DE69029556T2

DE69029556T2 - Trockenes analytisches Element zur quantitativen Analyse von in Vollblut enthaltenen Analyten

Info

Publication number: DE69029556T2
Application number: DE69029556T
Authority: DE
Inventors: Takao Akagi; Toru Kitani
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1989-10-18
Filing date: 1990-10-18
Publication date: 1997-05-15
Anticipated expiration: 2010-10-19
Also published as: EP0423784B1; DE69029556D1; EP0423784A3; US5788942A; EP0423784A2

Description

Hintergrund der Erfindung:

Technisches Gebiet der Erfindung:

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein vielschichtiges Analyseelement zur Durchführung der Abtrennung des Plasmas von Vollblut, das einen Analyten enthält, während eine Hämolyse der roten Blutkörperchen vermieden wird, und zur Durchführung der quantitativen Analyse eines Analyten, der in diesem abgetrennten Plasma enthalten ist, und insbesondere solch ein Analyseelement, das als Integral laminierte Schicht unbedingt einen Mikrofaserstoff (ein Gewebe, eine Maschenware, ein Flockenstoff und ein Textilverbundstoff) einschließt.

Verwandte Technik:

Das Naßverfahren und die trockenchemische Analyse wurden zur quantitativen Analyse verschiedener Bestandteile (Analyten) der Körperflüssigkeiten, deren Untersuchungen bei klinischen Tests wichtig ist, verwendet. Beispiele solcher Analyten in den Körperflüssigkeiten sind Glucose, Bilirubin, BUN (der Stickstoff des Harnstoffs), Hamsäure, Cholesterin und verschiedene Enzyme einschließlich Creatinkinase, GOT (Glutamat-Oxalacetat-Transaminase) und GPT (Glutamat-Pyruvat- Transaminase). Die trockenchemische Analyse ist ein analytisches Verfahren, bei dem ein Analyseelement, das ein Trockenanalysereagenssystem in Form eines Streifens, Objektträgers oder Pflasters verwendet und gegenüber dem Naßverfahren, das ein Reagens als Lösung verwendet, dadurch verbessert, daß die Abfolge der Handlungsschritte vereinfacht wird, um die Ergebnisse der Analyse rasch zu erhalten.
Um das Trockenanalyseverfahren weiter zu verbessern, zur Ermöglichung einer hochpräzisen chemischen Analyse durch Verwendung einer sehr kleinen Flüssigkeitsprobenmenge, wurden trockene integrale vielschichtige Analyseelemente entwickelt. Die Analyseelemente diesen Typs sind z.B. in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 21677/1978 (entsprechend USP 3 992 158) ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 164356/1980 (entsprechend USP 4 292 272) und der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 222769/1985 (entsprechend EP 0 162 302A) beschrieben.
Das integrale vielschichtige Analyseelement (in der nachfolgenden Beschreibung manchmal einfach als vielschichtiges Analyseelement¹¹ bezeichnet) enthält z.B. einen transparenten Träger, eine Reagensschicht, eine lichtreflektierende Schicht (Lichtschutzschicht) und eine Ausbreitungsschicht. Die auf den transparenten Träger (z.B. ein Polymerstreifen) aufgebrachte Reagensschicht enthält ein Reagens, das mit einem Analyten der flüssigen Probe reagiert, um eine Farbentwicklung oder einen Farbumschlag in Abhängigkeit von der Menge oder dem Gehalt des Analyten zu entwickeln. Die Ausbreitungsschicht ist so zur gleichmäßigen Ausbreitung einer darauf getüpfelten flüssigen Probe ausgestattet, daß der in der aufgetüpfelten flüssigen Probe enthaltene Analyt gleichförmig ausgebreitet wird. Durch die Wirkung der Ausbreitungsschicht wird der in der flüssigen Probe enthaltene Analyt in einem nahezu konstanten Verhältnis über ein gewisses Gebiet verteilt. Diese Wirkung wird als Meßfunktion, Ausbreitungsfunktion oder Ausdehnungsfunktion bezeichnet.
Wenn ein sehr kleines Volumen (z.B. etwa 10 µl) einer flüssigen Probe, wie z.B. Blut, auf die Oberfläche des Trockenanalyseelements aufgetüpfelt wird, verteilt sich das aufgetüpfelte Blut durch die Ausbreitungsschicht und gelangt durch die lichtreflektierende Schicht zur Reagensschicht, wo es mit dem Reagenssystem reagiert und eine Färbung oder einen Farbumschlag entwickelt. Nach Inkubation des vielschichtigen Analyseelements bei einer vorbestimmten Temperatur für einen vorbestimmten Zeitraum wird die Dichte der entwickelten Farbe oder der Grad des Farbumschlags durch optische Messung des reflektierten Lichts bestimmt und die Menge oder der Gehalt des in der flüssigen Probe enthaltenen Analyten wird durch Verwenden einer Kalibrierungskurve bestimmt. Die lichtreflektierende Schicht dient dazu, den Einfluß der Farbe der flüssigen Probe zu eliminieren, um zum Zeitpunkt der Messung der optischen Dichte einen weißen Hintergrund zu ergeben.
Jedoch ist es bei den gängigen trockenchemischen Analyseverfahren üblich, rote Blutkörperchen aus dem Vollblut zu entfernen, um ein Blutserum oder Blutplasma zu erhalten, das als flüssige Probe verwendet wird. Schwerfällige und zeitraubende Arbeitsgänge und eine speziell entworfene Vorrichtung werden für die roten Blutkörperchen von Erythrocyten aus Vollblut benötigt. Dementsprechend gibt es, zur Gewährleistung einer raschen und einfachen Funktionsweise, eine steigende Nachfrage nach der Bereitstellung eines Trockenverfahrens, bei dem Vollblut als flüssige Probe verwendet werden kann ohne irgendwelche vorbereitenden Tätigkeiten.

Stand der Technik:

Japanische Patentveröffentlichung Nr. 21677/1978 (entsprechend USP 3 992 158), ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 111960/1985 (entsprechend USP 4 637 978) und ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 27980/1985 schlagen trockene vielschichtige Analyseelemente vor, die Vollblut als Probe verwenden, bei denen Filterschichten zur Trennung von Blutzellen und hochmolekularen Bestandteilen des Bluts, wie z.B. Proteinen, bereitgestellt werden.
Die in den vorangegangenen Patentveröffentlichungen vorgeschlagenen Filterschichten sind aus einer porösen Polymermembran (Membranfilter) hergestellt, wie z.B. einer Celluloseacetatmembran oder einer porösen Schicht mit durchgängigen Poren, die aus Mikroteilchen so geformt sind, daß die Blutzellbestandteile an der Oberfläche oder in der Gegend der Oberfläche der Filterschicht zurückgehalten und von der flüssigen Probe entfernt werden. Dementsprechend ist es zur Entfernung der Blutzellen in ausreichendem Maße erforderlich, ein Filtermaterial mit ausreichend kleiner Porengröße zu verwenden. Jedoch wird mit zunehmend kleiner werdender Porengröße die für den Durchgang des Blutplasmas erforderliche Zeit verlängert, wodurch eine rasche Messung verhindert wird. Außerdem induziert eine kleine Porengröße die Hämolyse, was zu einem Anstieg der optischen Dichte des Hintergrundes aufgrund der Anwesenheit des Hämoglobinpigments führt oder ein Auslaufen der Bestandteile der Blutzellen induziert, was die Farbreaktion in der Erfassungsschicht nachteilig beeinflußt, wodurch die Ergebnisse der Messung gestreut werden und die Reproduzierbarkeit der Messung vermindert wird.
Andererseits ist bekannt, daß Glasfaserfilter eine hohe Zell-/Plasma-Trennfunktion zur Trennung von Blutzellen von Blutplasma des Vollbluts besitzen, und Analyseelemente, die solch ein Glasfaserfilter verwenden, wurden z.B. in den ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen Nrn. 53661/1982 (entsprechend EP 0 045 476A) und 96466/1986 (entsprechend EP 0 159 727A) vorgeschlagen.
Obwohl diese bekannten Analyseelemente dahingehend verbessert wurden, daß die Hämolyse bis auf einen kleinen Grad unterdrückt wird, muß beim Schritt der Herstellung dieser Analyseelemente Sorgfalt verwendet werden, da spröde Glasfasern verwendet werden, was zu dem Problem führt, daß die Effizienz der Herstellung dieser Analyseelemente vermindert wird. Außerdem ist, da der Glasfaserfilter (oder die Glasfaserschicht) einfach auf der Erfassungsreagensschicht oder Ausbreitungsschicht angebracht ist, die Adhäsionsstärke zwischen der Glasfaserschicht und der Erfassungsreagensschicht oder Ausbreitungsschicht niedrig und besitzt die Tendenz, daß die Glasfaserschicht leicht von der Erfassungsreagensschicht oder Ausbreitungsschicht abblättert. Tritt ein solches Abblättern auf, so streut sich das Volumen des Blutplasmas, das zu der Erfassungsreagensschicht durchtritt und führt zu einer geringen Reproduzierbarkeit der Ergebnisse der Messung.
EP-A-0 160 916 lehrt die Blutzelltrennung unter Verwendung einer integralen Blutfiltrationsschicht, zusammengesetzt aus einer Volumenfiltrationsschicht und einer Ausbreitungsschicht, die miteinander verflochten oder verzahnt sind. Jedoch offenbart dieses Dokument nicht die Verwendung von Mikrofaser- oder Flockenstoffen mit Fasern des beanspruchten Durchmessers.
In EP-A-0 226 465 wird die Blutzellen-Plasmatrennung durch eine dreischichtige Konstruktion erreicht, bei der eine obere faserige poröse Schicht (Blatt) und zwei untere nichtfaserige poröse Schichten (Blätter) durch innige Punktverklebung integriert sind. Jedoch werden gemäß diesem Dokument des Standes der Technik Blutzellen aus Vollblut nicht durch die oberste faserige Ausbreitungsschicht, sondern vielmehr durch die eingelegte dreischichtige Struktur entfemt.
Das in EP-A-0 298 473 offenbarte Analyseelement ist eine Verbesserung des Analyseelements der oben beschriebenen EP A-0 226 465. Jedoch wird die Zell-/Plasma-Trennung durch eine dreischichtige Konstruktion einschließlich einer ersten oberen faserigen porösen Ausbreitungsschicht, einer zweiten mittleren nichtfaserigen porösen Schicht und einer dritten unteren nichtfaserigen Schicht erreicht, aber nicht durch die obere faserige poröse Schicht. Die faserige poröse Schicht der Offenlegungsschrift EP-A-0 298 473 wird lediglich als Ausbreitungsschicht verwendet.
EP-A-0 278 496 betrifft ein Analyseelement mit einer porösen Ausbreitungsschicht, deren Ausbreitungsschichtgebiet über einen breiten Bereich der aufgetüpfelten flüssigen Probenmenge kontrolliert werden kann, ohne die Ausbreitungs-(Meß )Funktion der Schicht zu beeinflussen. Jedoch lehrt dieses Dokument nicht, daß der Stoff aus Mikrofaser mit einem Durchmesser, wie in Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung beansprucht, eine ausreichende Blutzell-/Plasma-Trennfunktion hat.
EP-A-0 327 918 betrifft ein Immunoassayelement, umfassend (1) eine erste faserige poröse Ausbreitungsschicht, (2) eine zweite nichtfaserige poröse Reaktionsschicht, die einen Antikörper gegen das Analytantigen enthält und (3) eine dritte nichtporöse Schicht, die ein markiertes Antigen enthält. Jedoch erwähnt dieses Dokument nicht die Blutzell-/Plasma-Trennung durch die Faserschicht.

Aufgaben und Zusammenfassung der Erfindung:

Der vorliegenden Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Trockenanalyseelement zur quantitativen Analyse eines in Vollblut enthaltenen Analyten zu liefern, das einfach hergestellt werden kann, zur Verwendung als Analyseelement, auf das Vollblut als Probenflüssigkeit direkt aufgetüpfelt werden kann, um ein schnelles Ergebnis einer quantitativen Analyse eines in Vollblut enthaltenen Analyten mit hoher Reproduzierbarkeit zu ergeben.
Die zuvor genannte Aufgabe wird gelöst durch die Bereitstellung eines Trockenanalyseelements zur Durchführung der Abtrennung des Plasmas von Vollblut, das einen Analyten enthält, während eine Hämolyse der roten Blutkörperchen vermieden wird, und zur Durchführung der quantitativen Analyse eines Analyten, der in diesem abgetrennten Plasma enthalten ist, wobei das Trockenanalyseelement folgendes umfaßt:
eine Bluttrennschicht zur Abtrennung des Plasmas von Vollblut, wobei die Bluttrennschicht ein Stoff ist, ausgewählt aus einem Mikrofaserstoff aus Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 0,1 bis 10 µm, oder einem Flockenstoff, wobei jede der aufgerauhten Fasern des Flockenstoffs einen durchschnittlichen Durchmesser von 1 bis 30 µm hat;
und eine Erfassungsschicht zur Aufnahme des durch die Bluttrennschicht abgetrennten Plasmas und Nachweis des Analyten im Plasma, wobei die Erfassungsschicht mit der Bluttrennschicht laminiert ist.
In der Beschreibung und den beigefügten Patentansprüchen wird der Ausdruck "Mikrofaserstoff" durchgängig so verwendet, daß Stoffe aus Fasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 0,1 bis 10 µm eingeschlossen werden, wobei die Mikrofaserstoffe in Form von Geweben, Maschenwaren, Textilverbundstoffen und Flockenstoffen (geflockt aus jedem Gewebe, jeder Maschenware oder jedem Textilverbundstoff) vorliegen. Es sollte hier jedoch angemerkt werden, daß bei Verwendung eines Mikrofaserstoffs als Maschenware oder Gewebestruktur, der durchschnittliche Faserdurchmesser vergrößert wird, um den zusätzlichen Bereich von 10 bis 30 µm einzuschließen. Das Material für die Mikrofaserstoffe und Flockenstoffe ist nicht eingeschränkt, jedes bekannte natürliche oder synthetische Fasermaterial kann verwendet werden.
Eine poröse Schicht kann zwischen den Mikrofaserstoff oder den Flockenstoff (oder Florware) und die Erfassungsschicht eingelegt sein.
Die vorliegende Erfindung wird angesichts der Erkenntnis durchgeführt, daß Blutzellen und Blutplasma sich ohne Hämolyse trennen lassen, wenn ein Stoff besonderer Konstruktion, d.h. ein Mikrofaserstoff (ein Gewebe, Maschenware, Flockenstoff und Textilverbundstoff) oder ein Flockenstoff, wie in den beigefügten Patentansprüchen definiert, verwendet wird. Mit anderen Worten verwendet die vorliegende Erfindung die spezielle Blutzellen-/Blutplasma-Trennfunktion dieser Mikrofaserstoffe oder Flockenstoffe.
Obwohl die Trennfunktion noch nicht vollständig aufgeklärt ist, wird vermutet, daß die Blutzellen nicht nur durch die Oberfläche jedes dieser Stoffe, sondern auch durch eine sog. Volumenfiltrationsfunktion zurückgehalten werden, bei der Blutzellen zurückgehalten werden, zur Entfernung entlang der gesamten Dickenrichtung des Stoffs. Im einzelnen werden, während sich das Blut entlang der Dickenrichtung des verwendeten Stoffs oder des textilen Erzeugnisses bewegt, große Blutzellen zuerst von der Faserkonstruktion zurückgehalten und dann die kleineren Blutzellen.
Die in der bevorzugten Ausführungsform zur Verfügung gestellte poröse Schicht dient als Ausbreitungsschicht. Da jedoch jeder Mikrofaserstoff oder Flockenstoff, der erfindungsgemäß verwendet wird, zu einem gewissen Maß eine Ausbreitungsfunktion zeigt, braucht die poröse Schicht nicht bereitgestellt zu werden, so daß der verwendete Stoff als eine Schicht zur Erzielung der beiden Funktionen Zelltrennfunktion und Ausbreitungsfunktion dient.

Beschreibung der beigefügten Figur:

Die einzige der Beschreibung beigefügte Figur, Fig. 1, veranschaulicht schematisch ein Muster für die Punktverklebung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Das erfindungsgemäße Trockenanalyseelement ist im wesentlichen ein Mikrofaserstoff (ein Gewebe, Maschenware, Flockenstoff und Textilverbundstoff) und eine mit dem Stoff laminierte Erfassungsschicht. Eine poröse Schicht kann zwischen den Stoff und die Erfassungsschicht eingelegt sein. Das erfindungsgemäße Analyseelement kann auf einen transparenten Träger aufgebracht sein. Die Erfassungsschicht enthält mindestens eine Reagensschicht. Die Reagensschicht kann ebenso als Erfassungsschicht dienen, oder die bei der Farbreaktion gebildete Farbsubstanz kann zur einfachen Erfassung an einer getrennten Erfassungsschicht vorbeifließen. Die grundlegenden Elemente des erfindungsgemäßen Trockenanalyseelements werden nun im Detail beschrieben.

Mikrofaser-Textilverbundstoff:

Das Material für den Mikrofaser-Textilverbundstoff ist nicht besonders eingeschränkt. Es wird angenommen, daß die Funktion zur Trennung der Blutzellen von Vollblut nicht von den chemischen Eigenschaften der verwendeten Fasern, sondern von der Faserkonstruktion des Textilverbundstoffs abhängt. Dementsprechend wird die Aufgabe dieser Erfindung, d.h. eine befriedigende Trennung der Blutzellen von Blutplasma zu liefern, dadurch erreicht, daß man die Dichte des Textilverbundstoffs und den Durchmesser der Fasern des Textilverbundstoffs zweckmäßig auswählt. Allgemein ist es wünschenswert, daß die Dichte des Textilverbundstoffs im Bereich von 0,01 bis 0,2 g/cm³ und der durchschnittliche Faserdurchmesser im Bereich von 0,2 bis 10 µm liegt.
Die verwendeten Fasern, die den Textilverbundstoff bilden, haben einen durchschnittlichen Faserdurchmesser von etwa 0,2 µm bis etwa 10 µm, vorzugsweise von etwa 0,5 µm bis etwa 5 µm. Der Textilverbundstoff hat eine Dichte von etwa 0,01 g/cm³ bis etwa 0,2 g/cm³, vorzugsweise von etwa 0,02 g/cm³ bis etwa 0,1 g/cm³, und eine Dicke von etwa 100 µm bis etwa 2000 µm, vorzugsweise von etwa 150 µm bis etwa 1000 µm, die Porosität des Textilverbundstoffs liegt im Bereich von etwa 75 % bis etwa 99,5 %, vorzugsweise von etwa 85 % bis etwa 98 %.
Der Textilverbundstoff kann nach jedem der bekannten Trockenverfahren hergestellt werden, beispielsweise nach dem Spun-Lace-Verfahren, dem Spinnvliesverfahren, dem Schmelzblasverfahren, dem Nadelfilzverfahren oder dem Bindemittelverfahren und den üblichen Naßverfahren. Es wird bevorzugt, daß ein Textilverbundstoff aus Mikrofasern nach dem Spinnvliesverfahren, bei dem Mikrofasern zuerst gesponnen und dann die gesponnenen Mikrofasern zu einem Textilverbundstoff gebunden werden, hergestellt werden oder nach dem Schmelzblasverfahren, bei dem ein Textilverbundstoff direkt aus dem Ausgangsmaterial hergestellt wird.
Jedes Fasermaterial kann als Ausgangsmaterial für das Spinnvliesverfahren eingesetzt werden. Mikrofasern können hergestellt werden durch direktes Spinnen (bei dem Mikrofasern direkt gesponnen werden), durch Spaltung (bei dem ein gezwirnter Harnischfaden aus einem gesponnenen Verbundtextil, zusammengesetzt aus mehreren Bestandteilen, gespalten wird, um Mikrofasern zu erhalten) oder durch Extraktion (bei der ein gezwirnter Harnischfaden aus gesponnenem Verbundtextil, zusammengesetzt aus mehreren Bestandteilen der Extraktion unterworfen wird, zur Entfernung eines Anteils der Bestandteile, um Mikrofasern zu erhalten)
Alle Polymere, die durch Schmelzspinnen gesponnen werden können, können als Ausgangsmaterial für die Herstellung eines Textilverbundstoffs durch das Schmelzblasverfahren verwendet werden. Beispiele für ein geeignetes Polymeres schließen Polyethylenterephthalat (im allgemeinen als "Polyester" bezeichnet), Polybutylenterephthalat, Polyethylen, Polypropylen und Nylon ein.

Flocken-(Flor-) Stoffe:

Das Material für die Herstellung des Flockenstoffs ist nicht besonders beschränkt. Ahnlich wie bei dem Textilverbundstoff hängt die Trennung des Vollbluts in Blutzellen und Blutplasma nicht von den chemischen Eigenschaften der verwendeten Fasern sondern von der Konstruktion des Flockenstoffs ab.
Dementsprechend wird die Aufgabe dieser Erfindung, d.h. eine befriedigende Trennung der Blutzellen von Vollblut zu liefern, dadurch erreicht, daß die Dicke des Flockenstoffs und der Durchmesser und die durchschnittliche Länge der Fasern, die den Flockenstoff bilden, sorgfältig ausgewählt wird. Allgemein ist es wünschenswert, daß die Fasern einen durchschnittlichen Faserdurchmesser von 1 bis 30 µm haben, daß die Dichte der Fasern pro cm² des Flockenstoffs zwischen 7, x 10³ und 8,2 x 10&sup6; liegt und daß der Flor eine durchschnittliche Länge von 0,5 bis 5,0 mm hat.
Die Fasern, die den Flockenstoff bilden, haben einen durchschnittlichen Durchmesser von etwa 1 µm bis etwa 30 µm, vorzugsweise von etwa 2 µm bis etwa 20 µm. Die Dichte des Flockenstoffs liegt im Bereich von etwa 0,02 g/cm³ bis etwa 1,0 g/cm³, vorzugsweise bei etwa 0,05 g/cm³ bis etwa 0,7 g/cm³. Die Dicke des Flockenstoffs liegt im Bereich von 100 µm bis etwa 2000 µm, vorzugsweise von etwa 150 µm bis etwa 1000 µm. Die Porosität des Flockenstoffs liegt im Bereich von etwa 45 % bis etwa 70 %, vorzugsweise von etwa 50 % bis etwa 65 %.
Der Flockenstoff ist nicht auf solche beschränkt, die aus Fasern (hier nachfolgend als "Mikrofaserfasern" bezeichnet) mit einem durchschnittlichen Durchmesser von nicht mehr als 10 µm gebildet sind, beschränkt, sondern natürliche Pflanzenfasern, wie Baumwolle oder Leinen und tierische Fasern, wie Wolle, Kaschmir und Seide, mit einem durchschnittlichen Durchmesser von im allgemeinen 10 bis 30 µm können ebenfalls als Material für den Flockenstoff innerhalb des Umfangs der Erfindung verwendet werden.
Spezifische Beispiele für Flockenstoffe, die erfindungsgemäß bequem eingesetzt werden können, werden unten angegeben.
(1) Flockenstoffe, hergestellt durch Aufrauhen oder Florbearbeitung von gewobenen Stoffen, die Beispiele sind Samt, Velvetin, Velours etc.;
(2) Flockenstoffe, hergestellt durch Aufrauhen oder Florbearbeitung von Stoffen aus Maschenware, Beispiele sind Rippenstoff-Velours, Doppelraschelware-Velours, Trikotstoff- Velours etc.; und
(3) Flockentextilverbundstoffe.
Bevorzugt wird das Volumen des aufgetüpfelten Vollbluts so kontrolliert, daß die Beziehung zwischen der durchschnittlichen Florlänge L (in µm-Einheiten) und dem Volumen V (µl- Einheiten) des aufgetüpfelten Vollbluts innerhalb des folgenden Bereichs von:
5 ≤ L/V ≤ 200 gehalten wird.

Mikrofaserstoff:

Das Material für die Herstellung des Mikrofaserstoffs ist nicht besonders eingeschränkt. Es wird angenommen, daß die Funktion der Trennung der Blutzellen von Vollblut nicht von den chemischen Eigenschaften der verwendeten Fasern sondern von der physikalischen Konstruktion des Stoffs abhängt. Dementsprechend wird die Aufgabe dieser Erfindung, d.h. eine befriedigende Trennung der Blutzellen von Vollblut zu liefern dadurch erreicht, daß die Dichte des Stoffs und der Durchmesser der Filamente, die den Stoff bilden, sorgfältig ausgewählt werden. Es ist allgemein wünschenswert, daß die Filamente einen durchschnittlichen Filamentdurchmesser von 0,1 bis 7 µm haben und daß die Porosität des Stoffs zwischen 45 und 70 % liegt.
Die Filamente, die den Stoff bilden, haben einen durchschnittlichen Filamentdurchmesser von etwa 0,1 µm bis etwa 7 um, vorzugsweise von etwa 0,2 µm bis etwa 7,0 µm. Die Dichte des Stoffs liegt zwischen etwa 0,02 g/cm³ und etwa 1, g/cm³, vorzugsweise zwischen 0,05 g/cm³ und etwa 0,7 g/cm³. Die Dicke des Tuchs liegt im Bereich von etwa 100 µm bis etwa 2000 µm, vorzugsweise von etwa 150 µm bis etwa 1000 µm. Die Porosität des Stoffs liegt bei etwa 45 % bis etwa 70 %, vorzugsweise von etwa 50 % bis etwa 65 %.
Unter der Voraussetzung, daß die zuvor genannten Bedingungen erfüllt sind&sub1; können Mikrofaserstoffe in verschiedenen Formen verwendet werden einschließlich z.B. in Form eines Gewebes oder in Form von Maschenware.
Der Querschnitt jedes Filaments ist nicht auf rund beschränkt, sondern das Filament kann einen eliptischen, dreieckigen, quadratischen, stemförmigen oder jeden anderen modifizierten Faserquerschnitt haben. Der durchschnittliche Durchmesser der Filamente kann nach der folgenden Gleichung berechnet werden:
Durchschnittlicher Durchmesser = 2 x (S/π)0,5 worin S eine durchschnittliche Fläche des Querschnitts des Filaments bedeutet.
Spezifische Beispiele für Mikrofaserstoffe schließen einen direkt gesponnenen Mikrofaserstoff, einen gespaltenen Mikrofaserstoff und einen extrahierten Mikrofaserstoff ein. Der direkt gesponnene Mikrofaserstoff ist ein Stoff, hergestellt aus Mikrofasern, die direkt aus dem Ausgangsmaterial gesponnen werden. Die gespaltenen Mikrofaserstoffe sind Stoffe, hergestellt aus gezwirnten Harnischfäden aus gesponnenem Verbundtextil, jeweils aus mehreren Bestandteilen zusammengesetzt, gefolgt von der Spaltung der gezwirnten Harnischfäden aus gesponnenem Verbundtextil durch eine geeignete Veredelung (z.B. durch thermische oder physikalische Veredelung oder durch Behandlung mit einem geeigneten Lösungsmittel), um einen Stoff aus Mikrofilamenten zu bilden. Der extrahierte Mikrofaserstoff ist ein Stoff, hergestellt aus gezwirnten Harnischfäden aus gesponnenem Verbundtextil, zusammengesetzt aus mehreren Bestandteilen, gefolgt von der Extraktion eines Anteils der Bestandteile mit einem geeigneten Lösungsmittel, um einen Stoff aus Mikrofilamenten zu bilden.
Alle zuvor genannten Mikrofaserstoffe und Flockenstoffe besitzen die sog. Volumenfiltrationsfunktion. Dementsprechend werden zur Vereinfachung der Beschreibung diese Stoffe in der nachfolgenden Beschreibung als "die Volumenfiltrationsschicht" bezeichnet.

Poröse Schicht:

Die poröse Schicht ist eine Schicht zur Ausbreitung des von den Blutzellen durch die Volumenfiltrationsschicht getrennten Plasmas, um das so getrennte Plasma der Erfassungsschicht, die unter die poröse Schicht laminiert ist, zuzuführen. Die poröse Schicht ist eine Schicht, die von der Volumenfiltrationsschicht getrennt ist und kann aus einem Fasermaterial oder einem Nichtfasermaterial hergestellt sein.
Wenn die poröse Schicht aus einem Fasermaterial hergestellt ist, kann die Schicht aus Filterpapier, Textilverbundstoff, Gewebe (wie eine Leinwand) oder einer Maschenware (wie eine Trikot-Maschenware) sein. Die Gewebe und Maschenwaren werden bevorzugt verwendet. Die verwendeten Gewebe oder Maschenwaren können der Glimmentladung zugeführt werden, wie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 66359/1982 (entsprechend USP 4 783 315) beschrieben oder können der Ätzalkalibehandlung zugeführt werden zur Reduzierung des Volumens durch die Verwendung von Alkali, wie in den japanischen Patentveröffentlichungen Nrn. 11709/1984 und 24233/1984 beschrieben.
Wenn die poröse Schicht aus einem Nichtfasermaterial hergestellt ist, so ist die Schicht vorzugsweise eine Anlaufpolymerschicht (blush polymer layer) (Membranfilter), hergestellt aus Celluloseestern, wie Celluloseacetat, Celluloseacetatbutyrat und Cellulosenitrat, wie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 21677/1978 (entsprechend USP 3 992 158) und USP 1 421 341 beschrieben. Poröse Membranen, die jeweils Mikroporen haben und aus Polyamid, wie 6- Nylon oder 6,6-Nylon, einem Polyethylen oder einem Polypropylen, hergestellt sind, können ebenfalls verwendet werden&sub0; Ein weiteres Beispiel verwendbarer poröser Schichten ist eine poröse Membran mit Mikroporen, hergestellt aus einem Polysulfon, wie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 27006/1987 beschrieben. Noch weitere Beispiele verwendbarer poröser Schichten sind durch die japanische Patentveröffentlichung Nr. 21677/1978 und die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 90859/1980 (entsprechend USP 4 258 001) offenbart, die aus kleinsten Teilchen eines Polymeren, Glas oder Diatomeenerde bestehen, miteinander verbunden durch Punktverklebung mit einem hydrophilen oder Nicht-Wasser-absorbierenden Polymeren, um durchgängige Poren zu besitzen.
Falls die Volumenfiltrationschicht die Ausbreitungsfunktion zeigt, kann das vielschichtige erfindungsgemäße Analyseelement ohne die Bereitstellung dieser porösen Schicht hergestellt werden. Jedoch wird in einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform die Volumenfiltrationsschicht mit dieser porösen Schicht laminiert und partiell damit verbunden, z.B. durch Punktverklebung, wodurch eine integrale poröse Konstruktion gebildet wird, die dazu dient, die Blutzellen abzutrennen, das Blutplasma auszubreiten (um eine Meßfunktion zu erreichen) und um das so abgetrennte Blutplasma an die Erfassungsschicht zu leiten, die unter die integrale poröse Konstruktion laminiert ist.
Bevorzugt wird eine poröse Schicht, die ein hydrophiles Polymer oder ein oberflächenaktives Mittel, ausgewählt von den unten aufgeführten, enthält, um deren Ausbreitungsfunktion zu vereinheitlichen.

(1) Hydrophiles Polymer:

Hydrophile Cellulosederivate, wie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 222770/1985 (entsprechend EP 0 162 301A) offenbart;
Methylcellulose, Ethylcellulose und Polyvinylalkohol, wie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 21533/1988 (entsprechend EP 0 254 202A) beschrieben;
Polyvinylpyrrolidon;
Polyacrylate;
hydrophile Polymere, wie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 182652/1987 (entsprechend DE 37 17 913A) beschrieben einschließlich der Homopolymeren und Copolymeren von Acrylamid und N-substituierten oder N,N- disubstituier-ten Acrylamiden.

(2) Oberflächenaktive Mittel:

Nichtionische oberflächenaktive Mittel, wie Nonylphenoxypolyethoxyethanol, wie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 21677/1978 (entsprechend USP 3 992 158) und der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 164356/1980 (entsprechend USP 4 292 272) offenbart;
Nichtionische oberflächenaktive Mittel, die je einen HLB- Wert von nicht weniger als 10 haben, wie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 222770/1985 (entsprechend EP 0 162 301A) offenbart;
Nichtionische oberflächenaktive Mittel, wie Addukte aus Estern mehrwertiger Alkohole und Ethylenoxid, Polyethylenglycolfettsäureester, höhere Alkoholethylenoxidaddukte, Alkylenphenolethylenoxidaddukte und höhere Fettsäurealkanolamide, wie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 21533/1988 (entsprechend EP 0 254 202A) offenbart; und
Fluor-enthaltende oberflächenaktive Mittel, wie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 6167/1987 Chemical Abstracts, 107, 171961w) und der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 196849/1988 (entsprechend EP 0 278 496A) offenbart.
Diese hydrophilen Polymere und oberflächenaktiven Mittel können einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden.
Falls die Volumenfiltrationsschicht als Schicht verwendet wird, die eine Ausbreitungsfunktion zeigt, ist es wünschenswert, daß jedes oder mehrere der hydrophilen Polymere und/oder oberflächenaktive Mittel in der Volumenfiltrationsschicht enthalten ist, für die beiden Falle, daß eine poröse Schicht nicht enthalten ist und den Fall, daß eine poröse Schicht vorhanden ist.

Erfassungsschicht:

Die Erfassungsschicht ist eine Schicht zur Aufnahme des Blutplasmas durch die poröse Schicht (oder direkt aus der Volumenfiltrationsschicht), um als eine Schicht zum Nachweis des Analyten zu dienen. Die Erfassungsschicht besteht aus mindestens einer Reagensschicht, auf der eine Farb- (oder Farbumschlag) Reaktion stattfindet und dann die Farbdichte nachgewiesen wird. In einer modifizierten Ausführungsform enthält die Erfassungsschicht eine Reagensschicht, in der eine Farbbildungs- (oder Farbumschlags-) Reaktion stattfindet, und eine getrennte Erfassungsschicht zur Aufnahme der in der Reagensschicht gebildeten Pigmente, um die Menge oder den Gehalt der dort gebildeten Pigmente nachzuweisen.

Reagensschicht:

Die Reagensschicht enthält eine Reagenszusammensetzung, die gefärbt wird oder ihre Farbe verändert oder ihr Absorptionsspektrum im Bereich der ultravioletten Strahlen in Gegenwart des Analyten verändert, wobei die entwickelte Farbe, der Farbumschlag oder die Anderung des UV-Absorptionsspektrums auf optische Weise nachweisbar ist. Die Reagensschicht enthält eine wasserdurchlässige Schicht aus einem hydrophilen Polymerbindemittel oder einer porösen Schicht und enthält eine Reagenszusammensetzung.
(1) Im Fall einer Reagensschicht, die eine wasserdurchlässige Schicht aus einem hydrophilen Polymerbindemittel ent-
Beispiele für hydrophile Polymerbindemittel, die erfindungsgemäß verwendet werden können, schließen Gelatine und Derivate davon, wie Phthalatgelatine; Derivate der Cellulose, wie Hydroxyethylcellulose; Agarose; Polyacrylamide, Polymethacrylamide und Copolymere der Acrylamide oder Methacrylamide mit verschiedenen Vinylmonomeren; Polyvinylalkohol;
und Polyvinylpyrrolidon ein. Alle Bestandteile der Reagenszusammensetzung können in dem hydrophilen Polymerbindemittel enthalten sein oder ein, oder mehrere Bestandteile der Reagenszusammensetzung können in dem hydrophilen Polymerbindemittel enthalten sein, wobei die verbleibenden Komponenten in einer anderen Schicht enthalten sind. Diese Bestandteile sollten in dem hydrophilen Polymerbindemittel nahezu gleichförmig enthalten sein.
Die Reagensschicht mit einem hydrophilen Polymer als Bindemittel kann z.B. nach dem in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 21667/1978 (entsprechend USP 3 992 158), ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 164356/1980 (entsprechend USP 4 292 272), ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 101398/1979 (entsprechend USP 4 132 529), ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 292063/1986 und (Chemical Abstracts, 106, 210567y) offenbarten Verfahren hergestellt werden. Im einzelnen wird eine wäßrige Lösung oder Dispersion, die eine Reagenszusammensetzung und ein hydrophiles Polymer enthält, auf eine andere Schicht aufgebracht, z.B. ein Träger oder eine Erfassungsschicht, gefolgt von Trocknung. Die Dicke der Reagensschicht aus einem hydrophilen Polymerbindemittel im trockenen Zustand liegt im allgemeinen zwischen etwa 3 µm und etwa 50 µm, vorzugsweise zwischen etwa 5 µm und etwa 30 um, und die Belegung der Reagensschicht liegt im allgemeinen zwischen etwa 3 g/m² bis etwa 50 g/m², vorzugsweise zwischen etwa 5 g/m² und etwa 30 g/m².
(2) Im Fall einer Reagensschicht, die aus einer porösen Schicht besteht, die eine Reagenszusammensetzung enthält (poröse Reagensschicht) :
Eine solche poröse Reagensschicht kann eine poröse Schicht enthalten, die ähnlich zu der zuvor beschriebenen ist oder eine poröse Konstruktion aus festen Mikroteilchen, gebunden durch ein Polymerbindemittel. Die zuletzt genannte Konstruktion ist in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 120957/1984 (entsprechend EP 0 114 403A) offenbart.
Eine Reagenszusammensetzung kann in solch einer porösen Reagensschicht enthalten sein durch Imprägnierung oder Aufbringen einer Lösung oder einer Dispersion der Reagenszusammensetzung. Die poröse Reagensschicht, die die Reagenszusammensetzung enthält, ist auf eine weitere wasserdurchlässige Schicht laminiert, z.B. eine zweite Reagensschicht, eine wasserabsorbierende Schicht, eine Erfassungsschicht oder eine Adhäsionsschicht. Laminierung der porösen Reagensschicht kann, wie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 164356/1980 (entsprechend USP 4 292 272) offenbart, durch Pressen der porösen Reagensschicht unter geringem Druck auf eine darunterliegende Schicht, die mit Wasser gleichmäßig durchnäßt wurde, erreicht werden.
Alternativ kann nach Laminierung einer porösen Schicht auf eine wasserabsorbierende Schicht eine Erfassungsschicht oder eine Adhäsionsschicht nach dem in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 164356/1980 (entsprechend USP 4 292 272) offenbarten Verfahren, eine Lösung oder Dispersion einer Reagenszusammensetzung auf die poröse Schicht aufgebracht werden, wodurch eine poröse Reagensschicht gebildet wird.
Eine Imprägnierung mit oder das Aufbringen einer Lösung einer Reagenszusammensetzung auf eine poröse Reagensschicht kann nach jedem bekannten Verfahren erreicht werden. Z.B. kann eine Lösung einer Reagenszusammensetzung durch Tauchbeschichten, Rakelbeschichten, Füllkastenbeschichten oder Vorhangbeschichten aufgebracht werden.

(3) Reagenszusammensetzung:

Jede Reagenszusammensetzung kann unter der Voraussetzung verwendet werden, daß sie in Gegenwart des Analyten einen optisch nachweisbaren Stoff (z.B. ein Pigment oder ein Farbstoff) bildet. Die Reagenszusammensetzung kann eine sein, die mit dem Analyten, der gefärbt werden soll oder der einen Farbumschlag ergeben soll, direkt reagiert; oder sie kann eine Zusammensetzung oder ein Indikator sein, die/der einen optisch nachweisbaren Stoff (z.B. ein Pigment oder ein Farbstoff) durch Reaktion mit einem Zwischenprodukt aus der Reaktion zwischen dem Analyten und einem weiteren Reagens (z.B. eine Reagenszusammensetzung, die ein Enzym&sub1; wie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 138756/1987 (entsprechend EP 0 226 465A) offenbart, enthält) bildet. Spezifische Beispiele, die erfindungsgemäß als Reagenszusammensetzungen verwendet werden können, werden im folgenden angeführt.
(i) Eine Zusammensetzung, die ein Pigment durch Oxidation eines Leucofarbstoffs, wie beispielsweise Triarylimidazolleucofarbstoff, wie in der USP 4 089 747 offenbart und Diarylimidazolleucofarbstoff, wie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 193352/1984 (entsprechend EP 0 122 641A) offenbart, bildet;
(ii) Diazoniumsalze;
(iii) eine Zusammensetzung, die eine Verbindung enthält, die nach Oxidation an eine weitere Verbindung kuppelt, wie beispielsweise Kombinationen von 4-Aminoantipyrinen mit Phenolen oder Naphtholen;
(iv) eine Verbindung, die in Gegenwart eines reduzierten Koenzyms und eines elektronenübertragendes Mittels ein Pigment bildet.
Wenn das Analyseelement zum Nachweis der Enzymaktivität verwendet wird, kann die Reagensschicht oder die poröse Schicht ein Selbst-Farbe-entwickelndes-Substrat enthalten, das einen gefärbten Stoff wie beispielsweise p-Nitrophenol freisetzen kann.
Wenn nötig, kann die Reagenszusammensetzung einen Aktivator, ein Pufferreagens, einen Membranhärter oder ein oberflächenaktives Mittel enthalten. Beispiele für Pufferreagentien, die erfindungsgemäß in der Reagensschicht enthalten sein können, schließen Carbonate, Borate, Phosphate und Goods- Pufferreagens, offenbart in "Biochemistry", Bd. 5, S. 467 bis 477 (1966), ein. Ein geeignetes Pufferreagens kann ausgewählt werden aus denen, die in "TANPUKUSHITU KOSO NO KISOJIKKEN-HO" ("Fundamental Experiment Methods Relating to Proteins and Enzymes") geschrieben von Takeichi HORIO et al. und veröffentlicht von NANKODO 1981 und "Biochemistry", Bd. 5, S. 467 bis 477 (1966) offenbart sind.
Wenn die Farbreaktion über zahlreiche Reaktionsstufen stattfindet, kann die Reagensschicht in zwei oder mehrere Schichten aufgeteilt werden, so daß die entsprechenden Komponenten der Reagenszusammensetzung in den entsprechenden Schichten enthalten sind.

Erfassungsschicht:

Die Erfassungsschicht nimmt den Farbstoff oder das optisch nachweisbare Produkt auf, das in der Reagensschicht in Gegenwart des Analyten gebildet wurde. Das optisch nachweisbare Produkt oder der Farbstoff, das zur Erfassungsschicht gelangt, wird durch optische Mittel durch einen transparenten Träger gemessen. Die Erfassungsschicht kann ein hydrophiles Polymer enthalten.
Wenn gewünscht, kann die Erfassungsschicht eine Beize enthalten, wodurch ein einfacher Nachweis des gefärbten Materials ermöglicht wird; ein spezifisches Beispiel für die Beize ist ein kationisches Polymer, daß für einen anionischen Farbstoff eine Beize ist.
Eine wasserabsorbierende Schicht kann unter der Erfassungsschicht angebracht sein. Die wasserabsorbierende Schicht absorbiert Wasser, wodurch ein negativer Diffusionsdruck entwickelt wird, der die Diffusion und Imprägnierung des Blutplasmas in die poröse Schicht oder die Reagensschicht beschleunigt und die Wanderung des Farbstoffs in die Erfassungsschicht beschleunigt, während vermieden wird, daß sich der in der Reagensschicht gebildete Farbstoff per se in die wasserabsorbierende Schicht ausbreitet oder diffundiert. Solch eine wasserabsorbierende Schicht kann ein hydrophiles Polymer, das mit Wasser leicht aufquillt, enthalten.
Eine Lichtschutzschicht kann über der Erfassungsschicht und mindestens unter der Volumenfiltrations- oder porösen Schicht angebracht sein. Die Lichtschutzschicht schützt die rote Farbe des Hämoglobins, das in den Erythrocyten enthalten ist, beim Schritt des Messens des reflektierten Lichts von der Seite des transparenten Trägers, um die nachweisbare Veränderung (z.B. eine Farbveränderung oder eine Farbdichteänderung), die in der Erfassungsschicht oder der Reagensschicht auftritt, zu finden und die zusätzlich als eine lichtreflektierende Schicht oder eine Hintergrundschicht wirkt. Die Lichtschutzschicht kann eine Schicht, bestehend aus einem hydrophilen Bindemittel, das feine lichtreflektierende Teilchen, z.B. Titandioxid oder Banumsulfat, enthält, sein, oder sie kann eine poröse Schicht, die feine lichtreflektierende Teilchen enthält, sein.

Träger:

Ein Beispiel des bevorzugten Materials für den Träger ist Polyethylenterephthalat. Celluloseester, wie Cellulosetriacetat, Polystyrol und Polycarbonat, hergestellt aus Bisphenol A, können ebenso als Material für den Träger verwendet werden. Der Träger ist allgemein lichtdurchlässig (transparent) und wasserundurchlässig. Jedoch kann auch ein wasserdurchlässiger oder wasserdurchdringbarer Träger oder ein Lichtschutz-(Opak-) Träger verwendet werden. Der Träger wird üblicherweise mit einer Grundierungsschicht aufgebracht oder einer hydrophilisierenden Behandlung zugeführt, so daß er fest auf die darauflaminierte hydrophile Schicht anhaftet.
Jedoch braucht der Träger nicht bereitgestellt zu werden, wenn die Volumenfiltrationsschicht, die aus einem Mikrofaser-Textilverbundstoff oder einem Flockenstoff besteht, eine physikalische Stärke hat, die hoch genug ist, die Konstruktion des Analyseelements zu erhalten.

Gesamtkonstruktion des Analyseelements:

Das erfindungsgemäße Analyseelement kann eine mannigfaltige Konstruktion haben. Die Konstruktion des Analyseelements kann, ähnlich wie die Schichtkonstruktionen von verschiedenen vielschichtigen Analyseelementen, die in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 53888/1974 (entsprechend USP 3 992 158), ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 164356/1980 (entsprechend USP 4 292 272), ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 222769/1985 (entsprechend EP 0 162 302A), ungeprüfte japanische Patentveröffentlichungen Nrn. 138756/1987 bis 138758/1987 (entsprechend EP 0 226 465A) offenbart sind, modifiziert werden. Wie hierin zuvor beschrieben, ist die poröse Schicht in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform nicht vorgesehen.
Beispiele der Konstruktion, angepaßt an die praktische Verwendung, werden unten aufgeführt.
(1) Eine Konstruktion, die sich aus einem Träger, einer Reagensschicht, die ein hydrophiles Polymerbindemittel enthält und auf den Träger laminiert ist, und einer Volumenfiltrationsschicht, die auf die Reagensschicht larniniert ist, zusammensetzt;
(2) eine Konstruktion, die sich aus einem Träger, einer Reagensschicht, die ein hydrophiles Polymerbindemittel enthält und auf den Träger laminiert ist, einer porösen Schicht, die auf die Reagensschicht laminiert ist, und einer Volumenfiltrationsschicht, die auf die poröse Schicht laminiert ist, zusammensetzt;
(3) eine Konstruktion, die sich aus einem Träger, einer wasserabsorbierenden Schicht, die auf den Träger laminiert ist, einer Reagensschicht, die ein hydrophiles Polymerbindemittel enthält und auf die wasserabsorbierende Schicht laminiert ist, einer porösen Schicht, die auf die Reagensschicht laminiert ist, und einer Volumenfiltrationsschicht, die auf die poröse Schicht laminiert ist, zusammensetzt;
(4) eine Konstruktion, die sich aus einem Träger, einer Erfassungsschicht, die auf den Träger laminiert ist, einer Reagensschicht, die ein hydrophiles Polymerbindemittel enthält und auf die Erfassungsschicht laminiert ist, einer porösen Schicht, die mit der Reagensschicht laminiert ist, und einer Volumenfiltrationsschicht, die mit der porösen Schicht laminiert ist, zusammensetzt;
(5) eine Konstruktion, die sich aus einem Träger, einer wasserabsorbierenden Schicht, die auf den Träger laminiert ist, einer porösen Schicht, die eine Reagenszusammensetzung enthält und auf die wasserabsorbierende Schicht laminiert ist, und einer Volumenfiltrationsschicht, die auf die poröse Schicht laminiert ist, zusammensetzt; und
(6) eine Konstruktion, die sich aus einem Träger, einer Erfassungsschicht, die auf den Träger laminiert ist, einer porösen Schicht, die eine Reagenszusammensetzung enthält und auf die Erfassungsschicht laminiert ist, und einer Volumenfiltrationsschicht, die auf die poröse Schicht laminiert ist, zusammensetzt.
Der Träger kann mit einer Grundierungsschicht angewendet werden.

Partielle Adhäsion (Punktverklebung)

Die partielle Adhäsion oder Punktverklebung zwischen der Volumenfiltrationsschicht und der porösen Schicht oder Erfassungsschicht, die ein weiteres charakteristisches Merkmal des erfindungsgemäßen vielschichtigen Analyseelements ist, wird nun beschrieben.
Der Fachausdruck "partielle Adhäsion", wie hierin benutzt, ist eine Definition des Adhäsionsmerkmals oder -modus zwischen benachbarten porösen Schichten oder zwischen einer porösen Schicht und einer benachbarten nichtporösen Schicht und bedeutet "eine Adhäsion an die Grenzfläche zwischen zwei benachbarte Schichten, die im wesentlichen innig verbunden sind, um eine integrale Struktur durch Adhäsionspunkte, die teilweise oder diskontinuierlich auf der Grenzfläche so angeordnet sind, daß sie ein gleichförmiges Durchdringen einer Flüssigkeit durch und zwischen zwei benachbarte Schichten nicht wesentlich hindern, zu bilden", wie es in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 4959/1986 (entsprechend EP 0 166 365A) und den ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen Nrn. 138756/1987 bis 138758/1987 (entsprechend EP 0 226 465A) definiert ist. In dem erfindungsgemäßen vielschichtigen Analyseelement ist die Grenzfläche zwischen der Volumenfiltrationsschicht und der benachbarten porösen Schicht oder die Grenzfläche zwischen der Volumenfiltrationsschicht und der benachbarten Erfassungsschicht teilweise miteinander adhäriert.
Ublicherweise wird das Haftmittel teilweise auf die Volumenfiltrationsschicht getupft und dann wird die poröse Schicht oder die Erfassungsschicht darauf aufgebracht durch Anpressen der zuletzt genannten unter leichtem Druck. Wahlweise kann ein Haftmittel teilweise auf die poröse Schicht oder die Erfassungsschicht getupft werden, und dann wird die poröse Schicht oder die Erfassungsschicht auf die Volumenfiltrationsschicht plaziert, damit sie durch Anpressen unter leichtem Druck miteinander verklebt werden. Ein Haftmittel kann teilweise auf die Volumenfiltrationsschicht getupft werden, und dann wird ein poröses Blattmaterial zur Bildung der porösen Schicht darauf aufgebracht durch gleichförmiges Anpressen unter leichtem Druck. Im übrigen kann ein Haftmittel teilweise auf ein poröses Blattmaterial, das die poröse Schicht bildet, getupft und auf die Volumenfiltrationsschicht aufgebracht werden, durch gleichförmiges Anpressen unter leichtem Druck, und dann wird die Erfassungsschicht auf das poröse Blattmaterial aufgebracht.
Ein Haftmittel kann auf die Volumenfiltrationsschicht, die poröse Schicht oder die Erfassungsschicht aufgetupft oder teilweise aufgebracht werden, durch eines der in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 4959/1986 (entsprechend EP 0 166 365A), ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 138756/1987 (entsprechend EP 0 226 465A), ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 23160/1989 (entsprechend DE 37 21 236A) offenbarten Verfahren. Ein Druckverfahren wird den anderen Verfahren vorgezogen. Das Verfahren zum Aufbringen eines Haftmittels durch Übertragen des Haftmittels von einer Druckwalze (vorzugsweise eine Gravur- oder Tiefdruckwalze) und das Verfahren zum Binden zweier benachbarter Schichten kann durch Verwenden einer bekannten Vorrichtung und eines bekannten Verfahrens, wie sie z.B. in "INSATSU KOGAKU BINRAN" ("Handbook of Printing Technology"), herausgegeben von NIPPON INSATSU GAKKAI und veröffentlicht von GIHODO SHUPPAN K.K., 1983, S. 838 bis 858, offenbart sind, erreicht werden.
Bekannte Haftmittel, veröffentlicht in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 138756/1987 (entsprechend EP 0 226 465A) und auf den Seiten 839 bis 853 von "INSATSU KOGAKU BINRAN", auf das oben Bezug genommen wurde, können verwendet werden. Beispiele für Haftmittel, die erfindungsgemäß verwendet werden können, schließen wasserlösliche Haftmittel, in organischen Lösungsmitteln lösliche Haftmittel und thermoplastische (thermisches) oder wärmehärtendes Haftmittel (Hochschmelztyp und hitzeempfindliche Haftmittel) ein. Spezifische Beispiele für die wasserlöslichen Haftmittel sind wäßrige Haftmittel, wie Stärke, wäßrige Lösungen von Dextrin, Carboxymethylcellulose und Polyvinylalkohole und eine Emulsion des Copolymeren aus Vinylacetat und Butylacrylat. Es wird bevorzugt, ein in einem organischen Lösungsmittel, das relativ langsam verdampft, lösliches Haftmittel zu verwenden. Die thermoplastischen oder wärmehärtbaren Haftmittel (Schmelzkleber oder Haftkleber) sind insbesondere bevorzugt.
Die Schmelzkleber, offenbart in "KOGYO ZAIRYO" ("Industrial Materials", Bd. 26, Nr. 11, S. 4 bis 5, können verwendet werden. Spezifische Beispiele für den Schmelzkleber sind Copolymere von Ethylen, wie Ethylen/Vinylacetatcopolymer, Ethylen/Ethylacrylatcopolymer, Ethylen/Acrylsäurecopolymer; Polyolefine, wie ein niedermolekulares Polyethylen und atactisches Polypropylen; Polyamide, wie Nylon; Polyestercopolymere; thermoplastische Kautschuke, wie SBS oder andere Blockcopolymere von Styrol; Styrolbutadienkautschuk, Butylkautschuk und Urethankautschuk; Kolophonium, Petroleumharze und Terpentinharze; und synthetische Kautschuke.

Beispiele:

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand einiger Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben, um das völlige Verständnis der Erfindung zu ermöglichen.

Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1

Herstellung eines integralen vielschichtigen Analyseelements für die quantitative Analyse von Glucose:

Ein Analyseelement A wurde hergestellt durch Laminieren eines Trägers, einer Reagensschicht, einer Lichtschutzschicht und eines Textilverbundstoffs, nacheinander in dieser Reihenfolge.
Zuerst wurde die Oberfläche eines 180 µm dicken, farblosen, transparenten Polyethylenterephthalat-(PET) Blattes, das als Träger diente, mit einer wäßrigen Lösung einer Reagenszusammensetzung beschichtet, gefolgt von Trocknen, wodurch eine Reagensschicht mit dem nachfolgend angegebenen Deckvermögen gebildet wurde.

Deckvermögen (pro 1 m²) der Reagensschicht:

Deinionisierte Gelatine 26 g
Glucoseoxidase 2000 E
Peroxidase 3300 E
4-[4-(Dimethylamino)phenyl]-5-phenetyl-1600 mg
imidazol-(Leucofarbstoff) Acetat
1,7-Dihydroxynaphthalin 660 mg
Nonylphenoxypolyethoxyethanol 270 mg
(Durchschnittlicher Gehalt an Oxyethyleneinheiten: 10)
Die Reagensschicht wurde mit einer wäßrigen Dispersion mit der folgenden Zusammensetzung beschichtet, um eine Lichtschutzschicht (Dicke in trockenem Zustand: etwa 7 um), mit dem unten angegebenen Deckvermögen zu bilden.

Deckvermögen der Lichtschutzschicht (pro 1 m²)

Deionisierte Gelatine 2,9 g
Feine Titandioxidteilchen des Rutiltyps 13 g
Nonylphenoxypolyethoxyethanol 600 mg
(Durchschnittlicher Gehalt an Oxyethyleneinheiten: 10)
Die Oberfläche der Lichtschutzschicht wurde gleichförmig mit Wasser angefeuchtet und ein Polyesterschmelzblastyp-Textilverbundstoff (durchschnittlicher Faserdurchmesser: 0,8 µm, Dichte: 0,13 g/cm³, Dicke: etwa 400 um) wurde auf die angefeuchtete Lichtschutzschicht gelegt, gefolgt von gleichmäßigem Anpressen unter leichtem Druck. Danach wurde das Laminat getrocknet, wobei sich eine integrale Konstruktion bildete.
Der Textilverbundstoff wurde mit einer 20 gew.-%igen Lösung von Polyvinylpyrrolidon (durchschnittliches Molekulargewicht: 360.000) in Ethanol beschichtet und getrocknet, um im trockenen Zustand ein Deckvermögen von 4 g/m² zu ergeben, wodurch ein integrales vielschichtiges Analyseelement (Element A) hergestellt wurde.
Als ein Vergleichsbeispiel wurde ein integrales vielschichtiges Analyseelement (Element B) hergestellt, ähnlich zum Element A, außer, daß anstelle des Polyester-Textilverbundstoffs ein Celluloseacetatmembranfilter mit einer nominalen Porengröße (d.h. die wirksame Porengröße oder der durchschnittliche Wert der kleinsten Porengröße) von 1,2 µm, einer Dicke von etwa 140 µm und einer Porosität von etwa 80 % verwendet wurde.
Auf jedes der Elemente A und B wurden 20 µl normales humanes Vollblut (Hämatokritwert: 42 %, Glucosegehalt im Blutplasma: 122 mg/ml) aufgetüpfelt. Jedes Element wurde bei 37ºC während 6 min inkubiert, und direkt nach der Inkubation wurde die Absorption des reflektierten Lichts in dem Element trägerseitig gemessen unter Verwendung von sichtbarem Licht mit Mittenwellenlängen von 540 nm und 640 nm. 10 Proben wurden verwendet, um für jedes Element die Messung 10mal zu wiederholen, und der durchschnittliche Wert und die Stan dardabweichung (SD) der Ergebnisse der wiederholten Messungen wurden berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben. Tabelle 1
Die Absorption des bei 540 nm reflektierten Lichts, d.h. die Absorption durch in den Erythrocyten enthaltenes Hämoglobin, war im wesentlichen vernachlässigbar für das Element A, bei dem ein Mikrofaser-Textilverbundstoff verwendet wurde. Im Gegensatz dazu war die Absorption des reflektierten Lichts bei 540 nm für das Element B oder Vergleichsbeispiel mit 0,46 relativ hoch, wodurch sich zeigte, daß bei dem Element B die Abtrennung der Blutzellen ungenügend war oder Hämolyse eintrat. Im Gegensatz dazu wurden die roten Blutzellen bei Element A, in dem ein Textilverbundstoff verwendet wurde, nahezu vollständig entfernt und Hämolyse trat nicht auf.
Andererseits war die Absorption des reflektierten Lichts bei 640 nm, d.h. die Absorption, die dem Gehalt oder der Konzentration der Glucose im Blutplasma entspricht, im Element A mit 1,118 relativ hoch, mit einer vernachlässigbaren Streuung der Meßwerte (SD = 0,004). Im Gegensatz dazu war die Absorption des bei 640 nm reflektierten Lichts beim Element B auf 0,762 erniedrigt mit einer deutlichen Streuung der Meßwerte (SD = 0,036). Das Resultat zeigt, daß beim Element B Hämolyse auftrat, welche die farbstoffbildende Reaktion hemmte.
Das erfindungsgemäß hergestellte Element A zeigt eine verbesserte Zelltrennfunktion und eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Hämolyse. Es ist ebenso in der Empfindlichkeit und Reproduzierbarkeit beim Meßschritt ausgezeichnet.

Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 2

Herstellung eines integralen vielschichtigen Analyseelements für die quantitative Analyse von Gesamtbilirubin:

Ein Analyseelement C wurde hergestellt durch Laminieren eines Trägers, einer ersten wasserabsorbierenden Schicht&sub1; einer zweiten wasserabsorbierenden Schicht, einer Reagensschicht und eines Textilverbundstoffs, nacheinander in dieser Reihenfolge.
Zuerst wurde die Oberfläche eines 180 µm dicken, farblosen, transparenten Polyethylenterephthalat-(PET) Blattes, das als Träger diente, mit einer wäßrigen Lösung einer Zusammensetzung, welche die erste wasserabsorbierende Schicht (Dicke im trockenen Zustand: etwa 15 um) bildete, beschichtet und getrocknet, dann wurde die erste wasserabsorbierende Schicht mit einer wäßrigen Lösung einer Zusammensetzung, welche die zweite wasserabsorbierende Schicht (Dicke im trockenen Zustand: etwa 10 µm) bildete, beschichtet.

Deckvermögen (pro 1 m²) der ersten wasserabsorbierenden Schicht:

Polyvinylalkohol (Hydrolysegrad: 88 % 14 g
Viskosität einer 4%igen wäßrigen Lösung bei 20ºC: 5 x 10&supmin;³ Pa.s (5 cps.))
Nonylphenoxypolyglycidol 350 mg
(Durchschnittlicher Gehalt an Glycidoleinheiten: 10)

Deckvermögen (pro 1 m²) der zweiten wasserabsorbierenden Schicht:

Polyvinylalkohol (Hydrolysegrad: 99 % 9,4 g
Viskosität einer 4%igen wäßrigen Lösung bei 20ºC: 5 x 10&supmin;³ Pa.s (5 cps.))
Nonylphenoxypolyglycidol 300 mg
(Durchschnittlicher Gehalt an Glycidoleinheiten: 10)
Nach gleichförmigem Anfeuchten der zweiten wasserabsorbierenden Schicht mit Wasser wurde die Schicht hydrophilisiert mit einer wäßrigen Lösung von Nonylphenoxypolyglycidol (durchschnittlicher Gehalt an Glycidoleinheiten: 10), und dann wurde ein trockener weit gewebter Stoff aus einem Baumwollzwillingsgarn mit einer Fadenzahl 100 auf die zweite wasserabsorbierende Schicht larniniert durch Anpressen mit einem gleichmäßigen leichten Druck, wodurch eine Matrix für eine poröse Reagensschicht gebildet wurde.
Das Gewebe wurde mit einer Lösung einer ersten Reagenszusammensetzung beschichtet, um damit imprägniert zu werden, gefolgt von Trocknen, so daß das Deckvermögen der ersten Reagenszusammensetzung den unten angegebenen Wert erreichte.

Deckvermögen (pro 1 m²) der ersten Reagenszusammensetzung:

7-(2,3-Dihydroxypropyl) theophyllin 25 g
(CA-Registrierungs-Nr. 479-18-5)
Sulfosalicylsäure 59
Hydroxypropylmethacrylat/N- (α-sulfomethyl-αmethylethyl) acrylamid- (6/4) Copolymer 2,5 g
2,4-Dichlorbenzoldiazoniumsulfosalicylat 320 mg
Dann wurde das Gewebe mit einer Lösung einer zweiten Reagenszusammensetzung beschichtet, um damit imprägniert zu werden, gefolgt von Trocknen, so daß das Deckvermögen der zweiten Reagenszusammensetzung den unten angegebenen Wert erreichte, wodurch eine Lichtschutzschicht auf dem Gewebe (das als poröse Reagensschicht diente) gebildet wurde.

Deckvermögen (pro 1 m²) der zweiten Reagenszusammensetzung:

Feine Titandioxidteilchen 11 g
7-(2,3-Dihyroxypropyl) theophyllin 30 g
Nonlyphenoxypolyglycidol 1g
(Durchschnittlicher Gehalt an Glycidoleinheiten: 10)
Ein Nylontextilverbundstoff, hergestellt nach dem Spinnvliesverfahren, mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 3,7 µm, einer Dichte von 0,05 g/cm³ und einer Dicke von etwa 500 µm, wurde dicht auf ein Gewebe (poröse Reagensschicht) gelegt, um ein integrales vielschichtiges Analyseelement (Element C) herzustellen für die quantitative Analyse von Gesamtbilirubin.
Als ein Vergleichsbeispiel wurde ein integrales vielschichtiges Analyseelement (Element D) hergestellt, ähnlich zum Element C, außer, daß ein Celluloseacetatmembranfilter mit einer nominalen Porengröße von 1,2 µm, einer Dicke von etwa 140 µm und einer Porosität von etwa 80 % anstelle des Nylontextilverbundstoffs verwendet wurde.
Auf jedes der Elemente C und D wurden 20 µl normales humanes Vollblut (Hämatokritwert: 42 %, Gehalt an Gesamtbilirubin im Blutplasma: 0,98 mg/dl) aufgetüpfelt. Jedes Element wurde bei 37ºC während 6 min inkubiert, und direkt nach der Inkubation wurde die Absorption des reflektierten Lichts in dem Element trägerseitig gemessen, wobei sichtbares Licht mit einer Mittenwellenlänge von 600 nm und 540 nm verwendet wurde 5
10 Proben wurden für jedes Element verwendet, um die Messung 10mal zu wiederholen, und der Durchschnittswert und die Standardabweichung (SD) der Resultate der wiederholten Messung wurde berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2
Die Absorption des bei 600 nm reflektierten Lichts, d.h. die Absorption des gebildeten Farbstoffs, war mit 0,617 relativ hoch mit einer unbedeutenden Streuung der Werte (SD = 0,002) für das Element C. Für das Element D war die Absorption des bei 600 nm reflektierten Lichts mit 0,357 relativ niedrig mit einer deutlichen Streuung (SD = 0,030). Das Ergebnis zeigte, daß beim Element D Hämolyse auftrat, die die Farbstoffbildungsreaktion hemmte.
Die Absorption des bei 540 nm reflektierten Lichts ist die Summe der Absorption des gebildeten Farbstoffs und der Absorption der roten Blutkörperchen. Die Absorption bei 540 nm betrug 0,888 beim Element C und die für das Element D betrug 1,018, was höher ist als die Absorption des Elements C. Wie gesehen, war beim Element D die Absorption bei 600 nm niedrig, was zeigt, daß die Menge des gebildeten Farbstoffs gering war, während die Absorption bei 540 nm hoch war. Dies zeigt, daß die Blutzellen beim Element D nur ungenügend abgetrennt wurden. Im Gegensatz dazu hatte das erfindungsgemäß hergestellte Element C eine verbesserte Blutzelltrennfunktion und eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Hämolyse und zeigte eine ausgezeichnete Empfindlichkeit und Reproduzierbarkeit im Meßschritt.

Beispiel 3 und Vergleichsbeispiel 3

Herstellung eines integralen vielschichtigen Analyseelements für die quantitative Analyse von Gesamtcholesterin:

Ein Analyseelement E wurde hergestellt durch Laminieren eines Trägers, einer ersten Reagensschicht (Färbungsreagensschicht), einer zweiten Reagensschicht (poröse Reagensschicht) und eines Textilverbundstoffs, nacheinander in dieser Reihenfolge.
Zuerst wurde die Oberfläche eines 180 µm dicken, farblosen, transparenten PET- (Polyethylenterephthalat) Blatts, das als Träger diente, mit einer Lösung einer Färbungsreagenszusammensetzung beschichtet, gefolgt von Trocknen, wodurch eine Färbungsreagensschicht (Dicke im trockenen Zustand: etwa 20 µm) gebildet wurde, die das nachfolgend angegebene Deckvermögen besitzt.

Deckvermögen (pro 1 m²) der Färbungsreagensschicht:

(Lösung des Leucofarbstoffs in einem öligen organischen Lösungsmittel)

2-(4-Hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)-4-[4-(dimethylamino) phenyl]-5-phenethylimidazol(Leucofarbstoff) Acetatsalz 415 mg
HCl-Salz des gleichen Leucofarbstoffs 60 mg
N,N-Diethyllaurylamid 7,2 g (Wäßrige Lösung der Gelatine)
Deionisierte Gelatine 22 g
Bis[(vinylsulfonylmethylcarbonyl)amino]methan 220 mg
Die oben angegebene wäßrige Lösung der Gelatine (Gelatinegehalt: 15,8 Gew.-%) wurde in einem Emulgiergefäß gerührt, und dazu gab man die oben beschriebene Lösung des Leucofarb stoffs in dem öligen organischen Lösungsmittel. Das Gemisch wurde während 30 min gerührt, wobei eine Emulsion (flüssige Dispersion einer Färbungsreagenszusammensetzung) erhalten wurde, mit der der Träger beschichtet und getrocknet wurde, wobei eine Färbungsreagensschicht gebildet wurde.
Die Oberfläche der Färbungsreagensschicht wurde dann gleichmäßig mit Wasser befeuchtet, und ein Celluloseacetatmembranfilter mit einer nominalen Porengröße (die wirksame Porengröße oder der durchschnittliche Wert der minimalen Porengröße) von 1,2 um, einer Dicke von etwa 140 µm und einer Porosität von etwa 80 % wurde auf die Färbungsreagensschicht laminiert unter Anpressen mit einem gleichmäßigen leichten Druck. Die laminierte Färbungsreagensschicht und der Membranfilter wurden getrocknet, wobei sich eine integrale Konstruktion bildete.
Danach wurde der Membranfilter mit einer wäßrigen Dispersion einer Reagenszusammensetzung zum Nachweis von Cholesterin, die Zusammensetzung wird unten angegeben, beschichtet, um den Membranfilter mit der Zusammensetzung zu imprägnieren und dann getrocknet, um ein, wie unten angegebenen, Deckvermögen zu ergeben, wobei eine zweite Reagensschicht (poröse Reagensschicht) gebildet wurde.

Deckvermögen (pro 1 m²) der Reagenszusammensetzung zum Nachweis von Cholesterin:

Cholesterinesterase 7,7 kE
Cholesterinoxidase 3,6 kE
Lipoproteinlipase 5,3 kE
Peroxidase 83 kE
Kaliumeisen(II) cyanid 490 mg
Kondensationsprodukt von Nonylphenoxypolyethoxyethanol und Formaldehyd 400 mg
Auf dem Membranfilter des Laminats, gebunden durch Punktverklebung, wurde ein Polypropylen-Schmelzblastyp-Textilverbundstoff mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 2,6 µm, einer Dichte von 0,03 g/cm³ und einer Dicke von 670 µm einer Glimmentladungsbehandlung (elektrische Energie: 1,6 kW/m², Sauerstoffkonzentration: 13,33224 Pa (0,1 Torr), 30 S) zugeführt, und die Punktverklebung wurde durch das Gravurdruckverfahren erreicht, wobei ein integrales vielschichtiges Analyseelement (Element E) hergestellt wurde.
Das für die Punktverklebung verwendete Haftmittel war ein Schmelzkleber, Nittaito H6352-2A (hergestellt von Nitta Gelatine K.K.; ein Styrol/Butadien-Copolymer mit einem Erweichungspunkt bei 76ºC und einer Viskosität bei 140ºC von 4,1 Pa.s (4100 cps.)). Das Haftmittel wurde bei 135ºC geschmolzen, und das geschmolzene Haftmittel wurde auf den Membranfilter überführt unter Verwendung einer Gravurdruckplatte mit dem in Fig. 1 gezeigten Muster (Das Muster hat runde Punkte an den Schnittpunkten eines quadratischen Gitters, jeder Punkt hat eine Tiefe von 50 µml einen Durchmesser von 0,4 mm und einen flach U-förmigen Querschnitt, und die Längs- und Seitenabstände zwischen den Zentren benachbarter Punkte (Felder) betragen 0,8 mm). Sofort nach dem Überführen des geschmolzenen Haftmittels wurde der Membranfilter an den Textilverbundstoff gedrückt, um sie zusammenzulaminieren.
Als ein Vergleichsbeispiel wurde ein integrales vielschichtiges Analyseelement (Element F) hergestellt, ähnlich dem Element E, außer, daß anstelle des Polypropylentextilverbundstoffs ein Celluloseacetatmembranfilter mit einer nominalen Porengröße von 1,2 µm, einer Dicke von etwa 140 µm und einer Porosität von etwa 80 % verwendet wurde.
Auf jedes der Elemente E und F wurden 20 µl normales humanes Vollblut (Hämatokritwert: 48 %, Gehalt an Gesarntcholesterin im Blutplasma: 151 mg/dl) getüpfelt Jedes Element wurde bei 37ºC während 6 min inkubiert, und sofort nach der Inkubation wurde die Absorption des reflektierten Lichts von der Polyethylenterephthalatträgerseite gemessen unter Verwendung von sichtbarem Licht mit Mittenwellenlängen von 540 nm und 640 nm.
10 Proben wurden für jedes Element verwendet, um die Messung 10mal zu wiederholen, und der durchschnittliche Wert und die Standardabweichung (SD) der Ergebnisse der wiederholten Messung wurde berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angeben. Tabelle 3
Die Absorption des bei 540 nm reflektierten Lichts, d.h. die Absorption der Erythrocyten, war mit 0,49 beim Element F relativ hoch, was eine ungenügende Trennung der Blutzellen zeigt. Im Gegensatz dazu war die Absorption des reflektierten Lichts des Elements E, in dem der Textilverbundstoff verwendet wurde, im wesentlichen ähnlich dem Hintergrundniveau, was zeigt, daß rote Blutkörperchen nahezu vollständig entfernt wurden ohne deutliche Hämolyse.
Die Absorption des bei 640 nm reflektierten Lichts, d.h. die Absorption des Gesamtcholesterins, war mit 1,00 relativ hoch mit einer unbedeutenden Streuung der Meßwerte (SD = 0,007) beim Element E. Im Gegensatz dazu war beim Element F die Absorption des bei 640 nm reflektierten Lichts mit 0,35 rela tiv niedrig mit einer merklichen Streuung der Werte (SD = 0,028). Es wird angenommen, daß Hämolyse auftrat und die farbstoffbildende Reaktion im Element F gehemmt war.
Wie an den Resultaten gesehen, hatte das erfindungsgemäß hergestellte Element E eine verbesserte Blutzelltrennfunktion und eine verbesserte Widerstandskraft gegen Hämolyse und zeigte eine ausgezeichnete Empfindlichkeit und Reproduzierbarkeit im Meßschritt.

Beispiel 4 und Vergleichsbeispiel 4

Herstellung eines integralen vielschichtigen Analyseelements zur quantitativen Analyse von Glucose:

Ein Analyseelement G wurde ähnlich zum Analyseelement A in Beispiel 1 hergestellt, außer, daß ein Flockenstoff anstelle des Textilverbundstoffs verwendet wurde.
Im einzelnen wurden ähnlich wie in Beispiel 1 ein PET-Blatt (das als Träger dient), eine Reagensschicht und eine Lichtschutzschicht nacheinander in dieser Reihenfolge laminiert. Die Oberfläche der Lichtschutzschicht wurde mit Wasser gleichmäßig angefeuchtet und ein Reyonsamtstoff (durchschnittlicher Durchmesser der aufgerauhten Fasern: 15 um, Faserdichte: 5,5 x 10&sup4;/cm², durchschnittliche Faserlänge: 1,3 mm) wurde auf die Lichtschutzschicht laminiert, während ein gleichmäßiger leichter Druck angewendet wurde, so daß die Grundoberfläche des Samtstoffs dicht an die Lichtschutzschicht angepaßt wurde. Dann wurde das Laminat getrocknet, wobei sich ein integrales vielschichtiges Analyseelement (Element G) bildete.
Als ein Vergleichsbeispiel wurde ein integrales vielschichtiges Analyseelement (Element H) hergestellt, ähnlich dem Element G, außer, daß ein Celluloseacetatmembranfilter mit einer nominalen Porengröße (d.h. der wirksamen Porengröße oder der durchschnittliche Wert der kleinsten Porengröße) von 1,2 µm, einer Dicke von etwa 140 µm und einer Porosität von etwa 80 % anstelle des Reyonsamtstoffs verwendet wurde.
Auf jedes der Elemente G und H wurden 20 µl normales humanes Vollblut (Härnatokritwert: 42 %, Glucosegehalt im Blutplasma: 122 mg/ml) aufgetüpfelt. Jedes Element wurde bei 37ºC während 6 min inkubiert, und sofort nach Inkubation wurde die Absorption des reflektierten Lichts in dem Element trägerseitig gemessen, wobei sichtbares Licht mit Mittenwellenlängen von 540 µm und 640 µm verwendet wurde. 10 Proben wurden verwendet für jedes Element, um die Messung 10mal zu wiederholen, und die Durchschnittswerte und die Standardabweichung (SD) der Ergebnisse der wiederholten Messung wurden berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 angegeben. Tabelle 4
Die Absorption des bei 540 nm reflektierten Lichts, d.h. die Absorption des in den Erythrocyten enthaltenen Hämoglobins, war im wesentlichen vernachlässigbar beim Element G, bei dem ein Flockenstoff verwendet wurde. Im Gegensatz dazu war die Absorption des bei 540 µm reflektierten Lichts des Elements H des Vergleichsbeispiels 4 mit 0,432 relativ hoch, was zeigte, daß beim Element H die Abtrennung der Blutzellen ungenügend war oder Hämolyse auftrat. Im Gegensatz dazu wurden rote Blutkörperchen beim Element G, indem ein Flockenstoff verwendet wurde, nahezu vollständig entfernt und Hämolyse fand nicht statt.
Andererseits war bei dem Element G die Absorption des bei 640 nm reflektierten Lichts, d.h. die Absorption der Glucose im Blutplasma&sub1; mit 1,117 relativ hoch mit einer unbedeutenden Streuung der Meßwerte (SD = 0, 003). Im Gegensatz dazu war beim Element H die Absorption des bei 640 nm reflektierten Lichts mit 0,761 erniedrigt mit einer deutlichen Streuung der Meßwerte (SD = 0,032). Das Ergebnis zeigt, daß beim Element H Hämolyse eintrat, wodurch die Farbstoffbildungsreaktion gehemmt wurde.
Das erfindungsgemäß hergestellte Element G zeigte eine verbesserte Blutzelltrennfunktion und eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Hämolyse. Es war ebenso in der Empfindlichkeit und Reproduzierbarkeit im Meßschritt ausgezeichnet.

Beispiel 5 und Vergleichsbeispiel 5

Herstellung eines integralen vielschichtigen Analyseelements zur quantitativen Analyse von Gesamtbilirubin:

Ein Analyseelement I wurde hergestellt ähnlich dem Analyseelement C in Beispiel 2, außer, daß ein Flockenstoff anstelle des Textilverbundstoffs verwendet wurde.
Im einzelnen wurde ähnlich wie im Beispiel 2 ein PET-Blatt (dient als ein Träger), eine erste wasserabsorbierende Schicht, eine zweite wasserabsorbierende Schicht und eine poröse Reagensschicht (Gewebe) nacheinander laminiert, und die Oberfläche der porösen Reagensschicht wurde mit einer Lichtschutzschicht ausgestattet.
Ein Nylontrikotveloursstoff (Dichte der aufgerauhten Fasern: 3,2 x 10&sup4;/cm²), hergestellt durch Verwirken von Nylonfäden, die je einen durchschnittlichen Faserdurchmesser von 10 µm hatten, wobei ein Trikotflor-gewirkter Stoff gebildet und dann geschoren wurde, um eine Länge der aufgerauhten Faser von 800 µm zu erhalten, wurde dicht an das Gewebe (poröse Reagensschicht) plaziert, µm ein integrales vielschichtiges Analyseelement (Element I) zu erhalten.
Als ein Vergleichsbeispiel wurde ein integrales vielschichtiges Analyseelement (Element J) hergestellt ähnlich dem Element I, außer, daß ein Celluloseacetatmembranfilter mit einer nominalen Porengröße von 1,2 µm, einer Dicke von etwa 140 µm und einer Porosität von etwa 80 % anstelle des Nylonverbundstoffs verwendet wurde.
Auf jedes der Elemente 1 und J wurden 20 ul normales humanes Vollblut (Hämatokritwert: 42 %, Gehalt an Gesamtbilirubin im Blutplasma: 0,98 mg/dl) aufgetüpfelt. Jedes Element wurde bei 37ºC während 6 min inkubiert, und sofort nach Inkubation wurde die Absorption des reflektierten Lichts in dem Element trägerseitig gemessen unter Verwendung sichtbaren Lichts mit Mittenwellenlängen von 600 nm und 540 nm.
10 Proben wurden für jedes Element verwendet, um die Messung 10mal zu wiederholen und der durchschnittliche Wert und die Standardabweichung (SD) der Ergebnisse der wiederholten Messung wurden berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 angegeben. Tabelle 5/1
Die Absorption des bei 600 nm reflektierten Lichts, d.h. die Absorption des gebildeten Farbstoffs, war beim Element I mit 0,617 relativ hoch mit einer unbedeutenden Streuung der Werte (SD = 0,002). Bei dem Element J war die Absorption des bei 600 nm reflektierten Lichts mit 0,379 relativ niedrig mit einer deutlichen Streuung (SD = 0,029). Das Ergebnis zeigt, daß beim Element J Hämolyse auftrat, die die Farbstoffbildungsreaktion hemmte.
Die Absorption des bei 540 nm reflektierten Lichts ist die Summe der Absorption des gebildeten Farbstoffs und der Absorption der roten Blutkörperchen. Die Absorption bei 540 nm betrug beim Element I 0,895 und die beim Element J betrug 1,007, was höher ist als die Absorption beim Element I. Wie gesehen, war die Absorption bei 600 nm beim Element J niedrig, was zeigt, daß die Menge des gebildeten Farbstoffs gering war, während die Absorption bei 540 nm hoch war. Dies zeigt, daß die Blutzellen beim Element J nur unzureichend abgetrennt wurden. Im Gegensatz dazu zeigte das erfindungsgemäß hergestellte Element I eine verbesserte Blutzelltrennfunktion und eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Hämolyse, während sich eine ausgezeichnete Empfindlichkeit und Reproduzierbarkeit im Meßschritt zeigt.

Beispiel 6 und Vergleichsbeispiel 6

Herstellung eines integralen vielschichtigen Analyseelements zur quantitativen Analyse von Gesamtcholesterin:
Ein Analyseelement K wurde hergestellt ähnlich dem Analyseelement E in Beispiel 3, außer, daß ein Flockenstoff anstelle des Textilverbundstoffs verwendet wurde.
Im einzelnen wurden ähnlich wie in Beispiel 3 ein PET- (Polyethylenterephthalat) Blatt (das als Träger dient), eine erste Reagensschicht (Färbungsreagensschicht) und eine zweite Reagensschicht (poröse Reagensschicht) nacheinander laminiert.
Dann wurde unter Verwendung des Gravurdruckverfahrens die Rückseite eines durch Rundstricken hergestellten Polyesterveloursstoffs mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser der aufgerauhten Fasern von 5,3 um, einer Faserdichte von 6,6 x 10&sup4;/cm² und einer durchschnittlichen Faserlänge von 2,5 mm durch Punktverklebung dem Membranfilter, der die zweite Reagensschicht (poröse Reagensschicht) des Laminats bildete, angepaßt, wodurch ein integrales vielschichtiges Analyseelement (Element K) zur quantitativen Analyse von Gesamtcholesterin hergestellt wurde.
Die Punktverklebung wurde auf eine ähnliche Weise, wie in Beispiel 3 beschrieben, erzielt.
Als ein Vergleichsbeispiel wurde ein integrales vielschichtiges Analyseelement (Element L) hergestellt ähnlich dem Element K, außer, daß ein Celluloseacetatmembranfilter mit einer nominalen Porengröße von 1,2 µm, einer Dicke von etwa 140 µm und einer Porosität von etwa 80 % anstelle des Polyester-Runds trick-Velours verwendet wurde.
Auf jedes der Elemente K und L wurden 20 ul normales humanes Vollblut (Hämatokritwert: 48 %, Gehalt an Gesamtcholesterin im Blutplasma: 151 mg/dl) aufgetüpfelt. Jedes Element wurde bei 37ºC während 6 min inkubiert, und sofort nach Inkubation wurde die Absorption des reflektierten Lichts in dem Element von der Seite des Polyethylenterephthalatträgers her gemessen unter Verwendung sichtbaren Lichts mit Mittenwellenlängen von 540 nm und 640 nm.
10 Proben wurden verwendet für jedes Element, um die Messung 10mal zu wiederholen, und der Durchschnittswert und die Standardabweichung (SD) der Ergebnisse der wiederholten Messung wurden berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 angegeben. Tabelle 6
Die Absorption des bei 540 nm reflektierten Lichts, d.h. die Absorption der Erythrocyten, war beim Element L mit 0,49 relativ hoch, was eine ungenügende Abtrennung der Blutzellen zeigt. Im Gegensatz dazu war die Absorption des reflektierten Lichts beim Element K, bei dem der Flockenstoff verwendet wurde, im wesentlichen gleich dem Hintergrundniveau, was zeigt, daß die Erythrocyten im wesentlichen vollständig entfernt wurden ohne bedeutende Hämolyse.
Die Absorption des bei 640 nm absorbierten Lichts, d.h. die Absorption des Gesamtcholesterins, war beim Element K mit 1,003 relativ hoch mit einer unbedeutenden Streuung der gemessenen Werte (SD = 0,005). Im Gegensatz dazu war beim Element L die Absorption des bei 640 nm reflektierten Lichts mit 0,351 relativ niedrig mit einer deutlichen Streuung der Werte (SD = 0,028). Es wird angenommen, daß Hämolyse auftrat und die farbstoffbildende Reaktion beim Element L gehemmt war.
Wie an den Ergebnissen gesehen, zeigt das erfindungsgemäß hergestellte Element K eine verbesserte Blutzelltrennfunktion und eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Hämolyse und zeigt ebenso eine ausgezeichnete Empfindlichkeit und Reproduzierbarkeit im Meßschritt.

Beispiel 7 und Vergleichsbeispiel 7

Ein Analyseelement M wurde hergestellt ähnlich dem Analyseelement A in Beispiel 1, außer, daß ein Mikrofasergewebe anstelle des Textilverbundstoffs verwendet wurde.
Im einzelnen wurden ähnlich wie im Beispiel 1 ein PET-Blatt (das als Träger dient), eine Reagensschicht und eine Lichtschutzschicht in dieser Reihenfolge laminiet.
Die Oberfläche der Lichtschutzschicht wurde gleichmäßig mit Wasser befeuchtet und ein Mikrofaserstoff (durchschnittlicher Filamentdurchmesesr: 5,3 um, Porosität: 60 %, Dicke: 200 µm) hergestellt durch Leinwandbinden von nebeneinander angeordneten mehrfach zusammengesetzten Polyester/Nylongamfäden (39,4 Webkette/cm x 39,4 Schüsse/cm (100 Webkette/Inch x 100 Schuß/Inch)) und dann Spleißen des so erhaltenen Mikrofaserstoffs durch Lösungsmittelextraktion, wurde auf die angefeuchtete Lichtschutzschicht laminiert unter Anwenden eines gleichmäßigen leichten Drucks und dann getrocknet, wobei ein integrales vielschichtiges Analyseelement (Element M) gebildet wurde.
Als ein Vergleichsbeispiel wurde ein integrales vielschichtiges Analyseelement (Element N) hergestellt ähnlich dem Element M, außer, daß ein Celluloseacetatmembranfilter mit einer nominalen Porengröße (d.h. der wirksamen Porengröße oder der Durchschnittswert der kleinsten Porengröße) von 1,2 um&sub1; einer Dicke von etwa 140 µm und einer Porosität von etwa 80 % anstelle des Mikrofaserstoffs verwendet wurde.
Auf jedes der Elemente M und N wurden 20 µl normales humanes Vollblut (Hämatokritwert: 42 %, Glucosegehalt im Blutplasma: 122 mg/ml) aufgetüpfelt. Jedes Element wurde bei 37ºC während 6 min inkubiert, und sofort nach Inkubation wurde die Absorption des reflektierten Lichts in dem Element trägerseitig gemessen unter Verwendung sichtbaren Lichts mit Mittenwellenlängen von 540 nm und 640 nm. 10 Proben wurden verwendet für jedes Element, um die Messung 10mal durchzuführen, und der Durchschnittswert und die Standardabweichung (SD) der Resultate der wiederholten Messung wurden berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 angegeben. Tabelle 7
Die Absorption des bei 540 nm reflektierten Lichts, d.h. die Absorption des in den Erythrocyten enthaltenen Hämoglobins, war beim Element M, in dem ein Mikrofaserstoff verwendet wurde, im wesentlichen zu vernachlässigen. Im Gegensatz dazu war die Absorption des bei 540 nm reflektierten Lichts des Elements N des Vergleichsbeispiels 7 mit 0,454 relativ hoch, was zeigte, daß beim Element N die Blutzellabtrennung unzureichend war oder Hämolyse eintrat. Im Gegensatz dazu wurden beim Element M, in dem ein Mikrofaserstoff verwendet wurde, rote Blutkörperchen im wesentlichen vollständig entfernt und Hämolyse fand nicht statt.
Andererseits war beim Element M die Absorption des bei 640 nm reflektierten Lichts, d.h. die Absorption der Glucose im Blutplasma, mit 1,115 relativ hoch mit einer unbedeutenden Streuung der Meßwerte (SD = 0,003). Im Gegensatz dazu war beim Element N die Absorption des bei 640 nm reflektierten Lichts mit 0,766 erniedrigt mit einer deutlichen Streuung der Meßwerte (SD = 0,034). Das Ergebnis zeigte, daß beim Element N Hämolyse auftrat, wodurch die farbstoffbildende Reaktion gehemmt war.
Das Element M, erfindungsgemäß hergestellt, zeigte eine verbesserte Blutzelltrennfunktion und eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Hämolyse. Es war in der Empfindlichkeit und in der Reproduzierbarkeit im Meßschritt ausgezeichnet.

Beispiel 8 und Vergleichsbeispiel 8

Ein Analyseelement 0 wurde hergestellt ähnlich dem Analyseelement C in Beispiel 2, außer, daß ein Mikrofasergewebe anstelle des Textilverbundstoffs verwendet wurde.
Im einzelnen wurde ähnlich wie in Beispiel 2 ein PET-Blatt (das als Träger dient), eine erste wasserabsorbierende Schicht, eine zweite wasserabsorbierende Schicht und eine poröse Reagensschicht (Gewebe) nacheinander laminiert, und eine Lichtschutzschicht wurde auf dem Oberflächenteil der porösen Reagensschicht gebildet.
Ein Mikrofaserstoff (durchschnittlicher Filamentdurchmesser: 4,5 µm, Porosität: 68 %, Dicke: 130 µm), hergestellt durch Leinwandbinden von Sea-Island-strukturierten mehrfach zusammengesetzten Polyester-Nylongarnfäden (39,4 Webkette/cm x 39,4 Schüsse/cm (100 x Webkette/Inch x 100 Schuß/Inch)) und dann Spleißen des so erhaltenen Mikrofaserstoffs durch Lösungsmittelextraktion, wobei Polyestermikrofilamente zurückbleiben, wurde auf das Gewebe (poröse Reagensschicht) laminiert, wobei ein integrales vielschichtiges Analyseelement (Element O) gebildet wurde.
Als ein Vergleichsbeispiel wurde ein integrales vielschichtiges Analyseelement (Element P) hergestellt ähnlich dem Element O, außer, daß ein Celluloseacetatmembranfilter mit einer nominalen Porengröße von 1,2 µm, einer Dicke von etwa 140 µm und einer Porosität von etwa 80 % anstelle des Polyestermikrofaserstoffs verwendet wurde.
Auf jedes der Elemente O und P wurden 20 ul normales humanes Vollblut (Hämatokritwert: 42 %, Gehalt an Gesamtbilirubin im Blutplasma: 0,98 mg/dl) aufgetüpfelt. Jedes Element wurde bei 37ºC während 6 min inkubiert, und sofort nach Inkubation wurde die Absorption des reflektierten Lichts in dem Element trägerseitig gemessen unter Verwendung von sichtbarem Licht mit Mittenwellenlängen von 600 nm und 540 nm.
10 Proben wurden verwendet für jedes Element, um die Messung 10mal zu wiederholen und der Durchschnittswert und die Standardabweichung (SD) der Resultate der wiederholten Messung wurden berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 angegeben. Tabelle 8
Die Absorption des bei 600 nm reflektierten Lichts, d.h. die Absorption des gebildeten Farbstoffs, war beim Element O mit 0,611 relativ hoch mit einer unbedeutenden Streuung der Werte (SD = 0,002). Beim Element P war die Absorption des bei 600 nm reflektierten Lichts mit 0,350 relativ niedrig mit einer deutlichen Streuung (SD = 0,027)5 Das Resultat zeigte, daß beim Element P Hämolyse auftrat, die die farbstoffbildende Reaktion hemmte.
Die Absorption des bei 540 nm reflektierten Lichts ist die Summe der Absorption des gebildeten Farbstoff und der Absorption der roten Blutkörperchen. Die Absorption bei 540 nm betrug beim Element 0 0,865 und betrug beim Element P 1,034, was höher ist als die Absorption beim Element O. Wie gesehen war die Absorption bei 600 nm beim Element P niedrig, was zeigt, daß die Menge des gebildeten Farbstoffs gering war, während die Absorption bei 540 nm hoch war. Dies zeigte, daß die Blutzellen beim Element P nur unzureichend abgetrennt wurden. Im Gegensatz dazu zeigt das erfindungsgemäß hergestellte Element O eine verbesserte Blutzelltrennfunktion und eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Hämolyse und zeigte ebenso eine ausgezeichnete Empfindlichkeit und Reproduzierbarkeit im Meßschritt.

Beispiel 9 und Vergleichsbeispiel 9

Herstellung eines integralen vielschichtigen Analyseelements zur quantitativen Analyse von Gesamtcholesterin:
Ein Analyseelement Q wurde hergestellt ähnlich dem Analyseelement E aus Beispiel 3, außer, daß ein Mikrofasergewebe anstelle des Textilverbundstoffs verwendet wurde.
Im einzelnen wurden ähnlich wie in Beispiel 3 ein PET-Blatt (das als Träger dient), eine erste Reagensschicht (Färbungsreagensschicht) und eine zweite Reagensschicht (poröse Reagens schicht) nacheinander larniniert.
Dann wurde durch ein Gravurdruckverfahren ein Mikrofasergewebe hergestellt durch Leinwandbinden von Nylongamfäden mit einem durchschnittlichen Filamentdurchmesser von je 4,5 µm (39,4 Webkette/cm x 39,4 Schüsse/cm (100 x Webkette/Inch x 100 Schuß/Inch)) und einer Porosität von 50 % und einer Dicke von 150 µm, wurde an die poröse Reagensschicht (Membranfilter) angepaßt, wodurch ein integrales vielschichtiges Analyseelement (Element Q) zur quantitativen Analyse von Gesamtcholesterin hergestellt wurde.
Die Punktverklebung wurde in ähnlicher Weise, wie in Beispiel 3 beschrieben, erreicht.
Als ein Vergleichsbeispiel wurde ein integrales vielschichtiges Analyseelement (Element R) hergestellt ähnlich dem Element Q, außer, daß ein Celluloseacetatmembranfilter mit einer nominalen Porengröße von 1,2 µm, einer Dicke von etwa 140 µm und einer Porosität von etwa 80 % anstelle des Nylonmikrofaserstoffs verwendet wurde.
Auf jedes der Elemente Q und R wurden 20 ul normales humanes Vollblut (Hämatokritwert: 48 %, Gehalt an Gesarntcholesterin im Blutplasma: 1,51 mg/dl) aufgetüpfelt. Jedes Element wurde bei 37ºC während 6 min inkubiert, und sofort nach Inkubation wurde das reflektierte Licht in dem Element von der Polyethylenterephthalat-Trägerseite her gemessen unter Verwendung sichtbaren Lichts der Mittenwellenlängen von 540 nm und 640 nm.
10 Proben wurden für jedes Element verwendet, um die Messung 10mal zu wiederholen, und der Durchschnittswert und die Standardabweichung (SD) der Ergebnisse der wiederholten Messung wurden berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 angegeben. Tabelle 9
Die Absorption des bei 540 nm reflektierten Lichts, d.h. die Absorption der Erythrocyten, war beim Element R mit 0,491 relativ hoch, was eine ungenügende Abtrennung der Blutzellen zeigt. Im Gegensatz dazu war die Absorption des reflektierten Lichts beim Element Q, in dem ein Mikrofaserstoff verwendet wurde, im wesentlichen gleich dem Hintergrundniveau, was zeigt, daß rote Blutkörperchen nahezu vollständig entfernt wurden ohne deutliche Hämolyse.
Die Absorption des bei 640 nm reflektierten Lichts, d.h. die Absorption des Gesamtcholesterins, war beim Element Q mit 1,012 relativ hoch mit einer unbedeutenden Streuung der Meßwerte (SD = 0,003). Im Gegensatz dazu war beim Element R die Absorption des bei 640 nm reflektierten Lichts mit 0,354 relativ niedrig mit einer deutlichen Streuung der Werte (SD = 0,022). Es wird angenommen, daß Hämolyse auftrat und die farbstoffbildende Reaktion beim Element R gehemmt war.
Wie an den Resultaten gesehen, zeigte das erfindungsgemäß hergestellte Element Q eine verbesserte Blutzelltrennfunktion und eine verbesserte Empfindlichkeit gegen Hämolyse und zeigte ebenso eine ausgezeichnete Empfindlichkeit und Reproduzierbarkeit im Meßschritt.
Wie aus dem Vorangegangenen ersichtlich sein sollte, zeigt das erfindungsgemäß bereitgestellte integrale vielschichtige Analyseelement eine verbesserte Blutzelltrennfunktion und ebenso eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Hämolyse durch die Wirkung der Volumenfiltrationsschicht, bestehend aus einem Material, ausgewählt aus den Mikrofaserstoffen und Flockenstoffen, wie zuvor im Detail beschrieben und in den Patentansprüchen definiert. Die unter Verwendung des erfindungsgemäßen vielschichtigen Analyseelements erhaltenen Daten sind nicht gestreut und in ihrer Reproduzierbarkeit verbessert. Da die Mikrofaser-Textilverbundstoffe oder Flockenstoffe, die zur Bildung der Volumenfiltrationsschicht verwendet wurden, nicht zerbrechlich sind, sind sie einfach herzustellen und handzuhaben. Das erfindungsgemäße integrale vielschichtige Analyseelement erlaubt die direkte Verwendung von Vollblut als eine Probenflüssigkeit ohne jegliche vorangehende Behandlung.

Claims

1. Trockenanalyseelement zur Durchführung der Abtrennung des Plasmas von Voliblut, das einen Analyten enthält, während eine Hämolyse der roten Blutkörperchen vermieden wird, und zur Durchführung der quantitativen Analyse eines Analyten der in diesem abgetrennten Plasma enthalten ist, wobei das Trockenanalyseelement folgendes enthält:

eine Blut-Trennschicht zur Abtrennung des Plasmas von Vollblut, wobei die Blut-Trennschicht ein Stoff ist, ausgewählt aus einem Mikrofaserstoff aus Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 0,1 bis 10 µm oder einem Flockenstoff, wobei jede der aufgerauhten Fasern einen durchschnittlichen Durchmesser von 1 bis 30 µm hat und eine Erfassungsschicht zur Aufnahme des durch die Blut- Trennschicht abgetrennten Plasmas, und Nachweis des Analyten im Plasma, wobei die Erfassungsschicht mit der Blut-Trennschicht laminiert ist.

2. Trockenanalyseelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrofaserstoff ein Textilverbundstoff mit einer Dichte von 0,01 bis 0,2 g/cm³ ist, aus Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 0,2 bis 10 µm hergestellt ist und eine Erfassungsschicht mit dem Textilverbundstofflaminiert ist.

Trockenanalyseelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Textilverbundstoff und die Erfassungsschicht durch Punktverklebung miteinander verbunden sind.

Trockenanalyseelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsschicht mindestens eine Reagenzschicht und eine Erfassungsschicht enthält.

5. Trockenanalyseelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin zwischen dem Textilverbundstoff und der Erfassungsschicht eine poröse Schicht eingelegt ist.

6. Trockenanalyseelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Textilverbundstoff und die dazwischen eingelegte poröse Schicht durch Punktverklebung miteinander verbunden sind.

Trockenanalyseelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß die Erfassungsschicht mindestens eine Reagenzschicht und eine Erfassungsschicht enthält.

8. Trockenanalyselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flockenstoff pro cm² eine Faserdichte von 7,0 x 10³ bis 8,2 x 10&sup6; und eine mit dem Flockenstofflaminierte Erfassungsschicht hat, wobei jede der aufgerauhten Fasern des Flockenstoffs einen durchschnittlichen Durchmesser von 1 bis 30 µm und eine durchschnittliche Florlänge von 0,5 bis 5,0 mm hat.

9. Trockenanalyseelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Flockenstoff und die Erfassungsschicht durch Punktverklebung miteinander verbunden sind.

10. Trockenanalyselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsschicht mindestens eine Reagenzsschicht und eine Erfassungsschicht enthält.

Trockenanalyseelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die durchschnittliche Florlänge L (in µm-Einheiten) der aufgerauhten Fasern des Flockenstoffs so ausgewählt ist, daß die Beziehung zwischen der durchschnittlichen Florlänge L und dem Volumen V (in µl-Einheiten) des aufgetüpfelten Vollbluts in folgendem Bereich gehalten wird:

5 ≤ L/V ≤ 200

12. Trockenanalyseelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin zwischen dem Flockenstoff und der Erfassungsschicht eine poröse Schicht eingelegt ist.

13. Trockenanalyseelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Flockenstoff und die dazwischen eingelegte poröse Schicht durch Punktverklebung miteinander verbunden sind.

14. Trockenanalyseelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsschicht mindestens eine Reagenzschicht und eine Erfassungsschicht enthält.

15. Trockenanalyseelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die durchschnittliche Florlänge L (in µm-Einheiten) der aufgerauhten Fasern des Flockenstoffs so ausgewählt ist, daß die Beziehung zwischen der durchschnittlichen Florlänge L und dem Volumen V (in µl-Einheiten) des aufgetüpfelten Vollbluts in folgendem Bereich gehalten wird:

5 ≤ L/V ≤ 200.

16. Trockenanalyseelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrofaserstoff eine Porosität von 45 bis 70% hat, aus Mikrofilamenten mit einem durchschnittlichen Filamentdurchmesser von 0,1 bis 7 µm hergestellt ist und eine Erfassungsschicht mit dem Stoff laminiert ist.

17. Trockenanalyseelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff und die Erfassungsschicht durch Punktverklebung miteinander verbunden sind.

18. Trockenanalyseelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsschicht mindestens eine Reagenzschicht und eine Erfassungsschicht enthält.

19. Trockenanalyseelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin zwischen dem Textilverbundstoff und der Erfassungsschicht eine poröse Schicht eingelegt ist.

20. Trockenanalyseelement nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff und die dazwischen eingelegte poröse Schicht durch Punktverklebung miteinander verbunden sind.

21. Trockenanalyseelement nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsschicht mindestens eine Reagenzschicht und eine Erfassungsschicht enthält.