專利名稱：：用于檢測分析物的非侵入性透皮系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及用于從皮內或皮下的生物液體(如組織液)中抽提分析物并檢測分析物的非侵入性透皮系統(tǒng)和方法。更具體地說，本發(fā)明涉及非侵入性透皮貼劑，它包含一種濕的化學組分用來抽提皮內或皮下生物液體中的感興趣分析物，并將其呈遞給干的化學組分，該干的化學組分與分析物相互作用形成指示分子，從而證實檢測到分析物，本發(fā)明還涉及該貼劑的使用方法。背景個體生理狀況的確定通?？炕瘜W分析體液中某分析物的存在和/或濃度水平來實現(xiàn)。這種實踐方法在診斷和治療糖尿病中是常用的。血糖濃度通常會隨時間以及自個體上次進食后的時間而波動。因此，治療糖尿病需要經常取樣并分析糖尿病患者的血液，以測定其相對葡萄糖水平。糖尿病患者控制這種疾病的方法通常是取他/她自身的血樣，自己分析樣品中的相對葡萄糖含量，并根據(jù)指示的葡萄糖水平給予胰島素或攝入糖。為了測定血液葡萄糖濃度，目前糖尿病患者每天要取幾次血。不幸的是，目前監(jiān)測血液葡萄糖水平的方法有許多缺點。目前的方法通?？看檀┦种竵肀O(jiān)測血液葡萄糖水平，這對于任何人來說都不是容易的事情，尤其是對于幼兒和老年人來說。而且，由于涉及到血液，因此始終都有感染和傳播血液攜帶疾病(如AIDS)的危險。另外，還需要用來處理血液的專用程序和系統(tǒng)。如果這些個體的的血液葡萄糖濃度沒有維持在合適的水平，那么個體容易產生許多生理性問題，如失明、循環(huán)系統(tǒng)疾病、冠狀動脈疾病和腎衰竭。出于這些原因，現(xiàn)在仍有許多未滿足的需求，需要有一種監(jiān)測血液葡萄糖水平的非侵入性方法。如果能用非侵入性方法測定體液中物質的濃度的話，那么各種疾病(如糖尿病)患者的生活質量將有顯著改善。市場上已經有許多裝置能幫助糖尿病患者自己測試血糖濃度。1986年12月9日公開的美國專利4,627,445中描述了由Audiobionics(現(xiàn)在為Garid,Inc.)開發(fā)的這樣一種裝置，它涉及使用一種夾具，該夾具含有一多層元件，用來收集全血樣品，將樣品從元件上的施加點輸送到多孔膜，然后用多孔膜內的干的化學試劑系統(tǒng)分析血樣的葡萄糖含量。美國專利5,462,064和5,443,080(授予J.P.D′Angelo等人)描述的其它此類裝置涉及使用一種多部分系統(tǒng)來收集和分析體液的組成物質。在D′Angelo等人的專利中，該系統(tǒng)依靠的是其中的多層凝膠介質，該凝膠介質包括分離的活化凝膠層和置于活化凝膠層下的分離的收集凝膠層，以及促進分析液收集的滲透流動增強劑(如乙醚)，以及幫助用肉眼或電子方法測定待調查分析物的化學監(jiān)測方法。然而，已知乙醚對皮膚有刺激，它是易燃易爆的。美國專利5,203,327(授予D.W.Schoendorfer等人)中描述的另一此類裝置涉及用于非侵入性測定汗液中一種或多種預選分析物的方法和裝置。在D.W.Schoendorfer等人的專利中，將液體收集在皮膚濃縮貼劑中，在體熱的影響下趕出大量水份的一部分而濃集，分析物最好和固定化的特異性結合配偶體(partner)絡合，通常將出現(xiàn)存在分析物的標記。其它此類裝置在授予Peck的美國專利4,960,467;4,909,256;4,821,733;4,819,645和4,706,676中有所描述。根據(jù)這些專利，Peck的裝置涉及一種皮膚物質收集裝置(DSCD)，該裝置能非侵入性地瞬時和連續(xù)監(jiān)測存在于皮膚內或皮膚上的組織液和/或汗液中可檢測量的化學物質。更具體地說，Peck的透皮物質收集裝置包含三個必需組件(1)物質結合貯器，該貯器可被(2)液體轉移介質潤濕，該介質利用它能被液體潤濕的性質使皮膚表面的可溶性物質通過液體橋引轉移到結合貯器，以及(3)閉塞的蓋子。以前已經提出了其它系統(tǒng)的典型例子來監(jiān)測血液中的葡萄糖，例如控制糖尿病患者所需的裝置。這在以下文獻中有所描述，例如有Kaiser的美國專利No.4,169,676、Muller的美國專利No.4,427,889以及Dahne等人的歐洲專利申請No.0160768，以及Bauer等人，AnalyticaChimicaActa197(1987)295-301頁。在Kaiser的專利中，血液中的葡萄糖是通過用發(fā)射中紅外區(qū)中單頻率相干光束的二氧化碳激光源輻照血液樣品來測得的。從激光源發(fā)射的紅外光束通過衰減的全反射晶體與樣品耦合，以便接觸血液樣品。該裝置采用雙光束儀器來檢查在單頻率下存在和不存在樣品時的吸收的差別。Muller公開了一種用來定量測定血液中葡萄糖的系統(tǒng)，該系統(tǒng)用來自一激光器的單光束能量輻照血液樣品，該激光器在中紅外區(qū)的兩個頻率下操作。紅外輻射被直接發(fā)射至樣品，或經過一個用來體外取樣的衰減的全反射晶體。輻照樣品的一個頻率在10.53-10.6微米范圍內，而另一個輻照頻率在9.13-9.17微米范圍內。在第一頻率下的輻射建立了樣品的基線吸收，而通過第二波長下樣品引起的強度減少來測定樣品的葡萄糖吸收。樣品在第一和第二頻率下的吸收比確定了樣品中葡萄糖的含量。Dahne等人采用近紅外光譜法來非侵入性傳輸近紅外光譜光能通過對象的手指或耳垂。他們還討論了利用自組織深處漫反射出的近紅外區(qū)的能量。從兩個不同波長下獲得應答，以定量確定對象體內的葡萄糖。一個波長用來測定背景吸收，而另一個波長用來測定葡萄糖吸收。兩個不同波長下的強度獲得的比值決定了待分析生物體液樣品中葡萄糖的含量。Bauer等人公開了通過使用傅里葉變換紅外光譜來監(jiān)測葡萄糖，其中描述了幾個吸收值對波長的曲線。從具有已知濃度的幾個樣品根據(jù)樣品在一個波長(表明較佳的為1035cm-1)下吸收的紅外線能量強度，建立葡萄糖濃度對吸收值的標準曲線。盡管有上述方法，但是最常用的測定生物體液中分子物質濃度的系統(tǒng)采用的是酶、化學和/或免疫學方法。然而，這些技術通常需要用侵入性方法來從對象采取血樣；通常，一天需要刺手指取血數(shù)次，如現(xiàn)在糖尿病患者所用的那樣，在外部測定葡萄糖水平，通常是進行化學反應然后用比色對比測試。例如，在糖尿病患者測定葡萄糖時，這些侵入性技術必須用目前的技術來進行。由于現(xiàn)有的侵入性技術會產生疼痛，因此個體經常會避免測定血液葡萄糖。對于糖尿病患者來說，不按指定方式測定血液葡萄糖是非常危險的。另外，依靠刺穿血管的侵入性技術使得疾病傳播和感染的危險增加。因此，許多應用都需要有一種用于非侵入性、無疼痛測定體液(如組織液)中預選分析物的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可用來檢測預選分析物的存在。顯然，在糖尿病的情況下，非常希望提供侵入性較少的系統(tǒng)來分析葡萄糖濃度，以控制糖尿病。該系統(tǒng)應當是低成本的，適合非醫(yī)務人員方便地使用。發(fā)明概述簡言之，本發(fā)明通過發(fā)現(xiàn)一種用于檢測生物液體中感興趣的分析物的新的透皮系統(tǒng)及其方法克服了上述某些缺點，該系統(tǒng)和方法不需要借助現(xiàn)有標準的侵入性、產生疼痛的技術。根據(jù)本發(fā)明，此新的非侵入性透皮系統(tǒng)是一種簡單易用的綜合系統(tǒng)，可收集并檢測樣品，其成本很低，非常適合非醫(yī)務人員方便地使用。另外，由于本發(fā)明的新的透皮系統(tǒng)與以前常用的侵入性技術(如刺穿手指)相比是非侵入性的，不產生疼痛，因此更適合個體使用，疾病傳播和感染的危險也有所減少。從前述的以及其它目的來看，本發(fā)明提供了一種用來收集和檢測皮膚內或皮膚下的生物液體中感興趣的分析物的非侵入性透皮系統(tǒng)。一般來說，本發(fā)明的非侵入性透皮系統(tǒng)包含兩個必需組分(1)干的化學組分；和(2)濕的化學組分。干組分包含超級敏感的或經調節(jié)的膜，該膜含有一組與一種或多種感興趣分析物發(fā)生特異性反應的化學試劑。分析物和這些化學試劑的相互反應通過指示分子的釋放或形成(例如顏色變化)來顯現(xiàn)，從而表示分析物存在于生物液體中。接受并接觸感興趣分析物的超級敏感或經調節(jié)的膜的表面是相對致密的，因此沒有晶粒、顆粒和/或可能會干擾分析物與化學試劑反應和/或報道分子檢測的其它小分子。相反，超級敏感或經調節(jié)的膜的對側表面是基本上不致密的(較為多孔)，從而允許試劑系統(tǒng)在生產時浸漬，允許報道或指示分子形成、擴散并顯色，從而表示有感興趣的分析物存在以及其在體液中的濃度水平。本發(fā)明的超級敏感或經調節(jié)的膜具有這樣的獨特能力，它能檢測體積非常少(如約25微升)的樣品中濃度非常低(至少低達約5mg/dl或約5mcg/ml)的分析物。本發(fā)明的濕化學組分包含通常的液體轉移介質，該介質能將皮膚內或皮膚下的生物液體內感興趣的分析物通過液體橋轉移或抽提到超級敏感或經調節(jié)的膜，與試劑反應并釋放或形成報道或指示分子，以表示生物液體中存在該分析物。更具體地說，根據(jù)本發(fā)明，用來調節(jié)膜的試劑包(compliment)包括為感興趣的分析物專門提供的化學反應劑和顯色劑。另外，根據(jù)本發(fā)明，液體轉移介質是凝膠層或凝膠介質形式，它能使皮膚下或皮膚內的生物液體中待調查的可溶性分析物被液體轉移或抽提到超級敏感或經調節(jié)的膜上的反應部位。較佳的，凝膠層是疏水性凝膠，它是惰性的，不易燃的，對皮膚沒有刺激性。本發(fā)明的一種特別佳的疏水性凝膠是用聚羧乙烯(carboxypolymethylene)(以Cabopol的商品名出售)和去離子水(18兆歐(megohm))配制成濃度約為0.5％至2.0％(較佳的濃度約為l％)的凝膠。本發(fā)明的另一個特征是，凝膠包括針對待測分析物所選用的皮膚滲透增強劑，以增強分析物從皮膚內或皮膚下的生物液體通過液體橋引作用轉移或抽提到超級敏感或經調節(jié)的膜上進行反應和檢測。本發(fā)明考慮采用的較佳皮膚滲透增強劑是不易燃易爆的、對皮膚無刺激性的那些試劑，它們應不干擾受調查分析物、分析物向超級敏感或經調節(jié)的膜轉移以及和化學試劑相互作用。根據(jù)本發(fā)明，一種較佳的皮膚滲透增強劑是丙二醇，它宜以約5％至20％的濃度混在凝膠中，特別是以約10％的濃度共混在凝膠中。這樣，本發(fā)明的一種特別佳的凝膠包括約含1％聚羧乙烯(例如Carbopol)和約10％丙二醇的去離子水(18兆歐)。另外，根據(jù)本發(fā)明，皮膚滲透增強劑也可先直接施加到要施加轉移介質或凝膠的目標皮膚區(qū)域上。盡管本發(fā)明打算除轉移介質凝膠外還采用一種滲透增強劑，但卻驚奇地發(fā)現(xiàn)，當將皮膚滲透增強劑摻入轉移介質或凝膠中后，就不必在施加本發(fā)明的新的非侵入性透皮系統(tǒng)之前向皮膚直接施加皮膚滲透增強劑。另外，本發(fā)明的新的非侵入性透皮系統(tǒng)可以制成非侵入性透皮貼劑的一個組件，用于收集和檢測皮膚內或皮膚下的生物液體中的分析物。當其制成非侵入性透皮貼劑后，干化學組分和濕化學組分應在使用前保持分離，在使用時，超級調節(jié)的膜和轉移介質應是受調查分析物到達浸漬在膜上和/或膜內的化學試劑處的唯一方式。在本發(fā)明的一個較佳的實施方案中，可以透皮抽提出分析物的體液是組織液。本發(fā)明的另一個特征是，可以采用電子判讀組件來檢測生物液體中存在的分析物及其與化學試劑反應所產生的報道物或指示分子(如顏色變化)。電子判讀組件應包括用于照射指示分子的光源，感受指示分子反射強度的光傳感器、以及判讀測得的反射強度和提供判讀結果信息的系統(tǒng)。然而應當理解，盡管本發(fā)明的新的非侵入性透皮系統(tǒng)可以采用能以約200至1毫伏的電壓(靈敏度約為±0.1毫伏)讀取在例如約500nm至930nm波長范圍內、反射角在約30至90°范圍內的顏色變化的商用反射計，但是這些反射計的讀頭的結構最好是其界面與朝向新的非侵入性透皮系統(tǒng)的干化學組分的凹孔或通孔準確對接。較佳的是，反射計的讀頭應具有一個匹配的傳感器和LED，它能以這樣的靈敏度讀取在約650nm至670nm的波長范圍內、約35°至45°的反射角范圍內的顏色的反射。圖9示出了本發(fā)明的典型的反射計，它的讀頭被制成界面與朝向干化學組分或膜的凹孔或通孔準確對接。圖9所示的反射計還包括一個顯示器用于顯示反射計檢測到的結果。圖10描述了以約40°的反射角與本發(fā)明的透皮貼劑對接來讀取檢測分析物的顏色強度的圖9所示反射計的橫截面。鑒于上述目的，本發(fā)明提供了一種用于生物液體組成分析的收集和指示裝置，該裝置包含一個用于非侵入性透皮收集個體或對象體液中的分析物的收集組件，該收集組件的形式為干化學組分和濕化學組分，所述干化學組分包括用來和分析物反應以表示其存在的化學試劑包，所述濕化學組分用來將分析物從皮膚內或皮膚下的生物液體中抽提和轉移至化學試劑處；以及一個特別設計的構造，該構造可使干化學組分和濕化學組分保持完整，在不用時相互分開，但在測試時相互緊密嚙合，從而使得干化學組分在測試期間被濕化學組分持續(xù)均勻地潤濕，受調查的分析物可以從皮膚內或皮膚下的生物液體被提取和轉移到超級敏感或濃縮的膜上，和化學試劑相互反應產生報道或指示分子(如顏色變化)，從而確認分析物的存在。較佳的，體液是非侵入性透皮抽提和收集出分析物的組織液。換句話說，本發(fā)明的新的非侵入性透皮系統(tǒng)包括三個主要的操作組件。第一個是濕化學組分，其功能是作為液體橋將感興趣的分析物從皮膚內或皮膚下的生物液體轉移至干化學組分；第二個組件是干化學組分，其中浸漬了與感興趣的待測分析物特異性相互作用以檢測其存在的化學反應系統(tǒng)，第三個組件是用于該系統(tǒng)的支承物或支座，其結構被制成確保干的和濕的化學組件在不用時保持分開而在使用系統(tǒng)時持續(xù)地直接接觸，且能讓使用者握住該系統(tǒng)并快速有意義地檢查產生的數(shù)據(jù)。另外，本發(fā)明的新的非侵入性透皮系統(tǒng)打算使用一種皮膚滲透增強劑，在將新的非侵入性透皮系統(tǒng)施加到目標皮膚區(qū)域上之前，將其混合到濕化學組件和/或施加到該皮膚區(qū)域上。還有，本發(fā)明的新的非侵入性透皮系統(tǒng)打算采用一個電子判讀組件，該組件的特殊結構和和干化學組分精確對接，這樣，讀頭就可以在較佳的波長范圍內(約650nm±+10nm)、約40°的反射角下以±約0.1毫伏的靈敏精確度讀取顏色強度的變化。換句話說，該系統(tǒng)的電子判讀組件的結構可在視覺萬一損傷的情況下讀貼劑組件，如果需要更精確的數(shù)值，它將以該形式報告。本發(fā)明描述了一種將愈合領域技術人員已知的測試化學物質和組織液收集介質結合起來的新方法，該結合方法使得足量的感興趣的分析物被非侵入性透皮提取出或通過皮膚進行化學測試，并能在非常短的時間(例如幾分鐘)內讀出和記錄結果。這是本發(fā)明的主要目的之一。在一個較佳的實施方案中，本發(fā)明涉及一種小的一次性透皮貼劑和反射計一起使用來檢測分析物(如葡萄糖)。根據(jù)本發(fā)明，小的一次性透皮貼劑以非侵入性方式測定血液葡萄糖水平。實際上，本發(fā)明的小的一次性透皮貼劑的獨特的本領是能檢測組織液中的葡萄糖含量，而該含量又和血液中的葡萄糖含量直接相關。簡單地不作限定地說，該方法如下進行。將本發(fā)明的小的一次性透皮貼劑有目的的放在目標皮膚區(qū)域上，該貼劑將葡萄糖毫無疼痛地從組織液中透過皮膚吸出。葡萄糖依靠與凝膠結合、能將葡萄糖運輸通過角質層(表皮上層)的皮膚滲透增強劑來運輸。然后，組織液中的葡萄糖在干化學膜部位經歷葡萄糖特異性生化反應，該生化反應發(fā)生在貼劑的干化學膜上。該生化反應產生顏色，然后用反射計測定顏色并與血液葡萄糖含量直接關聯(lián)起來。據(jù)信，與目前使用的刺穿手指的技術相比，本發(fā)明的以膜為基礎技術在檢測體積非常小(如約25mcl)的液體中濃度非常低(如約5mg/dl或5mcg/ml)的分析物上至少靈敏100倍(如果沒有400-500倍的話)。因此，本發(fā)明的抽提和檢測方法只需要小的貼劑和小的手提型反射計即可。而且，由于一點也沒有涉及到血液，因此通常的葡萄糖監(jiān)測所伴隨的疼痛和感染與疾病傳播的危險被消除。而且，不再需要專業(yè)的處理步驟或處理系統(tǒng)。本發(fā)明的非侵入性透皮系統(tǒng)分析的是組織液中而不是血液中的分析物。組織液是機體組織內細胞之間的營養(yǎng)液體。身體中組織液的體積多于血液體積的三倍，且組織液中各組分的濃度通常與血液中同一組分的濃度保持平衡。本發(fā)明認為，組織液中的少量分析物在凝膠并結合皮膚滲透增強劑的幫助下擴散進入新的非侵入性透皮系統(tǒng)中。一旦進入本發(fā)明的系統(tǒng)，組織液中感興趣的分析物(如葡萄糖)經歷酶反應，形成有顏色的指示物。據(jù)信，產生的顏色與組織液中的分析物濃度成比例，而組織液中的分析物濃度又和血液中的分析物濃度成比例。例如，用固定波長的光學儀表通過表面反射來測定該顏色，然后再和儀表板上的標定值比較。分析物檢測結果通常用毫克/分升(mg/dl)的單位顯示。本發(fā)明的整體組件是透皮貼劑，它允許該系統(tǒng)非侵入性地經皮膚測試臨床分析物。另外，本文中顯示和描述了各種結構，所有這些結構均能和新系統(tǒng)一起工作來評價被非侵入性透皮抽提出生物液體的化學分析物。在所附的權利要求中還提出了被認為是本發(fā)明特征的其它特征。盡管本發(fā)明在這里具體描述了用于生物液體組分分析的完整的非侵入性透皮系統(tǒng)，但是本發(fā)明卻并不局限于所述的這些具體內容，因為在不脫離本發(fā)明的精神和權利要求等價范圍的情況下可以作各種改進和結構變化。然而，在結合所附附圖和實施例閱讀了下列具體實施方案的描述后，可以從中很好地了解本發(fā)明的構造以及其它目的和優(yōu)點。在參考了下文的詳細描述和實施例后，將能更好地了解本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點。還應理解，描述本發(fā)明的具體的方法和配方只是列舉性的，不能被認為是本發(fā)明的限定。附圖簡述現(xiàn)在參看附圖，圖中示出了對應于本發(fā)明的特征，從中可明顯看出本發(fā)明的某些新的特征和優(yōu)點圖1A是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的非侵入性透皮貼劑的透視圖。圖1B是沿圖1A的非侵入性透皮貼劑線條1A-1A的橫截面圖。圖1C是圖1A所示的非侵入性透皮貼劑但處于閉合位置的透視圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明圖1A的另一非侵入性透皮貼劑的分解前視圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明另一實施方案的非侵入性透皮貼劑的透視圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實施方案的非侵入性透皮貼劑的透視圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明另一個實施方案的非侵入性透皮貼劑的分解前視圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明另一個實施方案的非侵入性透皮貼劑的透視圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明另一個實施方案的非侵入性透皮貼劑的分解前視圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明還有一個實施方案的非侵入性透皮貼劑的分解前視圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明的反射計的透視圖。圖10是圖9所示反射計的讀頭的橫截面圖。圖11是口服葡萄糖耐量試驗的數(shù)據(jù)曲線，該曲線比較了從本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑獲得的結果和用APG方法從毛細管血液葡萄糖獲得的結果。圖12是口服葡萄糖耐量試驗的數(shù)據(jù)曲線，該曲線比較了從本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑獲得的結果和用APG方法從毛細管血液葡萄糖獲得的結果。圖13顯示了在增加葡萄糖濃度后測試本發(fā)明葡萄糖貼劑中葡萄糖貼劑反應化學線性的結果的數(shù)據(jù)曲線。圖14的數(shù)據(jù)圖線顯示了本發(fā)明的非侵入性透皮葡萄糖貼劑的實際標準曲線。圖15A是顯示圖14中標準曲線的數(shù)據(jù)的表格。圖15B是對應于圖11的數(shù)據(jù)的表格。圖16示出的數(shù)據(jù)曲線比較了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑所得的結果和采用標準LSⅡ方法從毛細管血液葡萄糖得到的結果。圖17示出的數(shù)據(jù)曲線比較了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑所得的結果和用標準的LSⅡ方法從毛細管血液葡萄糖得到的結果。圖18示出的數(shù)據(jù)曲線比較了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑所得的結果和用標準的LSⅡ方法從毛細管血液葡萄糖得到的結果。圖19示出的數(shù)據(jù)曲線顯示了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑的結果和用標準方法從毛細管血液葡萄糖獲得的結果之間的相關性。圖20示出的數(shù)據(jù)曲線顯示了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑的結果和用標準方法從毛細管血液葡萄糖獲得的結果之間的相關性。圖21的柱狀圖數(shù)據(jù)顯示了用不同凝膠制得的本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑用不同的擦拭劑進行測試獲得的結果。圖22的柱狀圖數(shù)據(jù)顯示了用不同凝膠制得的本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑用不同的擦拭劑進行測試獲得的結果。圖23的柱狀圖數(shù)據(jù)顯示了用不同凝膠制得的本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑用不同的擦拭劑進行測試獲得的結果。圖24的柱狀圖數(shù)據(jù)顯示了用不同凝膠制得的本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑用不同的擦拭劑進行測試獲得的結果。圖25的柱狀圖數(shù)據(jù)顯示了用不同凝膠制得的本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑用不同的擦拭劑進行測試獲得的結果。圖26大致描述了測試本發(fā)明的皮膚滲透增強劑增強滲透的能力的方法。圖27的數(shù)據(jù)曲線比較了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑獲得的結果和用標準的LSⅡ方法從毛細管血液葡萄糖獲得的結果。圖28的數(shù)據(jù)曲線比較了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑獲得的結果和用標準的LSⅡ方法從毛細管血液葡萄糖獲得的結果。圖29的數(shù)據(jù)曲線顯示了本發(fā)明的非侵入性透皮葡萄糖貼劑的靈敏度。圖30的數(shù)據(jù)曲線比較了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑獲得的結果和用標準方法從血液葡萄糖獲得的結果。圖31的數(shù)據(jù)曲線比較了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑獲得的結果和用標準方法從血液葡萄糖獲得的結果。圖32的數(shù)據(jù)曲線比較了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑獲得的結果和用標準方法從血液葡萄糖獲得的結果。圖33的數(shù)據(jù)曲線比較了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑獲得的結果和用標準方法從血液葡萄糖獲得的結果。圖34的數(shù)據(jù)曲線比較了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑獲得的結果和用標準方法從毛細管血液葡萄糖獲得的結果。圖35的數(shù)據(jù)曲線比較了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑獲得的結果和用標準方法從毛細管血液葡萄糖獲得的結果。圖36的數(shù)據(jù)曲線比較了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑獲得的結果和用標準方法從毛細管血液葡萄糖獲得的結果。圖37的數(shù)據(jù)曲線比較了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑獲得的結果和用標準方法從毛細管血液葡萄糖獲得的結果。圖38的數(shù)據(jù)曲線比較了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑獲得的結果和用標準方法從毛細管血液葡萄糖獲得的結果。圖39的數(shù)據(jù)曲線比較了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑獲得的結果和用標準方法從毛細管血液葡萄糖獲得的結果。圖40的數(shù)據(jù)曲線比較了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑獲得的結果和用標準方法從毛細管血液葡萄糖獲得的結果。圖41的數(shù)據(jù)曲線比較了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑獲得的結果和用標準方法從毛細管血液葡萄糖獲得的結果。圖42的數(shù)據(jù)曲線比較了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑獲得的結果和用標準方法從毛細管血液葡萄糖獲得的結果。圖43的數(shù)據(jù)曲線比較了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑獲得的結果和用標準方法從毛細管血液葡萄糖獲得的結果。圖44的數(shù)據(jù)曲線比較了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑獲得的結果和用標準方法從毛細管血液葡萄糖獲得的結果。圖45的數(shù)據(jù)曲線比較了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑獲得的結果和用標準方法從毛細管血液葡萄糖獲得的結果。圖46的柱狀圖數(shù)據(jù)顯示了在本發(fā)明的非侵入性透皮葡萄糖貼劑中不用涂抹的不同凝膠的效果。發(fā)明詳述為了描述和更充分地理解本發(fā)明及其所具有的許多優(yōu)點，下面給出關于該新方法、配方和構型的詳細描述和實施例?，F(xiàn)在首先詳細參看附圖，特別是圖1A、1B、1C和2，圖中示出了本發(fā)明的典型的多層復合結構的非侵入性透皮貼劑(整個貼劑稱為1)，其形狀是帶圓角的矩形蚌殼形。非侵入性透皮貼劑1包括兩個分開的外殼30、32以及在裝置1正面上的外側拉片層4。因此，本發(fā)明同樣包括具有相似形狀的貼劑，如有方形角的矩形貼劑。外側拉片層4和分開的外殼30和32的作用是使?jié)窕瘜W組分10與干化學組分20在不用時相互分開，干燥并不受污染。外側拉片層4還作為最上面最外側的保護層，其上附有壓敏粘合劑層5。外側拉片層4可以用阻隔空氣、水分和光的材料制成，該材料例如是3MPharm提供的、商品名為ScotchPak、產品號為1006KG90008的、厚度約為0.010英寸的粉紅色箔片。粘合劑層5可以是壓敏粘合劑，例如是襯里上雙面涂覆的中號帶，其產品號為3M1522796A，購自SunshineTape，其厚度約為0.005英寸。兩個分離的外殼30和32與外側拉片層4粘合，它們通過鉸鏈35相連。如圖1B和圖2所示，外殼30包括一個用于接受和保留濕化學組分10的通孔31，而外殼32包括一個用于顯示干化學組分20的通孔33。如上所述，孔33的尺寸和讀頭的形狀應能使它們在使用時準確對接，以使反射計讀取顏色強度來檢測分析物的本領最大。外殼30除了在通孔31中接受濕化學物質10外，它還有將濕化學組分10保持在孔31中的作用，這樣，濕化學組分10就能在使用時和干化學組分20接觸。在這方面，應理解本發(fā)明的凝膠應這樣配制，其凝膠稠度足以在貯藏和使用時使凝膠留在孔31中，并允許分析物通過凝膠到達干膜受檢測。因此，如果本發(fā)明的凝膠太粘稠，則其將會干擾檢測。相反，如果凝膠不夠粘稠，則它們在測試時很容易漏出貼劑，從而妨礙分析物的檢測。外殼32中的通孔33的功能是顯示針對給定分析物所采用的不同比色化學物質的化學反應。另外，外殼32的通孔33的功能是容納電子翻譯部件，如上所述的用于電子顯示基于不同比色化學物質的測試反應的反射分光光度計。盡管通孔31和33的尺寸可以具有任何合適的尺寸，但是本發(fā)明中的典型直徑尺寸約為3/16至4/16英寸。較佳的，外殼30和32宜用不透水的交聯(lián)的閉孔海綿膠(closedcellsponge)制成。更具體地說，交聯(lián)的閉孔海綿膠是3MPharm提供的、產品號為GL-187acrylicpsa、密度為12磅的A型聚乙烯泡沫塑料?；蛘?，外殼30、32可用其它任何合適的材料如尼龍、橡膠等制得。連續(xù)的白色聚酯薄膜層40通過粘合劑41與各外殼30、32粘合。適用的白色聚酯薄膜層是FlexonCo.,Inc.提供的DermaflexPM500。DermaflexPM500是白色聚酯薄膜層，其上涂覆了TC200(以使其更適合印刷)和粘合劑#525。干化學膜20被夾在白色聚酯薄膜層40和外殼32之間。毗鄰白色聚酯薄膜40表面并和干化學膜20接觸的是DermaflexPM500聚酯薄膜層材料的粘合劑#525。在粘合劑#525的兩側還涂覆了DermaflexPM500白色尼龍層。白色聚酯薄膜層40包括50K6襯里在內的厚度約為0.05英寸。白色聚酯薄膜層40上有通孔55和56。當外殼30和32沿鉸鏈35折疊在一起時，通孔55和56使得濕化學組分10與干化學膜20持續(xù)接觸，如圖3A所示。與白色聚酯薄膜層40背面41粘合的是底層手拉覆蓋層70。和外側拉片層4一樣，該底層手拉覆蓋層70也用同一粉紅色箔片制成，其功能也是阻隔空氣、水分和光。為了使用圖1A、1B和1C所示的非侵入性透皮貼劑1，對象宜首先清潔待施加該測試貼劑裝置的皮膚區(qū)域。皮膚例如可以通過去離子水清洗來清潔。一旦充分清潔了該皮膚區(qū)域并干燥后，就可將皮膚滲透增強劑直接施加到該清潔的皮膚上。然而，如上所述，如果皮膚滲透增強劑被摻入濕化學組分10中的話，則不必另行將皮膚滲透增強劑施加到皮膚上。在將非侵入性透皮貼劑1施加到清潔的皮膚區(qū)域上之前，除去外側拉片層4和底層手拉覆蓋層70。一旦除去外側拉片層4和底層手拉覆蓋層70后，就沿鉸鏈35折疊外殼30和32，這樣就使得外殼30、32各自的背面36、37直接相互接觸?，F(xiàn)在，濕化學組分10和干化學膜20接觸(如圖1C所示)，從而確保持續(xù)均勻地潤濕干化學組分或超級敏感或經調節(jié)的膜20。換句話說，外殼30的通孔31和外殼32的通孔33現(xiàn)在很好地對準在一起。然后將外殼30的正面38直接施加到清潔的皮膚區(qū)域上，使得濕化學組分10在測試期間與清潔的皮膚區(qū)域固定接觸，將分析物從皮膚內或皮膚下的生物液體(如組織液)中轉移至干化學膜20處形成化學反應指示分子和進行分析物的檢測。如圖1A、1B或1C所示，正表面38可具有一壓敏粘合劑，用來在測試時將貼劑粘合到皮膚上。非侵入性透皮貼劑1在處于圖1C所示的折疊的可操作條件下時的典型尺寸如下。寬度約為0.750英寸，長度約為0.75英寸，通孔31、33的直徑在約0.1875和0.25英寸之間，其高度或厚度約為0.125英寸。另外，圓角矩形蚌殼形非侵入性透皮貼劑1還可具有底側和頂側拉片層80、81，它們分別夾在外側拉片層4與外殼30的正表面38以及外殼32的正表面39之間，如圖2所示。當采用這些頂側和底側拉片層80、81時，使用時的次序如下。在清潔皮膚后，如上所述除去外側拉片層4和底側手拉覆蓋層70。但是，然后除去底側拉片層80，將外殼30的正表面38施加到清潔的皮膚區(qū)域上。在大約3至15分鐘后，除去頂側拉片層81，如以前所述的那樣，靠使用者肉眼或靠電子檢測部件來觀察形式上的指示分子(顏色變化)，以確認分析物的存在。底側和頂側拉片層80、81也可用上述膜40所用的相同白色聚酯薄膜材料制得。盡管圖1A、1B和1C所示的貼劑形狀為帶圓角的矩形，但圖1A、1B和1C的貼劑只是本發(fā)明的典型貼劑。盡管本發(fā)明的非侵入性透皮測試貼劑裝置所須施加的時間不固定，但通常認為大約3至15分鐘、更佳的大約4至6分鐘、最佳的約5分鐘就足以發(fā)生適量的分析物轉移并能進行可靠檢測和定量測定的反應。另外，盡管本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑可以施加到任何合適的皮膚區(qū)域上(如手臂、臂下、耳后、腿、腿內側、指尖、軀干等部位)從皮膚內或皮膚下的生物液體中抽提出感興趣的分析物，但是最好是將該非侵入性透皮貼劑放在沒有毛發(fā)的皮膚區(qū)域上，如放在前臂上，特別是左臂或右臂的手掌側部位上。圖2-8所示的構型構成了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑的其它典型的候選實施方案。例如，圖3示出了圓形的平的貼劑，它包含一外殼300，該外殼包括在外殼320中央的干化學膜310。該干化學膜310被用來相互作用并檢測感興趣分析物的化學試劑系統(tǒng)所飽和。在使用時，預先清潔目標皮膚區(qū)域，然后任選地用皮膚滲透增強劑進行處理。然后從攜帶干燥劑的箔包裝(未顯示)中取出平的貼劑300，將所選的濕化學凝膠組分(未顯示)施加到該膜310的背面，然后將其施加到經預處理的皮膚區(qū)域上，施加足夠長的時間以增強分析物從皮膚內或皮膚下的生物液體轉移到干化學膜310上進行分析物的檢測。圖4示出了本發(fā)明的非侵入性透皮貼劑的另一個實例。圖4中公開了一種蚌殼形貼劑400，它包括一個頂外殼410和一個底外殼420。頂外殼410含有干化學膜412，底外殼420含有濕化學組分或凝膠422。外殼410和420宜通過鉸鏈430相連，每個外殼分別包含一個凹陷的內表面411和421，這兩個表面相互互補。在使用時，預先清潔目標皮膚區(qū)域，并任選地用皮膚滲透增強劑進行處理。在預處理皮膚后，從蚌殼形貼劑400上除去覆蓋層(未顯示)，將其閉合，使干化學膜412和濕化學組分或凝膠422接觸，以確保持續(xù)均勻地潤濕干化學膜411。然后將濕化學組分或凝膠422的底部423施加到經預處理的皮膚區(qū)域上足夠長時間，以使受調查的分析物與被檢測分析物用的化學試劑系統(tǒng)飽和的干化學膜412之間發(fā)生相互作用?，F(xiàn)在參看圖5，它公開了本發(fā)明的一種擠壓式貼劑500，它包含兩個分開的外殼510和520。外殼510和520均呈圓形，并分別具有凹陷的內表面511和521，這兩個表面相互互補。外殼510包括干化學膜512，外殼520含有濕化學組分522。另外，濕化學組分或凝膠522含有一個小孔523，當其經受擠壓時它使化學物質起作用。在使用時，先清潔目標皮膚區(qū)域，并任選地用皮膚滲透增強劑進行處理。將擠壓式裝置500從其攜帶干燥劑的箔包裝(未顯示)中取出，將外殼510插入外殼520中，使得干化學組分512和濕化學組分或凝膠522相互接觸。擠壓兩個外殼510和520，以使化學物質起作用并持續(xù)均勻地潤濕干化學膜512。將濕化學組分或凝膠512的底部施加到經預處理的皮膚區(qū)域上足夠長時間，以使分析物從皮膚內或皮膚下的生物液體轉移至干化學膜512上進行分析物的檢測。圖6顯示了另一種候選的滑片式貼劑600。根據(jù)本發(fā)明，該滑片式貼劑610包含頂外殼610和底外殼620。拉片630被分別夾在頂外殼和底外殼610和620之間。外殼610包括干化學膜612，底外殼610含有濕化學組分或凝膠622。拉片630可以用任何合適的材料制得，它在不用時是干化學膜612和濕化學試劑或凝膠622之間的不可滲透的阻隔層。外殼610和620各自的內表面611和621最好呈凹陷的形狀并相互匹配，這樣當除去拉片630后，干化學組分612和濕化學組分622就能穩(wěn)定地接觸，從而持續(xù)均勻地潤濕干化學組分612。在使用時，預先清潔目標皮膚區(qū)域，如果需要的話，可預先用皮膚滲透增強劑處理。然后從攜帶干燥劑的箔包裝(未顯示)中取出滑片式貼劑600，除去拉片630，分別使干組分612和濕組分622中的化學物質起作用。然后將濕化學組分623的底部施加到經預處理的皮膚區(qū)域上，施加足夠長的時間以便檢測皮膚內或皮膚下的生物液體中的分析物。在圖7中描述了本發(fā)明的一種鉆孔式貼劑700。該鉆孔式貼劑700包括外殼710和720以及鉆孔圓片730。外殼710包括干化學膜712，外殼720含有濕化學組分或凝膠722。鉆孔圓片730包括用于劃刻箔片(箔片中填充和貯藏了濕化學組分722(未顯示))的鋒利的端點731，以便釋放濕化學組分722，持續(xù)均勻地潤濕干化學膜712。鉆孔圓片730和鋒利的端點731可以用任何合適的材料(如金屬或塑料)制得。在使用時，從攜帶干燥劑的箔包裝(未顯示)中取出鉆孔式貼劑700，預先清潔目標皮膚區(qū)域并任選地用皮膚滲透增強劑預處理。將外殼710和720壓在一起，讓鋒利的端點刺穿外殼710和720之間的箔片(未顯示)，釋放出濕化學組分使其相互接觸，從而使該刺穿式貼劑700起作用。然后將濕化學組分722的底表面施加到皮膚區(qū)域上足夠長的時間以進行分析物的檢測?，F(xiàn)在參看圖8，它公開了一種徑向流動的免疫測定貼劑800，該貼劑包含兩個分離的外殼810和820。外殼810和820的形狀均為圓形，它們各自具有凹陷的內表面811和821，這兩個表面相互互補。外殼810包括干化學膜812和環(huán)形吸收材料813，如Schleichr和Schull提供的診斷試紙#470，外殼820含有濕化學組分822。濕化學組分822預先用偶聯(lián)圓片單克隆抗體(如抗-BHCG)潤濕。另外，干化學組分或凝膠812上有小的抗體斑點(如AHCG)，用于檢測抗原。使用時，預先清潔目標皮膚區(qū)域，并最好用皮膚滲透增強劑處理。從攜帶干燥劑的箔包裝(未顯示)中取出裝置800，將外殼810插入外殼520中，使?jié)窕瘜W組分812和濕化學組分或凝膠822相互接觸。將兩個外殼810和820擠壓在一起，以使化學組分812起作用。將濕化學組分或凝膠812的底部施加到經預處理的皮膚區(qū)域上，施加足夠長的時間以使分析物從皮膚內或皮膚下的生物液體轉移到分析物檢測用的干化學膜812上。本領域技術人員應當理解，圖3-8中所示的上述備選貼劑代表了本發(fā)明的各種貼劑構型的幾個例子。還應理解，本發(fā)明所考慮的貼劑變化并非僅僅由這些典型的貼劑構型組成；本發(fā)明還包括能實現(xiàn)本發(fā)明目的的所有貼劑構型。另外，應理解，圖3-8所示的典型貼劑構型可以從，例如，本文討論的材料和化學試劑系統(tǒng)或在本領域技術人員所知范圍內的其它任何合適的材料制得。如上所述，本發(fā)明的非侵入性透皮系統(tǒng)包括一個濕化學組分，該組分包含一種轉移介質，該轉移介質能使皮膚內或皮膚下的生物液體中的感興趣的分析物通過液體橋引轉移到干化學組分上，和化學試劑進行生物反應，從而釋放或形成一種報道或指示分子(顏色變化)，通過它來表示生物液體中存在分析物。根據(jù)本發(fā)明，濕化學組分為凝膠層的形式，其在貼劑中的含量約為20-35微升(mcl)，較佳的含量約為25微升。在一個較佳的實施方案中，凝膠層是疏水性凝膠。一種較佳的疏水性凝膠是用濃度約為0.5％至2％的聚羧乙烯CarbopolTM形成的凝膠。本發(fā)明的一種較佳的疏水性凝膠是約1％聚羧乙烯CarbopolTM凝膠。應理解，盡管聚羧乙烯凝膠介質是較佳的，但是也可采用其它合適的凝膠，例如從1％羧甲基纖維素、瓊脂糖、10％甘油和含1％聚羧乙烯的去離子水、含10％聚乙二醇和1％聚羧乙烯的去離子水、以及含10％十二烷基硫酸鈉和1％聚羧乙烯的去離子水等制得的凝膠，只要它們具有合適的粘稠度且不干擾分析物的轉移或檢測即可。本發(fā)明的另一個特征是，該濕化學組分可包括一種皮膚滲透增強劑。可摻入濕化學組分的皮膚滲透增強劑的例子是丙二醇、蒸餾水、離子化水、DMSO、異丙醇、乙酸乙酯、乙醇、聚乙二醇、聚羧乙烯、1∶1的水∶乙腈，1∶1∶1的乙醇∶丙二醇∶去離子水、1∶1的乙醇∶丙二醇、70∶25∶5的乙醇∶去離子水∶油酸、70∶25∶5的乙醇∶去離子水∶棕櫚酸異丙酯、1∶1-乙醇∶水、含75％乳酸的異丙醇、90％乳酸和10％吐溫80含50％異丙醇和20％水楊酸的去離子水、1∶1∶1的乙酸乙酯∶異丙醇∶去離子水等。在制備本發(fā)明的濕化學組分或凝膠時，例如在制備疏水性凝膠時，通常較佳的是緩慢撒入疏水性物質(如聚羧乙烯)并緩慢混合以免產生氣泡，然后用真空脫氣。在合適的情況下可采用高壓熱釜來滅菌。一種特別佳的其中摻入了皮膚滲透增強劑的疏水性凝膠包含約1％聚羧乙烯(如Carbopol)和約10％丙二醇。這種較佳的疏水性凝膠可以通過將1克CarbopolTM1342(BFGoodrich)緩慢撒入和混合入總共約100毫升的含有約10％丙二醇的去離子水(18兆歐)中。在混合時應避免產生氣泡。混合后，用真空使凝膠脫氣。本領域技術人員應理解，盡管轉移介質宜含有皮膚滲透增強劑，但是并非一定要將皮膚滲透增強劑摻入轉移介質中。另外，本發(fā)明還設想了轉移介質(如不含皮膚滲透增強劑的疏水性凝膠)的使用。這種轉移凝膠的一個例子是如上所述的1％聚羧乙烯凝膠或1％羧甲基纖維素凝膠。然而，應理解，當將皮膚滲透增強劑加入轉移介質中后，在施加非侵入性透皮貼劑前另外將皮膚滲透增強劑施加到皮膚的步驟是任選的。然而，當選擇轉移介質中不含皮膚滲透增強劑，如根據(jù)本發(fā)明的濕化學組分10時，皮膚宜以透皮滲透增強劑預先處理。本發(fā)明打算采用的一種較佳的皮膚滲透增強劑是丙二醇或異丙醇、去離子水(18兆歐)和乙酸乙酯的1∶1∶1混合物，它可通過簡單地將三個組分混合在一起來制得?？捎糜诒景l(fā)明的其它皮膚滲透增強劑包括DMSO、乙醇、蒸餾水、去離子水(18兆歐)、丙二醇、異丙醇、乳酸、乙酸乙酯、羧甲基纖維素、吐溫80、水楊酸(20％，在50/50的去離子水/異丙醇中)、苧烯、含10％乳酸的異丙醇、90∶5∶5的異丙醇∶吐溫80∶苧烯、含10％乳酸的異丙醇，以及90％乳酸和10％吐溫80等。當然，應知道在選擇皮膚滲透增強劑后，應將其預先施加到將受測試的皮膚區(qū)域上，在施加非侵入性透皮系統(tǒng)前施加足夠的量和足夠長的時間，從而使皮膚滲透增強劑能有效地幫助生物液體(如組織液)中感興趣的分析物轉移，或被本發(fā)明的干化學組分20檢測。盡管該用量和時間將根據(jù)所選的皮膚滲透劑而不同，但是皮膚滲透增強劑的施加量應允許其在較短時間內迅速干燥，以避免過量積聚在目標皮膚位置上。還應理解，在選擇皮膚滲透增強劑用于本發(fā)明時，應當考慮受調查的分析物，不應選擇對感興趣的分析物或其檢測有一定干擾的皮膚滲透劑。例如，當受調查的分析物是葡萄糖時，纖維素型皮膚滲透增強劑可能不相容。本發(fā)明的干化學組分20由新的超級敏感或經調節(jié)的膜(干化學膜)組成，其靈敏度比目前用來檢測全血中的分析物的那些干化學膜的靈敏度高大約至少100倍，并可能高達400-500倍。實際上，非常驚奇地發(fā)現(xiàn)，該超級敏感或經調節(jié)的膜能準確、迅速地檢測和定量測定受調查分析物，即使是分析物的濃度非常低(例如約5mg/dl或5mcg/ml)，在體積很小(如25微升)的樣品中。而且，本發(fā)明的傳感器能檢測體積小到通常要用HPLC方法才能檢測的樣品中的分析物。一般來說，為了要用HPLC方法檢測受調查的分析物，認為樣品體積需要至少約200微升。盡管任何適用的材料均可被用作本發(fā)明的超級敏感或經調節(jié)的膜基材，如聚酯薄膜材料如PaulGelman提供的BioDyneA或BioDyneB，但是特別佳的材料是GelmanSciences的產品名為Supor450TM的聚醚砜。這種特殊的聚醚砜材料的孔徑約為0.45微米。雖然這種特定的聚醚砜材料是較佳的，但認為也可采用其它聚醚砜材料，如孔徑約為0.8微米的尼龍。本發(fā)明中典型的超級敏感或經調節(jié)的膜包含用于非侵入性透皮葡萄糖貼劑的葡萄糖反應性配方。該葡萄糖反應性配方包含下列基礎制劑和酶組分用于葡萄糖貼劑的葡萄糖反應性配方基礎制劑100毫升6.0克聚乙烯吡咯烷酮K-30[分子量40,000](SigmaChemical)1.2克檸檬酸三鈉鹽(Aldirch)0.10克檸檬酸一水合物0.028克NaBH4[硼氫化鈉]0.10克牛血清白蛋白[BSA]0.545克O-聯(lián)甲苯胺(SigmaChemical)調節(jié)至pH5.9-6.0加入2.0毫升10％GantrezS-95,2丁烯二酸[10/0克/100毫升](ISPTechnologies)用氫氧化鈉調節(jié)pH至5.9-6.04.0克/升75％磺基琥珀酸二辛酯DOSS(SigmaChemical)121.0毫克葡萄糖氧化酶(GOD)150u/毫升[150u100毫升/124u/毫克](FynnSugar)38.53毫克辣根過氧化物酶(POD)100u/毫升[100u100毫升/259.55u/毫克](Worthington)可如下制得葡萄糖反應性配方。首先，使上述組分相互充分混合，制得基礎制劑。第二，將O-聯(lián)甲苯胺混合在去離子水中直至溶解。第三，如下制得酶溶液。在清潔的大小合適的容器中測定所計算的酶溶液。將制得的O-聯(lián)甲苯胺緩慢加入基礎溶液中同時混合，直至溶液澄清。在混合的同時，加入20％Gantrex并混合約15-20分鐘。然后加入DOSS同時混合并繼續(xù)再混合15-10分鐘。用氫氧化鈉將pH調至6.8-6.9。此時，溶液應當是澄清的。隨后，向澄清的溶液中加入GOD同時混合。一旦加入GOD后，停止混合并加入POD。POD一旦溶解，再混合15-20分鐘。現(xiàn)在已經制得葡萄糖反應性溶液待用。在制備時，混合的進行應防止起泡，以避免BSA變性。本領域技術人員應理解，由于葡萄糖反應性配方含有過量酶和發(fā)色團O-聯(lián)甲苯胺，因此需要基礎制劑在制備過程中溶解過量發(fā)色團O-聯(lián)甲苯胺和酶。超級敏感或經調節(jié)的葡萄糖反應性膜可如下制得。在將葡萄糖反應性溶液倒入膜材料中時，將聚醚砜或其它材料的片材以大約45°的角度浸在上述葡萄糖反應性溶液中，以便將空氣驅趕出膜材料。將膜材料緩緩抽拉通過溶液，以使該膜材料飽和。然后使此濕的飽和的膜材料以大約2英尺/分鐘的速度通過低于約41℃的常規(guī)的10英尺長的干燥器(即通過約5分鐘)，使其干燥。一旦干燥后，應除去超級敏感或經調節(jié)的膜的頂端和底端，因為頂端和底端的飽和度是不均勻的?，F(xiàn)在，該超級敏感或經調節(jié)的膜就可用作本發(fā)明的干化學膜20。另一種葡萄糖反應性膜可用如下方法制得根據(jù)本發(fā)明的方法，從如上所述相似濃度的下列材料和試劑制得干化學試條(a)膜1)GelmanSciences,AnnArbor,MI,聚醚砜(Supor)孔隙度為0.22-0.8微米(b)指示劑約1％(w/w)的去離子水(18兆歐)溶液O-聯(lián)甲苯胺氫氯化物(c)葡萄糖特異性試劑混合物1)葡萄糖氧化物125國際單位活性/毫升2)過氧化物酶50國際單位活性/毫升3)白蛋白0.2％(w/v)(酶穩(wěn)定劑)(d)調節(jié)和流動控制劑-聚乙烯吡咯烷酮3％(w/v)磺基琥珀酸二辛酯0.2％和2丁烯二酸聚合物(0.35％)，均用0.1M檸檬酸鹽(pH6.4)作為緩沖液上述各試劑均從試劑級化學物質和去離子水新鮮制得。首先將各組分混合在一起制得基礎制劑。然后加入指示劑，再加入葡萄糖試劑混合物。一旦配制成溶液后，將膜稍稍浸泡在其中(約30秒)直至膜被均勻潤濕。然后37℃空氣干燥約15分鐘。用干燥劑貯藏干燥的膜以防水分和光。將該干化學膜切成試條，將其包封(即膠粘)在涂覆粘合劑的聚酯薄膜的折疊層中，然后將聚酯薄膜粘合在裝置中。認為當選擇這一備選葡萄糖配方和方法時，約5升溶液將有效地涂覆約200平方英尺的膜，如BioDyneA膜。已經驚奇地發(fā)現(xiàn)，上述葡萄糖反應性膜獨特的能力是能檢測少達約5mg/dl或5mcg/ml的已從組織液擴散進入濕化學組分的葡萄糖?，F(xiàn)在，本領域技術人員就能很容易地理解，本發(fā)明的新的非侵入性透皮貼劑能準確、可靠、定量地檢測對象體內的葡萄糖。而且，本發(fā)明的新的非侵入性透皮貼劑對于未經過醫(yī)學培訓的人員來說簡單易用，并且不需要以前所用的侵入性的令人疼痛的技術。因此，本領域技術人員很容易理解，本發(fā)明的新的非侵入性透皮貼劑與收集和檢測體液分析物的現(xiàn)有系統(tǒng)和技術相比具有顯著的進步。盡管本文參照某些葡萄糖膜描述了本發(fā)明的干化學膜20，但應理解本發(fā)明可以采用任何其它合適的膜，例如美國專利No.4,774,192中描述的那些膜，該專利被全部納入本文作參考。本領域技術人員還應理解，盡管上述超級敏感或經調節(jié)的膜用發(fā)色團O-聯(lián)甲苯胺制得，但也可采用其它合適的發(fā)色團如四甲基聯(lián)苯胺(TMB)。還應理解，本發(fā)明的非侵入性系統(tǒng)還可采用其它指示劑系統(tǒng)(如熒光團或極譜或酶電極)來檢測分析物，只要不損害本發(fā)明的目的即可。另外，本領域技術人員應理解，從關于組織液葡萄糖的分析的上述討論很容易類推到制備出超級敏感或經調節(jié)的膜以及進行臨床試驗，來檢測生物液體樣品(如組織液)中通常發(fā)現(xiàn)的其它各種分析物。因此，本發(fā)明的超級敏感或經調節(jié)的膜系統(tǒng)適用于臨床分析例如膽固醇、甘油三酯、膽紅素、肌酸酐、脲、α-淀粉酶、L-乳酸、丙氨酸轉氨酶(ALT/GPT)、天冬氨酸轉氨酶(AST/GOT)、白蛋白、尿酸、果糖胺、鉀、鈉、氯、丙酮酸脫氫酶、苯丙氨酸羥化酶、嘌呤核苷酸酶和苯丙氨酸羥化酶或其底物，如苯丙氨酸、苯丙酮酸或苯乳酸等。試驗形式和上文關于葡萄糖所述的形式基本相同，或任選地包括經調節(jié)的膜/試劑系統(tǒng)和一種或多種附加層(如分散層、輻射封閉層、半滲透擴散層等)的組合。摻入了用于上述各種分析物的干化學試劑系統(tǒng)的經調節(jié)的膜基本上按照葡萄糖特異性干化學試劑系統(tǒng)的制備方法制得(例如用流動控制劑調節(jié)膜，然后吸收指示劑/試劑混合物)。因此，膜的調節(jié)可在膜接觸干化學試劑系統(tǒng)的一種或多種組成之前或同時進行。一般來說，在丙氨酸轉氨酶(ALT/GPT)試驗中，酶與丙氨酸和α-酮戊二酸反應形成丙酮酸和谷氨酸。形成的丙酮酸和2,4-二硝基苯肼反應，在490-520nm下有顯色。高水平的丙氨酸轉氨酶與肝炎以及其它肝疾病有關。在天冬氨酸轉氨酶(AST/GOT)試驗中，酶與天冬氨酸1和2-酮戊二酸反應生成草酰乙酸和谷氨酸。形成的草酰乙酸和2,4-二硝基苯肼反應，在490-520nm下顯色。高水平的草酰乙酸和心肌梗塞、肝炎以及其它肝疾病和肌營養(yǎng)不良、皮膚肌炎有關。在白蛋白試驗中，溴甲酚紫與人血清白蛋白定量結合，形成在600nm處有最大吸收值的穩(wěn)定的復合物。低水平的人血清白蛋白與肝疾病、腎變病綜合征、營養(yǎng)不良和(失)蛋白性腸病有關。高水平的人血清白蛋白則與脫水癥狀一致。前白蛋白可能具有診斷糖尿病和營養(yǎng)不良的價值。正常值為3-5g/dl(30-50克/升)。兒童的臨界值低達10-25克/升，或高達60-80克/升。在膽紅素試驗中，重氮化磺胺酸和結合膽紅素定量反應，形成在560nm下有最大吸收值的偶氮膽紅素。高水平的膽紅素與膽梗阻和肝細胞疾病有關。在二甲基亞砜(DMSO)存在下結合(直接)和非結合(游離)的膽紅素發(fā)生反應，并作為成人和新生兒溶血性疾病的征兆。成年人的高臨界值為5-30mg/dl(86-513微摩爾/升)，兒童為86-342微摩爾/升；成年人結合膽紅素的正常水平為0.3mg/dl的血清，而新生兒為1-12mg/d1(96-308微摩爾/升)。本發(fā)明的貼劑在幾分鐘后會讀出這些數(shù)值的1/50。在氯化物試驗中，異硫氰酸汞和氯離子反應產生氯化汞，產生的硫氰酸鹽和鐵反應產生微紅棕色產物。低水平的氯離子與腸胃病或失鹽性腎炎、阿狄森氏病有關。高水平的氯離子與心力衰竭和Cushing綜合征有關。臨界值為60-90毫摩爾/升(預計在本發(fā)明的貼劑中為該值的1/50)。正常值為95-103mEq./L)。在總膽固醇試驗中，膽固醇酯和膽固醇酯酶反應?？偟挠坞x膽固醇進一步與膽固醇氧化物反應，其所產生的過氧化物可用偶聯(lián)于有色染料O-聯(lián)甲苯胺的過氧化物酶來檢測。膽固醇水平的升高與動脈粥樣硬化、腎病、糖尿病、粘膜水腫和梗阻性黃疸有關。在甲狀腺機能亢進、貧血、吸收不良和消瘦綜合征中觀察到膽固醇水平降低。正常值為150-250mg/dl(隨飲食和年齡而變)。該值高于200mg/dl建議向醫(yī)生咨詢。在果糖胺試驗中，果糖胺在堿性pH下還原硝基四唑藍。果糖胺可用來治療糖尿病。其水平是葡萄糖控制的指示劑。在乳酸試驗中，豬乳酸脫氫酶(BoehringerMannehim)在煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)的存在下和乳酸反應，產生NADH(還原型NAD)和丙酮酸。然后，用黃遞酶(Unitika)和四唑鹽反應產生有顏色的甲來檢測NADH。產生的顏色與乳酸濃度呈正比。乳酸在關鍵的醫(yī)護場合中作為支持療法成功的指標用于預測死亡率。高水平與臨床結果的嚴重程度有關。血液乳酸已經作為急性心肌梗塞患者存活的預后指標，并且還作為嚴重的新生兒窒息的指標。還在糖尿病和肝衰竭患者中發(fā)現(xiàn)了乳酸中毒。它可用于運動醫(yī)學以評價耐久性和適合度。在靜脈血中，正常值為5-20mg/dl，在動脈血中較低，為3-7mg/dl。高的臨界值為20.7-45mg/dl(2.3-5.0毫摩爾/升)。在鉀試驗中，離子特異性電極具有足夠的穩(wěn)定性和靈敏度，可用來在貼劑接觸皮膚幾分鐘后檢測貼劑中所預計的水平(臨界值為血液中所見值的1/50；即，0.05-0.07毫摩爾/升)。鉀在關鍵的醫(yī)護場合中作為支持療法成功與否的指標預測死亡率。高水平的鉀與臨床結果的嚴重程度有關。血鉀已經成為急性心肌梗塞患者存活的預后指標。其在血漿中的正常值為3.8-5.0mEq./L(毫摩爾/升相同)；低的臨界值為2.5-3.6毫摩爾/升，高的為5-8毫摩爾/升。在鈉試驗中，離子特異性電極具有足夠的穩(wěn)定性和靈敏度，可在貼劑接觸皮膚幾分鐘后檢測貼劑中所預計的水平(臨界值為血液中所見的1/50)。其在血漿中的正常值為136-142mEq./L(毫摩爾/升相同)；低的臨界值為110-137毫摩爾/升，或高的臨界值為145-170毫摩爾/升。在甘油三酯試驗中，甘油三酯和脂蛋白脂酶反應，產生甘油，甘油在甘油磷酸氧化物存在下經磷酸化后產生過氧化物。本發(fā)明的非侵入性透皮系統(tǒng)可用有色染料和過氧化物酶來檢測該過氧化物。高水平的甘油三酯與腎病綜合征、冠狀動脈疾病、糖尿病和肝疾病有關。血清中的正常值為10-190mg/dl。在尿酸試驗中，尿酸和尿酸酶反應，形成尿囊素和過氧化物，它可用合適的手段檢測到。高水平的尿酸與痛風、白血病、妊娠毒血癥和嚴重(sever)腎損傷有關。正常值為男性為2.1-7.8Mg./gl；女性為2.0-6.4mg/dl。高的臨界值為10-15mg/dl(595-892微摩爾/升)。現(xiàn)在描述可根據(jù)本發(fā)明制得的這些超級敏感或經調節(jié)的膜的例子。針對脲的超級敏感或經調節(jié)的膜可以通過將合適濃度的脲酶、緩沖液和對pH變化敏感的指示劑吸收到經調節(jié)的膜中來制得。當全血樣品與膜接受樣品的表面接觸后，血清被膜吸收。血清中的脲被脲酶消化，從而在溶液中釋放出氨。然后，氨可以和合適的指示劑(即質子化的部花青(merocyanide)染料)反應。用緩沖液將膜的pH調至8.0，以維持相當?shù)偷陌逼胶鉂舛?。?20nm下檢測指示劑。關于該特異性試劑系統(tǒng)的其它細節(jié)在公開的文獻如Spayd,R.W.等人的Clin.Chem.,24(8):1343中有所描述。針對α-淀粉酶的超級敏感或經調節(jié)的膜可通過將合適濃度的衍生化底物(即淀粉)和緩沖液吸收到經調節(jié)的膜中來制得。當將全血樣品施加到測試條的樣品接受表面上后，血清被膜吸收，這樣就使得衍生化的底物開始被樣品中的α-淀粉酶消化。該底物消化作用釋放出一種能用認可的技術和易獲得的裝置來檢測的發(fā)色團或熒光團。關于該特異性試劑系統(tǒng)的附加細節(jié)在本文前述的Spayd出版物中也有描述。針對膽紅素的超級敏感或經調節(jié)的膜可通過將合適濃度的某些陽離子聚合物(即聚合物季鹽)和磷酸鹽緩沖液(pH約為7.4)吸收到經調節(jié)的膜中來制得。當將組織液樣品施加到測試條的樣品接受表面上時，液體被吸收入膜中，從而引發(fā)膽紅素和陽離子聚合物的相互作用。這種相互作用導致膽紅素的最大吸收從440nm偏移到460nm，在新的峰處伴隨有吸收顯著增加。關于該特異性試劑系統(tǒng)的附加細節(jié)在前述的Spayd出版物中也有描述。針對甘油三酯(三?；视?的超級敏感或經調節(jié)的膜可通過將表面活性劑、脂酶、三磷酸腺苷(ATP)、甘油激酶和L-α-甘油磷酸氧化酶以及三芳基咪唑無色染料吸收到經調節(jié)的膜中來制得。簡言之，表面活性劑有助于脂蛋白復合物的解離，這樣脂酶能和甘油三酯反應，形成甘油和脂肪酸。然后在甘油激酶存在下用三磷酸腺苷使甘油磷酸化。然后用L-α-甘油磷酸氧化酶將這樣產生的L-α-甘油磷酸氧化成二羥丙酮磷酸和過氧化氫。過氧化氫使無色染料氧化，產生在640nm下有吸收峰的有色指示劑。關于該特異性試劑系統(tǒng)的附加細節(jié)出現(xiàn)在前文所參考的Spayd出版物中。用來分析甘油三酯的另一種較佳的化學試劑系統(tǒng)可以這樣制得將脂酶、甘油脫氫酶、p-碘代硝基四唑紫(INT)和黃遞酶吸收到經調節(jié)的膜中。血清甘油三酯開始和化學試劑系統(tǒng)相互作用，并水解成游離的甘油和脂肪酸?，F(xiàn)在，游離的甘油在NAD的存在下被甘油脫氫酶轉變成二羥基丙酮。在此轉變的同時，INT(無色)在NADH的存在下被黃遞酶還原成紅色染料(最高γ=500nm)。測試條在500nm的吸收值變化與血清甘油三酯的濃度成正比。用來測定組織液中總膽固醇的超級敏感或經調節(jié)的膜可以這樣制得將膽固醇酯水解酶、膽固醇氧化酶、無色染料和過氧化物酶吸收到經調節(jié)的膜中。在將全血樣品施加到測試條的樣品接受表面上之后，血清被吸收到膜中，從而引發(fā)膽固醇酯向膽固醇的轉變，經膽固醇氧化酶氧化膽固醇后，釋放出過氧化物。然后，過氧化物和無色染料在過氧化物酶的存在下相互反應，形成強烈顯色的指示劑，該指示劑可用肉眼或通過使用儀器來監(jiān)測。關于該特異性試劑系統(tǒng)的附加細節(jié)在公開的文獻如Dappen,G.N.等人，Clin.Chem.,28卷，No.5(1982),1159中有所描述。另外，用于檢測組織液中總膽固醇的超級敏感的膜可以按照本發(fā)明所述的從下列材料和試劑制得(a)膜1)ComingCostar,Cambridge,MA,Bioblot尼龍，孔隙度為0.22-0.8微米(b)指示劑，約1％(w/w)四甲基聯(lián)苯胺去離子水溶液(c)膽固醇特異性試劑混合物1)膽固醇氧化酶150國際單位活性/毫升2)膽固醇酯酶150國際單位活性/毫升3)過氧化物酶50國際單位活性/毫升4)酶的穩(wěn)定劑-白蛋白0.2％(w/v)(d)調節(jié)和流動控制劑-聚乙烯吡咯烷酮3％(w/v)和磺基琥珀酸二辛酯0.2％和2丁烯二酸聚合物(0.35％)，均用0.1M檸檬酸鹽緩沖液(pH6.4)配上述各試劑均從試劑級化學物質和去離子水新鮮配制成。將它們混合在一起形成均一的溶液，將膜稍稍浸在溶液中(約30秒)，直至膜被均勻潤濕。然后在約37℃空氣干燥約15分鐘。加干燥劑保存以防水分和光。將此干的化學膜切成條，并包封(即膠粘)在涂覆粘合劑的聚酯薄膜折疊中，然后將該聚酯薄膜粘合在裝置中。在另一個備選方案中，可以從下列酶溶液制劑配制出具有檢測膽固醇用的膽固醇反應性配方的超級敏感或經調節(jié)的膜。然后可以用上文葡萄糖貼劑用的葡萄糖反應性配方所用的基礎制劑來配制該酶溶液制劑。膽固醇酶溶液制劑為了制得30毫升制劑O-聯(lián)甲苯胺5.45克/升163.5毫克辣根過氧化物酶14.3U/毫克[259.55]1.65毫克膽固醇氧化酶20.0U/毫升[25.1U/毫克]23.9毫克膽固醇酯酶60.5U/毫克160.0U/毫克11.34毫克一旦制得這種膽固醇反應性配方，就可將其置于合適的膜材料(如GelmanSciences提供的聚醚砜Supor450膜或PaulGelman提供的BioDyneA或BioDyneB膜)上進行空氣干燥，并可與本發(fā)明的濕化學組分10(如包含約1％聚羧乙烯和約10％丙二醇的疏水性凝膠)一起使用。用來檢測乳酸的超級敏感或經調節(jié)的膜可以從例如下列配方制得，將該配方與上文葡萄糖貼劑用的葡萄糖反應性配方所用的基礎制劑共混，然后讓其使合適的膜材料(如GelmanSciences提供的聚醚砜Supor450膜或PaulGelman提供的BioDyneA或BioDyneB膜)飽和浸透。乳酸貼劑用的乳酸反應性配方以100毫升計PVPK-306.0％K-PO40.15MBSA0.10％LDH(家兔肌肉)15000U(BoehringerMannehim)NAD2.0mM(Unitika)黃遞酶Ⅱ10000U(Dojindo)WST4(四唑)1.0mM針對肌酸酐的超級敏感或經調節(jié)的膜可以通過將合適濃度的肌酸酐亞氨基水解酶和一種氨指示劑(即溴酚藍)吸收到經調節(jié)的膜中來制得。在將組織液樣品施加到膜的接受表面上后，組織液樣品被吸收到膜內，從而引發(fā)肌酸酐和酶(肌酸酐氨基水解酶)相互反應，導致釋放出氨。然后，氨與指示劑反應，通過肉眼或常規(guī)儀器來監(jiān)測產生的顏色。關于該特異性試劑的附加細節(jié)可參見公開的文獻如Toffaietti,J.等人，Clin.Chem.,29卷，No.4(1983),684頁。預計本發(fā)明的干化學試劑系統(tǒng)還可用于Rochester,N.Y.的EastmanKodak公司開發(fā)的多層測試片的類型(后稱“Kodak型”)。當滲透材料(即擴散層)放置成與經處理的膜的樣品接受表面毗鄰接觸時，這種接觸會影響(改變)組織液運輸通過膜的速度和量，隨之會影響(改變)由膜內的分析物特異性組分介導的反應速度和反應程度。在較高的血液分析物水平下，樣品運輸通過膜會導致分析物過多，因而縮小測定的可用范圍。本發(fā)明還涉及將膜改成如Liotta的美國專利No.4,446,232中所述類型的置換(displacement)免疫測定，該專利的內容全部納入本文作參考。在該構型中，膜的接受表面被酶標記的抗原或抗體(下文稱“酶標記的偶聯(lián)物”)涂覆。將涂層施加到接受表面上的方法應確保涂層材料不滲透進入膜介質。其余的免疫化學試劑系統(tǒng)，尤其是酶的發(fā)色團或熒光團底物被摻入經調節(jié)的膜中，從而使其在物理上與表面涂層分離。樣品與膜表面涂層的接觸導致酶標記的材料被置換。酶標記的偶聯(lián)物的置換根據(jù)的是動態(tài)平衡，該動態(tài)平衡是由樣品中存在的分析物以及和偶聯(lián)物競爭結合于表面涂層中的模擬分析物所引起的。被替換的酶標記的偶聯(lián)物以及部分樣品液體被吸收到膜介質中。該偶聯(lián)物的酶部分和酶的特異性底物相互作用，使顏色或熒光產生可辨別的變化，從而表示有感興趣的分析物存在。這種變化可用肉眼觀察(在顏色變化的情況下)或用為此目的設計的儀器觀察。在實施本發(fā)明時，用于測試的目標皮膚區(qū)域應首先被充分清潔。這可通過用水充分清洗然后使其干燥來實現(xiàn)。一旦清潔后，應向該皮膚區(qū)域施加足量的皮膚滲透增強劑足夠長時間(如果分開使用的話)。通常，沒有固定的施加量，但是該施加量應如本文所述的那樣有效。施加時間應足以使皮膚滲透增強劑滲入皮膚，并幫助抽提體液(如組織液)。這通常只需要幾秒。當然，如果選擇皮膚滲透增強劑的話，它不應以任何方式干擾受調查的分析物。隨后，應立即施加非侵入性透皮系統(tǒng)，如圖1A、1B、1C或2所示的貼劑，以使?jié)窕瘜W組分10與已經或未經透皮滲透增強劑預處理的清潔的皮膚區(qū)域直接持續(xù)接觸，而干化學組分20與濕化學組分10直接持續(xù)接觸。該施加的時間宜在約3至15分鐘，較佳的在約4至6分鐘之間，更佳的約為5分鐘。另外，在施加到皮膚上前不久，應使?jié)窕瘜W組分10和干化學組分20相互接觸，以便持續(xù)均勻地潤濕干化學組分20，從而可以進行可靠的分析物檢測。在不希望受任何特定理論和作用機理限制的同時，認為貼劑潛在的機理如下。首先，貼劑中的化學物質臨時溶解密封角質層最上層死亡細胞的皮膚脂質阻隔層。這導致角質層能被滲透，變成半滲透膜，含有葡萄糖的組織液能通過該膜抽出。組織液中的葡萄糖與本專利申請的運輸介質一起擴散通過皮膚，到達膜上含有葡萄糖特異性反應劑的化學反應部位。約3-4分鐘后，達到生化平衡，產生能用高度靈敏的反射計光學測定的終點顏色反應?，F(xiàn)在將參照下列實施例進一步描述本發(fā)明的各實施方案的例子。除非具體例子中另有描述，下列實施例中的目標皮膚區(qū)域和干化學膜分別用下述方法進行處理和制備。為了制備干葡萄糖化學膜，首先制得100毫升基礎制劑。該基礎制劑含有約60克聚乙烯吡咯烷酮K-30(分子量40000)約1.2克檸檬酸三鈉鹽約0.1克檸檬酸一水合物約0.028克NaBH4(硼氫化鈉)約0.1克牛血清白蛋白(BSA)溶解并充分混合基礎溶液的各組分。一旦制得基礎溶液，就加入以下量的調節(jié)、流動和穩(wěn)定劑和指示劑約0.546克O-聯(lián)甲苯胺調節(jié)pH至約5.9-6.0約2.0毫升加入10％GanttrezS-95(10.0克/100毫升)，用氫氧化鈉調節(jié)pH至約5.9-6.0約4.0克/升75％DOSS將調節(jié)流動劑、穩(wěn)定劑(BSA)和指示劑(O-聯(lián)甲苯胺)溶解并充分混合到基礎制劑中。在試劑和指示劑與基礎制劑充分混合后，加入用來和葡萄糖反應的特異性酶約121.0毫克葡萄糖氧化酶(60D)150u/毫升[150u*100毫升/124u/毫克]約38.53毫克辣根過氧化物酶(POD)100u/毫升[100u*100毫升/259.55u/毫克]。加入酶并充分攪拌。為了制備膜，將BiodyneA膜(孔徑約為0.45微米)稍稍浸泡在制得的酶混合液中約30秒，直至其被均勻潤濕。然后在大約37℃下用空氣干燥約15分鐘。用干燥劑貯藏干燥的膜以防水分和光。將干的葡萄糖化學膜切成大小約為0.75英寸的條，暴露的測試面積約為3/16英寸，切下的條可以包囊或膠粘在涂覆了粘合劑的聚酯薄膜(如貼劑構型內的DermaflexPM500，如圖3所述)的褶皺內。認為約5升的酶混合液能有效地處理200平方英尺的BiodyneA膜。在進行實驗前，如下處理使用者的目標皮膚區(qū)域和手，除非另有描述。首先，使用者用去離子水(18兆歐)充分清潔他/她的手和目標皮膚區(qū)域。目標皮膚區(qū)域和手可以用去離子水清洗或用潤濕了去離子水的未經漂白的紙巾擦洗。然后用未經漂白的紙巾拭干燥經清潔的皮膚區(qū)域和手。使用者應避免使用經漂白的紙巾和氯化的水。如果要用皮膚滲透增強劑預先處理目標皮膚區(qū)域，那么要用潤濕了約0.5毫升的所選滲透增強劑的KimWipe涂抹清潔的干的目標皮膚區(qū)域一次或多次。用來施加0.5毫升皮膚滲透增強劑的大小合適的KimWipe的尺寸為5×5厘米。盡管采用的是KimWipes，但也可采用其它任何非常干凈的不起毛的未經漂白的紙巾。KimWipes由KimberlyClarke提供。一旦用皮膚滲透增強劑處理預先清潔的目標皮膚區(qū)域，就要檢查經預處理的皮膚，以確保皮膚上沒有過量的皮膚滲透增強劑。如果加得太多，貼劑粘合劑可能不能粘合。因此，在施加貼劑前，應首先除去任何過剩的皮膚滲透增強劑，例如KimWipe。如果選用有機溶劑型皮膚滲透增強劑如異丙醇或乙酸乙酯，則較佳的是在將貼劑施加到經處理的皮膚區(qū)域上之前首先干燥或蒸發(fā)有機溶劑，以避免有機溶劑型皮膚滲透增強劑和膜上的化學試劑之間發(fā)生潛在的不利的相互作用。如果選用的皮膚滲透增強劑不是有機溶劑，則可以在用這些皮膚滲透增強劑處理皮膚區(qū)域之后立即施加貼劑。在施加貼劑前，從含1克干燥劑的箔包裝中取出貼劑。取出后，將所選轉移介質或凝膠裝載到貼劑底部孔中，以均勻持續(xù)地潤濕膜。一旦用凝膠潤濕膜后，測試應在隨后的5至10分鐘內進行。另外，應使?jié)櫇竦哪げ唤佑|亮光。在將貼劑放到目標皮膚區(qū)域上后，使其放置約5分鐘，此時用反射計讀取顏色的變化，以檢測葡萄糖的存在。另外，除非另有所述，所用的濕的化學物質凝膠為含約1％羧甲基纖維素的去離子水(18兆歐)。實施例1下面兩個圖代表本發(fā)明的葡萄糖貼劑獲得的數(shù)據(jù)。葡萄糖膜的制備與上文所述相似。圖11顯示了在非糖尿病對象上進行的為期3小時的葡萄糖耐量試驗的結果。圖11中的這些結果顯示葡萄糖貼劑和目前流行的刺穿手指方法之間高度相關。在該實施例中，擦拭劑是丙二醇。實施例2圖12顯示了在Ⅰ型胰島素依賴型糖尿病患者上進行的為期21天的一系列測試的結果。每天以隨機方式取一個樣品-每天的取樣時間不加控制或與患者使用胰島素無關。實施例3圖13顯示了測試葡萄糖貼劑化學反應對于葡萄糖濃度增加的線性的一系列實驗的數(shù)據(jù)。每天對一系列標準品作四次葡萄糖測定，測試4天后將結果關聯(lián)起來。這些結果表明檢測膜能測定微量的葡萄糖。圖14顯示了葡萄糖貼劑的實際標準曲線。圖15A中示出了數(shù)據(jù)。用標定標準品評價這一組葡萄糖貼劑，每個標準品用9個貼劑測試。變異系數(shù)平均值小于4％，反應5分鐘后標準曲線的r-值為0.99。實施例4下面是從志愿者的口服葡萄糖耐量試驗得到的數(shù)據(jù)。設計本試驗，以比較葡萄糖貼劑所得結果和其它公司的毛細管血液葡萄糖方法“現(xiàn)有技術狀況”。用本文描述的反射計得到貼劑反射度數(shù)據(jù)。這些人在測試前12小時未進食。在初次測定葡萄糖后，讓他們在5分鐘內喝100克葡萄糖的溶液。在1.5-3小時內繼續(xù)作對比性測試。注意毛細管血液葡萄糖值在30-50分鐘時升高至峰值，然后回到“正常值”，如非糖尿病患者所預計的那樣。貼劑反射度值與毛細管血液葡萄糖值平行，并且更容易獲得。所有血液結果用FDA“認可”的標準的刺穿手指毛細管血液葡萄糖方法獲得，每一測試用生產商的電子儀表顯示，試條根據(jù)建議的步驟進行。患者1是正常人(白種人，老年男性)，在從禁食到服用100克葡萄糖后的3小時內進行測試服用后的時間(分鐘)血液葡萄糖時間掃描(Life貼劑葡萄糖Scan)Ⅱmg/dlmg/dl078801594782512013032117110689295110929515076751807385患者2是正常人(白種人，老年男性)，在從禁食到服用100克葡萄糖后的3小時內進行測試服用后的時間(分鐘)血液葡萄糖時間掃描Ⅱ貼劑葡萄糖mg/dlmg/dl073921591995012812590999812095951807560患者3是正常人(白種人，年輕女性)，在早餐后至午餐(有適度運動，快餐)的3個小時內進行測試飯后時間(分鐘)血液葡萄糖時間掃描Ⅱ貼劑葡萄糖mg/dlmg/d10771202413013690111106120113113180143102患者4是正常人(非洲裔美國人，年輕男性)，在禁食下測試2小時飯后時間(分鐘)血液葡萄糖時間掃描Ⅱ貼劑葡萄糖mg/d1mg/dl05581301031086090851209888患者5是Ⅰ型糖尿病患者(白種人，老年男性)，用幾個不同的抽提配方進行22次測試飯后時間(分鐘)血液葡萄糖時間掃描Ⅱ貼劑葡萄糖mg/dlmg/dl12682472196157310911041081015314265620725171401068267203936724810267256112672281226725113267218142271901521619616213200172221801821418119183127201791302118012722178125患者6是正常人(非洲裔美國人，年輕男性)，在2小時內進行測試飯后時間(分鐘)血液葡萄糖時間掃描Ⅱ貼劑葡萄糖mg/dlmg/dl0132116301131106011512090144142120116118患者7是正常人(白種人，年輕女性)，在早餐后至午餐(有適度的運動，吃快餐)的2.5小時內進行測試，飯后時間(分鐘)血液葡萄糖時間掃描Ⅱ貼劑葡萄糖mg/dlmg/dl011112030237160601679890121125120173140150180165患者8是正常人(白種人，老年男性)，在禁食至服用100克葡萄糖后測試2小時飯后時間(分鐘)血液葡萄糖時間掃描Ⅱ貼劑葡萄糖mg/dlmg/dl0957015113104251201224083785090867592751107969患者9是正常人(亞洲人，年輕女性)，在早餐后至午餐(快餐)2小時內測試飯后時間(分鐘)血液葡萄糖時間掃描Ⅱ貼劑葡萄糖mg/dlmg/dl01411203091110609710090144126120233165患者10是正常人(白種人，年輕男性)，在早餐后然后給予葡萄糖負荷量測試2小時飯后時間(分鐘)血液葡萄糖時間掃描Ⅱ貼劑葡萄糖mg/dlmg/dl089105301251236097105120105120患者關鍵字N=正常人D=I型糖尿病患者；O=老年人=中年人(未測試)Y=年輕人C=白種人A=非洲裔美國人AS=亞洲人M=男性F=女性圖16、17和18示出了標準的刺穿手指方法與葡萄糖貼劑在經歷葡萄糖耐量試驗時的比較結果。其中包括一個Ⅰ型糖尿病患者(#5)。為了比較，還用了兩個不同的“無擦拭劑(NOWIPE)”的刺穿手指方法。對象#9(見圖11)在測試期間參與了一些大量的體力勞動，并且如圖所示，盡管她服用了負荷量葡萄糖，但她的葡萄糖水平卻是下降的。她也在后來開始葡萄糖耐量試驗，并在測試結束前食用午餐。對象5(見圖18上圖)是一位糖尿病對象，隨后在其不同皮膚部位進行22次試驗。他不象其它9位患者一樣接受負荷量葡萄糖，該糖尿病患者延遲胰島素給藥，然后在給予胰島素測試前后各測試兩次共計四次。比較圖18上圖的#8-22，反映出一天中的一系列測試，其中包括在給予胰島素前在不同皮膚部位同時貼6片貼劑，然后于該天進食后、在對糖尿病患者進行注射前在相同的部位同時施加5片貼劑，最后在胰島素有充足的時間降低糖尿病患者葡萄糖水平后在不同的部位同時施加4片貼劑。實施例5圖19描述了8位非糖尿病患者采用貼劑以及刺穿手指方法的血液葡萄糖水平的比較結果。試驗確認，采用名牌商品和普通試條進行的不同的刺穿手指試驗相比，刺穿手指測試與血漿葡萄糖的相關性在r2=0.53-0.93的范圍內。實施例6對糖尿病對象進行一系列相似的實驗。見圖20。圖20顯示貼劑和刺穿手指的血液葡萄糖水平以高度有意義的方式相關，可決系數(shù)r2=0.791，有意義水平p=0.001。這些結果是在一個對象上經過幾個月后獲得的。這些數(shù)據(jù)證明在100-300mg/dl的葡萄糖范圍內有良好的相關性。整個測試期間的糖尿病治療或胰島素劑量沒有改變。一部分糖尿病患者的數(shù)據(jù)把方差定義為對單個對象每條臂三片貼劑的數(shù)值求得。實施例7兩個人，MM和JM，志愿進行5種不同的凝膠以及6種不同的擦拭劑與本發(fā)明的超級敏感或經調節(jié)的葡萄糖膜結合的測試。如上文關于備選葡萄糖反應膜所述的那樣，制得葡萄糖膜原型。其中放入葡萄糖膜的葡萄糖貼劑與圖3所示的貼劑相似。凝膠5種凝膠如下1．約1％的聚羧乙烯在去離子水中；2．約10％甘油和約1％聚羧乙烯在去離子水中；3．約10％聚乙二醇和約1％聚羧乙烯在去離子水中；4．約10％丙二醇和約1％聚羧乙烯在去離子水中；5．約10％十二烷基硫酸鈉和約1％聚羧乙烯。凝膠通過如本文所述的那樣將各組分充分混合在一起即可制得。擦拭劑6種擦拭劑如下1．約10％甘油在去離子水中；2．約10％聚乙二醇在去離子水(18兆歐)中；3．約10％丙二醇在去離子水(18兆歐)中；4．約10％十二烷基硫酸鈉在去離子水(18兆歐)中；5．1∶1∶1乙醇∶異丙醇∶去離子水6．1∶1∶1乙酸乙酯∶異丙醇∶去離子水(18兆歐)。擦拭劑的制備如下混合并充分攪拌，貯藏在帶聚四氟乙烯襯里蓋子的琥珀色玻璃瓶中，以最大程度地減少污染和蒸發(fā)。在測試時用LSII法測定每個個體的血液葡萄糖。測得MM的血液葡萄糖為96mg/dl，JM的血液葡萄糖為100mg/dl。在顯示來自葡萄糖貼劑的反射度時，采用具有本文所述規(guī)格的反射計。在進行該步驟時，首先通過去離子水擦洗來徹底清潔將施加貼劑的每個個體的目標皮膚區(qū)域。清潔后，在一個測試中，將5種不同的凝膠葡萄糖貼劑直接施加到清潔的皮膚區(qū)域上，而不首先用擦拭劑擦拭。在所有其它測試中，則首先用6種擦拭劑中的一種預處理該清潔的皮膚區(qū)域。在預處理皮膚區(qū)域時，用ChemWipeTM施加足量的擦拭劑。如果施加得太多，則用干的ChemWipeTM除去過剩的量。然后，將5種不同的凝膠葡萄糖貼劑在擦拭后10秒內施加到經擦拭的皮膚區(qū)域上。在將凝膠施加到清潔的皮膚區(qū)域上后，使干的化學葡萄糖膜與凝膠持續(xù)接觸，使凝膠均勻地潤濕干化學葡萄糖膜。使貼劑和清潔的皮膚區(qū)域接觸約5分鐘，此時通過用反射計讀取反射率來讀取膜的顏色變化，以檢測MM和JM的組織液中的葡萄糖。圖21、22、23、24和25的柱狀圖以及下列表格中分別描述了MM和JM對每種凝膠和擦拭劑的反射值。本文對凝膠和擦拭劑命名的數(shù)字對應于圖21、22、23、24和25中的數(shù)字。MMJM<tablesid="table2"num="002"><table>擦拭劑/凝膠12345671249525192398246324682481247822557253225322488262825452486325262578255125252604257825324250725202635255625282478261352502263626332593243823862585</table></tables>實施例8測試下列皮膚滲透增強劑增強滲透的能力。首先用潤濕了下列滲透增強劑配方之一的墊片擦拭皮膚。然后將玻璃圓筒通過O形環(huán)密封固定在擦拭的皮膚區(qū)域上，將一定體積的蒸餾水加入玻璃圓筒內(如圖26)。皮膚和水接觸5分鐘后，除去水，用BioanalyticalSystems,Inc.酶檢測器系統(tǒng)通過高效液相層析分析其葡萄糖濃度。用檢測到的葡萄糖相對于用蒸餾水擦拭劑(對照)檢測到的量之比來評價每個配方增強滲透的能力。HPLC結果如下皮膚滲透增強劑與水的結果之比1)20％水楊酸在50∶50-異丙醇∶去離子水中7.02→10.92)吐溫803.5→6.53)苧烷1→5.74)異丙醇1.1→1.85)丙酮1.1→1.86)l∶1∶1-丙酮∶異丙醇∶水1→2.37)90∶5∶5-異丙醇∶吐溫80∶苧烯1.7→88)10％乳酸在異丙醇中4→119)90％乳酸和10％吐溫80中7→16與實施例7的色譜研究平行，評價某一滲透增強劑配方，方法是將其作為預先用的擦拭劑和實際的葡萄糖監(jiān)測貼劑一起組合試用。通過和預先用蒸餾水擦拭獲得的結果比較，評價某一滲透增強劑配方的性能。配方在重復測定中給出了可再現(xiàn)的結果，如圖27所示。實施例9下面，將各種透皮貼劑獲得的患者的結果和用商用刺穿手指血液的葡萄糖監(jiān)測器獲得的結果作比較。進行口服葡萄糖耐量試驗(即，讀取禁食志愿者的基線讀數(shù)，讓志愿者飲用50-75克葡萄糖，然后在3小時時間內定期再測試)。對葡萄糖貼劑和商用刺穿手指的血液葡萄糖系統(tǒng)作基線測定和隨后的測定。見圖28。在本實驗中，葡萄糖貼劑凝膠是含1％聚羧乙烯(Carbopol)和10％丙二醇的去離子水(18兆歐)。實施例10來自組織液的葡萄糖一旦擴散進入貼劑介質材料，就可用葡萄糖氧化酶和過氧化物酶在(較佳的)聚醚砜膜上通過酶法定量測定葡萄糖。然后用光學反射測量術測定過氧化物酶反應的有色產物o-聯(lián)甲苯胺。該測定可以通過每隔一定時間測定光密度的改變來動態(tài)地進行，或可在5分鐘的固定時間終點測定一次。本文采用后一種方法。酶級聯(lián)和顯色系統(tǒng)在本文中有充分描述。當用肉眼或反射計評價時，該化學系統(tǒng)提供了準確的可再現(xiàn)的結果，而且其穩(wěn)定性超過1年。從標準曲線能獲得可再現(xiàn)的斜率，這表明存儲的標定可用來將光度計毫伏讀數(shù)轉換成表示成mg/dl的葡萄糖濃度。該裝置的靈敏度似乎約為0.5mg/dl，如圖20所示。圖29中所示和測試的葡萄糖濃縮液如下制得。首先制得1000mg/dl的葡萄糖儲備液。然后將該儲備液樣品稀釋在去離子水(18兆歐)中，以獲得所需的葡萄糖濃縮液。測試制得的每份葡萄糖濃縮液，并顯示在圖29中。然后將各葡萄糖濃縮液1∶50稀釋在本發(fā)明的1％聚羧乙烯和10％丙二醇中進行測試。根據(jù)圖29，本發(fā)明的葡萄糖系統(tǒng)的靈敏度似乎約為0.5mg/dl或5meg/ml，如上文和圖29所述。實施例11圖30-33中示出了標準刺穿手指方法和葡萄糖貼劑的比較結果。凝膠是1％Carbopol凝膠。在施加葡萄糖貼劑之前，用丙二醇擦拭目標皮膚區(qū)域。在第一次進行葡萄糖水平測試后約10分鐘，使圖30中的對象服用葡萄糖。如所預計的那樣，在服用葡萄糖負荷量后，標準的刺穿手指方法和葡萄糖貼劑在圖30中均顯示出該對象的葡萄糖水平升高。在第一次進行葡萄糖水平測試后約20分鐘，使圖31中的對象食用高糖食物。如圖31所示，在食用高糖食物后，該對象的葡萄糖水平升高。在圖32中，對象在第一次測試葡萄糖水平后約50分鐘食用食物。圖32中觀察到葡萄糖水平稍有增加。在圖33中，對象在第一次測試葡萄糖水平后約20分鐘食用葡萄糖負荷量。盡管服用了葡萄糖負荷量，但是觀察到葡萄糖水平的增加很少，這可能是由于對象在測試期間參與了辛苦的工作，這從圖33中的葡萄糖貼劑和標準刺穿手指方法均可顯示出。這些結果證明葡萄糖貼劑和標準的刺穿手指方法在50-200mg/dl的葡萄糖范圍內具有良好的相關性。實施例12圖34-35顯示了兩種標準的刺穿手指方法，即BloodLSP法和BloodLSⅡ法，與葡萄糖貼劑的比較結果。在所有對象中，除圖37以及44-45中所示的對象以外，不使用擦拭劑。圖37以及44-45中的對象預先用丙烯擦拭劑進行擦拭。裝入本實施例12的葡萄糖貼劑的凝膠為1％Carbopol和10％丙二醇凝膠在去離子水(18兆歐)中。結果顯示，兩種標準的刺穿手指方法，即BloodLSP法和BloodLSⅡ法，與葡萄糖貼劑在約75-350mg/dl的葡萄糖范圍內有良好的相關性。實施例13在6位對象中測試三種不同的凝膠的滲透和擴散增強程度。三種凝膠是1％Carbopol(CAR)、含1％Carbopol和10％丙二醇的去離子水(18兆歐)(CARPG)和含1％Carbopol和10％十二烷基硫酸鈉的去離子水(18兆歐)。在測試凝膠時，將它們裝載入葡萄糖貼劑中并和皮膚接觸放置約5分鐘，使葡萄糖擴散到膜上進行化學反應和檢測。結果顯示在圖46中，盡管所有三種凝膠均是有效的，但是圖46顯示在所有對象中除一例外，1％Carbopol和10％丙二醇的凝膠更為有效。本文描述的本發(fā)明可以延伸出本領域技術人員顯而易見的所有這類變化和改動，還可以延伸出本文描述和附圖的各特征的組合和局部組合。在描述了我們的發(fā)明后，我們要求如下權利權利要求1．一種用于檢測從對象皮膚中或皮膚下抽提出的組織液中的分析物的非侵入性透皮系統(tǒng)，所述非侵入性透皮系統(tǒng)包括用于和分析物相互作用的干化學組分，所述干化學組分具有的靈敏度能使其檢測抽提出組織液的分析物，和用于將分析物從皮膚內或皮膚下的組織液轉移到所述干化學組分的足量的濕化學組分，從而使所述干化學組分能檢測分析物。2．根據(jù)權利要求1所述的非侵入性透皮系統(tǒng)，其中所述濕化學組分是凝膠。3．根據(jù)權利要求2所述的非侵入性透皮系統(tǒng)，其中所述凝膠包含聚羧乙烯和丙二醇。4．根據(jù)權利要求2所述的非侵入性透皮系統(tǒng)，其中所述凝膠基本上由1％聚羧乙烯和10％丙二醇組成。5．一種用于檢測從對象皮膚中或皮膚下抽提出的生物體液中的分析物的非侵入性透皮系統(tǒng)，所述非侵入性透皮系統(tǒng)包含用來和分析物相互作用以檢測分析物的干化學組分，所述干化學組分具有的靈敏度能使其檢測出從組織液中抽提出的分析物，和用來在15分鐘或更少時間內將分析物從皮膚內或皮膚下的組織液轉移到所述干化學組分的足量的濕化學組分，從而使得所述干化學組分能檢測分析物，所述濕化學組分基本上由凝膠和皮膚滲透增強劑組成。6．根據(jù)權利要求5所述的非侵入性透皮系統(tǒng)，其中生物體液是組織液。7．根據(jù)權利要求5所述的非侵入性透皮系統(tǒng)，其中分析物是葡萄糖。8．根據(jù)權利要求5所述的非侵入性透皮系統(tǒng)，其中所述濕化學組分是凝膠，其包括聚羧乙烯，所述皮膚滲透劑是丙二醇。全文摘要本發(fā)明涉及將分析物從皮膚內或皮膚下的生物學液體(如組織液)中抽提出來和檢測分析物的非侵入性透皮系統(tǒng)以及方法。更具體地說,本發(fā)明涉及非侵入性透皮貼劑,它由濕化學組分和干化學組分組成。濕化學組分是凝膠層形式液體轉移介質,用于將感興趣的分析物從皮膚內或皮膚下的生物學液體抽提和液體橋引轉移至干化學組分。干化學組分是超級敏感或經調節(jié)的膜,其攜帶了用于和感興趣的分析物相互反應的試劑系統(tǒng),以產生指示分子如顏色變化,從而確認分析物的檢測,本發(fā)明還涉及其使用方法。指示分子可由個體使用者用肉眼觀察,或用電子判讀組件觀察,如用反射分光光度計進行檢測。能用本發(fā)明準確、可靠、定量檢測的感興趣的特定分析物是葡萄糖。本發(fā)明的非侵入性透皮系統(tǒng)成本低,適合非醫(yī)務人員方便使用。文檔編號G01N33/48GK1301347SQ98810982公開日2001年6月27日申請日期1998年9月11日優(yōu)先權日1997年9月11日發(fā)明者J·L·阿羅諾維茨,J·R·米切姆申請人:技術化學品及產品股份有限公司