CN102099118A - 分析测试元件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种分析试验元件，其具有设计为化学检测层(14)的表面，在该表面上设有用于平面分配液体样品的扩展网(16)，其中所述扩展网具有长丝结构。根据本发明还提出扩展网(16)至少在其面对所述检测层(14)的表面上具有氧化的金属层(20)。

Description

分析测试元件及其制造方法
本发明涉及具有亲水改性表面的分析测试元件。此外本发明还涉及这种测试元件的制造方法。
分析测试元件特别是例如以分离的测试条或带状测试材料的形式(参见EP1039298B1,EP1593434A2)被用于快速定性及定量分析测定液体试样的组分，或用在综合***中，其中在所述综合***中测试元件与取样装置相连。作为检测层的测试元件表面是用适于期望的分析的干化学品制备的。重要的应用领域有例如医学诊断和环境分析。
为简化其生产和降低生产成本，以及出于构件稳定性的原因，传统的测试元件通常由塑料制造。因此它们具有比较疏水的表面。
DE 19753848 A1记述了生产表面涂层的方法和使用表面涂层来提高物件的表面张力。这些物件可以例如为分析测试元件，其中试样液体被从试样施加位置输送到测定位置，其中在输送方向上检测位置位于试样施加位置下游。所述表面涂层是通过沉积一层可被水氧化的至少一种元素或可被水氧化的合金并随后用沸水或水蒸汽对所沉积的层加以作用获得的。所有那些其表面在未涂覆状态下比在涂覆、处理后状态下具有更低亲水性的物件，如塑料、金属、玻璃、陶瓷、纸、无纺织物、纸板等，都可作为待涂覆的物件，其中所述物件可以是任何构造的，例如平面的、立体的、多孔的等等。
因此DE 19753848 A1记述了生成亲水性表面以使试样由于润湿而在其上扩展并由此在毛细管力驱动下在两个这种表面之间在某一方向上移动。两个表面是拓扑可比的，它们在功能上也是相同的且不接触。它们仅用于从样品施加位置向测定位置输送液体。
由于含水试样应当良好地润湿表面，所以为此在表面上提供有扩展剂，例如以涂有润湿剂的扩展网的形式。
扩展网在特别是测试条中的应用是已知的。它们通常为具有用于亲水化的表面活性剂涂层的由塑料纤维制成的织物、针织物等。为此通常使用阴离子型或中性表面活性剂例如DONS(多库酯钠)。然而，这些涂层的品质常有差异，并且材料结构越精细就会变得越难以实现。特别是，由于溶解的表面活性剂的毛细干燥效应，在网中会出现聚积区和贫化区。此外许多表面活性剂有蠕变的倾向。
另外,EP 1037717 B1提出，通过用金属材料进行平面涂覆并随后用水氧化该材料对塑料表面加以亲水化。
本发明的目的在于提供具有亲水改性表面的通用测试元件或长丝结构，其可以用最少的成本和以可再现的品质制造。
为实现此目的，提出了独立权利要求中所述的特征组合。由从属权利要求可以得到本发明的优选实施方案和进一步改进。
术语"扩展网"在本发明的范围内应明确理解为适于扩展或分配或传递目的的所有长丝结构的通称。其中包括特别是织物、针织物、编织物和无纺织物。术语"长丝"包括单丝以及均一或不均一材料基体和尺寸的复丝。应该提到，样品穿过所述长丝结构传递。
在本发明的范围内"分析测试元件"应理解为用于医学和非医学目的的所有与载体结合的测试。在这些与载体结合的测试中，检测试剂嵌在与液体试样发生接触的载体的适当层中。当存在目标分析物时液体试样与试剂的反应产生可检测信号，如可测量的电信号或可用肉眼或借助于仪器(例如通过反射测光术或荧光测光术)分析的颜色突变。
根据本发明所提供的扩展网位于测试元件的化学检测层上。因此，施加的试样液体被通过毛细管作用从根据本发明所提供的扩展网输送到化学检测层，并且在扩展网与检测层的接触部位被同样通过毛细管力在检测层上扩展或分散。因此，扩展网充当液体试样在几何/拓扑和功能上不同的表面即化学检测层上的目标位置处的无定向(各向同性)平面分散的辅助手段。在此过程中，由于扩展网相对于检测层限定出许多变化的毛细活性空隙和毛细间隙，其中由于长丝的表面轮廓和其空间排列，使得所述毛细活性空隙和毛细间隙整体上的走向基本上是不定向的，所以样品的期望的中间存储和平面扩展仅发生在与扩展网的相互作用中。
根据本发明为测试元件提供的分别亲水化的扩展网制造简单，且可以毫不费力地引入到所有现有的测试***(例如测试条、综合测试***)中去。特别是它们可以毫无问题地甚至单个地粘贴而不干扰亲水化层。可以以可再现的质量获得并简单地控制亲水化。在此过程中根本不需要表面活性剂。可以制造出具有极细结构化的亲水性扩展网的测试元件。
根据本发明所提供的扩展网可由金属或塑料长丝或其组合制造。塑料长丝或由其制成的成品扩展网被以已知方式例如通过溅射、金属蒸发、电镀或从溶解的金属化合物沉积而配备有金属涂层。可以使用任何含金属的材料，即纯金属、合金和含金属的混合物。此外，也可以施加一或多个金属层。按上面所述处理过的已知的、可商购的塑料制成的扩展网也适合用作根据本发明所提供的扩展网。
氧化可以特别是用水、碱金属或碱土金属氢氧化物、氧气、过氧化氢、臭氧、在有大气氧的存在下加热或硫化合物来进行。至少金属材料的表面被氧化(例如通过勃姆石法使用热水或水蒸汽)。金属材料也可直接被含硫化合物氧化。此外，可以用含硫化合物对产生的含氧的金属化合物进行后处理，并将其完全或部分转化为含硫的金属化合物。
成品涂层(在下文中简写为"MeO层"或"MeS层")由所述均质的含金属层以规定的层的形式形成。在MeO或MeS层的生成过程中，未观察到聚积区或贫化区的形成。只有在本来没有金属的地方例如在长丝的接触点处才会形成贫化区。成品MeO层或MeS层具有化学结合在其表面上的氧、羟基或硫完全或部分代替氧和/或极薄的吸附水层，从而产生亲水性。成品MeO层或MeS层牢牢地附着在长丝上。未观察到传统的表面活性剂涂层中例如由于干燥或蠕变效应而可能发生的涂层密度差异和亲水层迁移。因此即使是在极细结构化的精细扩展网的情况下对于施加的样品来说润湿行为也可再现地稳定。
传统的扩展网，即用润湿剂亲水化的扩展网，通常由于所述润湿剂而相对于粘合剂具有较低的粘合强度，因此在某些情形下必须在润湿剂需求和粘合稳定性之间寻求折中。
然而,由于不管所述MeO层是纯MeO层还是随后用另外的试剂(例如润湿剂)改性过的MeO表面，其都充当粘合剂的粘附促进剂，所以MeO涂覆的扩展网可以比传统的扩展网更持久地通过粘合剂固定。
在此工艺中粘合剂在与待粘贴的扩展网发生接触时可以像通常一样位于另一个层上，例如位于双面胶带(例如丙烯酸酯粘合剂或生橡胶粘合剂)上。
不过，粘合剂也可以通过预先引入扩展网中的规定位置而变成扩展网本身的组成部分。用这种方式预先制造的扩展网可以包含粘合剂，其中所述粘合剂例如以在有机溶剂中的溶解形式施加然后干燥。
由此,可以施加例如热熔粘合剂的溶液(溶解在例如甲基乙基酮、甲苯中的聚乙酸乙烯酯、聚乙烯酯)，这在所述网的加工中导致牢固且同时平坦的粘结(不会由于胶带而额外增加组件高度)。
所述粘合剂溶液可通过已知的方法施加。例如借助于适合喷墨的方法的极精确的计量也是可以想象的。在此过程中可以以适当的方式(例如通过着色)标记粘合剂，以便在后续加工中实现自动化的精确定位。
为了完整起见，应当提到的是，即使只是在某些点或作为额外的手段，也可以通过扩展网本身的熔融粘合来进行固定。
因此,可用各种溶解在溶剂中的热熔型粘合剂涂覆涂有MeO的扩展网，干燥并随后用热方法粘合。还可以用PET箔焊接涂有MeO的扩展网。
在另一实验中，以规定压力将一条普通的胶带与一长条稍宽的涂有MeO的扩展网以及与一条相似的相同尺寸的以常规方式亲水化的扩展网呈直线(线性)进行粘合。
此粘合的执行使得两个扩展网的从左右接近的过长的自由段在胶带***相接。然后这些自由段各自被折叠180º，使得在它们的粘合材料之上它们随后在两侧都形成所述中央粘合的自由端。
如果现在在所述的两个自由端的完全结合处负有张力，则涂有MeO的扩展网比按常规方式涂覆的扩展网保持更牢固地粘合在胶带上。
如果金属层只有表面被转化成MeO/MeS而底下的金属材料保持不变(无论是作为位于MeO或MeS层下的金属层还是作为金属丝)，其传导性和静电充电或放电的可能性都会保留。这些性质可用于根据本发明所提供的扩展网，例如用于进一步加工或作为将其固定在测试元件上的紧固辅助手段，用于扩展网的选择性静电沉积，以促进或加速样品传递或输送到扩展网上。
不过，也可以有目的地避免或导走静电电荷。根据本发明所提供的扩展网比现有技术的那些扩展网更抗静电。它们甚至可以以有针对性的静电控制方式进行使用，从而改善液体传递和/或向测试元件的转移。其还能减少甚至避免由(生产相关的)研磨或外来粉尘带来的污染。
层的水分吸收取决于其密度(和取决于其化学组成)和其微观结构。密度越高水分吸收越低，反之亦然。由于层的密度与其折射率n大致相关，因此折射率低的层将比折射率高的层吸收更多的水。从而当低折射率层膨胀时，n较大的更致密的层将在低折射率层上破裂。通过适当选择MeO层，这会导致预期的效果。
如果使用多个金属层,则可对它们进行选择使得在其转化成MeO/MeS后在最上层中出现微裂纹，而下面的层(或多层)仍保持致密。这导致了在摄取样品液体时具有额外改善的亲水性的亲水分段表面。特别可想象的是配置由硅制成的第一层和由铝制成的第二顶层，并按上面所述加以后处理。形成的Si-O层可以比形成的Al-O层吸收更多的水，因此Al-O层在Si-O层上破裂。
根据本发明所提供的扩展网的表面的亲水性还可以通过在制造金属层过程中首先建立规定的微粗糙度或者有目的地引入微颗粒来增加。由此，可以想像向长丝的塑料中掺入MeO颗粒(例如ZnO、TiO2或ZrO2)并随后暴露这些颗粒。
根据本发明所提供的扩展网可被特别简单地结合到现有的或新的测试***中。特别是在小型化***中，与普通的多层测试条的粘合比目前使用的涂有表面活性剂的扩展网要更牢靠。
可以有目的地控制根据本发明的扩展网的亲水性的空间分布，以优化样品液体从扩展网表面向测试元件检测层的传递。例如在织物或网的情况下，在其交叉点上不涂覆或不充分涂覆金属，从而在该处由于没有向MeO/MeS的转化而不发生亲水化。此外,可以有选择地遮盖扩展网以防止金属涂覆或有目的地只对扩展网的选择区域，例如以后将面对测试元件的检测层的扩展网表面，加以亲水化。这减少了样品液体在扩展网上对于扩展目的来说不重要的位置处的摄取和存储，并有目的地改善和加速了样品液体向检测层的传递，且损失的样品液体更少。
如上所述，除了亲水化区域之外还可以通过部分保留原本疏水性的扩展网表面(即通过选择性的Me涂覆和将其转化成MeO)来产生扩散网的疏水性区域。
不过，也可以随后以有针对性和精确定位的方式用能将扩展网局部疏水化或以其它方式改性其MeO表面的物质涂覆已经连续涂覆有MeO的扩展网。
一种有利的手段是例如上面提到的环绕待施加样品的施加位置而将扩展网疏水化。在这种情况下，例如用疏水化剂(例如以纯物质形式，或由水溶液或有机溶液)涂覆亲水性施加位置周围的环形区域。所述试剂可以例如为在适合的非极性溶剂中的脂族蜡。不过，也可以使用具有例如亲水-疏水特性的物质(例如在链状分子中)，其亲水端或对MeS/MeO有亲合力的端然后与MeO层结合起来，而其疏水端决定扩展网的新的表面性质。例如具有对MeO有亲合力的端基的长链(例如n=6到n=20)烃，例如脂族醇或硫醇，也是可以想得到的。
因此,例如通过用溶解在二甲苯中的蜡涂覆涂有MeO的扩展网可以毫不费力地将其部分疏水化。
这对于样品容量小的小型化***来说尤其有利：
在样品施加区域的疏水性外周边由于内聚力而发生的滚落使得施加的样品有选择地穿越扩展网的规定横截面，并由此以均质的、平面上均匀的和时间上可再现的方式被引导和扩展到提供的检测层反应面上。
从而信号产生变得更加具有重现性，且作为副效应可将施加区域周围与样品有关的污染风险最小化。
此外,还可以使亲水化层的几何形状适应检测层的几何形状。可以通过金属层的适当空间分布或通过后处理区域的适当空间分布来产生亲水性的空间分布。产生的亲水性区域可由于其物理特性(光的吸收或反射)而不同。所述差异可被用于生产工艺或用于质量保证，并且可任选地通过化学/物理手段例如通过着色而加以放大。
根据本发明所提供的扩展网表面的亲水性可通过具有润湿剂或亲水化剂的附加涂层进一步改性(通常是使亲水性提高或均质化/均等化；但有时也可以是使亲水性弱化)。在这一点上，通过局部施加额外的润湿剂的最小液滴也可以实现额外的或改善的亲水性的局部分布。
所述亲水化剂首先是润湿剂或广义的分散添加剂，其是阳离子型的但优选地是阴离子型的或非离子型的，且其作为纯物质目前主要以固态在环境温度下使用，但现在却可以还以液态使用以避免下文提到的缺陷。在某些应用中，更加优选在MeO吸附层上的液体纯物质(例如参见以下有关包含扩展网的***的辐射部分的文字)。以前不常用的亲水化剂如非离子型液体表面活性剂吐温20也可以同样结合用于MeO或MeS层。与现有技术中已知的手段相反，这些表面活性剂的使用没有发生不期望的副作用如蠕变或形成聚积或贫化区。这应归功于所述已经亲水的MeO或MeS表面层对表面活性剂具有吸附作用。因此也可对MeO或MeS表面层直接涂以液体非离子型表面活性剂，由于所述吸附过程，涂覆或润湿过程比使用传统的塑料扩展网的情况进行得更快。
如果必须通过辐射对这种包含扩展网的***进行消毒，则还能规避总是为有机化合物的传统润湿剂被辐射破坏的问题。
此外，由辐射导致的伪缺陷由于至少部分被MeO层遏止，所以不会传出扩展网本身或仅稍微传到亲水性扩展网表面上。
由于很可能呈疏水性的所述伪缺陷会损害亲水层，因此在两种情形下MeO层都导致了表面亲水性的更好保持。
如果MeO层被后涂以相对较少量的对辐射相对不敏感的液体润湿剂，则由于MeO层中的所述准液体膜在表面上更新并从而通过稀释效应从表面上减少或除去从外部以及从扩展网(长丝)侧面透入的疏水物质，所以可以最佳地保持亲水性。在这种情况下，术语"从扩展网的侧面"是指辐射可能致使具有疏水作用的伪缺陷逸出扩展网塑料。它们被MeS/MeO层吸附。
归功于MeO或MeS表面层的亲水性和吸附能力，还可以使用以前由于其疏水性表面而在现有技术中不可能用于涂覆传统的扩展网或需要付出相当大的努力才能使用或只能用于有限的应用的其它润湿剂。它们是那些从水溶液中施加时对这些表面不具有润湿作用并由此也不被吸附到疏水性表面上的亲水化剂。相反，它们在被施加到表面上后与含水样品发生接触时才具有(共)润湿作用。它们例如包括只溶于水且现在可被直接从水溶液中施加到根据本发明处理的扩展网上的非常极性的亲水化剂，如具有扩展作用的多酸的盐。这些亲水化剂是在其形成期间或以后以溶解形式施加到第一层(第一亲水层，即MeS/MeO层)上以进行稀释，且在此过程中并入所述第一层或由此与此层反应并从而持久附着在此层上的离子化合物。
由此，可以使用更复杂的有机酸或有机酸盐，例如合成或生物来源的多酸的盐。这些有例如聚羧酸如聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸盐或硫酸化多糖例如肝素或硫酸软骨素或透明质酸的盐(例如锂盐或钠盐)。
此外,所述离子型亲水化剂也可以是简单的有机化合物或有机化合物(如简单羧酸)的盐的溶液，出于安全原因其优选地是天然来源的。由此，例如有单羧酸或低聚羧酸以及羟基羧酸，例如琥珀酸或葡糖酸或乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸或糖酸或其盐，例如其钠、钾或钙盐。想得到的还有磷酸衍生物。就盐来说，涂覆优选地以单步骤进行，但也可以通过首先施加酸然后用碱中和来分两个步骤进行。
由此，具有亲水性MeO层的扩展网现在可以由水基或至少部分水基的溶液涂覆各式各样的物质，由于不必使用有机溶剂所以这对生产技术的实施是非常有利的。
最后，可以向根据本发明所提供的MeO或MeS层的含氧或含硫官能团上化学固定其它分子，如核酸或蛋白质(酶、抗体等)或合成润湿剂或生物活性分子(如抗凝血物质或能触发凝聚的物质)。还可以固定能例如通过改变光吸收或通过荧光指示被液体润湿的物质。
由于已经用根据本发明所提供的MeO层或MeS层改性过的根据本发明所提供的扩展网的表面可以具有吸附或反应特性，所以能够用除亲水化剂之外的其它物质对所述表面进行后处理并由此有目的地改变其特性。根据本发明所提供的MeO层或MeS层例如由于在一定程度上吸附水或空气湿度而具有湿度调节特性。这改善了特别是单独包装的测试***中的湿度调节。
由此总的说来即使是在使用细扩展网时也可以吸收和转移/传递比以前更大的单位面积样品容量。从而损失的样品液体更少，即使是在使用特别细的扩展网时对相应被测变量的检测也是非常成功的。
可以产生局部亲水区域。在加工和随后精制在处理后被切割到预定尺寸的预制板材即具有大表面积的材料时，可以有目的地将局部产生的亲水区域从所述板材上切下并有目的地设置在化学检测层上。在此工艺中，可以还同时切下疏水的周围区域，从而使样品液体只通过扩展网的亲水区域透入然后扩展。由此在扩展网中浪费的样品液体更少，从而可以由更少初始量的样品检测分析物。因此,在直到检测反应开始之前样品的利用更有效率。
根据本发明所提供的扩展网表面的亲水性还可被用于对具有毛细传导元件的表面进行进一步改性，这导致了根据本发明的测试元件的其它有利特性。
此亲水表面可以例如充当用于连结以无定向或定向方式过滤的材料的载体材料。这些材料也可以具有与扩展网本身不同的结构。根据本发明所提供的具有其至少部分亲水表面的扩展网可例如用作甚至可以是细或极细的亲水性纤维的载体。这导致了一种无纺织物和/或一种至少部分从根据本发明的测试元件表面通向待施加的样品的接触层。塑料纤维以及天然纤维例如由纤维素构成的天然纤维适合于此目的。还可以使用厚度小于50μm、长度为10-500μm的极细纤维。
部分从扩展网中伸出的亲水性纤维充当待施加的样品的毛细传导元件。它们促进样品从样品收集装置向扩展网上的传递(所谓的"直连")。当样品传递开始后，剩余的样品随后也通过扩展网传递和分配到根据本发明的测试元件的检测层。在这一点上，扩展网相对于取样装置输送方向的角可以涵盖从+0º到90º直至180º的所有角度，其中优选90º的取向。
也可以向根据本发明所提供的扩展网的所述至少部分亲水表面上施加同样充当毛细传导元件的对称或不对称的亲水膜。在这种情况下，扩展网在其样品施加侧负载所述膜，而另一侧执行朝检测层方向的传递和扩展功能。
根据本发明的扩展网还可嵌入到对称或不对称的亲水的膜中，其中所述膜渗透和包围扩展网，即扩展网在所述膜内部充当载体。为此，向扩展网的间隙中引入膜材料并将其结合到扩展网表面的本发明的亲水区域。如上所述，这种设置也能充当毛细传导元件。
根据本发明所提供的扩展网当然也可以只部分或局部提供有毛细传导元件，并且只在扩展网的目标选定区域发挥其作用，以进一步优化样品从样品收集装置到测试元件检测层的传输。
在下文中对本发明作进一步说明。附图显示了分析测试元件的示意图。
可将图1所示的测试元件10设置在单个的测试条上，也可将许多这样的测试元件以一定距离间隔设置在可卷绕的测试带上。测试元素10具有载体箔12，在载体箔12一侧提供有化学检测层14。检测层14由在施加了样品时会通过例如变色对目标物质或对分析物作出反应的干化学体系构成。所述变色可被透过透明载体箔12以反射光度法检测到。
扩展网16设置在检测层14的背向载体箔12一侧，并且有助于样品在检测层14上的平面分散。样品例如作为血滴施加在扩展网16的自由侧。扩展网16由长丝18形成，该长丝18以网格宽度小于300μm，优选地小于150μm，并特别优选地小于80μm的织物网形式交织。由例如PET或PA构成的所述长丝18上提供有由金属涂层形成的亲水性MeO/MeS表面层20，以促进检测层14上大面积的样品分散。金属的涂覆可以作为起始材料在塑料长丝上进行，也可以在由其形成的所述织物网上进行。
适合所述涂覆的金属特别是可通过金属蒸发、溅射或电沉积施加的所有金属，因为这些涂覆方法特别容易实施。还可以从施加在长丝或成品结构(织物、针织物、编织物)上的溶解的金属化合物进行沉积。
随后通过后处理例如在加热处理的同时用水、碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物、氧气(以及大气氧)氧化所述金属层(或所述金属长丝本身)。然后将至少金属层表面和适当时还有所述整个层转化成一或多种金属氧化物Me(x)O(y)、金属氢氧化物Me(x)(OH)(2y)或其混合形式如金属羟基氧化物(金属羟基水合物)Me(x)O(y-z)(OH)(2z)×nH2O。为简化起见，所有这些层类型不管其结构如何都被称作"MeO层"。
MeO层优选地具有致密结构并且不溶于或微溶于含水或含水/含醇体系。通过金属化合物的化学性质即通过适当选择金属或合金来确保此结构。
Zn或Al作为金属或合金是特别适合的。它们都很容易反应，特别是Zn作为微量元素在生理上是完全没有问题的。通过金属蒸发或溅射涂有了铝或锌或包含这些金属的合金的塑料网可用热水或水蒸汽、碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物或仅仅通过在氧气作用下的热处理来加以后处理，以使至少金属涂层的表面被氧化。
对于医学领域和特别是对于医学诊断来说，适宜的是使用那些至少少量时无毒且耐受性良好的并优选地甚至是身体组分(还有必须的微量元素)的金属。例子有镁、钙、锰、钒、硅和特别是锌。以下物质也耐受性良好到极好：钛、锆、银、铝、钽、铪、铌及其混合物或合金或与其它元素的混合物或合金。就此而论，根据本发明所提供的扩展网作为测试元件的一部分至少是与样品收集元件或采血元件相连的连接元件，即使不与人体发生直接接触。
可将少量的制造工艺中常见的其它金属作为可接受的甚至期望的杂质加入混合物中，例如铪或钇作为锆的添加剂。此外，可以作为合金有意添加较大量的伴随金属，例如铜作为铝的添加剂以所述不溶的亲水性化合物的形式添加。
这种相容金属的使用特别是适合于分析测试元件，例如EP1039298B1中所述的那些。这同样适用于高度集成的测试***，特别是在医学诊断领域，其中测试元件被直接连接到取样装置例如用于血液采集的采血元件上。在这种情况下，在每日需要量提高的地方例如在糖尿病患者中，优选地使用锌，它是必须的微量元素。已知锌可以以乙酸锌的形式在没有医生指导下施与健康个体，例如以口香糖中的风味增强剂的形式。因此，实际上可以排除由于锌污染导致的任何健康方面的担心，特别是因为推荐的每日需要量比污染高许多数量级。对于医学应用领域来说铝同样没有问题，尽管它不是必须的微量元素。
此外，对于高度集成的测试***来说，也可以象往常一样用表面活性剂涂覆样品收集装置(例如作为采血元件的刺血针)，而不损害测试元件区域内的本发明的MeO层的亲水性。如果表面活性剂层会迁移，则特别是非离子型表面活性剂可被MeO层吸附而不损害其最初的亲水性。这防止了表面活性剂到达测试条中包含干化学品的检测层和对其特性产生负面作用。
当使用织物时，处理的通常是成品织物。不过也可以在编织步骤之前根据本发明仅仅处理经纱线或纬纱线。另外，可想到的还有包含可变百分比的细金属线的织物、针织物或编织物，该金属线特别是在极细结构的情形下具有稳定作用。在这种情况下，部分处理可能也是足够的。
在模型实验(原则证明)中使用了由Mylar®(尺寸稳定的聚对苯二甲酸乙二醇酯箔的商品名)制成的箔材。在Mylar箔上蒸发沉积薄铝层(在下文中：Mylar-Alu)。在水蒸汽的作用下氧化所述铝层(参见EP 1037717 B1,在下文中：Mylar-Alu-Ox)。
实施例1
从卷中拉出Mylar-Alu-Ox箔条并切断。将所述片在沸腾的软化水(在下文中：VE水)浸渍1分钟，然后抽出，在镊子把手上拖拉三次以擦去水并悬挂在空气中晾干。
实施例2
从卷中拉出Mylar-Alu-Ox箔条并切断。将所述片于室温下在0.05%(w/w)的肝素锂水溶液(1升)中浸渍20分钟，然后抽出并用VE水冲洗两次约20秒，然后将它们在镊子把手上拖拉三次以擦去水并悬挂在空气中晾干。
实施例3
将Mylar-Alu箔材从所属区域切掉1.5cm宽。将所述片在沸腾的VE水中浸渍20分钟，然后抽出并立即在0.05%(w/w)的肝素锂水溶液(1升)中浸渍1分钟。接着在镊子把手上拖拉三次以擦去水并悬挂在空气中晾干。
从卷中拉出并切断但未经后处理的Mylar-Alu-Ox箔条在以下对比中充当参比材料。为将各个实施例与参比材料相对比，对所述片进行已知的针对Mylar-Alu-Ox箔的标准化材料测试。在此材料测试中，在所有情况下都用这种方式，即用8μl测试溶液打湿材料并以mm为单位(精确到0.5mm)测量其扩展，对材料的扩散效应测量十次。将十个个体值相加并算出其平均值。由此所述值是平均线性扩展的一个参数。将所述线性个体值取平方并在之后由总和算出平均数，可以获得对润湿面积的更准确的表示。
结果汇总在下表1中。
表1
Figure 618420DEST_PATH_IMAGE001
。
对比 参比/实施例1
结果表明，当把已经亲水化了的Mylar-Alu-Ox箔在热水中浸渍时观察到了扩展作用的削弱。因此不发生亲水化的"恢复"。所以,实施例2和3的实验在室温下进行。
对比 参比/实施例2
用润湿剂，在这里为肝素锂，进行额外涂覆导致了扩展作用的显著提高。
对比 参比/实施例3
在热水中对Mylar-Alu箔材的氧化和接下来用润湿剂(在这里为肝素锂)的处理也导致了扩展作用的显著提高。
在下文中记述了使用极细网孔的镀铝扩展网进行的实验，在实验1-4中其铝层被在不同条件下转化成勃姆石层(AlO(OH))。在这种借助于勃姆石的亲水化之后，测试所述涂有勃姆石的扩展网的血液润湿(渗透测试和扩展)。
为进行渗透测试，将扩展网以卧位水平地固定在开口上。待测试的扩展网区域由此向上和向下开放并只与空气接触。在疏水性扩展网的情况下，特别是当其具有极细网孔时，施加在扩展网上的血滴将保持在其"表面"而不透入扩展网织物中。然而，如果扩展网是亲水性的，样品将透入并将至少部分出现在下"表面"或侧面上并可见，即该血滴"透过"。这表明亲水化是成功的。
对于扩展测试来说，扩展网水平地、未固定地并且尽可能平地设置在检测层上。不过，由于实验原因扩展网并不总是完全平坦的，因为生产过程不是最佳化的。未处理的检测层也是如此。不过，平坦性对扩展行为(毛细管力)来说不是关键的。这也导致了扩展行为的差异，而这在最佳化和固定的分析测试单元中才会变得可忽略。
结果汇总在下表2中。
表2
材料1 (扩展网) 实验编号 渗透测试 扩展/备注 扩展 [mm x mm]
07-51/33 + 勃姆石 1 几乎不渗透 扩展很好, 在端部仍存在少量残余血 8 x 12
07-51/33 + 勃姆石 2 渗透良好 扩展很好, 在端部仍存在少量残余血 8 x 12
07-51/33 + 勃姆石 3 不渗透 扩展最好 10 x 15
07-51/33 + 勃姆石 4 渗透良好 扩展良好, 在β-辐射之后存储 8 x 12
1表2所列实验中使用的可商购的扩展网SEFAR PETEX 07-51/33由聚酯，在这里为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，的单丝塑料线构成。网孔宽度w=51μm，开口筛孔面积a0=33%，即总面积的67%由PET线的垂直投影构成。纱直径d=38μm，扩展网高度h=60μm。
使用血细胞比容为41%的肝素化静脉血。
在下文中对铝层的转化结果和扩展网的润湿行为结果进行讨论。
向勃姆石的转化在4个具有仪器相关限制(见下文)和实验条件差异的实验中使用的扩展网上获得了成功，其中所述实验条件差异在规定工艺中在其优化后很容易控制。
使用极细的扩展网07-51/33，结果表明PET扩展网上的勃姆石层如此亲水以致于导致了血液的扩展。
在这种情况下，起始材料上的铝层厚度以及试验装置和过程("操作")不是最佳化的。出于实验原因，不可能将用于转化的沸水的温度和由此将紊流保持完全恒定。扩展网片在水浴中打漩、折叠和必须连续不断地搅动。因此，不能确保沸水在所述区域上和时间上的均匀作用。所述去除和干燥也不是很具有重现性，且所述热的网非常易于变皱。
对表2的实验1-4中使用的扩展网在将铝层转化成勃姆石层之后进行进一步的实验，目的是用传统的润湿剂或其它具有扩展作用的物质("润湿剂变体")执行第二次涂覆。接着，在这种情况下同样对扩展网进行血液润湿(渗透测试和扩展)的测试。结果汇总在下表3中。为此，使用了各种来自表2实验2的具有勃姆石层的扩展网条(条)(A)-(M)，在其中添加了表3所列的各种润湿剂。所有实验都在水溶液中进行。
字母A-K表示不同浓度的不同润湿剂。由于与制造有关的原因，从字母M起切下只有勃姆石而没有额外的润湿剂的那些剩余条。由此M为参比，因为如表2所示M扩展得非常好。可以预期，在此材料上能够更好地区分由(勃姆石上的)额外的润湿剂带来的变化。
表3
Figure 432792DEST_PATH_IMAGE002
2实验1相对于传统的较粗扩展网；实验2-12相对于实验1；
k.A.:由于不平而未标明。
使用了血细胞比容为41%的肝素化静脉血。
第二次涂覆的润湿行为结果：
极细的扩展网07-51/33在"自由悬浮的"扩展网上的血滴的透入方面以及在第二涂层上的扩展方面给出了很好的结果。在这种情况下，铝层本身及其向勃姆石的转化及第二涂层(润湿剂)都没有最佳化。
特别是，此极细的扩展网表明了只使用水性涂层体系借助于(或通过)勃姆石层进行亲水化的可行性。

Claims (29)

1.分析试验元件，其具有设计为化学检测层(14)的表面和位于其上的用于将液体样品平面分配在检测层(14)上的扩展网(16)，其中所述扩展网具有长丝结构，特征在于所述扩展网(16)至少在其面对所述检测层(14)的表面上具有氧化了的金属层(20)。
2.根据权利要求1所述的测试元件，特征在于所述长丝结构由具有规定网孔大小的织物形成。
3.根据权利要求1或2所述的测试元件，特征在于所述扩展网(16)的长丝结构由金属长丝(18)和/或塑料长丝构成。
4.根据权利要求3所述的测试元件，特征在于所述长丝具有规定直径。
5.根据前面权利要求之一所述的测试元件，特征在于所述扩展网(16)具有单层或多层金属层(20)。
6.根据前面权利要求之一所述的测试元件，特征在于所述金属层(20)包含铝或锌。
7.根据前面权利要求之一所述的测试元件，特征在于所述金属层(20)为纯金属、合金或含金属的混合物。
8.根据权利要求1-7之一所述的测试元件，特征在于所述金属层(20)可被水、氧气、碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物氧化。
9.根据前面权利要求之一所述的测试元件，特征在于所述金属层(20)在其表面上被氧化或彻底被氧化。
10.根据前面权利要求之一所述的测试元件，特征在于在所述扩展网(16)上设有或在所述扩展网(16)内嵌有至少一个毛细传导元件。
11.根据权利要求10所述的测试元件，特征在于所述至少一个毛细传导元件呈亲水性纤维材料或亲水性膜的形式。
12.根据前面权利要求之一所述的测试元件，特征在于所述扩展网(16)具有亲水化的和疏水性的表面区域。
13.根据前面权利要求之一所述的测试元件，特征在于其呈测试条或测试带的形式或者可被收容在集成测试***中。
14.根据前面权利要求之一所述的测试元件，特征在于所述扩展网借助于粘合剂、特别是热熔粘合剂固定。
15.根据权利要求14所述的测试元件，特征在于所述粘合剂可被预先施加到所述扩展网的规定位置。
16.根据前面权利要求之一所述的测试元件，特征在于所述具有其氧化了的金属层(20)的扩展网(16)相对于作为目标区域的检测层(14)限定出多个不等的用于液体样品的存储和不定向分配的毛细间隙。
17.用于制造根据权利要求1-16之一所述的测试元件的方法，特征在于借助于含氧或含硫的氧化剂氧化所述金属层。
18.根据权利要求17所述的方法，特征在于使用水、氧气、碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物氧化所述金属层(20)。
19.根据权利要求17或18所述的方法，特征在于用含硫化合物对所述金属层(20)加以后处理。
20.根据权利要求17-19之一所述的方法，特征在于用至少一种额外的亲水化剂对所述扩展层(16)加以后处理。
21.根据权利要求20所述的方法，特征在于所述至少一种额外的亲水化剂是阴离子或非离子表面活性剂。
22.根据权利要求21所述的方法，特征在于所述非离子表面活性剂在应用的温度范围内作为纯物质是液体。
23.根据权利要求20所述的方法，特征在于所述至少一种亲水化剂是至少基本上水溶性的化合物，例如有机酸或有机多酸或它们的盐。
24.根据权利要求17-23之一所述的方法，特征在于用辐射不敏感的液体润湿剂对所述氧化了的金属层加以后处理。
25.根据权利要求17-24之一所述的方法，特征在于对所述氧化了的金属层提供亲水化的表面区域以及疏水性的表面区域。
26.根据权利要求25所述的方法，特征在于选择性地施加和氧化所述金属层。
27.根据权利要求25所述的方法，特征在于用疏水化剂涂覆所述氧化了的金属层的规定区域。
28.具有长丝结构，特别是呈织物、针织物、编织物或无纺织物形式的扩展网，其具有可氧化的金属层(20)，该金属层（20）可以至少在部分区域使用含氧或含硫的氧化剂氧化，且可以任选地还提供有亲水化剂。
29.根据权利要求28所述的具有长丝结构的扩展网在分析测试元件中用于液体样品的平面分配的应用。
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