Устройство для определения составных частей жидкостей Советский патент 1992 года по МПК G01N21/77 G01N33/49 G01N33/543 

Изобретение относится к медицинской технике, конкретнее к носителю для аналитического определения составных частей жидкостей всасывания и всасываемого объема.

Цель этих мероприятий заключается в том, чтобы жидкость в участке переноса по меньшей мере была бы в течение того времени, пока реакционный слой не поглотит воспроизводимое количество жидкости. После этого соединение по жидкости между участком переноса в реакционным слоем должно быть прервано.

На 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 процентом ремиссии реакционного слоя носителя и содержанием глюкозы в пробе.

Устройство содержит носитель 1, состоящий 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.

со

го

Носитель по длине может быть разделен на зону 3 подачи, зону 4 переноса, зону 5 оонаружения, переходную зону 6 и зону 7 всасывания.

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 8а 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 10.

В области зоны 5 обнаружения параллельно слою 8 переноса укреплены реакционные слои 11 и 12 параллельно и непосредственно по соседству с ним. Они могут, например, крепиться к слою 8а переноса или к несущему слою 2. Хотя везде показаны два реакционных с. ,я, устройство может исполняться с одним, или более чем двумя реакционными слоями. Каждый из реакционных слоев может состоять из многослойной системы, ко- торчя 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 покровной 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 из мякоти пальца. Проба проходит через защитную сетку 9 в зону 3 подачи и по зоне 4 переноса за счет капиллярной ак гивности участка 8 переноса - в зону 5 обнаружения и далее - до зоны 7 всасывания.

При проходе через зону 5 обнаружения образуется жидкостный контакте реакционными слоями 11 и 12, так что они пропитываются полностью. Всасывающая сила,

скорость всасывания и всасываемый объем реакционных слоев 11 м 12 слоя 8 переноса и зону 7 всасывания (которые в основном определяются свойствами всасывающего слоя 13, 16) так согласованы друг с другом,

0 что жидкость в зоне 5 обнаружения находится по меньшей мере столько времени, пока реакционные слои 11 и 12 не поглотят определенного количества жидкости, но потом зона 7 отсоса отсосет столько жидкости, что

5 жидкостный контакт между реакционными слоями 11 и 12 и участком 8 переноса прервется.

Для того, чтобы можно было установить достаточно ли для анализа сданное количе0 ство крови, между зоной 5 обнаружения и зоной 7 всасывания может быть расположена зона опознания пробы, которая при контакте с жидкостью пробы показывает, что на носитель нанесено достаточное количество

5 пробы.

Скорость переноса жидкости пробы в капиллярно-активном участке 8 переноса определяются капиллярными силами и сопротивлением потоку, Чем тоньше капилля0 ры в участке 8 тем выше будет капиллярная сила, но тем больше возрастает сопротивление потоку. В носителе с каналообразной щелью (фиг. 2) канал щели заполняется жидкостью, например, при ширине канала 0,35 мм за 4 с, при ширине щели 0,2 мм - примерно за 6 с, а при ширине щели примерно 0,1 мм - за 30 с, при ширине щели 0,05 мм время заполнения канала выше 30 с. Видно, что в этой области влияние увеличивающе0 гося сопротивления потоку перевешивает увеличение капиллярных сил. поэтому скорость потока с уменьшением размера капилляра уменьшается.

Скорость всасывания, с которой запол5 няются реакционные слои 11 и 12, зависит от их свойства. В зависимости о г случая применения в носителях применяются сильно различающиеся реакционные слои. Например, реактивы могут пропитывать

0 бумагу, фетр или матрицу из пористой пластмассы. Могут также применяться реакционные слои из набухающих носителей, например из геля или для желатина. Скорость впитывания, с которой реакционные

5 слои пропитываются жидкостью пробы, может быть всегда определена эмпирически. Жидкость пробы должна находиться в капиллярно-активном участке 8 переноса по меньшей 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 3 подачи количество жидкости пробы использовано, зона 7 всасывания начинав опустошать капиллярно- активный 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 счеттого, что находящиеся взоне 7 всасывания всасывающие слои 13 и 16состоят из капиллярно-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 слои теряли значительное (влияющее на точность анализа) количество жидкости, Поэтому предпочтительно, чтобы реакционные слои 11 и 12 имели большую всасывающую силу, чем капиллярно-активный участок 8 переноса.

Добавочный участок 4 переноса между зоной 3 подачи и зоной 5 определения может быть целесообразным, если хотят получить носитель, в котором зона 3 подачи и зона 5 обнаружения расположены на очень близко друг к другу.

Пример. 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.

Защитная сетка 5 является сеткой из полиэфира (РЕ 280 НС. Тале, Швейцария), ячейки 280 мк, толщина 0,2 мм, длина 8 мм, ширина 6 мм, Она с одной стороны укрепле- на плавящейся клейстерной плоскостью 10 на полиэфирной пленке (2). Покрывная пленка 15 является односторонне покрытой агарозой полиэфирной пленкой (Гель-фикс Зерфа, Гайдельберг, ФРГ), толщина 0,18

0 мм, длина 10мм, ширина 6 мм, чья покрытая сторона направлена к несущему слою 2.

Реакционные слои 12 и 11 изготовляются следующим образом. 198гсополимерной дисперсии сложного эфирап акриловой кис5 лоты (Акрональ 14 D фирмы BASG, Людвкг- сгафен, ФРГ, 55%-ный водный раствор).

174 г набухшей высоковязкой метил гид- роксизтиловой целлюлозы (0,5% в воде), 336 г кизельгура, 336 г двуокиси титана, 0,95 г

0 перфтороктансульфоната тетраэтиламмо- ния, 40 г полумолярного фосфатного буферного раствора рН 5,5, 23 г метанола, 46 г 1-гексанола, 69 г ацетона, 65 г воды перерабатывают в однородную первую массу для

5 покрытия и наносят с 0,18 мм высоты щели на полиэфирную фильтровую ткань толщиной 0,2 мм (2F 777, Тале, Швейцария) и высушивают.

На полученный покрытый носитель на0 носится второй слой покрытия, состоящий из 102 г сополимерной дисперсии сложного эфира акриловой кислоты (Акрональ 14D фирмы BASF, Людвигсхафен, ФРГ, 55%- ный зодкый раствор), 38 г набухшей высоко5 вязкой метилгидроксиэтилцеллюлозы(0,5% в воде), 3 г нзтрийдодецилбензолсульфона- та, 36 KU глюкозоксидазы, 1050 KU перокси- дазы, 1 48 г 3,3,5,5,-тетраметилбензидина, 0,53 г 1-фенилсемикарбацида, 28 г 1-меток0 си-2-пропанола, 40 г 1-гексанола, 38 г воды, которые перерабатываются в однородную массу, наносятся с высоты щели 0,02 мм и высушиваются.

Два примененных реакционных слоя 11

5 и 12 каждый имеет 6 мм длины и 6 мм ширины. Они так укреплены один с другим, что между ними нет щели.

Всасывающий слой 16 состоит из феррита из стекловолокна с удельным весом 60

0 мг/м2 (толщина 0,3 мм, длина 12 мм, ширина 6 мм).

Для измерения содержания глюкозы 20 мкл крови наносится на зонуЗ подачи носителя. Через две минуты при комнатной тем5 пературе реакционные слои 11 и 12 обмеряются при длине волны 660 нм отражательным фотометром.

С помощью проб с известным содержанием глюкозы строим функциональную кривую (фиг. 5), в которой измеряемая величина

в процентах ремиссии наносится в зависимости от концентрации глюкозы. С помощью такой кривой могут количественно анализироваться также пробы с неизвестным содержанием глюкозы.

Формула изобретения 1. Устройство для определения составных частей жидкостей, содержащее носитель с несущим слоем и несколькими расположенными на нем испытуемыми слоями, 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, зо0

5

на обнаружения, которая содержит реакционный слой, зона всасывания с всасывающим слоем из всасывающего материала, отличающееся 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, отличающее- с я тем, что участок переноса выполнен из волокнистого материала.

Изобретение относится к медицинской технике, Цель изобретения - повышение точности. Устройство содержит носитель 1 для аналитического определения составных частей жидкостей тела. На несущем слое 2 расположены несколько испытательных слоев, которые по меньшей мере частично находятся в позволяющем жидкостный обмен контакте друг с другом. На несущем слое 2 расположены зона 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 капиллярно-активный участок переноса 8, который соединяет зону подачи 3 и. зону всасывания 7. Реакционный слой 11,12 так расположен параллельно участку переноса 8 между зоной подачи 3 и зоной всасывания 7, что он находится в жидкостном контакте с переносимой в участке переноса 8 жидкостью. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. сл

Ва

12 11 8 8а

Фиг. 1

А

76 72. Г

2

Фиг. 4

Ю

11

8 I3 №

Фиг 3 А-А

/

П Л

т

no. о

то

О МО то 150.0 200.0 250.0 ЗООД 350.0 ШО №0SOQ.O

Фиг.5