Устройство для определения составных частей жидкостей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 2 9) .ьЫ 01 И 21/77, 33/49, 33/54 РЕТЕНИЯ ПАТЕ инхольдМартин(54) УСТРОЙС СОСТАВНЫХ Ч (57) Изобретен технике, Цель точности, Устр для аналитичес частей жидкос ТВО ДЛЯ АСТЕЙ ЖИ ие относит изобретен ойство сод кого опред ей тела. Н ОПРЕДЕ ДКОСТЕ к меди я - по жит но ения со несуще ЛЕНИ цинско вышени ситель ставны м слое ий заключается в астке переноса по течение того вреслой не поглотит тво жидкости.жидкости ме акционным сло роприят сть в уч лабы в ионный количес ение по са в ре рвано. тих ме жидко ере бы реакц одимое соедин ерено ть пре Пожду ем СУДЛРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ И ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И(71) Берингер Маннхайм ГмбХ (ОЕ)(72) Дитер Бергер, Вольфганг-РаКнаппе, Роберт Лоренц (ОЕ), ГенриГраж, Марк Теофил Скарстедт (Овард Сойка, Манфред Бляйштайне(56) Патент ФРГ В 3445816,кл, 6 01 й 33/543, 1986. Изобретехнике, котическогожидкостейема,Цель этом, чтобыменьшей ммени, покавоспроизвсле этогоучастком идолжно бы ение относится к медицинскои кретнее к носителю для аналипределения составных частей сасывания и всасываемого обърасположены несколько испытательных слоев, которые по меньшей мере частично находятся в позволяющем жидкостный обмен контакте друг с другом, На несущем слое 2 расположены. эона подачи 3 для подачи пробы жидкости тела, зона обнаружения 5 для генерации обнаруживаемого характеристического для аналитического определения сигнала, которая содержит реакционный слой 11, 12, и всасывающая зона 7 со всасывающим слоем из способного всасывать материала в этой последовательности друг за другом. Между зоной подачи 3 и всасывающей зоной 7 находится капилляр- но-активный участок переноса 8, который соединяет зону подачи 3 и зону всасывания 7. Реакционный слой 11, 12 так расположен параллегьно участку переноса 8 между зоной подачи 3 и зоной всЬсывания 7, что он находится в жидкостном контакте с переносимой в участке переноса 8 жидкостью, 1 з.п. ф-ль 1, 5 ил,6 дНа фиг. 1 изображен носитель, продольный разрез; на фиг. 2-тоже, вариант, продольный разрез; на фиг, 3 - несущий слой носителя в частично смонтированном состоянии, вид сверху; на фиг,4 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг, 5 - кривая функция зависимости между про- (Д центом ремиссии реакционного слоя носителя и содержанием глюкозы в пробе,Устройство содержит носитель 1, состоя- . щий из несущего слоя 2 и расположенных на нем испытательных слоев. Несущий слой 2 выполнен удлиненным, Он имеет длину 100 мм, ширину 5-6 мм и толщину 0,3-0,4 мм.Носитель по длине может быть разделен на зону 3 подачи, зону 4 переноса, зону 5 обнаружения, переходную зону 6 и зону 7 осасывания,В изображенной на фиг. 1 форме исполнения капиллярно-активный участок 8 переноса образован простирающимся от,начала зоны 3 подачи до конца зоны 7 всасывания слоем переноса 8 а из волокнистого материала (например, фетра или ткани), Достаточно, если слой 8 переноса соединяет зону 3 подачи и зону 7 всасывания, Как особо подходящий материал для слоя переноса из ткани или фетра показал себя полиамид.Слой 8 переноса и находящаяся в зоне подачи над ним защитная сетка 9 вместе укреплены на несущем слое 2 с помощью полоски плавящегося клейстера О,В области зоны 5 обнаружения параллельна слою 8 переноса укреплены реакционные слои 11 и 12 параллельно и непосредственно по соседству с ним. Они могут, например, крепиться к слою Ва переноса или к несущему слою 2. Хотя везде показаны два реакционных сля, устройство может исполняться с одним, или более чем двумя реакционными слоями, Каждый из реакционных слоев может состоять из многослойной системы, котооая считается одним целым,В области зоны 7 всасывания находится параллельно слою переноса между ним и несущим слоем 2 всасывающий слой 13, состоящий из материала, который вследствие его хорошей смачиваемости имеет высокую всасывающую силу, Особо пригодным для этого оказался фетр или ткань из стекловолокон.В изображенном на фиг. 2 носителе капиллярно-активный участок 8 переноса выполнен в виде каналообразной щели. Щель, фиг. 3) образована двумя тонкими полосками 14 из двусторонне клейкой ленты, которая наклеена вдоль на несущий слой 2. Сверху каналообразная щель закрыта по- кровной пленкой 15 или реакцинными слоями 11 и 12. Зона 7 всасывания состоит в (фиг. 2 - 4) форме исполнения в основном из одного единственного брускообразного всасывающего слоя 16.Для проведения анализа на зону 3 подачи наносится малое количество пробы жидкости. Достаточно, например, капли крови объемом примерно 15 мкл, как она легко извлекается уколом иэ мякоти пальца, Проба проходит через защитную сетку 9 в зону 3 подачи и по зоне 4 переноса за счет капиллярной активности участка 8 переноса - в зону 5 обнаружения и далее - до зоны 7 всасывания. При проходе через зону 5 обнаруженияобразуется жидкостный контакт с реакционными слоями 11 и 12, так что они пропитываются полностью. Всасывающая сила,5 скорость всасывания и всасываемый объемреакционных слоев 11 и 12 слоя 8 переносаи зону 7 всасывания (которые в основномопределяются свойствами всасывающегослоя 13, 16) так согласованы друг с другом,10 что жидкость в зоне 5 обнаружения находится по меньшей мере столько времени, покареакционные слои 11 и 12 не поглотят определенного количества жидкости, но потомзона 7 отсоса отсосет столько жидкости, что15 жидкостный контакт между реакционнымислоями 11 и 12 и участком 8 переноса прервется.Для того, чтобы можно было установитьдостаточно ли для анализа сданное количе 20 ство крови, между зоной 5 обнаружения изоной 7 всасывания может быть расположе.- на зона опознания пробы, которая при контакте с жидкостью пробы показывает, что наноситель нанесено достаточное количество25 пробы,Скорость переноса жидкости пробы вкапиллярно-активном участке 8 переносаопределяются капиллярными силами и со-.противлением потоку, Чем тоньше капилля 30 ры в участке 8 тем выше будет капиллярнаясила, но тем больше возрастает сопротивление потоку, В носителе с каналообразнойщелью фиг. 2) канал щели заполняется жидкостью, например, при ширине канала 0,335 мм за 4 с, при ширине щели 0,2 мм - примерно за 6 с, а при ширине щели примерно0,1 мм - за 30 с, при ширине щели 0,05 ммвремя заполнения канала выше 30 с, Видно,что в этой области влияние увеличивающе 40 гося сопротивления потоку перевешиваетувеличение капиллярных сил, поэтому скорость потока с уменьшением размера капилляра уменьшается.Скорость всасывания, с которой запол 45 няются реакционные слои 11 и 12, зависитот их свойства. В зависимости от случаяприменения в носителях применяются сильно различающиеся реакционные слои, Например, реактивы могут пропитывать50 .бумагу, фетр или матрицу из пористой пластмассы. Могут также применяться реакционные слои из набухающих носителей,например иэ геля или для желатина. Скорость впитывания, с которой реакционные55 слои пропитываются жидкостью оробы, может быть всегда определена эмпирически.Жидкость пробы должна находиться в капиллярно-активном участке 8 переноса поменьшей мере столько времени, пока реакционные слои 11 и 12 не напитаются в желательной степени. Это зависит прежде всего от скорости, с которой зона всасывания забирает жидкость пробы, и от количества пробы. Если исходить от максимального количества жидкости пробы, которое может анализироваться носителем, то целесообразно, чтобы все количество жидкости, которое могут восприять всасывающие слои 13 и 16, было бы больше максимального количества жидкости в пробе,Зона 7 всасывания забирает жидкость значительно медленнее, чем участок переноса. Как только фронт жидкости достигает начала зоны 7 всасывания, поток жидкости сильно замедляется. Дальнейший поток в участке 8 переноса определяется скоростью всасывания зоны всасывания, т.е, тем, как быстро зона всасывания забирает жидкость. Этот процесс должен быть столь медленным, чтобы реакционные слои 11 и 12 имели достаточно времени для заполнения жидкостью пробы,Когда внесенное в зону.З подачи количество жидкости пробы использована, зона 7 всасывания начинает опустошать капиллярноактивный участок 8 переноса, Для этого требуется, чтобы всасываются сила зоны 7 всасывания была больше, чем капиллярные силы участка 8 переноса. Этого можно достичь например, за счеттаго, что находящиеся взоне 7 всасывания всасывающие слои 13 и 1 бсостоят иэ капиллярна-активного материала с особо высокой смачиваемостью для жидкости пробы, например из стекловолокон.При опустошении капиллярно-активного участка 8 переноса должен прерываться жидкостный контакт с реакционными слоями 1 и 12 без того, чтобы эти слоитеряли значительное (влияющее на точность анализа) количество жидкости, Поэтому предпочтительно, чтобы реакционные слои 11 и 12 имели большую всасывающую силу, чем капиллярно-активный участок 8 перекоса.Добавочный участок 4 переноса между зоной 3 подачи и зоной 5 определения может быть целесообразным, если хотят получитьноситель, в котором зона 3 подачи и зона 5 обнаружения расположены на оченьблизко друг к другуП р и м е р. Носитель для измерения глюкозы.Носитель построен по образцу фиг. 2-4.Несущий слой 2 состоит из полиэфирной пленки (толщина 0,5 мм, длина 77 мм, ширина 6 мм), На ней с помощью двух расположенных параллельно. закрывающих края двусторонних клейких пленок (толщина 0,1 мм, длина 43 мм, ширина 1,5 мм) крепятся покровная пленка 15 и реакционные слои 11 и 12. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Защитная сетка 5 является сеткой изполиэфира (РЕ 280 НС, Тале, Швейцария),ячейки 280 мк, толщина 0,2 мм. длина 8 мм,ширина 6 мм, Она с одной стороны укреплена плавящейся клейстерной плоскостью 10на полиэфирной пленке (2), Покрывнаяпленка 15 является односторонне покрытойагарозой полиэфирной пленкой (Гель-фиксЗерфа, Гайдельберг, ФРГ), толщина.0,18мм, длина 10 мм, ширина б мм, чья покрытаясторона направлена к несущему слою 2,Реакционные слои 12 и 11 изготовляются следующим образом. 198 г сополимернайдисперсии сложного эфирап акриловай кислоты (Акрональ 14 Э фирмы ВАЯО, Людвигсгафен. ФРГ, 55-ный водный раствор).174 г набухшей высоковязкай метилгидроксиэтилавой целлюлозы (0,50 в воде), 336г киэельгура, 336 г двуокиси титана, 0,95 гперфтароктансульфоната тетраэтиламмания, 40 г полумалярного фосфатного буферного раствора рН 5,5, 23 г метанола, 46 г1-гексанала, 69 г ацетона, 65 г воды перерабатывают в однородную первую массу дляпокрытия и наносят с 0,18 мм высоты щелина полиэфирную фильтровую ткань толщиной 0,2 мм (2 Р 777, Тале, Швейцария) и высушивают.На полученный покрытый носитель наносится второй слой покрытия, состоящийиз 102 г саполимерной дисперсии сложногоэфира акриловой .кислоты (Акрональ 14 Офирмы ВАЯР, Людвигсхафен, ФРГ, 550 ный водный раствор), 38 г набухшей высоковязкой метилгидроксиэтилцеллюлозы (0,5 в воде), 3 г натрийдодецилбензолсульфоната, 36 РЗ глюкозоксидазы, 1050 КО пераксидазы, 1,48 г 3,3,5,5,-тетраметилбенэидина,0,53 г 1-фенилсемикарбацида, 28 г 1-метокси-прапанала, 40.г 1-гексанола, 38 г воды,которые перерабатываются в однороднуюмассу, наносятся с высоты щели 0,02 мм ивысушиваются.Два примененных реакционных слоя 11и 12 каждый имеет б мм длины и 6 мм ширины. Они так укреплены один с другим, чтомежду ними нет щели,Всасывающий слой 16 состоит из феррита из стекловолокна с удельным весом 60мг/м(толщина О,З мм, длина 12 мм, ширина6 мм);Для измерения содержания глюкозы 20мкл крови наносится на зону 3 подачи носителя. Через две минуты при комнатной температуре реакционные слои 11 и 12обмеряются при длине волны 660 нм стражательным фотометром.С помощью проб с известным содержанием глюкозы строим функциональную кривую (фиг, 5), в которой измеряемая величинав процентах ремиссии наносится в зависимости от концентрации глюкозы, С помощью такой кривой могут количественно анализироваться также пробы с неизвестным содержанием глюкозы. 5Формула изобретения1. Устройство для определения составных частей жидкостей, содержащее носитель с несущим слоем и несколькими расположенными на нем испытуемыми сло ями, которые по меньшей мере частично находятся в контакте друг с другом для осуществления обмена жидкости, причем на несущем слое последовательно размещены зоны подачи для подведения жидкости, эо на обнаружения, которая содержит реакционный слой, эона всасывания с всасывающим слоем из всасывающего материала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности между зоной подачи и зоной всасывания выполнен участок переноса в виде капилляра, который соединяет между собой .зону подачи, зону всасывания и реакционный слой, причем скорость зоны всасывания реакционного слоя больше, чем скорость всасывания зоны всасывания.2.Устройство по п,1, отличаю щеес я тем, что участок переноса выполнен из волокнистого материала.1743372 О ЯО Составитель В.Багановктор Л.Гратилло Техред М,Моргентал Корректор А,Токарска тельский козабаызт "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 Производствен Эакэз 2298 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5