技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及醫(yī)療裝置，并且具體地涉及分析測(cè)試條和相關(guān)方法。

相關(guān)領(lǐng)域描述

醫(yī)療領(lǐng)域中特別關(guān)注對(duì)流體樣品中的分析物或流體樣品的特性的測(cè)定(例如，檢測(cè)和/或濃度測(cè)量)。例如，可期望測(cè)定體液諸如尿液、血液、血漿或間質(zhì)液的樣品中的葡萄糖、酮體、膽固醇、脂蛋白、甘油三酸酯、對(duì)乙酰氨基酚、血細(xì)胞比容和/或HbA1c的濃度?？墒褂没诶缫曈X(jué)、光度或電化學(xué)技術(shù)的分析測(cè)試條來(lái)實(shí)現(xiàn)此類測(cè)定。常規(guī)基于電化學(xué)的分析測(cè)試條在例如美國(guó)專利5,708,247和美國(guó)專利6,284,125中有所描述，所述專利中的每個(gè)據(jù)此全文以引用方式并入本文中。

附圖說(shuō)明

并入本文中并且構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的目前優(yōu)選實(shí)施方案，并且與上面給出的一般描述和下面給出的詳細(xì)描述一起用于說(shuō)明本發(fā)明的特征，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的基于電化學(xué)的分析測(cè)試條的簡(jiǎn)化分解圖；

圖2為圖1的基于電化學(xué)的分析測(cè)試條的各個(gè)層的一系列簡(jiǎn)化頂視圖；

圖3為表示圖1的基于電化學(xué)的分析測(cè)試條的圖案化導(dǎo)體層的一部分的簡(jiǎn)化頂視圖；

圖4為圖1的基于電化學(xué)的分析測(cè)試條的圖案化導(dǎo)體層、一部分隔層和酶試劑層的部分的簡(jiǎn)化頂視圖，其中基于電化學(xué)的分析測(cè)試條具有被示出為透明從而突出位于其下的圖案化導(dǎo)體層的試劑層；

圖5為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)基于電化學(xué)的分析測(cè)試條的各個(gè)層的一系列簡(jiǎn)化頂視圖；

圖6為表示圖5的基于電化學(xué)的分析測(cè)試條的圖案化導(dǎo)體層的一部分的簡(jiǎn)化頂視圖；

圖7為圖5的基于電化學(xué)的分析測(cè)試條的圖案化導(dǎo)體層、一部分隔層和酶試劑層的部分的簡(jiǎn)化頂視圖，其中基于電化學(xué)的分析測(cè)試條具有被示出為透明從而突出位于其下的圖案化導(dǎo)體層的試劑層；以及

圖8為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的描述用于測(cè)定體液樣品中的分析物的方法中的階段的流程圖。

具體實(shí)施方式

應(yīng)結(jié)合附圖來(lái)閱讀下面的具體實(shí)施方式，其中不同附圖中類似的元件的編號(hào)相同。各附圖未必按比例繪制，僅出于說(shuō)明的目的示出示例性實(shí)施方案，并不旨在限制本發(fā)明的范圍。具體實(shí)施方式以舉例的方式而不是限制性方式示出本發(fā)明的原理。此具體實(shí)施方式將清楚地使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制備和使用本發(fā)明，并且描述了本發(fā)明的若干實(shí)施方案、改型、變型、另選的替代方案和用途，包括目前據(jù)信是實(shí)施本發(fā)明的最佳模式。

如本文所用，針對(duì)任何數(shù)值或范圍的術(shù)語(yǔ)“約”或“大約”指示允許組件的部件或集合執(zhí)行如本文所述的其指定用途的適當(dāng)?shù)某叽绻睢?/p>

如本文所用，術(shù)語(yǔ)“相交(intersect)”和“相交的(intersecting)”是指實(shí)體(諸如第一樣品測(cè)定室和第二樣品測(cè)定室)在例如樣品進(jìn)入室彼此接近。

一般地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案用于測(cè)定在體液樣品(例如，全血樣品)中的分析物(諸如葡萄糖)和/或體液樣品的特性(例如，血細(xì)胞比容)的基于電化學(xué)的分析測(cè)試條包括具有設(shè)置在基于電化學(xué)的分析測(cè)試條的端部邊緣上的樣品施加開口的樣品進(jìn)入室、與樣品進(jìn)入室直接流體連通的第一樣品測(cè)定室和與樣品進(jìn)入室直接流體連通的第二樣品測(cè)定室。

基于電化學(xué)的分析測(cè)試條還包括設(shè)置在第一樣品測(cè)定室中的第一電極和第二電極以及設(shè)置在第二樣品測(cè)定室中的至少第三電極和第四電極。此外，第一樣品測(cè)定室和第二樣品測(cè)定室與樣品進(jìn)入室彼此垂直(或幾乎垂直)相交，并且第一樣品測(cè)定室以對(duì)準(zhǔn)的方式與樣品進(jìn)入室相交(即，相對(duì)于從樣品施加開口通過(guò)樣品進(jìn)入室并且進(jìn)入第一樣品測(cè)定室的體液流動(dòng)方向?qū)?zhǔn))。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的基于電化學(xué)的分析測(cè)試條的益處在于，例如，第一樣品測(cè)定室和第二樣品測(cè)定室在使用期間以可接受的方式填充(例如，用其內(nèi)的任何電極的100％覆蓋度填充)。此外，在第一樣品測(cè)定室中遇到第一電極和第二電極的體液樣品沒(méi)有通過(guò)第二樣品測(cè)定室。這使得能夠在第二樣品測(cè)定室中使用試劑層，而沒(méi)有該試劑層的任何交叉污染進(jìn)入第一樣品測(cè)定室。此外，在基于電化學(xué)的分析測(cè)試條的端部邊緣(即，遠(yuǎn)側(cè)邊緣)上的樣品施加開口的設(shè)置為用戶提供具有容易的基于電化學(xué)的測(cè)試條處理的直觀的樣品施加過(guò)程。此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的基于電化學(xué)的分析測(cè)試條可使用相對(duì)廉價(jià)且簡(jiǎn)單的常規(guī)工藝和材料來(lái)制造。

圖1為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的基于電化學(xué)的分析測(cè)試條100的簡(jiǎn)化分解圖。圖2為基于電化學(xué)的分析測(cè)試條100的各個(gè)層的一系列簡(jiǎn)化頂視圖。圖3為基于電化學(xué)的分析測(cè)試條100的圖案化導(dǎo)體層的一部分的簡(jiǎn)化頂視圖。圖4為基于電化學(xué)的分析測(cè)試條100的圖案化導(dǎo)體層、一部分隔層和酶試劑層的部分的簡(jiǎn)化頂視圖，其中基于電化學(xué)的分析測(cè)試條100具有被示出為透明從而突出位于其下的圖案化導(dǎo)體層的試劑層。

參考圖1至圖4，用于對(duì)體液樣品(例如，全血樣品)中的分析物(諸如葡萄糖)進(jìn)行測(cè)定和用于對(duì)體液樣品中的血細(xì)胞比容進(jìn)行測(cè)定的基于電化學(xué)的分析測(cè)試條100包括電絕緣基底層110、圖案化導(dǎo)體層120、試劑層130、圖案化隔層140和親水頂層150。

基于電化學(xué)的分析測(cè)試條100的電絕緣基底層110、圖案化導(dǎo)體層120(其包括第一電極120a、第二電極120b、第三電極120c、第四電極120d和第五電極120e；具體地參見(jiàn)圖3和圖4)、圖案化隔層140和親水頂層150的設(shè)置和對(duì)準(zhǔn)使得樣品進(jìn)入室162(具有樣品施加開口164)、第一樣品測(cè)定室166和第二樣品測(cè)定室168限定在基于電化學(xué)的分析測(cè)試條100內(nèi)。此外，樣品施加開口164設(shè)置在基于電化學(xué)的分析測(cè)試條100的端部邊緣(也稱為遠(yuǎn)端邊緣或簡(jiǎn)稱為遠(yuǎn)側(cè)端部)。因?yàn)榛陔娀瘜W(xué)的分析測(cè)試條100在形狀上是細(xì)長(zhǎng)的，術(shù)語(yǔ)“端部”是指與主側(cè)邊緣(即，相對(duì)長(zhǎng)的側(cè)邊緣，其也可以簡(jiǎn)單地描述為側(cè)邊)相對(duì)的次邊緣(即，相對(duì)短的邊緣，諸如遠(yuǎn)端邊緣)。

第一樣品測(cè)定室166和第二樣品測(cè)定室168可具有任何合適的尺寸，包括例如0.13mm的高度。

在基于電化學(xué)的分析測(cè)試條100中，第一電極120a和第二電極120b被配置用于測(cè)定經(jīng)由樣品進(jìn)入室162引入到第一樣品測(cè)定室166中的體液樣品的特性(例如，血細(xì)胞比容)。因此第一電極120a和第二電極120b也被稱為血細(xì)胞比容電極。

此外，第三電極120c和第四電極120d被配置為工作電極，并且第五電極120e被配置為反向參考電極。雖然僅用于說(shuō)明的目的，基于電化學(xué)的分析測(cè)試條100被示出為包括總共五個(gè)電極，但是基于電化學(xué)的分析測(cè)試條的實(shí)施方案，其包括本發(fā)明的實(shí)施方案，可包括任何合適數(shù)量的電極。第一電極120a和第二電極120b可分別具有例如0.14平方毫米(例如，0.2mm高度和0.7mm寬度，其中寬度由圖案化隔層140限定)的面積。工作電極120c和工作電極120d可各自具有例如0.28平方毫米的面積，并且反電極/參考電極120e可具有例如0.56平方毫米的面積。

基于電化學(xué)的分析測(cè)試條100的圖案化導(dǎo)體層120，其包括電極120a、電極120b、電極120c、電極120d和電極120e，可由包括例如金、鈀、鉑、銦、鈦鈀合金的任何合適的導(dǎo)電材料和包括碳墨的導(dǎo)電碳基材料形成。具體地參考圖4，第三電極120c、第四電極120d和第五電極120e以及試劑層130的設(shè)置使得基于電化學(xué)的分析測(cè)試條100被配置用于對(duì)已填充第二樣品測(cè)定室168的體液樣品(全血)中的分析物(葡萄糖)進(jìn)行電化學(xué)測(cè)定。

此外，第一電極120a和第二電極120b設(shè)置在第一樣品測(cè)定室166中，使得基于電化學(xué)的分析測(cè)試條100被配置用于對(duì)已填充第一樣品測(cè)定室166的全血樣品中的血細(xì)胞比容進(jìn)行測(cè)定。在使用期間，體液樣品被施加到基于電化學(xué)的分析測(cè)試條100并且被轉(zhuǎn)移到第一樣品測(cè)定室166(從而可操作地接觸第一電極120a和第二電極120b)和第二樣品測(cè)定室168兩者中，從而可操作地接觸電極120c、電極120d和電極120e。使用分析測(cè)試條的電極的血細(xì)胞比容的測(cè)定在(例如)美國(guó)專利61/581,100；61/581,097；61/581,089；61/530,795和61/530,808中有所描述，所述專利中的每一個(gè)據(jù)此全文以引用方式并入本文中。

因?yàn)樵诨陔娀瘜W(xué)的分析測(cè)試條100中，第一樣品測(cè)定室166是沒(méi)有試劑的(即，酶試劑層130不設(shè)置在第一樣品測(cè)定室166內(nèi)，因此缺乏試劑)，并且樣品直接從樣品進(jìn)入室162流入第一樣品測(cè)定室166(以及直接進(jìn)入第二樣品測(cè)定室168)，所以沒(méi)有體液樣品流從第二樣品測(cè)定室將不需要的試劑引入第一樣品測(cè)定室的風(fēng)險(xiǎn)。

電絕緣基底層110可為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何合適的電絕緣基底層，包括例如尼龍基底、聚碳酸酯基底、聚酰亞胺基底、聚氯乙烯基底、聚乙烯基底、聚丙烯基底、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PETG)基底、或聚酯基底。電絕緣基底層可具有任何合適的尺寸，包括例如約5mm的寬度尺寸、約27mm的長(zhǎng)度尺寸、和約0.5mm的厚度尺寸。

電絕緣基底層110提供結(jié)構(gòu)到基于電化學(xué)的分析測(cè)試條100，以便于處理，且還用作用于施加(例如，印刷或沉積)后續(xù)層(例如，圖案化導(dǎo)體層)的基座。應(yīng)該注意的是，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的分析測(cè)試條中所采用的圖案化導(dǎo)體層可采用任何合適的形狀，并且可由任何合適的材料形成，所述材料包括例如金屬材料和導(dǎo)電性碳材料。

圖案化隔層140可由例如從英國(guó)斯塔福德郡塔姆沃思的阿波羅粘合劑公司(Apollo Adhesives,Tamworth,Staffordshire,UK)商購(gòu)獲得的可絲網(wǎng)印刷的壓敏粘合劑形成。在圖1至圖5的實(shí)施方案中，圖案化隔層140限定樣品進(jìn)入室162、第一樣品測(cè)定室166和第二樣品測(cè)定室168的外壁。圖案化隔層140可具有例如約75微米的厚度，可為非導(dǎo)電的，并且可由具有頂側(cè)丙烯酸類壓敏粘合劑和底側(cè)丙烯酸類壓敏粘合劑的聚酯材料形成。

例如，親水頂層150可為具有親水性能的透光膜，該親水性能促進(jìn)基于電化學(xué)的分析測(cè)試條100被流體樣品(例如，全血樣品)潤(rùn)濕和填充。此類透光膜可從例如美國(guó)明尼蘇達(dá)州明尼亞波里的3M公司(3M of Minneapolis,Minnesota U.S.A)和康維明公司(Coveme)(意大利薩韋納河畔圣拉扎羅(San Lazzaro di Savena,Italy))商購(gòu)獲得。親水頂層150可為例如涂覆有表面活性劑的聚酯膜，該表面活性劑提供小于10度的親水接觸角。親水頂層150也可為涂覆有表面活性劑或其它表面處理的聚丙烯膜，例如，MESA涂層。親水頂層150可具有例如約100μm的厚度。此外，在圖1至圖5的實(shí)施方案中，親水頂層150被圖案化以為第一樣品測(cè)定室166(如圖2和圖4所示)提供空氣口172和為第二樣品測(cè)定室168(也如圖2和圖4所示)提供空氣口174。

試劑層130可包括任何合適的酶試劑，其中酶試劑的選擇取決于待測(cè)定的分析物。例如，如果血液樣品中的葡萄糖待測(cè)定，那么試劑層130可包含葡萄糖氧化酶或葡萄糖脫氫酶以及用于功能操作所必需的其它組分。試劑層130可包括例如葡萄糖氧化酶、檸檬酸三鈉、檸檬酸、聚乙烯醇、羥乙基纖維素、亞鐵氰化鉀、消泡劑、膠態(tài)氧化硅(cabosil)、PVPVA和水。一般地，關(guān)于試劑層和基于電化學(xué)的分析測(cè)試條的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)在美國(guó)專利6,241,862和6,733,655中，這些專利的內(nèi)容全部以引用方式并入本文中。

基于電化學(xué)的分析測(cè)試條100可，例如，通過(guò)順序?qū)?zhǔn)形成圖案化導(dǎo)體層120、試劑層130、圖案化隔層140和親水頂層150并且將其順序?qū)?zhǔn)形成到電絕緣基底層110上來(lái)制造?？墒褂帽绢I(lǐng)域的技術(shù)人員已知的任何合適的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)此類順序?qū)?zhǔn)形成，所述技術(shù)包括例如絲網(wǎng)印刷、照相平版印刷、照相凹版印刷、化學(xué)氣相沉積和條帶層合技術(shù)。

圖5為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)基于電化學(xué)的分析測(cè)試條200的各個(gè)層的一系列簡(jiǎn)化頂視圖。圖6為表示基于電化學(xué)的分析測(cè)試條200的圖案化導(dǎo)體層的一部分的簡(jiǎn)化頂視圖。圖7為基于電化學(xué)的分析測(cè)試條200的圖案化導(dǎo)體層、一部分隔層和酶試劑層的部分的簡(jiǎn)化頂視圖，其中基于電化學(xué)的分析測(cè)試條200具有被示出為透明從而突出位于其下的圖案化導(dǎo)體層的試劑層。在圖5、圖6和圖7中，在基于電化學(xué)的分析測(cè)試條100中類似的數(shù)字指示類似的元件。然而，在基于電化學(xué)的分析測(cè)試條200中，圖案化導(dǎo)體層被標(biāo)記為120'以將其與基于電化學(xué)的分析測(cè)試條100的圖案化導(dǎo)體層120區(qū)別。

基于電化學(xué)的分析測(cè)試條200實(shí)質(zhì)上與電化學(xué)測(cè)試條100相同，但是其中添加了設(shè)置在樣品進(jìn)入室162中的圖案化導(dǎo)體層120'的附加電極120f。附加電極120f被配置為“屏蔽”電極，其減少由用戶身體變成在基于電化學(xué)的分析測(cè)試條內(nèi)的(一個(gè)或多個(gè))電路的一部分引起的有害電鄰近效應(yīng)。此類電鄰近效應(yīng)可通過(guò)例如干擾設(shè)置在第一樣品測(cè)定室中的第一電極和第二電極之間的相位角測(cè)量而干擾基于電化學(xué)的分析測(cè)試條的正確操作。鄰近效應(yīng)的減小可例如通過(guò)配置屏蔽電極以提供用于基于電化學(xué)的分析測(cè)試條的比由用戶身體(諸如用戶的手指)提供的接地路徑更有利的接地路徑實(shí)現(xiàn)。

在基于電化學(xué)的分析測(cè)試條200的實(shí)施方案中，屏蔽電極120f與第五電極120e電連通，所述第五電極被配置為反電極/參考電極。屏蔽電極120f可具有例如0.14平方毫米的面積。

圖8是流程圖，其示出在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的用于對(duì)體液樣品(例如，全血樣品)中的分析物(諸如葡萄糖)和/或體液樣品的特性(例如，血細(xì)胞比容)進(jìn)行測(cè)定的方法800中的階段。方法800包括(參見(jiàn)圖8的步驟810)將體液樣品施加到基于電化學(xué)的分析測(cè)試條的樣品進(jìn)入室的樣品施加開口，使得所施加的體液樣品被輸送到基于電化學(xué)的分析測(cè)試條的第一樣品測(cè)定室和第二樣品測(cè)定室中。

在圖8的步驟820，使用設(shè)置在第一樣品測(cè)定室中的第一電極和第二電極測(cè)定所施加的體液樣品的特性，以及使用設(shè)置在第二樣品測(cè)定室中的至少第三電極和第四電極測(cè)定體液樣品中的分析物。

在方法800中，第一樣品測(cè)定室和第二樣品測(cè)定室與單個(gè)樣品進(jìn)入室彼此垂直(或幾乎垂直)相交，并且第一樣品測(cè)定室以對(duì)準(zhǔn)的方式與樣品進(jìn)入室相交。此外，樣品施加開口設(shè)置在基于電化學(xué)的分析測(cè)試條的端部邊緣表面上。

一旦獲悉本公開，本領(lǐng)域的技術(shù)人員便將認(rèn)識(shí)到，可容易地對(duì)方法800進(jìn)行修改，以結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案和本文所述的基于電化學(xué)的分析測(cè)試條的任何技術(shù)、有益效果、特征和特性。

雖然本文示出和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，但對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，此類實(shí)施方案僅以舉例的方式提供。在不脫離本發(fā)明的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以設(shè)想出多種變型、更改和替代形式。應(yīng)當(dāng)理解，本文所述的本發(fā)明實(shí)施方案的各種替代方案可用于本發(fā)明的實(shí)施。希望的是，以下權(quán)利要求限定本發(fā)明的范圍，并覆蓋在這些權(quán)利要求和它們的等同物的范圍內(nèi)的裝置和方法。