[发明专利]双组分纤维芯

说明书

发明背景

[0001]本发明一般地涉及吸湿性芯(wicks)和，更特别地，涉及可适合在测定装置中传送分析物流体的双组分纤维芯。

[0002]已知多种用在家庭、办公室、门诊、医院或医生手术室的测定装置，以提供快速的和需要最小程度技能与用户介入的分析结果。这方面的实例是怀孕和能育期(排卵)的测试装置或测定。一般地，这些装置中，获得结果的操作数应该减到最小。

[0003]典型的测定装置包含外壳、置于外壳中的反应介质，测定化学发生于其上，和收集待测液体并将其传送到反应介质的芯。通常，测定装置应当仅需要装置收集部分与样品接触(例如，用于怀孕测试的尿样)，并在其后不需要进一步的用户动作。样品经由芯从收集部分运送到反应介质。对反应介质或运送反应介质的基质变化的观察提供了分析结果。理想地，分析结果应该在取样之后约数分钟内可观察到。

[0004]用于获得结果的实际分析技术一般确定生物体的组织和流体中不同分析物的存在或不存在和/或量化其数量。当前，大多数诊断试验是用血、尿、粪便物质、唾液、或组织活体解剖来进行。然而，基于这些材料的试验，必需对隐私的实质侵入和引起显著的安全危险(特别是用血液的测试)。改进的测定装置是必需的，允许具有更快的速度并控制流体样品的传送与分析。这些装置将取决于改进的芯材料及结构。

发明概述

[0005]本发明提供了利用双组分纤维的芯，其中至少一种纤维组分是聚酰胺材料。本发明的例证性方面提供了一种用在处理分析物流体中的双组分纤维芯。双组分纤维芯包含自持的、可传送流体的主体，主体包含多个成束的(bundled)、卷曲的、双组分纤维，该纤维在间隔开的(spaced apart)接触点上互相粘合。每一个双组分纤维具有纤维结构，该纤维结构包含第一纤维组分和第二纤维组分，所述第一纤维组分由聚酰胺材料形成。纤维共同限定了通过能传送流体的主体的曲折流路，构建所述纤维的结构用于控制通过所述能传送流体的主体的分析物流体的流动，其中至少一部分所述第一纤维组分和所述分析物流体接触。

附图简述

[0006]通过阅读如下详细说明连同附图，本发明能够被更充分地理解，其中类似的参考指示用于指明类似的元件(elements)，和其中：

[0007]图1是依照本发明实施方案制造双组分纤维芯的方法的流程图；

[0008]图2是可用在本发明实施方案中的套(sheath)-核心双组分纤维的横截面视图；和

[0009]图3是依据本发明实施方案的双组分纤维芯的不按比例的透视图。

发明详述

[00010]本发明提供了双组分纤维芯，其特别适合于用在需要快速的、受控的流体传送的装置中。它们特别适合于用在需要传送分析物流体的测定装置中。这里所用的术语分析物流体意思是一种流体样品，以分析流体样品中一种或更多分析物的存在和/或量化存在于流体中的一种或更多分析物。

[00011]本发明的芯是由双组分纤维形成的，纤维的结构和材料成分可被修整成为具体分析物和分析物流体提供特定流体输送性质。

[00012]双组分纤维已在某种程度上被用在芯和医疗测定装置中。然而，大多数现有技术的测定装置，是由低成本的单组分纤维构成的，形成于这样的材料例如低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMW)、聚丙烯(PP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚酯、和聚醚砜(polyethersulfone，PES)。通常发现，某些材料例如尼龙6也许是可用的，事实上由于它们天然的亲水性质，也许是所希望的。然而，尼龙材料的使用在这样的单组分应用中不是有利的，部分由于它们的成本。也发现，形成自尼龙的无纺亲水结构通常不是自持(self-sustaining)的。此外，尼龙处理常需要额外的程序以避免尼龙纤维的不注意的吸湿。在一些情况下，这会需要一个专用的干燥过程。最后，纺织尼龙纤维的物理和机械性质随着时间易受改变(老化效应)。

[00013]更典型地，不太昂贵的聚合物如目前用于形成测定装置芯的聚烯烃和聚酯具有两个缺点：(1)它们通常需要附加的材料如表面活性剂，以提供足够的流体迁移性能；和(2)除非官能化、衍生化或改性，它们不能为其他添加剂提供反应的平台。作为这些缺陷的结果，研究了尼龙作为天然亲水芯材料的潜在用途。本发明的芯实施方案利用了由于纤维结构中聚酰胺材料的使用而具有天然亲水性质的双组分纤维。这些纤维的结构适合于为最终芯产品提供在保持所需流动特性时最优的聚酰胺材料量。