Método para preparar un elemento analítico multicapa.

Método de elaboración de un elemento analítico multicapa (10) para muestras líquidas,

que consta de almenos una superficie de ensayo (6) para analizar las muestras líquidas, el cual consiste en preparar un elementoanalítico en bruto (1) con al menos dos capas de material superpuestas (14) y recortar del elemento analítico enbruto (1) mediante radiación láser el elemento analítico multicapa (10) o un componente del mismo, de modo que elrayo láser corte diferentes capas de material (14) en al menos dos zonas distintas (20, 21, 22), seccionando unazona (21) provista de un film de detección (2, 16), y tenga una potencia efectiva de corte variable en función de losespesores y materiales de las capas (14) cortadas en las zonas (20, 21, 22), de manera que al recortar del elementoanalítico en bruto (1) el elemento analítico multicapa (10) o el componente del mismo con radiación láser a lo largode un borde (19, 23) el rayo láser funda al menos una capa de material, produciendo un efecto de redondeo en elborde cortado (19, 23).

Método para preparar un elemento analítico multicapa La presente invención se refiere a un elemento analítico multicapa y a un método para prepararlo, en el cual se emplea radiación láser para cortar.

Para analizar líquidos corporales, como por ejemplo sangre u orina, se utilizan con frecuencia aparatos analíticos, donde la muestra objeto de análisis se encuentran en una superficie de ensayo de un elemento analítico en la cual puede reaccionar con uno o varios reactivos antes de ser analizada. La valoración óptica, sobre todo fotométrica, y la valoración electroquímica de elementos analíticos constituyen los métodos más usuales de determinación rápida de la concentración de analitos en las muestras. Los sistemas de análisis de muestras con elementos analíticos se emplean generalmente en los campos del análisis, del control medioambiental y sobre todo de la diagnosis médica. Es particularmente en el sector del diagnóstico de glucosa en sangre capilar donde tienen una gran importancia los elementos analíticos de valoración fotométrica o electroquímica.

Existen diversas formas de elementos analíticos. Son conocidas, por ejemplo, las plaquitas de forma esencialmente cuadrada, también denominadas láminas, en cuyo centro hay una superficie de ensayo multicapa. Los elementos analíticos diagnósticos en forma de cinta se llaman tiras de ensayo. En el estado técnico hay extensas descripciones de elementos analíticos, por ejemplo en los documentos CA 2311496 A1, US 5, 846, 837 A, US 6, 036, 919 A o WO 97/02487.

Otros elementos analíticos multicapa conocidos del estado técnico son las cintas analíticas con múltiples superficies de ensayo, que se suministran enrolladas en un casete para su uso en un aparato analítico. Estos casetes y cintas analíticas se describen, por ejemplo, en las patentes DE 102005022022 A1, DE 103 32 488 A1, DE 103 43 896 A1, EP 1 424 040 A1, WO 2004/056269 A1 y CA 2506358 A1.

La presente invención se refiere a elementos analíticos multicapa de cualquier forma, sobre todo a elementos de ensayo en forma de tiras y cintas analíticas. Para fabricar estos elementos analíticos multicapa suele emplearse un proceso rodillo a rodillo, según el cual hay capas individuales o unidas entre sí de elementos analíticos multicapa en forma de cinta enrollada y cada elemento analítico o partes integrantes del mismo se separan de esta cinta por corte o troquelado con cuchillas o herramientas de estampación. Sin embargo esta separación efectuada con cuchillas o herramientas de estampación tiene la desventaja de que puede registrarse un deshilachado en el caso de materiales fibrosos (por ejemplo estructuras tejidas) , una contaminación de las cuchillas en el caso de las capas que contienen adhesivos y el riesgo de desconchado por carga mecánica en la zona de los bordes cortados, en el caso de láminas revestidas. La deslaminación parcial en los bordes cortados produce partículas y polvo indeseado, y, si es masiva, incluso mercancía defectuosa. Además los bordes cortados quedan afilados y pueden dañar las juntas, por ejemplo al extraer un trozo de una cinta analítica con estos cantos agudos, por encima de una junta del casete, para recoger y analizar sobre dicho tramo una muestra en un aparato de análisis.

Por tanto la presente invención tiene por objeto elementos analíticos multicapa y un método para prepararlos que evite los inconvenientes del estado técnico. Este objetivo se resuelve, según la presente invención, mediante un método con las características de la reivindicación 1. El método sirve para preparar un elemento analítico multicapa, provisto de al menos una superficie de ensayo destinada al análisis de muestras líquidas, y consiste en unir entre sí al menos dos capas de material superpuestas, para obtener un elemento analítico en bruto del cual se recorta el elemento analítico multicapa o una parte del mismo por radiación láser. El rayo láser corta de manera distinta las capas de material por al menos dos zonas y posee una potencia efectiva de corte que varía en función del espesor y del material de las capas en dichas zonas.

Según la presente invención, para preparar el elemento analítico multicapa primero se elabora un elemento analítico en bruto formado por, al menos, dos capas de material superpuestas y preferentemente unidas. Dichas capas de material pueden tener diferente espesor y extensión superficial, de modo que el elemento bruto presente diferentes espesores y combinaciones de material en distintas zonas de un corte transversal. Las capas de material pueden estar firmemente unidas entre sí, por ejemplo mediante adhesión o soldadura. Por ejemplo, sobre unas capas de un adhesivo y de una cinta polimérica superpuestas y firmemente unidas entre sí, que componen en conjunto una cinta adhesiva, se aplica un film detector en forma de tira longitudinal centrada que se adhiere sobre la cinta polimérica y tras la separación de los elementos analíticos multicapa o de sus partes proporciona la química de detección para una serie de superficies de ensayo destinadas al análisis de muestras líquidas.

En este contexto una superficie de ensayo es un área limitada del elemento analítico, en la cual se encuentra la muestra líquida durante su análisis electroquímico o fotoeléctrico, por ejemplo. En la superficie de ensayo puede haber un detector químico que reaccione con la muestra produciendo un efecto valorable durante el análisis (por ejemplo una variación de color) .

Los compuestos que constan al menos de dos capas, sobre todo de varias capas de material, unidas entre sí con adhesivo forman un elemento analítico en bruto que presenta al menos dos zonas con distintas capas de material

que deben atravesarse al recortar el elemento analítico o uno de sus componentes. Esto significa que los espesores de capa y/o la composición de las capas superpuestas seccionables del elemento analítico en bruto difieren en las distintas zonas. Por consiguiente, a lo largo de un corte efectuado con láser según la presente invención varía en las distintas zonas el perfil de las capas recortables del elemento analítico en bruto, por lo cual, al alcanzar una cierta profundidad de corte, sobre todo para atravesar todas las capas de material, se requiere una distinta potencia del láser para las diferentes zonas. El elemento analítico en bruto también puede incluir capas de material que no deben seccionarse al cortar el elemento analítico multicapa o sus componentes. Por ejemplo, las capas atravesadas unidas entre sí pueden despegarse de una capa soporte no seccionada y seguir utilizándose como etiquetas.

Del elemento analítico en bruto se recorta con rayo láser el elemento analítico multicapa o su componente. El corte con rayo láser es conocido del estado técnico para la fabricación de diversos dispositivos y está descrito por ejemplo en las patentes US 4, 776, 904, US 6, 191, 382 B1 y US 6, 388, 231 B1.

En este contexto un componente de un elemento analítico multicapa es una parte recortada, conforme a la presente invención, del elemento analítico en bruto que se procesa posteriormente para elaborar el elemento analítico, por ejemplo uniéndolo con otros elementos. Según una forma de ejecución preferida de la presente invención, dicho componente es una etiqueta que se recorta de al menos una cinta adhesiva con film detector superpuesto y se pega sobre una cinta transportadora para elaborar una cinta analítica.

Para cortar con radiación láser se pueden emplear los láser comerciales, por ejemplo láser de Nd:YAG o de CO2. Preferentemente se usa láser de CO2 con una radiación de 10, 6 µm de longitud de onda. El diámetro de irradiación de un rayo láser cortante de CO2 está comprendido preferiblemente entre 80 y 400 µm. El diámetro de irradiación de un rayo láser cortante de Nd:YAG está comprendido preferiblemente entre 20 y 200 µm. El diámetro de irradiación de los rayos láser cortantes está comprendido preferiblemente entre 20 y 400 µm.

Al cortar con rayo láser se puede emplear un gas de proceso que elimina rápidamente la fusión en la hendidura, produciendo un efecto de enfriamiento que puede mejorar la calidad del borde cortado según el tipo de material seccionado. Al mismo tiempo, con el flujo de un gas de proceso se puede lograr una protección de la óptica del láser (ajuste del foco) y una menor carga térmica del entorno. Son gases típicos de proceso el aire, N2, Ar o mezclas de los mismos.

Según la presente invención, la radiación láser usada para recortar el elemento analítico o uno de sus componentes tiene una potencia de corte efectiva que varía en función de los espesores y los materiales de las capas que deben cortarse en las diversas zonas. Esto tiene... [Seguir leyendo]

1. Método de elaboración de un elemento analítico multicapa (10) para muestras líquidas, que consta de al menos una superficie de ensayo (6) para analizar las muestras líquidas, el cual consiste en preparar un elemento analítico en bruto (1) con al menos dos capas de material superpuestas (14) y recortar del elemento analítico en bruto (1) mediante radiación láser el elemento analítico multicapa (10) o un componente del mismo, de modo que el rayo láser corte diferentes capas de material (14) en al menos dos zonas distintas (20, 21, 22) , seccionando una zona (21) provista de un film de detección (2, 16) , y tenga una potencia efectiva de corte variable en función de los espesores y materiales de las capas (14) cortadas en las zonas (20, 21, 22) , de manera que al recortar del elemento analítico en bruto (1) el elemento analítico multicapa (10) o el componente del mismo con radiación láser a lo largo de un borde (19, 23) el rayo láser funda al menos una capa de material, produciendo un efecto de redondeo en el borde cortado (19, 23) .

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque las capas de material superpuestas (14) , dos como mínimo, se unen entre sí para obtener el elemento analítico en bruto.

3. Método según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque la potencia efectiva de corte del láser se varía mediante al menos un proceso del siguiente grupo

• variación de la potencia disponible de un láser mediante la regulación del láser o mediante un elemento externo,

• variación del diámetro de irradiación de un láser empleado para el corte,

• variación de la velocidad de un movimiento relativo entre el rayo láser y el elemento analítico en bruto (1) que se corta y

• variación de una posición focal del rayo láser respecto al elemento analítico en bruto.

4. Método según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la potencia efectiva de corte del láser se hace variar mediante una regulación programada de antemano o en función de los valores de espesor y de los materiales de las distintas capas cortadas registrados por un sensor durante la operación de corte.

5. Método según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las capas de material (14) , dos como mínimo, comprenden al menos una capa escogida del grupo formado por las de tipo polimérico (17) , hidrófobo (18) , adhesivo, textil (17) , polimérico con recubrimiento de metal, metálico y fusible mediante la radiación láser (17) .

6. Método según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque al recortar el elemento analítico multicapa (10) o el componente del mismo mediante radiación láser se seccionan todas o una parte de las capas de material (14) del elemento analítico en bruto (1) en al menos dos zonas (20, 21, 22) .

7. Método según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el elemento analítico multicapa (10) es una tira de ensayo con una superficie de ensayo para el análisis electroquímico o fotométrico de una muestra líquida y se recorta individualmente de un elemento analítico en bruto (1) en forma de cinta de tiras de ensayo por medio de la radiación láser.

8. Método según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el elemento analítico multicapa (10) es una cinta analítica (11) con una serie de superficies de ensayo (6) separadas entre sí a lo largo (12) de ella, por el cual se elabora el elemento analítico en bruto (1) en forma de una cinta (5) de etiquetas de ensayo que constan al menos de un film detector (2, 16) y una cinta adhesiva (15) y mediante la radiación láser se recortan de la cinta (5) etiquetas de ensayo (7) autoadhesivas que llevan respectivamente una superficie de ensayo (6) y se usan como componentes de la cinta analítica (11) .

9. Método según la reivindicación 8, caracterizado porque las etiquetas de ensayo (7) se transfieren a una cinta transportadora y la cinta analítica (11) se recorta por radiación láser de la cinta transportadora que lleva las etiquetas de ensayo (7) , efectuando cortes longitudinales.

10. Elemento analítico multicapa (10) para muestras líquidas con al menos dos capas de material (14) , que lleva al menos una superficie de ensayo (6) para el análisis de las muestras líquidas, caracterizado porque el elemento analítico (10) presenta unos bordes cortados (19) a través de al menos dos zonas (20, 21, 22) con capas distintas de material (14) mediante un rayo láser cuya potencia efectiva de corte está adaptada a los espesores y materiales de las zonas (20, 21, 22) y porque al recortar del elemento analítico en bruto (1) el elemento analítico multicapa (10) o el componente del mismo con radiación láser a lo largo de un borde (19, 23) se funde como mínimo una capa de material, produciendo un efecto de redondeo en los bordes cortados (19, 23) .

11. Elemento analítico multicapa según la reivindicación 10, caracterizado porque es una cinta analítica (11) con una serie de superficies de ensayo (6) separadas entre sí a lo largo (12) de ella, en la cual las superficies de ensayo

(6) se hallan sobre etiquetas de ensayo autoadhesivas (7) formadas por al menos un film detector (2, 16) y una cinta adhesiva (15) y pegadas sobre una cinta soporte (8) , de modo que las etiquetas de ensayo (7) presentan unos bordes cortados (19) que se extienden a través de zonas (20, 22) con la cinta adhesiva (15) y de zonas (21) con el film detector (16) y la cinta adhesiva (15) y se cortan con un rayo láser cuya potencia efectiva de corte está adaptada a los espesores y a los materiales de las capas de material (14) cortadas en las zonas (20, 21, 22) .

12. Elemento analítico multicapa según la reivindicación 11, caracterizado porque la cinta soporte (8) tiene unos bordes longitudinales (24) producidos por el corte con radiación láser.