[发明专利]载液装置和制造该装置的方法

说明书

本发明涉及一种用于分析液体样品的装载液体的装置(在下文中称为载液装置)和制造该装置的方法。本发明的载液装置适合于在测量血液、尿和其它物质的组成中作为临床诊断分析的工具。

当样品是血液、尿或另一种液体时，分析一个样品的组成需要一个用于装载该液体的容器或装载装置。试管和其它的玻璃仪器都是通常的装载液体的容器。移液管用于装入固定量的样品。对于装载装置而言，由液体可渗透的纸张、有机高分子膜和其它的物质组成的试件是众所周知的。在这样的装载装置的情形下，通过移液管吸入一定量的待测液体，让这些液体穿过试件并装载于装置中。

但是，用试管或其它的玻璃仪器装入待测液体的方法，在收集微量的待测液体时会产生一些困难，并妨碍精确性。分析可以穿过试件的液体需要使用移液管，这不仅增加了操作的复杂性，而且阻碍了试图使操作程序自动化所使用的机器的小型化。

因此，就待测液体的分析而言，本发明的目的是提出一种简单的载液装置，这种装置使得装入液体，甚至装入微量的液体比较容易，并为分析提供足够定量的精度。

为了达到上述的目的，本发明所涉及的载液装置中装有由有机大分子组成的材料。这种材料的表面由不同的区域组成，这些区域关于液体具有互不相同的接触角。第一区域对于任何附着于该区域(第一区域)的液体的表面形成相对较小的接触角α；第二区域，紧靠第一区域，对于附着于该区域(第二区域)的与上述相同的液体的表面形成相对较大的接触角β。

制造为了分析液样而使液体能够被装入到其中的载液装置的适宜的方法包含下列主要的工艺特点：

(a)制备有机大分子材料的步骤。

(b)将给定型式的掩蔽层(mask)安置于材料表面的某一位置，该掩蔽层与材料表面形成紧密接触或相互分开。

(c)用紫外线穿过掩蔽层照射材料表面的步骤。

载液装置中的液体，除了需要分析的液体样品外，还包括溶解将与待测样品反应的试剂的液体。

图1表示实施例1的载液装置，其中有水附着在表面上。图1(a)是俯视图，图1(b)是正视图。

图2是实施例2的载液装置的截面图，其中有水附着在表面上。

本发明中的载液装置的材料的表面由不同的区域组成，这些区域对于液体具有各自不同的接触角，且这些区域相互紧靠。由于接触角的不同，如果液体的量很少，该液体将会附着于第一区域，第一区域有较小的接触角(使液体易于润湿第一区域)，而不会附着于第二区域，第二区域有较大的接触角(使液体难于润湿第二区域)。

例如，如果第一区域(具有较小的接触角)的面积在较高的精度下被确定，且周围环绕着第二区域(具有较大的接触角)，那么附着于第一区域的表面上的液体的量可以在很高的精度下被确定，此液体的量与第一区域的面积和由液体与第一区域形成的接触角有关，而与所提供的液体的量无关。这就使得所附着的液体能够通过使用已知量的试剂而进行定量分析。试剂也可以预先应用于具有较小接触角的区域。

如果所使用的材料是两张相对放置的透明薄片，和如果两张薄片间的距离已由插入两薄片间的垫片固定好，那么第一区域作为基面，液体以圆柱形状装载于两张薄片材料之间的空间。在这种情形下，仅在薄片材料的一张薄片的表面可以提供具有不同接触角的不同区域，试剂可以施用于另一张薄片的表面。这使得液体附着前使用试剂，而不改变第一区域的接触角。而且，因为待测液体装载在两张薄片材料之间，待测液体的泄漏是不容易的，工作人员可以避免任何来自待测液体的感染。这种安排也可以防止分析设备的污染。

如上面所解释，附着在本发明的材料表面上的液体的量不仅取决于材料的表面积，还取决于接触角。在本发明的载液装置的制备过程中，控制材料的各个独立区域的接触角是很重要的。例如，如果装载的液体是水基的液体，较好的安排是，憎水区域的较大的接触角β至少为60°，在一个区域与相邻区域的接触角差值(β-α)至少为30°。在这样的参数范围内，重复实验时，所附着的液体的量的变化较小。当载液装置用紫外线照射的方法制备时，可以通过使用下面将要解释的紫外照射的条件来控制接触角。

为了在一片材料的同一表面产生具有不同接触角的不同区域，要在憎水的(或亲水的)、有机的、高分子材料的表面上制备掩蔽层，这样亲水的基团(或憎水的基团)和接枝支链通过化学作用被引入到掩蔽层的暴露部位。可以使用等离子体工艺方法，电晕放电工艺方法和其它的方法代替化学方法而使得仅仅是暴露的表面部位变得具有亲水性(或憎水性)，但是上述的紫外照射的方法是非常好的，因为它不需要任何专门的预处理或后处理，而且所用的设备简单。