(57)【要約】      （修正有）【課題】液体試料または気体試料中の分析物を決定するためのセンサカード、およびそのようなセンサカードを製造する方法の提供。【解決手段】試料と対向する側にあって開口部１０−２４、２６、２８、２９を付けたセンサフィルム４と、試料とは反対側にあって電気を引き出すための開口部６４、６６を付けたカバーフィルム６とを有している、液体試料または気体試料中の分析物を決定するためのセンサカードで、少なくとも１つのセンサ４８、５０、５２、５６が設けられ、センサフィルム４とカバーフィルム６との間に配置されている。センサフィルム４とカバーフィルム６との間に、くりぬき部３６、３８、４０、４２、４４、４６を設けた少なくとも１つの中間フィルム８が配置されており、くりぬき部３６、３８、４０、４２、４４、４６の１つにセンサ４８、５０、５２が配置されている。【選択図】図２
2005148077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いにフィルム状に接合されたフィルムからなる、液体試料または気体試料中の分析物を決定するためのセンサカードにおいて、
試料と対向する側にあって開口部（１０−２４、２６、２８、２９）を付けたセンサフィルム（４）と、
試料とは反対側にあって電気を引き出すための開口部（６４、６６）を付けたカバーフィルム（６）と、
センサフィルム（４）とカバーフィルム（６）の間に配置された少なくとも１つのセンサまたはセンサ（４８、５０、５２）の部分とを有しており、
しかも前記センサフィルム（４）と前記カバーフィルム（６）との間に、くりぬき部（３６、３８、４０、４２、４４、４６）を付けた少なくとも１つの中間フィルム（８）が設けられていて、センサ（４８、５０、５２）が当該くりぬき部（３６、３８、４０、４２、４４、４６）の１つに配置されていることを特徴とする、液体試料または気体試料中の分析物を決定するためのセンサカード。
【請求項２】
一部中間フィルム（８）の厚さがセンサまたはセンサ（４８、５０、５２）の部分の厚さより大きいか等しいことを特徴とする、請求項１記載のセンサカード。
【請求項３】
電気を引き出すための開口部（６４、６６）に硬化した導電性ペースト（６７）が充填されていることを特徴とする、請求項１または２記載のセンサカード。
【請求項４】
前記センサがイオン選択性センサ（４８）であり、当該センサが一方ではカバーフィルム（６）内に設けた開口部（６６）の１つを通して電気を引き出すことが可能であり、他方ではセンサフィルム（４）内に設けた開口部（１０、１２、１４、２０）の１つを通して液体試料または気体試料と接触できることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載のセンサカード。
【請求項５】
カバーフィルム（６）内に設けた電気を引き出すための開口部（６６）が、センサフィルム（４）内に設けた開口部（１０、１２、１４、２０）に対してずらして配置されていることを特徴とする、請求項４記載のセンサカード。
【請求項６】
イオン選択性センサ（４８）がくりぬき部（３６）内に入った支持材料（４８′）を有しており、当該支持材料がセンサフィルム（４）内に設けた開口部（１０、１２、１４、２０）の範囲でイオン選択性試験混合物（４８″）により活性化されていることを特徴とする、請求項４または５記載のセンサカード。
【請求項７】
前記支持材料が電気を引き出すための開口部（６６）に対向する側に導電性被覆（７０）を有していることを特徴とする、請求項６記載のセンサカード。
【請求項８】
センサフィルム（４）が中間フィルム（８）に対向して印刷された導電路（３０、３２、３４）を有しており、しかも当該導電路（３０、３２、３４）が、それぞれ電気を引き出すための開口部（６４、６６）と、中間フィルム（８）内に設けたくりぬき部（４０、４２）の少なくとも１つを通して電気を引き出すことが可能であることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載のセンサカード。
【請求項９】
前記センサが気体センサであり、センサフィルム（４）上の第１の導電路（３０）および第２の導電路（３２）と接触していて、センサフィルム（４）内に設けた開口部（１８、２２）の１つを通して液体試料または気体試料と接触できることを特徴とする、請求項８記載のセンサカード。
【請求項１０】
前記気体センサが二酸化炭素センサ（５２）であり、特にセンサフィルム（４）に対向する被覆、好ましくは銀／塩化銀感応材料とｐＨ感応材料とからなる印刷を具備した支持材料（５２′）を有する二酸化炭素センサであって、しかも当該被覆上に内部電解質（５２″）と気体透過膜（５２″）が活性化材料として設けられていることを特徴とする、請求項９記載のセンサカード。
【請求項１１】
前記気体センサが酸素センサ（５０）であり、特に支持材料を有していて、その上に作用電極に適した材料と基準電極に適した材料の皮膜を設けた、好ましくは印刷した酸素センサであって、しかも当該皮膜上に内部電解質と気体透過膜が活性化材料として設けられていることを特徴とする、請求項９記載のセンサカード。
【請求項１２】
前記センサが導電性センサ（５６）であり、互いに間隔を置いた２つの導電性の回路区分（５８、６０）を有していて、当該回路区分（５８、６０）が中間フィルム（８）の、センサフィルム（４）に対向した側に印刷されており、しかも一方の回路区分（５８）がセンサフィルム（４）上の第１の導電路（３０）と接触し、他方の回路区分（６０）がセンサフィルム（４）上の第２の導電路（３２）と接触しており、両回路区分（５８、６０）がセンサフィルム（４）内部の開口部（１６、２４）を通して液体試料で濡らして導電接続することが可能であることを特徴とする、請求項８記載のセンサカード。
【請求項１３】
中間フィルム（８）内に設けたくりぬき部（４４）の少なくとも１つに換気膜（５４）が配置されており、しかも当該換気膜（５４）が一方ではセンサフィルム（４）内の換気口（２９）に隣接し、他方ではカバーフィルム（６）内の換気口（６８）に隣接していることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項記載のセンサカード。
【請求項１４】
中間フィルム（８）内のくりぬき部（４６）の１つが縦長に形成されており、しかも当該縦長のくりぬき部（４６）がセンサフィルム（４）内に設けた少なくとも２つの独立した開口部（２６、２８）と流動接続していることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項記載のセンサカード。
【請求項１５】
２つの独立した開口部（２６、２８）が縦長に形成されており、中間フィルム（８）内に設けた縦長のくりぬき部（４６）に対して横断方向に、好ましくは直角に延びていることを特徴とする、請求項１４記載のセンサカード。
【請求項１６】
液体試料または気体試料中の分析物を決定するための配置構成において、
請求項１から１６までのいずれか１項記載のセンサカードと、
側方が開いた少なくとも１つの通路を具備したプレートとを有しており、
センサカードのセンサフィルムが、側方が閉じた試料用の流路を形成するようにプレートに固定されていることを特徴とする、液体試料または気体試料中の分析物を決定するための配置構成。
【請求項１７】
互いにフィルム状に接合されたフィルムからなる、液体試料中の分析物を決定するためのセンサカードを製造する方法において、
開口部を付けたセンサフィルムと、電気を引き出すための開口部を付けたカバーフィルムと、くりぬき部を付けた少なくとも１つの中間フィルムを用意し、
少なくとも１つのセンサまたはセンサの部分を中間フィルム内に設けたくりぬき部の１つに配置し、
上下に重ね合わせたフィルムをフィルム状に接合し、しかもセンサフィルムとカバーフィルムとの間に中間フィルムを配置する、という方法段階からなる方法。
【請求項１８】
少なくとも１つのセンサまたはセンサの部分をくりぬき部の１つに配置する前に、中間フィルムと一部フィルム状に接合することを特徴とする、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
センサフィルムもカバーフィルムも、前記センサまたは前記センサの部分をくりぬき部の１つに配置する前に、中間フィルムと一部フィルム状に接合することを特徴とする、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
センサフィルムを用意する前に、センサフィルムの中間フィルムに対向すべき側に導電路を、好ましくはスクリーン印刷法で印刷することを特徴とする、請求項１７から１９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２１】
中間フィルムを用意する前に、中間フィルムのセンサフィルムに対向すべき側に回路区分を、好ましくはスクリーン印刷法で印刷することを特徴とする、請求項１７から２０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２２】
前記接合を接着、高温ラミネート、加熱溶接または高周波溶接によって行うことを特徴とする、請求項１７から２１までのいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いにフィルム状（ｓｈｅｅｔｌｉｋｅ  ｆａｓｈｉｏｎ）に接合されたフィルム（ｆｉｌｍ）からなる、液体試料または気体試料中の分析物を決定するためのセンサカードに関する。さらに本発明は、そのようなセンサカードを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種類のセンサカードは、液体試料や気体試料に化学的に分析する測定器具もしくは分析装置で用いられ、気相または液相試料中に含まれる種々の分析物の定量が可能である。このような分析装置は、医療技術、プロセス監視、ならびに食品分析および環境分析の分野でますます多く使用されている。
【０００３】
この分析装置の主要な用途をなしているのは、医療診断分野におけるＰＯＣ（ポイント  オブ  ケア）検査の一環として行われる体液のパラメータの分析である。急病患者や難病患者の治療においては、治療医にとって重要なのは、たとえば患者の血液の生理学的パラメータに関する正確な情報を迅速かつ容易に得ることである。血液のパラメータには、血液ガス（ｐＯ２、ｐＣＯ２、ｐＨ）、電解質（Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｃｌ）、血液の導電性、これから派生してヘマトクリットおよび代謝物（ブドウ糖、乳酸、尿素、クレアチン）がある。また分析場所は中央試験所から、次第に患者の近傍に移行している。それゆえ分析は必ず専門の試験所員が実施するということはなくなり、患者の世話を見る人員でも実施できる。そうすることによって著しく時間を節約でき、その結果としてより迅速かつ効率的な患者の治療が可能になる。
【０００４】
それゆえ、この目的に使用する分析装置を開発する際に特に重要なのは、機器類が簡単かつ安全に操作でき、複雑で時間のかかる保守作業が必要なく、患者当りの分析コストをできるだけ低く押さえることである。この課題のために使用される臨床的分析装置はすでに多種類ある。それらは分析物の測定に、主として電気化学的センサを用いる。若干の装置では、電極体、内部電解質および分析物選択性膜からなる慣用的な構造のセンサが用いられる。これらの装置は寿命は長いが、保守が頻繁で時間もかかる。
【０００５】
最近の分析装置は、保守がいらないフィルム状のセンサを使用する傾向にあり、これらのセンサは特に薄膜技術および厚膜技術を用いた方法で大量生産できる。それぞれ分析物を特異的に決定できる複数のセンサを基体上に設ける。貫流セルにおいて分析物の濃度を求めるために、センサを通して校正液と液体試料を入れる。
【０００６】
１９９８年６月４日〜７日、フランスのニッツァで開催された国際臨床化学・実験医学連盟（ＩＦＣＣ）の第１７回国際シンポジウムの機会に、いわゆる複合マトリクス膜技術（ＤＭＭ）を利用した新世代のセンサカードが発表された。複合マトリクス膜を具備した公知のセンサカードは、使用位置において調べようとする液体試料に対向する開口部を付けたセンサフィルムを有している。フィルムの液体試料と反対側には、銀／塩化銀からなる導電路（ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｔｒａｃｋ）が印刷されたカバーフィルムが配置されており、導電路はセンサフィルムに対向している。センサフィルムとカバーフィルムとの間には、イオン選択性ＤＭＭセンサのための支持材料が配置されている。ＤＭＭセンサは一方ではセンサフィルム内に設けた開口部と接し、他方ではカバーフィルム上の導電路の１つと接している。この配置構成ではフィルムとセンサは接合されており、センサフィルム内の開口部はセンサ面積よりも小さくなるように形成されている。そのため開口部の縁がセンサの縁を押し下げ、その結果として開口部の縁が高くなっている。電気の引き出しは直接導電路で行われる。この目的のために導電路は、カバーフィルムの縁まで延びている。カバーフィルムはセンサフィルムよりも大きく形成されているので、導電路の一部はセンサフィルムによって覆われず、電気を引き出すことができる。
【０００７】
分析装置の内部で公知のＤＭＭセンサカードは、１つ以上の溝を設けたプレートとフィルム状に接合されている。この接合により液体試料のための流路が生じる。流路は、一方では溝の壁に仕切られ、他方ではＤＭＭセンサカードのセンサフィルムによって仕切られている。センサフィルムの開口部は流路に向いているので、流路を流れる液体試料でセンサを濡らすことができる。この公知のＤＭＭセンサカードの短所は、プレート内部の流路の確実な密封が保証されないことである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、液体試料のための流路の確実な密封を保証する、液体試料中の分析物を決定するためのセンサカード、ならびにそのようなセンサカードを製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、本発明により請求項１又は１６に記載された特徴によって解決される。本発明の有利な実施の形態が従属請求項に記載されている。
【００１０】
本発明による液体試料または気体試料中の分析物を決定するためのセンサカードは、互いにフィルム状に接合されたフィルムを有している。液体試料に対向しているフィルムはセンサフィルムと呼ばれ、開口部を具備している。この関連において液体試料に対向しているとは、流路内でセンサフィルムが液体試料と接触するということを意味する。すなわち、センサカードは、すでに従来技術を参照して記したように、溝を設けたプレートと後でフィルム状に接合される。さらにセンサカードは、試料と反対側にカバーフィルムを有している。したがってカバーフィルムは試料とは接触しない。またカバーフィルム内には電気を引き出すための開口部が設けられている。さらにセンサカードは、センサフィルムとカバーフィルムとの間に配置された少なくとも１つのセンサを有している。センサとして考慮の対象となるのは、ポテンショメトリ式、アンペロメトリ式またはコンダクトメトリ式の分析物に特異的なセンサである。本発明ではセンサフィルムとカバーフィルムとの間に少なくとも１つの中間フィルムが設けられている。中間フィルム内にはくりぬき部が設けられており、これらのくりぬき部の１つにセンサが配置されている。
【００１１】
本発明によるセンサカードの長所は厚さが均一であり、形状が波打つのが避けられる点である。その理由は、センサフィルムとカバーフィルムの間にセンサを配置したために発生する隆起が、中間フィルムのくりぬき部にセンサを配置することによって補正されるからである。このように平坦に形成されたセンサカードは、溝を付けたプレートに特別単純かつ確実にフィルム状に固定できるため、流路の高い密封性が保証されている。さらに本発明によるセンサカードは、非常に薄く形成されており、非常に多数のセンサを収容でき、しかも廉価に製造可能であるという利点を提供する。
【００１２】
本発明によるセンサカードの特に有利な実施の形態において、中間フィルムの厚さがセンサの厚さと等しいか、それより大きくなるように選択されている。前者の場合は絶対的に平坦なセンサカードが得られるが、後者の場合は内側に向かって比較的小さい湾曲が生じることがある。しかしこれは公知のＤＭＭセンサカードで生じるように湾曲が迫り出すのに比べると好都合である。
【００１３】
本発明の別の好適な実施の形態では、カバーフィルム内の開口部から電気をできるだけ簡単かつ確実に引き出すことができるように、開口部に硬化した導電性ペーストが充填されている。これは好ましくはカーボンペーストであってよい。
【００１４】
本発明によるセンサカードの好適な実施の形態において、センサがイオン選択性センサとして構成されている。イオン選択性センサは、一方ではカバーフィルム内に設けた開口部の１つを通して電気を引き出すことが可能であり、他方ではセンサフィルム内に設けた開口部の１つを通して液体試料で濡らすことができる。
【００１５】
本発明のさらに別の実施の形態において、イオン選択性センサの電気を引き出すための開口部が、センサフィルム内に設けた開口部に対してずらして配置されている。ここでは「ずらして」とは、センサカードの平面図でカバーフィルムの開口部とセンサフィルムの開口部とが互いに間隔を置いて配置されていることを意味する。この場合、両者の開口部が重ならないことが好ましい。
【００１６】
本発明によるセンサカードの別の実施の形態では、イオン選択性センサがくりぬき部内に入った支持材料を有している。支持材料として考慮の対象となるのは、たとえば吸収性の紙である。支持材料は、センサフィルムの開口部の範囲でイオン選択性試験混合物により活性化もしくは機能化されている。この場合、試験混合物はセンサフィルム内の開口部を完全に充満するので、イオン選択性センサはセンサフィルムに対して確実に密封されている。
【００１７】
特に好適な実施の形態において、イオン選択性センサの支持材料は、電気を引き出すための開口部に対向する側に導電性被覆を有している。この導電性被覆はイオン選択性センサを電気的に接続する働きをし、カバーフィルム内の開口部から確実に電気を引き出すことを保証している。
【００１８】
本発明の特に好適な実施の形態において、センサフィルムは中間フィルムに対向して印刷された導電路を有している。このような導電路は、たとえばスクリーン印刷法によって設けることができ、同様にカーボンペーストからなってよい。スクリーン法によって特に扁平な導電路を形成することもできるが、このような導電路は本発明の課題の解決に同様に貢献する。導電路は、それぞれ電気を引き出すための開口部と、中間フィルム内に設けた少なくとも１つを通して電気を引き出すことが可能である。この実施の形態では、層間接続という言葉を用いることができる。これは公知のＤＭＭセンサカードで側方から電気を引き出すよりも簡単で、スペースが節約される。
【００１９】
本発明によるセンサカードの別の実施の形態において、センサは気体センサとして構成されている。この気体センサは、センサフィルム上の第１の導電路および第２の導電路と接触している。さらに気体センサは、センサフィルム内に設けた開口部の１つを通して試料と接触できる。
【００２０】
本発明によるセンサカードの別の実施の形態において、気体センサは二酸化炭素センサであり、センサフィルムに対向する被覆、好ましくは銀／塩化銀感応材料とｐＨ感応材料とからなる印刷を具備した支持フィルムからなる。
【００２１】
本発明の別の実施の形態では、気体センサは酸素センサである。この酸素センサは、センサフィルムに対向して、作用電極に適した材料と基準電極に適した材料の皮膜が設けられた、好ましくは印刷された支持フィルムからなる。
【００２２】
本発明の別の有利な実施の形態に従い、センサは導電性センサである。この導電性センサは、中間フィルムの、センサフィルムに対向した側に、互いに間隔を置いて印刷された２つの導電性の回路区分を有している。これらの回路区分は、たとえば導電路のようにスクリーン印刷によって設けることができ、乾燥したカーボンペーストからなることができる。一方の回路区分はセンサフィルム上の第１の導電路と接触し、他方の回路区分はセンサフィルム上の第２の導電路と接触している。導電性センサは、センサフィルム内の開口部を通して液体試料で濡らして導電接続して、液体試料の導電性を求めることができる。
【００２３】
十分な換気を保証するために、センサカードの有利な実施の形態において、中間フィルム内に設けたくりぬき部の少なくとも１つに換気膜が配置されている。換気膜は一方ではセンサフィルム内の換気口に隣接し、他方ではカバーフィルム内の換気口に隣接している。
【００２４】
分析装置において、センサフィルムを固定したプレートの内部で、互いに分離した２つの流路を細い通路で接続するれば好都合なケースもあるが、通路をプレート自体に形成するのはかなりコストがかかるであろう。このような通路を形成するために、本発明によるセンサカードの特に好適な実施の形態において、中間フィルム内のくりぬき部の１つが縦長に形成されており、しかもこの縦長のくりぬき部は、センサフィルム内に設けた少なくとも２つの独立した開口部と流動接続している。したがってセンサフィルム内の開口部の１つを通して液体または気体、たとえば試験溶液が、縦長のくりぬき部に到達でき、そこでセンサフィルム内に設けた両開口部の第２の開口部から再び流出できる。このことは、たとえば試験溶液の流路を液体試料の流路と接続するのに利用できる。試験溶液と液体試料との流路を接続する必要があるのは、たとえば測定中に袋に入れて提供可能な基準電極の内部電解質を、試験溶液の流路を通って試料流路に間欠的に供給しなければならない場合である。
【００２５】
本発明によるセンサカードの特に好適な実施形態において、センサフィルム内に設けた２つの独立した開口部が同様に縦長に形成されていて、中間フィルム内に設けた縦長のくりぬき部に対して横断方向に、好ましくは直角に延びている。このことは、センサフィルム内の縦長の開口部と、中間フィルム内の縦長のくりぬき部が、実際に所望した通りに流動接続することを保証する。センサフィルム内に点状開口部を設けた場合はフィルムを上下に重ねる際のわずかな公差を守らなければならないであろうが、センサフィルム内に縦長の開口部を設けた場合はフィルムが互いに比較的大きくずれても重大ではない。なぜならば、縦長の開口部は縦長のくりぬき部と複数の点で重なることができるからである。それによりセンサカードの製造は簡単になる。
【００２６】
本発明に従い互いにフィルム状に接合されたフィルムからなる、液体試料または気体試料中の分析物を決定するためのセンサカードを製造するための方法は、次の方法段階を有している。最初に開口部を付けたセンサフィルムと、電気を引き出すための開口部を付けたカバーフィルムと、くりぬき部を設けた中間フィルムとを用意する。次に中間フィルムのくりぬき部の１つに少なくとも１つのセンサまたはセンサの一部を配置する。次いで上下に重ねたフィルムを互いにフィルム状に接合する。このときセンサフィルムとカバーフィルムの間に中間フィルムを配置する。
【００２７】
本発明の方法は、２つの変化例を設けている。すなわち、完成したセンサか、または後続の方法段階で完成されるセンサの部分のみを中間フィルムのくりぬき部に配置できる。完成したセンサの代わりに、センサの支持材料（すでに電極を具備してもよい）だけを中間フィルムに入れることもできる。次にフィルムを接合した後で、活性化もしくは機能化する。支持材料は種々異なる材料からなることができる。活性化もしくは機能化は、センサフィルム内に設けた開口部を通して支持材料の上に、活性化または機能化の働きをする１種類以上の別の材料を塗布することによって行うことができる。完成したセンサを組み入れるのは、簡単に製造できる点が長所であるが、なお活性化もしくは機能化しなければならないセンサの部分を組み入れるのは、このセンサ部分に活性化もしくは機能化のための材料を塗布することによって、完成したセンサがセンサフィルムに対して確実に密封されるという長所がある。
【００２８】
本発明による方法の特に好適な実施の形態において、少なくともフィルムの１つ、すなわちセンサフィルムまたはカバーフィルムを、センサまたはセンサの部分をくりぬき部の１つに配置する前に、中間フィルムと一部フィルム状に接合する。このような方法により、センサを中間フィルムのくりぬき部の内部により簡単に配置することが可能になる。なぜならば、一部固定されたカバーフィルムまたはセンサフィルムによってセンサが脱落することが防止されるからである。
【００２９】
別の特に有利な実施の形態において、センサフィルムもカバーフィルムも、センサまたはセンサの部分をくりぬき部の１つに配置する前に、中間フィルムと一部フィルム状に接合する。その利点は、上述した実施の形態で挙げた利点と並んで、フィルムの開口部とくりぬき部を完全に接合する前にも、互いに正しく配置されているか確認できることである。
【００３０】
本発明による方法の別の実施の形態は、センサフィルムを用意する前に、センサフィルムの中間フィルムに対向すべき側に導電路を、好ましくはスクリーン印刷法で印刷することを特徴とする。スクリーン印刷は、特に扁平な導電路の形成を可能にする信頼できる方法である。
【００３１】
本発明の別の実施の形態では、中間フィルムを用意する前に、中間フィルムのセンサフィルムに対向すべき側に回路区分を、好ましくはスクリーン印刷法で印刷する。スクリーン印刷は、製造によりカバーフィルムの中間フィルムに対向した側でも追求される。原理的に中間フィルムの両側と、カバーフィルムおよびセンサフィルムの内側に印刷できる。フィルムの接合は、接着、高温ラミネート、加熱溶接または高周波溶接により行うと好都合である。
【００３２】
センサカードの若干またはすべてのフィルムを局所的にくりぬいて、センサカードの周囲と一緒に別の機能を可能にし、しかも本発明によるセンサカードを溝付きプレートに正確に位置決めすることを可能にすることができる。
【００３３】
センサカードは、必要ならばセンサフィルムの若干の開口部を充填して、センサを活性化もしくは機能化できるように位置決めすることが可能である。イオン選択性センサ用に、相応の試験混合物（カクテル）を塗布できる。種々のイオン選択性センサに対応するそれぞれのイオン選択性試験混合物（カクテル）を、当該開口部中の支持材料の上に滴下して乾燥させる。気体センサ用の気体透過膜も適量を滴下して乾燥させることができる。フィルムを最終的に接合する前に機能的皮膜を直接センサインレイに塗布することも考えられる。活性化もしくは機能化のために、その他の材料または追加の材料、たとえばバイオセンサに使用される材料も同様に塗布できる。
【００３４】
センサカードは、中間フィルムに組み込むセンサの種類と数を分析しようとする物質に応じて調整することにより、分析課題に簡単に適応させることができる。この観点でセンサカードの構造は、モジュール構造と見なされる。さらに、センサを埋め込みセンサとして中間フィルムのくりぬき部に挿入する代わりに、別のセンサを中間フィルムに直接押し付けることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００３６】
図１には本発明によるセンサカード２の実施の形態が平面図で示されているが、センサカード２の構造は見やすさの理由から図２に基づいて説明する。
【００３７】
センサカード２はセンサフィルム４とカバーフィルム６を有しており、センサフィルム４は測定時には分析しようとする液体試料（図示せず）に対向しているのに対し、カバーフィルム６は液体試料とは反対側に向いている。センサフィルム４とカバーフィルム６との間に中間フィルム８が配置されている。この実施の形態ではフィルム４、６、８は、厚さ８０〜１２０μｍで互いにフィルム状に接合されたポリエステルフィルムである。
【００３８】
センサフィルム４は１列に配置された開口部１０〜２４を有している。さらにセンサフィルム４内には相互に間隔を置いて配置された２つの縦長開口部２６、２８と換気口２９が設けられている。
【００３９】
また、センサフィルム４の中間フィルム８に対向する側に印刷された導電路（破線で示す）が設けられている。この場合、開口部１６〜２４の上方にはそれぞれ１つの導電路３０が配置され、開口部１６、１８、２２および２４の下方にはそれぞれ１つの別の導電路３２が配置されている。そのほかに、開口部１０の上方には基準電極用の別の導電路３４が配置されている。
【００４０】
中間フィルム８は複数のくりぬき部３６、３８、４０、４２および４４を有している。さらに縦長くりぬき部４６が設けられている。この実施の形態では方形に形成されているくりぬき部３６内にはイオン選択性センサ４８が配置されているが、くりぬき部３８には気体センサ、すなわち酸素センサ５０と二酸化炭素センサ５２が挿入されている。円形くりぬき部４４の内部には換気膜５４が設けられている。
【００４１】
さらに、中間フィルム８上には２つの導電性センサ５６が配置されている。導電性センサ５６はそれぞれ２つの互いに間隔を置いて配置された導電性の回路区分５８、６０を有しており、それらはセンサフィルム４に対向した側に印刷されている。中間フィルム８の当該側には、基準電極として機能する縦長の回路区分６２が印刷されている。
【００４２】
また、カバーフィルム６内には、電気を引き出すための複数の換気口６４、６６と換気口６８が設けられている。
【００４３】
センサカード２はプレート７４と接合されている（図１ａ）。プレート７４は分析装置もしくは測定器具の内部で別の部品と共に交換可能なユニット（ディスポーザブル）を形成している。センサカード２をプレート７４上に正確に位置決めするために、センサカード内に位置決め用孔７９が設けられており、プレートに設けられたピンがはめ込まれる。
【００４４】
センサカード２は、センサフィルム４がプレート上に乗るようにプレート７４と接合している。プレート７４は側方が開いた少なくとも１つの通路７６を有しているが、これは溝によって形成できる。それによって液体試料用の流路７８が作られる。流路７８は一方ではプレート７４の通路７６の壁によって仕切られ、他方ではセンサフィルム４の内側で仕切られている。この場合、流路７８はセンサフィルム４内で１列に配置された開口部１０〜２４に沿って延びていて、液体試料または気体試料はその下に位置するセンサ４８、５０、５２、５６と接触できる。
【００４５】
センサフィルム４内で互いに間隔を置いて配置された２つの独立した開口部２６および２８は、中間フィルム８内に設けた縦長のくりぬき部４６のそれぞれ一部分と流動接続しているので、液体または気体、たとえばイオン選択性センサの基準電極の内部電解質である試験溶液や、場合によっては試料液も１つの開口部２６もしくは２８から縦長のくりぬき部４６を通って別の開口部２８もしくは２６に流れることができる。２つの縦長の開口部２６、２８は、図１に示すように、それぞれ中間フィルム８内に設けた縦長のくりぬき部４６に対して横断方向に、好ましくは直角に延びていることが好都合である。
【００４６】
さらにセンサカードは、ディスポーザブル内に設けられた液体袋（図示せず）を開くための操作部材（図示せず）が係合する領域８１を有している。この領域８１ではセンサフィルム４は深絞りされているが、中間フィルム８とカバーフィルム６内には開口部８２が設けられている。そうすることによって、センサカードのこれらの領域と係合する操作部材は、操作されない限りセンサカードに圧力をかけることがない。
【００４７】
以下に、この実施の形態の作用方式と利点を図３〜図５に基づいて説明する。
【００４８】
図３はセンサフィルム４とカバーフィルム６との間に配置されたイオン選択性センサ４８を示している。支持材料４８′からなるイオン選択性センサ４８は、開口部１２の領域でイオン選択性試験混合物（カクテル）４８″によって活性化または機能化されている。イオン選択性カクテルは開口部を完全に充填し、センサフィルムに対してセンサを密封する。
【００４９】
イオン選択性センサ４８の支持材料４８′は中間フィルム８に設けたくりぬき部３６の内部に配置されているので、イオン選択性センサ４８の領域内のセンサカード２は、センサが設けられていない他の領域におけるより厚くない。この目的のために中間フィルム８の厚さは、センサの支持材料の厚さに等しくなっている。したがってセンサカードは、厚みが均一であるという利点を有している。このように扁平に形成されたセンサカード２は、溝を付けたプレートに特に簡単かつ確実にフィルム状に固定できる。センサカード２はこの溝により流路を形成しているので、流路の高い密封性が保証されている。同様のことは後に説明する他のセンサと、同じく図３に示されている換気膜５４にも該当する。
【００５０】
イオン選択性センサ４８は、カバーフィルム６内でセンサ４８に対向している開口部６６を通して電気を引き出して、分析装置の評価ユニット（図示せず）に相応の信号を伝達することができる。さらにイオン選択性センサ４８は、電気を引き出すための開口部６６に対向した側に導電性被覆７０を有しており、これが電気の引き出しを容易にする。他方の側ではセンサフィルム４内に設けた開口部１２の領域でイオン選択性センサ４８を液体試料（図示せず）で濡らすことができる。
【００５１】
図３および図１に見られるように、センサフィルム４内に設けた開口部１２は電気を引き出すための開口部６６に対してずらして配置されている。電気を引き出すための開口部６６は、カバーフィルム内の他の開口部６４、６６と同様に、硬化した導電性ペースト６７、すなわちカーボンペーストで充填されており、これが引き出しを簡単でより確実にする。見やすさの理由から、ペースト６７は図３の開口部６６にのみ例として略字した。
【００５２】
図３の下に示した換気膜５４は、中間フィルム８内のくりぬき部４４に入っている。換気膜５４はセンサフィルム側では換気口２９に隣接し、カバーフィルム側では換気口６８に隣接している。換気口６８は換気の働きをするが、電気を引き出す働きはしないので、カーボンペーストは充填されていない。換気膜５４は、すべてのセンサと同じく、付属している開口部２９よりも大きく形成されているので、中間フィルム８のくりぬき部４４内に確実に入る。
【００５３】
図４は、センサフィルム４とカバーフィルム６との間に配置された、二酸化炭素センサ５２の支持材料５２′を示している。ここでは二酸化炭素センサ５２の支持材料５２′は、中間フィルム８のくりぬき部３８の内部に配置されているので、センサカード２全体の厚さに関して、図３に基づいて説明した利点が同様に生じる。二酸化炭素センサ５２は一方の側ではセンサフィルム４上の第１の導電路３０と接触し、他方の側ではセンサフィルム４上の第２の導電路３２と接触している。導電路３０からカバーフィルム６内の開口部６４と中間フィルム８内のくりぬき部４０を通して電気を引き出すことができるが、導電路３２の電気の引き出しはカバーフィルム６内の開口部６６と中間フィルム８内のくりぬき部４２を通して行うことができる。ここでも層間接続という言葉を用いることができる。くりぬき部４０および４２もカーボンペーストで充填されているが、これは上記の理由から図示されていない。
【００５４】
二酸化炭素センサ５２の支持材料５２′は、センサフィルム４に対向する被覆、好ましくは銀／塩化銀感応材料とｐＨ感応材料とからなる印刷を有している。被覆上には活性化材料または機能材料として、内部電解質５２″と気体透過膜５２″が設けられている。内部電解質５２″と気体透過膜５２″はセンサフィルム４内の開口部１８を充填している。
【００５５】
電気の引き出しが裏から、つまりカバーフィルムを通して行われる一方で、二酸化炭素センサ５２はセンサフィルム４に対向する側で、センサフィルム４内の開口部１８を通して試料と接触できる。
【００５６】
図５は導電性センサ５６（図２）の断面図である。図３および図４に基づいて説明した２つのセンサと異なり、導電性センサ５６はセンサインレイとして構成されてはおらず、冒頭に記載した回路区分５８と６０からなる。これらの回路区分は中間フィルム８のセンサフィルム４に対向した側に印刷されている。この場合、一方の回路区分５８はセンサフィルム４上にある第１の導電路３０と接触しており、他方の回路区分６０はセンサフィルム４上にある第２の導電路３２と接触している。第１の導電路３０はカバーフィルム６内の開口部６４と中間フィルム８内のくりぬき部４０を通して電気を引き出すことができるが、第２の導電路３２の電気の引き出しはカバーフィルム６内の開口部６６と中間フィルム８内のくりぬき部４２を通して行うことができる。くりぬき部４０および４２もカーボンペースト（図示せず）で充填されている。
【００５７】
２つの回路区分５８、６０はセンサフィルム４の内部で開口部２４の後ろに延びており、したがって開口部２４を通して液体試料で濡らすことができる。両回路区分５８、６０は開口部２４に進入する液体によって導電接続されるので、液体試料の導電性を求めることができる。
【００５８】
以下に、本発明による方法を図２に基づいて説明する。最初に図２に示したフィルム、すなわちセンサフィルム４、カバーフィルム６および中間フィルム８を図示のように用意して配置する。その後で、完成したセンサまたはセンサインレイとして形成されているセンサ４８、５０、５２の活性化もしくは機能化すべき部分を、中間フィルム８内に対応して設けたくりぬき部３６、３８内に配置する。次いで上下に重ねて配置したフィルム４、６、８を互いにフィルム状に接合する。原理的に中間フィルムの両側と、カバーフィルムおよびセンサフィルムの内側に印刷できる。フィルムの接合は、接着、高温ラミネート、加熱溶接または高周波溶接により行うことができる。センサインレイを挿入する前にフィルム４、６、８を部分的に互いに接合すると、センサの挿入は特に簡単に形成できる。これは、たとえばフィルム４、６、８の下側の縁７２（図２）を積層することによって行う。
【００５９】
まだ完成していないセンサの支持材料のみをくりぬき部に挿入すると、フィルムを接合した後に初めてセンサは活性化または機能化される。このためにセンサを活性化または機能化するために、センサフィルム内の開口部を通してそれぞれのセンサの支持材料に分析物に特異的な種々異なる試験溶液を塗布して乾燥させる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明によるセンサカードの実施の形態の平面図である。
【図１ａ】センサカードと表面構造を設けたプレートを有する配置構成の平面図である。
【図２】図１に示したセンサカードの分解斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａで断面した部分の拡大図である。
【図４】図１のＢ−Ｂで断面した部分の拡大図である。
【図５】図１のＣ−Ｃで断面した部分の拡大図である。
【符号の説明】
【００６１】
４   センサフィルム
６    カバーフィルム
８    中間フィルム
１０−２４，２６，２８，２９    開口部
３６，３８，４０，４２，４４，４６    くりぬき部
４８，５０，５２，５６    センサ
【図１】
2005148077.tif 000003
【図１ａ】
2005148077.tif 000004
【図２】
2005148077.tif 000005
【図３】
2005148077.tif 000006
【図４】
2005148077.tif 000007
【図５】
2005148077.tif 000008