专利名称：检测设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种执行化学和生化检测的设备，特别是用于医疗/保健的目的。更具体地但不排它地，涉及一种执行妊娠测试的设备，尤其是用于非专业使用的设备。
背景技术：
对于妇女众所周知的，在没有医疗专业人员协助的情况下，可以利用供个人使用的专业测试设备来确定她们是否怀孕(此类设备通常称为家用验孕器)。这些设备通常是以生化免疫测定为基础，测试存在于体液例如尿液中的人绒毛膜促性腺激素(hCG)水平的 升高。hCG激素从妊娠的极早期阶段就开始产生，所以是一个非常有用的指示种。该免疫测定通常是基于在被称为抗原决定部位的抗体上的结合位点使用hCG的抗体和适于与这样的抗体结合的抗原。妊娠测试设备的使用首先依赖于沿着测试纸条或类似材料渗透的尿液。首先会遇到结合到有色颗粒材料(如胶体金或色素乳胶)的hCG抗体的储集层。如果存在hCG，则抗体与其结合，形成一个沿测试条行进的复合物。此外沿着测试条的是载试剂的横向线性区，hCG/抗体复合物将与其结合。因此，如果尿液中存在hCG，则hCG/抗体复合物和相关的有色材料会积聚在此区，形成了一条横跨测试条的可见的有色线。这种方法被广泛使用，但在实践中也出现一些问题。在妊娠的极早期阶段，hCG水平相对较低，有色线可能非常浅。这可能会导致假阳性和假阴性结果(调查显示当由经验丰富的技术人员使用时准确度高于97%，但由普通市民使用时低至75% )。显然有一些用户在解读线条的存在时有困难，即使当hCG水平较高时。因此，另一种替代的办法是对hCG/抗体水平进行电子测量(例如通过比色法)，并用测得的水平触发显示屏上的语言信息，如“已孕”或“未孕”。这些设备在程序上消除了大部分人为错误，但更昂贵，因为需要提供传感器系统、控制芯片、显示屏(例如LCD显示器)和电源。此外，这些组件的回收是不实用或不经济的，也不会在垃圾填埋法或其他废物处置途径中分解。因此，如果在无需昂贵和环境有害的组件的情况下可以产生给出类似精确的结果的测试设备，则这将是有益的。每年数以千万计的各类家用验孕器被生产、使用和丢弃。因此显著的废物处理问题伴随着所有现有类型的妊娠测试设备，甚至是非电子类型。另一个问题是卫生。目前，必须将测试设备的一端浸入留存的尿液样本中，或更通常用户直接排尿到测试设备的一端。在每一种情况下，用户随后都应更换测试设备的尿液浸湿端上的塑料盖。这些盖是非常贴合的，以避免泄漏，但如果用户在更换该盖时不完全精确，无意中触及测试条的尿液浸湿端，或者如果用户在更换该盖前将已经用过的测试设备置于未经消毒的表面上，可能会发生交叉感染，这会影响测试结果。这也是需要注意的问题。虽然以上讨论集中在妊娠测试方面，但是现在还有用于各种医学状态的广泛的其他类似的检测测试，基于免疫测定原理对尿液、血液或其他体液进行测试。在每一种情况下，关于精确且清楚地显示结果，以及已使用的测试设备的处理的上述问题都适用。对于严重状况如HIV/AIDS的免疫测定，测试液的溢出是特别不希望的和有害的。然而，用于这样的状况的测试设备将需要在非实验室、非理想状况下、特别是在发展中国家是可用的
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种消除现有设备的部分或全部上述弊端的免疫测试设备，尤其是妊娠测试设备。根据本发明的第一方面，提供了一种免疫测试设备，包括安装到结构装置的免疫测试装置，所述结构装置包括适于包围该免疫测试装置的外壳装置，其中该外壳装置包括适于环境可降解的塑料材料。优选地，该设备的所有结构装置基本都包括所述环境可降解的塑料材料。在优选的实施例中，该塑料材料包括有氧生物可降解的塑料材料，以适于通过与氧气的反应启动其降解。该有氧生物可降解的塑料材料可适于通过与氧气和水的反应启动其降解。有利的是，该有氧生物可降解的塑料材料适于在微生物作用下完成其环境降解。可选地，该有氧生物可降解的塑料材料也适于在没有微生物的作用下例如仅通过空气氧化完成其环境降解。另外，该环境可降解的塑料材料可以包括填充有更易于生物可降解的材料的颗粒的塑料材料。所述易于生物可降解的材料可以包括自然生产的聚合材料，如淀粉。优选地，该环境可降解的塑料材料包括聚烯烃聚合物。所述聚烯烃聚合物可包括聚乙烯和/或聚丙烯。该环境可降解的塑料材料优选包括与适于促进该塑料材料的氧化降解的添加剂混合的塑料材料。所述氧化降解可包括在该塑料材料内的长链聚合物分子的氧化裂化。所述长链聚合物分子的裂化可以由此产生足够短以能够被微生物攻击并进一步降解的链片段。所述长链聚合物分子的氧化裂化还可以在该分子或其抗体上产生极性化学基团，增加该塑料材料对于水的润湿性和/或促进生物膜在该塑料材料上的生长。优选地，所述用于促进氧化降解的添加剂包括至少一种金属盐。有利的是，所述用于促进氧化降解的添加剂包括烃类物质，如石脑油。所述免疫测试设备可以包括妊娠测试设备。根据本发明的第二个方面，提供了一种免疫测试设备，包括免疫测试装置和外壳装置，其中测试装置在从该外壳装置向外延伸的第一位置和基本包围在该外壳装置内的第二位置之间可选择性地移动。优选地，该测试装置可以在所述两个位置之间滑动。有利的是，该测试装置适于在第一位置接收用于测试的样本，在第二位置执行免疫测试。该测试装置可以包括大体沿其纵轴可移动的细长主体。该测试装置可以在所述两个位置之间手动移动。可选地，该设备具有手动移动置装置，远离但直接或间接地可操作地连接到该测试装置。该外壳装置优选地设置有能在所述第二位置观察测试装置的窗口。该免疫测试设备可以包括妊娠测试设备。根据本发明的第三个方面，提供了一种免疫测试设备，包括免疫测试装置，其中所述测试装置适于产生横跨测试材料的二维区延伸的颜色变化，作为测试结果呈阳性的指
/Jn o优选地，该测试设备包括具有能观察所述二维区的窗口装置的外壳装置。在优选的实施例中，所述二维区包括被处理为在阳性结果的情况下不经历所述颜色变化的区域。所述处理可以包括在所述区域上印刷拒水成分。所述处理可以包括在所述区域上省略所述颜色变化所必需的材料，或在其上印刷使所述材料失活的试剂。所述处理可以包括在所述区域印刷与测试结果呈阳性后的该二维区的其余部分形成对比的药剂。所述区域可以形成标记，由于该区的所述区域外的其余部分产生了颜色变化使得该标记变得可见。所述颜色变化可以是由于从该区外移来有色物固定在所述区内。所述颜色变化可以是由于从该区外移来的第一物与该区内存在的第二物发生的显色反应。该设备还可设置有测试材料的多个所述区。该免疫测试设备可以包括妊娠测试设备。根据本发明的第四个方面，提供了一种免疫测试设备，包括含有磁性颗粒并通过预选生物分子的存在适于从基材中被释放的成分，以及远离所述基材的磁性材料区，所述区适于磁性地捕获通过该区移来的所述释放的成分。优选地，所述成分包括有色材料，使得该区对磁性材料的捕获可以明显可见。可选地，所述有色材料可以包括所述磁性颗粒。另外，所述成分可以包括适于与位于所述区内的第二物反应以产生有色材料的第一物。该磁性材料区可以包括基本为一维的线条。另外，该磁性材料区可以包括二维区。该磁性材料区可以适于形成标记。 该免疫测试设备可以包括妊娠测试设备。根据本发明的第五个方面，提供了一种结合了上述第一到第四方面的任意两个或更多特征的免疫测试设备。
现在通过示例的方式，参考以下附图，对本发明的实施例进行更加详细的描述图I是体现本发明的第一种检测设备的正面视图，其测试板被拉出；图2是图I所示的检测设备的正面视图，其测试板被缩回；图3是从图I所示的检测设备中分离出来的测试板组件的正面视图；
图4是图I所示的检测设备的外壳的正面视图；图5是图I所示的检测设备的透视图，其测试板被拉出；图6是从体现本发明的第二检测设备中分离出来的测试板组件的正面视图；图7是图6的检测设备检测结果呈阳性的正面视图；图8是图6的检测设备检测结果呈阴性的正面视图；图9是第三检测设备检测结果呈阳性的正面视图；图10是图9的检测设备检测结果呈阴性的正面视图
具体实施例方式参考附图，特别是参考图I和图2，显示了体现本发明的检测设备I。下文将主要从包括家用验孕器的实施例方面描述本发明，但图示的检测设备I同样适用于其他化学和(尤其是)生化检测和测试的范畴。检测设备I包括一个细长的纤细长方形外壳2 (关于其形状的整体图参见图5)。纵向槽3沿检测设备的正面从邻近外壳2的第一端延伸到邻近其中点处。可手动操作的滑块4被限制为沿槽3移动。滑块4安装到细长活塞臂5的第一端，因此使它也可以纵向移动。外壳2的正面形成了长方形窗口 6,位于槽3和外壳2的远离第一端的第二端之间。窗口 6可包括外壳2上的简单的开孔，或者可以通过透明的可视面板覆盖。可选地，该透明面板可以是断面，以放大用户看到的窗口 6后面的外壳2内部的视图。在该具体的实施例中，细长的第一测试板7和细长的第二次测试板8分别在近端安装到活塞臂5的远离滑块4的第二端，每个测试板7，8沿设备I的纵向并排延伸。每个测试板7，8包括被支撑在刚性支承板上的薄而多孔的基材(通常是纸的形式)。横向端盖9连接每个测试板7,8的远端(注对于某些检测，一个单独的测试板足够)。如图3所示，横杆10(在图I和图2中被遮盖)将测试板7，8的近端连接到活塞臂5。图3所示的整个组件因此作为一个单元通过滑块4的手动运动而纵向移动。图4不出了更详细的外壳2。在大部分实施例中，外壳2包括两个互相配合的模塑件，所述模塑件组装形成空心壳。如果需要，可以提供部分为固体的主体来代替这样的中空模塑件。在多数情况下，外壳2、滑块4、活塞臂5、测试板7,8的支承板以及该检测设备I的其他多数部件大部分情况下由塑料材料模制而成，最好是由例如聚乙烯或聚丙烯的聚烯烃模制而成。这种塑料材料优选更改为可生物降解的，下文将详细描述。外壳2可包括连接槽3和窗口 6的内部通道11，通道11被构造为接收并引导活塞臂5。另外，导轨、滚轮对、导柱对或其他这种特征可设置到外壳2内，以确保活塞臂5 (及与其连接的一切)基本沿纵向移动。在外壳2的第二端，一对孔12，13沿外壳2延伸，被构造为接收和引导各自的测试板7，8。另外，也可提供一个单孔，使两个测试板7，8通过该单孔。外壳2内可以设置接受端盖9的凹槽14。在另一个装置中(未不出)，活塞臂5从外壳2的第一端从向外延伸，并在一个按钮处终止，从而形成一个类似注射器活塞的结构。另外，这样的检测设备类似于图I到4所示，除了不需要槽3来容纳滑块4。因此，该检测设备具有两种可选的状态，分别如图I和图2所示。在图2的状态中其被收纳，滑块4位于槽3的第一端,活塞臂5保持在槽3中,测试板7,8保持在外壳2内，位于窗口 6后面。外壳的第二端由端盖9封闭(最好密封地坐落于凹槽14中)。在使用时，滑块4沿槽3向下移动,活塞臂5移动到外壳2的窗口 6后面的部分内，测试板7，8从外壳2纵向伸出，如图I所示。在此状态中，液体测试样本(例如用于妊娠测 试的用户尿液)可浇注或喷射到测试板7，8上，或将测试板7,8浸入液体测试样本容器中。所以一旦测试样本被提供到测试板7，8，滑块4返回槽3的第一端，测试板7，8被抽回到外壳2内(即返回到图2的状态)。可以通过窗口 6观察到测试板7，8上的相关测试反应(见下文)。这种布置的主要好处是卫生。传统的检测设备，如家用验孕器，通常涉及用户排尿到永久暴露的测试板的末端，或将测试板浸入尿液中。这很容易将尿液误导到传统设备的外壳上，在随后进行的测试的同时引起用户的手指和/或周边区域的后续污染。当其他体液例如血液被测试时，特别是当该测试用于传染性疾病时，甚至存在更大的潜在危险。 从本发明的检测设备I伸出的测试板7，8使得更容易地将液体测试样本单独只应用到测试板7，8上。当测试板7，8缩回到外壳2内时，应用到测试板7，8上的具有潜在危险的测试样本被安全地保持在外壳2内(尤其是当窗口 6装有玻璃且端盖9密封地坐落于凹槽14内时)。这样的装置的最坏情况将是端盖9的外部有很少量的污染，而这也可以通过将端盖9完全收入到其的深凹槽14来避免。实际的测试反应可以从已知范围的测试系统中选择，这取决于待检测的分析物。一个常用类型的测试系统通常被称为“侧向层析检测”。液体测试样本流经多孔基材，通常是通过毛细作用。它首先遇到有色材料的储集层，有色材料被夹带进入流动的液体样本中。有色材料(通常是颗粒材料，如胶体金或色素乳胶)通常预先处理，以使得特殊分析物能结合到该有色材料。例如，分析物的特定抗体可以结合到有色材料，所以分析物也能通过抗体附着到有色材料上。在缺少特定分析物的情况下，有色材料只是简单地被测试样本夹带。测试样本随后进入检测区，在该检测区中存在也能与分析物结合的载试剂。因此分析物和附着到其的有色材料被固定在该检测区，其中有色材料的积聚产生了关于测试样本中存在分析物的可视的指示。如果不存在分析物，则有色材料不会被载试剂捕获，并继续悬浮在检测区外的测试样本中。这种布置通常用于妊娠检测，如在上面的介绍部分中所述。那么检测的分析物是hCG(人绒毛膜促性腺激素)。然而，这并不是唯一的布置，通过该布置分析物/抗体反应可用于产生存在分析物的可视的指示。这种依赖于分析物/抗体反应的系统的总称为ELISA，或“酶联免疫吸附测定”。可以使用范围广泛的ELISA系统。例如，在某些系统中，如果存在分析物则有色材料仅从基材中释放。因此，如果存在分析物，那么有色材料只能在测试样本中再传到检测区。该检测区然后可包含能够适于直接固定有色材料的载试剂，而不是适于固定分析物。另一种方法是采用双成分彩色指示系统，当分析物存在时，测试样本在储集层区夹带了无色的颜料前体。然后检测区提供了能与该颜料前体反应以形成有色产物的试剂。可选的，该前体可以是与检测区中产生的色素或颜料不同的颜色，和/或该产生的颜料/色素可以是比前体更强的阴影。在每一种情况下，分析物和分析物的抗体之间的相互作用是用来释放颜料前体，以在检测区捕捉颜料前体，或两者兼而有之。
可以注意到，上面描述的检测设备I有两个测试板7，8。这种依赖于检测区的颜色变化的测试的常见问题是，低水平的分析物(如妊娠的早期阶段的低hCG水平)可能会导致不明显的结果。因此，有益的做法是提供一种对照例，以显示阳性的结果应该是什么样的。通常的，这经常采用这种形式的系统，即无论特定分析物存在或者缺少，有色材料从储集层中释放，然后固定在检测区。为了方便，实际的测试系统在一个测试板上，而对照例在另一个上。然而，在本发明的一些实施例中，第二测试板以另一种方式使用，如下文所述。如介绍部分所述，当检测工具，如家用验孕器在没有专业监督的情况下使用时，对测试结果的误释是很常见的。电子测试单元可以测量颜色的变化并在显示屏幕上相应地显示“已孕”或“未孕”指示。然而，这些单元很复杂，价格昂贵，使用宝贵的资源，并且很难或不可能在使用后回收，所以被认为是生态不安全的。与传统的家用验孕器那样在检测区产生一条细线不同，在本发明的实施例中，采用能够在较宽的范围内产生明显的颜色变化的检测系统。因此，如图2所示，一旦检测/测试反应结束，在一个测试板7的大部分或者整个上都将产生二维的有色区域。如上文提到的，为了指示测试板7上的阳性结果应该如何出现，另一个测试板8也可以被用于模型反应，不要求分析物(如hCG)的存在。然而，可选的，还可以使用不同的颜色产生系统，只在分析物(如hCG)不存在的情况下才在第二测试板8上产生颜色变化。例如，分析物会在储集层中结合到有色材料/颜料前体中的抗体和基材，防止有色材料/颜料前体离开储集层并迁移到检测区。但是如果不存在分析物，则有色材料/颜料前体就会被液体测试样本夹带，并迁移到检测区，从而产生颜色的变化。因此，如果分析物存在，则将在测试板7上产生第一个明确的颜色变化，如果分析物不存在，将在另一个测试板8上产生第二个明确的颜色变化。这应该是更容易解读的。本发明的另一种演变显示在图6和7中，提供了更不容易弄错的关于阳性和阴性测试结果的指示。在该实施例中，在测试板7，8之一或两者上形成标记15，16，其分别只在测试结果呈阳性的情况下出现，或者只在测试结果呈阴性的情况下出现。如图6所示，使用适当的标记15，16在每个测试板7，8上提供选择性的信息。可以使用符号或标志(尤其是当该设备意欲用在文化水平低的地区时)。但是，应该相信语言指示可能更不会出错。在这里，使用的词语是“POSITIVE”和“NEGTIVE”;对于妊娠检测，可以使用“PREGNANT”和“NOT PREGNANT” ；简单的“YES”和“NO”，也同样是可行的。在该实施例的第一种变形中，通过印刷适当的能够固定分析物/有色材料复合物的试剂使标记15，16形成在各自的测试板7，8上。可选的，当使用颜料前体/载试剂的系统时，通过载试剂将标记15，16印刷在测试板7，8上。因此，在测试结果呈阳性时，有色材料只在利用载试剂印刷有标记15，16的地方积聚(或颜料/色素只在利用载试剂印刷有标记15，16的地方形成)。因此相应的标记15，16出现在测试板7，8的一般为无色的背景上。但是，该实施例的第二种变形被认为是更容易解读的，并且更简单可靠地生产。在这个变形中，使用能够在测试板7,8的大部分或者整个面上产生颜色变化的ELISA检测测试系统。通过在测试板7，8上设置掩膜，并用白色墨将标记15，16印刷在其上，来产生标记15，16 ;因此，在反应发生前它们是不可见的，但是一旦掩膜后面的测试板7，8发生颜色变化，标记15，16就将变得更为可见。(也可以使用除了用白色墨印刷标记以外的一切的掩膜)。然而，还有一个更精巧和简单的方法可以处理测试板7，8上对应于标记15，16的区域，使得测试板7,8上的颜色变化作为一个整体，要么不发生，要么不显示出来。因此，还可以使用一种活性试剂来印刷标记15，16，该活性试剂使测试板7，8中的 颜色形成反应局部失活，或使分析物/有色材料固定试剂局部失活(与使用的具体测试系统相适应)。另一种方法是使用透明的疏水性物质将标记15，16印刷在各自的测试板7，8的纸(或其他多孔基材)上。这将防止水性测试样本进入测试板7，8上对应于标记15，16的区域。(使用疏水性物质将标记15，16印刷在纸上，然后再用水溶液中的合适的试剂浸溃该纸，将这个概念与前面的段落结合)。第三种方法是用不透明的白色墨将标记15，16印刷在各自的测试板7，8的表面上。因此，标记15，16又不能在使用前与测试板7，8的无色背景区分开来(或在阴性结果的情况下)。在阳性结果的情况下，相应的测试板7，8会改变颜色，露出与彩色背景相对的白色标记15,16。因此，图6示出了测试板布置，其中一个测试板7设置为只有存在hCG时才改变颜色，并且通过这样的颜色变化露出标记15，确认这种颜色的变化意味着“阳性/已孕”。第二测试板8只有在不存在显著水平的hCG时才改变颜色，并具有标记16来确认这种颜色的变化意味着“阴性/未孕”。图7示出了在完成指示妊娠测试后的包括图6的测试板布置的检测设备I。第一个测试板7的背景已经改变颜色，露出标记POSITIVE 15。第二测试板8的背景仍然是无色的，标记NEGATIVE 16仍旧是不可见的。图8显示了完成测试结果呈阴性后的相同的检测设备I。第二测试板8的背景颜色已经改变，露出标记NEGTIVE 16，而第一测试板7的背景仍然是无色的，使得标记POSITIVE15实际是不可见的。图9和图10显示了第三检测设备21，第三检测设备21除了具有第一测试板17承载的标记25在测试结果为阳性的情况下改变颜色，和第二测试板18承载的标记26在测试结果为阴性的情况下改变颜色之外，该第三检测设备21与图7和8中所示的相同。这些测试板17，18的背景不改变颜色。因此，图9显示了在执行完测试结果呈阳性后的第三检测设备21。标记POSITIVE25改变了颜色，与在没改变的第一测试板17的背景对照，而标记NEGTIVE 26没有改变颜色，相对于背景没改变的第二测试板18是不可见的。相反地，图10显示了测试结果呈阴性后的设备21。标记NEGTIVE26已经变了颜色，相对于背景没改变的第二测试板18是可见的，而标记POSITIVE 25没有改变颜色，相对于背景没改变的第一测试板17是不可见的。
注意在图6到10中，即使在标记15，16，25，26与背景颜色相同且实际上不能有效可见时，为了清楚起见，示出了标记15，16，25，26的轮廓。本发明的另一个实施例采用另一种方法将有色材料固定在检测区。含有磁性颗粒材料的乳胶颗粒的生产，或处理后能分散在水溶液系统中的磁性颗粒材料的生产是已知的。在记录带和盘上涂布用的铁磁性微粒是方便的例子。如果抗体/分析物的反应是用来从储集层释放这些材料，那么一旦到达检测区就用简单的磁吸引力将它们固定。因此，位于检测区基材下方的磁性/铁板能够使得磁性颗粒被固定在二维区域上。可选的，在基材下 方延伸的线性磁/铁特征可以产生经典的阳性结果指示线。此外，标记形成的语言信息(类似图6和图7所示)可以通过在检测区基材下方定位适当形状的磁/铁特征来生成。这样的磁性颗粒材料通常具有较强烈的色彩，为深褐色到黑色范围，这样其本身就可以作为有色材料在检测区产生视觉变化。但是如果需要的话，可以将其他有色材料结合到该磁性材料上(例如，既可以将两者都结合到同一乳胶颗粒，也可以将有色材料和磁性材料絮凝或凝聚成复合颗粒)。如上面所简略提到的，本发明的主要目的是提供一种设备，该设备使用后可以被处理而没有显著的环境损害。因此，优选检测设备I的组件都是环境可降解的。测试板7，8的纸很易于降解为环境中性的纤维，但检测设备I的其余部分还需要由持久耐存材料制成，并且强度足以让用户无需担心损坏该检测设备I (其经常会被人们强力使用)。大多数塑料材料将是合适的，除了它们对环境降解的抵抗力。一些聚合物已经发展为在特定条件下生物可降解的，包括PHB (聚羟基丁酸酯)，PLA (聚乳酸)和PCL (聚己酸内酯)。但是，这些材料目前远远贵于简单的聚烯烃如聚乙烯或聚丙烯。他们可以执行厌氧堆肥，但是在有氧条件下，例如在垃圾填埋场处置时，其分解要少得多。在许多情况下，特别是在发展中国家，聚合物物质只是简单地倾倒，而不会采取特殊处理设施。因此，有氧降解是唯一可用的途径。在任何情况下，厌氧过程都可能会导致甲烷的产生，这是特别不受欢迎的“温室气体”。此外，它们不容易回收，且需要与其他回收的聚合物流分开保存，以避免破坏回收的聚合物的特性。某些这样的聚合物甚至可能与设备中使用的试剂发生反应。本发明中被认为是最有用的方法被称为“生物同化(bioassimiliation) ”或“有氧生物降解”。聚烯烃如聚乙烯和聚丙烯的生物降解的主要问题是，形成聚合物的纯粹的烃链的长度且没有提供微生物容易攻击的点。但是，如果烃链较短，聚烯烃将失去它的物理强度和刚度。因此聚烯烃的生物降解非常缓慢，超过几年或几十年。现在人们相信，聚烯烃表面会非常逐渐地在空气中氧化，这种碳氢链(烃链)的氧化裂解(氧化裂化)使其缩短且留下了极性端基，这两者都促进了随后的微生物的攻击和链片段(chain fragments)的消耗。这种氧化也可以由UV光线执行光催化。但是,依靠表面氧化来降解聚烯烃对象实在太慢。近来，已经开发了能够显著增加烃链上的氧化攻击的聚烯烃添加剂(称为“助降解剂(pro-degradants) ”。助降解剂催化了聚烯烃的烃链的初始空气氧化氧化，并且因为它是在大量的聚烯烃中混合，所以这种作用不应被限制为仅在聚烯烃表面。此外，一旦链的裂化开始执行，聚烯烃变得脆弱，将会物理分解成碎片或其他更小的主体，增加了空气催化氧化的表面积。典型的聚乙烯烃链分子质量可能约有30，000单位左右，但在有氧条件下，助降解剂能迅速将平均分子质量降至40，000单位以下。
在此分子质量下，链片段足够小，可被用于微生物攻击。此外，经氧化生成的极性端基通过这一阶段达到足够的浓度，使得聚烯烃成为水可湿性的，微生物群可以很容易地在聚烯烃表面生长，并开始“吃”链片段。
从这一阶段开始，这个过程才是真正的生物降解过程，因为它完全是由微生物介导的，它们将沿着这条链片段“咀嚼”，将碳和氢转化为水和生物质，并最终成为二氧化碳和水。这是有害性远远小于厌氧消化中的甲烷的最终产品。因此整个过程被恰当地称为有氧生物降解。助降解剂可以以含有分散在适当的聚烯烃中的高水平的助降解剂的浓缩料或“母料”的形式方便地在加工过程中结合到聚烯烃中。目前这种可用的助降解剂有很多。例如，英国公司Symphony Plastics Ltd日前提供了注册商标为“d2w”的助降解剂添加剂。美国公司Willow Ridge Plastics, Inc提供了品牌为 F1DQ, PDQ-H 和 BOA 的助降解剂。力口拿大的 EPI Environmental Products Inc提供了品牌名为TDPA的助降解剂。英国Wells Plastics Limited公司提供了品牌名为“ Reverte ”的含有助降解剂添加剂的母料产品。相信，这些添加剂中的共同成分是金属盐的存在，尤其是过渡金属盐。有机化合物的盐被认为是最有效的，可能是由于其易于结合。长链羧酸盐，如硬脂酸盐或油酸盐，或芳香盐如环烷酸盐，显得尤为适宜。钴、铁、锌、锰、铈和镍的羧酸盐都被列为有效的助降解剂的组成成分，但大多数过渡金属和许多非过渡金属已经被提出作为其他类似的有机化合物或羧酸盐的盐的形式是适用活性(suitably active)的。建议，这种活性金属盐混合物的易得的来源是来自石油精炼的残余物。在任何情况下，具有中等链长(虽然比聚烯烃的链长小得多)的石油衍生碳氢化合物(Petix)Ieumderived hydrocarbons)的存在都被建议以其本身帮助有氧生物降解过程。这些助降解剂已经被用于LDPE薄膜，例如用于装物袋。助降解剂水平(LDPE膜中典型有1-3%重量的助降解剂浓度)和生物降解的启动速度之间看来有直接的关系。因此，可以选择具有所需要寿命的LDPE膜(广义而言)。这种关系也允许将含有助降解剂的聚烯烃混合(以低比例)到普通的PE回收流(再循环流)中，这是因为该助降解剂会以不显着影响其耐久性的水平均匀地分散在整个回收的PE中。这样的添加剂似乎以前还没有用于大量的聚乙烯和聚丙烯模塑中，如本发明的检测设备的大部分组件所需要的。在本发明中，可以在模塑前选择一定水平的助降解剂并结合到聚烯烃中，一旦该设备被使用并以垃圾填埋法或以其他好氧处理方法进行处理时，就可以提供一个合理的有氧生物降解率，同时允许作为“纯”的聚烯烃被回收，如果优选的话。如果关心使用前发生氧化，就可以通过密封储存、UV-不透明袋，优选真空封装或填充惰性气氛以避免过早氧化。助降解剂添加剂似乎对与其结合的聚合物的物理性质影响不大，有的已被FDA批准用于食品接触，所以不太可能会产生与其使用有关的重大危害。此外，每吨助降解剂的成本仅比聚烯烃多一点点，而专门的生物可降解塑料却可以贵十倍或二十倍。按照纯金属盐进行测试，助降解剂在低至重量0.05%的水平能足够有效。然而，要显著影响生物可降解性能，可能需要高至0. 1%、0.5%或者甚至1%的水平，这取决于所需的分解速度。按照母料的水平考虑，混合重量1-3%的浓度看来是一个很好的起点。水平低会减缓生物降解，但提高保质期。高水平能提供处理后的更快降解，但如果水平提高太多，则可能损害其他性能如颜色和物理性能。因此每次使用的精确水平都应该进行直接优化。现在有用于测试有氧生物可降解材料的美国材料与试验协会(ASTM)标准(ASTM D6954-04)和英国标准草案(BS8472)。因此，评估不同添加水平的表现以达到所需结果应该是相对常规的。
其他常规使用的添加剂也可用于聚合物中，例如在加工过程中作为保持聚合物在高温下稳定的添加剂，和防止紫外线照射下过早降解的光稳定剂。另外，可以降低普通光稳定剂的水平，这样紫外线引发的降解可以加强有氧生物降解的影响。因此，可以认为，使检测设备I的外壳2和其他组件例如通过加入助降解剂表现为有氧生物可降解，可以避免数千万或者上亿的检测设备在垃圾填埋场处置时存在的问题，同时，不会损害任何其他重要的性质。上面描述的有氧生物降解过程可能出现的一个问题是其在寒冷的条件下会显著减缓。因此，对于例如在加拿大、北欧和俄罗斯使用的产品，一年中的大部分时间的环境条件会导致被处理的聚合物的降解减速。在这种情况下，另一种方法可能是更优选的。已知聚烯烃，特别是LDPE中通常填充了高达重量15%水平的固体淀粉微粒。淀粉颗粒(或其他生物聚合物)会立即受到微生物的攻击，造成聚烯烃(相对)迅速地分解成对生态环境影响相对较低的碎片。淀粉填充聚合物不能在普通的回收流中回收，而且在较高水平时，聚合物强度可能受到损害。因此，在许多情况下，有氧生物可降解系统将更为优选。然而，在有氧生物降解过程可能会减缓的地方，淀粉填充的聚合物应该是一个合适的选择。淀粉颗粒和助降解添加剂应该是相互兼容的，所以如果需要的话应该可以将两者结合到一个聚合物中。
权利要求
1.一种免疫测试设备，包括安装到结构装置的免疫测试装置，所述结构装置包括适于包围该免疫测试装置的外壳装置，其中该外壳装置包括适于环境可降解的塑料材料。
2.如权利要求I所述的设备，其特征在于，该设备的全部结构装置基本都包括所述环境可降解的塑料材料。
3.如权利要求I或2所述的设备，其特征在于，该塑料材料包括有氧生物可降解的塑料材料，以适于通过与氧气的反应启动其降解。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述有氧生物可降解的塑料材料适于在微生物作用下完成其环境降解。
5.如上述权利要求任一项所述的设备，其特征在于，该环境可降解的塑料材料包括填充有更易于生物降解的材料的颗粒的塑料材料。
6.如上述权利要求任一项所述的设备，其特征在于，该环境可降解的塑料材料包括聚烯烃聚合物。
7.如上述权利要求任一项所述的设备，其特征在于，该环境可降解的塑料材料包括与适于促进该塑料材料的氧化降解的添加剂混合的塑料材料。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述氧化降解包括该塑料材料内的长链聚合物分子的氧化裂化。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述长链聚合物分子的裂化产生足够短以被微生物攻击并进一步降解的链片段。
10.如权利要求7至9中任一项所述的设备，其特征在于，所述用于促进氧化降解的添加剂包括至少一种金属盐，可选的至少一种金属羧酸盐。
11.如权利要求7至10中任一项所述的设备，其特征在于，所述用于促进氧化降解的添加剂包括长链碳氢基材料，可选地衍生自石油精炼残余物。
12.如上述权利要求任一项所述的设备，其特征在于，包括妊娠测试设备。
13.一种免疫测试设备，包括免疫测试装置和外壳装置，其中该测试装置在从该外壳装置向外延伸的第一位置和基本被包围在该外壳装置内的第二位置之间可选择地移动。
14.如权利要求13所述的设备，其特征在于，该测试装置在所述两个位置之间可滑动。
15.如权利要求13或14所述的设备，其特征在于，该测试装置适于在第一位置接收用于测试的样本，适于在第二位置执行免疫测试。
16.如权利要求13至15中任一项所述的设备，其特征在于，所述测试装置包括大体沿其纵轴可移动的细长主体。
17.如权利要求13至16中任一项所述的设备，其特征在于，包括妊娠测试设备。
18.一种免疫测试设备，包括免疫测试装置，其中所述测试装置适于产生横跨检测材料的二维区延伸的颜色变化，作为阳性测试结果的指示。
19.如权利要求18所述的设备，其特征在于，包括具有能观察所述二维区的窗口装置的外壳装置。
20.如权利要求18或19所述的设备，其特征在于，所述二维区包括被处理为在阳性结果的情况下不经历所述颜色变化的区域。
21.如权利要求20所述的设备，其特征在于，所述处理包括在所述区域上印刷拒水成分。
22.如权利要求20所述的设备，其特征在于，所述处理包括在所述区域上省略所述颜色变化所必需的材料，或在其上印刷使所述材料失活的试剂。
23.如权利要求20至22中任一项所述的设备，其特征在于，所述区域形成标记，使得由于所述区域外的该区的其余部分的颜色变化而使该标记变得可见。
24.如权利要求18至23中任一项所述的设备，其特征在于，所述颜色变化是由于从该区外移来的有色物被固定在所述区内。
25.如权利要求18至23任一项所述的设备，其特征在于，所述颜色变化是由于从该区外移来的第一物与该区内存在的第二物发生的显色反应。
26.如权利要求18至25中任一项所述的设备，其特征在于，包括妊娠测试设备。
27.一种免疫测试设备，包括含有磁性颗粒并通过预选的生物分子的存在而能从基材中释放的成分以及远离所述基材的磁性材料的区，所述区适于磁性地捕获通过该区移来的所述释放的成分。
28.如权利要求27所述的设备，其特征在于，所述成分包括有色材料，使得该区对磁性材料的捕获可以明显可见。
29.如权利要求28所述的设备，其特征在于，所述有色材料包括所述磁性颗粒。
30.如权利要求28所述的设备，其特征在于，所述成分包括适于与位于所述区内的第二物进行反应以产生有色材料的第一物。
31.如权利要求27至30中任一项所述的设备，其特征在于，该磁性材料区包括基本为一维的线条。
32.如权利要求27至30中任一项所述的设备，其特征在于，该磁性材料区包括二维区。
33.如权利要求27至32中任一项所述的设备，其特征在于，该磁性材料区适于形成标记。
34.如权利要求27至33中任一项所述的设备，其特征在于，包括妊娠测试设备。
全文摘要
一种免疫测试设备(1)，适合用作家用验孕器，包括外壳(2)和两个安装到细长臂(5)的测试板(7，8)。储存时该测试板(7，8)保持在外壳(2)内。连接到臂(5)的滑块(4)的手动操作使得测试板(7，8)从外壳(2)的端部向外拉出，从而液体测试样本就可以应用到测试板(7，8)上。然后使测试板(7，8)退回外壳(2)内，外壳(2)具有窗口(6)可以在测试反应(通常是ELTSA测试)发生时观察到测试板(7，8)。优选形式的设备(1)在测试结果呈阳性时在第一测试板(7)的区域上发生颜色变化，而在测试结果呈阴性时在第二测试板(8)的区域上发生颜色变化。当测试板(7，8)颜色变化时，标记(15，16)可以用于显示信息。外壳(2)和其他组件包括被处理成有氧可降解或生物可降解的聚烯烃，由此使得它们可以在处理时在有氧条件下迅速分解。
文档编号G01N33/543GK102639245SQ201080045965
公开日2012年8月15日 申请日期2010年8月10日 优先权日2009年8月11日
发明者J·M·本森 申请人:J·M·本森