Unter Wert-und Sicherheitsdokumenten wird hier jede Art von Dokumenten mit sicherheitsrelevantem Charakter verstanden, deren Fälschung, also Manipulation und/oder Kopie, unterbunden werden soll. Solche Dokumente können beispielsweise Fahrkarten, Eintrittskarten, Briefmarken, ID-Karten, Reisepässe, Führerscheine, Aktien, Geldscheine, Kreditkarten, Bankkarten, etc. sein.

Von Wert-und Sicherheitserzeugnisse entstehen durch aufbringen bzw. einbringen von Erkennungszeichen, so daß der Nachweis ihrer Echtheit, d. h. ihrer Originalität und Authentizität ermöglicht wird.

Sicherheitsmerkmale können u. a. auf optischen, magnetischen oder thermischen Prinzipien beruhen. Hologramme, Spezialfarben mit spektralen Besonderheiten, Folienantennen, Barcodes oder Gitterstrukturen sind Beispiele, wie Sicherheitsmerkmale in gro#em Ma#stab eingesetzt werden. Diesen Sicherheitsmerkmalen ist gemeinsam, daß sie maschirienlesbar sind und mit unterschiedlichem Aufwand reproduziert werden können.

Seit langem sind Verfahren bekannt (DE 39 18 765 A1), die einen Farbumschlag einer Tinten-oder Stempelfarbe hervorrufen, wenn das entsprechende Trägerpapier chemisch modifiziert wurde. Diese Verfahren basieren auf ähnlichen Prinzipien wie der Lackmustest zur Ermittlung des pH-Wertes, wo die Tintenflüssigkeit entsprechend sauer oder basisch zur Erreichung des Farbumschlages ist. Auch sind Teststreifen in der medizinischen Diagnostik bekannt.

Verfahren zur biochemischen Validierung von biochemisch codierten Gegenständen sind in ähnlicher Form mit der WO 089 00 508 bzw. mit der darauf basierenden EP 370 048 bekannt geworden, welche eine Identifizierungsmethode für lebende und nicht lebende biologische Materie zeigen, aber auch eine Identifizierungsmethode für Sicherheitsdokumente.

Insbesondere ist eine Identifizierungsmethode für Sicherheitsdokumente beschrieben, welche eine Antikörper-Antigen-Reaktion als Art Fingerabdruck vorsieht.

Es wird also auf einem Dokument eine individuelle spezifische Antikörpermenge eines oder mehrerer Individuen aufgebracht und mit einer Fremdsubstanz, beispielsweise Antigenen, in Reaktion gebracht, was einen Antikörper-Antigen- Komplex (Immun-Komplex) als Reaktionsergebnis zur Folge hat.-

Dieser Antikörper-Antigen-Komplex kann dann mit einem passenden Detektionsmolekül sichtbar gemacht werden.

Auch die Umkehrung dieser Reaktion ist in der WO 089 00 508 bzw. der EP 370 048 beschrieben, daB nämlich die Fremdsubstanzen (Antigene) auf dem Sicherheitsdokument aufgebracht sind und mit einem oder mehreren individuellen spezifischen Antikörpern, welche auf das Sicherheitsdokument aufgebracht werden, in Reaktion gebracht werden, was wiederum zu einem Antikörper-Antigen-Komplex (Immun-Komplex) als Reaktionsergebnis führt. Dieser Antikörper-Antigen-Komplex kann nun wiederum durch ein (gleichartiges) Detektionsmolekül detektiert werden.

Hierbei sind in der WO 089 00 508 bzw. der EP 370 048 die Antikörper, Antigene, sowie die Detektormoleküle näher spezifiziert, wobei die Antigene Pathogene, Chemikalien oder Toxine sein können. v,.' Es ist also bereits bekannt, Antikörper bzw. Antigene auf ein Sicherheitsdokument aufzubringen und mittels den entsprechend geeigneten Antigenen bzw. Antikörpern zur Reaktion zu bringen, was zu einem Antikörper-Antigen-Komplex führt, welcher Antikörper-Antigen-Komplex über ein entsprechendes Detektionsmoieküt detektiert werden kann.

Es ist jedoch Nachteil der Ausführungsform der WO 089 00 508 bzw. der EP 370 048, daß die auf das Sicherheitsdokument aufgebrachten Antikörper bzw. Antigene vor Inaktivierung nicht geschützt sind, aber daß auch das Sicherheitsdokument selbst bei Durchführung des Validierungs-Testes vor Beschädigung durch die unterschiedlichen Reaktionen nicht geschützt ist und auch geeignete automatisierte Prüfverfahren nicht vorgeschlagen werden.

Es ist also nicht beschrieben, wie und in welcher Form die Antikorper/Antigene auf das Sicherheitsdokument aufgebracht sind oder dort eingelagert sind, und weiterhin ist nicht beschrieben, wie die Detektionssubstanz wirkt und welcher Art die Reaktion

zwischen der Detektionssubstanz den Antikörper-Antigen-Komplexen ist und wie diese Reaktion nachgewiesen wird.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ausgehend vom Stand der Technik der WO 089 00 508, ein Verfahren zur Validierung von biochemisch codierten Wert-und Sicherheitsdokumenten bereitzustellen, welches eine. zuverlässige, mehrfach wiederholbare und automatisierbare Validierung von Wert- und Sicherheitsdokumenten über einen längeren Zeitraum gestattet. Die mittels diesem Verfahren überprüfbaren, biochemisch codierten Wert-und Sicherheitsdokumente weisen dann somit eine erhöhte Fäischungssicherheit auf.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe dient die technische Lehre des unabhängigen Anspruches.

Wesentliches Merkmal hierbei ist, daß das Wert-und Sicherheitsdokument biochemische Sicherheitselemente besitzt, welche mittels Antikörper-Antigen- Reaktion nachweisbar sind und daß lediglich Teile dieser Sicherheitselemente und/oder die Reaktionsprodukte dieser Teile der Sicherheitselemente vom Wert-und Sicherheitsdokument ohne sichtbare Beschädigung des Wert-und Sicherheitsdokumentes entfernbar sind.

Vorteil hierbei ist, daß es erstmals. möglich ist, ein mit biochemischen Sicherheitselementen versehenes Wert-und Sicherheitsdokument mehrfach wiederholt zu Überprüfen (Validierung), ohne durch eine Beschädigung oder sichtbare Veränderung des Wert-und Sicherheitsdokumentes die Gültigkeit des Wert-und Sicherheitsdokumentes in Frage zu stellen. Die mit derartigen Sicherheitselementen versehenen Wert-und Sicherheitsdokumente können dadurch über einen langen Lebenszyklus immer wieder überprüft werden. Auch eine schnelle und zuverlässige automatisierte Prüfung ist somit möglich.

Kern der Erfindung ist also eine biochemische Codierung von Wert-und Sicherheitsdokumenten durch Modifikation von Markierungssubstanzen sowie der

Nachweis dieser Markierungssubstanz durch Aufbringen einer Detektionssubstanz und Reaktion nach biochemischen Reaktionsmechanismen, wie immunologischen oder enzymatischen Schloß-Sclilüsselprinzipien. Die Reaktion wird vorzugsweise durch ein optisches und/oder durch ein elektrisches und/oder durch ein thermisches und/oder durch ein chemisches Signal sichtbar bzw. nachweisbar.

In dieser Erfindung werden biochemische Nachweisverfahren ais Sicherheitsmerkmal für Wert-und Sicherheitsdokumente angewandt. Das Sicherheitsmerkmal besteht aus zwei Komponenten einer in das Wert-oder Sicherheitsdokument aufgebrachten Markierungssubstanz, die sich auf oder in dem Trägermaterial befindet und einer Detektionssubstanz, die nach auftragen mit der Detektionssubstanz eine spezifische biochemische Reaktion eingeht und somit nachweisbar wird. Das Auftragen der Detektionssubstanz kann durch stempeln, entwerten oder durch aufsprühen geschehen. Die darauffolgende biochemische Reaktion kann in Anlehnung an die medizinische Diagnostik in gedruckten Teststreifen oder in auf den Trägermaterialien fixierten chromatographischen Trennsäuteri verstärkt separiert und lokalisiert werden.

I Als Resultat auf diese Reaktion tritt eine typische Farbänderung ein, Farbstreifen oder eine andere optische Änderung oder ein anderes optisches, elektrisches, thermisches oder chemisches Signal wird nachweisbar.

Die Erfindung sieht vor, daß das Sicherheitsmerkmal aus einer mit biochemischen Nachweisverfahren zu detektierenden Substanz besteht. Die biochemische Substanz ist ein Merkmalsstoff, der den Nachweis der Echtheit des Wert-und Sicherheitserzeugnisses mit sehr großer Sicherheit ermöglicht. Das Sicherheitsmerkmal aus einer biochemischen Substanz ist in der festen oder flüssigen Phase als Einzelverbindung oder als Stoffgemisch detektierbar. Es ist von außen nicht wahrnehmbar, und es gibt keine Hinweise auf seine Eigenschaften, wie diese bei anderen Sicherheitsmerkmale offenbar werden.

Das biochemische. Sicherheitsmerkmal besteht aus mindestens zwei Komponenten, einer bekannten Substanz, die sich im oder auf dem Wertdokument befindet und einer Substanz, die den Nachweis der gesuchten Substanz erbringt. Der Nachweis erfolgt durch eine spezifische Bindung oder Reaktion der beiden Merkmalsstoffe, wobei eine physikalische oder chemische Antwort, beispielsweise als Farbumschlag, als Beweis des Vorhandenseins der gesuchten Sicherheitssubstanz genutzt werden kann. Die Reaktion erfolgt nach dem Schloß-Schlüsselprinzip und kann auf die gesuchte Substanz gezielt abgestimmt werden.

Das erfindungsgemäß. e Sicherheitsmerkmai der biochemischen Substanz kann sowohl ohne weitere Hilfsmittel der menschlichen Wahrnehrnung zugänglich sein als auch derart konzipiert werden, daß es nicht über menschliche Sinnesorgane wahrnehmbar ist.

V Das Sicherheitsmerkmal ist passiv und wird durch aufbringen einer aktiven Komponente auf das Sicherheitsmerkmal oder auf einen eigens dafür bestimmten Ort so aktiviert, daß eine Reaktion zwischen den oder der Substanz des Sicherheitsmerkmals und der aufgebrachten Komponente eintritt. Als Folge der induzierten Reaktion kann ein Farbumschlag, eine elektrische oder eine kaloriemetrische Änderung (z. B. Temperaturerhöhung), eine Fluoreszenz oder Lumineszenz eintreten.

Die erfindungsgemäße biochemische Substanz als Sicherheitsmerkmal kann als Matrix aufgebaut sein, d. h., aus einer einzigen chemischen Verbindung oder auch aus einem komplexen Gemisch mehrerer chemischer Verbindungen bestehen. Die Matrix kann ein Peptid, ein Hapten, eine Aminosäure eine Nukleinsäure, ein Enzym oder eine organische Substanz sein.

Die biochemische Substanz kann integraler Bestandteil des Wert-und Sicherheitserzeugnisses sein, wobei die zu detekierende Substanz in jeder Basiskomponente des Werterzeugnisses in beliebigen Aggregatzuständen enthalten sein kann.

Die biochemische Verbindung im Sinne des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals kann aber auch in der Reagenziösung enthalten sein, die mit der gesuchten Substanz, weiche im Werterzeugnis enthalten ist,. eine Reaktion eingeht und somit einen Authentizitätsnachweis liefert.

Die Nachweissubstanz kann auf das Wertdokument durch Aufsprühen, Aufdampfen, Auftupfen, Auftropfen gebracht werden oder das Wertdokument wird in eine entsprechende Lösung eingetaucht. Die Nachweissubstanz kann auch durch Aufbringen von Tinte oder einer anderen Flüssigkeit, wie es durch Entwerten mittels einer Entwertervorrichtung oder durch Stempeln auf das Trägersubstrat gebracht werden.

Die biochemische Substanz als Sicherheitsmerkmal kann auch durch Abtupfen, Aufbringen von Flüssigkeit und einem anschließenden Absaugen der Flüssigkeit mit gelöster biochemischer Substanz aus dem Wertdokument gelöst werden und in einer externen Reaktion nachgewiesen werden.

Die Nachweisreaktion kann nach den bekannten biochemischen Nachweisprinzipien erfolgen, wie einer tmmunoreaktion nach dem Prinzip von Antikörper/Antigen, von Haptenen, Peptiden oder künstlich hergestellten molekularen Derivaten, einem enzymatischen Nachweis der gesuchten Substanz oder einer Kombination der beiden Reaktionsmechanismen mit einer nachgeschalteten biochemischen Verstärkung, wie es bei dem ELISA-Prinzip vollzogen wird. Weiterhin können spezifische kovalente Bindungen von speziellen Bindungspartnern für den Nachweis verwendet werden. Beispielhaft hierfür ist die hochspezifische Reaktion zwischen Biotin und Avidin oder kollodialem Gold und Schwefelbrückenbindungen.

Die Nachweisreaktion kann in Form eines Teststreifens, wie er aus der medizinischen Analytik bekannt ist, durchgeführt werden. Irn Teststreifen kann die Reaktion spontan in einem Schritt erfolgen, wo beispielsweise ein Enzym mit einem Oxidations-oder Reduktionsmittel auf der Oberfläche des Wertdokumentes

immobilisiert ist. Auf diese entsprechend modifizierte Oberfläche des Wertdokumentes wird die Nachweissubstanz. in geeigneter Form aufgebracht und entsprechend beispielsweise durch Farbumschlag nachgewiesen.

Die Nachweisreaktion kann auch in einer vorgeschalteten Anreicherungsmethode, beispielsweise einer chromatografischen Aufkonzentrierung oder einer Verdrängungsreaktion der Nachweissubstanz. erfolgen. Bei dieser Nachweisart werden komplexere immunologische Reaktionen zur Anwendung gebracht und sind aus der immunologischen Analytik als beispielsweise chromatografische Teststreifen oder Festphasenchromatograhpie-Immunoassays bekannt.

Die biochemische Substanz kann in einer beliebigen oder auch quantitativen Konzentration im Werterzeugnis enthalten sein oder zugesetzt oder entsprechend dem Nachweisprinzip dosiert werden.

Die biochemische Substanz als erfindungsgemäßes Sicherheitsmerkrnal kann in Basisträgermaterial wie Papier oder Pappe integriert sein oder in Druckfarben gebunden auf das Basisträgermaterial gedruckt oder als Spezialdruck als unsichtbares Sicherheitslabel partiell in das Basisträgermaterial gebracht werden.

Weiterhin kann die biochemische Substanz als Sicherheitsmerkmal in Form mikroverkapselter Flüssigkeiten oder Festkörper im Werterzeugnis integriert sein, so daß eine Freisetzung durch Energiezufuhr und damit verbundenes Aufbrechen der Mikrokapseln erfolgt. Je nach Art der Mikroverkapselung kann die Energieschwelle zur Freisetzung der biochemischen Flüssigkeit maßgeschneidert werden, so daß diese gezielt durch geeignete Energiequellen geöffnet werden. Ein weiterer Vorteil dieser Mikroverkapselung besteht darin, daß die Langzeitstabilität erhöht wird und das Sicherheitsmerkmal punktuell auf-oder in Werterzeugnissen dosiert werden kann.

Eine erste konkrete Ausführung der vorliegenden Erfindung sieht vor, daß auf oder in dem Wert-und Sicherheitsdokument mindestens ein spezifischer Antikörper als

Sicherheitsmerkmal sich befindet, welchem mindestens ein spezifisches Antigen zugeführt wird.

Sowohl Antikörper, wie auch Antigen können in sämtlichen Aggregatszuständen vorliegen, also einen gasförmigen, flüssigen oder festen Träger aufweisen oder aber keine Trägersubstanz aufweisen. Antikörper und Antigen können innerhalb von sogenannten Mikrokapseln geschützt vorliegen, die vor der eigentlichen Reaktion zunächst aufgebrochen werden müssen. Die Antikörper-Antigen-Reaktion wird auf dem Wert-und Sicherheitsdokument durchgeführt. Nach erfolgter Reaktion wird dann der Antikörper-Antigen-Komplex von dem Wert-und Sicherheitsdokument entfernt, da dieser zur nochmaligen Prüfung nicht benutzt werden kann. Es wird also immer nur eine Teilmenge der auf dem Wert-und Sicherheitsdokument befindlichen, zu detektierenden Substanz zur Validierung benötigt.

Selbstverständlich können die Verhältnisse auch umgekehrt vorliegen und das mindestens eine spezifische Antigen sich auf dem Wert-und Sicherheitsdokument befinden, auf welches dann der entsprechende mindestens eine spezifische Antikörper zur Antikörper-Antigen-Reaktion aufgebracht wird. Auch hier wird dann nach erfolgter Reaktion zum Antikörper-Antigen-Komplex dieser dann wieder vom Wert-und Sicherheitsdokument enffernt.

Weiterhin kann eine zusätzliche Detektorsubstanz bei beiden obern genannten Ausführungsarten vorgesehen sein, welche mit dem jeweiligen Antikörper/Antigen auf das Wert-und Sicherheitsdokument aufgebracht wird, oder welche Detektorsubstanz sich bereits auf dem Wert-und Sicherheitsdokument befindet.

Diese Detektorsubstanz detektiert dann den Antikörper-Antigen-Komplex mittels eines physikalischen, chemischen oder elektrischen Signals und wird anschließend evtl. zusammen mit dem Antikörper-Antigen-Komplex vom Wert-und Sicherheitsdokument entfernt.

Eine andere Variante der Erfindung sieht vor, die eigentliche Antikörper-Antigen- Reaktion bzw. Nachweisreaktion hierfür mittels einer Detektorsubstanz nicht auf dem

Wert-und Sicherheitsdokument selbst, sondern extern, vom Wert-und Sicherheitsdokument getrennt auszuführen.

Es wird also das auf dem Wert-und Sicherheitsdokument befindliche Antigen bzw. der Antikörper zunächst beispielsweise mittels einer (neutralen) Spüliösung abgewaschen und danach extern mit dem entsprechenden Antikörper bzw Antigen zur Reaktion gebracht. Es kann auch vorgesehen sein, daß sich bereits in der Spüllösung das entsprechende Antikörper bzw. Antigen befindet. Die zum Nachweis der Antikörper-Antigen-Reaktion benötigte Detektorsubstanz kann sich hierbei entweder auch in der Spüllösung befinden, aber auch separat aufgebracht werden, sich auf dem Wert-und Sicherheitsdokument befinden (zusammen oder getrennt vom Antigen bzw. der Antikörper), oder an dem externen Reaktionsort befinden.

In allen Ausführungen wird aber das Antigen/Antikörper auf dem Wert-und Sicherheitsdokument nicht vollständig verbraucht und der Antikörper-Antigen- Komplex nach evtl. erfolgter Reaktion und evtl. erfolgter Detektion vom Wert-und Sicherheitsdokument entfernt, ebenso die Restsubstanzen der Detektorsubstanz.

Hier für können die Antigene/Antikörper und evtl. die Detektorsubstanz statistisch regellos oder aber konzentriert in bestimmten Regionen des Wert-und Sicherheitsdokumentes sich befinden, welche Regionen z. B. Rasterförmig ausgebildet sein können. Eine Konzentrierung der Substanzen in bestimmten Regionen erhöht die Fälschungssicherheit und die Automatisierungsgeschwindigkeit bei der Validierung, da nur auf ein bestimmtes Areal zugegriffen werden muß.

Wenn ein Area) nach erfolgter Prüfung dann keine Sicherheitssubstanzen rnehr aufweist, wird automatisch eine andere Region überprüft, ob Sicherheitssubstanzen zur Prüfung vorliegen.

Die Information ob und welche Region bereits in einer vorhergehenden Prüfung überprüft wurde, kann auf dem Wert-und Sicherheitsdokument abgespeichert sein. Dies kann in Form eines Magnetstreifens oder eines einfachen Halbleiter oder Chipelementes.