(57)【要約】相反転保持体と、この相反転保持体内に部分的にまたは完全に包含され、あるいは密に結合されるのに十分な大きさを有し、相反転保持体と実質的に、化学的に反応しない、複数の不透明固体とを備える、実質的に非反射性、低または非蛍光基材。実質的に非反射性、低または非蛍光基材を製作し、使用する方法が開示される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
約３００ｎｍから約７００ｎｍの少量の蛍光を発光する、非反射性基材であって、相反転保持体と、前記相反転保持体と密に結合され、および／または前記相反転保持体内に部分的に／完全に包含され、前記相反転保持体と化学的に反応しない、複数の不透明固体とを備えてなる基材。
【請求項２】
前記相反転保持体がポリアミドからなる請求項１に記載の基材。
【請求項３】
前記不透明固体がピグメントである請求項１に記載の基材。
【請求項４】
前記不透明固体がカーボン粒子である請求項１に記載の基材。
【請求項５】
前記相反転保持体が電荷を修正される請求項１に記載の基材。
【請求項６】
前記カーボン粒子が約５ミクロンよりも小さい請求項４に記載の基材。
【請求項７】
前記カーボン粒子が前記ポリアミド保持体全体を通じて均一に分布される請求項４に記載の基材。
【請求項８】
前記カーボン粒子が前記ポリアミド保持体内に部分的に取り込まれる請求項４に記載の基材。
【請求項９】
前記カーボン粒子が前記ポリアミド保持体内に全体的に取り込まれる請求項４に記載の基材。
【請求項１０】
前記ポリアミドが電荷を修正される請求項４に記載の基材。
【請求項１１】
相反転保持体と、前記相反転保持体と化学的に反応しない、不透明固体とを備える光学的に能動な基材であって、前記光学的に能動な基材が約３００ｎｍから約７００ｎｍのすべての波長で光を吸収するように、前記相反転保持体との重量比を保つようにした基材。
【請求項１２】
前記相反転保持体がポリアミドからなる請求項１１に記載の光学的に能動な基材。
【請求項１３】
前記相反転保持体が薄膜の形態である請求項１２に記載の光学的に能動な基材。
【請求項１４】
前記不透明固体がカーボン粒子である請求項１２に記載の光学的に能動な基材。
【請求項１５】
前記カーボン粒子が約５ミクロンよりも小さい請求項１４に記載の光学的に能動な基材。
【請求項１６】
前記カーボン粒子が前記ポリアミド保持体全体を通じて均一に分布される請求項１４に記載の基材。
【請求項１７】
前記カーボン粒子が前記ポリアミド保持体内に部分的に取り込まれる請求項１４に記載の基材。
【請求項１８】
前記カーボン粒子が前記ポリアミド保持体内に全体的に取り込まれる請求項１４に記載の基材。
【請求項１９】
前記ポリアミドが電荷を修正される請求項１４に記載の基材。
【請求項２０】
前記基材が約３００ｎｍから約７００ｎｍのすべての波長で光を吸収する請求項１８に記載の基材。
【請求項２１】
前記基材が前記波長の範囲内のいずれかの波長で入射光の５０％に満たない反射率を有する請求項２０に記載の基材。
【請求項２２】
前記相反転保持体が親水性である請求項１１に記載の基材。
【請求項２３】
前記相反転保持体がスキンレスである請求項２２に記載の基材。
【請求項２４】
前記相反転保持体がナイロンからなる請求項２３に記載の基材。
【請求項２５】
前記相反転保持体が電荷を修正される請求項２４に記載の基材。
【請求項２６】
分析の存在およびその量が光の励起帯域によってポリアミド保持体の蛍光信号標識の励起でもたらされる光の放射帯域での蛍光から検出される分析装置であって、ポリアミド保持体と、前記ポリアミド保持体に取り入れられた複数個の不透明固体とを備え、前記不透明固体は前記ポリアミド保持体に部分的にまたは完全に入り、あるいは不可逆的に結合されるのに十分な大きさを有し、前記ポリアミド保持体と化学的に反応せず、励起帯域または放射帯域あるいはその両者で前記ポリアミド保持体が発光する蛍光を消去する分析装置。
【請求項２７】
前記ポリアミド保持体が薄膜の形態である請求項２６に記載の分析装置。
【請求項２８】
前記不透明固体がカーボン粒子である請求項２６に記載の分析装置。
【請求項２９】
前記カーボン粒子が約５ミクロンよりも小さい請求項２８に記載の分析装置。
【請求項３０】
前記カーボン粒子が前記ポリアミド保持体全体を通じて均一に分布される請求項２９に記載の分析装置。
【請求項３１】
前記カーボン粒子が前記ポリアミド保持体内に部分的に取り込まれる請求項２８に記載の分析装置。
【請求項３２】
前記カーボン粒子が前記ポリアミド保持体内に全体的に取り込まれる請求項２８に記載の分析装置。
【請求項３３】
前記ポリアミドが電荷を修正される請求項２８に記載の分析装置。
【請求項３４】
ポリアミド面のすべてが分析の結合にために利用できるように、不透明固体と不可逆的に関係づけられたポリアミド保持体を備える基材を準備するための方法であって、
溶剤、非溶剤、不透明固体およびポリアミドからなるキャスティングドープを組成式に表わし、
前記ポリアミドと前記不透明固体とを溶解するように、前記キャスティングドープを混合し、かつ調合し、
前記キャスティングドープの前記不透明固体が充填された相反転を生じさせ、相反転基材を形成するように、前記不透明固体が充填された前記キャスティングドープの一部を消去し、
前記基材を乾燥する
工程を含む方法。
【請求項３５】
前記不透明固体がカーボン粒子である請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記カーボン粒子が約５ミクロンよりも小さい請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記カーボン粒子が前記ポリアミド保持体全体を通じて均一に分布される請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
前記カーボン粒子が前記ポリアミド保持体内に部分的に取り込まれる請求項３５に記載の方法。
【請求項３９】
前記カーボン粒子が前記ポリアミド保持体内に全体的に取り込まれる請求項３５に記載の方法。
【請求項４０】
前記ポリアミド保持体が電荷を修正される請求項３４に記載の方法。
【請求項４１】
相反転保持体と、前記相反転保持体と密に結合され、および／または前記相反転保持体内に部分的に／完全に包含され、前記相反転保持体と化学的に反応しない、複数の不透明固体とを備え、減少された反射率を有する基材。
【請求項４２】
前記相反転保持体がポリアミドからなる請求項４１に記載の基材。
【請求項４３】
前記不透明固体がピグメントである請求項４１に記載の基材。
【請求項４４】
前記不透明固体がカーボン粒子である請求項４１に記載の基材。
【請求項４５】
前記相反転保持体が電荷を修正される請求項４１に記載の基材。
【請求項４６】
前記カーボン粒子が約５ミクロンよりも小さい請求項４４に記載の基材。
【請求項４７】
カーボン粒子が前記ポリアミド保持体全体を通じて均一に分布される請求項４４に記載の基材。
【請求項４８】
前記カーボン粒子が前記ポリアミド保持体内に部分的に取り込まれる請求項４４に記載の基材。
【請求項４９】
前記カーボン粒子が前記ポリアミド保持体内に全体的に取り込まれる請求項３５に記載の方法
【請求項５０】
前記ポリアミド保持体が電荷を修正される請求項４４に記載の基材。
【請求項５１】
前記相反転保持体が薄膜の形態である請求項４１に記載の基材。
【請求項５２】
前記反射率が約３００ｎｍから約７００ｎｍまで減少される請求項４１に記載の基材。
【請求項５３】
前記基材が波長の範囲内のいずれかの波長で入射光の５０％に満たない反射率を有する請求項５０に記載の基材。
【請求項５４】
前記相反転保持体が親水性である請求項４１に記載の基材。
【請求項５５】
前記相反転保持材がスキンレスである請求項５４に記載の基材。
【請求項５６】
前記相反転保持体がナイロンからなる請求項５５に記載の基材。
【請求項５７】
前記相反転保持体が電荷を修正される請求項４１に記載に基材。
【請求項５８】
基材を準備するための方法であって、
溶剤、少なくとも１種類の非溶剤、不透明固体および少なくとも１種類の相反転ポリアミドを組成式に表わし、
ドープ内で前記ポリアミドと前記不透明固体とを溶解するように、前記ドープを混合し、かつ調合し、
前記ドープから前記不透明固体が充填された相反転薄膜を形成する
工程を含む。
【請求項５９】
薄膜形成において、さらに前記ドープを成形し、
基材を形成するように、前記不透明固体が充填された前記キャスティングドープの一部を消去し、
前記基材を乾燥する
工程を含む請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
薄膜形成において、さらに薄膜面のすべてが化学的に、機能的に分析の結合に利用できるように、前記薄膜を前記不透明固体と不可逆的に関係づける
工程を含む請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
約３００ｎｍから約７００ｎｍの蛍光を発光する基材であって、相反転保持体と、前記相反転保持体と密に結合され、および／または前記相反転保持体内に部分的に／完全に包含され、前記相反転保持体と化学的に反応しない、複数の不透明固体とを備え、減少された反射率を有する基材。
【請求項６２】
前記不透明固体が繊維である請求項６１に記載の基材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
関連出願
本出願は“改良されたノンルミネセンス基材”の名称で２０００年７月５日に出願された米国仮特許出願番号第６０／２１６，２２９ｇ号の一部継続出願であり、発明の開示が本発明の開示と矛盾を生じない範囲で参照によってここに取り入れられる。
【０００２】
開示の背景
本発明の開示は相反転保持体を構成する改良された蛍光消光基材に関するもので、この相反転基材はそれに部分的にまたは完全に包含される、あるいはそれと不可逆的に結合されるのに十分な大きさを有する、相反転保持体と化学的に反応しない複数の不透明固体と結合される。この基材は蛍光タグのようなルミネセンスタグを利用する、免疫測定および核酸結合分析を含む、生物親和性分析で有用に使用される。この基材は、さらに、流体中に含まれる有機物および／または非有機物を効率的に取り除く、フィルタ媒体としての用途を有する。
【０００３】
試料の存在および濃度分析のために極めて多様な分析装置が開発されている。たとえば、生物親和性および活性酵素触媒反応が生物試料を分析し、生物試料を量化するために医療および科学分野で広く使用されている。これらの多くの分析装置が生物材料（またはその変形形態）とある化学的実在物と結合、たとえば、抗原抗体、相補的核酸ストランドと結び付いた核酸ストランド（“ハイブリダイ化”）の共役の検出およびプロテイン錯体共役に依存している。この共役は、典型的には、結合材料の１つまたはそれ以上と結び付けた検出信号を与える標識によって検出される。この共役は、初めに、自由および結合基の標識を測定し、その後、計算式および試料と比較する基準集合を用いて現在量を計算する方法でしばしば量が決定される。
【０００４】
結合分析で使用される最も普通の標識は放射性同位体とルミネセンス化合物とである。放射性同位体（同位体標識）はルミネセンス標識よりも分析装置によっては著しく良好な検出を提供する。たとえば、核酸を検出する感光法では、典型的には、同位体標識が使用され、３２Ｐを用いる放射線標識がときどき使用されている。ルミネセンスはエネルギの移動によって生じ、放射性物体の温度には依存しない光放射と呼ばれている。ルミネセンス標識は光化学（いわゆる、“フォトルミネセンス”）、化学（“いわゆる、化学ルミネセンス”）および電気化学（“いわゆる、電気化学ルミネセンス”）によって発光することができる。蛍光およびりん光を含む、フォトルミネセンスはあるプロセスであり、これにより、可視光、赤外放射および紫外放射のような電磁気的放射を吸収したとき、材料が発光するように誘起される。化学ルミネセンスは明らかな温度変化を伴うことなく、化学反応の結果として生じるルミネセンスについて称する。電気化学ルミネセンスは電気化学プロセスの結果として生じるルミネセンスについて称する。
【０００５】
ゲノムデオキシリボ核酸“ＤＮＡ”の特定の配列順を局所に限定する場合、サザーンが述べた転移技術が使用される。ＤＮＡは、しばしば、１ないしそれ以上の制限酵素を用いて分解され、その結果生じるフラグメントはゲルを用いた電気泳動によって大きさに従って分離される。この後、このＤＮＡはその場所で変性され、ゲルから固体保持体に移送される。ＤＮＡフラグメントの相対位置は固体保持体への移動中、さらに、その後も保存される。この固体保持体に付いたＤＮＡは放射線標識ＤＮＡまたはリボヌクリーク核酸（“ＲＮＡ”）にハイブリダイズされ、プローブに合わせて帯域位置に置くために自動放射線写真法が使用される。
【０００６】
多年にわたり変性ＤＮＡの固定化およびハイブリダイズ化はもっぱら固定保持体としてニトロセルロースを用いて実施された。しかしながら、時が経過したとき、ニトロセルロースは共有反応でなくて、核酸が疎水性でニトロセルロース保持体に付き、核酸がハイブリダイズ化し、さらに、高温で洗浄される間、マトリックスからゆっくり離れるような理想的固相ハイブリダイズ化マトリックスよりも劣ることが明らかになった。この問題を克服するために１９８０年代の早い時期に改良された核酸結合をもたらすＤＢＭ（ジアゾベンジロキシメチル）セルロースおよびＡＰＴセルロースを含む、電荷改良セルロース保持体が導入された。しかしながら、これらのマトリックスはそれ自身ニトロセルロースとよく適合し、また、マトリックスが乾燥したときに脆くなり、１ないし２サイクルのハイブリダイズ化および洗浄よりも測定回数が多い（すなわち、再測定）では、マトリックスが耐えられないという、不利を受けることなる。
【０００７】
今日、核酸の固定化およびハイブリダイズ化のための固体保持体としてポリアミドマトリックス、特に、ナイロンマトリックスで製作したものが広範に使用されている。核酸を不可逆的に結合し、ニトロセルロースよりもはるかに長期にわたって使用できる、多様な種類のナイロンが知られている。低イオン強度の緩衝液中で核酸がナイロンに固定されるとき、ゲルからナイロンマトリックスへの核酸の移動は電気泳動で行われ、これは、仮に、毛管作用または真空状態がＤＮＡの移動に効果を生じなくても、達成される。ナイロン薄膜の基本的な２種類は市場で入手可能な未改良ナイロンおよび電荷改良ナイロンである。電荷改良ナイロンは移動のために、そして正電荷に荷電した面が核酸を結合するために大容量を備えるようにハイブリダイズ化することがより好ましい（たとえば、明細書の開示が参照によってここに取り入れられる、米国特許第４，４７３，４７４号明細書参照）。ナイロン薄膜はＤＮＡが移動した後に、ＤＮＡを固定するように、完璧な乾燥または低量の紫外線照射（２５４ｎｍ）による方法で処理しなければならない。
【０００８】
ポリアミドマトリックスは同位体分析装置に使用するのに有力であることが見出されているが、この材料が蛍光分析装置で広範に使用できることは見出されていない。これはポリアミド基材を利用する蛍光分析装置が望ましいとされる感度と比べて小さい値を呈することによるものである。この感度の低さは主に２つの要因、すなわち、ナイロンそれ自身によって生じる暗蛍光と、反応物質が付く基材または測定が行われる容器の壁のような反応媒体と接する固体材料によって生じる散乱光とに起因する。ナイロンのようなポリアミドは光励起内性蛍光放射および蛍光タブ分析から放射される紫外域−可視域波長レベルと一致する反射光を呈する。励起帯域内の光が保持体材料を発光させたとき、発光の放射帯域が同じ帯域で重なると、検出に対して干渉が生じる。
【０００９】
概して、同位体分析は高感度であることが条件となるが、こうした条件のために多くの不利をこうむることになる。第一に、放射線同位体の使用は健康、廃棄物処理、安全、取り扱い、当局への届出、実施許諾についての多くの法定義務を伴う。本蛍光分析は代替的な同位体標識を提供するが、分析の感度は未だに多くの生物医学、遺伝学研究および薬物発見に関係する研究者らに望まれる範囲に到達していない。これに加えて、同位体標識はそれぞれが単一の着色蛍光標識を備えた単独に標識を付けられる、２ないしそれ以上の核酸プローブが同時にハイブリダイズされ、その後、ポリマ基材に固定された核酸ターゲットの列に対して同時に検出される、多重分析に使用することができない。多重作業は与えられたターゲット列に多くの疑問を問いかけるとき、従来の取り外しおよび再測定手順と比べてコストならびに時間を大きく節約することができる。多重作業は、また、再測定と関連する誤差および信号の劣化を減少させることができる。
【００１０】
ロスマンらに付与された米国特許第４，８３７，１６２号および第４，９２１，８７８号明細書は反応媒体と接する固体材料で散乱する光と共に、ポリアミドで生じる暗蛍光を減少させる、ルミネセンス分析で使用するための色素改良されたポリアミド材料を開示する。このような性質を減少させることで、ポリアミド基材は未処理ポリアミド基材と比べて蛍光タグ分析での蛍光放射の検出能力を改良できることが可能であると主張する。これらの特許明細書はポリアミド材料を反応色素、すなわち、ポリアミド基材で生じる光の励起および／または放射帯域を重ねるべく選定された吸収スペクトラムを有する、沈着する材料と化学的に反応する官能基を含む、色素を用いて沈着することを開示する（第４，９２１，８７８号明細書の第６欄、第５４−５７行参照）。ポリアミドと一体に結合できる酸反応色素はポリアミド基材の特性に悪影響を及ぼさないと主張する。アゾ基酸反応色素は特に有用であり、必要とする帯域内で光を吸収するように容易に処理することが可能であると述べている。非金属酸反応色素はより好ましいと述べている。
【００１１】
米国特許第４，８３７，１６２号および第４，９２１，８７８号明細書に開示される色素沈着ポリアミドは知られていたが、このポリアミドがルミネセンス分析に広く受け入れられた点は、過去１０年間、見出せない。市場を支配するうえでのこの基材が失敗した理由は第４，８３７，１６２号明細書の開示に従い生産できる、望ましい蛍光の消去よりも小さいことと関係する。また、ナイロンと化学反応し、典型的な分析操作で化学反応しない双方の条件を満たす色素を突き止めることが困難であることも関係する。これらの参照文献で特定された色素が生物分子の吸着に不適当な面を生じるか、吸着用ナイロンと直接対立することで、生産したままのナイロンの表面を用いた場合、生物分子の結合を妨げる可能性がある。この対立関係から生じる一つの結果がある生物分子の発生である。安定性に劣るアゾ色素複合体は一段と引き付けられてナイロン表面から失われてしまい、この結果、分析に有害な影響を与えることになる。
【００１２】
生物医学および科学研究者らは、仮に、蛍光分析の検出感度が望まない化学反応の能力を増すことなく、高めることができるならば、同位体分析と比較して好んで蛍光分析を使用する傾向がある。感度は蛍光分析を行う基材が露出によっては発光せず、（多くの分析について）広い範囲にわたって有用性を保つ基材の隔離がこの技術を免れるならば、高めることは可能である。したがって、試料の分析を果たすためにより感度を高めた蛍光分析で使用するための改良された基材が求められている。
【００１３】
開示の要約
本出願は実質的に非反射、低または非蛍光（約２５０ｎｍから約７７０ｎｍ）の基材を開示する。この基材は相反転保持体と、この相反転保持体内に部分的にまたは完全に入り、あるいは不可逆的に結合されるのに十分な大きさを有し、相反転保持体と化学的に反応しない複数の不透明固体とを備える。この基材は広い範囲わたる分析の検出について蛍光分析装置の検出を顕著に改良する。さらに、改良された流体フィルタポリアミド基材が開示される。このポリアミド基材はピグメント、充填剤およびエキスパンダのような光吸収不透明固体を用いて（完全にまたは部分的に）含浸され、コーティングされ、または面結合される、ポリアミド保持体を備える。
【００１４】
代表的な実施例では、たとえば、カーボン粒子のピグメントのような不透明固体を用いたポリアミド保持体を備えるポリアミド基材が開示される。このポリアミド保持体はナイロン６６で構成する。好ましくは、カーボン粒子は非晶質であり、カーボンブラックで有利に構成する。カーボン粒子は、好ましくは、ポリアミド基材の重量を基準で少なくとも約０．００２％からなる。このカーボン粒子はポリアミド保持体の内部に全体的にまたは部分的に含浸されるか、またはポリアミド保持体の一面またはそれ以上の面に全体にわたって分布させてもよい。好ましくは、カーボン粒子の分布は実質的に均一である。より好ましくは、カーボン粒子は粒子が保持体内に化学作用をもたらすカーボン粒子によって悪影響が及ばないポリアミド面を残して完全にカプセルに入れられるようにポリアミド保持体全体を通じて均一に含浸される。後者の方法は核酸の結合が良好で、また生成物、プロテイン、他の生物分子の結合も良好であることが見出された。
【００１５】
別の代表的な実施例では、光学的に能動なポリアミド基材が開示される。この基材はポリアミド保持体と、この相反転保持体内に部分的にまたは完全に入り、あるいは不可逆的に結合されるのに十分な大きさを有し、相反転保持体と化学反応しない不透明固体とを備える。この不透明固体は基材が約２５０ｎｍから約７７０ｎｍまで、より好ましくは、約３００ｎｍから約７００ｎｍまでの波長について実質的に全部を吸収するように、重量比を保っている。このポリアミド基材はミクロ細孔で作られており、薄膜の形態である。代表的な実施例では、ポリアミド基材が上記の波長の範囲内のいずれかの波長で入射光の５０％に満たない反射率を有することが好ましい。また、ポリアミド基材が親水性で、スキンレスであることは好ましい。
【００１６】
さらに、別の代表的な実施例では、分析の存在またはその量が光の励起帯域によってポリアミド基材の蛍光信号標識の励起でもたらされる光の放射帯域での蛍光から検出される分析装置が提供される。この改良は励起帯域または放射帯域あるいはその両方でポリアミド保持体に起因する蛍光を実質的に消去する方法で、カーボン粒子をポリアミド保持体に点在することで、光学的に能動なポリアミド保持体が準備される。
【００１７】
さらに、別の代表的な実施例では、基材が提供される。この基材は相反転保持体と、この相反転保持体と密に結合され、および／または部分的に／完全に相反転保持体内に入る、相反転保持体と実質的に化学反応しない、複数の不透明固体とを備える。また、このポリアミド基材を準備する方法が開示される。
【００１８】
別の代表的な実施例では、約３００ｎｍから約７００ｎｍまでの低蛍光を発光する基材が提供される。この基材は相反転保持体と、この相反転保持体と密に結合され、および／または部分的に／完全に相反転保持体内に入る、相反転保持体と実質的に化学的に反応しない、複数の不透明固体とを備える。
【００１９】
代表的な方法では、実質的にすべてのポリアミド面が分析の結合のために化学的に、機能的に利用できるように、実質的に内部に包含される、カーボン粒子のような複数の不透明固体を用いて含浸される、ポリアミド保持体を備える基材が準備される。上記方法は溶剤、非溶剤、不透明固体およびポリアミドからなるキャスティングドープを組成式に表わし、ポリアミドと不透明固体とを溶解するように、キャスティングドープを混合し、かつ調合し、キャスティングドープの不透明固体が充填された相反転を生じさせ、相反転基材を形成するように、不透明固体が充填されたキャスティングドープの一部を消去し、基材を乾燥する工程を含む。
【００２０】
別の代表的な方法では、基材が準備される。上記方法は溶剤、少なくとも１種類の非溶剤、不透明固体および少なくとも１種類の相反転ポリアミドを組成式に表わし、ドープ内でポリアミドと不透明固体とを溶解するように、ドープを混合し、かつ調合し、ドープから不透明固体が充填された相反転薄膜を形成する工程を含む。
【００２１】
詳細な説明
本開示は蛍光標識を利用する分析装置で使用される固体基材と関係する多くの問題を克服し、フィルタ作用を含む、多くの他の用途に有用な製品を提供する。
【００２２】
相反転基材が開示される。この相反転基材は相反転保持体内に部分的にまたは完全に入り、不可逆的に結合されるのに十分な大きさを有し、相反転保持体と化学的に反応しない、不透明固体を用いて相反転保持体に（完全にまたは部分的に）含浸され、コーティングされ、または面結合される。あるいはそれらの組み合わせで結合される。好ましい代表的な実施例では、基材は電荷を運びまたは運ばない薄膜である。蛍光標識での分析に使用したとき、不透明固体を含む基材は多くの条件のもとで分析の検出を著しく高めることが見出された。この基材は不透明固体を欠くポリアミド基材と比較して固有の蛍光および光の散乱を顕著に小さくできることが見出された。
【００２３】
“相反転保持体”とは、“相反転ドープ”によって得るポリマ薄膜構造のゲル化または沈澱で形成されるポリマ保持体を意味する。“相反転ドープ”は溶剤中のポリマの連続した相と、この連続した相内にこれと共存するように分散させた１種類またはそれ以上の非溶剤の不連続な相とからなる。ポリマ薄膜構造の形成は、一般に、キャスティング工程と、制御された条件のもとでドープの薄い層を消去する、クェンチング工程とを含む。この工程では、不連続なポリマ（非溶剤相）を沈殿させて連続した互いに連絡する細孔構造へと変化させるように、処理が進む。非溶剤の不連続な相（“細孔形成部”と呼ばれる）から連続した互いに連絡する細孔への変化は“相反転”として、一般に知られている。薄膜はこの技術分野でよく知られている。
【００２４】
典型的には、相反転保持体は混和性溶剤と非溶剤との混合液内でポリマを溶解し、これによって形成される。保持体を成形し、その後、保持体を溶剤と混和性を有する希釈剤で薄めた非溶剤（液中または大気開放）と接触させる（これにより、多孔性構造を沈殿またはゲル化により形成する）。
【００２５】
“不透明”とは、可視光を透過しない性質を示すことを意味する。“固体”とは、液体または気体あるいはその２つのいずれでもない物質の組成を意味する。“固体”は内部に空孔または空域を備えるか、または備えない。内部に空孔または空域を備える“固体”はその空孔または空域に液体または気体を有してもよい。固体はいずれかの多様な形状で形成してもよく、その上、複数の組織を備えてもよい。球状固体粒子は有利に使用してもよい。この固体粒子は、また、内部に空孔または空域を備えてもよい（すなわち、網目状粒子）。この空域はより大きい表面積または光吸収特性をもたらす。これに加えて、繊維のような非球状固体も、また、有効に使用してもよい。繊維は、一般に、直径を１単位としたとき、長さを２単位よりも大きいアスペクト比を有する固体物として形成される。長さの相当に長い繊維は、また、本開示において使用してもよく、得られる構造に繊維と薄膜成分との組み合わせに従って独特の特性（すなわち、改良された強度）を与えることができる。
【００２６】
“密に結合される”とは、容易に引き離すことができない方法で一方の基材が他方の基材に結合されることを意味する。この出願で用いられるとき、“密に結合される”は一方の基材と他方の基材との間に主に化学的接合手段を介在させる結合を含まない。
【００２７】
好ましい相反転保持体は１種類ないしそれ以上の単量体間にアミド層で形成される、ポリアミド有機ポリマを構成する。本開示において、特に、有用なポリアミドはナイロンである。ナイロンはアミド基のうち、脂肪族のカーボン鎖、通常、アルキレン基を構成する。このナイロンを構成するアミド基は極めて極性があり、互いに水素結合し、Ｃ−Ｎ結合の部分的な二重結合によって本質的に平面である。ナイロンは中間結晶性を有するポリマであり、結晶性はＣ＝Ｏ基と強い水素結合を形成するＮＨ基の能力によるものである。ナイロンは、典型的には、異なる大きさおよび仕上りの晶子からなる。それは拡散したハロを添加するナイロンの非晶質含有量である。典型的には、ヘキサメチレン・ダイアミンを用いてアジピン酸を化学反応させることで合成される、ナイロン６６は本開示のナイロンとして特に好ましい。ナイロン６６は、典型的には、在来技術によって発光できない、蛍光およびりん光種の双方を含む。これらの種はポリマの分子バックボーンの熱酸化で形成されるα−ケトイミド構造の存在と関係し、ジクロペンタンのエンワン・二量体およびジエンワン・三量体のアルド縮合生成物と関係すると考えられる。これらの全部は製造されるとき、ポリマ内に存在する（アレンらの「ナイロン６６の蛍光、りん光種の分析」Ｅｕｒ．Ｐｏｌｙｍ．Ｊ．，２１（６），５１７−５２６頁参照）。
【００２８】
本出願のカーボン−ポリアミド基材はカーボンブラックを用いてメッシュのようなポリアミド保持体の面をコーティングし、または含浸することによって生成することができる。ナイロン６６のようなポリアミドはミクロ細孔をカーボンブラックで満たす薄膜基材を形成するように、ドープにカーボンブラックを混ぜて生成することができる。たとえば、このドープは米国特許第３，８７６，７３８号明細書および第４，６４５，６０２号明細書に説明されている。
【００２９】
ポリマ基材は平坦な固体保持体、容器、フィルタに形成することができる。好ましいポリアミド基材はそれらが共に接触でき、より好ましくは、親和性を保ち、液体で容易に湿潤可能である。好ましいポリアミド基材は、また、多孔性である。このポリアミド基材はミクロ細孔薄膜を構成する。また、基材は、好ましくは、スキンレス、すなわち、ポリマ組織がその外面から内面へと変化しない。ナイロン６６は特にスキンレス親水性ミクロ細孔薄膜を形成する場合に好ましいポリアミドである。
【００３０】
ナイロンのようなポリアミド材料の蛍光が相反転保持体内に部分的にまたは完全に入り、あるいは不可逆的に結合されるのに十分な大きさを有し、相反転保持体と化学的に反応しない、カーボンのような不透明固体の添加によって著しく減少することが発明者らによって発見された。ピグメントとしてカーボンブラックのような非晶質カーボンが不透明固体として特に有用であることが見出された。用語“カーボンブラック”とは、熱あるいは炭化水素の酸化分解によって商業的に生産されるカーボンの非晶質形態を意味する。これは（１）骨、肉などを焼いて得る動物性炭、（２）天然ガスなどの不完全燃焼によって得るガスブラック（３）適当な条件のもとで多様な脂肪、オイル、樹脂などを燃焼して得る煤煙、（４）木材および野菜から用意された活性炭を含む。
【００３１】
ポリアミド材料を消光するのに多くの可能性がある中で発明者らはフォトルミネセンス分析での多様な分析における検出を可能とするように、（ポリアミドと）実質的に化学的に反応しないカーボン粒子のような不透明固体がポリアミド保持体と関係づけられることを見出した。特にサザーン・ブロット転移中のＤＮＡ結合がカーボンブラックのような不透明固体の存在によって悪影響を受けることは観察されなかった。フォトルミネセンス分析が使用される場合、不透明固体を用いてポリアミド基材が（部分的にまたは完全に）含浸され、コーティングされ、面結合されたとき、ＤＮＡおよび他の核酸の検出能力が高いことが確認された。
【００３２】
望ましい蛍光消去特性を有する相反転保持体に部分的にまたは完全に入り、あるいは不可逆的に結合されるのに十分な大きさを有し、相反転保持体と化学的に反応しない不透明固体が使用される一方、カーボンブラックのようなブラック固体が有利に利用された。カーボンブラックはエネルギを吸収し、これにより、ナイロン薄膜で生じた暗蛍光を消去することができる。一度薄膜と組み合わされたカーボンブラックは核酸結合分析、特に、サザーン・ブロット転移中のＤＮＡ結合での妨げになることは見出されなかった。
【００３３】
これに代わるものでは、ピグメントによる適するコーティング（ピグメントとは、感知できる蛍光を生じることなく、光またはある波長を反射し、一方、他の波長の光を吸収する、固体を意味する）が利用される。これはミクロ細孔薄膜の面（ポリママトリックスの内面および外面）に部分的に施すか、またはポリママトリックスの大部分の内部に含浸されるか、あるいは密に結合されるかのいずれかの方法である。特に、分析で相互作用のために利用可能なピグメントに化学的機能性を持たせることが望ましい場合に利用される。
【００３４】
発明者らは、また、活性カーボンコーティングによるポリアミド基材、特に、ナイロン基材が飲料水中に含まれる微粒子と共に、有機不純物の除去を高めることを見出した。このポリアミド基材はその内部を部分的に取り囲む活性カーボンを有する（すなわち、ポリアミド基材の面に一部露出させる活性カーボン粒子を有する）。活性カーボンポリアミド基材を使用したとき、流体からの有機不純物の除去が高められるのはナイロン単独の場合とは対照的に活性カーボン粒子をポリアミド保持体の多くの部分に分散させた場合に除去に係わる面が広くなるためである。
【００３５】
図１に着目すると、２５ｎｍで設定されたストークスシフトを用いる、同期運動走査で得た、ナイロン６６（最上位曲線）および（カーボンブラック：ナイロン６６）の重量比１：１０、１：１２および１：１５でカーボンブラックを含浸させたナイロン６６（下位曲線）の蛍光スペクトラムが示されている。図から明らかなように、カーボンブラックがナイロン６６の蛍光を著しく減少させることが判る。１：１０、１：１２および１：１５基材のスペクトラム運動走査は使用される特定機器に見合った暗蛍光の範囲内であることが見出された。
【００３６】
図２に着目すると、２５ｎｍで設定されたストークスシフトを用いる、同期運動走査で得た、ナイロン６６（最上位曲線）および（カーボンブラック：ナイロン６６）の重量比１：２１および１：３１でカーボンブラックを含浸させたナイロン６６（下位曲線）の蛍光スペクトラムが示されている。カーボンは図１の基材と比べて基材の重量比率が小さく構成されているが、カーボンブラックはナイロン６６の蛍光を著しく減少させる。１：２１および１：３１基材のスペクトラム運動走査は使用される特定機器に見合った暗蛍光の範囲内であることが見出された。
【００３７】
図４に着目すると、ポリアミド相反転ミクロ細孔薄膜基材のマトリックス内に分散させた好ましい不透明固体カーボン粒子の横断面が示されている。面（Ａ）はナイロン相反転薄膜保持体の処理前の面を示す。これに対して、面（Ｂ）は固体ナイロンマトリックスの内部にカーボン粒子が埋めれた薄膜保持体の横断面を示す。
【００３８】
具体例１
蛍光色素のコーティング（フルオレセイン−黄色蛍光色素（ヒドロキシル・キサンテン））を２枚のナイロン６６プレートにエアで吹き付けた。１枚はカーボンブラックが充填され、他の１枚はカーボンブラックが充填されない。コーティングプレートをルミネセンス・スペクトロメータ上で走査した。
【００３９】
スペクトラムはカーボンブラックを含まないナイロン６６プレートが広帯域の蛍光放射を示し、フルオレセインがナイロン６６と同じ領域で蛍光を放射することを示した。カーボンブラックを含ませたナイロン６６は、しかし、エネルギがより低く、僅かに短波長側にシフトすることを示した（多分プレート面の反射エネルギを曇り面で大きくするコーティングのためである）。
【００４０】
水中に入れたフルオレセインの希釈試料をルミネセンス・スペクトロメータ上で走査した。このフロオレセインのスペクトラムは放射エネルギがカーボンブラックを含ませたナイロン６６（フルオレセインでコーティングしたプレート）のスペクトラムで見出した波長に近いことが判った。完全に、この知見はカーボンブラックがエネルギおよび蛍光についてナイロン６６の放射を減少することを示す。
【００４１】
具体例２
重量約１６％のナイロン６６（モンサント（登録商標）ヴィダイン６６Ｚ）、重量約７７％のギ酸および重量約７％のメントールからなる、ドープを米国特許第３，８７６，７３８号および第４，６４５，６０２号明細書に開示される方法を用いて生成した。この明細書の開示は参照によってここに完全に取り入れられる。これは標準組成式に沿ったものであり、（白色）調整薄膜を生成するためにも使用する方法である。
【００４２】
この方法は本具体例のカーボンブラックを含有する薄膜を生成するのに類似するが、溶剤にナイロンを添加する前に、カーボンブラックを加える手順によって変更される。この具体例では、最終的にドープに対して表１Ａに示す各成分毎に重量比で表わす、特定の成分を加えて生成した。
【００４３】
変更された方法は次の工程からなる。密閉用器内で液体成分ギ酸とメタノールと混合し、完全に反応させた。ギ酸とメタノールとを混合した後、ナイロン６６を加える前に、その混合液に表１Ｂに示す重量比を保ってカーボンブラックを添加した。これは上記密閉容器を開けて液体ドープ溶剤混合液に直接必要量のカーボンブラックを添加した。この後、ナイロン６６を混合液に加え、得られた調合液をジャー・ミルに移して回転攪拌した。これはテクネＣ−８５Ｄ水循環式リサーキュレータを用いる、最高温度約３４°Ｃに保たれる恒温浴内ですべてのナイロンが溶解するまで実施した。ジャーをジャー・ミルから取り外す。揮発物が失われるのを最小にするためにプロペラシャフト用シール装置を備えたキャップを製作し、これをジャーに取り付けた。この後、同じ容器内でドープをＴ−ラインモデル＃１３４−１研究室ミキサーに取り付けた１１／４　インチの３枚の羽根を有する、プロペラを用いて混合した。このとき、カーボン粒子の全体的な分散を試みた。この２度目の混合は約４５０ｒ．ｐ．ｍの回転数で約１時間連続して行った。
【００４４】
湿潤厚さ約５ミルの単層非強化ミクロ細孔ナイロン薄膜を生成するために米国特許第３，８７６，７３８号明細書に開示されるキャスティング工程を模擬実験するべく、研究室内でドープの一部（約２０ｍｌ）を成形し、消去した。この後、薄膜を脱イオン水で洗い、（湿潤厚さ約１０ｍｌの構成物を形成するように）重ね、薄膜形成方向（ｘ方向）または幅方向（ｙ方向）のいずれにも縮むのを防ぐために制限した条件のもとで乾燥した。この薄膜はカーボンが加えられない薄膜と同一の後工程（水洗、乾燥、搬送）に耐えるのに十分な物理的強さをがあることが見出された。薄膜が強くこすられた場合、あるいはナイロン片に接着テープが貼られ、そこから剥がされた場合にも、ナイロン片の物理的な損傷または脱落で欠損部分が生じた場合を除き、カーボンの位置は変化しない。実質的にすべてのカーボンはナイロンマトリックスに密に結合したままである。
【００４５】
収縮（湿潤細孔構造が完成した後のｚ方向の縮小）後に約８ミルの厚さを有する、乾燥２層非強度ナイロン薄膜の小試料を得た。物理的測定値は下記の通りである。
【００４６】
気泡発生点（“ＩＢＰ”）および気泡終了点（“ＦＡＯＰ”）は湿潤流体としての脱イオン水を用いて米国特許第４，６４５，６０２号明細書に記述されるように測定した。平均フロー細孔（“ＭＦＰ”）試験はＡＳＴＭ・Ｆ３１６−７０およびＡＮＳＩ／ＡＳＴＭ・Ｆ３１６−７０に記述される条件を負う。非強化ミクロ細孔ナイロン薄膜の水によるフローレートについては米国特許第４，４７３，４７５号明細書に記述されるように実施した。乾燥薄膜の厚さは１／２インチ直径のダイアル式厚みインジケータゲージ（精度±０．０５（＝０．００００５インチ））を用いて測定した。薄膜の蛍光は２９０／３２０で設定された励起／放射条件と共に、パーキン・エルマーＬＳ５０Ｂルミナンス・スペクトロフォトメータ上で測定（励起／放射スリット２．５ｎｍで設定）した。Ｌ値（明るさ）はマクベス・カラーイエ３０００比色計を用いて測定した。このＬ値は色度分析用ＣＩＥ・Ｌ＊ａ＊ｂ＊標準の一部で、百（１００）が純粋の白であり、零（０）が完全な黒である。Ｌ値は灰色の色合いについての有用な測定情報を与える。
【００４７】
ＭＦＰ、ＩＢＰ、ＦＡＯＰおよびフローはカーボン濃度の増加と直接相関しない方法で組成式に対するカーボンの添加に従って変化することが観察された。直接相関はドープの混合中に上昇する熱のバラツキのために観察されないと考えられる。このドープの構造は当初の組成式温度を超えて温度が上昇することにより変化することが知られている（２０００年５月２日発行の米国特許第６，０５６，５２９号明細書参照）。この明細書の開示は参照によってここに取り入れられる。一方、蛍光強度は基材中のカーボン粒子の濃度に相関している。１：５２カーボン：ナイロン混合基材は標準白色ナイロン薄膜よりも約８２．８４％小さく発光することが見出された。１：１５カーボン：ナイロン混合基材は標準白色ナイロン薄膜よりも約９３．１３％小さく発光することが見出された。
【００４８】
【表１Ａ】
2004504606.tif 000002
【００４９】
【表１Ｂ】
2004504606.tif 000003
【００５０】
上記白、黒および灰色薄膜の各々から寸法４ｃｍの２枚の小片を切り出した。直径を小さくするために９インチのパスツール・ピペットを加熱し、引き伸ばした。これは、その後、希釈水１％につき０．１ｇの蛍光ミクロスフェア（バングス研究所、カタログ＃ＦＣ０３Ｆから入手可能な蛍光標識表示されたミクロスファ）を含む、溶液中で薄膜にはん点を付けるために使用された。観察中、このはん点の直径は約２５０μであった。その後、蛍光ミクロファを付けた試料を暗室に運び、携帯式紫外線源を用いて紫外光を照射した。暗蛍光について、白色薄膜は明るく白熱し、これに対して、灰色薄膜はほんの少し見える程度にかなりくすみ、黒色薄膜は完全に見えなくなった。それぞれの場合において、薄膜の上面につけたはん点は極めてよく白熱した。
【００５１】
具体例３
バクテリオファージ・ラムダＤＮＡはハインドＩＩＩを用いて分解し、１．０％のアガローズ・ゲルに２時間通し、トリアセテートＥＤＴＡ緩衝液（４０ｍＭトリアセテート、１ｍＭＥＤＴＡ）中で溶解した。分解したラムダＤＮＡの２０ｎｇ、４ｎｇおよび８ｎｇ試料は独立した３レーン（図３に“１、２、３”として区分される）に移した。３レーン“セット”は、この後、異なる量のカーボンブラック（図３にＡ−Ｈとして区分される）を含む、ナイロンに個別に移された。
【００５２】
このゲルはナイロン材料に移す前に、次の方法で処理された。ゲルはかき混ぜながら５００ｍｌの０．１３ＭＨｃ中に１０分間漬けた。この後、ゲルは５００ｍｌの０．５ＭＮａＯＨ／１．５ＭＮａｃｌ中に３０分間漬けた。このゲルは０．５ｍトリアセテート−Ｈｃｌ／１．５ＭＮａｃｌを用いて３０分中和した。このゲルは、この後、８００ｍｌの標準１０ｘＳＳＣを含む、チャンバーに延びる、ホワットマン（登録商標）３ＭＭクロマトグラフィー・ペーパ・ウィックのシート上で転移させた。適当なナイロン薄膜をゲルの上に置き、３ＭＭペーパとペーパタオルとのスタックを上面に置いた。転移を容易にするためにスタックの上面に５００ｇのウエイトを置いた。転移は１晩中進行させた。
【００５３】
翌日、薄膜を乾燥するために８０°Ｃの温度で６０分間加熱し、核酸をナイロン薄膜に“固定”した。デンハーツ溶液を用いて５ｘＳＳＣ中に置いたブロットを適当な温度のもとで最小３０分間プレハイブリダイズした。
【００５４】
ハイントＩＩＩを用いて分解したラムダＤＮＡはアマーシャム・ファーマシア・バイオテックから提供されるメガプライム・キットに概要が示される以下の手順で標識を付けた。熱変性プローブは５ｘＳＣＣ／デンハーツ溶液中のブロットにつなぎ、ハイブリダイゼーションを適当な温度のもとで１晩かけて実施した。
【００５５】
翌朝、不特定信号を除くためにイオン強度を下げ、温度を高める（厳重洗浄）溶液中でブロットを洗浄した。ブロットはプラスチック・フィルムに入れ、補力スクリーンを内蔵する露光カセットに収めたＸ線フィルムにさらした。
【００５６】
図３は各ナイロン薄膜についての試験結果を示す。ナイロン薄膜は次のカーボンブラック：ナイロン比を有する。（Ａ）カーボンブラック：ナイロン１：１０（重量：重量）、（Ｂ）カーボンブラック：ナイロン１：７．５（重量：重量）、（Ｃ）カーボンブラック：ナイロン１：１００（重量：重量）（すなわち、対照）、（Ｅ）カーボンブラック：ナイロン１：７．５（重量：重量）（すなわち、（Ｂ）のリピート）、（Ｆ）カーボンブラック：ナイロン１：５（重量：重量）、（Ｇ）カーボンブラック：ナイロン１：１００（重量：重量）（すなわち、対照、リピート）。また、市場から入手可能な製品（Ｄ）および（Ｈ）、アマーシャム（登録商標）・ハイボンドＮ＋（登録商標）について観察した結果を示す。
【００５７】
（３種類の異なるハイレベルカーボンブラック含浸で試験された）カーボン薄膜はカーボンブラックを添加しない同一“キャスティングドープ”からなる、標準非強化薄膜（Ｃ）（Ｇ）およびサザーン・ブロット用途に広く利用される、市場から入手可能なナイロン薄膜（Ｄ）（Ｈ）、アマーシャム（登録商標）・ハイボンドＮ＋（登録商標）と比べて核酸と良好に結合したことが理解される。
【００５８】
このデータから核酸の結合は放射線標識プローブを使用するハイブリダイゼーションに代えて、利用できることが明らかである。それゆえ、添加されたカーボンブラックはＤＮＡの接近性に影響を及ぼさず、ＤＮＡのナイロンへの結合効率にも影響を及ぼさない。
【００５９】
具体例４
白色薄膜（カーボンブラック：ナイロン比＝０：１００）の試料と、カーボンブラック含浸薄膜（カーボンブラック：ナイロン比＝１：１０）の試料とを具体れ２に説明した方法で準備した（組成式に使用されるカーボンブラックのナイロンに対する比率だけが相違する）。これらに試料は、この後、走査電子顕微鏡写真のために提供された。
【００６０】
この試料および上記すべての試料で使用されるカーボンブラックのグレードはマニファクチャーリング・デガサーハルス、グレード・プリンテックス・Ｕ・チャンネル・ブラック（対照番号９９０２２５）ＣＡＳ＃１３３３−８６−４である。チャンネル・ブラックは、典型的には、凍結前には約１２０から約２００オングストロームの粒子サイズを有する。凍結された粒子は実質的に大ききなる。実際の粒子サイズは測定されない。凝集塊を小さくする方法でカーボンブラックを転換し、混合することは好ましい。これはナイロン内に均一に分散させるのに影響がある。この理由から具体例２で述べられたように、せん断用ミキシングヘッドを使用する、より強力な第２の混合工程が利用される。このミキシング機器は市場において容易に入手可能な、たとえば、ライトニング・ミキサーまたは他のプロペラまたはタービンベースのかき混ぜミキサーである。このようなミキシング用機器および技術は当業者によってこれらの目的に合わせて容易に適用することができる。
【００６１】
白色薄膜（カーボン：ナイロン比＝０：１００）およびカーボンブラック含浸薄膜（カーボン：ナイロン比＝１：１０）試料が中性媒体を用いて充填され、凍結され、その後、横断方向ミクロトームを用いて切断された。これはナイロンマトリックスの内部構造を現した。解凍した後、中性媒体を取り除き、試料を典型的な技術によって走査電子顕微鏡写真のために準備した。図５ａはカーボンブラックを含まない白色薄膜を示す（拡大率＝１０，０００×）。図５ｂは含浸されたカーボンブラック粒子が容易に見ることできる、ナイロンの内部構造を示す（拡大率＝１０，０００×）。これらの走査電子顕微鏡写真は含浸の証拠を示し、図４に示すように、ポリアミド保持体が実質的に全体的に入り込んだカーボン粒子を示す。
【００６２】
図５ｂに示される代表的な実施例では、実質的にすべてのカーボンブラック粒子が切断された領域を通して見ることのできる、ナイロンマトリックスの内部に埋め込まれている。仮に、あるとしても、図５ｂの走査電子顕微鏡写真で観察できる内部細孔面に、またはその近くに粒子は存在しない。このような分布はナイロンの内部細孔面がカーボンブラック粒子の存在によって化学的に影響を受けないことを示す。
【００６３】
重量約１６％のナイロン６６（モンサント（登録商標）ヴィダイン６６Ｚ）、重量約７６％のギ酸および重量約８％のメントールからなる、ドープ組成式を米国特許第３，８７６，７３８号および第４，６４５，６０２号明細書に開示される方法を用いて生成した。この明細書の開示は参照によってここに完全に取り入れられる。これは標準組成式に沿ったものであり、（白色）調整薄膜を生成するためにも使用する方法である。
【００６４】
この方法は本具体例のカーボンブラックを含有する薄膜を生成するのに類似するが、溶剤にナイロンを添加する前に、カーボンブラックを加える手順によって変更される。この具体例では、最終的にドープに対して表２Ａに示す各成分毎に重量比で表わす、特定の成分を加えて生成した。
【００６５】
変更された方法は次の工程からなる。１ｌステンレス鋼製の容器を使用する、シルバーソン（登録商標）モデル＃Ｌ４ＳＲＴＳＵ（シールユニット）ミキサー内で約１０００ｒ．ｐ．ｍ．の速度で１５分間液体成分ギ酸とメタノールとを混合し、完全に反応させた。ギ酸とメタノールとを混合した後、ナイロン６６を加える前に、その混合液に表２Ａに示す重量比を保ってカーボンブラックを添加した。これは密閉容器を開けてギ酸／メタノール溶剤に直接必要量のカーボンブラックを添加した。この後、カーボンを約５０００ｒ．ｐ．ｍ．の速度で約１０分間シルバーソン・ミキサーを使用して分散させた。これはカーボンブラックを完全に分散し、混合液全体を通じて分布が均一になるのを促進するように行われた。この後、ナイロン６６をその混合液に加え、得られた調合液をＴ−ラインモデル＃１３４−１研究室ミキサーに取り付けた３位インチ直径の３枚の羽根を有するプロペラを用いて混合した。揮発物が流出するのを最小にするためにプロペラ用シール機構を備えたキャップを製作した。容器の大部分が浴に沈むように容器とミキサー装置とを恒温浴に置いた。浴温度は３４°Ｃに調節した。プロペラ式ミキサーの速度は、初めに、約３５０ｒ．ｐ．ｍ．に設定し、１時間３０分混合した。その後、速度は約７０ｒ．ｐ．ｍ．まで落し、溶液にナイロンを完全に溶解させるために３時間、その速度で回転した。３時間の混合を終了した後、ミキサーの速度は完全に均質なドープを得るために約３５０ｒ．ｐ．ｍ．まで再び上昇させ、１時間３０分混合した。
【００６６】
湿潤厚さ約５ミルの単層非強化ミクロ細孔ナイロン薄膜を生成するために米国特許第３，８７６，７３８号明細書に開示されるキャスティング工程を模擬実験するべく、研究室内でドープの一部（約２０ｍｌ）を成形し、消去した。この後、薄膜を脱イオン水で洗い、（湿潤厚さ約１０ｍｌの構成物を形成するように）重ね、薄膜形成方向（ｘ方向）または幅方向（ｙ方向）のいずれにも縮むのを防ぐために制限した条件のもとで乾燥した。この薄膜はカーボンが加えられない薄膜と同一の後工程（水洗、乾燥、搬送）に耐えるのに十分な物理的強さをがあることが見出された。薄膜が強くこすられた場合、あるいはナイロン片に接着テープが貼られ、そこから剥がされた場合にも、ナイロン片の物理的な損傷または脱落で欠損部分が生じた場合を除き、カーボンの位置は変化しない。実質的にすべてのカーボンはナイロンマトリックスに密に結合したままである。
【００６７】
シート全体を通して色合いの均一性についての視覚検査および凝集塊に対する微視的検査から本具体例のカーボン分散が具体例２のものよりも一段と均一であることが明らかになった。これはナイロンの添加の前に、溶剤内でカーボン粒子をよりせん断力のある混合によって行った結果であると考えられる。
【００６８】
縮小後に約８ミルの厚さを有する、乾燥２層非強化ナイロン薄膜の小片試料をを得て、それから多数の物理的測定値を測定した。物理的測定値は下記の通りである。
【００６９】
気泡発生点（“ＩＢＰ”）および気泡終了点（“ＦＡＯＰ”）は湿潤流体としての脱イオン水を用いて米国特許第４，６４５，６０２号明細書に記述されるように測定した。乾燥２層薄膜の厚さは１／２インチ直径のダイアル式厚みインジケータゲージ（精度±０．０５（＝０．００００５インチ））を用いて測定した。Ｌ値（明るさ）はマクベス・カラーイエ３０００比色計を用いて測定した。このＬ値は色度分析用ＣＩＥ・Ｌ＊ａ＊ｂ＊標準の一部で、百（１００）が純粋の白であり、零（０）が完全な黒である。Ｌ値は灰色の色合いについての有用な測定情報を与える。
【００７０】
【表２Ａ】
2004504606.tif 000004
【００７１】
【表２Ｂ】
2004504606.tif 000005
【００７２】
表２Ａおよび表２Ｂに示される“灰”色の使用はこの試料で開発された特定の色が白と黒との比較では灰色として人間の目に見えることを示すだけである。明らかに、用語“白”および“黒”の使用は、同様に、欠陥がある。より精密さが求められる測定値は“Ｌ”値であり、先に述べたように、これは連続した単位のないスケール上の値である。
【００７３】
有用な細孔サイズおよび厚さなどの全範囲において日常的な実験と共に、白から灰色へ、そして黒色への全範囲が組成式、当業者にはなじみの混合条件およびキャスティング条件の取り扱いによって実現されることを期待される。このような組成式および混合条件は製品の健全性、均一性および再生産性を確実にするように最適化する必要がある。発明者らは組成式の単純な取り扱いおよびこの製品を製作し、特徴を持たせる分散混合の使用をここに示した。また、より小さい暗蛍光に加えて、感度に対する最高の成績が日常的な実験と共に、ここに開示された、たとえば、細孔サイズ、全不透明固体、厚さなどの変動条件および／または薄膜技術分野にはなじみの薄膜製作における他の変動条件の単純な取り扱いによって獲得できることを期待される。
【００７４】
好ましい実施例についての開示が説明されたが、当業者が添付の請求の範囲の定義されるような開示の精神およびおよび範囲から離れることなく、多様な変更および／または変形がなし得ると容易に理解される。この明細書に引用されたすべての参照文献は、それぞれの参照が仮に明確に、個別的に取り入れらるように示されていなくても、その同一の範囲について参照によってここに取り入れられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は２５ｎｍで設定される一定したストークシフトを使用する、蛍光スペクトル同期運動走査の結果である（すなわち、走査波長を超える励起光周波数よりも高い２５ｎｍの波長の検出周波数）。曲線はナイロン６６（最上位曲線）および１０：１、１２：１および１５：１の（ナイロン６６：カーボンブラック）重量比でカーボンブラックで含浸されたナイロン６６（下位曲線）を示す。
【図２】図２は２５ｎｍで設定されるストークスシフトを用いる、蛍光スペクトル同期運動走査の結果である。ナイロン６６（最上位曲線）および２１：１および３１：１の（ナイロン６６：カーボンブラック）重量比でカーボンブラックで含浸されたナイロン６６（下位曲線）を示す。
【図３】図３はカーボンブラック量を変化させるナイロン薄膜に転移した、ハインドＩＩＩで分解されたバクテリオファージ・ラムダＤＭＡのサザーンブロットである。
【図４】図４はポリアミド相反転ミクロ細孔薄膜保持体のマトリックス内に分散した、好ましい不透明固体、カーボン粒子を示す横断面である。
【図５】好ましい不透明固体、カーボン粒子のマトリックスへの取り込み、非取り込み状態を示す、ポリアミド相反転ミクロ細孔薄膜保持体の走査電子顕微鏡写真である。
【国際公開パンフレット】
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2004504606.tif 000007
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2004504606.tif 000009
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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