DE10217415B4

DE10217415B4 - Poröser Film mit einem Funktionskörper auf Basis von Cellulosenitrat mit hydrophilen Eigenschaften, dessen Verwendung und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE10217415B4
Application number: DE10217415A
Authority: DE
Inventors: Karl Dr. Pflanz; Eric Jallerat; Hans Dr. Beer; Timo Klewitz
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius Stedim Biotech GmbH
Priority date: 2002-04-18
Filing date: 2002-04-18
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2022-04-19
Also published as: DE20303164U1; DE10217415A1; US20030196889A1

Abstract

Poröser Film mit einem Funktionskörper auf Basis von Cellulosenitrat mit hydrophilen Eigenschaften, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionskörper ohne Verwendung von Netzmitteln durch eine Niedertemperaturplasmabehandlung unter Beibehaltung seiner Struktur hydrophilisiert wurde.

Description

Die Erfindung betrifft einen porösen Film mit einem Funktionskörper auf Basis von Cellulosenitrat mit hydrophilen Eigenschaften und dessen Verwendung gemäß den Patentansprüchen 1 bis 7.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines porösen Films gemäß den Patentansprüche 8 bis 11.
Poröse Filme mit einem Funktionskörper auf Basis von Cellulosenitrat, die aus Cellulosenitrat oder Cellulosenitrat unter Zusatz weiterer Celluloseester, wie z.B. Cellulosedi- oder Cellulosetriacetat oder von Cellulosemischestern bestehen, finden weite Anwendung als Substrat in diagnostischen „Dip-Stick" Schnelltests auf der Basis von spezifischen Immunoessays im Lateral-Flow Format.
Cellulosenitrat- oder Cellulose-Mischester-Schichten sind leicht entzündbare Schichten mit einem Stickstoffgehalt <12,6%, die der Gefahrgut-Überwachung unterliegen und international nur nach Klasse 4.1 nach den ADR-/RID-Vorschriften (3b) unter der Nummer UN 3270 transportiert werden dürfen. Sie haben sich bei Lateral-Flow Tests durchgesetzt, da sie eine hohe unspezifische Proteinbindungskapazität haben und mit gleichförmigen Poren im Bereich von 0,01 bis 20μm herstellbar sind.
Nachteilig ist, dass das Polymer Cellulosenitrat oder Cellulose-Mischester nicht wasserbenetzbar sind und den Cellulosenitratfilmen ein Netzmittel zugefügt werden muss, um sie zu sammen mit in wässrigen Lösungen vorliegenden Proteinen einzusetzen.
Aus der DE 44 38 381 A1 ist eine mikroporöse Membran aus Cellulosenitrat bekannt, die durch eine Trägerfolie aus Polyester unterstützt wird. Zur Erzeugung hydrophiler Eigenschaften enthält die Membran zusätzlich ein Netzmittel. Die folienunterstützte Membran wird dabei durch Phaseninversion nach dem Verdunstungsverfahren hergestellt. Die verwendete Gießlösung enthält ein Lösemittel/Fällmittelgemisch. Das Lösemittel weist einen höheren Dampfdruck als das Fällmittel auf, so dass sich die Konzentrationsverhältnisse während des Verdunstens der Lösemittelkomponente zu Gunsten des Fällmittels verschieben. Mit dem Durchschreiten der Mischungslücke entsteht die Porenstruktur. Die in der Struktur verbliebenen, flüchtigen Komponenten werden in einem folgenden Trocknungsschritt entfernt.
Nachteilig dabei ist, dass zur Erzielung der hydrophilen Eigenschaften bzw. zur Erzielung der notwendigen Benetzbarkeit mit Wasser den Filmen bzw. der Membran teils schon in der Gießlösung, spätestens aber vor dem letzten Trocknungsschritt Netzmittel (üblich sind anionische Tenside, wie z.B. SDS, SDBS) zugefügt werden müssen. Die Anwendung als Diagnostiksubstrat erfordert dabei nicht nur eine poröse Matrix sondern auch eine sehr gute Benetzbarkeit und eine hohe Proteinbindungskapazität der Oberfläche. Eine netzmittelfreie Cellulosenitratstruktur weist dabei hohe Proteinbindungskapazitäten auf, ist aber nicht benetzbar. Daraus wird deutlich, dass Netzmittel selbst für den Test unerwünscht aber notwendig sind. Auf Grund des amphiphilen Charakters der Netzmittel ergeben sich kompetitive Wechselwirkungen mit den Proteinlösungen sowie den Schichtoberflächen, die die Proteinbindungskapazitäten, die Antikörper/Antigen-Bindungen und damit die Sensitivität des Tests vermindern. Das Netzmitteladditiv muss daher sehr intensiv auf seine Auswirkungen im Test geprüft werden.
Aus der US 4,457,145 ist ein Apparat zur Niedertemperaturplasmabehandlung zur Oberflächenaktivierung (Entschlichten und Säubern) von Textilien bekannt.
Weiterhin ist aus der EP 0 695 622 B1 eine Methode und Vorrichtung zur Behandlung von flächigen, porösen Gegenständen, wie z.B. Membranen, für die Separation bekannt. Durch die Anbindung von polaren oder unpolaren chemischen Gruppen mittels eines Niedertemperaturplasmas lassen sich die Oberflächen gezielt modifizieren.
Auch ist aus der US 6,074,534 die Behandlung von porösen Körpern durch ein Niedertemperaturplasma bekannt. Dort wird die Behandlung von Filter- und Elektrolyse- oder Elektrophoresemembranen beschrieben. Die Behandlung erfolgt durch ein aktivierendes Niedertemperatur-Stickstoff/Sauerstoffplasma, bei dem der Sauerstoffanteil zwischen 1 und 5% liegt. Als Material des porösen Körpers wird Polypropylen vorgeschlagen, bei dem keine Zersetzung des Polymers zu erwarten ist.
Weiterhin ist aus der Veröffentlichung von M.L. Stehen; JMS 188 (2001), 97-114 die Niedertemperaturplasmabehandlung von asymmetrischen Hohlfasermembranen aus Polyäthersulfon beschrieben.
Gemeinsam ist den obigen Druckschriften, dass eine Niedertemperaturplasmabehandlung bisher nur mit stabilen Kunststoffen durchgeführt wird, die zudem dem Fachmann keine Zersetzung des Polymers erwarten lassen. Dadurch, dass Cellulosenitrat ein selbstzersetzender Stoff ist, erscheint er dem Fachmann als für die Niedertemperaturplasmabehandlung nicht geeignet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen porösen Film mit einem Funktionskörper auf Basis von Cellulosenitrat mit hydrophilen Eigenschaften zu schaffen, bei dem auf ein Netzmittel verzichtet werden und bei dem eine Zersetzung seiner Struktur vermieden werden kann.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass der Funktionskörper ohne Verwendung von Netzmitteln durch eine Niedertemperaturplasmabehandlung unter Beibehaltung seiner Struktur hydrophilisiert wurde.
Bei dem erfindungsgemäßen porösen Film bzw. seinem Funktionskörper auf Basis von Cellulosenitrat und seiner Niedertemperaturplasmabehandlung hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass eine Niedertemperatur-Plasmamodifikation am Cellulosenitratfilm möglich ist, ohne dass sich die Struktur zersetzt. Zudem ergeben sich die folgenden Vorteile:

• Die Schicht wird ohne Netzmittel dauerhaft hydrophilisiert und weist kurze Eindringzeiten von Flüssigkeiten auf.
• Die laterale Sauggeschwindigkeit wird erhöht.
• Das Liniensignal wird im Vergleich zu konventionell behandelten Schichten bezüglich seiner Farbintensität und Signalschärfe verbessert.
• Die chemische Stabilität der behandelten Schicht ist hinsichtlich der Selbstzersetzung höher als für das Ausgangsmaterial.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die überraschend guten Anwendungseigenschaften ergeben eine besondere Eignung des erfindungsgemäßen porösen Films für seine Verwendung in der Diagnostik. So wird nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der poröse Film bzw. sein Funktionskörper als Substrat eines Dip-sticks für einen immunochromatographischen Lateral-Flow-Test verwendet.
Der typische immunochromatographische Lateral-Flow Test wird als Dip-Stick-Test (Teststab- bzw. Teststreifen-Test) eingesetzt und ist gebrauchsfertig zum Eintauchen in die Probe, ohne dass der Nutzer weitere Verfahrensschritte vornehmen muss. Nach wenigen Minuten ist das Testergebnis als optisches Signal sichtbar.
In einer typischen Herstellung dieses Tests wird im ersten Schritt auf einem Cellulosenitrat-Filmstreifen als Testsubstrat eine spezifische Antikörperlinie sowie eine unspezifische Kontrolllinie aufgetragen. Die Qualität dieser Linien, insbesondere der spezifischen Antikörperlinie bezüglich Intensität und Signalschärfe ist entscheidend für die Bewertung des Testergebnisses. Insbesondere bei quantitativen Essays ist eine hohe Reproduzierbarkeit gefordert. Intensität und Signalschärfe dieser Linien hängen von der Schichtstruktur, den Oberflächeneigenschaften (spontan benetzbar, offene Struktur) und der Protein-Film-Wechselwirkung (spontane irreversible Bindung) ab. Die Qualität der Positivlinie wird maßgeblich durch diesen ersten Auftragsschritt und die verwendeten Komponenten bestimmt.
An den Anfang des Teststreifens wird ein Reservoir eines weiteren spezifischen Antikörpers im Gemisch mit einer unspezifischen Protein-/Pufferlösung appliziert. Der spezifische Antikörper ist in der Regel mit farbigem Latex oder Gold als Konjugat gelabelt, um die optische Auswertung der Immunreaktion zu ermöglichen.
In einer typischen Anwendung des Tests wird das zu bestimmende Antigen, der Analyt in Kontakt mit dem Startpunkt des trockenen Teststreifen gebracht. Er reagiert dort mit dem spezifischen, gelabelten Antikörper (AK1) im Reservoir und wird dann durch den durch die zunehmende Benetzung entstehenden Lateralfluss der Protein-/Pufferlösung konvektiv über die Reaktionszone der spezifischen Antikörperlinie (AK2) geführt, an der er bindet. Der gelabelte spezifische Antikörper wird hierbei nicht unspezifisch an die Oberfläche des CN-Substrat gebunden, da diese mit einem unspezifischen Protein abgesättigt wird. Durch die spezifische Bindung des gelabelten Antikörper/Antigenkomplexes (AK1) an der vorliegenden Antikörperlinie (AK2) entsteht eine positive Signallinie, die im Fall von Gold- und Latexlabeln optisch ausgelesen wird.
Die Kontrolllinie bindet unspezifisch überschüssige Antikörper-Labelkomplexe und gibt lediglich Aufschluß über die korrekte Durchführung des Tests.
Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen porösen Films anzugeben.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 12 dadurch gelöst, dass nach Herstellen des auf Cellulosenitrat basierenden Funktionskörpers nach einem Verdunstungs-Fällprozess der Funktionskörper zur Hydrophilisierung mit einem reaktiven schichtabtragenden Niedertemperaturplasma nachbehandelt wird.
Da sich überraschenderweise herausgestellt hat, dass eine Niedertemperatur-Plasmamodifikation am Cellulosenitratfilm möglich ist, ohne dass sich die Struktur zersetzt, wird die Hydrophilisierung des porösen Films durch Nachbehandlung mit einem reaktiven schichtabtragenden Niedertemperaturplasma ermöglicht und zwar mit den oben genannten verbesserten Eigenschaften.
Unter einem Gasplasma versteht man eine ionisierte, aktivierte Zustandsform von Gasen. Man kann Plasmen erzeugen, indem in einer Vakuum-Prozesskammer unter Niederdruck Gase aber auch Gasgemische durch Anlegen hochfrequenter elektromagnetischer Felder zur Entladung gebracht werden. Dabei wird das Gas ionisiert und es entstehen chemische Radikale sowie UV-Strahlung. Das so gebildete Prozessgas reagiert mit der Oberfläche der Schicht in den obersten Monolagen. Abhängig von der Gaszusammensetzung und der Anregungsenergie werden unterschiedliche Effekte erzielt. Je nach Verfahrensart wird die Oberfläche dabei abtragend aktiviert und gereinigt oder es werden durch geeignete Monomere in dem aktivierten Gas Schichten aufgetragen. In der vorliegenden Erfindung ist ein abtragendes, aktivierendes Verfahren vorteilhaft.
Sauerstoffradikale und -ionen reagieren mit der unpolaren Oberfläche und bilden hydrophile Gruppen, die die Schicht benetzbar machen. Wichtig ist hierbei, dass offensichtlich die unspezifische Proteinbindungskapazität der Cellulosenitrat oder Cellulose-Mischester-Struktur nicht vermindert wird.
Gemäß der Erfindung wird die Plasmaleistung und die Verweilzeit im Plasma so gestaltet, dass die Schichtstruktur nicht zerstört wird. Die Nachbehandlung des Filmes bzw. Funktionskörpers erfolgt in einer Sauerstoffatmosphäre. Es ist aber auch möglich, eine Inertgasatmosphäre zu verwenden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Argon/Sauerstoffatmosphäre verwendet.
Anwendungs-Beispiel:
Basis für die folgenden Anwendungs-, und Behandlungs-Vergleiche ist immer dieselbe Cellulosenitratfilm-Produktionscharge (spezifiziert durch Herstell-Chargennummer).
Eine im Stand der Technik bekannte Gießlösung aus einem Polymerblend von handelsüblichem Cellulosenitrat (5-10%) und Celluloseacetat (<2%) in einem Lösungsmittelgemisch aus Methylacetat (40-60%), Alkoholen (30-50%) und Wasser wird in einer Ziehmaschine auf eine Trägerfolie oder ein umlaufendes Trägerband aufgetragen. Die beschichtete Folie oder die freitragende Folie wird unter Verdunstung der überwiegenden Bestandteile des Lösungsmittelgemisches zum Ausgang der Ziehmaschine transportiert, wobei unter Phaseninversion der Cellulosenitratfilm entsteht.
Diese Filmcharge wird entweder imprägniert mit Netzmittel (z.B.: SDBS <0,5%) (derzeit eingesetzte Anwenderreferenz – Probe 1), als netzmittelfreier Film (Probe 2), oder als plasmanachbehandelter Film verglichen (Probe 3).
Die Behandlung der Schicht mit Niedertemperatur-Plasma erfolgt im Vakuum nach dem Stand der Technik von Rolle zu Rolle oder batchweise in Bogenformaten entweder in einer Sauerstoffatmosphäre, in Inertgasatmosphären (z.B. Ar) oder Mischungen derselben. Bevorzugt findet die Behandlung in einer Ar/Sauerstoffatmosphäre (80/20) statt.
Die Behandlung erfolgt von Rolle zu Rolle bei Prozessdrücken von ca. 0,1-0,5 mbar.
Die Plasmaleistung (100-500W) und die Verweilzeit (0,1-5 min) im Plasma wird so gestaltet , dass die Schichtstruktur nicht zerstört wird, vorzugsweise wird dazu eine Probe mit einer Schichtdicke von 170μm 2 Minuten in einem Argon/Sauerstoffplasma (80/20 Vol%) bei einer Plasmaleistung von 400W belassen. Dabei erfolgt ein Oberflächenabtrag der Schicht bis zu einer Schichtdicke von 145-150μm.
Die Qualität und die Intensität der Behandlung können über die Benetzbarkeit, die resultierende Schichtdicke und die Saugzeit eingestellt werden.
In der folgenden Tabelle 1 sind die Eigenschaften eines typischen netzmittelhaltigen, eines netzmittelfreien und eines plasmabehandelten, netzmittelfreien Films gegenübergestellt.
Tabelle 1
Die Benetzbarkeit der plasmabehandelten Probe – gemessen als Eindringzeit [s/10μl] – gibt die Zeit in Sekunden an, in welcher nach dem Aufsetzen eines Tropfenvolumens von 10μl einer wässrigen 20%iger NaCl-Lösung mit einer Eppendorf-Pipette auf die Probenoberfläche, kein Flüssigkeitsspiegel mehr auf der Oberfläche erkennbar ist. Die Benetzbarkeit ist auch noch nach mindestens fünf Monaten im Rahmen der Prüfmethode unverändert. Es ist ersichtlich, dass Probe 3 die kürzesten Eindringzeiten aufweist.
Die Migrationszeit-Bestimmung erfolgt an Proben (10 × 41 mm), die quer (axial) zur Schichtrolle gestanzt werden, da in dieser Vorzugsrichtung auch die Diagnostiktests angewandt werden. Das Reservoir (Tiefe 1 mm) der Prüfvorrichtung wird mit Phenolrotlösung gefüllt, die Schichtproben mit der Schmalseite hineingestellt und gleichzeitig die Stoppuhr gestartet. Wenn die Saugfront das obere Ende des Probestreifens erreicht, wird die Zeit abgelesen. Die Probe 3 weist eine deutlich schnellere Saugzeit auf als die Referenz-Probe 1. Für eine nichtbenetzbare, netzmittelfreie, unbehandelte Probe ist dieser Test nicht anwendbar.
Die chemische Stabilität nach Bergmann-Jung bestimmt die Freisetzung nitroser Gase unter erhöhter Temperatur mit nachfolgender Titration. Die Bestimmung erfolgt in der Prüfapparatur nach Bergmann-Junk (Fa. Haake), bestehend aus einem beheizbaren, thermostatisierbaren sog. Abspaltungsapparat und Probenaufnahmegefäßen mit Schliffaufsätzen, die als Wasserverschluss für das gebildete NO-Gas wirken.
In der Durchführung erhitzt man in dem konstant auf 130 °C gehaltenen Abspaltungsapparat die mit je 1,00 g trockener Probe beschickten Probenaufnahmegefäße mit wassergefüllten Schliffaufsätzen 1 h lang. Die Probe und der Inhalt des Auf satzes werden anschließend mit Wasser in ein Becherglas gespült und mit 0,01 n KOH Kongorot als Indikator titriert.
Tabelle 2
Ein Vergleich der Oberflächenenergien (Tabelle 2) von unbehandelten, tensidfreien und plasmabehandelten Cellulosenitratfilmen zeigt, dass eine Zunahme der polaren Anteile die gute Benetzbarkeit bewirkt.
Die Oberflächencharakterisierung erfolgt an einem Tensiometer Typ K12 mit Software K121 der Fa. Krüss nach der Washburn-Methode und der Auswertung nach Owens/Wendt/Rabel/Kälble. Hierbei wird das Sorptionsverhalten von Lösungsmitteln unterschiedlicher Polarität zur Bestimmung der Oberflächenenergien eingesetzt. Nach dem Kontakt mit der Testflüssigkeit wird die Massenzunahme pro Zeiteinheit registriert. Testflüssigkeiten sind n-Heptan (zur Bestimmung der Kapillaritätskonstante) und Diiodmethan sowie eine Ethanol/Wasser-Mischung (20/80 wt%).
Testdurchführung:
Die gestanzten, unterstützten CN-Schichtproben 35 × 45 mm werden in dem Probenhalter (Krüss- Wilhelmy-Probenhalter „F012") immer so eingespannt, dass die Schmalseite zum Flüssigmedium weist und die untere Kante parallel zu Flüssigkeitsoberfläche ausgerichtet ist. Die Durchführung einer Untersuchung erfolgt an 3 Probestreifen, die nebeneinander aus der zu bestimmenden Schichtprobe gestanzt werden.
Im ersten Schritt wird die zeitabhängige Sorptionsmessung zur Bestimmung der Kapillarität (Geometriefaktor c) durchgeführt.
Medium: n-Heptan. Das Programm „Laboratory Desktop"; Add-In-Modul „K12 Contact Angle" wird gestartet und analog der Anweisung durchgeführt.
Nach Abschluss der Messung wird die vermessene Probe verworfen.
Die erhaltene Kapillarität (Geometriefaktor c) wird als Parameter zur Bestimmung der Kontaktwinkel für die nachfolgenden Messungen übernommen.
Die Kapillarität wird als materialtypische Konstante ermittelt und gibt folgende Beziehung wieder.

c: Materialkonstante bzw. c-Faktor
r: Kapillarradius
n_k: Anzahl der Kapillaren

Im zweiten Schritt werden die Sorptionsmessungen zur Bestimmung der Kontaktwinkel durchgeführt.

1. Medium: Diiodmethan. Das Programm „Laboratory Desktop"; Add-In-Modul „K12 Contact Angle" wird gestartet und analog der Anweisung durchgeführt. Die Probe wird nach der Messung verworfen.
2. Medium: EtOH/Wasser (20/80%Gewicht). Das Programm „Laboratory Desktop"; Add-In-Modul „K12 Contact Angle" wird gestartet und analog der Anweisung durchgeführt. Die Probe wird nach der Messung verworfen.

Aus den erhaltenen Ergebnissen der Kontaktwinkel und der Kapillarität errechnet das Programm laut nachfolgender Gleichung die Oberflächenenergie des porösen Körpers.

θ: Kontaktwinkel zwischen Proben-Oberfläche und Flüssigkeit
t: Zeit
η: Viskosität der Flüssigkeit
ρ: Dichte der Flüssigkeit
σ: Oberflächenspannung der Flüssigkeit
c: Materialkonstante bzw. c-Faktor

Die Probe 3 weist einen höheren polaren Anteil der Oberflächenenergie auf, der offensichtlich zur verbesserten Benetzbarkeit führt.
Um einen Eindruck in der Diagnostikanwendung zu erhalten, wurde zusätzlich das folgende anwendungsnahe Testverfahren benutzt.
Definierte Volumina von BSA- und IgG- Lösungen (s.u.) werden auf Filmproben in Linienform appliziert. Danach werden die Linien durch direkte Anfärbung des an den Film adsorbierten Proteins mittels Ponceau S sichtbar gemacht. Es folgt eine qualitative, visuelle Bewertung der Testlinien hinsichtlich Intensität, Schärfe und Form.
Proteinlösungen:

– 1 mg/ml Albumin (albumin bovine fraction V, pH 7,0), gelöst in 0,15 M PBS- Puffer
– 1 mg/ml g- Globulin (g- globulin from bovine blood; gelöst in 0,15 M PBS- Puffer

Die Testlinien werden jeweils in 1 cm Abstand von der Längskante aufgebracht und die Filmproben werden anschließend 30 min bei 40 °C im Trockenschrank getrocknet.
Die getrockneten Filmproben werden 10 min in 0,2% Ponceau S-Lösung (in 5% Essigsäure) behandelt. Dabei wird der gesamte Film einschließlich der applizierten Testproteine angefärbt. Die Entfärbung erfolgt durch 2 × je 5 min Schütteln in 5 Gew.-% Essigsäure, wobei die nicht mit Protein belegte Filmfläche wieder entfärbt wird.
Anschließend folgt eine 30 min Trocknung bei 40 °C im Trockenschrank.
In den Zeichnungen zeigen:
1: Probe 1 mit einem porösen Film aus Cellulosenitrat als Referenz, imprägniert mit Standardnetzmittel und standardisierten Linienauftrag,
2: Probe 3, mit einem porösen Film aus Cellulosenitrat, plasmabehandelt [Ar/O₂] und standardisierten Linienauftrag,
3: Probe 1 als REM-Aufnahme mit einem porösen Film aus Cellulosenitrat als Referenz, imprägniert mit Standardnetzmittel und
4: Probe 3 als REM-Aufnahme mit einem porösen Film aus Cellulosenitrat, plasmabehandelt [Ar/O₂].
In den 1 und 2 wird der standardisierte Linienauftrag wiedergegeben. Die plasmabehandelte Probe zeigt klar die schärferen Liniensignale insbesondere der BSA-Linie verglichen mit der unbehandelten, netzmittelhaltigen Kontrollschicht.
Die 3 zeigt Probe 1 mit einem porösen Film aus Cellulosenitrat, netzmittelhaltig mit Porengrößen von ca. 10.μm Durchmesser als Rasterelektronenmikroskopaufnahme.
Die 4 zeigt Probe 3 mit einem porösen Film aus Cellulosenitrat ohne Netzmittel plasmabehandelt mit Porengrößen von ca.10μm Durchmesser als Rasterelektronenmikroskopaufnahme.
Ein Vergleich der Strukturen (s.u.) im REM zeigt keine signifikanten Strukturunterschiede des behandelten zum Ausgangs-Film.
Glossar:

BSA

1 mg/ml Bovine Serum Albumin (albumin bovine fraction V, pH 7,0; Serva # 11930) gelöst in 0,15 M PBS- Puffer

Diiodmethan

99% (Aldrich # 15.842-9)

EtOH/H2O

20/80 %Gewicht (EtOH Qualität abs. reinst. von Merck # 1.00986.1000, H2O Qualität ROW mit Leitfähigkeit < 8μS)

n-Heptan

Qualität p.a. (Merck # 1.04379.2500)

IgG

1 mg/ml γ- Globulin (γ- globulin from bovine blood; Fluka # 49030), gelöst in 0,15 M PBS-Puffer

PBS-Puffer

nach Maniatis: 8,00 g NaCL; Merck # 1.06404, 0, 20 g KCL; Merck # 1. 04935, 0, 44 g Na₂HPO₄; Merck # 1.06576, 0, 24 g KH₂PO₄; Merck # 1.04871 mit HCl auf pH 7,4 einstellen+ entionisiertes Wasser ad 1 Liter

Ponceau S

0,2 Gew.-% Ponceau S (Merck # 1.15927.0025), gelöst in 5 Gew.-% Essigsäure

SDS

Natriumdodecylsulfat

SDBS

Natriumdodecylbenzylsulfonat

Phenolrot-Lsg

0,13 g Phenolrot {Merck- Nr. 7241} gelöst in 1 Liter 0,05 m Tris/ HCl- Puffer, pH 8,6.

Tris/ HCl-Puffers

6,1 g Tris (hydroxymethylamin)- aminomethan {Merck- Nr. 8382} in 900 entionisiertem Wasser lösen, mit 1 n Salzsäure {Merck Nr. 9057.1000} auf pH 8,6 einstellen und mit entionisiertem Wasser auf 1000 ml auffüllen. Beachtung: Die Lösung ist nur begrenzt haltbar und nur max. 3 Tage für Prüfzwecke zu verwenden.

20% NaCl

20 g NaCl {Riedel- de Haen Nr. 13423} in 80 g entionisiertem Wasser lösen.

Claims

Poröser Film mit einem Funktionskörper auf Basis von Cellulosenitrat mit hydrophilen Eigenschaften, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionskörper ohne Verwendung von Netzmitteln durch eine Niedertemperaturplasmabehandlung unter Beibehaltung seiner Struktur hydrophilisiert wurde.
Poröser Film nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionskörper einseitig durch eine dichte Trägerfolie unterstützt ist und dass die an die Trägerfolie grenzende innere Schicht des Funktionskörpers ebenfalls hydrophilisiert ist.
Poröser Film nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionskörper eine polare Oberflächenenergie von größer 2 mN/m aufweist.
Poröser Film nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionskörper für einen 10 μl Tropfen einer wässrigen 20%igen NaCl-Lösung eine Eindringzeit von weniger als 10 Sekunden aufweist.
Poröser Film nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionskörper Porengrößen im Bereich zwischen 0,01 μm bis 20 μm aufweist.
Poröser Film nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionskörper eine gereinigte innere und äußere Oberfläche aufweist.
Verwendung eines porösen Films mit einem Funktionskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionskörper als Substrat eines Dip-sticks für einen immunochromatographischen Lateral-Flow-Test verwendet wird.
Verfahren zur Herstellung eines porösen Films nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach Herstellen des auf Cellulosenitrat basierenden Funktionskörpers nach einem Verdunstungs-Fällprozess der Funktionskörper zur Hydrophilisierung mit einem reaktiven schichtabtragenden Niedertemperaturplasma nachbehandelt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachbehandlung des Funktionskörpers in einer Sauerstoffatmosphäre erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachbehandlung des Funktionskörpers in einer Inertgasatmosphäre erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachbehandlung des Funktionskörpers in einer Inertgas-Sauerstoffatmosphäre erfolgt.