多层带和用于制造多层带的方法技术

公开了一种多层带和一种用于制造多层带的方法。多层带包括用于保持由重叠层形成的至少一个电池结构(10)的支撑件(1)，所述重叠层包括多孔材料(11)和两个电活性电极(12、13)，即，一个氧化电极(12)和一个还原电极(13)，所述两个电活性电极在所述两个电活性电极之间隔开一定距离并与所述多孔材料(11)接触。电池结构(10)配置成在将流体添加到多孔材料(11)的给定区域中时被激活，并且在所述流体通过毛细管作用而渗透多孔材料(11)的同时提供电能。重叠层由沿着支撑件(1)的长度纵向延伸的平行条构成，使得可以横向地切割所述多层带，从而提供相同或不同宽度的单独的电池，每个电池包括多孔材料(11)和电活性电极(12、13)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多层带和用于制造多层带的方法
本专利技术涉及一种多层带，该多层带提供一个或更多个电池，每个电池由包括多孔材料和两个电活性电极的不同的重叠层形成，并且本专利技术涉及一种用于制造所述多层带的方法。
技术介绍
用于体外诊断(IVD)的最广泛使用的技术是侧流免疫测定(lateralflowimmunoassay)。这主要是因为：侧流免疫测定具有简单的测试设计，侧流免疫测定是紧凑型的，结果是快速的且易于读取，并且侧流免疫测定的制造容易且价格低廉。最初的测试是作为妊娠测试来检测人绒毛膜促性腺激素(hCG)。现今，有用于监测排卵、检测传染病生物、分析滥用药物以及测量对人体生理学重要的其他分析物的可商业化测试。还引入了用于兽医测试、农业应用、环境测试和产品质量评估的产品。附图中的图1示出了侧流测试的典型构型。侧流测定部包括放置在平坦基底(背衬)上的不同的重叠多孔膜。将样品添加到样品垫上，并且样品通过毛细作用而朝向棉芯或吸收垫流动。偶联物垫包含与抗原或抗体偶联的有色颗粒，这些颗粒随样品重新溶解，并一起流动至硝酸纤维素膜。硝酸纤维素包含两个区域，其他特定的生物成分已固定在这两个区域上。这些生物成分通常是蛋白质，或者是抗体或者是抗原，这些蛋白质已沉积在膜的特定区域中的带中，这些蛋白质用于在分析物和偶联物流过捕获线时将分析物和偶联物捕获在所述带中。多余的试剂移动越过捕获线，并滞留在棉芯或吸收垫中。结果在硝酸纤维素膜中的反应区上被解释为存在或不存在线(测试线和对照线)，这些线可以用眼睛或使用电子阅读器读取。包含侧流的不同的多孔膜被组装在涂覆有压敏粘合剂(PSA)的背衬材料上(图2)。背衬材料通常是纸板、聚苯乙烯或其他涂覆有中高粘性粘合剂的塑料材料。背衬带有保护性离型衬里，该保护性离型衬里在层压前被移除。该离型衬里可以被吻切(kisscut)，以允许顺序地移除选定部件以用于层压。背衬材料的使用为横流免疫测定条提供了刚性和易于处理性，并且对于层压多种材料是必需的。层压过程允许多种材料在可接受的公差内对准和重叠。侧流部件的层压可以通过两种方法完成：批量处理模式或者连续在线或卷对卷模式。在批量处理中，卡长度的材料被分别处理、组装成卡并切成条。这些背衬卡通常具有30cm至60cm的长度，并且包括一系列撕离式覆盖件，所述一系列撕离式覆盖件可以被移除以附接各种部件。批量层压可以通过手工或使用层压机完成。层压机有助于对部件进行放置并确保可复制的组装。在轮式或卷对卷处理中，所有部件均保持卷的形式，直到对这些部件进行处理和层压为止，然后才将这些部件切割成单独的条或卡长度以进行最终包装。一旦组件被层压，将主卡或卷切割成单独的测试条。有三种典型的切割器类型：截切机、单旋转刀片和旋转卡切割机。通常将测试条切割成3mm至6mm的宽度。在切割之后，可以将这些条放置在塑料箱或盒中，该塑料箱或盒提供样品容器、缓冲区入口(如果需要)以及用于查看硝酸纤维素条上的结果区域的窗口。这些盒可以在内部容纳一个或多个测试条。除此之外，尽管侧流测定不需要任何电力来操作(侧流测定依靠毛细作用力，并且可以用肉眼读取结果)，但可以通过使用提供电子阅读器的电子元件或器具来提高其性能。这些电子阅读器可以执行多种功能，这些功能包括例如样品预处理、液压控制、加热、定时、光源、光电探测器、RF通信、以及在大多数情况下作为装置与用户之间的接口来对测试进行设置并显示结果的屏幕。电子阅读器的使用具有提供明确的定性/定量测定结果的优势，并且可以提高灵敏度和检测极限。无论是台式设备还是便携式手持装置，电子器具都需要电力来执行其功能。在便携式阅读器中，一次或二次电池都可以满足电力需求。市场上的某些产品提供了一次性数字式怀孕或排卵测试，这些一次性数字式怀孕或排卵测试依靠纽扣电池来进行光学测量并得出半定量结果。在一次性使用(或在排卵测试的情况下的数次使用)之后，整个装置将被丢弃。该整个装置包括侧流条、塑料壳体、光学传感器、LCD显示器、安装在PCB上的电子部件、以及几乎充满电的电池。此外，González-GuerreroMariaJosé等人在文献“Paper-basedenzymaticmicrofluidicfuelcell:Fromatwo-streamflowdevicetoasingle-streamlateralflowstrip”中提出了开发成本有效的酶促纸基葡萄糖/O2微流体燃料单元的第一方法，其中，流体传输基于毛细作用。第一燃料单元构型包括Y形纸装置，其中，燃料和氧化剂在经生物电催化酶修饰的碳纸电极上平行流动。阳极包括连结至葡萄糖氧化酶(GOx/Fc-C6-LPEI)的基于二茂铁的聚乙烯亚胺聚合物组成，而阴极包含漆酶、蒽改性的多壁碳纳米管和四丁基溴化铵改性的全氟磺酸(MWCNTs/laccase/TBAB-Nafion)。在由该现有技术文献提出的构型中，参见图3A，电极是共面的并且垂直于纸条面向彼此，流过纸条的液体将激活燃料单元。J.P.Esquivel等人的“Microfluidicfuelcellsonpaper:meetingthepowerneedsofnextgenerationlateralflowdevices”以标准侧流测试的形式提出了作为纸基电源的微流燃料单元的发展。这些燃料单元受益于下述层流：该层流在没有离子交换膜或外部泵的情况下通过毛细作用在多孔材料中发生，以分别与两个平行流(阳极液和阴极液)单独发生反应。这种微流体燃料单元方法使得能够更简单地与典型的侧流测试条集成在一起并且以成本有效的方式制造。在由该现有技术文献提出的构型中，参见图3B，电极布置在不同的水平处，并且被纸条隔开。-GuerreroMaria等人提出的“Paper-basedmicrofluidicbiofuelcelloperatingunderglucoseconcentrationswithinphysiologicalrange”致力于开发一种可以使用非常有限的样品体积(≈35μl)运行的紧凑的纸基酶促微流体葡萄糖/O2燃料单元，并且探索在生理条件下(pH7.4)由血液样品中通常发现的浓度下的葡萄糖产生的能量。碳纸电极与纸样品吸收基底相结合，所有这些都容纳在塑料微流体壳体中，以用于构成纸基燃料单元。在由该文献提出的构型中，电极也被布置在不同的水平处，并且被纸条隔开(参见图3C)。在以上引用的文献中的任意文献中，与电极的电接触是横向的，并且突出于构成电池或燃料单元的流体的纸条的尺寸之外。此外，电极沿着纸条的表面不具有连续性。因此，在引用的现有技术中的电极的布置使以带或卷的形式在线集成的能力和设计复杂化。除此之外，FinalReportSummary-APPOCS(AutonomousPaper-basedPoint-of-CareBiosensingSystem)(最终报告概述-APPOCS(自动纸基护理点生物传感系统))公开了用于为护理点分析装置供电的纸基燃料单元、电池和氧化还原流电池的发展。这些装置允许对生物样品进行自动定量测量，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层带，包括：/n-支撑件(1)，所述支撑件(1)构造成保持由多个重叠层形成的至少一个电池结构(10)，所述多个重叠层包括：/n-多孔材料(11)，以及/n-至少两个电活性电极(12、13)，即，一个氧化电极(12)和一个还原电极(13)，/n其中，所述电活性电极(12、13)在所述电活性电极(12、13)之间隔开一定距离并与所述多孔材料(11)接触，/n其中，所述电池结构(10)配置成在将用作电池电解质的流体添加到所述多孔材料(11)的给定区域中时被激活，并且在所述流体通过毛细管作用而渗透所述多孔材料(11)的同时提供电能，并且其中，所述重叠层由沿着所述支撑件(1)的长度纵向延伸的平行条构成，使得能够横向地切割所述多层带，从而提供相同或不同宽度的单独的电池，每个电池包括所述多孔材料(11)和所述至少两个电活性电极(12、13)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180514 EP 18382330.11.一种多层带，包括：
-支撑件(1)，所述支撑件(1)构造成保持由多个重叠层形成的至少一个电池结构(10)，所述多个重叠层包括：
-多孔材料(11)，以及
-至少两个电活性电极(12、13)，即，一个氧化电极(12)和一个还原电极(13)，
其中，所述电活性电极(12、13)在所述电活性电极(12、13)之间隔开一定距离并与所述多孔材料(11)接触，
其中，所述电池结构(10)配置成在将用作电池电解质的流体添加到所述多孔材料(11)的给定区域中时被激活，并且在所述流体通过毛细管作用而渗透所述多孔材料(11)的同时提供电能，并且其中，所述重叠层由沿着所述支撑件(1)的长度纵向延伸的平行条构成，使得能够横向地切割所述多层带，从而提供相同或不同宽度的单独的电池，每个电池包括所述多孔材料(11)和所述至少两个电活性电极(12、13)。


2.根据权利要求1所述的带，还包括由组装在所述支撑件(1)上的不同的重叠多孔膜形成的侧流测定装置(20)。


3.根据权利要求2所述的带，其中，所述侧流测定装置(20)布置成与所述电池结构(10)互连。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的带，其中，所述电池结构(10)是纸基电池，其中，所述氧化电极(12)包括氧化还原物质、碳、金属、合金或聚合物，并且其中，所述还原电极(13)包括自呼吸阴极、氧化还原物质、碳、金属、合金或聚合物。


5.根据前述权利要求中的任一项所述的带，其中，所述电池结构(10)的所述氧化电极(12)和所述还原电极(13)并排布置或对向布置。


6.根据前述权利要求中的任一项所述的带，其中，所述支撑件(1)包括串联连接以增加输出电压或并联连接以增加输出电流的若干电池结构(10)。


7.根据前述权利要求中的任一项所述的带，其中，所述氧化电极(12)和所述还原电极(13)使用机械固定装置或者使用附接剂(14)与所述多孔材料(11)接触，所述附接剂(14)包括粘合剂、聚合物涂层或者至少部分地导...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·P·埃斯基韦尔·博霍尔克斯，M·N·萨巴泰·比斯卡拉，M·卡斯特利亚尔瑙·艾马，S·加索·庞斯，
申请(专利权)人：西班牙高等科研理事会，加泰罗尼亚高等研究院，费尔利厄姆有限公司，
类型：发明
国别省市：西班牙;ES