DE3140239C2

DE3140239C2 -

Info

Publication number: DE3140239C2
Application number: DE3140239A
Authority: DE
Inventors: Fuminori Arai; Kenichiro Yazawa; Hideaki Takeuchi; Masao Asaka Saitama Jp Kitajima
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1980-10-09
Filing date: 1981-10-09
Publication date: 1989-09-14
Also published as: JPH0230467B2; DE3140239A1; GB2087074B; JPS5766359A; US4783315A; GB2087074A

Description

Die Erfindung betrifft ein integrales analytisches Element für die chemische Analyse von Flüssigkeiten, enthaltend einen wasserundurchlässigen Träger und eine Gewebeschicht, die mindestens eine hydrophobe organische Polymerfaser und ein für die chemische Analyse erforderliches Reagenz oder Reagenzien enthält, sowie ein integrales analytisches Element für die chemische Analyse von Flüssigkeiten, entaltend eine Reagenzschicht und eine Gewebeschicht, die mindestens eine hydrophobe organische Polymerfaser enthält.

Analytische Elemente in Form eines Filterpapiers sind als wertvolle Materialien für die schnelle, einfache, halbquantitative oder quantitative trockene Analyse von spezifischen chemischen Komponenten, die in einer wäßrigen Flüssigkeit, beispielsweise einer Körperflüssigkeit (z. B. im Blut, im Serum, im Urin oder in der Rückenmarksflüssigkeit) enthalten sind, bekannt. Integrale analytische Elemente sind beispielsweise in den US-PS 39 92 158, 39 92 158, 39 83 005, 40 42 335, 40 50 898, 41 44 306, 41 66 093 und 42 58 001, den JP-OS 3488/77 und 34 298/79, den US-PS 41 10 079 und 41 32 528 und in "Clinical Chemistry", Band 24, Seiten 1335 bis 1350 (1978) näher beschrieben. Diese integralen analytischen Elemente bestehen aus einem Träger, auf den eine Probenverteilungsschicht und eine Reagenzschicht, welche die für die gewünschte Analyse erforderlichen Reagenzien enthält, laminiert worden sind. Bei der praktischen Durchführung der chemischen Analyse kann eine quantitative Analyse nur nach zwei Grundverfahren durchgeführt werden, bei denen ein Tropfen der Testprobe auf die Folie aufgebracht und die Farbänderung, ausgedrückt durch die optische Dichte, gemessen wird. Sie stellen daher trockene chemische analytische Materialien dar, bei denen die Verwendung von Reagenzgläschen, die Herstellung, das Auswiegen und die Zugabe von Reagenzlösungen und das genaue Auswiegen der Proben nicht erforderlich ist im Gegensatz zu konventionellen analytischen Methoden.

Die Grundstruktur eines solchen integralen analytischen Elements umfaßt einen Träger, eine Reagenzschicht und eine Probenverteilungsschicht in der genannten Reihenfolge. Die Reagenzschicht wird durch Einarbeiten eines Reagenz in ein Bindemittel, wie Gelatine, und Aufbringen desselben in Form einer dünnen Schicht hergestellt. Die Reagenzschicht kann eine einzelne Schicht sein oder in verschiedenen Schichten aufgetrennt sein, beispielsweise in eine erste Reagenzschicht und eine zweite Reagenzschicht, oder sie kann zusätzliche Schichten enthalten, wie Detektorschichten oder farbstoffaufnehmende Schichten. Außerdem kann zwischen der Verteilungsschicht und der Reagenzschicht oder zwischen einer Vielzahl von Reagenzschichten eine Zwischenschicht, als Farbblockierungsschicht oder Sperrschicht bezeichnet, vorgesehen sein. Die Probenverteilungsschicht ist als äußerste Schicht des analytischen Elements angeordnet, auf die eine Flüssigkeitsprobe aufgebracht wird. Die Probenverteilungsschicht wirkt in der Weise, daß sie die Flüssigkeitsprobe in einer nahezu unbegrenzten Menge pro Flächeneinheit zu der Reagenzschicht transportiert unabhängig von dem Volumen der aufgebrachten Flüssigkeitsprobe, d. h. sie dient einer praktisch gleichmäßigen Verteilung der Probe.

Die vorstehend beschriebene Pobenverteilungsschicht ist in den obengenannten Patentschriften und in der obengenannten Literatur näher beschrieben. Daraus geht hervor, daß nichtfaserige poröse Medien für eine solche Probenverteilungsschicht geeignet sind.

Zu Beispielen für solche nichtfaserige poröse Medien gehören ein Membranfilter und eine Dispersion aus einem porösen Material, wie Diatomeenerde, oder einem feinen kristallinen Material, wie feiner kristalliner Cellulose, in einem Bindemittel und ein poröses Material, hergestellt durch punktförmiges Verkleben von feinen Glas- oder Harzkugeln, wie in der US-PS 42 58 001 beschrieben. Diese nichtfaserigen porösen Medien müssen Hohlräume enthalten, die in jeder Richtung gleichmäßig angeordnet sind, oder sie müssen eine isotrope Porosität aufweisen, wie in der US-PS 39 92 158 beschrieben.

In den JP-OS 53 888/74 und 90 859/80 sowie in der US-PS 39 92 158 ist ein Verfahren zur Herstellung der Probenverteilungsschicht aus einem nichtfaserigen, isotrop porösen Medium näher beschrieben. Eine bekannte Probenverteilungsschicht aus einem nichtfaserigen porösen Medium ist jedoch unerwünscht, weil dann, wenn eine darauf aufgebrachte Probe Protein in einer hohen Konzentration enthält, wie Blutserum, die Fähigkeit der Schicht, die aufgebrachte Flüssigkeitsprobe zu verteilen, stark variiert in Abhängigkeit von ihrem Proteingehalt. Dadurch wird die quantitative Analyse stark beeinträchtigt.

Wenn es sich bei dem nichtfaserigen porösen Medium um eine Struktur handelt, die aus selbstklebenden Teilchen besteht, können die durch Wärme oder ein Lösungsmittel erweichten Teilchen leicht in den Hohlräumen innerhalb der Struktur fixiert werden und diese ausfüllen. Daher führen viele Materialien mit einem hohen Molekulargewicht, die in einer zu analysierenden wäßrigen Flüssigkeitsprobe enthalten sind, leicht zu einer Verstopfung, und sie behindern daher den Flüssigkeitsstrom innerhalb der Struktur. Wenn die Struktur aus Teilchen besteht, die mittels eines Klebstoffes miteinander verbunden sind, kann ebenfalls eine Verstopfung auftreten als Folge des Volumens des Klebstoffes, wodurch das Strömen einer Flüssigkeit, die zusammengesetzte Materialien mit einem hohen Molekulargewicht enthält, behindert wird.

Integrale analytische Elemente, die ein solches nichtfaseriges poröses Medium als Probenverteilungsschicht enthalten, sind daher für die Analyse von Makromoleküle enthaltenden Körperflüssigkeiten oder für die Analyse von Blut, das Erythrocyten enthält, nicht geeignet.

Ein Versuch,die vorstehend beschriebenen Mängel der bekannten, ein nichtfaseriges poröses Medium enthaltenden Probenverteilungsschicht zu beheben, ist in der JP-OS 90 859/80 beschrieben. Auch wurde vorgeschlagen, als Probenverteilungsschicht ein hydrophiles Gewebe, wie in der US-PS 42 92 272 beschrieben, zu verwenden. Mit einer Verteilungsschicht, in der ein solches hydrophiles Gewebe verwendet wird, können die Mängel der bekannten nichtfaserigen porösen Medien in bezug auf die Leichtigkeit und Stabilität der Herstellungsstufen, die Produktionskosten und die Probenverteilungseigenschaften beseitigt werden. Ein solches integrales analytisches Element kann deshalb für die quantitative Analyse einer Blutkomponente verwendet werden. Dabei treten jedoch weitere Probleme auf.

Bei der Herstellung einer Verteilungsschicht aus einer Naturfaser, wie 100% Baumwolle, ist es schwierig, eine gleichmäßige Verteilung einer aufgebrachten Flüssigkeitsprobe zu erzielen verglichen mit dem Gewebe, das eine chemische oder synthetische Faser enthält, aufgrund der Ungleichmäßigkeit der Garnstruktur, insbesondere in bezug auf die Art der Anordnung und Verwebung der Zwirngarne. Außerdem ist eine Verteilungsschicht, die nur aus einer Naturfaser besteht, schwierig zu handhaben wegen ihrer ausgeprägten Wasserabsorptionseigenschaften, ihres im allgemeinen hohen Wassergehaltes und ihrer hohen Streckbarkeit. Weiterhin ist in bezug auf die Blutverteilungseigenschaften die aus einer Naturfaser bestehende Schicht schlechter als eine Gewebeschicht, die eine chemische oder synthetische Faser enthält. Andererseits ermöglicht eine Probenverteilungsschicht aus einem Gewebe, das eine chemische oder synthetische Faser enthält, die Erzielung einer gleichmäßigen Verteilung einer aufgebrachten Flüssigkeitsprobe aufgrund der Gleichmäßigkeit der Garnstruktur, insbesondere in bezug auf die Art der Anordnung und die Verwebung der Zwirngarne. Eine chemische oder synthetische Faser ist leicht zu handhaben, weil sie Wasser nur gering oder praktisch gar nicht absorbiert und nur wenig streckbar ist. Außerdem hat eine solche Verteilungsschicht aus einem Gewebe ein ausgezeichnetes Blutverteilungsvermögen. Sie weist jedoch eine derart schlechte Haftung auf, daß sie leicht delaminiert wird, wenn sie geschnitten oder gestanzt wird.

Die DE-AS 25 32 918 beschreibt ein integrales analytisches Element für die Analyse von Flüssigkeiten, bestehend aus einem strahlungsdurchlässigen Träger, einer Reagenzschicht, einer Strahlungssperrschicht und einer Verteilerschicht, wobei zwischen der Reagenzschicht und dem Schichtträger eine permeable Registrierschicht angeordnet ist.

Die DE-AS 23 32 760 beschreibt ein Material für die quantitative spektrophotometrische Analyse einer Flüssigkeit, bestehend aus einem Schichtträger, einer Reagenzschicht und einer porösen Schicht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes integrales analytisches Element mit einer Gewebeschicht, die eine hydrophobe organische Polymerfaser enthält, zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird durch integrale analytische Elemente der eingangs genannten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die Gewebeschicht auf mindestens einer Oberfläche auf physikalischem Wege oxidiert worden ist.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Glucosegehalt eines Kontrollserums und der optischen Reflexionsdichte bei Verwendung eines integralen analytischen Elements, wie es in Beispiel 1 erhalten wird;

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Glucosegehalt eines Kontrollserums und der optischen Reflexionsdichte bei Verwendung eines integralen analytischen Element, wie es in Beispiel 2 erhalten wird; und

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Glucosegehalt von Blut und der optischen Reflexionsdichte bei Verwendung der integralen analytischen Elemente, wie sie in Beispiel 7 und in Vergleichsbeispiel 3 erhalten werden, wobei die Kurve A Beispiel 7 und die Kurve B Vergleichsbeispiel 3 entspricht.

Beim Aufbringen oder Laminieren einer Schicht auf einen Kunststoffilm mit einer geringen Oberflächenenergie, wie Polyethylen, Polypropylen oder Polyethylenterephthalat, werden die Filme vorher häufig Oberflächenbehandlungen ausgesetzt, wodurch die Oberflächenenergie erhöht oder die Oberfläche polar gemacht wird, um dadurch die Haftung zwischen dieser und einer aufgebrachten Schicht zu verbessern. Unter diesen Oberflächenbehandlungen sind diejenigen, bei denen eine Oberflächenoxidation auf physikalischem Wege durchgeführt wird, beispielsweise eine Glimmentladungsbehandlung, eine Plasmaentladungsbehandlung, eine UV-Licht-Bestrahlungsbehandlung, eine Coronaentladungsbehandlung oder eine Flammenbehandlung, allgemein bekannt.

Erfindungsgemäß wird die Haftung des Gewebes, das eine hydrophobe organische Polymerfaser enthält, dadurch verbessert, daß die für Kunststoffilme bekannten Verfahren zur Oxidation der Oberfläche auf physikalischem Wege auf mindestens eine Oberfläche desselben angewendet werden.

Unter den erfindungsgemäß verwendeten Geweben, die hydrophobe organische Polymerfasern enthalten, sind solche aus einzelnen oder gemischten chemischen oder synthetischen Fasern, wie aus Celluloseacetat, Cellulosetriacetat, Polymeren der Polyvinylalkoholreihe (wie Vinylon), Polyestern (wie Polyethylenterephthalat, Polyethylenterephthalatisophthalat oder Polyethylenterephthalat-p-hydroxybenzoat), Polyamiden (wie Nylon-6, Nylon-6,10 oder Nylon-11), Polyacrylnitril; oder aus Gemischen oder gemischten Garnen solcher chemischer oder synthetischer Fasern und Naturfasern (wie Baumwolle, Kapok, Flachs, Hanf, Ramie oder Seide) zu verstehen. Es können aber auch andere Gewebestrukturen verwendet werden. Glatte Gewebe, die durch Kette und Schuß hergestellt werden, sind bevorzugt. Wenn gemischte Garne aus einer chemischen oder synthetischen Faser und einer Naturfaser verwendet werden, unterliegt der Mischungsgrad keinen speziellen Beschränkungen. Im allgemeinen werden jedoch solche mit einem Gehalt an chemischer oder synthetischer Faser von mindestens 10%, vorzugsweise mindestens 30%, verwendet, wobei ein Gewebe aus gemischten Garnen aus 65% Polyethylenterephthalat und 35% Baumwolle im Hinblick auf die Verfügbarkeit besonders vorteilhaft ist.

Die vorstehend beschriebenen Gewebe können klebend gemacht oder in bezug auf ihre Haftfestigkeit verbessert werden, indem mindestens eine Oberfläche auf physikalischem Wege ixidiert wird, beispielsweise durch eine Glimmentladungsbehandlung, eine Plasmaentladungsbehandlung, eine UV-Licht-Bestrahlungsbehandlung, eine Coronaentladungsbehandlung oder eine Flammenbehandlung. Eine solche Oxidation kann auf beiden Oberflächen erfolgen. Einzelheiten der Glimmentladungbehandlung, der Plasmaentladungsbehandlung, der UV-Licht-Bestrahlungsbehandlung, der Coronaentladungsbehandlung, und der Flammenbehandlung sind dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt, und sie können als solche angewendet werden. Ein auf diese Weise behandeltes Gewebe mit einer Haftung innerhalb des Bereiches von 10 bis 1000 g/cm, vorzugsweise von 20 bis 500 g/cm (gemessen unter Verwendung eines Tensilons), kann verwendet werden.

Ein Gewebe, das einer dieser Behandlungen unterworfen worden ist, wird dann direkt oder indirekt auf einen Träger laminiert zur Herstellung eines integralen analytischen Elements. Dabei wird das Gewebe vor oder nach der Laminierung auf den Träger mit einem oder mehreren Reagenzien für die quantitative Analyse einer spezifischen chemischen Komponente in einer wäßrigen Flüssigkeitsprobe sowie mit verschiedenen Hilfsagenz imprägniert.

Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann das Gewebe auch mit einer Reagenzschicht, die mindestens ein Reagenz für die quantitative Analyse einer spezifischen, chemischen Komponente in einer wäßrigen Flüssigkeitsprobe enthält, zur Herstellung eines integralen analytischen Elements laminiert werden.

Wenn ein gemischtes Garn aus einer chemischen oder synthetischen Faser und einer Naturfaser als Probenverteilungsschicht verwendet wird, nimmt durch die physikalische Oxidationsbehandlung nicht nur die Haftung dieser Schicht an einem eine Reagenzschicht enthaltenden Element zu, sondern es wird auch die Fähigkeit, Blut gleichmäßig zu verteilen, deutlich verbessert.

Zu Beispielen für geeignete Träger gehören wasserundurchlässige transparente Träger einer Dicke von 50 µm bis 2 mm, wie Filme aus Polyethylenterephthalat, Celluloseester (wie Cellulosediacetat, Cellulosetriacetat oder Celluloseacetatpropionat), Polycarbonat und Polymethylmethacrylat.

Die Reagenzschicht wird durch Aufbringen einer Zusammensetzung, die ein Reagenz für die quantitative Analyse einer spezifischen Komponente in einer flüssigen Probe in einem bekannten hydrophilen Bindemittel dispergiert enthält, in einer Dicke von 1 bis 100 µm hergestellt. Zu Beispielen für geeignete Bindemittel gehören Gelatine, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Agarose und Natriumpolyvinylbenzolsulfonat. So wird beispielsweise eine Reagenzschicht für die quantitative Analyse von Glucose in einer Flüssigkeitsprobe in einer Dicke von 10 bis 20 µm hergestellt durch Aufbringen einer Zusammensetzung in Form einer Schicht, die in erster Linie die 4 Komponenten Glucoseoxidase, Peroxidase, Aminoantipyrin und 1,7-Dihydroxynaphthalin enthält, unter Verwendung von Gelatine als Bindemittel.

Bei der Herstellung eines integralen analytischen Elements mit einer Reagenzschicht und einer Gewebe- bzw. Verteilungsschicht kann eine Probenverteilungsschicht aus dem Gewebe bzw. eine Gewebeschicht, das wie vorstehend angegeben behandelt worden ist, direkt angrenzend an die Reagenzschicht, die an dem Träger haftet, falls erforderlich, aufgebracht werden. Es kann auch zweckmäßig sein, eine analytische Hilfsschicht, wie eine Farbblockierschicht oder eine lichtreflektierende Schicht auf die Reagenzschicht aufzubringen und die Probenverteilungsschicht mit dem Gewebe auf die Reagenzschicht zu laminieren. Beim Aufbringen einer analytischen Hilfsschicht auf die Reagenzschicht kann außerdem eine strukturelle Hilfsschicht, wie eine Klebstoffschicht mit einer darauf aufgebrachten Probenverteilungsschicht aus dem Gewebe laminiert werden. Wenn eine strukturelle Hilfsschicht, wie eine Klebstoffschicht, auf die Reagenzschicht aufgebracht wird, kann die Probenverteilungsschicht aus dem Gewebe, darauf laminiert sein.

Die Farbblockierungsschicht eignet sich für die quantitative Analyse von gefärbte Teilchen enthaltenden Flüssigkeitsproben, wie Blut, das Erythrocyten enthält. Die Farbe der gefärbten Teilchen hinter der Farbblockierungsschicht wird durch die Farbblockierungsschicht blockiert, und die Farbe der gefärbten Teilchen ist von der gegenüberliegenden Seite aus nicht zu sehen. Daher stören die gefärbten Teilchen die kolorimetrisch durchgeführte quantitative Analyse nicht. Bei der Farbblockierungsschicht handelt es sich um eine Schicht aus einem feinen Pulver, wie aus feinem Titandioxidpulver, feinem Bariumsulfatpulver oder feinem Aluminiumpulver, dispergiert in einem wasserdurchlässigen hydrophilen Polymerbindemittel, mit einer Dicke von 5 bis 100 µm, vorzugsweise von 5 bis 30 µm, die eine Flüssigkeitsprobe durchdringen kann.

Die erfindungsgemäße Probenverteilungsschicht kann eines oder alle Reagenzien, die für die Durchführung der Analyse erforderlich sind, enthalten.

Wenn eine Klebstoffschicht als Strukturhilfsschicht vorgesehen ist, dient sie hauptsächlich dazu, die Haftung zwischen der Reagenzschicht oder der analytischen Hilfsschicht, wie der Farbblockierungsschicht oder der lichtreflektierenden Schicht, und der Probenverteilungsschicht aus dem Gewebe zu erhöhen. Zu Beispielen für Materialien, die in der Klebstoffschicht verwendet werden, gehören hydrophile Polymere, die als Bindemittel für die Reagenzschicht oder die analytische Hilfsschicht verwendet werden. Die Probenverteilungsschicht aus dem Gewebe kann durch Anpressen unter Anwendung eines geeigneten Druckes der Probenverteilungsschicht an die Klebstoffschicht mit der Klebstoffschicht haftend verbunden werden, während das hydrophile Polymer der Klebstoffschicht sich in einem halbgetrockneten Zustand befindet oder während die hydrophile Polymerschicht mit Wasser oder mit ein oberflächenaktives Mittel enthaltendem Wasser angefeuchtet wird. Die Dicke der Klebstoffschicht liegt innerhalb des Bereiches von 0,5 bis 15 µm, vorzugsweise von 0,5 bis 5 µm.

Das auf diese Weise erhaltene integrale analytische Element unterliegt keiner Filmdelaminierung (Ablösung der Probenverteilungsschicht aus dem Gewebe von dem Träger, der Reagenzschicht, der Strukturhilfsschicht oder der analytischen Hilfsschicht), selbst wenn diese geschnitten oder gestanzt wird, als Folge der starken Haftung zwischen den jeweiligen Schichten.

Das erfindungsgemäße integrale analytische Element eignet sich für die quantitative Analyse einer spezifischen Komponente in einer wäßrigen Flüssigkeit. Sie ist beispielsweise besonders gut geeignet für die quantitative Analyse von Glucose, Harnstoff, Bilirubin, Cholesterin, Protein oder Enzym in Körperflüssigkeiten, wie Urin oder Blut. Bei der Blutprobe kann eine spezifische Komponente in dem Blut bestimmt werden ohne durch die darin enthaltenen anderen Komponenten stark beeinflußt zu werden, unabhängig davon, ob es sich bei der Probe um Serum oder um Blut handelt. Dies ist ein großer Vorteil des erfindungsgemäßen Elements.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Ein 185 µm dicker farbloser transparenter Polyethylenterephthalatfilme, der mit einer Gelatine-Haftschicht versehen worden war, wurde mit einer Reagenzschicht für die quantitative Analyse von Glucose mit der nachstehend angegebenen Zusammensetzung in einer Trockenschichtdicke von 15 µm beschichtet:

Glucoseoxidase
2 Gew.-Teile
Peroxidase	1 Gew.-Teile
1,7-Dihydroxynaphthalin	5 Gew.-Teile
4-Aminoantipyrin	5 Gew.-Teile
mit Alkali behandelte Gelatine nichtionisches oberflächenaktives Mittel	200 Gew.-Teile
(Polyoxyethylennonylphenylether	2 Gew.-Teile

Auf diese Reagenzschicht wurde eine Farbblockierungsschicht in einer Trockenschichtdicke von 15 µm aufgebracht unter Verwendung einer wäßrigen Dispersion einer Mischung aus Gelatine und feinem Titandioxidpulver (Gewichtsverhältnis im trockenen Zustand 1 : 8). Außerdem wurde eine Klebstoffschicht aus Gelatine, die 0,2% des vorstehenden nichtionischen oberflächenaktiven Mittels enthielt, in einer Trockenschichtdicke von 5 µm aufgebracht.

Eine Seite eines breiten gewebten Baumwollgewebes aus gemischten Baumwollgarnen einer Feinheit (Titer) von 80 (65% KSR 808000, unter Verwendung von Polyethylenterephthalat und 35% Baumwolle) wurde 60 s einer Glimmentladungsbehandlung unterworfen (unter geeigneter Einstellung des Druckes zur Einstellung der folgenden Bedingungen: 50 Hz, 600 V, 0,5 A) zur Herstellung eines Gewebes für eine Probenverteilungsschicht.

Der vorher hergestellte Glucosefilm wurde mit einer 2%igen wäßrigen Lösung des vorstehenden nichtionischen oberflächenaktiven Mittels im wesentlichen gleichmäßig angefeuchtet, und das vorstehend beschriebene Gewebe für die Probenverteilungsschicht wurde sofort in innigen Kontakt mit dem angefeuchteten Film gebracht, wobei die Seite des Gewebes, die der Elektrode bei der Glimmentladungsbehandlung näher gewesen war, dem Glucosefilm gegenüberlag. Die dabei erhaltene Anordnung wurde dann zwischen Druckwalzen hindurchgeführt, um die beiden Schichten gleichmäßig miteinander zu verbinden. Das dabei erhaltene Laminat wies nach dem Trocknen eine feste Haftung auf. Die Haftung der auflaminierten Verteilungsschicht wurde unter Verwendung eines Tensilons gemessen, und sie betrug 100 g/cm. Auf diese Weise wurde ein integrales analytisches Element für die quantitative Analyse von Glucose erhalten.

Dieses Element wurde unter Verwendung einer Präzisions-Werkbankpresse zu 2 cm × 2 cm großen Stücken gestanzt zur Herstellung von Analysestücken. Während dieses Verfahrens trat keine Delaminierung der Verteilungsschicht auf.

Die auf diese Weise erhaltenen Analysenstücke für die quantitative Analyse von Glucose wurden auf Diarähmchen aufgelegt zur Herstellung von chemischen Analysen-Dias für die quantitative Analyse von Glucose.

Eine 6-µl-Kontrollserumprobe, die 7% Rinderalbumin und 100 mg/dl Glucose enthielt, wurde auf die Verteilungsschicht dieses Dias aufgebracht. Die Verteilung der Probe war innerhalb von etwa 1 s beendet, wobei das Kontrollserum in einem Kreis mit einem Durchmesser von etwa 10 mm verteilt wurde. Nachdem dieses Analysendia 10 min in einer thermostatischen Kammer bei 37°C inkubiert worden war, bildete sich ein im wesentlichen gleichmäßig gefärbter Kreis mit einer maximalen Absorptionswellenlänge von 495 nm in der Reagenzschicht.

Die optische Reflexionsdichte des gefärbten Kreises wurde im zentralen Abschnitt desselben gemessen unter Verwendung eines Reflexionsdensitometers (Transmissionswellenlänge 550 nm).

Auf die gleiche Weise, wie vorstehend beschrieben, wurden Kontrollseren, die Glucose in variierenden Konzentrationen von 25, 50, 75, 100, 150, 200, 250 und 300 mg/dl enthielten, hergestellt, und es wurden jeweils 6-µl-Portionen der jeweiligen Kontrollseren auf die Analysendias aufgebracht zur Bestimmung der Farbdichte nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren. Die Glucosekonzentration in den Kontrollserumproben und die optische Reflexionsdichte der gebildeten gefärbten Kreise (bestimmt durch Substrahieren der optischen Schleierdichte) standen, wie gefunden wurde, in einer linearen Beziehung zueinander, wie aus der Fig. 1 hervorgeht.

Beispiel 2

Unter Anwendung der in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren, wobei diesmal jedoch die Glimmentladungsbehandlungsbedingungen so geändert wurden, daß sie 60 s, 50 Hz, 1000 V und 0,6 A betrugen, wurde ein Gewebe für eine Probenverteilungsschicht hergestellt.

Dieses Gewebe wurde auf die Analysenfolie für Glucose, wie es in Beispiel 1 hergestellt worden war, laminiert unter Bildung eines integralen analytischen Elements. Die Verteilungsschicht wies eine Haftung von 150 g/cm auf.

Das analytische Element wurde unter Verwendung einer Werkbankpresse ohne Schwierigkeiten, beispielsweise ohne Delaminierung, zu 2 cm × 2 cm großen Analysenstücken für die quantitative Analyse von Glucose zerschnitten. Die dabei erhaltenen Analysenstücke wurden in Diarähmchen gelegt zur Herstellung von chemischen Analysendias.

Auf die Probenverteilungsschicht aus dem Gewebe in dem chemischen Analysendia wurde eine frische 10- µl-Blutprobe, die Heparin enthielt, gesammelt von einem gesunden Menschen, aufgebracht. Die aufgebrachte Blutprobe verteilte sich schnell und gleichmäßig wie das Kontrollserum, und die Verteilung war innerhalb von etwa 2 s beendet, wobei sich das Blut in einem Kreis mit einem Durchmesser von etwa 10 mm verteilte. Die Inkubation wurde 10 s bei 37°C durchgeführt.

Kontrollblutproben, die Glucose in variierenden Konzentrationen von 50, 100, 150, 200, 250 und 300 mg/dl enthielten, wurden hergestellt, und 10-µl-Portionen der jeweiligen Kontrollblutproben wurden auf die Analysenstücke aufgebracht. Danach wurde die Farbdichte unter Verwendung eines Reflexionsdensitometers gemessen. Dabei wurde gefunden, daß die Glucosekonzentration in den Kontrollblutproben und die optische Reflexionsdichte (bestimmt durch Subtrahieren der optischen Schleicherdichte) in einer linearen Beziehung zueinander standen, wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist.

Vergleichsbeispiel 1

Das gleiche breite Baumwolltuch, wie es in Beispiel 1 verwendet worden war, wurde ohne Durchführung einer Glimmentladungsbehandlung auf die vorher hergstellte Analysenfolie für Glucose auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 auflaminiert.

Die Verteilungsschicht des so hergestellten Laminats wies eine Haftung von 10 g/cm auf. Wenn dieses integrale analytische Element wie in Beispiel 1 gestanzt wurde, trat eine Delaminierung der Verteilungsschicht auf. Diese Folie war somit praktisch nicht verwendbar. Beim vorsichtigen Zerschneiden mit einer Schere wurden jedoch Analysenstücke erhalten. In diesem Falle war die Glucoseanalysierfähigkeit etwa die gleiche wie in Beispiel 1.

Beispiel 3

Eine Seite eines breiten Baumwolltuches aus einem gemischten Garn mit einer Feinheit (Titer) von 100 (Polyester zu Baumwolle = 65 : 35) wurde einer Glimmentladungsbehandlung unterworfen. Die Glimmentladungsbedingungen und die Haftung der auf diese Weise behandelten Oberfläche gegenüber einer Gelatinemembran sind in der folgenden Tabelle I angegeben.

Tabelle I

Die Haftung wurde wie folgt gemessen: Auf eine Glasplatte wurde Gelatine in Form einer Schicht in einer Dicke von 35 g/m² aufgebracht und getrocknet. Ein mit Wasser angefeuchtetes 2 cm breites Baumwolltuch wurde aufgepreßt und getrocknet. Die zum Delaminieren des Tuches von der Gelatineoberfläche erforderliche Kraft wurde unter Verwendung eines Tensilons gemessen.

Beispiel 4

Unter Anwendung der in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren, wobei diesmal jedoch ein breites Mischgarn-Baumwolltuch einer Feinheit (Titer) von 100 (Polyester zu Baumwolle = 65 : 35) verwendet wurde, wurden die gleichen Ergebnisse wie in Beispiel 1 erhalten.

Beispiel 5 und Vergleichsbeispiel 2

Unter Verwendung eines breiten 100% Baumwolle-Tuches (Garnfeinheit (-titer) 80) bzw. des breiten Baumwolltuches, gewebt aus gemischten Baumwollgarnen (Garnfeinheit bzw. -titer 80), wie es in Beispiel 1 verwendet worden war, als Probenverteilungsschicht wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 integrale analytische Elemente für die quantitative Analyse von Glucose hergestellt.

2 ml frisches Blut, das aus der Vene eines gesunden Menschen entnommen wurde, wurden in ein Teströhrchen eingesaugt, in dem 30 Einheiten Heparin und 6 mg NaF enthalten waren, und es wurde schwach gerührt und geschüttelt. Nach dem innigen Durchmischen wurde das Blut einer leichten Zentrifugenbehandlung unterworfen, wobei sich ein konzentrierter Erythrocytenanteil und ein Blutplasmaanteil voneinander trennten. Danach wurden beide in variierenden Volumenverhältnissen miteinander gemicht zur Herstellung von Blutproben mit variierenden Hämatokrit-Werten.

Wenn eine Blutprobe mit einem Hämatokrit-Wert (HCT) von 31% auf das integrale analytische Element mit einer Verteilungsschicht aus 100% Baumwolle aufgebracht wurde, wurde die Probe langsam gleichmäßig verteilt, wodurch ein gutes Meßergebnis erzielt wurde. Wenn jedoch der HCT-Wert 43% betrug, erfolgte die Verteilung der Blutprobe langsam und etwas ungleichmäßig, und wenn der HCT-Wert 51% betrug, war die Verteilung schlecht und ungleichmäßig.

Wenn andererseits als Verteilungsschicht des integralen analytischen Elements das auf physikalischem Wege oxidierte breite Baumwolltuch (d. h. das Tuch, das durch Verweben von gemischten Baumwollgarnen aus 65% Polyethylenterephthalat und 35% Baumwolle hergestellt und hydrophil gemacht worden war) verwendet wurde, war das Meßergebnis auch gut bei einem HCT-Wert von über 40%, und selbst bei einem HCT-Wert von 58% wurde eine gleichmäßige Verteilung erzielt.

Die Beziehung zwischen dem HCT-Wert und den Verteilungseigenschaften ist in der folgenden Tabelle II dargestellt.

Tabelle II

Bei der in der vorstehenden Tabelle II angegebenen Bewertung bedeutet "gut", daß die Probe gleichmäßig verteilt wurde; die Bewertung "mäßig" bedeutet, daß die Probe langsam und etwas ungleichmäßig verteilt wurde, und die Bewertung "schlecht" bedeutet, daß die Probe ungleichmäßig verteilt wurde.

Beispiel 6

Unter Verwendung eines integralen analytischen Elements für die quantitativen Analyse von Glucose mit einer Probenverteilungsschicht aus einem breiten Baumwolltuch, das aus gemischten Baumwollgarnen aus 65% Polyethylenterephthalat und 35% Baumwolle gewebt worden war, die auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde das Färbevermögen durch Blutproben mit variierenden HCT-Werten bestimmt.

Als Ergebnis wurde gefunden, daß in einem Bereich einer Glucosekonzentration im Blut von etwa 70 mg/dl, nur eine Änderung von etwa ±9% auftrat bei einem Bereich der HCT-Werte von 20 bis 70%, und daß in einem Bereich einer Glucosekonzentration im Blut von etwa 200 ml/dl, nur eine Änderung von etwa ±2,8% innerhalb des gleichen Bereiches der HCT-Werte auftrat.

Beispiel 7 und Vergleichsbeispiel 3

Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 5 wurde frisches Blut aus der Vene eines gesunden Menschen entnommen, dem dann ein Glucosepulver zugesetzt wurde zur Herstellung von Blutproben mit verschiedenen Glucosekonzentrationen. Die Proben wurden 6 min bei Raumtemperatur inkubiert, und es wurde die optische Reflexionsdichte bei einer Wellenlänge von 550 nm gemessen. Die Beziehung zwischen der Glucosekonzentration im Blut und der optischen Reflexionsdichte ist in der Fig. 3 dargestellt.

Bei Verwendung einer Verteilungsschicht, die aus einem Tuch aus 100% Baumwolle bestand (Vergleichsbeispiel 3), war bei einer Glucosekonzentration von mehr als 400 mg/dl das Färbevermögen begrenzt, wodurch die quantitativen Eigenschaften verlorengingen. Andererseits waren bei Verwendung einer Verteilungsschicht aus einem breiten Baumwolltuch, das aus gemsichten Baumwollgarnen aus 65% Polyethylenterephthalat und 35% Baumwolle gewebt worden war (Beispiel 7), selbst dann, wenn die Glucosekonzentration 600 ml/dl betrug, die Verteilungseigenschaften gut, und das Färbevermögen wurde beigehalten, und auch die quantitative Eigenschaften waren gut.

Claims

1. Integrales analytisches Element für die chemische Analyse von Flüssigkeiten, enthaltend einen wasserundurchlässigen Träger und eine Gewebeschicht, die mindestens eine hydrophobe organische Polymerfaser und ein für die chemische Analyse erforderliches Reagenz oder Reagenzien enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebeschicht auf mindestens einer Oberfläche auf physikalischem Wege oxidiert worden ist.

2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebeschicht direkt auf den wasserundurchlässigen Träger aufgebracht ist.

3. Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebeschicht auf beiden Oberflächen auf physikalischem Wege oxidiert worden ist.

4. Integrales analytisches Element für die chemische Analyse von Flüssigkeiten, enthaltend eine Reagenzschicht und eine Gewebeschicht, die mindestens eine hydrophobe organische Polymerfaser enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebeschicht auf mindestens einer Oberfläche auf physikalischem Wege oxidiert worden ist.

5. Element nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebeschicht ein für die chemische Analyse erforderliches Reagenz oder Reagenzien enthält.

6. Element nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reagenzschicht direkt auf die Gewebeschicht aufgebracht ist.

7. Element nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebeschicht auf beiden Oberflächen auf physikalischem Wege oxidiert worden ist.

8. Element nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reagenzschicht wasserdurchlässig ist und daß sie einen transparenten, wasserundurchlässigen Träger aufweist, der auf einer der Gewebeschicht gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.

9. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebeschicht aus einem Gewebe aus mindestens 10% chemischer oder synthetischer Faser und Naturfaser besteht.

10. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die auf physikalischem Wege durchgeführte Oxidation eine Glimmentladungsbehandlung ist.

11. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die auf physikalischem Wege durchgeführte Oxidation eine Plasmaentladungsbehandlung ist.

12. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die auf physikalischem Wege durchgeführte Oxidation eine UV-Licht-Bestrahlungsbehandlung ist.

13. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die auf physikalischem Wege durchgeführte Oxidation eine Coronaentladungsbehandlung ist.

14. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichent, daß die auf physikalischem Wege durchgeführte Oxidation eine Flammenbehandlung ist.