診斷的帶單元和診斷的測量系統的製作方法

2023-10-06 00:42:44 2

專利名稱：診斷的帶單元和診斷的測量系統的製作方法
診斷的帶單元和診斷的測量系統本發明涉及一種診斷的帶單元，特別是用於血糖測試的帶盒，具有作為帶卷卷 繞在或可卷繞在捲軸上的測試帶，該測試帶由輸送帶和多個裝設在該輸送帶上的測試元 件構成，其中這些測試元件具有分析的試劑層、帶有試劑層的承載膜和使得承載膜與輸 送帶連接的粘接帶部件，其中試劑層的背離承載膜的正面被設置用於塗敷試樣(Probe)物 質。本發明還涉及一種用於使用這種帶單元的測量系統。這種帶單元特別是被設計用於血糖測試，以便相比於市場上已有的試條系統進 一步改善對使用者的友好性。故可以按照簡化的操作在可卷繞的輸送帶上緊湊地儲備有 大量測試元件，且在使用過後通過輸送帶還被消納。有益的是，這種帶單元以盒的形式 作為耗用材料可裝入到手持式設備中，以便使得使用者能在很大程度上自動地進行自我 測試。就傳統的幹化學的試條而言，將試劑區塗敷到比較厚的試劑載體上。對於這種 單層系統來說，比較而言，進行反射光測量毫無問題。但由此無法實現測量次數較多的 卷繞成帶卷形式的測試帶。基於此，本發明的目的在於，對現有技術中已知的帶設計方案進行進一步改 進，並提出一種開頭部分所述類型的作為批量產品被設計用於可靠測量的帶單元和一種 用於該帶單元的測量系統。為了實現該目的，提出了在獨立權利要求中給出的特徵組合。本發明的有利設 計和改進可由從屬權利要求得到。本發明基於如下構思可以對具有多個彼此間隔的測試區的測試帶在正面塗敷 試品，且在背面進行測量。根據本發明相應地提出，測試元件結合可透光的輸送帶分別 形成一種光的多層系統，用於對試劑層進行背面的反射光測量。利用這種多層結構可以 將相對薄的預製好的測試載體集成到帶卷中，其中通過統一的光多層複合，可以獨立於 操作側在測量技術上檢測在裸露的測試帶區段上的反射。為了以診斷應用所要求的品質得到測量信號，特別有利的是，多層系統的由承 載膜、粘接帶部件和輸送帶構成的各個層的折射率和/或透射率和/或不透明度在預先給 定的誤差內彼此協調。相關地特別有利的是，輸送帶、承載帶和粘接帶部件的折射率分 另Ij在1.4禾Π 1.7之間，優選為1.5至1.6。多層系統的各個層的折射率差最大為0.2，優選小於0.1，由此可以進一步減小 幹擾影響。在通過多層系統整體上可實現的參數優化方面有利的是，整體折射率約為1.5。 為了將反射影響保持在不緊要的範圍內，折射率偏差應儘可能小於0.1。輸送帶、粘接帶部件和承載膜在可見的波長範圍內的透射率分別大於80%，優 選為85%至92%，且多層系統的整體透射率在可見的波長範圍內至少為80%，由此可以 實現進一步的改善。為了實現可重複的測量，同樣特別重要的是，測試帶的測試元件的整體透射誤 差小於5%。
為了足夠地減小散射損失，有利的是，承載帶和粘接帶部件的光不透明度在可 見的波長範圍內小於10%，特別是約為8%。同樣有利的是，輸送帶的光不透明度在可 見的波長範圍內小於3%，特別是約為2.5%，多層系統的整體光不透明度在可見的波長 範圍內小於20%，優選約為15%。為了能考慮到由生產引起的幹擾影響，多層系統在其製造之後給定的時間間隔 內特別是約1至2星期內，其不透明度應有所減小，然後不透明度應保持比較恆定。為了充分限制在給定的帶單元中的變化，測試帶的多層系統的整體不透明度誤 差應小於5%。最好使用一種多層的粘接帶部件，這種粘接帶部件由在兩面設有粘接劑層的透 明的膜襯底構成。對於預定的使用目的來說，同樣有利的是，輸送帶和承載膜由PET膜構成。 通常可有利地使用聚合物膜。除了聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)外，有利的材料例如 還有聚氟乙烯(PVF)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氟化乙二烯(PVDF)、聚氯乙烯 (PVC)、聚苯乙烯(PS)、乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚碳酸酯和碳酸丙烯。對於實際上的實現同樣有利的是，承載膜的厚度在20和25 μ m之間，輸送帶的 厚度在10和15 μ m之間，粘接帶部件的厚度在30和50 μ m之間。為了考慮由特殊的結構引起的幹擾影響，有利的是，可通過相對的反射測量來 確定在優選由體液特別是血液構成的試品物質中所含有的被分析物，其中給測試元件配 設有矯正數據，這些矯正數據根據所測得的反射來規定被分析物的濃度。本發明的另一方面涉及一種特別是用於血糖測試的診斷的測量系統，其具有本 發明的診斷的帶單元和朝向位於測試位置的測試元件的試劑層的背面的反射光測量裝 置，該反射光測量裝置包括光源和光探測器，其中探測器設置在測量光的直接的反射路 徑之外，測量光由光源透過多層系統入射到試劑層上。相關地對於優化照明來說有利的是，光源在試劑層的背面上產生的光斑小於 Imm2,其中試劑層的顆粒用作散射體。下面藉助附圖中示意性地示出的實施例詳細地介紹本發明。圖中示出

圖1為帶盒形式的診斷的帶單元的立體剖視圖； 圖2為帶盒的測試帶在測試元件區域中的局部縱剖視圖；和圖3為朝向測試帶的反射測量式(reflektometrisch)的測量裝置的示意圖。圖1中所示的帶盒10可以作為耗用單元裝在未示出的手持式設備中，用於進行 多次血糖測試。該盒包括測試帶12、用於卷掉不需要的測試帶的開卷捲軸14和用於卷上 需要的測試帶的上卷捲軸16，其中測試帶12具有可卷上的輸送帶18和多個彼此間隔地裝 設在該輸送帶上的測試元件20。不用的測試帶以帶卷的形式保存在開卷捲軸14上，以保護環境免於受到影響。 測試帶12可以通過作用在上卷捲軸16上的旋轉驅動機構而被卷繞(vorspulen)，從而可在 使用者的施治部位22連續地提供測試部件20。在該施治部位能以簡單的方式將血滴塗在 分別激活的測試部件20的裸露的正面24上，期間使用插入到盒10的測試腔26中的在設 備側的測量裝置在背面進行反射光式測量。用過的測試帶區段在上卷捲軸16上被消納。 以此方式大約能進行50次測試，而無需使用者幹預設備或者進行步驟繁瑣的操作。
如圖2中所示，輸送帶18與裝上的測試元件20 —起形成了一種多層的複合結 構或一種多層系統，其基於如在EP-A 1 593 434中所述的簡單的方法，相關地引用該文 獻。測試元件20如同測試鏈(Testetiketten) —樣通過雙面的粘接帶部件28粘接到輸送帶 18上。粘接帶部件28為此包括線性膜30，在線性膜在兩側設有粘接層32、32'。在薄 的試劑層34中進行指示反應，該試劑層作為乾燥物質塗敷到承載膜36上，並在承載膜上 方保持在粘接帶部件28上。試劑的顏色變化程度在此與要測量的被分析物(這裡為血液 葡萄糖)的濃度函數相關。在試劑層34的施治側，可以通過網狀的展開層38實現所滴體液的面狀分布。通過反射光測量(Remissionsphotometrie)來確定葡萄糖濃度，其中為了考慮恆定
的幹擾因素，求得相對的反射值作為測試元件20的終值和起始值的商。為此，在塗敷試 樣之前，測量測試元件的起初的反射值，在將試樣塗敷到試劑層上之後，經過一段時間 再次測量反射。無論第一次測量，還是以後的測量，都有幹擾因素，這些幹擾因素獨立 於有用信號對測試信號做出貢獻。然後通過存儲在設備中的計算規定(函數曲線)來計 算試樣濃度。該函數曲線可以通過測量系統的校準來確定。由此可以在系統校準時考慮 恆定的幹擾因素。但為了可靠地進行反射測量，光的幹擾影響必須小於測量信號。而就傳統的 試條而言，僅通過單層的試劑載體進行測量，在根據圖1的多層的複合結構中，考慮到 了各種不同的膜和粘接層。相關地需要注意，在市場上能得到的所有膜在其光技術條件 (Spezifikation)方面都有由生產過程引起的誤差。因此，光路在所使用的組件的相互作用 中受到每個單個組件的透明度、吸收性、折射率和散射參數的影響。因而為了能以在血糖測量時所需要的精度進行反射測量，不可以使用任意的 膜，而是在前述多層的帶結構中，在光特性方面要進行特殊的配合和協調。如其在下面 概括在表格I中。隨著膜的透明度或透射率的減小，有用信號的大小也減小。此外，表面和體 積散射也影響著信號質量。這兩種情況可以共同地通過不透明測試(Triibungsmessung) 來檢測到。所述參數可以採用標準測試方法按照標準ASTM-D 1003-61方法A來確 定(Standard Test Method for Haze and Luminous Transmittance of Transparent Plastics (透明 塑料的渾濁度和光透射係數的標準測試方法))。連續光的前向散射通過所謂的渾濁計 (Hazemeter)來檢測，其銷售的商品名例如為「BYK Gardner Haze-Gard Plus」。這種設 備的工作原理基礎為，對準的光束透過膜試樣集中地入射到球形光度計的球形入口中， 在與球形入口正相對的球形出口處設有光收集器，並對在中間與透射軸成90°角的散射 光進行探測。由此可以對非散射光與由於膜渾濁而前向散射的光進行區分。對於透射率 測試來說，球形區域符合散射標準。已令人意想不到地表明，通過這種前向渾濁度測試，採用標準設備能檢測的影 響因素也可以用於後向的反射測量。在此對於多層結構來說，根據層厚已發現，在診斷 測量系統中所檢測的反射-空白試驗值(Leerwert)和在渾濁計中所檢測的材料參數(渾濁 度H)之間存在直線相關關係。通過這種方式可以將散射中對於真正的測量信號尚可接受 的波動轉換為渾濁度信號的規定的誤差寬度，因此可以保證所使用的膜的質量安全。在 此需要考慮，隨著渾濁度的增大，還要限制波動寬度或誤差寬度。
長的柔性的輸送帶18最好由PET構成，其厚度d約為12μιη。折射率η為1.6。 該輸送帶應在很大程度上透光或透明，其中在400和900nm之間的波長範圍內，光透射 率T應大於85%。不透明度(渾濁度H)最好應約為2.5%。如上所述，保持誤差範圍 (誤差寬度)非常重要，以便在批量生產中確保測量精度處於允許的極限之內。對於按照 需要的長度裁切的輸送帶18來說，透射誤差ΔΤ小於2%，而渾濁度變化應小於0.5%。按照表格I，多層系統中的餘下層也特別地彼此協調。表格I
權利要求
1.一種診斷的帶單元，特別是用於血糖測試的帶盒(10)，具有作為帶卷卷繞在或可 卷繞在捲軸上的測試帶(12)，該測試帶由輸送帶(18)和多個裝設在該輸送帶上的測試元 件(20)構成，其中這些測試元件(20)具有分析的試劑層(34)、帶有試劑層(34)的承載 膜(36)和使得承載膜(36)與輸送帶(18)連接的粘接帶部件(28)，其中試劑層(34)的背 離承載膜(36)的正面(24)被構造用於塗敷試樣物質，其特徵在於，這些測試元件(20) 結合可透光的輸送帶(18)分別形成一種光的多層系統，用於對試劑層(34)進行背面的反 射光測量。
2.根據權利要求1的診斷的帶單元，其特徵在於，多層系統的由承載膜(36)、粘接 帶部件(28)和輸送帶(18)構成的各個層的折射率和/或透射率和/或不透明度在預先給 定的誤差內彼此協調。
3.根據權利要求1或2的診斷的帶單元，其特徵在於，輸送帶(18)、承載膜(36)和 粘接帶部件(28)的折射率分別在1.4和1.7之間，優選為1.5至1.6。
4.根據權利要求1至3中任一項的診斷的帶單元，其特徵在於，多層系統的各個層的 折射率差最大為0.2，優選小於0.1。
5.根據權利要求1至4中任一項的診斷的帶單元，其特徵在於，多層系統的整體折射 率約為1.5。
6.根據權利要求1至5中任一項的診斷的帶單元，其特徵在於，輸送帶(18)、粘接 帶部件(28)和承載膜(36)在可見的波長範圍內的透射率分別大於80%，優選為85%至 92%。
7.根據權利要求1至6中任一項的診斷的帶單元，其特徵在於，多層系統的整體透射 率在可見的波長範圍內至少為80%。
8.根據權利要求1至7中任一項的診斷的帶單元，其特徵在於，測試帶(12)的測試 元件(20)的整體透射誤差小於5%。
9.根據權利要求1至8中任一項的診斷的帶單元，其特徵在於，承載膜(36)和粘接 帶部件(28)的光不透明度在可見的波長範圍內小於10%，特別是約為8%。
10.根據權利要求1至9中任一項的診斷的帶單元，其特徵在於，輸送帶(18)的光不 透明度在可見的波長範圍內小於3%，特別是約為2.5%。
11.根據權利要求1至10中任一項的診斷的帶單元，其特徵在於，多層系統的整體光 不透明度在可見的波長範圍內小於20%，優選約為15%。
12.根據權利要求1至11中任一項的診斷的帶單元，其特徵在於，多層系統在其製造 之後的一定時間間隔內特別是約1至2星期內，其不透明度有所減小，然後不透明度保持 比較恆定。
13.根據權利要求1至12中任一項的診斷的帶單元，其特徵在於，測試帶(12)的多 層系統的整體不透明度誤差小於5%。
14.根據權利要求1至13中任一項的診斷的帶單元，其特徵在於，多層的粘接帶部件 (28)由在兩面設有粘接劑層(32、32')的透明的膜襯底(30)構成。
15.根據權利要求1至14中任一項的診斷的帶單元，其特徵在於，輸送帶(18)和承 載膜(36)由PET膜構成。
16.根據權利要求1至15中任一項的診斷的帶單元，其特徵在於，可通過相對的反射測量來確定在優選由體液特別是血液構成的試品物質中所含有的被分析物，其中給這 些測試元件(20)配設有矯正數據，這些矯正數據根據所測得的反射來規定被分析物的濃度。
17.一種特別是用於血糖測試的診斷的測量系統，該測量系統具有根據前述權利要求 中任一項的診斷的帶單元(10)和朝向位於測試位置的測試元件(20)的試劑層(34)的背 面的反射光測量裝置(40)，該反射光測量裝置包括光源(42)和光探測器(44)，其中光探 測器(44)設置在測量光的直接的反射路徑之外，所述測量光由光源(42)透過多層系統入 射到試劑層(34)上。
18.根據權利要求17的診斷的測量系統，其特徵在於，光源(42)在試劑層(34)的背 面上產生小於Imm2的光斑，其中試劑層(34)的顆粒用作散射體。
全文摘要
本發明涉及一種診斷的帶單元，其具有可卷繞在捲軸上的測試帶(12)，該測試帶由輸送帶(18)和多個裝設在該輸送帶上的測試元件(20)構成，其中這些測試元件(20)具有分析的試劑層(34)、帶有試劑層(34)的承載膜(36)和使得承載膜(36)與輸送帶(18)連接的粘接帶部件(28)，其中試劑層(34)的背離承載膜(36)的正面(24)被構造用於塗敷試樣物質。根據本發明提出，這些測試元件(20)結合可透光的輸送帶(18)分別形成一種光的多層系統，用於對試劑層(34)進行背面的反射光測量。
文檔編號A61B5/00GK102014736SQ200980116248
公開日2011年4月13日 申請日期2009年5月6日 優先權日2008年5月6日
發明者H·萊寧格爾, P·澤利希 申請人:霍夫曼-拉羅奇有限公司