彈性物品上微生物污染的檢測的制作方法

專利名稱：彈性物品上微生物污染的檢測的制作方法
相關申請本發明是2004年12月16日遞交的國際專利申請No.PCT/US2004/042461的部分連續申請，該國際專利申請要求2003年12月16日遞交的美國專利申請No.10/737,574的優先權。
背景技術：
彈性物品的微生物污染在許多應用中是有問題的。例如，在醫療應用中(例如手術)，由于感染的可能性和向大量的患者和/或其他醫護人員傳播感染的潛在性的增加，醫護人員戴的彈性手套的微生物污染特別危險。因此，一般采取幾個步驟以確保手套無細菌和其他微生物。手術期間，例如，外科醫生用強殺菌肥皂和刷子或海綿用力擦洗他的/她的手，以排除有害微生物的存在。然后，外科醫生戴上預消毒手套進行操作。在某些情況下，然而，手套的一部分或多個部分可能仍然被微生物污染。例如，手術期間外科醫生可能無意間接觸了被污染的表面。同樣，存在于皮膚毛孔深處的微生物可能在戴上手套后再感染手，如果手套的完整性受到影響，例如當戴手套時手套被鉤破或者被器械或骨頭碎片戳破，因此將對患者產生危險。
除了醫療應用外，彈性物品也可用于其中微生物污染是所考慮問題的其他應用中。例如，觸摸食品(例如肉類)的人員經常戴彈性手套，以防止微生物污染。然而，彈性物品將無意間接觸食物帶的病原體，例如沙門氏菌屬(Salmonella)和李斯忒氏菌屬(Listeria)的可能性仍然存在。如果未被發現，這些病原體在產品的包裝、運輸和陳列期間將繁殖到不受歡迎的程度。例如，溫度增加小于3℃可縮短食物保存期50％，并隨時間的延長引起細菌生長的顯著增加。確實，基于每克食品103菌落形成單位(″cfu″)的總致病菌和非致病菌負荷，于37℃，在如幾個小時短的時間內，食物可發生變質。
因此，對易于檢測彈性物品上微生物存在的技術，目前存在需求。
發明概述按照本發明的一個實施方案，公開了包含彈性材料和微生物敏感性色原的彈性物品。微生物敏感性色原(例如溶劑化顯色染料)以在一種或多種微生物的存在下，有效地進行可檢測顏色變化的量存在。
按照本發明的另一個實施方案，公開了確定彈性物品上一種或多種微生物存在的方法。該方法包括將處理組合物涂覆在彈性物品上，該處理組合物包含色原和載體。然后，將色原與一種或多種微生物接觸，以使色原進行可檢測的顏色變化。
本發明的其他特征和方面將在下面更詳細的討論。
附圖簡要描述參照附圖，本說明書的其余部分更具體地描述，使本發明完全和充分的公開，包括本領域普通技術人員直接得到的其最佳方式，其中

圖1為根據本發明制備彈性手套的一個實施方案透視圖；圖2為可用于本發明的一種份菁染料的結構；圖3-4舉例說明合成份菁染料的一種方法；圖5為實施例22中所獲得結果的圖解說明，其中ΔE對已知濃度的金黃色葡萄球菌(S.aureus)作圖；圖6為實施例22中所獲得結果的圖解說明，其中ΔE對已知濃度的銅綠假單胞菌(P.aeuruginosa)作圖；圖7為實施例22中所獲得結果的圖解說明，其中ΔE對已知濃度的大腸埃希氏菌(E.coli)作圖。
本說明書和附圖中提及特征的重復使用，將表示本發明的相同或類似的特征或元件。
代表性實施方案的詳述現在，將對本發明的各種實施方案詳細說明，下面提出其中的一個或多個實施例。各實施例為了解釋本發明而提供，而不是限制本發明。事實上，可在本發明中進行各種修改和變化而不背離本發明的范圍或宗旨，這對本領域技術人員而言將是顯而易見的。例如，作為一個實施方案的一部分來說明或描述的特征，可用于另一個實施方案中，產生再一個實施方案。因此，本發明將涵蓋落入權利要求及其同等權利要求范圍內的此類修改和變化。
一般而言，本發明涉及彈性物品，該彈性物品含有在一種或多種微生物的存在下進行可檢測顏色變化的色原。例如，在一個實施方案中，色原為在細菌或其他微生物的存在下進行顏色變化的溶劑化顯色染料(例如Reichardt染料)。更特別是，此類染料可對微生物組成(例如細胞膜、細胞質等)和細胞外環境之間的極性差別作出響應。或者，其他機理可能是染料和微生物之間相互作用的全部或部分原因，例如酸-堿反應、氧化還原反應等。
I.彈性物品按照本發明的色原可結合至任一種彈性物品。例如，手套和避孕套，以及醫療裝置例如擴張球囊、膨脹式套管、外導管、導管球囊、儀器外殼等可用于本發明。彈性物品通常含有由彈性原料形成的彈性材料，例如天然橡膠膠乳、異戊二烯聚合物、氯丁二烯聚合物、氯乙烯聚合物、S-EB-S(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯)嵌段共聚物、S-I-S(苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯)嵌段共聚物、S-B-S(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)嵌段共聚物、S-I(苯乙烯-異戊二烯)嵌段共聚物、S-B(苯乙烯-丁二烯)嵌段共聚物、丁二烯聚合物、苯乙烯-丁二烯聚合物、羧基化苯乙烯-丁二烯聚合物、丙烯腈-丁二烯聚合物、羧基化丙烯腈-丁二烯聚合物、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯聚合物、羧基化丙烯腈-苯乙烯-丁二烯聚合物、其衍生物等。合適的S-EB-S嵌段共聚物例如在Buddenhaqen等的美國專利No.5,112,900、Buddenhaqen等的5,407,715、Plamthottam的5,900,452及Plamthottam的6,288,159中有描述，為了所有目的，這些專利通過引用而整體結合到本文中。
彈性物品可以是單層或多層的。例如，物品可包括覆蓋至少一部分彈性材料的涂層。在一個特定的實施方案中，穿戴層可用于使彈性手套更容易套入使用者的手。合適的穿戴層材料的某些實例包括但不限于聚丁二烯(例如間規1，2-聚丁二烯)、聚氨酯、嵌段共聚物等。此類聚合物的其他實例在Littleton等的美國專利No.5,792,531中有描述，為了所有目的，該專利通過引用而整體結合到本文中。潤滑劑也可涂覆穿戴層，以進一步有助于濕法和/或干法潤滑。例如，潤滑劑可包括陽離子表面活性劑(例如氯化十六烷基吡啶鎓)、陰離子表面活性劑(例如十二烷基硫酸鈉)、非離子表面活性劑(例如聚乙二醇)等。潤滑劑也可含有聚硅氧烷乳劑，例如DC 365(Dow Corning)或SM 2140(GE Silicones)。
按照本發明制備的彈性物品通常可用本領域已知的各種方法形成。例如，彈性物品形成技術可使用浸漬、噴霧、氯化、干燥、固化以及任何其他本領域已知的技術。形成可用于本發明的彈性物品的合適方法的某些實例在Buddenhaqen等的美國專利No.5,112,900、Buddenhaqen等的5,407,715、Chen的5,742,943、Littleton等的5,792,531、Plamthottam的5,900,452、Plamthottam的6,288,159及Weikel等的6,306,514中有描述，為了所有目的，這些專利通過引用而整體結合到本文中。
例如，在某些實施方案中，最初將具有物品形狀，例如彈性手套手形的定型模浸入到含彈性材料凝結劑的浴中。該浴也可包括其他任選的成分，例如表面活性劑、水、含鈣離子的鹽(例如硝酸鈣和/或碳酸鈣)等。該鹽例如可打破天然橡膠膠乳乳液的保護系統，并且也使發粘的膠乳更容易從定型模中除去，因此起脫模劑的作用。表面活性劑可提供良好的濕潤效果，以避免形成彎液面并捕獲該形式和沉積的膠乳之間的空氣，特別是在膠管管頭區域。如果期望，可將定型模預熱，以便余熱將水干燥除去，將例如硝酸鈣、碳酸鈣和表面活性劑留在定型模表面。其他合適的凝結劑溶液也在Jounq的美國專利No.4,310,928中有所描述，為了所有目的，該專利通過引用而整體結合到本文中。
浸入凝結劑組合物中后，將定型模取出并令其干燥。然后，定型模可浸在含彈性聚合物浴的罐中，形成基體體。該浴含有例如天然橡膠膠乳、穩定劑、抗氧化劑、固化活化劑、有機促進劑、硫化劑等。將定型模浸在一個或多個膠乳浴中足夠數量的次數，以在定型模上形成所期望的厚度。作為實例，基體體的厚度可為約0.1至約0.3毫米。如果手套正在形成，可使用卷邊站為其賦予膠管管頭。然后將膠乳涂覆的定型模浸在浸提罐中，在該罐中熱水循環流動以除去水溶性組分，例如殘留的硝酸鈣和天然膠乳中含有的蛋白質。該浸提方法可在水溫為約49℃的罐中，連續進行約12分鐘。然后，物品可任選浸入溶液中，以形成涂層。一旦涂覆，定型模被送至固化站(例如烘箱)，在該站膠乳被硫化或固化。然后，可用各種其他處理組合物(例如潤滑劑、鹵化劑等)“離線”(即剝離后)或“在線”涂覆彈性物品。
II.微生物敏感性色原一般來說，用于本發明的微生物敏感性色原具有發出一種或多種微生物存在信號的能力。按照本發明，通常可檢測各種不同類型微生物中的任何一種，例如細菌、真菌、病毒、霉菌、酵母等。例如，本發明的微生物敏感性色原可檢測各種不同形狀、細胞排列和組成的細菌。例如，大多數細菌具有五種基本細胞形狀之一，即(1)圓形或球菌，(2)棒狀或桿菌，(3)螺旋形或螺旋菌，(4)逗號形或弧菌及(5)細絲形。同樣，可能的細胞排列實例包括雙球菌(例如成對)、鏈球菌(例如鏈狀)及葡萄球菌(例如成串)。例如，已知雙球菌引起肺炎。鏈球菌經常與“鏈球菌咽炎”相關聯。由于其在“葡萄球菌感染”和某些類型的食物中毒中所起的作用，葡萄球菌對許多人來說是熟悉的。細菌在大小上也多少有變化，但是每個細菌通常平均為約1/25,000英寸(2.54cm)。在某些情況中，形狀或細胞排列可賦予微生物對特定色原的敏感性。
雖然細菌通常含有由脂多糖的脂質雙層形成的細胞膜(即細胞壁)，細菌類型的組成可用革蘭氏反應(細菌分類的染色法)更具體地分類。例如，革蘭氏陽性菌在醇或丙酮的存在下呈結晶紫色斑，并包括例如放線菌屬(Actinomyces)、芽孢桿菌屬(Bacillus)、雙歧桿菌屬(Bifidobacterium)、纖維單胞菌屬(Cellulomonas)、梭狀芽孢桿菌屬(Clostridium)、棒桿菌屬(Corynebacteriumk)、微球菌屬Micrococcus)、分枝桿菌屬(Mycobacterium)、諾卡氏菌屬(Nocardia)、葡萄球菌屬(Staphylococcus)、鏈球菌屬(Streptococcus)和鏈霉菌屬(Streptomyces)。某些革蘭氏陽性菌，尤其是棒桿菌屬(Corynebacterium)、分枝桿菌屬(Mycobacterium)和諾卡氏菌屬(Nocardia)甚至能在酸的存在下染色。這些細菌稱為耐酸性細菌。革蘭氏陰性菌在醇或丙酮的存在下不呈結晶紫色斑，并包括例如醋桿菌屬(Acetobacter)、土壤桿菌屬(Agrobacterium)、產堿桿菌屬(Alcaligenes)、博德特氏菌屬(Bordetella)、布魯氏菌屬(Brucella)、彎曲桿菌屬(Campylobactre)、柄桿菌屬(Caulobacter)、腸桿菌屬(Enterobacter)、歐文氏菌屬(Erwinta)、埃希氏桿菌屬(Escherichia)、螺桿菌屬(Helicobacterium)、軍團菌屬(Legionella)、Nesseria、硝化桿菌屬(Nitrobact)、巴斯德氏菌屬(Pasteurelia)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、根瘤菌屬(Rhizobium)、立克次氏體屬(Rickettsia)、沙門氏菌屬(Salmonella)、志賀氏菌屬(Sigella)、硫桿菌屬(Thiobacilus)、Veiellonealla、弧菌屬(Vibrio)、黃單胞菌屬(Xanthomonas)和耶爾森氏菌屬(Yersina)。
革蘭氏陰性細胞膜包括作為主要成分的脂多糖，并且另外包括磷脂、蛋白質、脂蛋白和少量肽聚糖。脂多糖成分具有多糖部分的重復單元或側鏈與之相連的核區域。這些側鏈的化學組成，關于不同糖的組成和排列兩者，決定了菌體抗原或O抗原決定因素的性質。這些決定因素，反過來可用于在血清學上將許多革蘭氏陰性類菌分類。例如，屬于完全不同屬并具有強的血清學交叉反應性的革蘭氏陰性菌的某些類型，然而具有化學上類似的碳水化合物部分作為其脂多糖側鏈的一部分，這些側鏈通常具有約30個重復單元。革蘭氏陽性菌的細胞膜包括肽聚糖、多糖和/或磷壁酸。肽聚糖(也稱為“胞壁質”)為聚糖鏈的雜聚物，并且通過短肽交聯。胞壁質的基礎是β-1，4-連接的N-乙酰基氨基葡萄糖和N-乙酰基胞壁酸的交替殘基鏈。這些鏈通過含L-和D-氨基酸的短多肽鏈交聯。
盡管共享共同的特征，然而革蘭氏陽性和革蘭氏陰性菌的表面排列和組成不同。例如，革蘭氏陰性菌具有脂多糖(LPS)覆蓋的外膜。LPS提供給革蘭氏陰性菌表面凈負電荷并使其致病。另一方面，革蘭氏陽性菌由厚的肽聚糖(或胞壁質)片樣層覆蓋。這些片由交替的N-乙酰基氨基葡萄糖和N-乙酰基胞壁酸分子形成。磷壁酸也在革蘭氏陽性菌中發現，并可與N-乙酰基胞壁酸連接。雖然革蘭氏陰性菌也具有肽聚糖，但是革蘭氏陽性菌上的層要厚得多。革蘭氏陰性菌的肽聚糖層也位于LPS層下，使其較不易從表面接近。
除細菌之外，其他有關的微生物包括屬于真菌界的霉菌和酵母(例如白色念珠菌(Candida albicans))。例如，接合菌門(Zygomycota)是包括黑面包霉菌和顯示與植物和動物共生關系的其他霉菌的一類真菌。這些霉菌能夠融合并形成硬的“接合孢子”。子囊菌門(Ascomycota)是另一類真菌，它包括酵母、粉狀霉、黑和藍-綠霉菌及引起疾病例如荷蘭榆木疾病、蘋果黑星病和麥角病的某些屬。這些真菌的生存期將有性繁殖和無性繁殖結合在一起，菌絲被細分成允許核和細胞質通過的多孔壁。半知菌綱(Deuteromycota)是另一類真菌，它包括不易于適合上述分類的真菌或擔子菌門(Basidiomycota)類(它包括大部分蘑菇狀真菌、孔真菌和馬勃真菌)的各種集合。半知菌綱包括產生奶酪和青霉素的屬，但是也包括引起疾病的成員，例如導致腳癬和癬菌病的那些成員。
不管目的微生物的類型，可按照本發明選擇微生物敏感性色原，該色原以某種方式與微生物細胞膜和/或微生物存在的環境相互作用。作為該相互作用的結果，色原經歷了易于檢測(例如用肉眼)的顏色變化。術語“顏色”涉及從物體反射或發射的某些波長的光在視野中的存在或不存在。例如，進入眼中的光由對可見光譜特殊區域敏感的三種類型的視網膜圓錐細胞進行光譜分析。這些細胞的刺激又被視網膜神經元、視神經神經元和視皮質處理，以便經歷顏色的感覺。應用于本發明的色原通常將其顏色歸因于某些波長的光的吸收。因此，感覺到的顏色通常是與被物體吸收的光的波長相關的顏色補充。例如，當在白光下觀察似乎是紅色的物體，事實上正在選擇性吸收波長范圍為490-500納米的藍色光。類似地，在白光下似乎是黃色的物體，事實上在吸收波長范圍為435-480納米的藍色光。
可見光的吸收與分子中的電子躍遷有關，并導致激發態的產生。分子基態與相關激發態之間的能量差決定了按照普朗克公式吸收的光的波長E＝hν其中，E為能量，h為普朗克常數，ν為所吸收光的光子頻率，并通過ν＝c/λ與波長λ和光速c相關。
如下所示，可用狀態示電子的躍遷
被吸收光子的能量因此與該光子的波長成反比。因此，藍光(435-480納米)的光子具有比黃光(580-595納米)更高的能量。因此，色原的顏色由該色原的基態和第一允許激發態之間的躍遷能量決定。
本發明所采用色原的光吸收部分為通常引起該色原顏色并與共軛系統相連的發色團。例如，偶氮基團(例如偶氮染料)、多烯基團(例如胡蘿卜素染料)、羰基(例如蒽醌染料)是普通的發色團。助色團可以誘導發色團的最大吸收向光譜的紅端轉移(紅移)，或向光譜的藍端轉移(藍移)。助色團可以與或可以不與色原共軛。例如，通過例如苯環與偶氮基團(發色團)共軛的氨基，將形成氨基偶氮色原。吸收位移的類型取決于發色團的性質，例如，在產生藍移的情況中，取決于助色團是否起電子受體的作用，或者在產生紅移的情況中，取決于氨基是否起電子供體的作用。例如，共軛的氨基助色團將使偶氮基團的吸收帶移到更長的波長處，并增加該吸收代的強度。吸收位移提供了可用視覺或通過儀器檢測的色差。
在一種或多種微生物的存在下，可進行可檢測顏色變化的一類特別合適的色原是溶劑化顯色染料。溶劑化顯色染料是在紫外/可見/近紅外光譜中具有光譜特征(例如吸收)的染料，并且有時受周圍介質影響。溶劑化顯色染料可以是陽性的或者是陰性的，這分別相應于隨著溶劑極性的增加發射帶的紅移和藍移。在一個實施方案中，例如，溶劑化顯色染料在某些基于溶劑極性和/或氫鍵合傾向的分子環境中進行了顏色變化。例如，溶劑化顯色染料在極性環境(例如水)中顏色可以是藍色，但是在非極性環境(例如富含脂質的溶液)中可以是黃色或紅色。由溶劑化顯色染料產生的顏色取決于該染料基態和激發態之間的分子極性差別。
份菁染料(例如單-、二-和三-份菁)是可應用于本發明中的溶劑化顯色染料類型的一個實例。份菁染料，例如份菁540在如在“有機分子的顏色和構成(Colour and Constitution of Organic Molecules)”Academic Press，London(1976)中討論的Griffiths供體-簡單受體色原分類的范圍內。更具體地講，份菁染料具有被具有偶數次甲基碳的共軛鏈分離的堿性核和酸性核。此類染料具有起電子受體部分作用的羰基。該電子受體與電子供給基團例如羥基或氨基共軛。份菁染料可以是環狀或無環的(例如環狀份菁染料的乙烯基類似物(vinylalogous)酰胺)。例如，環狀份菁染料通常具有以下結構 其中，n為任何整數，包括0。如上述通用結構1和1’所示，份菁染料通常具有電荷分離(即“兩性離子”)的共振形式。兩性離子染料是那些含有正電荷和負電荷并且是純中性的，但是高度帶電荷的染料。無意受理論的限制，認為兩性離子形式對染料的基態有明顯的貢獻。由此類染料產生的顏色因此取決于染料基態和激發態之間分子極性差。以下結構2提出了基態比激發態極性更大的份菁染料的一個特定實例。
電荷分離的左手規范形式2是基態的主要貢獻者，而右手規范形式2’是第一激發態的主要貢獻者。以下結構3-13中提出了合適的份菁染料的還其他實例。

其中，“R”為基團，例如甲基、烷基、芳基、苯基等。
靛藍是用于本發明的合適的溶劑化顯色染料的另一個實例。靛藍具有極性明顯小于激發態的基態。例如，靛藍通常具有以下結構14
左手規范形式14是該染料基態的主要貢獻者，而右手規范形式14’是激發態的主要貢獻者。
可用于本發明的其他合適的溶劑化顯色染料包括具有永久兩性離子形式的那些染料。即這些染料具有含在鄰近的π-電子系統內的正電荷和負電荷形式。與上述份菁染料相反，不能畫出此類永久兩性離子色原的中性共振結構。示范性的該類染料包括甜菜堿染料，例如具有以下通用結構15的4-(2，4，6-三苯基吡啶-1-基)-2，6-二苯基酚鹽(Reichardt染料)。
Reichardt染料溶劑化顯色顯示強陰性。即Reichardt染料顯示出吸收向更短的波長移動，因此當溶劑洗脫濃度(極性)增加時具有可見的顏色變化。以下結構16-22中描述了合適的溶劑化顯色陰性的吡啶N-酚鹽甜菜堿染料的還其他實例 其中，R為氫、-C(CH3)3、-CF3或C6F13。
具有永久兩性離子形式的染料的再一些實例包括具有以下通用結構23的染料 其中，n為0或更大，X為氧、碳、氮、硫等。結構23中所示的永久兩性離子染料的特定實例包括以下結構24-32。

還其他合適的溶劑化顯色染料可包括但不限于4-二氰基亞甲基-2-甲基-6-(對-二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM)、6-丙酰基-2-(二甲基氨基)萘(PRODAN)、9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩惡嗪-5-酮(尼羅紅)、4-(二氰基乙烯基)久洛尼定(DCVJ)、酚藍、苯乙烯基吡啶染料、香豆素染料、酮基菁藍染料、N，N-二甲基-4-硝基苯胺(NDMNA)及N-甲基-2-硝基苯胺(NM2NA)、尼羅藍、1-苯氨基萘-8-磺酸(1，8-ANS)及dapoxyl丁基磺酰胺(DBS)和其他dapoxyl類似物。除了上面提及的染料外，可用于本發明的還其他合適的染料包括但不限于4-[2-N-取代-1，4-氫化吡啶-4-次基)亞乙基]環己-2，5-二烯-1-酮、紅吡唑酮染料、甲亞胺染料、靛苯胺染料及其混合物。
雖然將上述染料歸為溶劑化顯色染料類，但是應理解本發明不必要將在微生物的存在下色原的可檢測顏色變化限于任何特定機理。例如，甚至在采用溶劑化顯色染料時，其他機理事實上可完全或部分地為在微生物的存在下染料顏色變化的原因。例如，酸-堿反應或染料和微生物之間的質子供給反應可產生顏色變化。作為實例，細菌細胞壁上高度組織化的酸部分可使某些染料質子化，導致顏色的損失。染料和微生物之間的氧化還原反應同樣地可對顏色變化有貢獻。
III.施用至彈性物品上根據本領域已知的任何技術，通常可將色原施用至彈性物品。在某些實施方案中，將色原加入到處理組合物中，以促進其施用至彈性物品上。處理組合物的性質可根據色原的性質、彈性物品、施用技術等變化。例如，處理組合物可含有起流動相作用的色原載體。該載體可為液體、氣體、凝膠等，并且可以選擇，以提供所期望的色原性能(顏色變化的時間、不同區域之間的對比及靈敏度)。在某些實施方案中，例如載體可為水性溶劑例如水，以及非水性溶劑例如二醇(例如丙二醇、丁二醇、三甘醇、己二醇、聚乙二醇、乙氧基二甘醇及一縮二丙二醇)；醇(例如甲醇、乙醇、正丙醇及異丙醇)；甘油三酯；乙酸乙酯；丙酮；三醋精；乙腈、四氫呋喃；二甲苯；甲醛(例如二甲基甲酰胺)等。載體也可為消毒劑或殺菌組合物。載體和色原在處理組合物中的量，通常可基于微生物敏感性的水平及所用的顏色圖案或設計變化。例如，在某些實施方案中，處理組合物中色原的濃度可為約0.1至約100毫克/毫升載體，在某些實施方案中為約0.5至約60毫克/毫升載體，及在某些實施方案中為約1至約40毫克/毫升載體。
除了色原和載體外，處理組合物也可含有各種其他組分。在一個實施方案中，例如，將添加劑加入到處理組合物中，以提高色原的性能。例如，環糊精可提高色原的敏感性及不同顏色區域之間的對比度。雖然不希望受理論的束縛，但是本發明人相信此類添加劑可抑制染料的結晶，并因此提供更鮮明的顏色，也提高了檢測的靈敏度。即因為每個染料分子自由地與微生物膜相互作用，所以單一染料分子對微生物具有更大的敏感性。相反，小的染料結晶必須首先溶解，然后滲透至膜中。合適的環糊精的實例可包括但不限于羥丙基-β-環糊精、羥乙基-β-環糊精、γ-環糊精、羥丙基-γ-環糊精及羥乙基-γ-環糊精，它們在商業上可從Cerestar International ofHammond，Indiana獲得。
表面活性劑也有助于提高色原的敏感性及不同區域之間的對比度。特別期望的表面活性劑有非離子表面活性劑，例如乙氧基化烷基酚、乙氧基化和丙氧基化脂肪醇、環氧乙烷-環氧丙烷嵌段共聚物、(C8-C18)脂肪酸的乙氧基化酯、環氧乙烷與長鏈胺或酰胺的縮合產物、環氧乙烷與醇的縮合產物、炔二醇及其混合物。合適的非離子表面活性劑的各種具體實例包括但不限于甲基gluceth-10、PEG-20甲基葡萄糖二硬脂酸酯、PEG-20甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯、C11-15pareth-20、ceteth-8、ceteth-12、dodoxynol-12、laureth-15、PEG-20蓖麻油、聚山梨酯20、steareth-20、聚氧化乙烯-10十六烷基醚、聚氧化乙烯-10十八烷基醚、聚氧化乙烯-20十六烷基醚、聚氧化乙烯-10十八碳烯基醚、聚氧化乙烯-20十八碳烯基醚、乙氧基化壬基苯酚、乙氧基化辛基苯酚、乙氧基化十二烷基苯酚或包括3-20個環氧乙烷部分的乙氧基化(C6-C22)脂肪醇、聚氧化乙烯-20異十六烷基醚、聚氧化乙烯-23甘油月桂酸酯、聚氧化乙烯-20甘油硬脂酸酯、PPG-10甲基葡萄糖醚、PPG-20甲基葡萄糖醚、聚氧化乙烯-20脫水山梨醇單酯、聚氧化乙烯-80蓖麻油、聚氧化乙烯-15十三烷基醚、聚氧化乙烯-6十三烷基醚、聚乙二醇單十二醚-2、聚乙二醇單十二醚-3、聚乙二醇單十二醚-4、PEG-3蓖麻油、PEG 600二油酸酯、PEG 400二油酸酯及其混合物。可從商業上獲得的非離子表面活性劑可包括可從AirProducts and Chemicals of Allentown，Pennsylvania獲得的SURFYNOL系列的炔二醇表面活性劑，和可從Fischer Scientific ofPittsburgh，Pennsylvania獲得的TWEEN系列的聚氧化乙烯表面活性劑。
在某些實施方案中，處理組合物也可含有粘合劑，以促進色原固定在所期望的基體上。例如，水溶性有機聚合物可用作粘合劑。一類合適的水溶性有機聚合物包括多糖及其衍生物。多糖是含有重復碳水化合物單元的聚合物，它可以是陽離子的、陰離子的、非離子的和/或兩性的。在一個特定的實施方案中，多糖為非離子、陽離子、陰離子和/或兩性纖維素醚。合適的非離子纖維素醚可包括但不限于烷基纖維素醚，例如甲基纖維素和乙基纖維素；羥烷基纖維素醚，例如羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基羥丁基纖維素、羥乙基羥丙基纖維素、羥乙基羥丁基纖維素和羥乙基羥丙基羥丁基纖維素；烷基羥烷基纖維素醚，例如甲基羥乙基纖維素、甲基羥丙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、乙基羥丙基纖維素、甲基乙基羥乙基纖維素和甲基乙基羥丙基纖維素等。
處理組合物可直接涂覆在彈性物品或者通過使用指示劑條涂覆。例如，指示劑條可含有用處理組合物涂覆的并且隨后置于與彈性物品接觸的基體。各種眾所周知的涂覆技術中的任一種可用于本發明。合適的涂覆技術包括印刷、浸漬、噴霧、熔融擠出、涂覆(例如溶劑涂覆、粉末涂覆、刷涂等)等。涂覆后，將處理組合物干燥，以除去載體，并將色原的殘余物留下，以便與微生物相互作用。例如，可將處理組合物印刷到基體表面上，以在顏色變化時指示微生物的存在。處理組合物可覆蓋所有基體表面或僅覆蓋一部分。在一個實施方案中，例如，處理組合物以給使用者傳達某些信息的標記形式印刷。
基體可由各種能夠用處理組合物涂覆的材料中任一種形成。例如基體可由膜、紙、非織造織物、針織織物、織造織物、泡沫等形成。在一個特定的實施方案中，基體為通常用于制備標簽的面材材料，例如紙、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚酰胺等。粘合劑，例如壓敏粘合劑、熱活化粘合劑、熱熔粘合劑等可用于一個或多個面材材料的表面上，以幫助將其粘合至彈性物品。合適的壓敏粘合劑的實例包括例如基于丙烯酸的粘合劑和彈性粘合劑。在一個實施方案中，壓敏粘合劑基于丙烯酸酯(例如丙烯酸2-乙基己酯)與極性共聚單體(例如丙烯酸)的共聚物。粘合劑的厚度可在約0.1至約2密耳(2.5-50微米)的范圍內。也可采用在使用前接觸粘合劑的釋放襯里。釋放襯里可含有本領域技術人員已知的任何一種材料，例如聚硅氧烷涂覆的紙或膜基體。使用期間，被處理的基體和粘合劑從釋放襯里中剝出。然后，將粘合劑置于接近彈性物品的期望位置，以使被處理基體暴露于環境中。
一般而言，指示劑條可施用至所期望的彈性物品的任何部分，只要色原能夠在使用期間接觸目的微生物。例如，指示劑條可施用至手套的外部、掌心表面，以使色原能夠接觸手套在其中使用的環境中存在的微生物。同樣，指示劑條可施用至手套的內部、穿戴表面，以使色原能夠接觸使用者手上存在的微生物。指示劑條可覆蓋整個手套表面、手套表面的大部分或僅手套表面的小部分。此外，指示劑條可具有各種不同的形狀，例如圓形、正方形、矩形、橢圓形、三角形、點狀等。如果期望，也可采用多個指示劑條，并置于彈性物品的各個部位。
例如來看圖1，圖1顯示了可被置于使用者手22上的手套20的一個實施方案。手套20具有由彈性材料限定的外部掌心表面31和內部穿戴表面(未顯示)。彈性材料具有手指區21、掌側27和頂側(未顯示)。在該圖解實施方案中，含色原的指示劑條29位于手套20的外表面31，并在掌側27上形成。以此方式，色原位于使用期間最易受微生物污染的表面上。雖然上述討論是指處理組合物施用至物品，但是應理解添加劑也可獨立于含色原的處理組合物施用。
除了使用指示劑條外，本發明也考慮用如上述的各種施用技術中任一種，將處理組合物直接施用至彈性物品的實施方案。例如，在一個實施方案中，將處理組合物浸涂或噴涂到一個或多個彈性物品表面。同樣，也可將處理組合物加入到彈性物品的基質中。例如，在某些實施方案中，色原可被包括在凝結劑、膠乳、涂層或其他用于形成物品的材料中。以該方式，在形成物品時色原將均勻地分布在彈性材料中。在某些情況中，色原可用作用于可從商業上獲得的彈性物品中的顏料和/或染料的替代物。例如，色原可用作可從Kimberly-Clark，Inc獲得的SafeskinPurple NitrileTM或SafeskinNeonNitrileTM手套的顏料的替代物。當然，色原也可與彈性物品形成方法中的其他步驟聯合使用，例如加入到經常涂覆在彈性物品表面上的聚硅氧烷乳劑和/或表面活性劑溶液中。
不管其施用方式，所采用色原的量對與一種或多種微生物接觸后產生可檢測的顏色變化是有效的。精確的數量可基于各種因素變化，包括色原的敏感性、處理組合物中其他添加劑的存在、所期望檢測能力的程度(例如用肉眼)、微生物的濃度、預定的應用等。在某些情況中，期望僅在認為致病的濃度下檢測微生物的存在。例如，在基于食物的應用中，每毫升儲液1×103菌落形成單位(″CFU″)的細菌載量可認為是安全閾值水平。在此類實施方案中，色原可以足夠僅檢測細菌載量大于1×103CFU/毫升的量存在。同樣，色原的量通常足夠低，以致不會有害地影響物品的強度和拉伸特性。雖然實際量可按上面描述的變化，但是基于彈性物品干重計，色原的量通常為約0.001％重量至約20％重量，在某些實施方案中為約0.01％重量至約10％重量，在某些實施方案中為約0.1％重量至約5％重量。其他添加劑(例如環糊精、表面活性劑、粘合劑等)的量也可按所期望的變化，例如基于彈性物品干重計為約0.001％重量至約10％重量，在某些實施方案中為約0.01％重量至約5％重量，在某些實施方案中為約0.025％重量至約1％重量。
應理解一種或多種添加劑，例如上面描述的那些可與處理組合物分別施用至基體和/或彈性物品。在一個特定的實施方案中，添加劑獨立施用以防止假陽性讀數。例如，甚至在無微生物存在的情況下，某些漂白化合物(例如次氯酸鈉、氯和亞硫酸氫鈉)也可能引起色原的顏色變化。因此，如果期望，可將漂白指示劑施用至彈性物品，以指示漂白劑的存在。該漂白指示劑的一個實例為2，2’，5，5’-四甲基聯苯胺，它在正常情況下為無色，而在暴露于氯或次氯酸鈉時變成紅色。漂白指示劑也可為淀粉與碘的組合，該組合物在氯或次氯酸鹽的存在下變成黑色。還另一個漂白指示劑即品紅，可用于檢測亞硫酸鹽(例如焦亞硫酸氫鈉)。品紅為粉紅色，并在暴露于亞硫酸鹽時變為無色。這樣，彈性物品的區域可被指定為對微生物敏感的區域和對漂白劑敏感的其他區域，以使含活性漂白劑的表面給出顏色變化組合，使使用者能夠區別微生物污染和漂白劑。漂白指示劑可印刷成圖案，拼出字″BLEACH″，以使如果該物品與漂白劑接觸，″BLEACH″將同漂白劑可使色原產生的任何其他顏色變化一起變成可見的。漂白指示劑的量可為足夠引起可檢測顏色變化的量。
正如上面所提及的，彈性物品有時在使用前進行滅菌操作。在此類情況下，任何預施用的色原可能已經接觸了一種或多種微生物并且改變了顏色。然而，滅菌后，引起顏色變化的微生物通常被除去。因此，在本發明的某些實施方案中，可將色原密封與環境隔絕，以抑制滅菌前過早顏色變化的可能性。例如，可將含色原的處理組合物密封在容器或瓶子中。當期望使用該色原時，例如在滅菌后，將內容物取出，并且例如通過噴霧涂覆在彈性物品上。在另一個實施方案中，可將含色原的指示劑條密封在由液體不滲透性膜和/或蒸氣不滲透性膜形成的包裝中。要使用該指示劑條，只要將該包裝打開，將指示劑條取出并置于彈性物品上。
在其他實施方案中，滅菌前出現的任何色原顏色變化很可能是可逆的。例如，出現在許多類型的溶劑化顯色染料中的顏色變化在升高pH值下是可逆的。在這點上，某些可用于升高pH的堿性pH調節劑的實例包括但不限于氨水；一-、二-和三-烷基胺；一-、二-和三-烷醇胺；堿金屬和堿土金屬氫氧化物；堿金屬和堿土金屬硅酸鹽；及其混合物。堿性pH調節劑的具體實例有氨水；氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化鋰；硅酸鈉、硅酸鉀和硅酸鋰；一乙醇胺；三乙胺；異丙醇胺；二乙醇胺；及三乙醇胺。該pH調節劑可以實現所期望顏色變化需要的任何有效量加入。
作為本發明的結果，已發現彈性物品的微生物污染可以通過使用在一種或多種微生物的存在下進行顏色變化的色原，容易地檢測。本發明的一個特別益處是顏色變化可在相對短的時間內憑視力觀察。例如，色原在小于約30分鐘的時間內可進行可檢測的顏色變化，在某些實施方案中小于約5分鐘，在某些實施方案中小于約1分鐘，在某些實施方案中小于約30秒，在某些實施方案中小于約10秒。以該方式，色原可提供彈性物品上微生物存在或不存在的“即時”指示。
另外，色原也可提供關于它暴露在微生物中的微生物數量信息。例如，色原顏色變化可憑視覺比較在已知微生物濃度下所獲得的顏色與接近該微生物濃度的顏色。或者，也可測定色強度，以定量或半定量確定微生物的量。在一個實施方案中，色強度作為吸光度的函數測定，吸光度的增加通常代表胺濃度的增加。例如，吸光度讀數可用Dynex Technologies of Chantilly，Virginia(Model#MRX)的微量板讀數器，于波長650納米處測定。在另一個實施方案中，色強度和變化可用稱為″CIELAB″的常規試驗測定，該試驗在F.Cost，Delmar Publishers，Albany，NY.出版的Pocket Guide to Digital PrintingISBN 0-8273-7592-1，144-145頁中有討論。該方法定義了三個變量，即L*、a*和b*，它們對應于基于顏色感覺對立理論的被感覺顏色的三個特征。這三個變量具有以下含義L*＝亮度(或發光度)，范圍在0-100，其中0＝黑暗，100＝光亮；a*＝紅/綠軸，范圍在約-100-100；正值是紅色的，而負值是綠色的；b*＝黃/藍軸，范圍在約-100-100；正值是黃色的，而負值是藍色的。
因為CIELAB顏色空間在視覺上多少是均勻的，可以計算代表人類感覺到的兩種顏色之差的單一數字。該差值稱為ΔE，并通過兩種顏色之間的三個差值(ΔL*、Δa*和Δb*)平方和的平方根計算。在CIELAB顏色空間中，各ΔE單位約等于兩種顏色之間“剛好可見的”差值。CIELAB因此是目標裝置-獨立性顏色標準系統的好的測量，為了顏色管理的目的和顏色變化的表達，它可用作對比顏色空間。用該試驗，色強度(L*、a*和b*)因此可用例如Minolta Co.Ltd.ofOsaka，Japan(Model#CM2600d)的便攜式分光光度計測量。該儀器采用與CIE No.15，ISO 7724/1，ASTME 1164和JIS Z8722-1982一致的D/8幾何學(漫射照明/8-度可見系統)。樣品表面以8度角反射到該表面常態的D65光通過樣品測量光學系統接收。測量可見光強度的還其他合適的裝置也可用于本發明。例如，Kaylor等的美國專利申請公布No.2003/0119202中描述了一種合適的反射比讀數器，為了所有目的，該專利申請通過引用而整體結合到本文中。
不管測定色強度的方式，其結果可與預測定的檢測曲線相比較，在該曲線中色原顏色對微生物的各種已知濃度作圖。以該方式，色原的顏色可在使用期間測定，并容易地與微生物濃度相關聯，為使用者提供定量或半定量結果。另外，顏色變化可按照本發明迅速發生。例如，色原可在小于約1分鐘內開始改變顏色，在某些實施方案中小于約30秒，在某些實施方案中小于約10秒。
參照以下實施例可以更好地理解本發明。雖然不是所有敘述的實施例直接涉及彈性物品上微生物敏感性色原的存在，但是此類實施例舉例說明了微生物敏感性色原在一種或多重微生物的存在下，進行可檢測顏色變化的能力。
實施例所用材料除非另外說明，實施例中所使用的所有試劑和溶劑均從Sigma-Aldrich Chemical Co.，Inc.of St.Louis，Missouri獲得，并且未經進一步純化使用。測試了以下微生物1.革蘭氏陰性(活的)-大腸埃希氏菌(Escherichia coli)(ATCC#8739)；-銅綠假單胞菌(Psuedomonas aeruginosa)(ATCC#9027)；-豬霍亂沙門氏菌(Salmonella choleraesuis)；-陰道加德納氏菌(Gardnerella vaginalis)；2.革蘭氏陽性(活的)-金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)(ATCC#6538)；-木糖葡萄球菌(S.Xylosis)；-嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus)；3.革蘭氏陽性(死的)-金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)(ATCC#6538)；-木糖葡萄球菌(S.Xylosis)；4.酵母(活的)
-白色念珠菌(Candida albicans)；5.霉菌(活的)-黑曲霉(Aspergillus Niger)；6.病毒-1型脊髓灰質炎病毒；-單純皰疹病毒1(HSV-1)；-鼻病毒；-麻疹病毒；-牛痘病毒；-流感A病毒；-所有病毒均從Gibraltar Laboratories，Inc.of Fairfield，New Jersey獲得。Reichardt染料和溴化1-二十二烷基-4-(4-羥基苯乙烯基)-吡啶也從Sigma-Aldrich Chemical Co，Inc獲得。
實施例1該實施例證明了形成用于本發明中的份菁染料的能力。例如，圖2所示的份菁染料在實驗室用兩步反應合成。具體地說，如圖3所示，在冰浴中，將碘代甲烷緩慢地加入到攪拌下的δ-甲基吡啶的50毫升異丙醇溶液中。加料完成后，將反應加熱至回流，并繼續回流2小時。然后將溶液在冰浴中冷卻，并將沉淀物用布氏漏斗過濾，用冷乙醇洗滌。然后將粉末在通風櫥中干燥2小時。
粗產物的產量為18.6克。粗產物未進一步純化，并直接用于下一步反應。如圖4所示，將N-甲基-δ-皮考啉酮(Picolone)(9.4克，0.04摩爾)和香草醛(6.1克，0.04摩爾)攪拌下全部溶解于50毫升乙醇中。向該溶液中加入哌啶(3.4克，0.04摩爾)，并使該混合物回流16小時。反應混合物然后在冰浴中冷卻，產物用布氏漏斗過濾，并用冷乙醇洗滌。得到結構13的粗染料，其中R為甲基。該染料然后在250毫升0.2摩爾濃度的氫氧化鉀溶液中攪拌60分鐘，形成兩性離子，然后用布氏漏斗過濾。該染料然后用最少量的1∶1水/甲醇混合物結晶。產率為9.4克(98％)。
通過選擇與染料所期望的各“R”基團相應的烷基碘化物的烷基，以類似的方法也合成了其他份菁染料。以下表1顯示了結構13染料三種不同R基團的化合物及獲得的收率。
表1.合成的烷基衍生物及所獲得的收率
實施例2該實施例證明了按照本發明將色原應用于彈性手套的能力。具體地說，將Reichardt染料(160毫克/10毫升乙腈)刷在天然橡膠膠乳手套(可在商業上從Kimberly-Clark Corp.獲得)片上。然后，將100微升107CFU/mL金黃色葡萄球菌(S.aureus)滴在該手套表面，并輕輕地用一次性移液管擴散。然后，將第二只天然橡膠膠乳手套(可在商業上從Kimberly-Clark Corp.獲得)的手指浸在Reichardt染料(160毫克/10毫升乙腈)溶液中。干燥后，用第二只手套的手指，將置于膠乳手套片上的金黃色葡萄球菌(S.aureus)液滴的細菌擴散到該膠乳片的另一個區域。手套片和手套手指的顏色立即改變。用Reichardt染料溶液以上述方法，處理的乙烯基和腈手套(可在商業上從Kimberly-Clark獲得)也獲得了類似結果。
實施例3該實施例證明了用異丙醇作為色原的載體的能力。用塑料門拉手作為測試細菌污染的“真實世界”表面。最初，將生雞腿于室溫陳化幾天，以確保獲得高細菌水平(下文中稱為“陳化雞肉”)。然后，將陳化肌肉的汁用于標記拉手之一的表面。其他門拉手作為對照未被污染。擦拭兩種拉手。然后，將Reichardt染料溶解于異丙醇(160毫克染料溶于10毫升異丙醇)中。將該染料的異丙醇溶液噴在兩表面上。門拉手的污染區域通過其Reichardt染料從藍到無色的顏色變化，可容易地觀察。
實施例4該實施例證明了用染料滴定各種濃度的細菌的能力。將100微升連續稀釋的金黃色葡萄球菌(S.aureus)懸浮液置于SCOTT紙巾上。然后，將Reichardt染料的乙腈溶液(40毫克/10毫升)液滴(10微升)用移液管滴在放置細菌的各斑點上。染料溶液在小于1秒鐘內改變了顏色。將另外的液滴置于相同的斑點上，直到染料顏色保持穩定，并且紫/藍色不褪去。在放置了不同濃度的細菌的相應各斑點上，重復該操作。結果顯示與表面上細菌污染水平呈良好相關性。
實施例5該實施例證明了用染料滴定各種濃度的細菌的能力。將陳化的、合并的女性尿液(100微升)樣品置于纖維素毛巾上，產生各自具有100微升體積尿液的幾個斑點。已知陳化的女性尿液具有高度的細菌污染，結果顯示高水平的污染。兩種Reichardt染料溶液用于滴定研究40毫克染料/10毫升乙腈和160毫克染料/10毫升乙腈。然后，以10微升等分試樣將染料溶液置于尿液斑點上，并且繼續滴加，直到保持藍/紫顏料顏色(即將染料加入到尿液中，直到顏色持續)。表2顯示染料顏色保持穩定所需的各染料溶液的體積。
表2女性合并尿液的細菌定量
實施例6以與實施例5中描述的相同方法，將細菌和其他微生物用移液管滴到纖維素毛巾上。將107CFU/mL金黃色葡萄球菌(S.aureus)、白色念珠菌(C.albicans)(酵母)、陰道加德納氏菌(G.vaginalis)、大腸埃希氏菌(E.coli)、銅綠假單胞菌(P.aeruginosa)和嗜酸乳桿菌(L.acidophilus)用移液管滴到毛巾上(各100微升)。另外，將105黑曲霉(A.niger)(一種普通霉菌)也用移液管滴到毛巾上。然后，將Reichardt染料溶液(160毫克/10毫升乙腈)以10微升等分試樣加入到各斑點中，并計數建立持續顏色所需的液滴數。表3提供了各生物體維持持續紫色所需的染料量。
表3用Reichardt染料滴定各種微生物
觀察到嗜酸乳桿菌(L.acidophilus)具有最強的反應，接著是金黃色葡萄球菌(S.aureus)、陰道加德納氏菌(G.vaginalis)、大腸埃希氏菌(E.coli)、銅綠假單胞(P.aeruginosa)、白色念珠菌(C.albicans)，最后是黑曲霉(A.niger)。雖然革蘭氏陽性金黃色葡萄球菌(S.aureus)似乎具有與革蘭氏陰性陰道加德納氏菌(G.vaginalis)相同強度的反應，但是各種類型的細菌和病原體達到穩態反應所需的量是不同的。
實施例7
該實施例研究了可檢測顏色變化的機理。將衍生自大腸埃希氏菌(E.coli)的去毒脂多糖(除去脂質A成分)、衍生自糞鏈球菌(Streptococcus faecalis)的脂磷壁質、衍生自大腸埃希氏菌(E.coli)的脂多糖和胞壁酸溶液置于SCOTT紙巾上。除了純LPS外，所有溶液均以5％(重量/重量)、1％(重量/重量)和0.2％(重量/重量)濃度制備。純LPS以0.1％(重量/重量)、0.02％(重量/重量)和0.004％(重量/重量)濃度制備。將Reichardt染料(160毫克/10毫升乙腈)以10微升等分試樣加入各斑點中，并記錄產生持久顏色所需染料的量。也進行了相反的試驗，其中將細胞壁化合物置于紙巾上的染料斑點上。胞壁酸產生最強烈的反應，導致在兩個試驗設置中幾乎產生瞬時的染料顏色變化。其他化合物最終確實產生染料顏色的變化，但是似乎不像胞壁酸那樣反應強烈。因為在革蘭氏陽性菌中胞壁酸以更大的濃度存在，所以這些結果證明該染料不僅具有給出CFU/毫升數據的潛能，而且具有基于反應強度和速度區別革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的潛能。
實施例8該實施例證明了Reichardt染料響應雞肉液體的某些成分，例如脂質和蛋白質的能力。用將含有雞肉衍生產物例如脂質、蛋白質等的罐頭裝雞湯作為對照，檢查這些天然物質潛在的干擾。將新打開的Swanson雞湯用移液管滴到熱板表面上，并用SCOTT毛巾擦干。室溫貯藏幾天的生雞肉汁也用移液管滴到熱板上，并擦干作為陽性對照。將Reichardt染料指示劑(160毫克/10毫升異丙醇)噴在表面上，很明顯僅含有陳化雞肉汁(因此有細菌)的一側改變了顏色。因此，在雞肉的情況中，微生物的存在顯然是引發顏色變化的原因，而不是某些其他成分，例如雞肉脂肪或蛋白質。
實施例9該實施例研究了酸-堿還原反應對在微生物的存在下，Reichardt染料的顏色變化所做出貢獻的程度。將幾滴Reichardt染料(160毫克/10毫升乙腈)用移液管滴到SCOTT毛巾上，并令其干燥。將兩種已知引起顏色變化的化合物(醋酸和pH 2.0的Aldrich緩沖液)各自滴到兩個斑點上，并產生染料顏色的迅速變化。然后，將一滴1N NaOH用移液管滴到其中一個斑點上，引起迅速的再顯色。加入1N NaOH后，Reichardt染料的藍/紫色又重新出現。
用噴霧進行第二個試驗，以確證這些結果。將陳化的生雞肉汁用移液管以容易識別的圖案滴到熱板表面上。將該表面吸干干燥，并噴以Reichardt染料(160毫克/10毫升乙腈)，以準確的雞肉汁圖案形式產生染料顏色變化。然后，將一滴1N NaOH置于前面改變了顏色的區域，導致該小斑點的再顯色。在另一個區域重復該操作。
為了測試1N NaOH只是作用于細菌而不是作用于染料的可能性，將陳化雞肉汁和1摩爾濃度NaOH以等比例混合，并令其放置30秒。然后，用該混合物產生另一個相同(盡管更小)圖案。該溶液也引起Reichardt染料的迅速顏色變化，然而，加入1N NaOH后顏色又復原。
實施例10該實施例證明了Reichardt染料響應健康的(低pH、無細菌感染)、pH陽性/細菌性陰道病(BV)(無細菌感染，但是比正常pH高)及pH陽性/BV陽性(比正常pH高及已知的細菌感染)陰道液體樣品的能力。用兩種不同濃度的Reichardt染料溶液(160毫克/10毫升乙腈、80毫克/10毫升乙腈、40毫克/10毫升乙腈、20毫克/10毫升乙腈)刷涂粘附物片。用正常的BV陽性/pH陽性和BV陰性/pH陽性陰道液體樣品測試各濃度的粘附物。正常陰道液體產生最急劇的染料顏色變化，大概是由于乳酸桿菌(Lactobacillus))和低pH組合的結果。BV陽性/pH陽性樣品顯示次急劇的顏色變化，可能是由于大量BV細菌的存在。BV陰性/pH陽性樣品僅有微弱的染料顏色變化，大概是由于乳酸桿菌(Lactobacillus)的量比正常樣品的少。顏色變化的三種狀態是容易區分的。
實施例11該實施例制備了Reichardt染料(80毫克/10毫升乙腈)和TWEEN80(200微升)聚氧化乙烯表面活性劑(從Fischer Scientific，Pittsburgh，PA獲得)的溶液。然后，用該溶液涂覆陶瓷表面，并令其空氣干燥。將無表面活性劑的第二種Reichardt染料(80毫克/10毫升乙腈)溶液置于該表面上，并令其空氣干燥。干燥后，將一滴已知具有高細菌計數的陳化雞肉汁置于各涂層區域上。含TWEEN80表面活性劑的區域比不含TWEEN表面活性劑的區域，以快得多的速度(小于20-30秒)改變了顏色。此外，TWEEN表面活性劑的加入使染料從該表面除去更容易。加入少量的水，使染料從表面完全除去，而向不含表面活性劑的斑點上加入水，不能改善染料從表面的除去。
實施例12該實施例評價了用各種不同溶劑制備的Reichardt染料涂層的行為。制備Reichardt染料的乙腈、異丙醇和二甲苯溶液，用這些溶液涂覆SCOTT廚房卷狀紙巾，并令其空氣干燥。處理過的毛巾上具有置于其上的金黃色葡萄球菌(S.aureus)100微升等分試樣，觀察該涂層的顏色變化。放置細菌懸浮液后，僅基于乙腈溶液的涂層具有迅速的顏色變化。觀察到Reichardt染料溶解于乙腈中時具有均勻的顏色。其他兩種溶劑涂層未觀察到可見的顏色變化。然而，本發明人發現Reichardt染料的濃度能夠調節，從而使異丙醇可以用作染料的溶劑。雖然該染料的顏色比乙腈溶液的看起來弱，但是由于微生物污染產生的顏色變化，仍能容易地觀察到。
實施例13將聚苯乙烯盤(購自超級市場)上覆蓋一半新鮮雞肉的透明膜室溫下貯藏三周。用移液管收集收集在聚苯乙烯盤中的淺黃色汁，并用于測試。將47毫克溴化1-二十二烷基-4-(4-羥基苯乙烯基)-吡啶(可從Aldrich Chemical獲得的N-二十二烷基-份菁染料)與10克二甲基甲酰胺混合。振搖后仍有少量固體，令其沉淀。將橙色上清夜滴到基礎重量(29.2cm×20.3cm＝6.888克)的織造棉織物上，形成橙黃色的圈。將一滴1N氫氧化鈉溶液加到棉織物上的一個橙黃色斑點上，顏色從橙黃變成帶粉紅色的橙色。將陳化雞肉汁點在棉織物上的橙黃色斑點上，產生非常淺的黃色顏色變化。棉織物上的顏色變化是迅速的。類似地，將陳化雞肉汁滴到棉織物上的帶粉紅色的橙色區域(染料+NaOH溶液)上，引起從帶粉紅色的橙色到非常淺的黃色的類似顏色變化。
實施例14收集女性人類尿液，并于37℃貯藏24小時。可預計合并的女性尿液在這些條件下貯藏后具有約1×105CFU/毫升的細菌載量。按實施例1描述的方法，形成N-甲基份菁染料，然后將0.5克該染料溶解于20毫升去離子水中。通過將紙巾浸入該溶液中，將該溶液涂覆在SCOTT廚房卷狀紙巾上，使過量的溶液滴下除去，然后使該涂覆的紙巾在室溫條件下干燥。該紙巾被染料染成深橙色。將陳化的尿液滴到該橙色紙巾上，顏色立即從深橙色變成淺黃色。作為對照，將陳化的尿液用0.2微米過濾器過濾，以除去細菌和其他微生物。過濾后，當陳化尿液滴到紙巾上時不產生顏色變化，提示引起顏色變化的原因是微生物，而不是陳化尿液中的其他成分。
實施例15從籠裝寵物虎皮鸚鵡收集虎皮鸚鵡糞便，并在約10毫升亞特蘭大家用自來水中振搖。按實施例1描述的方法，合成N-甲基份菁染料，然后將0.5克該染料溶解于20毫升去離子水中。通過將紙巾浸入該溶液中，將該溶液涂覆在SCOTT廚房卷狀紙巾上，使過量的溶液滴下除去，然后使該涂覆的紙巾在室溫條件下干燥。該紙巾被染料染成深橙色。將虎皮鸚鵡糞便自來水懸浮液液滴點到所涂覆的紙巾上，加懸浮液后顏色立即從深橙色變成淺黃色。作為對照，將自來水滴到該紙巾的不同區域，雖然顏色有點被水稀釋，但是該區域仍然保持橙色。
實施例16首先，將SCOTT紙巾用羥丙基-β-環糊精(來自CerestarIntemational，Hammond，IN，USA)的水溶液(1克/20毫升)浸漬涂覆，并室溫下空氣干燥。干燥后，將所涂覆的紙巾用Reichardt染料的異丙醇溶液(1％重量)處理，并使其空氣干燥。干燥的紙巾為紫/藍色。本發明人相信環糊精阻礙了染料的結晶，因此使染料更鮮明的顏色出現在紙巾上。用該涂覆的紙巾測試革蘭氏陰性菌(大腸埃希氏菌(E.coli))，并且發現當將100微升含10,000CFU/毫升培養基的等分試樣涂覆在紙巾時，在小于5秒的時間內變成無色。發現該顏色變化出現在500CFU/毫升以下的細菌濃度，雖然這需要15秒長的時間。本發明人相信小心使用涂層(例如環糊精)，可形成染料的單層涂層。
實施例17該實施例進行了使用具有“干”細菌樣品的Reichardt染料涂覆紙巾的測試。具體地說，從含系列生長培養基的瓊脂培養皿中取出大腸埃希氏菌(E.coli)菌落的干樣品。然后，將該干樣品擦在預濕潤的染料涂覆SCOTT紙巾上。放置和擦有菌落的區域在1-5秒內變成無色。
實施例18將Reichardt染料和3，3′，5，5′-四甲基聯苯胺(TMB)的混合物涂覆在SCOTT紙巾上，并使其空氣干燥。將稀釋的漂白劑溶液涂覆在該紙巾上，這導致Reichardt染料脫色，TMB變成橙/黃色。這顯示漂白劑指示劑可與色原聯合使用。在最后的試驗中，將具有Reichardt染料和TMB化學品的涂層的SCOTT紙巾暴露于滴加大腸埃希氏菌(E.coli)的懸浮液中。與細菌接觸的紙巾區域在小于10秒內變成了白色斑點。未觀察到發展成橙/黃色。
實施例19Reichardt染料未經進一步純化使用。按照實施例1中描述的方法，合成N-正己基和N-正十二烷基份菁染料。丙酮、甲醇和乙腈溶劑(HPLC級)從Sigma-Aldrich Chemical Co.，Inc.獲得。用ShimadzuUV-1601 UV-可見分光光度計(Shimadzu Corporation)，在400-800納米的范圍內，測定溶解在三種不同溶劑中、盛在石英比色皿(curvettes)中的染料的最長波長峰吸收。下表中含有測試結果，溶劑在左側，染料在頂欄。
份菁染料也顯示接近400納米處的吸收及更長波長處的吸收，這改變了所感覺到的顏色。基于光譜學測定，這些染料顯示當溶解于不同溶劑中時，這些微生物敏感性染料之間的最大波長峰吸收位移很大(大于10納米)。
實施例20該實施例證明了按照本發明色原檢測病毒存在的能力。準備1型脊髓灰質炎病毒、單純皰疹病毒1(HSV-1)、鼻病毒、麻疹病毒、牛痘病毒和流感A病毒，并接種到MA-104胚胎猴腎細胞中，該腎細胞用Dulbecco氏改良Eagle氏培養基(DMEM)繁殖和培養，補充濃度為5％的胎牛血清，并在37℃±1℃、在5％CO2的存在下溫育6天。通過顯微鏡觀察感染細胞片的細胞分裂(細胞病變作用，CPE)，例如變圓、皺縮、溶胞、固縮等，如在至少50％的細胞片中所觀察到的，可檢測病毒的繁殖。以細胞分裂的程度測定了細胞毒性，如無病毒只有試劑產生的細胞分裂。病毒用DMEM的十倍連續稀釋液滴定，每次稀釋4個平行測定MA 104培養基，各平行測定樣品用0.1毫升病毒稀釋液接種。將病毒復制程度以半數組織培養感染量(TCID50)計算，按Reed和Muench的方法測定。
Reichardt染料涂覆的粘附物(160毫克/10毫升乙腈、80毫克/10毫升乙腈、40毫克/10毫升乙腈及20毫克/10毫升乙腈)用作測試表面。將50微升未稀釋病毒的培養基溶液(TCID5010-8脊髓灰質炎病毒/mL；TCID5010-7HSV-1/mL；TCID5010-7鼻病毒/mL；TCID5010-6麻疹病毒/mL；TCID5010-6牛痘病毒/ml；及TCID5010-7流感病毒/mL)滴到各粘附物上，并在用棉拭子除去液滴前使其放置3分鐘。對鼻病毒和脊髓灰質炎病毒而言，這兩種病毒用培養基和鹽水兩者稀釋，單獨的培養基等分試樣、無病毒細胞培養基和無病毒細胞培養生理鹽水用作對照樣品，并且也在擦拭前使其放置三分鐘。對其余的病毒而言(它們未用其原始培養基稀釋使用)，僅使用培養基對照。
對脊髓灰質炎病毒而言，生理鹽水對照似乎干擾染料，而培養基不引起顏色變化。因此將脊髓灰質炎病毒培養基稀釋液用于該試驗的剩余部分。將病毒用培養基以十倍遞增連續稀釋，并將50微升等分試樣涂覆在各粘附物。使其放置3分鐘后，將液滴從粘附物上擦去。對鼻病毒而言，發現培養基對照有干擾，而生理鹽水對照不導致染料的顏色變化。因此，將用生理鹽水稀釋的病毒的十倍連續稀釋液以50微升等分試樣涂覆在粘附物，并于3分鐘后擦去。對脊髓灰質炎病毒和鼻病毒而言，在10-6(即第六次連續十倍的稀釋液)以下粘附物改變了顏色，表明染料涂覆的粘附物具有對這些病毒檢測的靈敏度(脊髓灰質炎病毒褪色稍微強些)。對HSV-1、流感A、麻疹和牛痘病毒而言，僅將50微升(未稀釋)液滴置于粘附物上。將所觀察到的隨后的褪色與用無病毒對照培養基及沙門氏菌屬(Salmonella)(108CFU/mL)陽性對照所觀察到的進行比較。雖然褪色不如所觀察到的沙門氏菌屬(Salmonella)的強烈，但是暴露于未稀釋的HSV-1病毒導致比鼻病毒和脊髓灰質炎病毒所觀察到的更強的粘附物褪色。流感A、牛痘和麻疹病毒所產生的褪色比其他病毒所觀察到的要少。
還制備了兩種Reichardt染料溶液(有或無400微升TWEEN 80表面活性劑的80毫克/10毫升乙腈)。將100微升脊髓灰質炎病毒或鼻病毒的液滴(均未用培養基稀釋)用移液管滴到折疊的SCOTT紙巾上，并將Reichardt染料液滴加入到各含病毒的斑點上。含表面活性劑和不含表面活性劑溶液的顏色均迅速褪色。最終加入染料直到顏色持續(約9滴)。也測試了上述相同培養基和生理鹽水對照。雖然培養基不顯示使染料褪色的某些能力，但是生理鹽水顯示前面用水觀察到的相同滴定行為。
實施例21該實施例證明了Reichardt染料提供有關細菌濃度的定量信息的能力。最初通過將紙浸入涂料中或將涂料刷在紙上，用Reichardt染料溶液(80毫克/10毫升乙腈)處理紙-基基體(Neenah BondTM)(可從Neenah Paper，Inc.of Alpharetta，Georgia獲得)，然后將該紙懸掛干燥。將七(7)滴已知濃度的金黃色葡萄球菌(S.aureus)(每毫升101、102、103、104、105、106和107CFU)置于各片的頂部。約2分鐘后，將液滴除去并吸干，當金黃色葡萄球菌(S.aureus)濃度為105CFU/毫升及以上時顯示明顯的顏色變化。更低濃度下的顏色差別較不明顯，特別是對刷涂的片而言。
然后進行盲法研究。為了達到測試目的，將含100微升濃度為106CFU/mL的第一滴置于含Reichardt染料的浸涂片的一部分上。將含100微升濃度為105CFU/mL的第二滴置于含Reichardt染料的刷涂片的一部分上。最后，將含濃度為104CFU/mL的金黃色葡萄球菌(S.aureus)的第三滴置于含Reichardt染料的浸涂片的一部分上。兩個試驗參加者不知道這三滴的濃度。約2分鐘后，將液滴除去并吸干。采用對照區域，這兩人憑視覺各自評估各樣品的濃度。兩人均正確地估計出第一個樣品的濃度為106CFU/mL。這些人也正確地猜出第二個樣品的濃度為105CFU/mL。然而，這兩人不正確地估計第三個樣品的濃度為103CFU/mL。認為，這種不準確性至少部分是由于當濃度小于105CFU/mL時，與對照區域的顏色差別相對地低。然而，本發明人相信可容易地選擇色原的濃度和涂層的均勻性，以在如此低的濃度下獲得準確的結果。無論如何，因為對照區域在更高的濃度下(例如105CFU/mL或以上)提供更明顯的顏色差別，因此認為準確結果將在臨床更相關的高濃度下獲得。
實施例22該實施例證明了Reichardt染料提供有關細菌濃度的定量信息的能力。紙-基基體(Neenah BondTM)(可從Neenah Paper，Inc.of Alpharetta，Georgia獲得)及標簽(可從Avery-Dennison獲得)最初用Reichardt染料溶液(80毫克/10毫升乙腈)涂覆，并懸掛干燥。用已知濃度的金黃色葡萄球菌(S.aureus)、銅綠假單胞菌(P.aeruginosa)和大腸埃希氏菌(E.coli)的等分試樣(100微升)產生各種類型細菌的對照曲線。更具體地講，將用Reichardt染料涂覆的指示劑條暴露于遞減量的細菌等分試樣中。施用了各等分試樣后，用便攜式分光光度計測定各CFU/mL濃度下的“ΔE”值(用L*、A*和B*值計算)。結果列于下表4(紙)和表5(標簽)中。
表4紙基體的結果
表5標簽基體的結果
根據以上結果，分別產生了如圖5-7所示金黃色葡萄球菌(S.aureus)、銅綠假單胞菌(P.aeruginosa)和大腸埃希氏菌(E.coli)的標準檢測曲線。如圖所示，各種類型的細菌以稍微不同的方式改變了染料處理過的基體的顏色，產生了獨特的標準曲線。然后，將未知細菌濃度的液滴置于粘附物上，并用分光光度計測定所得顏色的“ΔE”。所獲得的各未知樣品的數值列于下表6-7中。
表6紙基體的結果
表7標簽基體的結果
從數據中可以看出，通過測定未知的ΔE值最接近哪個已知的ΔE值，來預測未知濃度。雖然一些結果不完全準確，但是本發明人相信，改善涂層均勻性將進一步提高檢測的準確性。
比較實施例1將聚苯乙烯盤上覆蓋一半新鮮雞肉的透明膜在室溫下貯藏三周。用移液管收集收集在聚苯乙烯盤中的淺黃色汁，并用于測試。將陳化雞肉汁滴到SCOTT紙巾上。濃度為0.008摩爾/升的CI AcidGreen 41溶液從Aldrich Chemical獲得。CI Acid Green 41為具有以下結構的羥基蒽醌染料
將該染料溶液滴到陳化雞肉汁上。未觀察到顏色變化。作為比較，也將100毫克Reichardt染料懸浮于10毫升乙腈中。當將該懸浮液滴到陳化雞肉汁上時，它立即改變了顏色。
比較實施例2將聚苯乙烯盤上覆蓋一半新鮮雞肉的透明膜在室溫下貯藏三周。用移液管收集收集在聚苯乙烯盤中的淺黃色汁，并用于測試。將陳化雞肉汁滴到SCOTT紙巾上。濃度為0.008摩爾/升的CI AcidGreen 25溶液從Aldrich Chemical獲得。CI Acid Green 25為具有以下結構的蒽醌染料 將該染料溶液滴到陳化雞肉汁上。未觀察到顏色變化。作為比較，也將100毫克Reichardt染料懸浮于10毫升乙腈中。當將該懸浮液滴到陳化雞肉汁上時，它立即改變了顏色。
比較實施例3將聚苯乙烯盤上覆蓋一半新鮮雞肉的透明膜在室溫下貯藏三周。用移液管收集收集在聚苯乙烯盤中的淺黃色汁，并用于測試。將陳化雞肉汁滴到SCOTT紙巾上。50毫克Acid Red 37從AldrichChemical獲得，并溶解于10毫升去離子水中。Acid Red 37為具有以下結構的氨基偶氮染料 將該染料溶液滴到陳化雞肉汁上。未觀察到顏色變化。作為比較，也將100毫克Reichardt染料懸浮于10毫升乙腈中。當將該懸浮液滴到陳化雞肉汁上時，它立即改變了顏色。
比較實施例4將聚苯乙烯盤上覆蓋一半新鮮雞肉的透明膜在室溫下貯藏三周。用移液管收集收集在聚苯乙烯盤中的淺黃色汁，并用于測試。將陳化雞肉汁滴到SCOTT紙巾上。50毫克Acid Yellow 23從AldrichChemical獲得，并溶解于10毫升去離子水中。Acid Yellow 23為具有以下結構的苯基吡唑酮染料 將該染料溶液滴到陳化雞肉汁上。未觀察到顏色變化。作為比較，也將100毫克Reichardt染料懸浮于10毫升乙腈中。當將該懸浮液滴到陳化雞肉汁上時，它立即改變了顏色。
比較實施例5將聚苯乙烯盤上覆蓋一半新鮮雞肉的透明膜在室溫下貯藏三周。用移液管收集收集在聚苯乙烯盤中的淺黃色汁，并用于測試。將陳化雞肉汁滴到SCOTT紙巾上。CI Acid Red 52水溶液從AldrichChemical獲得。CI Acid Red 52為具有以下結構的呫噸染料
將該染料溶液滴到陳化雞肉汁上。未觀察到顏色變化。作為比較，也將100毫克Reichardt染料懸浮于10毫升乙腈中。當將該懸浮液滴到陳化雞肉汁上時，它立即改變了顏色。
比較實施例6將聚苯乙烯盤上覆蓋一半新鮮雞肉的透明膜在室溫下貯藏三周。用移液管收集收集在聚苯乙烯盤中的淺黃色汁，并用于測試。將陳化雞肉汁滴到SCOTT紙巾上。30毫克CI Acid Blue 74從AldrichChemical獲得，并溶解于10毫升去離子水中。CI Acid Blue 74為具有以下結構的靛系染料 將該染料溶液滴到陳化雞肉汁上。未觀察到顏色變化。作為比較，也將100毫克Reichardt染料懸浮于10毫升乙腈中。當將該懸浮液滴到陳化雞肉汁上時，它立即改變了顏色。
雖然本發明詳細描述了其具體實施方案，但是對前述內容獲得理解后，本領域技術人員將認識到，可以容易地構思這些實施方案的變更、變化和等同實施方案。因此，本發明的范圍由權利要求及其任何等同權利要求來確定。
權利要求
1.一種彈性物品，所述彈性物品包含彈性材料和微生物敏感性色原，其中所述微生物敏感性色原以在一種或多種微生物的存在下有效地進行可檢測顏色變化的量存在。
2.權利要求1的彈性物品，其中所述微生物敏感性色原存在于所述彈性物品的一個或多個表面上。
3.權利要求1的彈性物品，其中在所述彈性材料內含有所述微生物敏感性色原。
4.權利要求1的彈性物品，其中所述微生物敏感性色原存在于指示劑條上，該指示劑條粘結至所述彈性物品的一個或多個表面，以便使所述色原能夠暴露于一種或多種微生物。
5.前述權利要求中任一項的彈性物品，其中所述微生物敏感性色原存在的量基于所述彈性物品干重計為約0.001％重量至約20％重量，并且優選基于所述彈性物品干重計為約0.01％重量至約10％重量。
6.一種在彈性物品上測定一種或多種微生物存在的方法，所述方法包括將處理組合物涂覆在所述彈性物品，該處理組合物包含色原和載體；和然后，使所述色原與一種或多種微生物接觸，以便使所述色原進行可檢測的顏色變化。
7.權利要求6的方法，其中所述載體為溶劑。
8.權利要求6或7的方法，其中所述色原在所述處理組合物中存在的濃度為每毫升載體約0.1至約100毫克，并且優選每毫升載體約0.5至約60毫克。
9.權利要求6-8中任一項的方法，所述方法還包括將所述處理組合物干燥，使所述色原的殘留物留下。
10.權利要求6-9中任一項的方法，其中將所述處理組合物涂覆在所述彈性物品的表面。
11.權利要求6-10中任一項的方法，其中在涂覆所述處理組合物前將所述彈性物品滅菌。
12.權利要求6-11中任一項的方法，其中所述處理組合物還包含環糊精、表面活性劑、粘合劑或其組合。
13.前述權利要求中任一項的彈性物品或方法，其中所述微生物敏感性色原為溶劑化顯色染料。
14.權利要求13的彈性物品或方法，其中所述染料為份菁染料。
15.權利要求14的彈性物品或方法，其中所述份菁染料具有以下結構
16.權利要求13的彈性物品或方法，其中所述染料為兩性離子染料。
17.權利要求16的彈性物品或方法，其中所述兩性離子染料為N-酚鹽甜菜堿染料。
18.權利要求17的彈性物品或方法，其中所述N-酚鹽甜菜堿染料為4-(2，4，6-三苯基吡啶-1-基)-2，6-二苯基酚鹽(Reichardt染料)。
19.權利要求16的彈性物品或方法，其中所述兩性離子染料具有以下結構 其中n為0或更大；和X為氧、碳、氮或硫。
20.前述權利要求中任一項的彈性物品或方法，其中所述物品為手套。
全文摘要
本發明提供了含有色原的彈性物品，該色原在一種或多種微生物的存在下經歷可檢測的顏色變化。例如，在一個實施方案中，色原為在細菌或其他微生物的存在下經歷顏色變化的溶劑化顯色染料(例如Reichardt染料)。更特別是，此類染料可響應微生物成分(例如細胞膜、細胞質等)與細胞外環境之間的極性差別。或者，其他機理可以全部或部分地為染料與微生物之間相互作用的原因，例如酸－堿反應、氧化還原反應等。
文檔編號C12Q1/04GK101080498SQ200580042835
公開日2007年11月28日 申請日期2005年10月24日 優先權日2003年12月16日
發明者S·M·馬丁, J·G·麥唐納, A·S·貝韋爾, J·利, R·B·約翰遜 申請人:金伯利-克拉克環球有限公司