Мелкозернистые наполнители для фотометрических реактивных пленок
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к способу обнаружения аналита в пробе жидкости тела путем использования диагностического тестового элемента. Диагностический тестовый элемент (110) для обнаружения аналита в пробе (126) жидкости тела, в частности цельной крови объемом менее 2 микролитров, содержит по меньшей мере одно тестовое поле (116) с по меньшей мере одним реагентом-индикатором, где реагент-индикатор способен при наличии аналита испытывать по меньшей мере одно обнаруживаемое изменение, в частности оптическое изменение. Тестовое поле (116) включает по меньшей мере один детекторный слой (118), содержащий реагент-индикатор, где детекторный слой содержит частицы (137). При этом по меньшей мере 90% всех частиц (137) индикаторного слоя (118) имеют фактический размер менее 10 микрон. Диагностический тестовый элемент (110)содержит по меньшей мере один несущий элемент (112), имеющий по меньшей мере одну прозрачную область (114), где тестовое поле (116) своей стороной детектирования (120) по меньшей мере частично нанесено на прозрачную область (114). Обнаруживаемое изменение является оптически детектируемым изменением, где для детектирования обнаруживаемого изменения применяют оптический детектор с пространственным разрешением. 8 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл., 2 пр.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к диагностическому тестовому элементу для обнаружения аналита в пробе жидкости тела и к способу получения такого диагностического тестового элемента. Подобные диагностические тестовые элементы используются, например, для обнаружения одного или нескольких аналитов в таких жидкостях тела, как цельная кровь, например, для обнаружения глюкозы, мочевой кислоты, этанола или лактата или подобных аналитов. Возможны также и другие приложения.
Уровень техники
Из уровня техники известно много диагностических тестовых элементов, которые могут применяться для обнаружения по меньшей мере одного аналита в пробе жидкости тела. Этот, по меньшей мере один, аналит может представлять собой, например, метаболит. Может осуществляться качественное и/или же количественное обнаружение аналита. Известными аналитами являются, например, глюкоза, в частности глюкоза в крови, мочевая кислота, этанол и/или лактат. Альтернативно или дополнительно, можно обнаружить также и другие типы аналитов. Под жидкостью тела могут иметься в виду, например, цельная кровь, плазма крови, интерстициальная жидкость, слюна, моча или другие типы жидкостей тела. Далее изобретение будет описываться, без ограничения других возможных воплощений, в основном в отношении обнаружения глюкозы в цельной крови.
Тестовые элементы, как правило, содержат по меньшей мере один реагент-индикатор для качественного и/или количественного обнаружения аналита. Под реагентом-индикатором при этом обычно следует понимать химическое вещество или смесь химических веществ, которые при наличии по меньшей мере одного аналита изменяют по меньшей мере одно обнаруживаемое свойство, в частности свойство, обнаруживаемое физически и/или химически. Предпочтительно это изменение свойства имеет место специфически, исключительно при наличии по меньшей мере одного детектируемого аналита, но не в присутствии других веществ. Однако на практике в определенных рамках может допускаться неспецифическое изменение свойств при наличии других химических веществ, присутствие которых в пробе жидкости тела, как правило, маловероятно и/или которые содержатся лишь в очень малой концентрации.
Под по меньшей мере одним изменением свойств речь может идти, например, об изменении оптически обнаруживаемого свойства, в частности об изменении окраски. Примеры диагностических тестовых элементов с оптическими реагентами-индикаторами в уровне техники достаточно известны. Например, документ EP 0821234 B1, на который в рамках настоящего изобретения можно сослаться во многих частях, включает подложку для диагностического теста для определения аналита в цельной крови с помощью содержащейся в подложке реакционной системы, которая включает в себя окрашивающий реагент. Подложка для диагностического теста содержит тестовое поле, которое имеет сторону нанесения пробы, на которую подается проба, и сторону детектирования, на которой вследствие реакции аналита с реакционной системой происходит оптически детектируемое изменение. Тестовое поле выполнено так, чтобы содержащиеся в пробе эритроциты не попадали на сторону детектирования. Тестовое поле содержит, кроме того, прозрачную фольгу и первый пленочный слой, а также второй пленочный слой, нанесенный на первый. При этом находящийся на прозрачной фольге первый слой во влажном состояние существенно меньше рассеивает свет, чем лежащий на нем второй слой. Первый пленочный слой содержит наполнитель, показатель преломления которого близок к показателю преломления воды, тогда как второй слой содержит пигмент с показателем преломления, предпочтительно по меньшей мере равным 2,0 или даже больше, в частности по меньшей мере 2,2, в концентрации предпочтительно по меньшей мере 25 вес.% или даже больше чем 25 вес.% в расчете на сухой второй слой. Например, первый слой в качестве наполнителя может содержать алюмосиликат натрия.
В документе US 4312834 раскрывается диагностический агент для обнаружения компонента материала. При этом раскрывается водонерастворимая пленка, которая состоит из пленкообразователя и разрыхлителя пленки в форме мелких нерастворимых неорганических или органических частиц. Разрыхлитель пленки служит для того, чтобы придать пленке пористость, чтобы могло произойти достаточное впитывание пробы через пленку. В соответствии с этим предлагается использовать в качестве разрыхлителя пленки, например пигменты, то есть частицы большого размера, например пигменты из диоксида титана.
В WO 2006/065900 A1 описаны тестовые полоски или электрохимические сенсоры для измерения количества аналита в биологической жидкости. Они включают в себя ферментную систему для реакции с аналитами. Реактивная система добавляется в водорастворимую способную набухать полимерную матрицу, которая содержит маленькие не растворимые в воде частицы с номинальным размером приблизительно от 0,05 до 20 микрон. Таким образом, описывается сниженная пористость при применении мелких частиц.
Известные из уровня техники тестовые элементы, в частности тестовые элементы с по меньшей мере одним тестовым полем, на практике имеют, однако, недостатки и технические проблемы. Так, оказалось, что обычные тестовые поля, какие известны из уровня техники, могут приводить к зернистому, неоднородному проявлению цвета. Однако такое неоднородное проявление цвета для традиционных аналитических тестеров, как правило, не имеет значения, так как они имеют сравнительно большое пятно измерения. Так, например, имеющиеся в продаже стандартные оптические приборы для измерения уровня сахара в крови имеют пятно измерения диаметром примерно 1,5 мм. При таких диаметрах средний коэффициент вариации, то есть отношение стандартного отклонения к среднему измеренному значению, для типичного диапазона измерений примерно от 10 до 600 мг на дл сахара в крови типично составляет около 1,5%.
Однако с точки зрения аппаратуры отмечается тенденция к аналитическим тестерам с меньшими пятнами измерения. Однако при меньших пятнах измерения неоднородность становится более заметной, в частности, в том, что касается проявлении цвета в реакции обнаружения. Так, например, при пятне измерения диаметром менее 0,5 мм коэффициент вариации заметно повышается, в частности, выше еще допустимого клинически значения примерно 4%. Так как разработка интегрированных измерительных систем для измерения уровня глюкозы в крови ведет к все более малым объемам крови, до примерно 100 нанолитров, то здесь должны стать возможными пятна измерений порядка 10 микрон × 10 микрон, в частности, при применении оптики с пространственным разрешением. Однако известные тестовые поля, как правило, не имеют достаточной точности для этой цели.
Задача изобретения
Поэтому задачей настоящего изобретения является разработать диагностический тестовый элемент, способ получения диагностического тестового элемента, а также способ обнаружения аналита в пробе жидкости тела, которые по меньшей мере по существу устраняют недостатки известных диагностических тестовых элементов и известных способов. В частности, высокоточное количественное обнаружение по меньшей мере одного аналита должно стать возможным и в минимальных количествах жидкости.
Раскрытие изобретения
Эта задача решена изобретением с отличительными признаками независимых пунктов формулы изобретения. Выгодные усовершенствования изобретения, которые могут быть реализованы по отдельности или в произвольной комбинации, представлены в зависимых пунктах формулы. При этом предлагаются диагностический тестовый элемент для обнаружения аналита в пробе жидкости тела, способ получения диагностического тестового элемента для обнаружения аналита в пробе жидкости тела, а также способ обнаружения аналита в пробе жидкости тела. При этом диагностический тестовый элемент может быть получен способом по изобретению в одном или нескольких из предложенных форм осуществления, и способ получения может применяться, чтобы получить диагностический тестовый элемент в одной или нескольких из описанных форм осуществления. Соответственно, для описания возможных конструктивных форм диагностического тестового элемента можно ссылаться на описание способа получения и наоборот. Однако в принципе возможны и другие конструктивные решения. Предложенный способ обнаружения аналита в пробе жидкости тела осуществляется с применением диагностического тестового элемента в одной или нескольких описываемых далее конструктивных формах.
Таким образом, в первом аспекте настоящего изобретения предлагается диагностический тестовый элемент для обнаружения аналита в пробе жидкости тела. Для возможных форм осуществления этого тестового элемента в принципе можно сослаться на описанный выше уровень техники. Таким образом, этот, по меньшей мере один, аналит можно обнаружить, например, количественно или качественно. Под по меньшей мере одним аналитом речь может вестись, в частности, об одном или нескольких определяемых веществах: глюкозе, мочевой кислоте, этаноле, лактате или комбинации этих аналитов и/или других аналитов. Однако в принципе могут быть обнаружены также и другие аналиты, например, один или несколько из вышеназванных аналитов. Под пробой жидкости тела речь может идти, в частности, о цельной крови. Однако в принципе возможны и другие формы осуществления, причем можно сослаться на описание выше.
Диагностический тестовый элемент содержит по меньшей мере одно тестовое поле с по меньшей мере одним реагентом-индикатором. Под тестовым полем при этом понимается связанную поверхность реагента-индикатора, в частности пленку с одним или несколькими слоями, которая, как более подробно будет пояснено ниже, может быть нанесена, например, на по меньшей мере один несущий элемент. Реагент-индикатор способен при наличии аналита подвергаться по меньшей мере одному обнаруживаемому изменению. В частности, это обнаруживаемое изменение может быть физически и/или химически обнаруживаемым изменением. В дальнейшем, в частности, будем ссылаться на физические изменения в форме оптически обнаруживаемого изменения, в частности изменения окраски. Однако в принципе допустимы, альтернативно или дополнительно, и другие виды обнаруживаемых изменений, например изменения, обнаруживаемые химически и/или электрохимически. Реагент-индикатор может, в частности, содержать по меньшей мере один фермент, например дегидрогеназу глюкозы (например, FAD-, NAD+- или PQQ-зависимую) и/или оксидазу глюкозы. Вообще говоря, таким образом можно использовать, например, индикаторы глюкозы, которые включают один или несколько из следующих ферментативных индикаторов или реагентов-индикаторов: GOD, Gluc-DOR (PQQ-зависимая GDH и ее мутанты, FAD-GDH, NAD-зависимая GDH с медиатором (например, диафораза) для переноса окислительно-восстановительного эквивалента с NADH на нитрозоанилиновый медиатор.
Далее, реагент-индикатор может содержать, альтернативно или дополнительно, один или несколько медиаторов, то есть веществ, которые могут переносить электрические заряды с одного вещества на другие. В частности, могут применяться медиаторы, которые годятся для переноса электронов. Например, таким веществом может быть нитрозоанилин. Кроме того, опять же альтернативно или дополнительно, реагент-индикатор может содержать по меньшей мере один индикатор. Под индикатором может пониматься вещество, которое само может изменять по меньшей мере одно свойство, которое можно обнаружить, в зависимости от того, в какой форме находится это вещество. Например, могут использоваться вещества, которые в оксидированной и восстановленной форме могут иметь разные оптические свойства, например разную окраску. Альтернативно или дополнительно, индикаторы могут содержать вещество, которое в разных зарядовых состояниях имеют разные оптические свойства, например разные цветовые характеристики. Таким образом, обычно под реагентом-индикатором может пониматься отдельное вещество или смесь веществ, например, как описано выше, смесь по меньшей мере одного фермента, по меньшей мере одного медиатора и по меньшей мере одного индикатора. Такие реагенты-индикаторы в уровне техники в принципе известны, например, из описанного выше уровня техники.
Тестовое поле имеет по меньшей мере один детекторный слой, содержащий реагент-индикатор. При этом может применяться система с единственным детекторным слоем, или можно использовать несколько детекторных слоев, которые можно наносить друг на друга напрямую или с промежуточным включением одного или нескольких других слоев. Однако особенно предпочтительна система всего с одним детекторным слоем. При этом под слоем в рамках настоящего изобретения обычно следует понимать элемент, у которого материал покрытия нанесен плоскостно на несущий элемент или оформлен как отдельная пленка. Слой может, но не должен обязательно, быть выполнен непрерывным, но может, например, также иметь отверстия. Однако особенно предпочтительна, как ниже еще будет пояснено подробнее, по существу равномерная, предпочтительно без отверстий, гомогенная форма осуществления детекторного слоя с однородной толщиной слоя. При этом толщина слоя, то есть средняя толщина детекторного слоя, составляет предпочтительно от 3 до 60 микрон, в частности от 5 до 15 микрон, например 8 микрон.
Детекторный слой содержит частицы. Под частицами в рамках настоящего изобретения понимаются, вообще говоря, твердые тела размерами в микронном или нанометровом диапазоне, которые не являются напрямую связанными друг с другом и которые, тем самым, в сухом состоянии и без прочих веществ детекторного слоя могут образовывать, например, сыпучий порошок. Вообще говоря, частицы могут составлять, например, твердые компоненты аэрозолей, суспензий или порошков.
Согласно изобретению предлагается, чтобы частицы имели распределение по размеру, в частности, в сухом состоянии детекторного слоя, в котором по меньшей мере 90% всех частиц детекторного слоя имеют фактический размер менее 10 микрон, предпочтительно менее 3 микрон или даже меньше 1 микрона.
Под детекторным слоем, для которого должно выполняться это условие, при этом следует понимать весь детекторный слой, изменение которого можно измерить. При этом речь может идти, в частности, когда измеряется оптически детектируемое изменение, как, например, изменение окраски, о совокупном оптически распознаваемом детекторном слое, необязательно до отражательного слоя или разделительного слоя, который нанесен на детекторный слой на сторону нанесения пробы, как еще будет пояснено подробнее ниже. Так, на детекторном слое, например, может лежать, как ниже еще будет поясняться, по меньшей мере один следующий слой, который, например, может иметь отражающие свойства. При этом слои не должны обязательно быть четко разграничены друг с другом. При этом локально, если смотреть со стороны детектирования, под детекторным слоем фактически следует понимать слой, который обмеряется, например, до отражающих частиц и/или до другого отражающего объекта прямо или опосредованно прилегающего слоя.
Под размером частиц при этом следует понимать эквивалентный диаметр частицы, то есть диаметр сферы, которая имеет такой же объем и/или такую же площадь, что и частица. При этом для определения распределения частиц по размеру могут применяться различные способы. При этом следует различать разные случаи. Для сырьевых материалов, как, например, один или несколько наполнителей, которые могут быть компонентами детекторного слоя, размер частиц можно установить, например, с помощью лазерного рассеяния и/или лазерной дифракции. В слоистой структуре, например, детекторного слоя и необязательно нанесенного на него разделительного слоя могут применяться также оптические способы, например способы, которые базируются на распознавании образов. Таким путем можно установить, например, распределение частиц по размеру в детекторном слое, вплоть до диапазона от 3 микрон до 10 микрон. Опять же альтернативно или дополнительно, могут применяться также и другие способы, как, например, растровая электронная микроскопия образцов, например микротомных срезов. Такими способами можно, например, установить размер частиц и распределение частиц по размеру в детекторном слое и, необязательно, также в одном или нескольких нанесенных на него слоях, как, например, необязательном разделительном слое. Однозначную идентификацию частиц можно осуществить также, например, применяя дополнительно рентгеновскую спектроскопию с дисперсией по энергии (EDX). При применении электронно-микроскопических методов достаточны разрешения типично в области нанометров, при этом, например, можно учесть все частицы с размером >1 нанометра. Вообще, устройства и способы определения распределения частиц по размеру специалисту известны и доступны для приобретения. В рамках настоящего изобретения, поскольку обнаруживаемое изменение является оптически детектируемым изменением, применимо оптическое определение распределения частиц по размеру. Например, это может быть автоматический анализ изображений по снимку детекторного слоя, как ниже еще будет пояснено подробнее. При этом автоматическое распознавание образов может осуществляться, например, тем, что с помощью камеры или другого детектора изображений с пространственным разрешением делается снимок по меньшей мере части детекторного слоя и затем с помощью распознавания образов распознается отдельная частица и ей сопоставляется распределение по размерам. При этом, вообще говоря, для определения распределения частиц по размеру могут учитываться, например, все распознанные частицы. Однако, так как на практике частицы, как правило, могут распознаваться как частицы только начиная с некоторого минимального размера, то, например, при определении распределения частиц по размеру могут учитываться только частицы начиная с заданного минимального размера, например только с минимального размера 10-200 нанометров, в частности начиная с размера частиц 50-100 нанометров.
При этом в рамках настоящего изобретения под фактическим размером частиц понимается размер частиц в детекторном слое в форме, в которой частица фактически присутствует в детекторном слое. Если в детекторном слое частица состоит из нескольких первичных частиц, например находится в виде агломератов и/или агрегатов, которые слиплись, то следует использовать эквивалентный диаметр агрегата или агломерата, а не эквивалентный диаметр первичной частицы. Таким образом, настоящим изобретением не охватываются случаи, когда детекторный слой хотя и получен так, что при его приготовлении применялся порошок, который номинально имеет указанные свойства, но у которого частицы порошка, например, по время приготовления детекторного слоя, так взаимодействовали друг с другом, что в готовом и предпочтительно сухом детекторном слое присутствуют агломераты и/или агрегаты, так что в итоге для всех частиц в готовом детекторном слое указанное условие больше не выполняется.
В частности, по меньшей мере 80% всех частиц детекторного слоя могут иметь фактический размер менее 5 микрон, в частности менее 1 микрона. Особенно предпочтительно, если по меньшей мере 70% всех частиц детекторного слоя имеют фактический размер менее 900 нанометров, предпочтительно менее 800 нанометров.
При этом частицы детекторного слоя могут, в частности, иметь средний размер от 10 нанометров до 5 микрон, предпочтительно менее 1 микрона. Предпочтительно средний размер частиц может составлять от 20 нанометров до 1 микрона, особенно предпочтительно от 20 нанометров до 500 нанометров. Альтернативно или дополнительно, средний размер частиц может предпочтительно составлять от 70 нанометров до 5 микрон, в частности от 70 нанометров до 1 микрона и особенно предпочтительно от 70 нанометров до 500 нанометров.
Частицы детекторного слоя могут, в частности, иметь средний размер меньше 1 микрона, в частности меньше 500 нанометров и особенно предпочтительно максимум 300 нанометров или даже менее 100 нанометров, например 25 нанометров или меньше.
При этом под средним размером частиц может пониматься, например, средний размер распределения частиц по размеру, который обычно обозначается d50. Это среднее значение обычно выбирается так, чтобы примерно 50% частиц имело размер ниже значения d50 и примерно 50% частиц имело размер выше этого среднего значения.
Частицы могут, в частности, содержать один или несколько следующих материалов: SiO2; кизельгур; силикат, в частности алюмосиликат натрия; оксид металла, в частности оксид алюминия и/или оксид титана; синтетический оксидный материал, в частности оксидный материал нанометрового размера, в частности наночастицы оксида кремния, и/или оксида алюминия, и/или оксида титана; каолин; стеклянный порошок; осажденную кремниевую кислоту; сульфат кальция × 2H2O.
Особенно предпочтительно, если все частицы детекторного слоя с размером частиц более 10 нанометров, в частности более 20 нанометров или более 100 нанометров, являются неорганическими частицами. Как уже определено выше, понятием "частица" не должны охватываться органические пленкообразователи и образованная из них органическая пленка, так как пленки обычно не состоят из свободных, не связанных друг с другом частиц, но пленки, как правило, образуют сплошной слой. Однако частицы детекторного слоя, как ниже еще будет описано подробнее, могут быть введены в по меньшей мере один такой пленкообразователь.
Детекторный слой может, в частности, иметь показатель преломления от 1,1 до 1,8, предпочтительно от 1,2 до 1,5. Таким образом, детекторный слой может, в частности, будь он в сухом состоянии или же во влажном состоянии, иметь показатель преломления, который близок к показателю преломления воды (около 1,33).
Диагностический тестовый элемент, в частности, по меньшей мере один реагент-индикатор и/или по меньшей мере один детекторный слой, может быть выполнен, в частности, так, чтобы обнаруживаемое изменение завершилось в пределах периода времени, который меньше 60 секунд, предпочтительно меньше 40 секунд и особенно предпочтительно составляет 20 секунд или менее. Этот период может также называться временем реакции. Если, например, обнаруживаемое изменение включает оптическое изменение в форме изменения окраски, то в качестве времени реакции можно определить, например, промежуток времени с момента нанесения пробы на тестовое поле, в течение которого его цветная реакция пройдет настолько, что затем изменение относительной ремиссии будет меньше чем 1% за полсекунды. Относительную ремиссию можно определить, например, как отношение ремиссии к ремиссии тестового элемента без пробы и/или к ремиссии калибровочного стандарта. Время реакции можно регулировать, например, соответствующим выбором химических свойств тестового реагента-индикатора, и/или полным составом тестового поля, и/или даже через используемое в рамках настоящего изобретения распределение частиц по размеру.
Тестовое поле может, в частности, иметь сторону для нанесения пробы жидкости тела и сторону детектирования для обнаружения изменения реагента-индикатора, в частности оптического изменения, например изменения окраски. Кроме того, тестовое поле может содержать по меньшей мере один разделительный слой. Этот разделительный слой может нести несколько функций. Так, например, он может быть способен отделять крупные компоненты пробы, в частности отделять эритроциты. Альтернативно или дополнительно, разделительный слой может быть выполнен также таким образом, чтобы перекрашивать собственный цвет пробы, например собственную окраску крови. Для этой цели можно, как еще будет подробнее изложено ниже, чтобы разделительный слой содержал, например, по меньшей мере один пигмент, предпочтительно по меньшей мере белый пигмент. Опять же альтернативно или дополнительно, разделительный слой может быть также выполнен таким образом, чтобы выполнять функцию отражения, например, чтобы отражать измерительный свет, который рассеивается в детекторном слое, и/или свет, испускаемый в детекторном слое, как например, флуоресцентное свечение.
Разделительный слой может, в частности, находиться на стороне детекторного слоя, обращенной к стороне нанесения. Например, разделительный слой может быть нанесен на детекторный слой напрямую или опосредованно. Под опосредованным нанесением при этом может пониматься, например, промежуточное включение одного или нескольких дополнительных слоев. Разделительный слой может, в частности, быть способным не пропускать крупные компоненты пробы, в частности эритроциты цельной крови, к стороне детектирования детекторного слоя или вообще к детекторному слою. Под крупными компонентами при этом понимаются в целом компоненты, которые имеют размер, например размер частиц и/или эквивалентный диаметр, более 1 микрона, в частности более 5 микрон. В частности, эритроциты, которые имеют характерную и интенсивную собственную окраску, могут помешать или даже воспрепятствовать обычной цветовой индикации сахара в крови на стороне детектирования, например, с помощью вышеописанных реагентов-индикаторов.
Разделительный слой может быть выполнен, в частности, крупнозернистым, то есть также иметь корпускулярную структуру, причем частицы этого разделительного слоя могут быть сделаны крупнее, чем частицы детекторного слоя. В частности, разделительный слой может содержать частицы размером более одного микрона. В частности, разделительный слой может содержать по меньшей мере один пигмент, то есть зернистый краситель, предпочтительно неорганический краситель, со средним размером частиц, который лежит выше длины световой волны, используемой для оптического обнаружения, например выше длины волны 660 нанометров. В частности, разделительный слой, как описано выше, может содержать по меньшей мере один пигмент для оптического перекрытия собственного цвета крови. Разделительный слой может, в частности, содержать по меньшей мере один белый пигмент (белила). Разделительный слой может, например, содержать один или несколько следующих пигментов: диоксид титана, диоксид циркония, титанат бария, цирконат бария, силикат бария. Возможна также комбинация названных и/или других пигментов. Особенно предпочтительно применение диоксида циркония и/или диоксида титана. Для оптимального отражения света пигмент предпочтительно имеет средний размер частиц от 200 нанометров до 400 нанометров.
Альтернативно или дополнительно, разделительный слой может необязательно содержать по меньшей мере один наполнитель, предпочтительно наполнитель с показателем преломления <2,0. С помощью этого наполнителя можно регулировать, например, всасывающую способность и/или светопропускание разделительного слоя. Этот, по меньшей мере один, наполнитель может содержать, например, кремниевую кислоту и/или силикат. Например, наполнитель может иметь средний размер частиц < 5 микрон.
В частности, разделительный слой может содержать пигмент с показателем преломления по меньшей мере 2,0, предпочтительно по меньшей мере 2,2 или даже по меньшей мере 2,5, в концентрации по меньшей мере 25 вес.%, в расчете на сухой слой, то есть высушенный разделительный слой. Под этим пигментом могут иметься в виду, в частности, частицы диоксида титана и/или частицы диоксида циркония, или пигмент может содержать частицы другого типа. Однако возможны также и другие формы осуществления. Частицы диоксида титана или частицы диоксида циркония могут, в частности, иметь средний размер, например, по меньшей мере около 300 нанометров. Однако при этом допустимы отклонения предпочтительно не более 50%, особенно предпочтительно не более 10%. Размер частиц 300 нанометров является, как правило, оптимальным для отражающего видимый свет белого пигмента. Частицы диоксида титана имеют особые светорассеивающие свойства, так что разделительный слой одновременно может действовать как отражающий слой, чтобы ослаблять или отражать свет, падающий со стороны детектирования. Однако альтернативно или дополнительно, слоистая структура тестового поля может, кроме того, содержать по меньшей мере один отражающий слой, который может обладать названными свойствами.
Диагностический тестовый элемент может, как уже говорилось, быть выполнен как слоистая структура и/или содержать слоистую структуру. Наряду с по меньшей мере одним детекторным слоем он может, кроме того, содержать по меньшей мере один разделительный слой и/или по меньшей мере один отражательный слой. Тестовое поле может быть нанесено своей стороной детектирования на по меньшей мере один несущий элемент. Таким образом, диагностический тестовый элемент может, в частности, содержать по меньшей мере один несущий элемент, причем несущий элемент предпочтительно содержит по меньшей мере одну прозрачную область. Тестовое поле может быть нанесено своей стороной детектирования на прозрачную область. Несущий элемент может, например, быть плоским несущим элементом, в частности несущим элементом в виде полосы. Например, несущий элемент может содержать пластиковый слой, бумажный слой, керамический слой или ламинатную структуру и/или содержать комбинацию указанных слоев. Например, несущий элемент вне прозрачной области может быть выполнен по существу непрозрачным, чтобы сторона детектирования тестового поля была различима только через прозрачную область. Сторона нанесения пробы может тогда располагаться на противоположной от несущего элемента стороне тестового поля. Диагностический тестовый элемент может быть выполнен так, чтобы проба жидкости тела наносилась непосредственно на сторону нанесения, так что, например, сторона нанесения доступна напрямую пользователю диагностическим тестовым элементов, чтобы, например, накапать, смочить или иным образом нанести пробу прямо на поверхность стороны нанесения, которая доступна по меньшей мере частично. Альтернативно, можно было бы также предусмотреть транспортную систему, которая способна перенести пробу жидкости тела с одного места стороны нанесения на другое место стороны нанесения, однако это менее предпочтительно.
Детекторный слой может, как уже неоднократно упоминалось выше, наряду с частицами и реагентом-индикатором содержать и другие вещества. Частицы предпочтительно не идентичны реагенту-индикатору или по меньшей мере не полностью идентичны реагенту-индикатору, причем, как написано выше, под реагентом-индикатором может иметься в виду смесь нескольких реагентов-индикаторов или нескольких веществ, которые вместе образуют реагент-индикатор. Детекторный слой может быть выполнен, например, аналогично описанному в EP 0821234 B1 первому пленочному слою диагностической тестовой подложке за исключением описанного выше распределения частиц по размеру. Таким образом, детекторный слой может содержать, например, по меньшей мере один органический пленкообразователь. Например, этот, по меньшей мере один, пленкообразователь может содержать дисперсию поливинилпропионата. Однако альтернативно или дополнительно, могут применяться и другие пленкообразователи.
Во втором аспекте настоящего изобретения предлагается способ получения диагностического тестового элемента для обнаружения аналита в пробе жидкости тела. Как упомянуто выше, этот диагностический тестовый элемент может представлять собой, в частности, диагностический тестовый элемент согласно одной или нескольким описанным выше формам осуществления или согласно одному или нескольким описываемым далее примерам осуществления. Диагностический тестовый элемент содержит по меньшей мере одно тестовое поле с по меньшей мере одним реагентом-индикатором. Реагент-индикатор способен при наличии аналита испытывать по меньшей мере одно изменение, в частности оптическое изменение. Тестовое поле включает в себя по меньшей мере один детекторный слой, содержащий реагент-индикатор. В этом способе детекторный слой создается таким образом, чтобы он содержал частицы, причем по меньшей мере 90% всех частиц детекторного слоя имеет фактический размер менее 10 микрон, предпочтительно менее 3 микрон или даже менее 1 микрона. Относительно особенно предпочтительных распределений частиц по размеру можно сослаться на описание выше.
Детекторный слой может быть получен, в частности, с помощью по меньшей мере одного мокрохимического способа, в частности, из одной или нескольких дисперсий, предпочтительно водных дисперсий. Такой способ образования слоя из одной или нескольких дисперсий специалисту в принципе известен, причем в качестве примера снова можно сослаться, например, на вышеупомянутый уровень техники, в частности на документ EP 0821234 B1.
Чтобы гарантировать, что в готовом детекторном слое соблюдаются указанные условия по распределению частиц по размеру, можно использовать различные способы. В частности, для приготовления частиц детекторного слоя можно использовать по меньшей мере один порошок, например пигментный порошок. Этот порошок может содержать агломераты первичных частиц, которые могут иметься уже непосредственно в исходном порошке или которые преимущественно могут образовываться только в процессе получения, например, в дисперсии. При этом, однако, пигментный порошок в предложенном способе получения обрабатывают в по меньшей мере одном процессе механического диспергирования, чтобы по меньшей мере частично разбить агломераты, чтобы в детекторном слое имелось вышеуказанное распределение частиц по размеру. Под процессом диспергирования при этом, вообще говоря, понимается способ, в котором порошок, например пигментный порошок, распределяют в по меньшей мере одной жидкой среде, предпочтительно водной среде, без того чтобы порошок растворялся в этой среде, так что образуется дисперсия. В дисперсию могут добавляться дополнительные вещества. Под способом механического диспергирования понимается (в отличие от способа химического диспергирования, который также может дополнительно применяться, что, однако, менее предпочтительно) способ диспергирования, при котором распределение порошка в среде поддерживается посредством механического воздействия на дисперсию. Это механическое воздействие может осуществляться, в частности, так, чтобы при этом механическом воздействии действовали высокие сдвиговые усилия на дисперсию и, в частности, на порошок и содержащиеся в нем агломераты, среди которых следует также учитывать агрегаты, чтобы они по меньшей мере частично разбивались, и возникали более мелкие частицы, которые удовлетворяют вышеуказанному критерию распределения частиц по размеру.
В частности, для осуществления механического способа диспергирования могут применяться диссольверы. Под диссольвером понимается, вообще говоря, устройство, которое может поддерживать распределение порошка в среде, в частности, по существу гомогенное распределение, и которое одновременно может оказывать высокие сдвиговые усилия на дисперсию. Например, эти сдвиговые усилия могут оказываться посредством двух или более перемещающихся относительно друг друга разделенных малым расстоянием поверхностей, между которыми захватывается дисперсия. Так, например, в продаже имеются диссольверы в виде дисковых мешалок, в которых посредством перемешивающего диска, который приводится во вращательное движение, к дисперсии прикладываются высокие сдвиговые усилия, так что агломераты отрываются друг от друга. Альтернативно или дополнительно, могут применяться диссольверы, работающие по принципу ротор/статор. Так, с такими диссольверами можно создавать или обрабатывать дисперсию, из которой образуют детекторный слой, чтобы выполнялось указанное выше условие распределения частиц по размеру.
Альтернативно или дополнительно, для осуществления процесса механического диспергирования, в частности для диспергирования наполнителей, может применяться трехвальцовый измельчитель (называемый также трехвальцовым прессом). У такого трехвальцового измельчителя имеются по меньшей мере три валка или цилиндра, которые движутся с разными скоростями относительно друг друга. Расстояние между валкам