(57)【要約】  試験要素支持体（１０８）が開示される。試験要素支持体（１０８）は、試料の分析検査のための試験要素（１２４）を加熱する加熱要素（１３２）を備える。加熱要素（１３２）は、基体（１４６）を備える。基体（１４６）は、少なくとも１つの基体材料（１４８）から作られる。基体（１４６）は、加熱されるように構成される少なくとも１つのアクティブ区域（１３８）と、アクティブ区域（１３８）の外側の少なくとも１つの非アクティブ区域（１４０）とを備える。アクティブ区域（１３８）と非アクティブ区域（１４０）とは、少なくとも１つの熱絶縁要素（１５６）によって隔てられる。熱絶縁要素（１５６）は、基体材料（１４８）より小さい熱伝導率を有する。熱絶縁要素（１５６）は、全体的または部分的に基体（１４６）に埋め込まれる。試験要素支持体（１０８）は、少なくとも１つの加熱器（１４２）をさらに備える。加熱器（１４２）は、少なくとも１つの加熱器基体（１４３）を備え、加熱器基体（１４３）は、基体（１４６）に取り付けられ、加熱器基体（１４３）は、基体（１４６）の後面（１３６）に取り付けられる。後面（１３６）は、試験要素（１２４）に接触する基体（１４６）の前面（１３４）に対向する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験要素支持体（１０８）であって、前記試験要素支持体（１０８）が、試料の分析検査のための試験要素（１２４）を加熱する少なくとも１つの加熱要素（１３２）を備え、前記加熱要素（１３２）が、基体（１４６）を有し、前記基体（１４６）が、少なくとも１つの基体材料（１４８）から作られ、前記基体（１４６）が、加熱されるように構成される少なくとも１つのアクティブ区域（１３８）と、前記アクティブ区域（１３８）の外側の少なくとも１つの非アクティブ区域（１４０）とを備え、前記アクティブ区域（１３８）と前記非アクティブ区域（１４０）とが、少なくとも１つの熱絶縁要素（１５６）によって隔てられ、前記熱絶縁要素（１５６）が、前記基体材料（１４８）より小さい熱伝導率を有し、前記熱絶縁要素（１５６）が、全体的または部分的に前記基体（１４６）に埋め込まれ、前記試験要素支持体（１０８）が、少なくとも１つの加熱器（１４２）をさらに備え、前記加熱器（１４２）が、少なくとも１つの加熱器基体（１４３）を備え、前記加熱器基体（１４３）が、前記基体（１４６）に取り付けられ、前記加熱器基体（１４３）が、前記基体（１４６）の後面（１３６）に取り付けられ、前記後面（１３６）が、前記試験要素（１２４）に接触する前記基体（１４６）の前面（１３４）に対向する、試験要素支持体（１０８）。
【請求項２】
前記熱絶縁要素（１５６）が、前記基体（１４６）に少なくとも１つの穴（１６０、１６２）を備える、請求項１に記載の試験要素支持体（１０８）。
【請求項３】
前記基体（１４６）が、少なくとも１つの本質的に平坦な前面（１３４）と、少なくとも１つの本質的に平坦な後面（１３６）とを備え、前記穴（１６０、１６２）が、前記前面（１３４）から前記後面（１３６）へと延在する、請求項２に記載の試験要素支持体（１０８）。
【請求項４】
前記熱絶縁要素（１５６）が、空気、プラスチック材料、セラミック材料、複合材料からなる群から選択される少なくとも１つの材料で全体的または部分的に作られる、請求項１から３のいずれか一項に記載の試験要素支持体（１０８）。
【請求項５】
前記加熱器（１４２）が、プリント回路板として全体的または部分的に具体化される、請求項１から４のいずれか一項に記載の試験要素支持体（１０８）。
【請求項６】
前記加熱要素（１３２）の前記アクティブ区域（１３８）が、前記試験要素支持体（１０８）の一体型加熱表面（１７０）を形成する、請求項１から５のいずれか一項に記載の試験要素支持体（１０８）。
【請求項７】
前記加熱器（１４２）が、前記基体（１４６）の前記アクティブ区域（１３８）に対向する区域に位置付けられる、請求項１から６のいずれか一項に記載の試験要素支持体（１０８）。
【請求項８】
前記基体（１４３）の前記前面（１３４）に本質的に突出部がない、請求項１から７のいずれか一項に記載の試験要素支持体（１０８）。
【請求項９】
前記加熱要素（１３２）が、試験要素分析システム（１１０）の少なくとも１つの部分に前記加熱要素（１３２）をマウントするための少なくとも１つのマウント要素（１５２）をさらに備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の試験要素支持体（１０８）。
【請求項１０】
前記加熱要素（１３２）が、少なくとも１つの熱センサ素子（１４４）をさらに備える、請求項１から９のいずれか一項に記載の試験要素支持体（１０８）。
【請求項１１】
前記基体材料（１４８）が、前記熱絶縁要素（１５６）の熱伝導率の少なくとも５倍の熱伝導率を有する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の試験要素支持体（１０８）。
【請求項１２】
試料の分析検査用の試験要素分析システム（１１０）であって、前記試験要素分析システム（１１０）が、少なくとも１つの試験要素容器（１２２）を備え、前記試験要素分析システム（１１０）が、請求項１から１１のいずれか一項に記載の少なくとも１つの試験要素支持体（１０８）をさらに備え、前記試験要素支持体（１０８）が、少なくとも部分的に前記試験要素容器（１２２）に受けられる少なくとも１つの試験要素（１２４）を加熱するように配置構成される、試験要素分析システム（１１０）。
【請求項１３】
前記試験要素分析システム（１１０）が、前記試験要素（１２４）が含む少なくとも１つの試験化学品（１２８）を用いて前記試料の少なくとも１つの分析反応を検出する少なくとも１つの検出器（１２６）をさらに備える、請求項１２に記載の試験要素分析システム（１１０）。
【請求項１４】
前記試験要素分析システム（１１０）が、少なくとも１つの試験要素（１２４）をさらに備える、試験要素分析システム（１１０）に言及する請求項１２または１３に記載の試験要素分析システム（１１０）。
【請求項１５】
少なくとも１つの試験要素支持体（１０８）を製造する方法であって、
ａ）基体（１４６）を提供するステップであって、前記基体（１４６）が、少なくとも１つの基体材料（１４８）で作られている、ステップと、
ｂ）前記基体（１４６）の中に少なくとも１つのアクティブ区域（１３８）を提供するステップであって、前記アクティブ区域（１３８）が、加熱されるように構成される、ステップと、
ｃ）前記基体（１４６）の中に少なくとも１つの非アクティブ区域（１４０）を提供するステップであって、前記非アクティブ区域（１４０）が、前記アクティブ区域（１３８）の外側に位置付けられる、ステップと、
ｄ）前記非アクティブ区域（１４０）と前記アクティブ区域（１３８）とを隔てる少なくとも１つの熱絶縁要素（１５６）を提供するステップであって、前記熱絶縁要素（１５６）が、前記基体材料（１４８）より小さい熱伝導率を有し、前記熱絶縁要素（１５６）が、全体的または部分的に前記基体（１４６）に埋め込まれる、ステップと、
ｅ）少なくとも１つの加熱器基体（１４３）を有する少なくとも１つの加熱器（１４２）を提供するステップと、
ｆ）前記基体（１４６）の後面（１３６）に前記加熱器基体（１４３）を取り付けるステップであって、前記後面（１３６）が、前記試験要素（１２４）に接触する前記基体（１４６）の前面（１３４）に対向する、ステップとを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料の分析検査用の試験要素支持体および試験要素分析システムに関する。本発明は、さらに、少なくとも１つの試験要素支持体を製造する方法に関し、試験要素支持体は、試料の分析検査のために試験要素を加熱するように構成される少なくとも１つの加熱器および少なくとも１つの加熱要素を備える。本発明による装置および方法は、主に、体液試料などの試料中の少なくとも１つの分析物を定性的もしくは定量的に検出する分野で、かつ／または試料の少なくとも１つのパラメータを決定するために、使用することができる。他の適用分野でも実現可能である。
【背景技術】
【０００２】
医療技術および診断の分野では、試料、具体的には体液などの流体試料の中の１つもしくは複数の分析物の存在および／もしくは濃度を決定する、かつ／または試料の少なくとも１つのパラメータを決定する、多数の装置および方法が知られている。本発明の範囲を限定するものではないが、下記では、凝固パラメータの決定について、または血液試料中の分析物の濃度、たとえばグルコース濃度の決定について、主に言及される。一例として、すべてＲｏｃｈｅ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ  ＧｍｂＨ、Ｇｅｒｍａｎｙによる、ＣｏａｇｕＣｈｅｋ（登録商標）ＸＳ、ＣｏａｇｕＣｈｅｋ（登録商標）ＸＳ  Ｐｒｏ、ＣｏａｇｕＣｈｅｋ（登録商標）Ｐｒｏ  ＩＩ、もしくはＣｏａｇｕＣｈｅｋ（登録商標）ＩＮＲａｎｇｅのシステム、Ｒｅｆｌｏｔｒｏｎシステム、またはｃｏｂａｓ  ｈ  ２３２システムなどの、市販の装置およびシステムについて言及される場合がある。しかし、他のタイプの試料、または他のタイプの分析物もしくはパラメータが同様に使用されてもよいことに留意されたい。
【０００３】
速く簡便な測定を実施するために、いくつかのタイプの試験要素が知られており、試験要素は、主に、検出反応を起こして分析物を検出するかまたはパラメータを決定するように構成される１つまたは複数の試験化学品の使用、すなわち１つもしくは複数の化学物質、１つもしくは複数の化学化合物、または１つもしくは複数の化学混合物の使用に基づいている。試験化学品は、しばしば試験物質、試験試薬、試験化学成分、または検出器物質とも称される。本発明の中でも使用することができる、潜在的な試験化学品、およびこのような試験化学品を含む試験要素の詳細については、Ｊ．Ｈｏｅｎｅｓら、Ｔｈｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｂｅｈｉｎｄ  Ｇｌｕｃｏｓｅ  Ｍｅｔｅｒｓ：Ｔｅｓｔ  Ｓｔｒｉｐｓ、Ｄｉａｂｅｔｅｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ＆  Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ、第１０巻、補足１、２００８、Ｓ−１０〜Ｓ−２６が参照され得る。他のタイプの試験要素および／または試験物質も実現可能であり、本発明の中で使用され得る。
【０００４】
１つまたは複数の試験化学品を使用することによって検出反応が開始され得、検出反応の過程は、少なくとも１つの分析物の存在および／もしくは濃度、または決定されるパラメータに依存する。検出反応は、分析物に対して特異的であり得ることが好ましい。本発明の場合にも事実であり得るように、通常、試験化学品は、分析物が体液中に存在したときに少なくとも１つの検出反応を起こすように構成され、検出反応の長さおよび／または程度は、通常は分析物の濃度に依存する。一般に、試験化学品は、分析物の存在下で検出反応を起こすように構成され得、体液および試験化学品のうちの少なくとも１つの、少なくとも１つの検出可能特性は、検出反応によって変化する。少なくとも１つの検出可能特性は、一般に、物理的特性および化学的特性から選択され得る。潜在的な他の実施形態を限定するものではないが、下記では、少なくとも１つの電気的特性および少なくとも１つの光学的特性のうちの１つまたは複数などの１つまたは複数の物理的特性が検出反応によって変化する検出反応について、主に言及される。さらに、代替的な解決法を限定するものではないが、電気的に検出可能な少なくとも１つの化学的特性が変化する検出反応について、すなわち電気化学的試験要素について言及する。しかし、光学的試験要素などの他の試験要素も使用可能である。
【０００５】
化学分析論の技術分野では一般に知られているように、検出反応、したがって測定結果は、試験要素の温度に、具体的には試験要素および／または試料の反応ゾーンまたは測定ゾーンでの温度に強く依存する場合がある。したがって、測定の確度を向上させるために、試験要素の精密な温度制御、および／または試験要素の温度の精密な監視が望ましい。したがって、いくつかの知られている装置では、一般に、試験要素を加熱する加熱装置が提供されている。
【０００６】
しかし、そこでは、試験要素用の加熱要素のアクティブ区域にわたって高い程度の温度均一性を提供することに、技術的課題が存在する。技術的課題は、一般に、加熱要素のサイズと共に生じる。すなわち、ごく小さいアクティブ区域を有する大面積の加熱要素では、通常は、マウント部品、試験ストリップ用の押さえクランプなどを介した熱輸送経路など、多くの代替の熱経路が存在し得る。これらの構成では、均一な温度分布を実現することは一般にかなり困難である。さらに、加熱要素が大きくなるにつれて、所望の温度までシステムを加熱するために必要とされるエネルギーが多くなる。市販のバッテリの容量および耐用期間が限られているので、目標温度までシステムを加熱するために必要とされるエネルギー量は、一般に、具体的には手持ち式装置に関して課題を課す。追加的に、エネルギーの量だけでなく、加熱時間も増加する。これにより、こうした機器の使用者の待ち時間が長くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の一目的は、この種類の知られている装置および方法の上述の技術的課題に対処する試験要素支持体、試験要素分析システム、および試験要素支持体を製造する方法を提供することである。具体的には、少なくとも１つの加熱器と少なくとも１つの加熱要素とを備える試験要素支持体によって加熱される、アクティブ区域と試験要素との間の熱的接触を十分にして、アクティブ区域が確実に均一に加熱されることになる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この問題は、独立請求項に記載の特徴を有する試験要素支持体、試験要素分析システム、および試験要素支持体の製造方法によって解決される。好ましい実施形態は、単独で実現されても任意の組合せで実現されてもよく、従属請求項に列挙される。
【０００９】
下記では、「有する」、「備える」、もしくは「含む」という用語、またはそれらの任意の文法的バリエーションは、非排他的に使用される。したがって、これらの用語は、この文脈で述べられた主体に、これらの用語によって導入された特徴以外の別の特徴が存在しない状況と、１つまたは複数の別の特徴が存在する状況の両方を指すことができる。一例として、「ＡはＢを有する」、「ＡはＢを備える」、および「ＡはＢを含む」という表現は、ＡにはＢ以外の他の要素が存在しない状況（すなわちＡが、もっぱらかつ排他的にＢから構成される状況）と、Ｂ以外に、要素Ｃ、要素ＣおよびＤ、またはさらなる別の要素など、１つまたは複数の別の要素が主体Ａに存在する状況の両方を指すことができる。
【００１０】
さらに、「少なくとも１つの」、「１つまたは複数の」という用語、またはある特徴もしくは要素が１回もしくは複数回存在し得ることを示す同様の表現は、通常は、各特徴または要素を導入するときに１度しか使用されないことに留意されたい。下記では、各特徴または各要素が１回または複数回存在する場合があったとしても、ほとんどの場合において、各特徴または各要素を指すとき、「少なくとも１つの」または「１つまたは複数の」という表現は繰り返されない。
【００１１】
さらに、下記では、「好ましくは」、「より好ましくは」、「詳細には」、「より詳細には」、「具体的には」、「より具体的には」という用語、または同様の用語は、代替の可能性を限定することなしに、任意選択の特徴と共に使用される。したがって、これらの用語によって導入される特徴は、任意選択の特徴であり、いかなる形でも特許請求の範囲に記載の範囲を限定することを意図するものではない。当業者には認識されるように、本発明は、代替の特徴を使用することによって実施されてもよい。同様に、「本発明の一実施形態では」によって、または同様の表現によって導入される特徴は、本発明の代替の実施形態に関するいかなる限定もせずに、本発明の範囲に関するいかなる限定もせずに、またこのように導入された特徴を本発明の他の任意選択の特徴または非任意選択の特徴と組み合わせる可能性に関するいかなる限定もせずに、任意選択の特徴であることを意図するものである。
【００１２】
本発明の第１の態様では、試験要素支持体が開示される。試験要素支持体は、試験要素を加熱する少なくとも１つの加熱要素を備え、試験要素は、試料の分析検査用に構成される。加熱要素は基体を備え、基体は、全体的または部分的に、少なくとも１つの基体材料で作られる。基体は、加熱されるように構成される少なくとも１つのアクティブ区域と、アクティブ区域の外側の少なくとも１つの非アクティブ区域とを備える。アクティブ区域と非アクティブ区域は、少なくとも１つの熱絶縁要素によって隔てられる。熱絶縁要素は、基体材料よりも小さい熱伝導率を有する。熱絶縁要素は、全体的または部分的に基体に埋め込まれる。さらに、試験要素支持体は、少なくとも１つの加熱器を備える。加熱器は、少なくとも１つの加熱器基体を備える。加熱器基体は、基体に取り付けられる。加熱器基体は、試験要素に接触する基体の前面に対向する、基体の後面に取り付けられる。
【００１３】
さらに、本明細書では、「試験要素支持体」という用語は、試験要素を載せるかまたは支えるように構成される任意の要素を指す。試験要素支持体は、具体的には、試験要素のための支持表面として機能する少なくとも１つの表面を備えることができる。具体的には、基体の前面が、試験要素のための支持表面を形成し得る。したがって、試験要素は、支持表面を介して試験要素支持体と直接接触した状態であり得る。試験要素支持体は、試験要素に機械的支持を提供することができる。このように、試験要素支持体は、所望の位置に試験要素を保持するように構成され得る。さらに、試験要素支持体は、試験要素が少なくとも１つの方向に動くのを防止するように構成され得る。試験要素支持体は、以下でさらにより詳細に概説されるように、試験要素分析システムの一部であり得る。試験要素分析システムは、試験要素が試験要素支持体の上に位置付けられたとき、試験要素が含む少なくとも１つの試験化学品を用いて試料の少なくとも１つの分析反応を検出するように構成され得る。以下でさらに概説されるように、試験要素は、例示的には試験ストリップでもよく、試験要素支持体は、「試験ストリップ支持体」とも称されることがある。
【００１４】
試験要素支持体は、具体的には、平坦な試験要素支持体でもよい。「平坦な試験要素支持体」という用語は、一般に、少なくとも１つの平坦な表面を備える任意の試験要素支持体を指すことができる。平坦な表面は、具体的には、試験要素を支えるように構成される試験要素支持体の支持表面に対応し得る。平坦な表面についてのさらなる詳細が、以下により詳細に提供される。
【００１５】
上に概説したように、試験要素支持体は、少なくとも１つの加熱要素を備える。本明細書において使用される「加熱要素」という用語は、別の要素または別の装置にある量の熱を提供するように構成される、任意の要素、装置、または装置の組合せを指す。以下により詳細に概説されるように、加熱要素は、具体的には、抵抗加熱器などの少なくとも１つの電気加熱器を有する電気加熱要素でもよい。試験要素を加熱する加熱要素として使用されるために、加熱要素は、具体的には、試験要素に直接的または間接的に接触するように構成される、少なくとも１つの加熱器表面を備えることができる。試験要素は、具体的には試験ストリップでもよく、したがって、加熱表面は、具体的には平坦な加熱表面でもよい。
【００１６】
「試験要素」という用語は、一般に、試料中の分析物を検出するかまたは試料のパラメータを決定することができる任意の装置を指すことができる。試験要素は、具体的には、ストリップ形状の試験要素でもよい。本明細書において使用される「ストリップ形状」という用語は、細長い形状および厚みを有する要素を指し、横方向寸法での要素の長さは、少なくとも２倍だけ、好ましくは少なくとも５倍だけ、より好ましくは少なくとも１０倍だけ、最も好ましくは少なくとも２０倍だけ、またはさらには少なくとも３０倍だけなど、要素の厚みを上回る。したがって、試験要素は、試験ストリップとも称されることがある。
【００１７】
さらに、本明細書では、「試料」という用語は、分析、試験、または調査のために取られた任意の材料または材料の組合せを指すことができる。試料は、これは、より大きい量と同様であることを意図された、何かの限られた分量でもよく、より大きい量を代表することができる。しかし、試料はまた、標本全体を含んでもよい。試料は、固体試料でも、液体試料でも、気体試料でもよく、これらの組合せでもよい。具体的には、試料は、流体試料、すなわち全体的または部分的に液体状態および／または気体状態である試料でもよい。試料の分量は、その体積、質量、またはサイズによって記述可能であり得る。しかし、他の寸法も実現可能である。試料は、ただ１つの材料、またはただ１つの化合物を含んでもよい。別法として、試料は、いくつかの材料またはいくつかの化合物を含んでもよい。
【００１８】
試験要素は、具体的には、試料中の少なくとも１つの分析物を定性的または定量的に検出するように、かつ／または試料の少なくとも１つのパラメータを決定するように構成され得る。下記で使用され、またさらに詳細に論じられるように、「分析物」という用語は、一般に、試料中に存在する可能性があり、その存在および／または濃度が、使用者、患者、または医師などの医療スタッフの関心事であり得る任意の要素、成分または化合物を指す。詳細には、分析物は、少なくとも１つの代謝産物などの、使用者または患者の代謝に参加し得る任意の化学物質または化学化合物でもよく、それを含んでもよい。少なくとも１つの分析物の検出は、具体的には、分析物に対して特異的な検出でもよい。「パラメータ」という用語は、一般に、分析試験において得ることができる測定値、または分析試験によって得ることができる測定値などの、任意の値を指すことができる。例示的には、パラメータは、上述のように、試料の特性、および／または少なくとも１つの分析物の特性に対応し得る。具体的には、パラメータは、血液試料の凝固時間などの凝固パラメータでもよい。本明細書でさらに用いる「凝固パラメータ」という用語のさらなる詳細については、米国特許出願公開第２００６／００３５２９８号が参照され得る。
【００１９】
試料は、具体的には、体内流体とも称される少なくとも１つの体液でもよく、それを含んでもよい。本明細書において使用される「体液」という用語は、通常は使用者もしくは患者の身体もしくは身体組織の中に存在し、かつ／または使用者もしくは患者の身体によって生成され得る流体を指すことができる。身体組織の一例として、間質組織が挙げられ得る。したがって、体液は、一例として、血液および間質流体からなる群から選択され得る。しかし、追加的に、または別法として、唾液、涙液、尿、または他の体液などの、１つまたは複数の他のタイプの体液が使用されてもよい。
【００２０】
「分析検査」という用語は、一般に、少なくとも１つの分析物の存在および／もしくは分量および／もしくは濃度を決定するプロセス、または試料の特性に特有である試料のパラメータ、たとえば血液試料の凝固特性に特有な凝固パラメータを決定するプロセスを指すことができる。検出は、定性的検出であるかもしくは定性的検出を含んで、少なくとも１つの分析物の存在もしくは少なくとも１つの分析物の不在を単に決定してもよく、かつ／または定量的検出であるかもしくは定量的検出を含んで、少なくとも１つの分析物の分量および／もしくは濃度を決定してもよい。検出の結果、検出結果を特徴付ける、少なくとも１つの測定信号などの少なくとも１つの信号が生成され得る。少なくとも１つの測定信号は、具体的には、少なくとも１つの電圧および／または少なくとも１つの電流などの、少なくとも１つの電子信号でもよく、それを含んでもよい。少なくとも１つの信号は、少なくとも１つのアナログ信号でも、それを含んでもよく、かつ／または少なくとも１つのデジタル信号でも、それを含んでもよい。
【００２１】
本明細書において使用される「基体」という用語は、一般に、加熱要素にその形状および安定性を与える基本要素を指す。基体は、以下により詳細に概説されるように、１つまたは複数の別の要素を保持することができるキャリアプレートまたは基部プレートでもよく、それを備えてもよい。基体は、一体型で作られてもよく、複数の構成要素を備えてもよい。以下により詳細に概説されるように、基体は、具体的には、プレートもしくは円盤の形状を有してもよく、かつ／または１つもしくは複数の平面を有してもよい。しかし、他の形状も実現可能である。
【００２２】
さらに、本明細書では、「基体材料」という用語は、一般に、基体が全体的または部分的に構成される、材料、材料の混合物、または複数の材料を指す。以下により詳細に概説されるように、基体材料は、具体的には、少なくとも１つの剛性の材料でもよく、それを含んでもよい。具体的には、基体材料は、純金属または金属合金を含めた金属、プラスチック材料、セラミック材料、または積層材料などの材料組成物のうちの少なくとも１つでもよく、それを含んでもよい。しかし、他のオプションも実現可能である。
【００２３】
さらに、本明細書では、「アクティブ区域」という用語は、一般に、試験要素に接触し、試験要素に熱を伝達するように意図された区域を指す。アクティブ区域の温度は制御され得る。したがって、アクティブ区域は、その温度が所定かまたは決定可能な少なくとも１つの別個の温度値に調節され得、アクティブ区域の全体または一部に接触する試験要素へと伝達され得る、現実または仮想の領域、体積、または表面積であり得る。
【００２４】
したがって、「非アクティブ区域」という用語は、一般に、アクティブ区域の外側の区域を指す。したがって、やはり非アクティブ区域も、基体の現実区域または仮想区域であり得る。本明細書において使用される「仮想区域」という用語は、一般に、加熱されるかまたは加熱されないという、その機能によって定義される区域を指す。加熱される、または加熱されないというこの機能および構成とは別に、アクティブ区域は、非アクティブ区域から構造的に必ず区別されなければならない。
【００２５】
アクティブ区域および非アクティブ区域は、具体的には、試験要素の方に向く加熱表面などの、加熱要素の表面の区域でもよく、それを含んでもよい。加熱表面は、具体的には、平坦な加熱表面として、全体的または部分的に設計され得る。他の実施形態もやはり実現可能である。したがって、アクティブ区域および非アクティブ区域はまた、基体の部分体積であってもよい。後者の場合、アクティブ区域は、試験要素の方に向く少なくとも１つのアクティブな表面区域を備えることができ、非アクティブ区域も、任意選択で、少なくとも１つの非アクティブな表面区域を備えることができる。アクティブ区域および非アクティブ区域は、加熱要素と同一平面上に、具体的には試験要素支持体と同一平面上に位置付けられ得る。上に概説したように、アクティブ区域は、加熱されるように構成される。したがって、アクティブ区域は、試験要素に機械的支持を提供するだけではなく、試験要素に熱を伝達するように構成され得る。非アクティブ区域は、試験要素に追加の機械的支持を提供することができ、したがって試験要素用の支持区域を拡大することができる。
【００２６】
さらに、本明細書では、「隔てられる」という用語は、隔てられている２つの要素が、別個であり、２つの要素の間に隔離要素を有して互いから離して位置付けられていることを指す。したがって、熱絶縁要素は、少なくとも１つのアクティブ区域と少なくとも１つの非アクティブ区域の間に位置付けられる。複数のアクティブ区域および／または複数の非アクティブ区域が提供される場合、少なくとも１つの熱絶縁要素が、少なくとも１つのアクティブ区域と少なくとも１つの非アクティブ区域の間に位置付けられる。一例として、ちょうど１つの非アクティブ区域によって全体的または部分的に囲まれたちょうど１つのアクティブ区域が提供され、少なくとも１つの熱絶縁要素が、アクティブ区域と非アクティブ区域の間の少なくとも１つの仮想境界に位置付けられてもよい。別法として、少なくとも２つのアクティブ区域の間に少なくとも１つの非アクティブ区域が介挿され、非アクティブ区域と２つのアクティブ区域の間に熱絶縁要素が備えられてもよい。さらに、別法として、少なくとも２つの非アクティブ区域の間に少なくとも１つのアクティブ区域が介挿され、アクティブ区域と２つの非アクティブ区域の間に熱絶縁要素が備えられてもよい。別の例示的な実施形態が下記で与えられる。
【００２７】
さらに、本明細書では、「熱絶縁要素」という用語は、２つの要素が熱的または物理的に互いに直接接触している状況など、２つの要素の間に熱絶縁要素が与えられていない状況と比較して、熱絶縁要素によって隔てられた２つの要素の間の熱の流れを妨げるのに適している、任意の要素を指す。したがって、一例として、アクティブ区域が非アクティブ区域より高い温度まで加熱され、これらの区域の間に熱絶縁要素が提供される場合、各区域が熱的または物理的に互いに直接接触した状態など、これらの区域の間に熱絶縁要素が提供されない状況と比較して、２つの区域の温度が同じになる状態などの、２つの区域の間の熱平衡に到達するのは、より遅い時点になる。
【００２８】
さらに、本明細書では、「熱伝導率」という用語は、材料の、熱を伝導する能力を指す。熱伝導率は、異方性でもよく、好ましくは等方性でもよい。熱伝導率にしばしば使用される単位は、Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。熱伝導率の逆数の値は、しばしば熱抵抗率と称される。
【００２９】
さらに、本明細書では、「埋め込まれる」という用語は、ある要素が別の要素によって全体的または部分的に囲まれるかまたは取り囲まれている状況を指す。したがって、埋め込まれた要素は、埋め込む要素と直接接触した状態でもよく、また埋め込む要素によって全体的または部分的に囲まれてもよい。これらの要素は、１つの単一の主体を形成してもよい。
【００３０】
熱絶縁要素は、一般に、任意の物理的状態を有してもよい。したがって、熱要素は、全体的または部分的に、固体材料、気体材料、または液体材料のうちの１つまたは複数で作られてもよい。したがって、一例として、熱絶縁要素はまた、基体に空隙を備えてもよく、空隙も、空気などの気体または真空で全体的または部分的に充填されてもよい。しかし、熱絶縁要素は、具体的には、少なくとも１つの穴を基体に備えてもよく、穴は、具体的には、空気などの１つまたは複数の気体で充填されてもよい。好ましくは、穴は、丸い穴、多角形の穴、スロット、細長い穴からなる群から選択され得る。したがって、一例として、熱絶縁要素は、具体的には、丸い穴、および／または細長いスロットを基体に備えることができる。したがって、アクティブ区域と非アクティブ区域は、具体的には基体の１つまたは複数の穴によって隔てられてもよい。熱絶縁要素は、具体的には、少なくとも２つの穴、好ましくは少なくとも３つの穴を備えてもよく、穴は、具体的には、一列に並んで位置付けられ得る。基体の断面積が、絶縁要素によって、具体的には穴によって減じられ得る。具体的には、基体の断面積は、少なくとも１５％だけ、好ましくは少なくとも２５％だけ、より好ましくは少なくとも３５％だけ、より好ましくは少なくとも５０％だけ、より好ましくは少なくとも６５％だけ、より好ましくは少なくとも７５％だけ、より好ましくは少なくとも８５％だけ、より好ましくは少なくとも９０％だけ、また最も好ましくは少なくとも９５％だけ減じられ得る。さらに、断面積は、絶縁要素によって１００％減じられてもよい。これにより、絶縁材料が、例示的には基体の断面に沿って全体的に延在する穴の中に配置され得る。したがって、一例として、アクティブ区域の境界を通る基体の断面が取られてもよい。境界に沿って、１つまたは複数の熱絶縁要素が位置付けられ得、１つまたは複数の熱絶縁要素は、空気または別の熱絶縁材料で充填され得る１つまたは複数の穴を備えることができる。断面は、１つまたは複数の穴を通って取られ、穴を有する基体の断面積は、穴のない理論的状況と比較される。与えられた例示的な値を含め、上述の穴による断面積の減少は、この状況に当てはまり得る。穴は、具体的には、丸みの付いた縁部を備えることができる。したがって、挿入中の試験要素の傾きが避けられ得る。
【００３１】
基体は、試験要素の方に向く前面などの、少なくとも１つの本質的に平坦な前面と、少なくとも１つの本質的に平坦な後面とを備えることができ、空隙は、前面から後面へと延在してもよい。したがって、空隙は、具体的には、前面から後面へと延在する貫通穴でも、それを備えてもよく、穴は、上に列挙した形状のうちの１つを有することができる。
【００３２】
絶縁要素は、空気、プラスチック材料、セラミック材料、発泡材料などの複合材料からなる群から選択される少なくとも１つの材料で全体的または部分的に作られてもよい。しかし、他の材料も実現可能であることに留意されたい。以下により詳細に概説されるように、熱絶縁要素は、たとえば単に基体を通る貫通穴を生成し、貫通穴が空気で充填されることによって作られ得るので、空気の使用により、熱絶縁要素の生産が特に簡易化される。
【００３３】
アクティブ区域は、具体的には、仮想境界または非仮想境界によって全体的または部分的に囲まれてもよい。少なくとも１つの熱絶縁要素は、具体的には境界上に位置付けられ得る。複数の熱絶縁要素が提供される場合、熱絶縁要素は、具体的には、境界上で一列に並んで位置付けられ得る。境界は、円、長方形、多角形または楕円などの閉じた境界でもよく、直線的な境界、曲がった境界、または湾曲した境界などの開いた境界でもよい。境界が閉じた境界である場合、少なくとも１つの熱絶縁要素は、境界の一方の側、または境界の複数の側に提供され得る。
【００３４】
上に概説したように、試験要素支持体は、少なくとも１つの加熱器をさらに備える。加熱器は、具体的には、基体または基体材料と接触した状態でもよい。具体的には、以下により詳細に概説されるように、加熱器は、後面に位置付けられ得る。本明細書において使用される「加熱器」という用語は、たとえば熱以外の１つまたは複数のタイプのエネルギーを熱に変換することによって熱を生成するように設計または構成される任意の要素を指す。具体的には、加熱器は、電気エネルギーを熱エネルギーに変換するように構成された要素でもよく、変換は、全体的な変換でも部分的な変換でもよい。したがって、加熱器は、具体的には、少なくとも１つの熱抵抗器、すなわち要素に電流が流れた場合に熱を生成するように構成される電気抵抗率を有する電気的要素でもよく、それを備えてもよい。
【００３５】
加熱器は、少なくとも１つの加熱器基体を備え、加熱器基体は、加熱要素の基体に取り付けられる。加熱器基体は、基体の後面に取り付けられ得、後面は、試験要素に接触する基体の前面に対向する。加熱器基体は、具体的には、フレキシブル回路板、回路板からなる群から選択される少なくとも１つの材料を備えることができる。
【００３６】
さらに、加熱器は、試験要素に対向する区域に位置付けられ得る。具体的には、加熱器は、基体のアクティブ区域に対向する区域に位置付けられ得る。これに関し、アクティブ区域は、試験要素と接触した状態、具体的には直接接触した状態であり得る。したがって、加熱器は、基体のアクティブゾーンを選択的に加熱するように構成され得る。
【００３７】
さらに、加熱器は、独立した加熱器基体なしで、加熱要素の基体に直接付けられるように構成されてもよい。例示的には、加熱構造体が、加熱器基体に直接プリントされるように構成されてもよい。加熱器は、具体的には、加熱器に電気的に接触する少なくとも１つの電気コネクタを備えてもよい。
【００３８】
加熱器は、具体的には、全体的または部分的に、プリント回路板として、好ましくはフレキシブルプリント回路板として具体化されてもよい。剛性のプリント回路板もやはり実現可能である。一例として、熱抵抗器がフレキシブルプリント回路板に位置付けられ得、フレキシブルプリント回路板は、基体の後面に、具体的には試験要素に接触するアクティブ区域に対向する区域に位置付けられ得る。
【００３９】
加熱要素、具体的には加熱器は、少なくとも１つの熱センサ素子を備えてもよい。本明細書において使用される「熱センサ素子」という用語は、一般に、温度を示す少なくとも１つの信号を提供するように構成される任意の要素を指す。熱センサ素子は、具体的には、全体的または部分的に加熱器に一体化されてもよい。しかし、追加的に、または別法として、熱センサ素子はまた、加熱要素の異なる部分に位置付けられてもよい。熱センサ素子は、一例として、加熱器も備えることができるフレキシブルプリント回路板などのプリント回路板に一体化されてもよい。上に概説したように、プリント回路板は、具体的には、基体の後面などで基体に取り付けられ得る。
【００４０】
基体および／または加熱器基体は、具体的には、本質的に平坦であり得る。したがって、一例として、基体および／または加熱器基体は、許容差が２０°未満、好ましくは１０°未満、より好ましくは５°未満であるなど、実質的に平行である２つの対向する表面を有する、円盤の形状を有してもよい。これらの平行な表面は、具体的には、全体的または部分的に平坦でもよく、また、溝または他の構造的要素が、これらの表面に提供されてもよい。これらの表面は、基体の、上述の前面および後面を形成することができる。基体の厚みは、前面および／または後面の平面での基体の通常の横方向の長さ、たとえば前面および／または後面の直径または相当直径よりも小さくてもよい。したがって、前面および／または後面に垂直な方向における基体の厚みは、一例として、前面および／または後面の相当直径のせいぜい２分の１、より好ましくはせいぜい５分の１、せいぜい１０分の１、またはせいぜい２０分の１でもよい。
【００４１】
具体的には、加熱要素の基体の前面は、本質的に平坦な表面を備えてもよい。「平坦な表面」という用語は、具体的には、少なくとも大半の部分において突出部および／または溝などの凹凸がない、一様な表面、または平らな表面を指すことができる。具体的には、表面の少なくとも９０％、好ましくは表面の少なくとも９５％、より好ましくは表面の少なくとも９９％において凹凸がなくてもよい。具体的には、基体の前面は、本質的に突出部がなくてもよい。「突出部」という用語は、表面から出ている要素を指すことができる。具体的には、前面の少なくとも９０％、好ましくは前面の少なくとも９５％、またより好ましくは前面の少なくとも９９％において突出部がなくてもよい。したがって、前面は、平滑な表面とも称されることがある。平坦な表面は、試験要素のための支持表面を形成することができる。したがって、平坦な表面は、試験要素を支えるように構成され得る。試験要素は、具体的には、加熱基体の前面に置かれるように構成される少なくとも１つの平坦な試験要素表面を有してもよい。試験要素、具体的には平坦な試験要素表面は、基体の平坦な表面に、具体的には加熱基体の前面の前面表面に直接接触した状態でもよい。試験要素表面と加熱基体の前面表面とは、許容差が２０°未満、好ましくは１０°未満、より好ましくは５°未満であるなど、互いに対して実質的に平行に配置構成され得る。
【００４２】
加熱要素の基体の前表面と試験要素表面の向きが平行であるので、以下により詳細にさらに記述する試験要素容器内での挿入中、試験要素の傾きが防止されるかまたは少なくともかなりの程度まで緩和され得る。したがって、スムーズな挿入が実現可能であり得、試験要素の損傷が避けられ得る。したがって、信頼性の高い測定を受けることが確実にされ得る。
【００４３】
さらに、加熱器基体は、本質的に平坦な加熱器基体表面を備えてもよい。平坦な加熱器基体表面は、基体の平坦な表面に、具体的には加熱基体の後面の後面表面に直接接触した状態でもよい。加熱器基体表面と加熱基体の後面表面とは、許容差が２０°未満、好ましくは１０°未満、より好ましくは５°未満であるなど、互いに対して実質的に平行に配置構成され得る。これにより、加熱器から加熱要素を越えて試験要素へと至る、効率的な熱伝達がもたらされ得る。
【００４４】
試験要素支持体は、具体的には、試験要素が基体の前面に載るように構成され得る。したがって、試験要素と加熱器とは、基体の、対向する箇所に位置付けられ得る。加熱器と試験要素とが加熱要素の基体の対向する面に配置構成されるので、平坦な表面が基体の前面に提供され得る。したがって、前面にはエッジおよび／または突出部がない場合がある。試験要素は、前面表面に、具体的には加熱要素のアクティブ区域に平坦に載ることができ、効率的な熱伝達が確実にされ得る。さらに、熱伝達が試験要素の下から実現され得るので、加熱要素および／または加熱器は、試験要素の上に載るのではなく、支持要素として機能する。したがって、加熱要素および／または加熱器が試験要素の上に配置構成される構造とは対照的に、構成要素の重量による試験要素への荷重、およびそれによる試験要素の潜在的な変形が避けられ得る。
【００４５】
少なくとも１つの熱絶縁要素は、具体的には、基体の少なくとも１つの表面、具体的には基体の前面および／または後面と、本質的に面一でもよい。
【００４６】
基体は、具体的には、プラスチック材料、金属、またはセラミック材料のうちの１つまたは複数で全体的または部分的に作られてもよい。上に概説したように、他の材料でも実現可能である。
【００４７】
加熱要素は、試験要素分析システムの少なくとも１つの部分に加熱要素をマウントするための、少なくとも１つのマウント要素をさらに備えてもよい。具体的には、少なくとも１つのマウント要素は、少なくとも１つのマウント穴でもよく、それを備えてもよい。少なくとも１つのマウント要素は、具体的には、基体の非アクティブ区域内に全体的または部分的に位置付けられ得る。一例として、１つかまたは２つ以上のマウント要素が提供されてもよい。具体的には、少なくとも２つ、好ましくは少なくとも４つのマウント要素が提供されてもよい。基体は、具体的には、本質的に長方形の形状を有する平坦な基体でもよく、少なくとも２つ、好ましくは少なくとも４つの突出部または耳が、長方形の形状から突出し、マウント要素は、全体的または部分的に、突出部または耳の中に位置付けられる。
【００４８】
加熱要素は、少なくとも１つの電気コネクタに加熱要素を電気的に接続する少なくとも１つのコネクタ領域をさらに備えてもよい。コネクタ領域は、具体的には、非アクティブ区域に位置付けられ得る。
【００４９】
上に概説したように、加熱要素は、具体的には、少なくとも１つの熱センサ素子を備えてもよい。熱センサ素子は、一例として、全体的もしくは部分的に加熱器の一部でもよく、かつ／または加熱要素の異なる部分に全体的もしくは部分的に一体化されてもよい。熱センサ素子は、具体的には、温度を測定するように構成される少なくとも１つの熱抵抗器、および／または少なくとも１つの他のタイプの電熱センサ素子を備えてもよい。加熱要素は、具体的には、少なくとも２つの熱センサ素子を備えてもよく、一例として、熱センサ素子のうちの少なくとも１つは、アクティブ区域の中に位置付けられてもよく、かつ／またはアクティブ区域の中の温度を測定するように構成されてもよく、熱センサ素子のうちの別の少なくとも１つの熱センサ素子は、非アクティブ区域の中に位置付けられてもよく、かつ／または非アクティブ区域の中の温度を測定するように構成されてもよい。
【００５０】
加熱要素のアクティブ区域は、試験要素支持体の一体型加熱表面を形成することができる。「一体型加熱表面」という用語は、別の表面と組み合わせられるかもしくはそれに埋め込まれる、またはその他の表面と共に１つのユニットを形成する、任意の加熱表面を指すことができる。具体的には、一体型加熱表面は、試験要素支持体の支持表面に埋め込まれてもよく、支持表面の一部であってもよい。支持表面は、前面表面などの、加熱要素の基体の少なくとも１つの表面を含んでもよい。熱絶縁要素は、試験要素支持体の加熱表面と本質的に面一でもよい。したがって、一体型加熱表面は、試験要素の機械的支持を提供することができ、同時に、試験ストリップの定められた加熱を可能にすることができる。加熱は、具体的には、加熱要素のアクティブ区域内でのみ行うことができ、非アクティブ区域内では緩和され得る。試験要素支持体は、同一平面上に位置付けられるアクティブ区域および非アクティブ区域を有してもよい。したがって、支持表面での試験要素のスムーズな挿入および正確な位置決めが実現可能になり得る。さらに、熱絶縁要素は、支持表面に対応し得る一体型加熱表面に埋め込まれてもよい。このように、効率的な熱絶縁が確実になり得る。
【００５１】
本発明の別の態様では、試料の分析検査用の試験要素分析システムが開示される。本明細書において使用される「システム」という用語は、一般に、全体または主体を形成する、相互作用する構成要素またはパーツの任意のセットを指す。具体的には、構成要素は、少なくとも１つの共通の機能を果たすために、互いに相互作用し得る。各構成要素は、個別に取り扱われてもよく、または互いに連結されるかもしくは接続可能であってもよい。したがって、一般に、「試験要素分析システム」という用語は、一般に、少なくとも１つの試験要素を使用することによって少なくとも１つの分析を実施するように構成されるシステムを指す。「分析」という用語の潜在的な定義については、上で与えた「分析検査」という用語が参照され得る。したがって、試験要素分析システムは、一般に、少なくとも１つの分析物の存在および／もしくは分量および／もしくは濃度を決定するように構成される、かつ／または試料の特性に特有な、その試料の少なくとも１つのパラメータを決定するように構成されるシステムを指すことができる。したがって、一例として、少なくとも１つの分析物の濃度は、分析システム、さらには試験要素を使用することによって決定され得、かつ／または凝固パラメータなどのパラメータが決定され得る。
【００５２】
試験要素分析システムは、少なくとも１つの試験要素容器を備える。本明細書において使用される「試験要素容器」という用語は、一般に、分析計器または測定装置とも称される試験要素分析システムの計器の中などの、試験要素分析システムの空間を指し、空間は、試料の分析検査を実施するために、全体的または部分的に試験要素を受けることができ、また全体的または部分的に試験要素を囲むことができる。したがって、一例として、試験要素容器は、計器のハウジングの間に、少なくとも１つのスロットおよび／または空間を備えることができ、試験要素は、計器の外側から、かつ／または計器内のマガジンから、その中に挿入され得る。スロットは、一例として、試験要素の一部は試料を適用するために計器から突出し、試験要素の別の部分はたとえば測定を実施するために計器の内側に受けられるような形で、試験要素を保持するように構成されてもよい。しかし、他の実施形態も実現可能である。
【００５３】
試験要素分析システムは、上に開示した実施形態のうちの１つもしくは複数、および／または以下により詳細に開示する実施形態のうちの１つもしくは複数によるものなどの、本発明による少なくとも１つの試験要素支持体をさらに備える。試験要素支持体は、試験要素容器に受けられる少なくとも１つの試験要素を加熱するように配置構成される加熱要素を備える。したがって、試験要素分析システムは、加熱器をさらに備える。加熱器は、少なくとも部分的に試験要素容器、たとえば試験要素を挿入するためのスロットを形成してもよく、加熱要素は、少なくとも１つの前面がスロットに向いた状態で、加熱器の内側に配置構成される。一例として、加熱要素、具体的には加熱要素の前面は、試験要素容器のスロットの少なくとも１つの側壁を形成することができ、その結果、スロットに挿入される試験要素は、前面と接触する。
【００５４】
試験要素分析システムは、試験要素が含む少なくとも１つの試験化学品を用いて試料の少なくとも１つの分析反応を検出する、少なくとも１つの検出器をさらに備えてもよい。したがって、検出器は、試験要素分析システムの計器の一部であり得る。検出器は、試験化学品および／または試験要素の特性に応じて、検出反応とも称される、特異的なタイプの分析反応に適合され得る。一例として、また上で詳細に概説したように、分析反応は、具体的には、光学的測定および／または電気的測定によって検出可能であり得る。一例として、試験要素は、電気化学的試験要素および／または光学的試験要素のうちの１つまたは複数でもよい。したがって、一例として、少なくとも１つの検出器は、光学検出器および／または電気的検出器のうちの少なくとも１つでもよく、それを備えてもよい。一例として、光学検出器は、少なくとも１つの試験化学品を含む少なくとも１つの試験フィールドなどの試験化学品を照らす少なくとも１つの光源、および／あるいは少なくとも１つのフォトダイオードまたはＣＣＤ装置もしくはＣＭＯＳ装置のようなイメージングセンサなどの、試験化学品から検出器に向かって伝搬する光を検出する少なくとも１つの光学センサを備えることができる。追加的に、または別法として、検出器は、少なくとも１つの電流源および／または電圧源、ならびに電流測定装置および／または電圧測定装置のうちの少なくとも１つを備えてもよい。これらのタイプの検出器および／または測定は、当業者には一般に知られている。
【００５５】
上に概説したように、試験要素分析システムは、具体的には、少なくとも１つの計器を備えてもよく、計器は、具体的には、少なくとも１つの試験要素容器と、好ましくは少なくとも１つの検出器とを有する。試験要素分析システムは、少なくとも１つの計器に加えて、少なくとも１つの試験要素自体をさらに備えてもよい。少なくとも１つの試験要素は、具体的には、試料を用いて少なくとも１つの分析反応を起こすように構成され得る。試験要素は、具体的にはストリップ形状の試験要素、たとえば試験ストリップでもよく、試験ストリップは、少なくとも１つの試験化学品を含む少なくとも１つの試験フィールドを有する。しかし、一般に、テープおよび／または円盤の形状を有する試験要素などの、他のタイプの試験要素も使用可能であることに留意されたい。
【００５６】
試験要素容器は、具体的には、試験要素容器が受ける少なくとも１つの試験要素が、加熱要素の少なくとも１つのアクティブ区域と少なくとも１つの非アクティブ区域の両方に接触するように配置構成され得る。具体的には、試験要素分析システムは、少なくとも１つの試験フィールドに対向する試験要素の裏面は加熱要素の前面のアクティブ区域に接触し、一方、試験フィールドの外側の部分などの試験要素の少なくとも１つの他の部分は非アクティブ区域に接触するように構成され得る。本発明の実施形態では、アクティブ区域は、試験要素の試験フィールドの下の場所に加えて、またはその代わりに、反応ゾーンまたは培養ゾーンのような、試験要素の他の区域の下に位置付けられてもよい。これは、試験要素が、反応ゾーン、培養ゾーン、または検出ゾーンなどの、異なる温度値を必要とする、機能の異なる様々なゾーンを備える実施形態において有利である。このような試験要素は、例示的には、試験要素上でマルチステップの反応を起こすために使用されるように構成され得る。
【００５７】
上に概説したように、基体材料は、熱絶縁要素より大きい熱伝導率を有する。具体的には、基体材料の熱伝導率は、熱絶縁要素の熱伝導率の少なくとも５倍、より好ましくは少なくとも１０倍、さらにより好ましくは少なくとも１００倍でもよい。
【００５８】
基体材料は、少なくとも１Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率、より好ましくは少なくとも１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率を有することができる。基体材料は、例示的にはセラミック材料を含んでもよく、少なくとも２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率、より好ましくは少なくとも２５Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率を有することができる。さらに、基体材料は、例示的には鋼を含んでもよく、３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜７０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率、より好ましくは少なくとも２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率を有することができる。熱絶縁要素は、１Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満、好ましくは０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満、より好ましくは０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満、またはさらには０．０５Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満の熱伝導率を有することができる。熱絶縁要素は、例示的にはプラスチック材料を有してもよく、具体的には、１Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満、好ましくは０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満、より好ましくは０．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満、より好ましくは０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満、またはさらには０．０５Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満の熱伝導率を有することができる。さらに、熱絶縁要素は、例示的には空気を有してもよく、具体的には、０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満、好ましくは０．０５Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満、より好ましくは０．０３Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満の熱伝導率を有することができる。
【００５９】
本発明の別の態様では、少なくとも１つの試験要素支持体を製造する方法が開示され、試験要素支持体は、少なくとも１つの試験要素を加熱するように構成される加熱要素を備え、試験要素は、試料の分析検査用に構成される。方法は以下の方法ステップを含み、方法ステップは、所与の順序で実施されることが好ましい。しかし、異なる順序も一般に考えられることに留意されたい。さらに、方法ステップのうちの１つ、２つ以上、またはさらにはそのすべては、繰り返し実施されてもよい。さらに、２つかまたは３つ以上の方法ステップが、時間的に一部重なる形で、かつ／または並行して実施されてもよい。方法は、以下に与える方法ステップに加えて、１つまたは複数の追加のステップを含んでもよい。
【００６０】
方法ステップは、以下の通りである。
ａ）基体を提供するステップであって、基体が、少なくとも１つの基体材料で作られている、ステップと、
ｂ）基体の中に少なくとも１つのアクティブ区域を提供するステップであって、アクティブ区域が、加熱されるように構成される、ステップと、
ｃ）基体の中に少なくとも１つの非アクティブ区域を提供するステップであって、非アクティブ区域が、アクティブ区域の外側に位置付けられる、ステップと、
ｄ）非アクティブ区域とアクティブ区域とを隔てる少なくとも１つの熱絶縁要素を提供するステップであって、熱絶縁要素が、基体材料より小さい熱伝導率を有し、熱絶縁要素が、全体的または部分的に基体に埋め込まれる、ステップと、
ｅ）少なくとも１つの加熱器基体を有する少なくとも１つの加熱器を提供するステップと、
ｆ）基体の後面に加熱器基体を取り付けるステップであって、後面が、試験要素に接触する基体の前面に対向する、ステップ。
【００６１】
方法の詳細および定義については、上に与えた、加熱要素および試験要素分析システムについての説明が参照され得る。具体的には、方法を使用して、上に与えた実施形態、および／または以下により詳細に与える実施形態のうちの１つまたは複数によるものなどの、本発明による加熱要素を製造することができる。
【００６２】
本発明による試験要素支持体、試験要素分析システム、および方法は、知られている装置および方法に勝る多数の利点を提供する。すなわち、一例として、１つまたは複数の熱絶縁要素が、加熱要素の１つまたは複数のアクティブ区域の周りに配置されてもよい。アクティブ区域は、物理的区域ではなく仮想区域または機能的区域として定義されてもよく、この論理区域では、たとえば加熱の均一性に関する要件は、かなり厳しい場合がある。本発明のアイデアを使用することにより、加熱要素のアクティブ区域の内側に熱を集束させることによって均一性要件が満たされ得る。非アクティブ区域は、アクティブ区域より大きくてもよい。したがって、一例として、非アクティブ区域は、試験要素のアクティブ区域よりも少なくとも１．５倍、またはさらには２．５倍など、試験要素のアクティブ区域よりも少なくとも１．２倍だけ大きい、加熱要素の前面の表面区域でもよい。非アクティブ区域では、加熱の均一性に関する要件は、一般に、アクティブ区域の場合ほど厳しくない。
【００６３】
１つまたは複数の熱絶縁要素は、具体的には、これらの１つまたは複数の要素を通る熱輸送が、これらの要素の周りの基体材料と比較して著しく減じられるということによって特徴付けられ得る。これらの熱絶縁要素の非常に簡便な実施形態は、穴である場合があり、穴は、かなり容易に生成され得る。
【００６４】
これらの１つまたは複数の熱絶縁要素を用いて、加熱要素の他の領域への熱輸送が防止されるかまたは少なくとも緩和され得、均一性が調節され得る。
【００６５】
本発明による設計の別の利点は、１つまたは複数の熱絶縁要素がない状況と比較して、加熱要素全体の熱容量が減じられ得るということにある。したがって、加熱要素のウォームアップ段階において、熱エネルギーが節減され得る。したがって、熱絶縁要素が提供されていない場合と比較して、所望の最終温度に到達するまでの総時間が短縮され得る。これにより、機器のウォームアップ段階が全体的に速くなり、それによって機器がより早く「使用準備完了」状態になり得、これは、非常に迅速な測定および試験結果が必要とされる重篤疾患分野でのポイントオブケア機器において特に有利である。
【００６６】
加熱要素に１つまたは複数の熱絶縁要素を一体化する別の利点は、たとえば１つまたは複数の熱絶縁要素が前面と面一である場合、試験ストリップなどの試験要素と接触し得る前面が、平坦な表面を提供することなどによって平坦に設計され得るということであり得る。
【００６７】
上に概説したように、基体材料は、複数の材料から選ばれ得る。しかし、一般に、基体材料は、所望の特性に調節される場合がある。したがって、一例として、セラミック加熱要素でのヒートトラップの実現は、かなり費用がかかる。したがって、この可能性も依然として存在するが、基体材料として、または少なくとも基体材料の一部として、ステンレス鋼を使用することが好ましい。基体材料としてステンレス鋼を使用する別の利益は、ステンレス鋼が、たとえばセラミック材料よりも衝撃荷重に対して頑強であるということにある。
【００６８】
前面、すなわち試験ストリップなどの試験要素との接触表面が電気的にも絶縁され得ることを確実にするために、ステンレス鋼が使用される場合は特に、加熱要素の前面は、１つまたは複数の電気絶縁層、たとえば電気絶縁する樹脂、ラッカー、またはたとえばセラミックコーティングであるコーティングなどの、１つまたは複数の電気絶縁材料で被覆されてもよい。したがって、基体および／または基体材料は、一般に、樹脂、ラッカー、またはセラミックのコーティングである１つまたは複数の電気絶縁層などの、１つまたは複数の電気絶縁層で全体的または部分的に被覆され得る。しかし、他の実施形態も実現可能である。
【００６９】
本発明の所見を要約すると、以下の実施形態が好ましい。
実施形態１：試料の分析検査のための試験要素を加熱する加熱要素であって、加熱要素が、基体を有し、基体が、少なくとも１つの基体材料から作られ、基体が、加熱されるように構成される少なくとも１つのアクティブ区域と、アクティブ区域の外側の少なくとも１つの非アクティブ区域とを備え、アクティブ区域と非アクティブ区域とが、少なくとも１つの熱絶縁要素によって隔てられ、熱絶縁要素が、基体材料より小さい熱伝導率を有し、熱絶縁要素が、全体的または部分的に基体に埋め込まれる、加熱要素。
【００７０】
実施形態２：アクティブ区域および非アクティブ区域が、加熱要素の同一平面上に、具体的には試験要素支持体の同一平面上に位置付けられる、実施形態１に記載の加熱要素。
【００７１】
実施形態３：熱絶縁要素が、基体に少なくとも１つの穴を備え、好ましくは丸い穴、多角形の穴、スロット、細長い穴からなる群から選択される穴を備える、実施形態１または２に記載の加熱要素。
【００７２】
実施形態４：熱絶縁要素が、一列に並んで位置付けられる少なくとも２つの穴、好ましくは少なくとも３つの穴を備える、実施形態３に記載の加熱要素。
【００７３】
実施形態５：基体が、少なくとも１つの本質的に平坦な前面と、少なくとも１つの本質的に平坦な後面とを備え、穴が、前面から後面へと延在する、実施形態３または４に記載の加熱要素。
【００７４】
実施形態６：穴が、丸みの付いた縁部を備える、実施形態３から５のいずれか１つに記載の加熱要素。
【００７５】
実施形態７：基体の前面が、試験要素のための支持表面を形成する、実施形態６に記載の加熱要素。
【００７６】
実施形態８：基体の前面に本質的に突出部がない、実施形態１から７のいずれか１つに記載の加熱要素。
【００７７】
実施形態９：熱絶縁要素が、基体に空隙を備える、実施形態１から８のいずれか１つに記載の加熱要素。
【００７８】
実施形態１０：熱絶縁要素が、空気、プラスチック材料、セラミック材料、発泡材料などの複合材料からなる群から選択される少なくとも１つの材料で全体的または部分的に作られる、実施形態１から９のいずれか１つに記載の加熱要素。
【００７９】
実施形態１１：アクティブ区域が、全体的または部分的に仮想境界または非仮想境界によって囲まれ、少なくとも１つの熱絶縁要素が、境界に位置付けられる、実施形態１から１０のいずれか１つに記載の加熱要素。
【００８０】
実施形態１２：加熱要素が、少なくとも１つの加熱器をさらに備える、実施形態１から１１のいずれか１つに記載の加熱要素。
【００８１】
実施形態１３：加熱器が、少なくとも１つの熱抵抗器を備える、実施形態１２に記載の加熱要素。
【００８２】
実施形態１４：加熱器が、少なくとも１つの加熱器基体を備え、加熱器基体が、基体に取り付けられる、実施形態１２または１３に記載の加熱要素。
【００８３】
実施形態１５：加熱器基体が、フレキシブル回路板、回路板からなる群から選択される少なくとも１つの材料を備える、実施形態１４に記載の加熱要素。
【００８４】
実施形態１６：加熱器基体が、基体の後面に取り付けられ、後面が、試験要素に接触する基体の前面に対向する、実施形態１４または１５に記載の加熱要素。
【００８５】
実施形態１７：加熱器が、加熱器に電気的に接触する少なくとも１つの電気コネクタを備える、実施形態１２から１６のいずれか１つに記載の加熱要素。
【００８６】
実施形態１８：加熱器が、プリント回路板、好ましくはフレキシブルプリント回路板として全体的または部分的に具体化される、実施形態１２から１７のいずれか１つに記載の加熱要素。
【００８７】
実施形態１９：加熱器が、少なくとも１つの熱センサ素子を備える、実施形態１２から１８のいずれか１つに記載の加熱要素。
【００８８】
実施形態２０：基体が、本質的に平坦である、実施形態１から１９のいずれか１つに記載の加熱要素。
【００８９】
実施形態２１：少なくとも１つの熱絶縁要素が、基体の少なくとも１つの表面、具体的には基体の前面および／または後面と本質的に面一である、実施形態１から２０のいずれか１つに記載の加熱要素。
【００９０】
実施形態２２：基体が、プラスチック材料、金属、またはセラミック材料のうちの１つまたは複数で全体的または部分的に作られる、実施形態１から２１のいずれか１つに記載の加熱要素。
【００９１】
実施形態２３：加熱要素が、試験要素分析システムの少なくとも１つの部分に加熱要素をマウントするための少なくとも１つのマウント要素をさらに備える、実施形態１から２２のいずれか１つに記載の加熱要素。
【００９２】
実施形態２４：少なくとも１つのマウント要素が、少なくとも１つのマウント穴を備える、実施形態２３に記載の加熱要素。
【００９３】
実施形態２５：少なくとも１つのマウント要素が、基体の非アクティブ区域内に位置付けられる、実施形態２３または２４に記載の加熱要素。
【００９４】
実施形態２６：少なくとも２つ、好ましくは少なくとも４つのマウント要素が提供され、基体が、本質的に長方形の形状を有する平坦な基体であり、少なくとも２つ、好ましくは少なくとも４つの突出部または耳が、長方形の形状から突出し、マウント要素が、突出部または耳の中に位置付けられる、実施形態２３から２５のいずれか１つに記載の加熱要素。
【００９５】
実施形態２７：加熱要素が、少なくとも１つの電気コネクタに加熱要素を電気的に接続する少なくとも１つのコネクタ領域をさらに備える、実施形態１から２６のいずれか１つに記載の加熱要素。
【００９６】
実施形態２８：コネクタ領域が、非アクティブ区域に位置付けられる、実施形態２７に記載の加熱要素。
【００９７】
実施形態２９：加熱要素が、少なくとも１つの熱センサ素子をさらに備える、実施形態１から２８のいずれか１つに記載の加熱要素。
【００９８】
実施形態３０：加熱要素が、少なくとも２つの熱センサ素子を備え、熱センサ素子のうちの少なくとも１つが、アクティブ区域内に位置付けられ、熱センサ素子のうちの少なくとも１つが、非アクティブ区域内に位置付けられる、実施形態２９に記載の加熱要素。
【００９９】
実施形態３１：基体材料が、熱絶縁要素の熱伝導率の少なくとも５倍、より好ましくは少なくとも１０倍、さらにより好ましくは少なくとも１００倍の熱伝導率を有する、実施形態１から３０のいずれか１つに記載の加熱要素。
【０１００】
実施形態３２：基体材料が、少なくとも１Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率、より好ましくは少なくとも１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率を有する、実施形態１から３１のいずれか１つに記載の加熱要素。
【０１０１】
実施形態３３：熱絶縁要素が、１Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満、好ましくは０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満、より好ましくは０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満、またはさらには０．０５Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満の熱伝導率を有する、実施形態１から３２のいずれか１つに記載の加熱要素。
【０１０２】
実施形態３４：加熱要素が、少なくとも２つのアクティブ区域を備え、各アクティブ区域が、少なくとも１つの熱絶縁要素によって隔てられる、実施形態１から３３のいずれか１つに記載の加熱要素。
【０１０３】
実施形態３５：試験要素支持体であって、試験要素支持体が、実施形態１から３４のいずれか１つに記載の少なくとも１つの加熱要素を備え、試験要素支持体が、少なくとも１つの加熱器をさらに備える、試験要素支持体。
【０１０４】
実施形態３６：加熱器が、基体のアクティブ区域に対向する区域に位置付けられる、実施形態３５に記載の試験要素支持体。
【０１０５】
実施形態３７：加熱器が、基体の後面に位置付けられる、実施形態３６に記載の試験要素支持体。
【０１０６】
実施形態３８：アクティブ区域が、試験要素に接触する、実施形態３６または３７に記載の試験要素支持体。
【０１０７】
実施形態３９：試験要素支持体が、試験ストリップ支持体である、実施形態３８に記載の試験要素支持体。
【０１０８】
実施形態４０：加熱器が、少なくとも１つの加熱器基体を備え、加熱器基体が、基体に取り付けられる、実施形態３８または３９に記載の試験要素支持体。
【０１０９】
実施形態４１：加熱器基体が、基体の後面に取り付けられ、後面が、試験要素に接触する基体の前面に対向する、実施形態３８から４０のいずれか１つに記載の試験要素支持体。
【０１１０】
実施形態４２：加熱要素のアクティブ区域が、試験要素支持体の一体型加熱表面を形成する、実施形態３８から４１のいずれか１つに記載の試験要素支持体。
【０１１１】
実施形態４３：熱絶縁要素が、試験要素支持体の一体型加熱表面と本質的に面一である、実施形態４２に記載の試験要素支持体。
【０１１２】
実施形態４４：試験要素支持体が、平坦な試験要素支持体である、実施形態３８から４３のいずれか１つに記載の試験要素支持体。
【０１１３】
実施形態４５：試験要素支持体が、試験要素に機械的支持を提供する、実施形態３８から４４のいずれか１つに記載の試験要素支持体。
【０１１４】
実施形態４６：試験要素支持体が、試験要素が基体の前面に平坦に載るように構成される、実施形態３８から４５のいずれか１つに記載の試験要素支持体。
【０１１５】
実施形態４７：試料の分析検査のための試験要素分析システムであって、試験要素分析システムが、少なくとも１つの試験要素容器を備え、試験要素分析システムが、実施形態１から３４のいずれか１つに記載の少なくとも１つの加熱要素をさらに備え、加熱要素が、少なくとも部分的に試験要素容器に受けられる少なくとも１つの試験要素を加熱するように配置構成される、試験要素分析システム。
【０１１６】
実施形態４８：試験要素分析システムが、試験要素が含む少なくとも１つの試験化学品を用いて試料の少なくとも１つの分析反応を検出する少なくとも１つの検出器をさらに備える、実施形態４７に記載の試験要素分析システム。
【０１１７】
実施形態４９：試験要素分析システムが、少なくとも１つの試験要素をさらに備える、試験要素分析システムに言及する実施形態４７または４８に記載の試験要素分析システム。
【０１１８】
実施形態５０：試験要素容器が受ける試験要素が加熱要素の少なくとも１つのアクティブ区域と少なくとも１つの非アクティブ区域の両方に接触するように、試験要素容器が配置構成される、試験要素分析システムに言及する実施形態４７から４９のいずれか１つに記載の試験要素分析システム。
【０１１９】
実施形態５１：試料の分析検査のために試験要素を加熱する少なくとも１つの加熱要素を製造する方法であって、
ａ）基体を提供するステップであって、基体が、少なくとも１つの基体材料で作られている、ステップと、
ｂ）基体の中に少なくとも１つのアクティブ区域を提供するステップであって、アクティブ区域が、加熱されるように構成される、ステップと、
ｃ）基体の中に少なくとも１つの非アクティブ区域を提供するステップであって、非アクティブ区域が、アクティブ区域の外側に位置付けられる、ステップと、
ｄ）非アクティブ区域とアクティブ区域とを隔てる少なくとも１つの熱絶縁要素を提供するステップであって、熱絶縁要素が、基体材料より小さい熱伝導率を有し、熱絶縁要素が、全体的または部分的に基体に埋め込まれる、ステップとを含む、方法。
【０１２０】
実施形態５２：方法が、加熱要素に言及する実施形態１から３４のいずれか１つに記載の加熱要素を製造する方法である、実施形態５１に記載の方法。
【０１２１】
本発明の別の任意選択の特徴および実施形態は、好ましくは従属請求項に関連して、好ましい実施形態についての後の説明でより詳細に開示される。そこでは、当業者は認識するように、任意選択の各特徴は、単独で、また任意の実現可能な組合せで実現され得る。本発明の範囲は、好ましい実施形態によって限定されるものではない。各実施形態は、概略的に図に示してある。各図では、これらの図での同一の参照番号は、同一の要素、または機能的に同等な要素を指す。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】試験要素分析システムの例示的な実施形態を示す図である。
【図２】加熱要素の第１の例示的な実施形態の上面図である。
【図３】図３Ａは、加熱要素の第２の例示的な実施形態の上面図（図３Ａ）である。図３Ｂは、加熱要素の第２の例示的な実施形態の下面図（図３Ｂ）である。
【図４】加熱要素の第３の例示的な実施形態の上面図である。
【図５】図５Ａは、加熱要素の２つの異なる温度プロファイルを示す図である。図５Ｂは、加熱要素の２つの異なる温度プロファイルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０１２３】
図１には、試料の分析検査用の試験要素分析システム１１０の、単純化した実施形態の断面図が示してある。試験要素分析システムは、表示装置１１６やボタンなどの１つまたは複数の制御要素１１８などのユーザインターフェース１１４を有するハウジング１１２を備える。試験要素分析システム１１０は、少なくとも１つの制御器１２０を備え、制御器１２０は、一例として、分析を評価する評価装置として全体的または部分的に構成され得る。制御器１２０は、ユーザインターフェース１１４に接続され得る。
【０１２４】
試験要素分析システム１１０は、１つまたは複数の試験要素１２４を受ける少なくとも１つの試験要素容器１２２をさらに備える。試験要素分析システム１１０は、少なくとも１つの光学検出器１２６などの、少なくとも１つの検出器１２６をさらに備え、少なくとも１つの試験フィールド１３０に含有される少なくとも１つの試験化学品１２８などの、試験要素１２４が含む少なくとも１つの試験化学品１２８を用いて、試料の少なくとも１つの分析反応を検出することができる。
【０１２５】
試験要素１２４は、具体的には、試験ストリップとして設計され得る。試験要素１２４の例示的な実施形態については、上述の従来技術が参照され得る。しかし、他の実施形態も実現可能である。具体的には、検出器１２６は、試験フィールド１３０での寛解測定を実施する、少なくとも１つの光源（図示せず）と少なくとも１つの光学センサとを有する検出器などの光学検出器でもよい。
【０１２６】
試験要素分析システム１１０は、試験要素１２４を加熱する加熱要素１３２を備える少なくとも１つの試験要素支持体１０８をさらに備える。加熱要素１３２は、試験要素１２４のほうに向き試験要素１２４が載ることができる前面１３４と、対向する面である後面１３６とを備える。
【０１２７】
前面１３４にはアクティブ区域１３８が画定され、アクティブ区域１３８は、試験要素１２４の、試験フィールド１３０を含む領域に向いている。以下でより詳細に説明するように、アクティブ区域１３８の外側には、非アクティブ区域１４０が画定される。アクティブ区域１３８は、以下でより詳細に説明する少なくとも１つの熱絶縁要素１５６によって非アクティブ区域１４０から隔てられる。
【０１２８】
さらに、試験要素支持体１０８は、少なくとも１つの加熱器１４２を備える。図３Ｂに関して以下でより詳細に説明するように、加熱器１４２は後面１３６に位置付けられ得る。加熱器１４２は、少なくとも１つの加熱器基体１４３を備える。さらに、加熱要素１３２は、１つまたは複数の熱センサ素子１４４を備えて、加熱要素１３２の温度を検出する。図１に示すように、加熱器１４２と熱センサ素子１４４はどちらも、直接的または間接的に制御器１２０に接続され得る。
【０１２９】
図２には、加熱要素１３２の第１の例示的な実施形態の前面１３４に向いた上面図が示してある。図２に示すように、加熱要素１３２は、全体的または部分的に少なくとも１つの基体材料１４８で作られる基体１４６を備えることができる。基体は、具体的には、平らな前面１３４と平らな後面１３６とを備える平坦な基体でもよい。基体１４６は、具体的には本質的に長方形の形状でもよく、一例として、長方形の各隅に、「耳」とも称される４つの突出部１５０を有してもよい。これらの突出部１５０には、試験要素分析システム１１０のハウジング１１２などの試験要素分析システム１１０の残りの部分に加熱要素１３２をマウントするための、１つまたは複数のマウント要素１５２が提供されてもよい。一例として、マウント要素１５２は、マウント穴を備えてもよい。
【０１３０】
図１の文脈で上に論じたように、加熱要素１３２は、前面１３４に、少なくとも１つのアクティブ区域１３８を備える。加熱要素１３２のアクティブ区域１３８は、試験要素支持体１０８の一体型加熱表面１７０を形成してもよい。アクティブ区域１３８は、試験フィールド１３０の領域で試験要素１２４の一方の面に接触する区域である。アクティブ区域１３８は、少なくとも１つの仮想境界１５４で囲まれ、非アクティブ区域１４０からアクティブ区域１３８を隔てるために、この実施形態では複数の熱絶縁要素１５６が、少なくとも１つの仮想境界１５４に沿って提供される。熱絶縁要素１５６は、基体材料１４８より小さい熱伝導率を有する。これらの図の潜在的な実施形態については、上で与えた説明が参照され得る。
【０１３１】
上に概説したように、加熱要素１３２は、少なくとも１つの非アクティブ区域１４０から少なくとも１つのアクティブ区域１３８を隔てる、少なくとも１つの熱絶縁要素１５６を備える。しかし、また、加熱要素１３２は、少なくとも１つの熱絶縁要素１５６によって互いから隔てられる少なくとも２つのアクティブ区域１３８を備えてもよい。２つのアクティブ区域１３８を隔てる熱絶縁要素１５６の潜在的な実施形態の詳細については、上記の説明、および以下にさらに詳細に示す実施形態が参照され得る。
【０１３２】
基体材料１４８は、一例として、鉄、より好ましくはステンレス鋼などの、少なくとも１つの金属材料を含んでもよい。１つまたは複数の電気絶縁層が、前面１３４および／または後面１３６に提供されてもよい。
【０１３３】
１つまたは複数の熱絶縁要素１５６は、全体的または部分的に基体１４６に埋め込まれる。これらの熱絶縁要素１５６を埋め込み、作成する、特に簡便で効果的な方法の１つは、これらの熱絶縁要素１５６を基体１４６の空隙１５８として設計することである。これらの空隙１５８は、一例として、丸い貫通穴１６０、および／または１つもしくは複数の細長い貫通穴１６２として設計され得る。図２に示すように、長方形の形状の境界１５４の短辺に丸い貫通穴１６０を配置し、境界１５４の長辺に細長い貫通穴１６２を配置することなど、これらのオプションの組合せが考えられる。しかし、他の形状の境界１５４も実現可能であり、さらに、他のタイプの空隙１５８も考えられることに留意されたい。さらに、この実施形態の熱絶縁要素１５６は空気で充填され、空気は、通常０．０２６２Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率を有することに留意されたい。したがって、空気の熱伝導率は、通常は２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であるステンレス鋼の熱伝導率よりも小さい。しかし、他の熱絶縁材料が使用されてもよいことに留意されたい。すなわち、一例として、空隙１５８はまた、熱絶縁プラスチック材料および／または熱絶縁セラミック材料などの、他のタイプの熱絶縁材料で充填されてもよい。
【０１３４】
図３Ａおよび図３Ｂには、加熱要素１３２を備える試験要素支持体１０８の第２の実施形態が示してある。図３Ａおよび図３Ｂにおいて、図３Ａには前面１３４に向いた上面図が示され、図３Ｂには後面１３６に向いた下面図が示されている。詳細のほとんどについては、上で図２に示した実施形態の説明が参照され得る。やはり、アクティブ区域１３８は仮想境界１５４によって画定され得、この場合は丸い貫通穴１６０の列の形をとる複数の熱絶縁要素１５６が、境界１５４の一辺に提供される。したがって、図３Ａおよび図３Ｂでは、事実上、丸い貫通穴１６０の列より上の区域はアクティブ区域１３８と定義することができ、一方、丸い貫通穴１６０のこの列より下の区域は非アクティブ区域１４０と定義することができる。
【０１３５】
図３Ｂの背面図に見て取ることができるように、加熱要素１３２は、この例示的な実施形態では熱抵抗器１６４として設計される加熱器１４２を備える。一例として、加熱器１４２は、熱抵抗器１６４を備えかつ後面１３６のアクティブ区域１３８に対向する領域で基体１４６に取り付けられる、フレキシブルプリント回路板などのプリント回路板を備えてもよい。一例として、図３Ｂでは参照番号１６６で記号的に表記されているプリント回路板は、熱伝導性接着剤によって後面１３６に接着されてもよい。
【０１３６】
上に概説したように、加熱要素１３２は、１つまたは複数の熱センサ素子１４４をさらに備えてもよい。図３Ｂの例示的な実施形態に示すように、１つまたは複数の熱センサ素子１４４も、プリント回路板１６６の一部であってもよい。このように、この例示的な実施形態では、熱センサ素子１４４の１つは、アクティブ区域１３８に対向する側で加熱器１４２の内側に位置付けられ、一方、熱センサ素子１４４のうちの第２の熱センサ素子１４４は、非アクティブ区域１４０に対向する側で加熱器１４２の外側に位置付けられる。熱センサ素子１４４は、プリント回路板１６６に一体化されてもよい。
【０１３７】
加熱器１４２、具体的にはプリント回路板１６６は、加熱器１４２に電気的に接触する少なくとも１つの電気コネクタ１６８を備えることができる。電気コネクタ１６８を使用して、１つまたは複数の熱センサ素子１４４にも電気的に接触することができる。
【０１３８】
図２、および図３Ａ、図３Ｂに示す実施形態は、１つのアクティブ区域１３８を有するオプションを実証する。図４に図示する別の実施形態に示すように、複数のアクティブ区域１３８も提供され得る。やはり正面図が示されており、これは図３Ａおよび図２と比較可能である。図４では、３つの異なるアクティブ区域１３８が一列に並んで提供されている。アクティブ区域１３８の間には、熱絶縁要素１５６が提供される。さらに、熱絶縁要素１５６は、周囲の非アクティブ区域１４０からアクティブ区域１３８を隔てるためにも使用される。
【０１３９】
このように、図２〜図４に示す実施形態は、少なくとも１つのアクティブ区域１３８の均一性を実現するために、熱絶縁要素の配置、数、および形状の設計が可能であることを明確に実証している。均一性をチェックするための熱プロファイルは、シミュレーション計算などによって計算されてもよく、実験的に決定されてもよい。
【０１４０】
図５Ａおよび図５Ｂには、加熱要素１３２の温度プロファイルが示されている。これに関し、加熱要素１３２は、たとえば図３Ａおよび図３Ｂに図示する加熱要素１３２に対応してもよい。したがって、さらなる詳細については、上記の図３Ａおよび図３Ｂの説明が参照され得る。温度プロファイルは、赤外線カメラＶａｒｉｏＣＡＭ（登録商標）ＨＲ  ｈｅａｄ６００（ＩｎｆｒａＴｅｃ  ＧｍｂＨ、Ｄｒｅｓｄｅｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ）で作られた、加熱要素１３２の熱画像（図示せず）に基づいて準備された。図５Ａによる温度プロファイルを準備するために、図３Ａに示す線Ａ−Ａ’に従って加熱要素１３２に沿う方向に対応する、熱画像の長手方向軸に沿った方向に、プロファイルが配置された。線Ａ−Ａ’に沿ったプロファイルは、熱画像の、図３Ａに図示する熱絶縁要素１５６のうちの１つの中心に対応する区域を通って配置された。さらに、図５Ｂによる温度プロファイルを準備するために、図３Ａに示す線Ｂ−Ｂ’に従って加熱要素１３２に沿う方向に対応する、熱画像の長手方向軸に沿った方向に、プロファイルが配置された。このプロファイルは、熱画像の、図３Ａに図示する２つの熱絶縁要素１５６の間のブリッジ区域に対応する区域を通って配置された。図５Ａおよび図５Ｂに示す温度プロファイルには、単位℃の温度Ｔ対ピクセルＰが示されている。ピクセルは、線Ａ−Ａ’および線Ｂ−Ｂ’に沿って、等間隔で分布している。
【０１４１】
これらの２つの温度プロファイル（図５Ａおよび図５Ｂ）において、図３Ａおよび図３Ｂでは絶縁要素（１５６）の位置に対応するピクセル２２の領域における温度の下降が、明確に観察可能である。この著しい下降は、発明的な絶縁要素（１５６）によって生じる。
【０１４２】
この温度下降区域を越えると、温度は、直線的にさらに低下することがある、または直線的に低下する。アクティブ区域（１５６）の内側での温度の均一性要件のため、アクティブ区域（１３８）の仮想境界（１５４）ちょうどで、著しい下降なしにこのように直線的に温度が低下することは、不利なはずである。
【符号の説明】
【０１４３】
１０８  試験要素支持体
１１０  試験要素分析システム
１１２  ハウジング
１１４  使用者インタフェース
１１６  表示装置
１１８  制御要素
１２０  制御器
１２２  試験要素容器
１２４  試験要素
１２６  検出器
１２８  試験化学品
１３０  試験フィールド
１３２  加熱要素
１３４  前面
１３６  後面
１３８  アクティブ区域
１４０  非アクティブ区域
１４２  加熱器
１４３  加熱器基体
１４４  熱センサ素子
１４６  基体
１４８  基体材料
１５０  突出部
１５２  マウント要素
１５４  仮想境界
１５６  熱絶縁要素
１５８  空隙
１６０  丸い貫通穴
１６２  細長い貫通穴
１６４  熱抵抗器
１６６  プリント回路板
１６８  電気コネクタ
１７０  一体型加熱表面
【図１】
2019533900.tif 000003
【図２】
2019533900.tif 000004
【図３Ａ】
2019533900.tif 000005
【図３Ｂ】
2019533900.tif 000006
【図４】
2019533900.tif 000007
【図５Ａ】
2019533900.tif 000008
【図５Ｂ】
2019533900.tif 000009
【国際調査報告】
2019533900.tif 000010
2019533900.tif 000011
2019533900.tif 000012