Bevorzugt werden Membranschicht und Stützschicht im Wesentlichen unlösbar miteinander gekoppelt, d.h. dass die Koppelung im Wesentlichen nicht ohne zumindest teilweise Zerstörung zumindest eine der Schichten erfolgen kann.
Bevorzugt umfasst das Herstellungsverfahren zunächst ein Bereitstellen einer Stützschicht, beispielsweise einer dünnen PET-Folie, und ein Koppeln einer Trägerfolie, beispielsweise eines silikonierten Papiers, an eine Seite der Stützschicht. Weiter bevorzugt umfasst das Verfahren ein Koppeln einer Membranschicht, beispielsweise umfassend Nitrocellulose, an die gegenüberliegende Seite der Stützschicht. Weiter bevorzugt umfasst das Verfahren im Anschluss ein Ausbilden einer Mehrzahl von Membranelementen in der Membranfolie (Membranschicht und Stützschicht). Die Membranelemente werden bevorzugt ausgebildet durch Abtragen und/oder Durchtrennen und/oder Schmelzen eines Bereichs der Membranschicht und der Stützschicht.
Insbesondere vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang ein Definieren und/oder Ausbilden und/oder Formen der Membranelemente mittels Laserschneiden, d.h. ein Abtragen und/oder Durchtrennen und/oder Schmelzen eines Bereichs der Membranschicht und eines entsprechenden Bereichs der Stützschicht mittels Laserstrahlung. Je nach Material und/oder Form der Membranelemente können Leistung, Wellenlänge, Pulsenergie und/oder Pulsdauer entsprechend angepasst werden. Alternativ und/oder zusätzlich kann ein spanendes und/oder chemisches Verfahren verwendet werden.
Alternativ kann das Verfahren die folgenden Schritte umfassen: Ausbilden einer Membranfolie umfassend: Bereitstellen einer Stützschicht und einer Membranschicht; und Koppeln der Stützschicht mit der Membranschicht; lösbares Koppeln der Stützschicht der Membranfolie mit einer Trägerfolie; Ausbilden einer Mehrzahl von Membranelementen der Membranfolie durch zumindest bereichsweises Abtragen der Stützschicht und der Membranschicht (Membranfolie).
Die Reihenfolge der Verfahrensschritte kann variieren. Das Ausbilden und/oder Formen der Membranelemente erfolgt bevorzugt nach erfolgtem Koppeln der Membranschicht, der Stützschicht und der Trägerfolie, sodass die ausgebildeten und/oder geformten Membranelemente von der Trägerfolie fixiert und/oder gestützt werden.
Von Vorteil umfasst das Verfahren weiter den Schritt: Strukturieren der Membranelemente durch Abtragen zumindest eines Teils der Membranschicht der Membranelemente und/oder zumindest eines Bereichs der Membranfolie.
Ein Strukturieren zumindest eines Teils der Membranelemente kann insbesondere vor dem Koppeln der Membranschicht mit der Stützschicht erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass die Integrität der Stützschicht durch das Strukturieren nicht beeinflusst wird.
Alternativ und/oder zusätzlich kann ein Strukturieren nach dem Koppeln der Membranschicht mit der Trägerfolie erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass die Membranfolie zusätzlich von der Trägerfolie verstärkt und/oder stabilisiert wird.
Vorteilhafterweise erfolgt das Ausbilden und/oder Formen und/oder Strukturieren der Membranelemente mittels Laserschneiden.
Von Vorteil umfasst das Verfahren ferner ein oder mehrere der Schritte:
Aufträgen eines Klebstoffs auf die Stützschicht und/oder auf die Membranschicht zum, bevorzugt im Wesentlichen unlösbaren, Koppeln der Stützschicht mit der Membranschicht; und/oder Aufträgen eines Klebstoffs auf die Stützschicht und/oder die Trägerfolie zum lösbaren Koppeln der Stützschicht mit der Trägerfolie.
Bevorzugt ist die Festigkeit und/oder Haltbarkeit und/oder Widerstandskraft der Kopplung zwischen Membranschicht und Stützschicht, insbesondere um einen Faktor größer als 5, höher als zwischen Stützschicht und Trägerfolie. In anderen Worten: zum Trennen und/oder Ablösen der Membranschicht von der Stützschicht ist eine höhere Kraft, insbesondere um einen Faktor größer als 5, erforderlich als zum Trennen und/oder Ablösen der Stützschicht von der Trägerfolie.
Bevorzugt wird zumindest bereichsweise Klebstoff auf ein oder mehrere Seiten der Stützschicht und/oder der Membranschicht und/oder der Trägerfolie aufgetragen, bevorzugt mit einer Schichtdicke von etwa 8 pm bis etwa 20 pm, insbesondere etwa 10 pm. Von Vorteil umfasst der Klebstoff einen Haftklebstoff und/oder Schmelzklebstoff. Vorteilhafterweise wird der Klebstoff aufgesprüht und/oder aufgestrichen und/oder auf andere Weise im Wesentlichen gleichmäßig aufgetragen.
Im Folgenden werden einzelne Ausführungsformen zur Lösung der Aufgabe anhand der Figuren beispielhaft beschrieben. Dabei weisen die einzelnen beschriebenen Ausführungsformen zum Teil Merkmale auf, die nicht zwingend erforderlich sind, um den beanspruchten Gegenstand auszuführen, die aber in bestimmten Anwendungsfällen gewünschte Eigenschaften bereitstellen. So sollen auch Ausführungsformen als unter die beschriebene technische Lehre fallend offenbart angesehen werden, die nicht alle Merkmale der im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen aufweisen. Ferner werden, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, bestimmte Merkmale nur in Bezug auf einzelne der im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen erwähnt. Es wird darauf hingewiesen, dass die einzelnen Ausführungsformen daher nicht nur für sich genommen, sondern auch in einer Zusammenschau betrachtet werden sollen. Anhand dieser Zusammenschau wird der Fachmann erkennen, dass einzelne Ausführungsformen auch durch Einbeziehung von einzelnen oder mehreren Merkmalen anderer Ausführungsformen modifiziert werden können. Es wird darauf hingewiesen, dass eine systematische Kombination der einzelnen Ausführungsformen mit einzelnen oder mehreren Merkmalen, die in Bezug auf andere Ausführungsformen beschrieben werden, wünschenswert und sinnvoll sein kann und daher in Erwägung gezogen und auch als von der Beschreibung umfasst angesehen werden soll.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Produkts zum
Bereitstellen einer Mehrzahl von Membranelementen, wobei ein Membranelement von dem Produkt abgelöst wurde;
Figur 2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des Produkts zum
Bereitstellen einer Mehrzahl von Membranelementen, wobei ein Teil der Membranfolie von der Trägerfolie des Produkts abgelöst wurde;
Figur 3 zeigt beispielhafte Strukturen 16 und Spalte 24 sowie eine beispielhafte Anordnung der Bestandteile einer bevorzugten Ausführungsform des Produkts 1 ;
Figur 4a zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Fierstellen eines Produkts zum Bereitstellen einer Mehrzahl von Membranelementen;
Figur 4b zeigt ein alternatives, beispielhaftes Verfahren zum Fierstellen eines Produkts zum Bereitstellen einer Mehrzahl von Membranelementen;
Figur 5 zeigt Membranelemente mit beispielhaften Strukturen, welche von einem Produkt bereitgestellt werden;
Figur 6 zeigt weitere, beispielhafte Membranelemente;
Figur 7 zeigt einen Ausschnitt eines beispielhaften, strukturierten Membranelements. Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die Figur 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Produkts 1 zum Bereitstellen einer Mehrzahl von Membranelementen 2, wobei eines der gezeigten Membranelement 2 von dem Produkt 1 abgelöst und/oder entkoppelt wurde. Die Membranelemente 2 sind insbesondere dazu ausgebildet, in ein Analysegerät und/oder einen vorgesehenen Abschnitt einer Testkassette eingelegt zu werden.
Die Figur 1 zeigt einen Abschnitt eines Produkts 1, welches eine im Wesentlichen längliche und/oder bandartige Form aufweist. Das Produkt 1 umfasst bevorzugterweise zumindest eine Trägerfolie 8 und eine (bevorzugt mehrschichtige) Membranfolie, welche zumindest eine Stützschicht 6 und eine Membranschicht 4 aufweist.
Die Membranschicht 4 umfasst ein poröses, insbesondere ein mikroporöses, und/oder ein absorbierendes (insbesondere hochabsorbierendes) Material, welches insbesondere eine Schwammstruktur aufweist und dazu geeignet ist, Fluide aufzunehmen und/oder aufzusaugen. Je nach Anwendung weist die Membranschicht bevorzugt eine, insbesondere nominelle, mittlere und/oder maximale, Porengröße von etwa 5 pm oder etwa 10 pm auf, wodurch insbesondere eine Kapillarwirkung der Membranschicht 4 zur Beförderung von Fluiden auf und/oder in und/oder entlang der Membranschicht ermöglicht wird. Die Membranschicht 4 weist insbesondere eine Dicke von etwa 50 pm bis etwa 200 pm auf.
Vorteilhafterweise umfasst die Membranschicht 4 und/oder besteht die Membranschicht 4 aus: Cellulose, insbesondere Cellulosenitrat (Nitrocellulose) und/oder Celluloseacetat, und/oder Polysulfon, insbesondere Polyethersulfon (PESU), Dextranpolymere und/oder einem Material mit ähnlicher Beschaffenheit und/oder ähnlichen Eigenschaften, insbesondere im Wesentlichen schwammähnliche Materialien und/oder Materialen, welche ein seitliches Fließen (lateral flow) von Fluiden ermöglichen. Die Trägerfolie 8 weist ein Trägermaterial mit einer Silikonbeschichtung, wie beispielsweise silikoniertes Papier, auf, sodass ein im Wesentlichen leichtes Ablösen der Trägerfolie 8 von der Stützschicht 6 ermöglicht wird, insbesondere ein im Wesentlichen zerstörungsfreies Ablösen. Bevorzugt hat die Trägerfolie eine Materialstärke von etwa 100 pm bis etwa 300 pm.
Die Stützschicht 6 weist bevorzugt eine Dicke von etwa 10 pm bis etwa 20 pm auf und besteht beispielsweise aus: PET (Polyethylenterephthalat), PE (Polyethylen), EVA (Ethylen-Vinylacetat-Copolymer), PP (Polypropylen), PVC (Polyvinylchlorid), EVOH (Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer), PA (Polyamid) und/oder einem ähnlichen Material, welches eine hohe Flexibilität und Beständigkeit aufweist.
Die Trägerfolie 8 und die Membranfolie sind zumindest bereichsweise übereinander angeordnet, wobei die Stützschicht 6 der Membranfolie mit der Trägerfolie 8 lösbar gekoppelt und/oder verbunden ist. Bevorzugt ist die Membranfolie lösbar mit der Trägerfolie 8 gekoppelt, sodass ein Ablösen bzw. Entkoppeln der Membranfolie, insbesondere der Membranelemente 2, von der Trägerfolie 8 im Wesentlichen zerstörungsfrei erfolgen kann - beispielsweise mithilfe einer Pinzette. Insbesondere erfolgt die lösbare Koppelung der Membranfolie mit der Trägerfolie 8 mittels eines Klebstoffs, welcher einen Haftklebstoff und/oder ein Schmelzklebstoff aufweist.
Der gezeigte Abschnitt des Produkts 1 umfasst mehrere (z.B. drei) im Wesentlichen diskret ausgebildete Membranelemente 2. Die Membranelemente 2 sind in diesem Beispiel im Wesentlichen identisch ausgebildet und/oder geformt, d.h. sie weisen eine im Wesentlichen identische Form auf. Alternativ und/oder zusätzlich können ein oder mehrere Membranelemente 2 abweichende Formen aufweisen.
In der gezeigten Ausführungsform ist die Membranschicht 4 der Membranelemente 2 durch einen Spalt 24 entlang deren Außenumfang von einer Membranschicht 4“, welche nicht von einem Membranelement 2 umfasst ist, abgegrenzt. Ein Spalt 24 kann insbesondere durch bereichsweises Abtragen und/oder Entfernen und/oder Schmelzen zumindest der Membranfolie, d.h. der Membranschicht 4 und der Stützschicht 6, erzeugt werden. Hierfür eignet sich insbesondere Laserschneiden.
Ferner sind die abgebildeten Membranelemente 2 im Wesentlichen identisch strukturiert: Die Membranelemente 2 umfassen ein oder mehrere (z.B. zehn) Flusslinien 18, welche in der Membranschicht 4 der Membranelemente 2 ausgebildet und geeignet sind, ein auf zumindest eine Aufbringzone 22 aufgebrachtes Fluid von dieser wegzuleiten. Die Flusslinien 18 sind durch ein oder mehrere Strukturen 16 definiert und/oder ausgebildet und/oder bevorzugt voneinander beabstandet, wobei die ein oder mehrere Strukturen 16 insbesondere durch (zumindest teilweises) Abtragen und/oder Entfernen und/oder Schmelzen der Membranschicht 4, beispielsweise durch Laserschneiden, erzeugt werden.
In der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform ist die Membranschicht 4 und der Klebstoff 10 (siehe Figur 3), welcher die Membranschicht 4 mit der Stützschicht 6 zumindest teilweise verbindet, entlang der Strukturen 16 entfernt worden, sodass dort die Stützschicht 6 verbleibt und insbesondere sichtbar ist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass die Form der Membranelemente 2 durch die zwischen den Flusslinien 18 vorhandene (d.h. diese teilweise überbrückende) Stützschicht 6 stabilisiert wird und/oder die strukturelle Standfestigkeit der Membranelemente 2 nach dem Ablösen von dem Produkt 1 im Wesentlichen erhalten bleibt.
Die Figur 2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des Produkts 1 zum Bereitstellen einer Mehrzahl von Membranelementen 2, wobei die Membranschicht 4“ und die Stützschicht 6“ der Membranfolie, welche von keinem Membranelement 2 umfasst sind und/oder welche nicht Bestandteil eines Membranelements 2 sind, von der Trägerfolie 8 des Produkts 1 abgelöst wurde. Bei dem gezeigten Produkt 1 sind die Membranelemente 2 nicht über die gesamte Fläche der Membranfolie des Produkts 1 ausgebildet. Die Membranschicht 4“ und die Stützschicht 6“zwischen den Membranelementen 2 weisen bevorzugt im Wesentlichen dieselben Eigenschaften bzw. Beschaffenheiten wie die Membranschicht 4 respektive die Stützschicht 6 der Membranelemente 2 auf. Insbesondere sind die Membranschicht 4“ und/oder die Stützschicht 6“ebenfalls trennbar (ablösbar bzw. entkoppelbar), wie in Figur 2 dargestellt.
Durch Abziehen und/oder Ablösen und/oder Entkoppeln der nicht von einem Membranelement 2 umfassten Membranschicht 4“ und Stützschicht 6“ kann ein verbessertes Bereitstellen von Membranelementen 2 erreicht werden, da lediglich die Membranelemente 2 auf dem Produkt 1 verbleiben. Dies ermöglicht ein leichteres Identifizieren und/oder Greifen und/oder Erfassen der Membranelemente 2 zum Ablösen und/oder Entkoppeln der Membranelemente 2 von dem Produkt 1, z.B. mittels einer Pinzette.
Die Figur 3 zeigt beispielhafte Strukturen 16 und Spalte 24 sowie eine beispielhafte Anordnung der Bestandteile einer bevorzugten Ausführungsform des Produkts 1.
Das gezeigte Produkt 1 umfasst zumindest eine Trägerfolie 8, welche mit einer Stützschicht 6 mittels Klebstoff 10 lösbar gekoppelt ist. Bevorzugt umfasst der Klebstoff 10 einen Haftklebstoff und/oder einen Schmelzklebstoff. Die Trägerfolie 8 hat eine Materialstärke von bevorzugt etwa 100 pm bis etwa 300 pm, z.B. etwa 150 pm. Bevorzugt umfasst die Trägerfolie 8 ein Trägermaterial mit einer Silikonbeschichtung, weiter bevorzugt silikoniertes Papier. Alternativ und/oder zusätzlich kann die Trägerfolie 8 ein anderes Material aufweisen, bevorzugt ein Material mit ähnlichen Antihaft-Eigenschaften, wodurch ein lösbares Koppeln erreicht wird und ein im Wesentlichen zerstörungsfreies Ablösen der Stützschicht 6 von der Trägerfolie 8 erfolgen kann.
Die Stützschicht 6 hat eine Materialstärke von bevorzugt etwa 10 pm bis etwa 20 pm, z.B. etwa 12 pm. Bevorzugt umfasst die Stützschicht 6 und/oder besteht die Stützschicht 6 aus: PET (Polyethylenterephthalat), PE (Polyethylen), EVA (Ethylen- Vinylacetat-Copolymer), PP (Polypropylen), PVC (Polyvinylchlorid), EVOH (Ethylen- Vinylalkohol-Copolymer), PA (Polyamid) und/oder einem ähnlichen Material. Die Stützschicht 6 dient insbesondere zum Stützen und/oder Stabilisieren der Membranelemente 2 und/oder der Membranschicht 4. Die Stützschicht 6 ist bevorzugt durch Klebstoff 10 mit der Membranschicht 4 gekoppelt und/oder verbunden, wobei der Klebstoff 10 im Wesentlichen identisch oder unterschiedlich zu dem zwischen Stützschicht 6 und Trägerfolie 8 vorgesehenen Klebstoff 10 ist. Die Dicke der unterschiedlichen Klebstoffschichten 10 können im Wesentlichen identisch oder unterschiedlich sein. Die Membranschicht 4 weist eine Materialstärke von bevorzugt etwa 50 pm bis etwa 200 pm auf. Bevorzugt umfasst die Membranschicht 4 ein poröses, insbesondere ein mikroporöses, und/oder ein absorbierendes, insbesondere hochabsorbierendes, Material, wie beispielsweise: Cellulose, insbesondere Cellulosenitrat (Nitrocellulose) und/oder Celluloseacetat, und/oder Polysulfon, insbesondere Polyethersulfon (PESU), Dextranpolymere und/oder einem Material mit ähnlicher Beschaffenheit und/oder ähnlichen Eigenschaften.
Bevorzugt umfasst der Klebstoff 10 zum lösbaren Koppeln der Stützschicht 6 mit der Trägerfolie 8 und/oder zum, bevorzugt im Wesentlichen unlösbaren, Koppeln der Membranschicht 4 mit der Stützschicht 6 einen Haftklebstoff und/oder Schmelzklebstoff. Ferner bevorzugt weist die Kopplung zwischen der Membranschicht 4 und der Stützschicht 6 eine höhere Haftung und/oder Widerstandskraft im Vergleich zu der Kopplung zwischen der Stützschicht 6 und der Trägerfolie 8 auf. Weiter bevorzugt sind Klebstoffe 10, welche es ermöglichen, gekoppelte und/oder verbundene Klebeteile im Wesentlichen rückstandslos und/oder zerstörungsfrei zu entkoppeln und/oder voneinander zu trennen. Von Vorteil ist der Klebstoff 10 zumindest geringfügig hydrophob, d.h. wassermeidend und/oder sich nicht mit Fluiden, insbesondere Wasser, mischend.
Bevorzugt ist die Haftung der Koppelung und/oder Verbindung zwischen der Stützschicht 6 und der Membranschicht 4 höher und/oder widerstandsfähiger als zwischen der Stützschicht 6 und der Trägerfolie 8. Dies kann beispielsweise erreicht werden durch entsprechend unterschiedliche Klebstoffe 10 und/oder durch entsprechend gewählte Materialien und/oder einer Behandlung der Membranschicht 4 und der Trägerfolie 8. Insbesondere bei Verwendung eines silikonierten Papiers als Trägerfolie 8 kann eine vergleichsweise geringe Haftung zwischen der Membranfolie und der Trägerfolie 8 erreicht werden, sodass ein einfaches Ablösen der Membranfolie von der Trägerfolie 8 ermöglicht wird.
Der gezeigte Abschnitt des Produkts 1 der Figur 3 umfasst mehrere (z.B. fünf) Membranelemente 2, welche im Wesentlichen diskret ausgebildet sind, d.h. im Wesentlichen voneinander abgegrenzt sind. Die Membranelemente 2 sind voneinander durch Spalte 24a-24d getrennt und/oder beabstandet. Daher kann jedes einzelne Membranelement 2 unabhängig von anderen Membranelementen 2 von der Trägerfolie 8 abgenommen bzw. entfernt werden.
Wie abgebildet ist der Spalt 24a anders ausgestaltet wie die Spalte 24b-24d: Der Spalt 24a erstreckt sich durch die gesamte Dicke der Membranfolie, d.h. durch Membranschicht 4, die Stützschicht 6 sowie den Klebstoff 10, welcher Membran schicht 4 und Stützschicht 6 verbindet. Durch das Ausbilden eines Membranelements 2 durch einen solchen Spalt 24a wird insbesondere das Abkoppeln des Membranelements 2e von dem Produkt 1 ermöglicht. Das Membranelement 2e umfasst die Membranfolie (insbesondere die Membranschicht 4, die Stützschicht 6 und der dazwischen befindliche Klebstoff 10). Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn das abgelöste Membranelement 2e im Wesentlichen keinen Klebstoff 10 an der Außenseite der Stützschicht 6 aufweisen soll, um beispielsweise die Handhabung des Membranelements 2e zu erleichtern.
Alternativ kann ein Spalt 24b-24d durch Abtragen und/oder Entfernen und/oder Schmelzen der Membranschicht 4, der Stützschicht 6 sowie die Klebstoffschicht(en) 10, welche die Membranschicht 4 mit der Stützschicht 6 respektive die Stützschicht 6 mit der Trägerfolie 8 verbinden, erzeugt werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, um das abgelöste Membranelement 2d zu erhalten, welches an einer der Membranschicht 4 gegenüberliegenden Seite zumindest bereichsweise Klebstoff 10 aufweist. In anderen Worten: Die so abgelösten bzw. entkoppelten Membran elemente 2d weisen an der von der Trägerfolie 8 gelösten Seite zumindest bereichsweise Klebstoff 10 auf. Ein solches Membranelement 2d ist beispielsweise vorteilhaft, um einen sicheren Halt des Membranelements 2d in einem Analysegerät zu erreichen. Insbesondere kann ein sicheres Positionieren der Membranelemente 2 in einem Analysegerät und/oder eine Testkassette erreicht werden, da das Membranelement 2d in dem Analysegerät durch den Klebstoff 10 an der Seite der Stützschicht 6 eingeklebt und/oder lösbar mit diesem gekoppelt werden kann.
Figur 3 zeigt ferner einen Querschnitt eines Membranelements 2c, welches eine beispielhaft strukturierte Membranschicht 4 aufweist. Das Membranelement 2c umfasst insbesondere zwei durch Strukturen 16a-16c ausgebildete Flusslinien 18a und 18b in der Membranschicht 4.
Bevorzugt erfolgt das Ausbilden und/oder Erzeugen von ein oder mehreren Strukturen 16 durch Abtragen und/oder Trennen und/oder Entfernen und/oder Schmelzen der Membranschicht 4 und, optional, der Klebstoffschicht 10 der Membranfolie. Hierfür ist insbesondere Laserschneiden geeignet, wie bezüglich der Figuren 4a und 4b genauer erläutert.
Die Flusslinien 18a und 18b sind insbesondere ausgebildet, um ein Fluid entlang und/oder in der Membranschicht 4 zu leiten. Die Membranschicht 4, welche die Flusslinien 18a und 18b ausbildet, ist von den jeweils benachbarten Membranschichten 4’a und 4‘b des Membranelements 2c durch die Strukturen 16 im Wesentlichen getrennt und/oder abgegrenzt. Insbesondere kommen so die Membranschicht 4’a und 4’b nicht mit dem von den Flusslinien 18a und 18b geleiteten Fluid in Berührung.
Eine Struktur 16 erstreckt sich bevorzugt zumindest über einen Teil der Dicke der Membranschicht 4, weiter bevorzugt über im Wesentlichen die gesamte Dicke der Membranschicht 4 (siehe Strukturen 16a und 16b des Membranelements 2c). Alternativ erstreckt sich eine Struktur 16 durch die Membranschicht 4 und zumindest durch einen Teil der Dicke der Klebstoffschicht 10, welche Membranschicht 4 und Stützschicht 6 verbindet (siehe Struktur 16c). Die Figur 4a zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Herstellen eines Produkts zum Bereitstellen einer Mehrzahl von Membranelementen 2 bzw. eine zur Durchführung des Verfahrens zum Herstellen des Produkts geeignete Vorrichtung. Bevorzugt wird zunächst die Stützschicht 6 bereitgestellt, beispielsweise von einer Rolle. Auf eine Seite der Stützschicht 6 wird ein Klebstoff 10 von zumindest einer Klebevorrichtung 12 zumindest bereichsweise aufgetragen und/oder aufgesprüht bzw. eine Seite der Stützschicht 6 wird mit Klebstoff 10 zumindest bereichsweise benetzt. Bevorzugt ist ein Aufträgen einer im Wesentlichen gleichmäßigen und/oder kontinuierlichen Schicht Klebstoff 10 durch die zumindest eine Klebevorrichtung 12.
Bevorzugt wird im Anschluss daran die Trägerfolie 8 von einer Rolle abgerollt und auf die den Klebstoff 10 aufweisende Seite der Stützschicht 6 aufgelegt und/oder mit dieser gekoppelt und/oder verbunden.
Weiter bevorzugt wird Klebstoff 10 auf die der Trägerfolie 8 gegenüberliegende Seite der Stützschicht 6 aufgetragen. Hierbei handelt es sich insbesondere um den gleichen Klebstoff 10 wie zwischen Stützschicht 6 und Trägerfolie 8 vorgesehen. Anschließend wird die Membranschicht 4 auf die Stützschicht 6 aufgelegt bzw. an diese gekoppelt bzw. mit dieser verbunden.
Im Weiteren wird bevorzugt eine Mehrzahl von Membranelementen 2 ausgebildet und/oder geformt und/oder strukturiert, beispielsweise durch ein oder mehrere Abtragvorrichtungen 14. Eine Abtragvorrichtung 14 ist insbesondere eingerichtet, zumindest bereichsweise zumindest einen Teil des Produkts 1, insbesondere der Membranfolie, abzutragen und/oder zu entfernen. Insbesondere ist die Abtrag vorrichtung 14 ausgebildet, um selektiv die in Fig. 3 gezeigten Spalten 24 in der Membranschicht 4, der Stützschicht 6 und der bzw. den Schicht(en) Klebstoff 10 auszubilden. Die Abtragvorrichtung 14 ist insbesondere ausgebildet, um selektiv ein oder mehrere Struktur(en) 16 in dem Membranelement 2 (insbesondere der Membranschicht 4) auszubilden.
Dazu kann eine Abtragvorrichtung 14 ein oder mehrere Mittel zum Trennen und/oder Schmelzen zumindest eines Teils der Membranschicht 4 und/oder des Klebstoffs 10 und/oder der Stützschicht 6 aufweisen. Bevorzugterweise umfasst eine Abtragvorrichtung 14 ein oder mehrere Mittel zum Laserschneiden, um die Membranelemente 2 auszubilden und/oder zu formen und/oder um ein oder mehrere Strukturen 16 in zumindest der Membranschicht 4 der Membranelemente 2 auszubilden. Alternativ und/oder zusätzlich kann eine Abtragvorrichtung 14 ein oder mehrere Bohr- und/oder Fräswerkzeuge zum Formen und/oder Strukturieren der Membranelemente 2 umfassen.
Vorteilhafterweise erfolgt das Herstellen des Produkts 1 bzw. die einzelnen Schritte des Verfahrens im Wesentlichen kontinuierlich und/oder parallel, sodass zeiteffizient große Mengen des Produkts 1 hergestellt werden können. Dafür eignet sich insbesondere das Zuführen und/oder Bereitstellen der Stützschicht 6, der Trägerfolie 8 und der Membranschicht 4 wie in der Figur 4 gezeigt, d.h. von einer Rolle abrollbar und den verschiedenen Verfahrensschritten im Wesentlichen kontinuierlich zuführbar.
Optional kann die Einrichtung bevorzugt ein oder mehrere Vorrichtungen zum Temperieren, Stützen, Pressen und/oder Kontrollieren des Produkts 1 und/oder deren Bestandteile vorgesehen sein (nicht gezeigt), insbesondere um eine verbesserte Qualität des Produkts zu erhalten bzw. sicherzustellen.
Die Figur 4b zeigt ein alternatives, beispielhaftes Verfahren zum Herstellen eines Produkts zum Bereitstellen einer Mehrzahl von Membranelementen. Im Vergleich zu dem in der Figur 4a gezeigten Verfahren wird zunächst die Membranfolie durch Koppeln der Membranschicht 4 mit der Stützschicht 6 mittels Klebstoff 10 hergestellt. Im Anschluss daran wird die Trägerfolie 8 an die Stützschicht 6 der Membranfolie mittels Klebstoff lösbar gekoppelt und der Abtragvorrichtung 14 zugeführt zum Formen und/oder Ausbilden und/oder Strukturieren der Membranelemente 2. Das lösbare Koppeln ermöglicht ein einfaches und/oder im Wesentlichen zerstörungsfreies Trennen der Stützschicht 6 von der Trägerfolie 8. Alternativ und/oder zusätzlich kann zumindest eine Abtrageinrichtung 14 derart angeordnet und/oder positioniert sein, dass diese die Membranschicht 4 vor dem Zuführen und/oder Koppeln der Trägerfolie 8 strukturiert.
Die Figur 5 zeigt von einem Produkt 1 abgelöste Membranelemente 2 mit beispielhaften Formen und/oder Strukturen.
Das strukturierte Membranelement 2 in Figur 5 a) umfasst an einem Ende in der Membranschicht 4 eine Aufbringzone 22, welche insbesondere geeignet ist zum Aufbringen eines zu testenden Fluids und von welcher sich eine Mehrzahl (z.B. vier) Flusslinien 18 mit jeweils mehrere (z.B. drei) aufeinanderfolgenden Misch- und/oder Reaktionszonen 20 erstrecken, wobei die Breite der Flusslinien 18 geringer ist als die Breiten des Membranelements 2. Durch Ausbilden solcher Flusslinien 18 resultiert eine erhöhte Konzentration des Fluids auf den und/oder entlang der Flusslinien 18 und den Misch- und/oder Reaktionszonen 20, wodurch eine erhöhte Reaktionsintensität in diesen Misch- und/oder Reaktionszonen 20 erreicht werden kann.
Ferner weist das Membranelement 2 in Figur 5 a) an dem der Aufbringzone 22 gegenüberliegenden Ende eine Struktur 16 auf, welche einen Teil, beispielsweise etwa ein Fünftel bis etwa ein Viertel, der Oberfläche des Membranelements 2 ausbildet. Insbesondere ist in dieser Struktur 16 die Membranschicht 4‘ im Wesentlichen flächig entfernt und/oder abgetragen worden. Eine solche Ausgestaltung ist insbesondere vorteilhaft, um eine verbesserte Flandhabung des Membranelements 2 zu erreichen. Insbesondere kann das Membranelement 2 an diesem Ende mit einer Pinzette gegriffen werden, ohne für die Durchführung des Tests notwendige Membranschicht 4 zu beeinträchtigen. Auch kann eine Beschriftung des Membranelements 2 in diesem Bereich erfolgen.
Die Aufbringzone 22, die Flusslinien 18 und die Misch- und/oder Reaktionszonen 20 sind bevorzugt durch Strukturen 16 und/oder Spalten 24 geformt und/oder ausgebildet. In dem gezeigten Beispiel umfasst das Membranelement 2 in Figur 5 a) bevorzugt mehrere im Wesentlichen isolierte Membranschichten 4‘, welche von der Aufbringzone 22, den Flusslinien 18 und den Misch- und/oder Reaktionszonen 20 im Wesentlichen abgegrenzt und/oder beabstandet sind, sodass ein in die Aufbringzone 22 aufgebrachtes Fluid im Wesentlichen nicht zu diesen isolierten Membranschicht 4‘ gelangen kann. Insbesondere sind diese isolierten Membranschichten 4‘ zwischen den Flusslinien 18 angeordnet und beabstanden diese voneinander. Eine solche Ausgestaltung der Membranelemente 2 ist insbesondere vorteilhaft, da so ein verringerter Bearbeitungsaufwand zum Abtragen und/oder Trennen und/oder Schmelzen der Membranschicht 4, beispielsweise durch eine Abtragvorrichtung 14, nötig ist. Darüber hinaus ermöglicht ein Vorhandensein von ein oder mehreren isolierten Membranschichten 4‘ eine optische Referenz bezüglich der Verteilung des Fluids in den Flusslinien 18.
Das strukturierte Membranelement 2 gemäß Figur 5 b) umfasst an einem Ende in der Membranschicht 4 eine Aufbringzone 22 zum Aufbringen eines Fluids, von welcher sich eine Mehrzahl (im gezeigten Beispiel zehn) Flusslinien 18 erstrecken. Die Flusslinien 18 sind in einem ersten Bereich des Membranelements 2 im Wesentlichen fächerförmig und in einem zweiten Bereich im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Im Vergleich zu dem Membranelement 2 gemäß Figure 5 a) ist bei dem Membranelement 2 gemäß Figure 5 b) keine isolierte Membranschicht 4‘ zwischen den Flusslinien 18 vorhanden. In anderen Worten: Die Strukturen 16 des Membranelements 2 der Figur 5 b), welche die Flusslinien 18 ausbilden, erstrecken sich über den gesamten Abstand der jeweiligen Flusslinien 18 und beabstanden diese voneinander. Eine solche Ausgestaltung ist insbesondere vorteilhaft, um eine verbesserte Abgrenzung der Flusslinien 18 gegeneinanderzu erreichen.
Das Membranelement 2 der Figur 5 b) umfasst ferner eine isolierte Membranschicht 4‘ an dem der Aufbringzone 22 gegenüberliegenden Ende des Membranelements 2. Ebenso wie bezüglich dem Membranelement 2 der Figur 5 a) ermöglicht dies insbesondere eine verbesserte Flandhabung des Membranelements 2. Allerdings ist ein verringerter Arbeitsaufwand zur Herstellung des Membranelements 2 der Figur 5 b) erforderlich, da kein Abtragen und/oder Entfernen der isolierten Membranschicht 4‘ erfolgt.
Wie insbesondere bezüglich der Figur 3 beschrieben, können die abgelösten Membranelemente 2 der Figuren 5 a) und 5 b) an deren (nicht gezeigter) Unterseite zumindest bereichsweise Klebstoff aufweisen, um beispielsweise ein vorteilhaftes Fixieren der Membranelemente 2 in einem Analysegerät zu ermöglichen.
Die Figur 6 zeigt beispielhafte Strukturen von Membranelementen, wobei die Strukturen jeweils eine Mehrzahl (z.B. fünf oder zehn) von Flusslinien 18 ausbilden, welche sich jeweils von Aufbringzonen 22 aus erstrecken. Die Flusslinien 18 erstrecken sich jeweils bereichsweise im Wesentlichen fächerförmig, d.h. sie erstrecken sich in unterschiedlichen Winkeln und/oder voneinander beabstandet von den Aufbringzonen 22 weg, wobei die Winkel der äußeren Flusslinien 18 (z.B. etwa 135°) insbesondere größer sind als die der mittleren Flusslinie (z.B. etwa 90°).
Das Membranelement 2 der Figur 6 a) ist im Wesentlichen achsensymmetrisch ausgebildet und umfasst zwei gegenüberliegende Aufbringzonen 22 sowie mehrere (z.B. fünf) Misch- und/oder Reaktionszonen 20, welche eine im Wesentlichen kreisrunde Form aufweisen und im Wesentlichen mittig zwischen den Aufbringzonen 22 angeordnet sind. Die Flusslinien 18 erstrecken sich von jeweils einer Aufbringzone 22 im Wesentlichen fächerförmig zu jeweils einer Misch- und/oder Reaktionszone 20. Diese Ausgestaltung ist insbesondere vorteilhaft, wenn zwei Fluide getrennt voneinander auf das Membranelement 2 aufgetragen und in einem bestimmten Bereich der Membranschicht 4 miteinander gemischt werden und/oder miteinander reagieren sollen.
Entgegen dem Membranelement 2 der Figur 6 a) ist das Membranelement 6 b) nicht symmetrisch ausgebildet. Insbesondere umfasst das Membranelement 2 der Figur 6b) eine einzelne Gabelung und/oder Abzweigung 26 in einer Flusslinie 18 aus. Durch die Gabelung 26 wird ein Fluid, welches auf die untere Aufbringzone 22 aufgebracht wurde und entlang der entsprechenden Flusslinie 18 fließt, auf zwei Flusslinien 18 aufgeteilt, sodass das Fluid in geringerer Konzentration zu den entsprechenden Misch- und/oder Reaktionszonen 20 weitergeleitet wird. Ein Membranelement 2 kann eine Mehrzahl solcher und/oder ähnlicher Gabelungen 26 zum (Um-)Leiten von eines Fluids umfassen.
Ferner bildet das Membranelement 2 der Figur 6 b) bevorzugt ein oder mehrere weitere Misch- und/oder Reaktionszonen 20 entlang einer Flusslinie 18 aus, in welche bevorzugt DNA, RNA und/oder Proteine eingebracht sein können - beispielsweise mittels „Dispenser“ und/oder „Spötter“. Dies dient insbesondere zum Testen des Fluids vor Erreichen der im Wesentlichen mittig zwischen den Aufbringzonen 22 angeordneten Misch- und/oder Reaktionszonen 20. Dadurch kann die Qualität und/oder Konzentration und/oder andere Eigenschaften des Fluids vor dem Erreichen der mittig angeordneten Misch- und/oder Reaktionszonen 20 getestet und/oder geprüft werden.
Die Membranelemente 2 der Figuren 6 a) und 6 b) weisen ferner im Wesentlichen isolierte Membranschichten 4‘ auf, welche in den Ecken und zwischen den Flusslinien 18 vorhanden sind. Alternativ können die isolierten Membranschichten 4‘ abgetragen werden, sodass die darunterliegende Stützschicht 6 zum Vorschein kommt.
Die Figur 7 zeigt einen Ausschnitt eines beispielhaften, strukturierten Membranelements 2, welches eine Mehrzahl (z.B. sechs) Flusslinien 18 in der Membranschicht 4 aufweist. Die Flusslinien 18 sind in diesem Beispiel im Wesentlichen parallel angeordnet und erstrecken sich im Wesentlichen identisch und mäanderförmig über das Membranelement 2. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht insbesondere eine verbesserte Kapillarwirkung der Flusslinien 18 zum vorteilhaften Leiten von Fluiden entlang dieser.
Bevorzugt umfasst jede der Flusslinien 18 eine Misch- und/oder Reaktionszone 20, in welcher beispielsweise DNA, RNA und/oder Proteine eingebracht wurden. Wenn ein zu testendes Fluid eine DNA, RNA und/oder Proteine aufweisende Misch und/oder Reaktionszone 20 erreicht, kann dieses mit der DNA, RNA und/oder dem Protein reagieren. Bevorzugt resultiert die Reaktion in einer sichtbaren Veränderung der Farbe in zumindest einem Teil der Misch- und/oder Reaktionszone 20, welche insbesondere mit einem Analysegerät erfasst werden kann. Bei keiner erfolgten Reaktion weist das zu testende Fluid wahrscheinlich keine oder eine zu geringe Konzentration des für die Reaktion benötigten Stoffs, wie beispielsweise bestimmte Antikörper, auf.
Die Flusslinien 18 des Membranelements 2 der Figur 7 sind durch Strukturen 16 ausgebildet, bevorzugt durch Abtragen zumindest eines Teils der Dicke der Membranschicht 4. Alternativ und/oder zusätzlich können die Flusslinien 18 zumindest teilweise durch Ausbilden eines Spalts 24 in Membranschicht 4 und Stützschicht 6 ausgebildet sein. Das Membranelement 2 umfasst ferner eine Mehrzahl (z.B. 4) isolierte Membranschichten 4‘, welche nicht von einem von den Flusslinien 18 geleiteten Fluid erreicht werden. Die isolierten Membranschichten 4‘ dienen insbesondere einer verbesserten Flandhabung und/oder einer erhöhten Formstabilität des Membranelements 2.
Bezugszeichenliste
Produkt zum Bereitstellen von Membranelementen
Membranelement
Membranschicht isolierte Membranschicht eines Membranelements von keinem Membranelement umfasste Membranschicht
Stützschicht von keinem Membranelement umfasste Stützschicht
Trägerfolie
Klebstoff
Klebevorrichtung
Abtragvorrichtung
Struktur
Flusslinie
Misch- und/oder Reaktionszone
Aufbringzone
Spalt
Gabelung

Claims

Patentansprüche
1. Produkt (1 ) zum Bereitstellen von Membranelementen umfassend: eine Trägerfolie (8); und eine Membranfolie zumindest umfassend: eine Stützschicht (6); und eine Membranschicht (4); wobei die Membranfolie lösbar mit der Trägerfolie (8) gekoppelt ist; und wobei die Membranfolie eine Mehrzahl von im Wesentlichen diskreten Membranelementen (2) aufweist.
2. Produkt (1) nach Anspruch 1, wobei die Stützschicht (6) zwischen der Trägerfolie (8) und der Membranschicht (4) angeordnet ist.
3. Produkt (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Membranschicht (4) ein poröses, absorbierendes Material umfasst; und/oder wobei die Membranschicht (4) umfasst:
Cellulose, insbesondere Cellulosenitrat und/oder Celluloseacetat, und/oder Polysulfon, insbesondere Polyethersulfon, PESU.
4. Produkt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Membranschicht (4) eine Dicke von etwa 50 pm bis etwa 200 pm aufweist und/oder wobei die Trägerfolie (8) ein Trägermaterial mit einer Silikonbeschichtung umfasst.
5. Produkt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Trägerfolie (8) eine Dicke von etwa 100 pm bis etwa 300 pm, insbesondere etwa 150 pm, aufweist; und/oder wobei die Stützschicht (6) eine Dicke von etwa 10 pm bis etwa 20 pm, insbesondere etwa 12 pm, aufweist.
6. Produkt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Stützschicht (6) der Membranfolie mittels Klebstoff mit der Trägerfolie (8) lösbar gekoppelt ist und/oder wobei die Membranschicht (4) der Membranfolie mittels Klebstoff (10) mit der Stützschicht (6) der Membranfolie gekoppelt ist.
7. Produkt (1) nach Anspruch 6, wobei der Klebstoff (10) einen Haftklebstoff und/oder Schmelzklebstoff umfasst.
8. Produkt (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei der Klebstoff (10) eine Schichtdicke von etwa 8 pm bis etwa 20 pm, insbesondere etwa 10 pm, aufweist.
9. Produkt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Membranelemente (2) eine zumindest teilweise strukturierte Oberfläche aufweisen.
10. Produkt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Membranelemente (2) ein oder mehrere Strukturen (16) in der Membranschicht (4) aufweisen.
11. Produkt (1) nach Anspruch 10, wobei die ein oder mehreren Strukturen (16) in der Membranschicht (4) durch zumindest teilweises Abtragen der Membranschicht (4) ausgebildet wurden; und/oder wobei eine Struktur (16) ein oder mehrere Flusslinien (18) ausbildet, insbesondere zum Leiten eines Fluids und/oder Steuern eines Fluidflusses; und/oder wobei eine Struktur (16) ein oder mehrere Misch- und/oder Reaktionszonen (20) ausbildet.
12. Verfahren zum Herstellen eines Produkts (1) zum Bereitstellen von
Membranelementen (2), umfassend die Schritte:
Bereitstellen einer Stützschicht (6); lösbares Koppeln einer Trägerfolie (8) mit einer ersten Seite der Stützschicht (6);
Koppeln einer Membranschicht (4) mit einer zweiten Seite der Stützschicht
(6);
Ausbilden einer Mehrzahl von Membranelementen (2) durch zumindest bereichsweises Abtragen der Stützschicht und der Membranschicht (4).
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Ausbilden und/oder Strukturieren der Membranelemente (2) mittels Laserschneiden erfolgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, weiter umfassend den
Schritt:
Aufträgen eines Klebstoffs (10) auf die Stützschicht (6) und/oder auf die Membranschicht (4) zum Koppeln der Stützschicht (6) mit der Membranschicht (4); und/oder Aufträgen eines Klebstoffs (10) auf die Stützschicht (6) und/oder die
Trägerfolie (8) zum lösbaren Koppeln der Stützschicht (6) mit der Trägerfolie (8).
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