用于制造分析用的輔助器件的方法
【專利摘要】本申請(qǐng)涉及一種用于制造用來(lái)提取體液的、分析性的輔助器件的方法，其中所述輔助器件優(yōu)選通過(guò)掩膜蝕刻作為由金屬的扁形材料構(gòu)成的成形件（10）在成形件邊緣（28）上進(jìn)行材料分離的情況下構(gòu)成。在此建議，通過(guò)激光輻射對(duì)至少一條尖棱的成形件邊緣（28）進(jìn)行精整，其中沿著輻射路徑（38）在輻射間隔中將激光束（36）多次導(dǎo)引略過(guò)所述成形件（10），并且通過(guò)所述激光束（36）的、所累積的能量輸入使所述成形件邊緣（28）變圓。
【專利說(shuō)明】用于制造分析用的輔助器件的方法
[0001]本 發(fā)明涉及一種用于制造用來(lái)提取體液的、分析性的輔助器件、尤其是刺針或者微量取樣器的方法，其中所述輔助器件作為由金屬的扁形材料所構(gòu)成的成形件在成形件邊緣上進(jìn)行材料分離的情況下構(gòu)成。此外，本發(fā)明涉及一種根據(jù)這樣的方法來(lái)制造的、用于提取體液的、分析用的輔助器件。
[0002]在診斷學(xué)的領(lǐng)域內(nèi)，在許多情況中有必要提取體液的試樣、尤其是血樣或者間質(zhì)的液體的試樣，用于能夠檢測(cè)其中的內(nèi)含物質(zhì)、尤其是特定的分析物。這樣的分析物的實(shí)例是血糖、血液凝結(jié)參數(shù)、甘油三脂、乳酸鹽等等。而后根據(jù)所檢測(cè)的濃度，比如可以決定相應(yīng)的治療方案。在此，通常由被測(cè)試者親自使用一個(gè)或者多個(gè)用作一次性零件的、分析用的輔助器件，用于提取并且/或者分析體液的試樣。因此所述分析性的輔助器件比如可以包括刺針，所述刺針能夠被驅(qū)動(dòng)，用于執(zhí)行穿刺運(yùn)動(dòng)，用來(lái)在被測(cè)試者的皮膚中產(chǎn)生開(kāi)口，通過(guò)所述開(kāi)口可以取出體液。此外，也知道所集成的測(cè)試元件，所述測(cè)試元件不僅用于采集所述體液試樣，而且用于運(yùn)送試樣，并且必要時(shí)甚至用于對(duì)這種試樣進(jìn)行定性的和/或定量的分析。這樣的、分析性的輔助器件的實(shí)例是所謂的微量取樣器，對(duì)于所述微量取樣器來(lái)說(shuō)借助于刺針來(lái)產(chǎn)生刺孔或者切口，接納試樣并且將其運(yùn)送給一個(gè)或者多個(gè)測(cè)試區(qū)。這些測(cè)試區(qū)可以與所述刺針?lè)珠_(kāi)地布置，但是也可以是所述刺針本身的組成部分。
[0003]但是，在提供分析性的系統(tǒng)和分析性的輔助器件方面，一項(xiàng)技術(shù)上的挑戰(zhàn)在于，在合適的條件下以保持相同較高的質(zhì)量作為成本低廉的大量生產(chǎn)的產(chǎn)品來(lái)提供這些分析性的系統(tǒng)和分析性的輔助器件。其中比如在WO 2006/066744 Al中已經(jīng)建議，通過(guò)掩膜蝕刻作為由金屬的扁形材料所構(gòu)成的成形蝕刻件來(lái)至少形成所述一次性的輔助器件的基體。當(dāng)然所述蝕刻過(guò)程用于:使得部件邊緣變得極其鋒利。在刺針尖部處這一點(diǎn)受到歡迎，而在握持區(qū)域中的、鋒利的尾緣則可能在執(zhí)行穿刺過(guò)程時(shí)成為障礙。在這種情況下，在來(lái)回進(jìn)行的穿刺運(yùn)動(dòng)中在導(dǎo)向件或者料室(Magazinkammer)的內(nèi)部出現(xiàn)干擾輪廓,并且/或者通過(guò)材料磨損而形成干擾的顆粒，所述干擾的顆粒會(huì)歪曲分析情況或者阻塞采集結(jié)構(gòu)。
[0004]以此為出發(fā)點(diǎn)，本發(fā)明的任務(wù)是，進(jìn)一步改進(jìn)在現(xiàn)有技術(shù)中知道的制造方法以及相應(yīng)所制造的、分析用的輔助器件，并且尤其以較小的制造開(kāi)銷來(lái)獲得完好的功能。
[0005]為了解決這項(xiàng)任務(wù)，建議在獨(dú)立權(quán)利要求中所說(shuō)明的特征組合。本發(fā)明的、有利的設(shè)計(jì)方案和改進(jìn)方案由從屬權(quán)利要求中獲得。建議一種用于制造分析用的輔助器件的方法以及一種分析用的輔助器件，其中所述分析性的輔助器件能夠在使用按本發(fā)明的制造方法的情況下來(lái)制造。相應(yīng)地，關(guān)于所述分析性的輔助器件的可能的設(shè)計(jì)方案，可以參照對(duì)于所述方法的說(shuō)明，并且反之亦可。
[0006]本發(fā)明以以下構(gòu)思為出發(fā)點(diǎn):通過(guò)多軌跡的激光輻射來(lái)實(shí)現(xiàn)會(huì)引起干擾的成形件邊緣的、均勻的邊緣變圓效果。相應(yīng)地，按照本發(fā)明建議，通過(guò)激光輻射對(duì)至少一條尖棱的成形件邊緣進(jìn)行精整，其中將激光束沿著輻射路徑在輻射間隔中多次導(dǎo)引略過(guò)所述成形件，并且通過(guò)激光輻射的、所累積的能量輸入來(lái)使所述成形件邊緣變圓。由此可以有針對(duì)性地也以微小的尺寸和經(jīng)過(guò)精簡(jiǎn)的布置結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)區(qū)域進(jìn)行加工，而沒(méi)有以肉眼可見(jiàn)的形式來(lái)改變所述工件或者構(gòu)件。可以相應(yīng)地將在各個(gè)輻射間隔中的能量輸入調(diào)節(jié)得較小，其中從構(gòu)件側(cè)似乎節(jié)省地將熱量導(dǎo)送給有待加工的邊緣，從而僅僅消除包含刃口的邊緣銳度。
[0007]已令人驚訝地表明，邊緣變圓得到了優(yōu)化，如果將所述激光束從所述成形件的、遠(yuǎn)離邊緣的材料區(qū)域出發(fā)導(dǎo)引到靠近邊緣的區(qū)域中。優(yōu)選將所述激光束從在成形件表面的內(nèi)部出發(fā)在側(cè)面并排的軌跡中導(dǎo)引到所述成形件邊緣上。
[0008]可以如此獲得其它的改進(jìn)方案:在側(cè)面彼此疊合的軌跡中導(dǎo)引所述激光束，并且間隙地以相對(duì)于成形件邊緣減小的、側(cè)面的偏移來(lái)導(dǎo)引所述激光束。
[0009]一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)該以側(cè)面的間距沿著成形件邊緣并且優(yōu)選在與所述成形件邊緣平行的情況下導(dǎo)引所述激光束，其中可以細(xì)微地改變必要時(shí)也為弧形的激光軌跡的、相對(duì)于所述成形件邊緣的、側(cè)面的間距。
[0010]為了尤其也由存放過(guò)程看來(lái)獲得制造技術(shù)上的簡(jiǎn)化方案，有利的是，圓形地布置大量成形件的、有待加工的成形件邊緣，并且在螺旋狀路徑上或者在同心圓中將所述激光束略過(guò)所述成形件導(dǎo)引到有待去毛刺的成形件邊緣。作為替代方案也可以這樣安排:線性地布置大量成形件的、有待去毛刺的成形件邊緣，并且用激光束逐行地掃過(guò)并排地放置的成形件。
[0011]尤其在大量生產(chǎn)中對(duì)于微小的成形件造型來(lái)說(shuō)，有利的是，大量成形件以星形的或者線性的布置結(jié)構(gòu)必要時(shí)通過(guò)材料橋連續(xù)地在統(tǒng)一的蝕刻過(guò)程中由扁形材料件來(lái)構(gòu)成。
[0012]有利地通過(guò)掩膜蝕刻來(lái)將所述輔助器件構(gòu)造為成形件。在此對(duì)于特定的成形區(qū)域、比如尤其是刺針尖部來(lái)說(shuō)有利的是，在蝕刻劑的作用下對(duì)成形件進(jìn)行掩膜蝕刻時(shí)通過(guò)對(duì)于成形件掩膜的掏蝕來(lái)形成可能帶有毛刺的、銳利的成形件邊緣。相應(yīng)地，所述成形件可以用尖銳的、用于刺入到皮膚中的尖部以及必要時(shí)在所述尖部的區(qū)域中的、用于體液的采集槽來(lái)組成。
[0013]為了避免干擾輪廓，特別有利的是，在所述成形件的、構(gòu)造用于進(jìn)行驅(qū)動(dòng)耦合的耦合部分中使成形件邊緣變圓。
[0014]為了避免結(jié)構(gòu)損壞，有利的是，將在各個(gè)輻射間隔中的激光輻射的能量輸入調(diào)節(jié)到用于進(jìn)行材料削減的閾值之下。
[0015]按照成形件邊緣的、所期望的邊緣尺寸來(lái)預(yù)先確定輻射間隔的數(shù)目。特別有利的是，以大于30 μ m、優(yōu)選大約50 μ m的邊緣半徑使所述成形件邊緣變圓。
[0016]本發(fā)明的主題也是一種用于提取體液的、分析性的輔助器件，該分析性的輔助器件具有通過(guò)掩膜蝕刻由金屬的扁形材料所構(gòu)成的成形件，其中至少一條成形件邊緣通過(guò)激光輻射在多軌跡的輻射路徑中變圓。
[0017]下面借助于在附圖中示意性地示出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)解釋。附圖示出: 圖1是構(gòu)造為微量取樣器的、分析性的耗材的透視圖；
圖2是通過(guò)掩膜蝕刻來(lái)成形的微量取樣器的、近端的端部區(qū)段的縱剖面；
圖3是用于對(duì)微量取樣器進(jìn)行激光精整的裝置的圖示；遠(yuǎn)端的、背面的掩膜區(qū)段的、相應(yīng)于圖1的圖示；
圖4是另一種由板件蝕刻而成的微量取樣器的實(shí)施例的透視圖；并且 圖5是多軌跡的、用于在圖4的截取部分中進(jìn)行近端的邊緣變圓處理的激光輻射路徑。
[0018]在圖1中示出的穿刺-及采集元件10能夠作為所謂的微量取樣器通過(guò)微小的皮膚刺孔來(lái)直接采集體液(血液、組織液體)，用于在未示出的手持式儀器中對(duì)分析物、比如血糖進(jìn)行檢測(cè)。為此目的，所述微量取樣器10具有一穿刺桿部12以及一近端的保持件18，所述穿刺桿部設(shè)有遠(yuǎn)端的尖部14和槽狀的、用于體液的采集槽16 ;而所述保持件設(shè)有用于對(duì)所述手持式儀器的、用來(lái)執(zhí)行穿刺運(yùn)動(dòng)的穿刺驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)耦合的耦合部分20。為了在此避免干擾輪廓，正如下面還要解釋的那樣，在近端的尾緣22的區(qū)域中對(duì)通過(guò)掩膜蝕刻來(lái)成形的微量取樣器10進(jìn)行激光精整。
[0019]這樣的微量取樣器10可以作為所集成的、診斷用的耗材與用于一次性地測(cè)定所述分析物的測(cè)試元件相組合。原則上，所述按本發(fā)明的方法也涉及刺針的制造，所述刺針僅僅設(shè)計(jì)用于:在被測(cè)試者的皮膚中產(chǎn)生穿刺傷口。
[0020]如在圖2中所示出的那樣，微量取樣器10可以作為成形蝕刻件通過(guò)掩膜蝕刻由金屬的基片或者扁形材料制成。在此，將蝕刻掩膜24作為雙面的布置結(jié)構(gòu)施加到較薄的、優(yōu)質(zhì)鋼基片的兩個(gè)側(cè)面上。所述蝕刻掩膜24可以通過(guò)影印石板術(shù)、也就是說(shuō)通過(guò)曝光和從光刻膠中沖洗這些過(guò)程以本身熟知的方式在所述基片上形成結(jié)構(gòu)(strukturieren)。隨后通過(guò)在如此產(chǎn)生的蝕刻掩膜24中的空隙，向所述基片加載蝕刻劑，其中根據(jù)基本形狀將被遮蓋的區(qū)域或者被掩蓋的區(qū)域蝕空，并且隨后移走所述蝕刻掩膜24。在此要考慮到，不僅朝深處而且也通過(guò)從后面對(duì)所述蝕刻掩膜24的邊棱輪廓26進(jìn)行的蝕刻來(lái)進(jìn)行材料削減。其它的細(xì)節(jié)比如在WO 2006/066744 Al中得到了描述，在這方面參照該專利文件。
[0021]通過(guò)從后面進(jìn)行的蝕刻，可能出現(xiàn)極其銳利的成形件邊緣28或者毛刺，它們?cè)谒黾獠?4處受到歡迎，但是在尾緣22處則會(huì)在執(zhí)行穿刺運(yùn)動(dòng)時(shí)成為障礙。在穿刺過(guò)程中，所述微量取樣器10在比如由較軟的塑料構(gòu)成的料盒的導(dǎo)向件的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)，尤其在所述穿刺過(guò)程中可能出現(xiàn)不受歡迎的邊緣干預(yù)和材料磨損。
[0022]為了避免這樣的問(wèn)題，設(shè)置了用于使所述近端的成形件邊緣28變圓或者為其去毛刺的激光精整裝置。圖3示出了激光精整裝置30以及在所述微量取樣器10的保持件18上的激光束導(dǎo)引軌跡的走向。在此，借助于激光器32和本身熟知的射束導(dǎo)引機(jī)構(gòu)34將激光束36在多軌跡的福射路徑38中在多個(gè)彼此先后相隨的福射間隔中導(dǎo)引到所述保持件18上，從而通過(guò)所累積的激光能量輸入來(lái)使所述近端的成形件邊緣變圓。為此，可以有利地使用像比如可以作為打標(biāo)激光器(Beschriftungslaser)在TRUMPF Lasertechnik(激光技術(shù))公司的名稱為TruMark所買到的那樣的、具有較小的輻射功率(大約10W)的激光系統(tǒng)。
[0023]從所述保持件I8的、與所述邊緣22隔開(kāi)的材料區(qū)域出發(fā)，將所述激光束36在側(cè)面彼此疊合的軌跡40中一直導(dǎo)引到靠近邊緣的區(qū)域中。由此，間隙地，以減小的、側(cè)面的偏移在平行于所述成形件邊緣28的情況下用所述激光束36來(lái)掃過(guò)所述保持件18，其中所述輻射過(guò)程可以在兩面同時(shí)地或者先后地進(jìn)行。在這種情況下，將熱量流入?yún)^(qū)從所述材料結(jié)構(gòu)開(kāi)始間隙地一直推進(jìn)到所述邊緣區(qū)域中，在所述邊緣區(qū)域中，由于所累積的能量輸入而出現(xiàn)材料結(jié)構(gòu)的、在所期望的、去毛刺或者邊緣變圓的意義上的變化。對(duì)于較小的、比如小于0.2mm的材料厚度來(lái)說(shuō)，單面的輻射就足以用于在一道工序中不僅給朝向激光束的成形件邊緣而且給背向的邊緣去除銳度。
[0024]使所述激光束36以比如20mm/s的滑移速度運(yùn)動(dòng)略過(guò)所述比如僅僅Imm寬的保持件18，使得各個(gè)輻射間隔僅僅具有很短的、比如50ms的持續(xù)時(shí)間。在所述輻射間隔之間，尤其由于按順序地將射束導(dǎo)引略過(guò)由多個(gè)構(gòu)件構(gòu)成的布置結(jié)構(gòu)，而可以存在一定的等候時(shí)間。應(yīng)該將在 各個(gè)輻射間隔中的、激光束36的能量輸入調(diào)節(jié)到用于進(jìn)行材料削減的閾值之下，以便沒(méi)有形成熔滴或者甚至損壞結(jié)構(gòu)件。在此，有利地根據(jù)所期望的邊緣尺寸來(lái)預(yù)先確定所述輻射間隔的數(shù)目。比如由此可以使所述具有大約50 μ m邊緣半徑的成形件邊緣28變圓。
[0025]正如在圖4中所示出的那樣，在掩膜蝕刻的方法步驟中，以所期望的布置結(jié)構(gòu)制造大量的微量取樣器10，并且使其準(zhǔn)備好比如存放在圓形的盤狀料盒中。在這種情況中，所述微量取樣器10以星形的布置結(jié)構(gòu)設(shè)有在徑向上向外指向的尖部14以及處于內(nèi)圓上的、由板片42構(gòu)成的保持件18。
[0026]正如可以從按照?qǐng)D5的截取部分放大圖中看出的那樣，通過(guò)相應(yīng)的掩膜布局可以沿著成形件邊緣來(lái)進(jìn)行材料分離，其中所述各個(gè)微量取樣器10在蝕刻?hào)鸥裰型ㄟ^(guò)能夠折斷的材料橋44為了接下來(lái)的激光輻射而仍然保持在連續(xù)的配置結(jié)構(gòu)中。接著將所述激光束36在具有減小的直徑的同心圓40中略過(guò)所述圓形地同軸地布置的保持件18導(dǎo)引到所述成形件邊緣22，用于實(shí)現(xiàn)所期望的邊緣變圓過(guò)程。
【權(quán)利要求】
1.用于制造用來(lái)提取體液的、分析用的輔助器件、尤其是刺針或者微量取樣器的方法，其中所述輔助器件作為由金屬的扁形材料構(gòu)成的成形件(10)在成形件邊緣(28)上進(jìn)行材料分離的情況下構(gòu)成，其特征在于，通過(guò)激光輻射對(duì)至少一條尖棱的成形件邊緣(28)進(jìn)行精整，其中沿著輻射路徑(38 )在輻射間隔中將激光束(36 )多次導(dǎo)引略過(guò)所述成形件(10 )，并且通過(guò)所述激光束(36)的所累積的能量輸入來(lái)使所述成形件邊緣(28)變圓。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述激光束(36)從所述成形件(10)的運(yùn)離邊緣的材料區(qū)域開(kāi)始，導(dǎo)引到靠近邊緣的區(qū)域中。
3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在側(cè)面彼此疊合的軌跡(40)中導(dǎo)引所述激光束(36)。
4.按權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，間隙地以相對(duì)于所述成形件邊緣(28)的、減小的、側(cè)面的偏移來(lái)導(dǎo)引所述激光束(36)。
5.按權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，圓形地布置大量成形件(10)的、有待加工的成形件邊緣(28)，并且在螺旋狀路徑上或者在同心圓中將所述激光束(36)略過(guò)所述成形件導(dǎo)引到有待去除毛刺的成形件邊緣(28 )。
6.按權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，線性地布置大量成形件(10)的、有待去除毛刺的成形件邊緣(28)，并且用激光束(36)逐行地掃過(guò)并排放置的成形件。
7.按權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，大量成形件(10)以星形的或者線性的布置結(jié)構(gòu)必要時(shí) 通過(guò)材料橋(14)連續(xù)地在統(tǒng)一的蝕刻過(guò)程中由扁形材料件(42)來(lái)構(gòu)成。
8.按權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過(guò)掩膜蝕刻來(lái)將所述輔助器件構(gòu)造為成形件(10)，并且在蝕刻劑的作用下對(duì)成形件(10)進(jìn)行掩膜蝕刻時(shí)通過(guò)對(duì)于成形件掩膜(24 )的掏蝕來(lái)形成可能帶有毛刺的、銳利的成形件邊緣(28 )。
9.按權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述成形件(10)具有尖銳的、用于刺入到皮膚中的尖部(14)以及必要時(shí)用于體液的采集槽(16)。
10.按權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述成形件(10)的、構(gòu)造用于進(jìn)行驅(qū)動(dòng)耦合的耦合部分中使成形件邊緣(28)變圓。
11.按權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在各個(gè)輻射間隔中的激光輻射(36)的能量輸入被調(diào)節(jié)到用于進(jìn)行材料削減的閾值之下。
12.按權(quán)利要求1到11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，按照成形件邊緣(28)的、所期望的邊緣尺寸來(lái)預(yù)先確定輻射間隔的數(shù)目。
13.按權(quán)利要求1到12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，以大于30μ m、優(yōu)選大約50 μ m的邊緣半徑使所述成形件邊緣(28)變圓。
14.用于提取體液的、分析用的輔助器件，具有通過(guò)掩膜蝕刻由金屬的扁形材料所構(gòu)成的成形件(10)，其特征在于，至少一條成形件邊緣(28)通過(guò)激光輻射按照根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法變圓。
【文檔編號(hào)】A61B5/15GK103917162SQ201280055220
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月10日
【發(fā)明者】G.伊勒, H.利斯特 申請(qǐng)人:霍夫曼-拉羅奇有限公司