改进准确度的除湿剂的制作方法_2

文档序号:9838628阅读:来源:国知局
在低湿度环境中,所述除湿剂不会迅 速地吸收水分,这可使得测试传感器的试剂组合物将水分维持在有助于使酶维持其活性构 型的水平。与储存于包含传统除湿剂或无除湿剂的容器中的可比的测试传感器相比,储存 于包含这类除湿剂的容器中的测试传感器可提供对分析物浓度更准确和/或更精密的测 定。因此,甚至在将所述测试传感器在非最佳条件下长时间储存时,所述测试传感器也可提 供具有快速分析时间的始终如一地准确的分析。
[0028] -种生物传感器系统,所述生物传感器系统包含多个测试传感器,各测试传感器 包含:至少两个导体,其中,所述导体中的一个是工作电极;以及试剂组合物,所述试剂组合 物配备在所述工作电极上或邻近所述工作电极。所述生物传感器系统进一步包含容器,所 述容器包含除湿剂。将所述多个测试传感器密封入所述容器中。
[0029]当在40 °C与10 % -20 %相对湿度(RH)的环境接触时,所述容器中的除湿剂优选最 多吸收其重量15 %的水。当在40 °C与10 % -20 % RH的环境接触时,更优选所述除湿剂最多吸 收其重量10 %的水。当在40 °C与10 % -20 % RH的环境接触时,更优选所述除湿剂吸收其重量 5%-10% 的水。
[0030] 当在40 °C与10 % -20 % RH的环境接触时,吸收其重量5 % -10 %的水的除湿剂的实 例包括硅胶。对于0 %至大约60 %的RH值,硅胶能够以大致与周围环境的相对湿度成比例的 水平吸收水分。相比之下,传统上用于测试传感器容器中的分子筛除湿剂可迅速地从具有 10%-20%RH的环境中吸收大量水分。当在40°C与5%RH的环境接触时,分子筛可吸收其重 量15 % -20 %的水,然后,随着相对湿度增高,可吸收的额外水分极少。
[0031] 当在40°C与10 % -20 % RH的环境接触时,可最多吸收其重量15 %的水的除湿剂的 实例包括共混有聚合物的分子筛的组合物。可通过将除湿剂与聚合物共混来降低除湿剂的 吸水效力。由于处于聚合物中的除湿剂仅部分地暴露至环境,水分吸收能够以比纯除湿剂 的吸收速度要慢的速度发生。当在40°C与10%_20%RH的环境接触时,可最多吸收其重量 15%的水的除湿剂的另一实例包括分子筛与硅胶的共混物。对所述共混物中的分子筛和硅 胶的类型及相对量进行选择,使得能够设计该共混组合物在低相对湿度下所吸收的总水 分。
[0032]图1A-图1C示出了来自葡萄糖浓度为400毫克/分升(mg/dL)且血细胞比容量为 40%的全血样品的测试传感器输出信号。将所述测试传感器密封在如下容器中:所述容器 具有22.5mg/测试传感器的传统除湿剂"分子筛13x"(图1A)、30mg/测试传感器的硅胶(图 1B)或无除湿剂(图1C)。对于各类型的容器,将半数的所述容器在50°C储存两周,同时将另 外半数的所述容器在_20°C储存两周。在50°C两周的热应激环境是通常被用来评价生物传 感器适用期末期性能的加速应激条件。在所述储存期后,将测试传感器用于进行所述全血 样品的电化学分析。
[0033] 如在美国专利公开2008/0173552中和美国专利公开2009/0145779中所述的,通过 测量装置输入至测试传感器的信号为门控安培脉冲序列,并且一个或多个输出电流值与样 品的分析物浓度相关。以引用的方式将这些专利申请关于门控安培脉冲序列和输出电流值 与分析物浓度的相关性的公开内容并入本文。用于生成图1A-图1C的图的脉冲包含由7次弛 豫分隔开的8次激发。第二次激发到第八次激发的持续时间为约0.4s,第二次弛豫到第七次 弛豫的持续时间为约Is。在第二次激发到第八次激发期间记录了三个输出电流值。
[0034] 通过绘制针对包含分析物的一系列储液中的已知浓度分析物在分析中的特定时 间下的输出电流,可得到一个或多个输出电流值与样品的分析物浓度的相关性。为使来自 输出信号的输出电流值与样品的分析物浓度相关,来自所述激发的起始电流值优选比在随 后的衰减(decay)中的电流值更高。优选地,与样品的分析物浓度相关的输出电流值来自如 下衰减:所述衰减包含反映测试传感器最大动力学性能的电流数据。构成输出电流基础的 氧化还原反应动力学受多个因素的影响。这些因素可包括:试剂组合物再水化速度、酶系统 与分析物反应速度、酶系统将电子转移至介体的速度以及介体将电子转移至电极的速度。 [0035]当具有衰减电流值的激发的起始电流值是多次激发中的最大值时,在门控安培脉 冲序列激发期间可达到测试传感器的最大动力学性能。优选地,当具有衰减电流值的激发 所得到的电流终值(last in time current value)是多次激发所得到的最大电流终值时, 达到测试传感器的最大动力学性能。更优选地,当具有衰减电流值的激发的起始电流值是 多次激发中的最大值,并且同一激发所得到的电流终值是多次激发所得到的最大电流终值 时,达到测试传感器的最大动力学性能。可在具有衰减电流值的第一次激发时达到最大动 力学性能,或者可在随后的激发(如具有衰减电流值的第二次激发、第三次激发或更后面的 激发)时达到最大动力学性能。
[0036]可就参数"峰值时间"描述最大动力学性能,所述"峰值时间"为在包含分析物的样 品与测试传感器接触后,电化学测试传感器获得其最大输出电流值的时间。最大输出电流 值优选用于与样品的分析物浓度的相关性。测试传感器的峰值时间优选为在向所述测试传 感器中引入样品后小于约7s、更优选小于约5s。优选地,所述峰值时间为在向所述测试传感 器中引入样品后约〇.4s至约7s内、更优选为约0.6s至约6.4s内、更优选为约Is至约5s内、并 且更优选为约1.1s至约3.5s内。
[0037] 参照图1A,对于已密封入具有传统除湿剂的容器中的测试传感器,在50°C储存两 周后比起在_20°C储存两周后具有更长的峰值时间。相比之下,对于与硅胶除湿剂密封的传 感器(图1B)或者未与除湿剂密封的传感器(图1C),在50°C储存两周后的峰值时间比起在-20°C储存两周后的峰值时间没有增加。
[0038] 由于测试传感器的葡萄糖结果通常源自于在固定时间点测定的电流,测试传感器 电流曲线(current profi 1 e)的任何变化可产生不一致的葡萄糖分析结果。对于在较短时 间(如10s以下)下进行的分析而言,不准确度增高尤其明显。对于用于图1A-图1C检测的测 试传感器,与传统除湿剂密封的测试传感器的电流曲线的变化导致了在所述生物传感器的 偏倚方面不期望的增高。
[0039] 在准确度和/或精密度方面对生物传感器的测量性能进行了限定。准确度和/或精 密度的增高提供了生物传感器测量性能方面的改进。准确度可以表示为与参比分析物读数 相比的生物传感器的分析物读数的偏倚,较大的偏倚值表示较低的准确度。精密度可以表 不为多个分析物读数的偏倚相对于平均值的分散度(spread)或方差。偏倚为由生物传感器 测定的一个或多个值与生物流体中的分析物浓度的一个或多个采纳的参考值(accepted reference values)之间的差异。因此,测量分析中的一个或多个误差导致了由生物传感器 系统测定的分析物浓度的偏倚。根据样品中的分析物浓度,可将偏倚表示为"绝对偏倚"或 "百分比偏倚"。绝对偏倚可用测量单位如mg/dL来表示,并可用于分析物浓度小于100mg/dL 的情况。百分比偏倚可表示为绝对偏倚值相对于参考值的百分比,并可用于分析物浓度至 少为100mg/dL的情况。采纳的参考值可由校准用仪器(如可从YSI公司(Yellow Springs,俄 亥俄州)得到的YSI 2300 STAT PLUS?葡萄糖分析仪)获得。
[0040] 图2A和图2B描述了血细胞比容量为40%且葡萄糖浓度为50mg/dL、100mg/dL、 400mg/dL或600mg/dL的全血样品的葡萄糖分析的偏倚的图。将分析中所使用的测试传感器 密封入包含0-22.5mg/测试传感器的传统除湿剂分子筛13x的容器中(图2A)、或包含0-30mg/测试传感器的硅胶的容器中(图2B),并在50°C储存两周。
[0041] 在无除湿剂时(〇mg除湿剂/测试传感器),对于包含低浓度葡萄糖(50mg/dL)的样 品而言,测试传感器热应激后的血糖分析具有15mg/dL的正偏倚;对于具有100mg/dL和 400mg/dL葡萄糖浓度的样品而言,所述血糖分析具有7%-10%的偏倚;对于包含高浓度葡 萄糖(600mg/dL)的样品而言,所述血糖分析几乎无偏倚。将测试传感器与传统分子筛除湿 剂一起密封,校正了具有低浓度葡萄糖和正常浓度葡萄糖的样品的正偏倚;然而,随着除湿 剂水平增高,具有600mg/dL葡萄糖的样品的偏倚增高至-10%和-15% (图2A)。相比之下,对 于具有小于l〇〇mg/dL葡萄糖的样品而言,用30mg/传感器的硅胶进行储存的传感器的偏倚 在511^/(114扁倚内,对于具有10〇11^/(11^-60〇11^/北葡萄糖的样品而言,所述偏倚在±5%偏倚 内(图2B)。
[0042]相比于未与除湿剂或与较弱的硅胶除湿剂密封的进行了类似处理的测试传感器 的结果,在传统除湿剂存在的情况下,对于在50°C密封两周的测试传感器而言,在分析峰值 时间和分析偏倚方面的增高令人惊讶。通常,除湿剂已被用于防止试剂层的组分(包括介 体)在测试传感器使用前的转化。因此,出乎意料的是,相对于未用除湿剂或用较弱的除湿 剂储存的可比的测试传感器,尤其是当分析样品具有高的葡萄糖浓度时,用传统除湿剂储 存的测试传感器将削弱所述测试传感器的准确度和/或其适用期。
[0043]对于包含密封入具有除湿剂的容器中的多个测试传感器的生物传感器系统而言, 可通过以下方式对该系统进行评价:使用测试传感器测定具有已知浓度(跨越一定的浓度 范围)分析物的样品中分析物含量,然后计算测定值相对于实际浓度的偏倚。在一个实例 中,将多个测试传感器在50°C的温度下密封入包含除湿剂的容器中两周,其中,各测试传感 器包含:至少两个导体,所述导体中的一个是工作电极;以及试剂组合物,所述试剂组合物 配备在所述工作电极上或邻近所述工作电极。然后,将所述测试传感器从容器中移出,并将 各测试传感器通过所述至少两个导体连接至测量装置。一旦连接,将各测试传感器与样品 中的一个接触,并用于测定样品中的分析物浓度。在这一实例中,对于分析物浓度跨越 10mg/dL-600mg/dL范围的样品而言:对于分析物浓度小于100mg/dL的样品而言,优选经测 定的各分析物浓度的偏倚在± 10mg/dL内;对于分析物浓度至少为100mg/dL的样品而言,优 选经测定的各分析物浓度的偏倚在± 10%内。短语"分析物浓度跨越10mg
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