专利名称：用于分析物传感器的基于阳离子聚合物的有线酶制剂的制作方法
用于分析物传感器的基于阳离子聚合物的有线酶制剂交叉参考本申请要求于2008年9月15日提交的美国专利申请第12/211，014号的权益，该申请的全部内容通过引用并入。
背景技术：
酶生物传感器是这样的装置其中将基于分析物浓度的生化反应信号转化为可测量的物理信号，例如光信号或电信号。此类生物传感器在临床、环境、农业和生物技术应用中被广泛用于分析物的检测。可在人体流体的临床分析中测量的分析物包括，例如葡萄糖、 乳酸盐、胆固醇、胆红素和氨基酸。检测生物流体(如血液)中的分析物对于许多疾病的诊断和监测是很重要的。通过电信号例如电流(电流生物传感器)或电荷(电量生物传感器)监测分析物的生物传感器引起了人们极大的关注，因为在许多重要的生物分析物的生化反应中涉及到了电子转移。系统包括专供体外使用的系统(例如测试条)和专供体内使用的系统(例如， 其中至少一部分的传感器设置在用户体内)。通常，系统采用至少一个工作电极并包括与其相邻的分析物响应性酶 (analyte-responsive enzyme)的传感层。分析物监测系统可随多种因素而变化，例如特定技术(例如电流、电量分析、光学技术等)和传感材料。例如，传感层将随目的分析物， 例如葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶(当目的分析物是葡萄糖时)而变化，且可采用介体 (mediator)和/或其它组件。由于用于疾病控制的分析物监测装置和方法、特别是葡萄糖监测变得日益重要， 所以人们持续关注新分析物监测系统的研发其包括高度稳定和因其可与各种不同的酶一起使用而灵活多用的新传感层。此类简化生产过程的传感层也是所期望的。发明概述本发明的实施方案包括电化学分析物传感器，其具有包括分析物响应性酶和阳离子聚合物的传感层，其中该传感层设置在邻近传感器的工作电极处。可以使用介体，例如包括过渡金属络合物的介体。在某些实施方案中，介体与阳离子聚合物非共价地结合，即非物理地连接。还提供了制备和使用电化学分析物传感器的系统和方法。对本领域的技术人员来说，在阅读完下文更加详细描述的本发明的内容后，本发明的这些和其它目的、优点和特征将变得显而易见。附图简述结合附图阅读以下的详述，可以更好地理解本发明。要强调的是，根据惯例，附图的各种特征未按比例绘制。相反，为清晰起见，任意地扩大或缩小了各种特征的尺寸。附图中包括下图
图1示出了根据本发明的实施方案的数据监测和管理系统的实施方案的框图；图2示出了图1的数据监测和管理系统的发射机单元的实施方案的框图；图3示出了图1的数据监测和管理系统的接收机/监测单元的实施方案的框图；图4示出了根据本发明的实施方案的分析物传感器的实施方案的示意图5A-5B分别示出了分析物传感器的另一个实施方案的透视图和横断面视图；图6示出了基于阳离子聚合物的GOx传感层(三角形)与基于氧化还原聚合物和交联剂的传感层(菱形)的线性的比较；图7示出了基于阳离子聚合物的GOx传感层(断面线)与基于氧化还原聚合物和交联剂的传感层(未填充)的响应时间的比较；图8示出了在37°C下基于阳离子聚合物的GOx传感层(实线)与基于氧化还原聚合物和交联剂的传感层(虚线)的稳定性的比较；图9示出了在65°C下基于阳离子聚合物的GOx传感层(实线)与基于氧化还原聚合物和交联剂的传感层(虚线)的稳定性的比较；图10示出了基于阳离子聚合物的FADGDH传感层(正方形)与基于氧化还原聚合物和交联剂的传感层(菱形)的线性的比较；图11示出了基于阳离子聚合物的FADGDH传感层与基于氧化还原聚合物和交联剂的传感层的响应时间的比较；和图12示出了在37°C下基于阳离子聚合物的FADGDH传感层与基于氧化还原聚合物和交联剂的传感层的稳定性的比较；本文所示的图未必按比例绘制，为清晰起见，对某些组件和特征进行了放大。发明详述在描述本发明的实施方案之前，应理解，本发明并不限于所述的具体实施方案，当然，同样地可以改变。也应理解，本文所用的术语仅仅是为了描述具体实施方案之目的，而并非旨在进行限制，因为本发明的实施方案的范围仅受所附权利要求的限制。提及数值范围时，应理解，还明确公开了该范围的上限与下限之间的各居中值，该居中值可达下限的十分之一，除非上下文另有名明确规定。本发明包括任何所述值或所述范围内的居中值与任何其它的所述值或该所述范围内的居中值之间的每个较小范围。这些较小范围的上限与下限可被独立地包含在该范围内或排除在该范围之外，并且本发明还包括其中任一限值、无一限值或两个限值都包含在该较小范围内的每个范围，该每个范围取决于所述范围中任何明确排除的限值。当所述范围包括一个或两个限值时，本发明也包括排除任一个或两个所含限值的范围。除非另有定义，否则本文所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解相同的含义。尽管可在本发明的实施方案的实践或试验中使用任何与本文所述的方法和材料类似或等效的方法和材料，但是现在将描述一些可能的和示例的方法和材料。本文提及的所有出版物通过引用并入本文，用以公开和描述与出版物所引用的那些有关的方法和/或材料。应理解，本发明的实施方案与所并入的出版物的任何公开内容如有不一致的地方，应以前者为准。应该认识到，除非上下文另有明确说明，否则如本文及所附的权利要求中所用的单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数形式。本文所述及的出版物仅提供本申请的提交日之前的公开内容。而不应解释为承认本发明的实施方案无权因先前的发明而先于此类公开。此外，所提供的出版物的日期可能不同于实际出版日期，这可能需要单独确认。传感层酶制剂
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分析物监测系统的传感层，例如葡萄糖监测系统，已被描述用于体外和体内系统。Wired Enzyme 系统已描述于例如美国专利第5J62，035、5J43，326号中；其全部内容通过引用并入(还参见 “AContinuous Glucose Sensor Based on Wired Enzyme Technology-Results from a 3-Day Trial in Patients with Type IDiabetes，，, Feldman 等人，Diabetes Technol Ther. 2003 ；5 (5) :769-79)。例如，WiredEnzyme 传感层已包括分析物响应性酶、氧化还原聚合物和交联剂，以便借助于Wired Enzyme 络合物(即电接线的酶)将电子从目的分析物(例如葡萄糖)有效地转移至传感器的工作电极。本发明的实施方案包括电化学分析物组合物和具有传感层的传感器，所述传感层包括分析物响应性酶、阳离子聚合物和氧化还原介体。在某些实施方案中，氧化还原介体与阳离子聚合物共价地结合，例如通过共价键将氧化还原介体与阳离子聚合物圈合 (tethering)。在其它实施方案中，氧化还原介体与阳离子聚合物非共价地结合，例如通过离子相互作用、疏水性相互作用、氢键、范德华力即“伦敦色散力”、偶极-偶极键和使介体稳定且固定在传感器上的分子之间的物理相互作用。在另外其它的实施方案中，介体未与阳离子聚合物和分析物响应性酶可扩散地结合。有利地，该传感层不需要交联剂。因此，介体可自由地移动，即可扩散的或非固定化的介体。可使用的介体包括含有过渡金属络合物(例如锇和钌)的那些。还提供了在分析物监测中使用电化学分析物传感器的系统和方法。尤其当与不包括Wired Enzyme 系统的系统相比时，本文所述的传感层提供了高稳定性，并且可与多种不同的酶一起使用。此外， 传感层与电化学分析物传感器中所用的传统传感层相比，例如通过省去多个合成步骤而具有较低的生产成本。可以使用提供最佳所期望性能的阳离子聚合物介体酶的任何比率，包括但不限于灵敏度与一系列浓度的分析物的线性、在不同分析物浓度和在不同温度时的稳定性等。如本领域技术人员应理解，比率将根据制剂中所用的具体阳离子聚合物、任选的氧化还原介体和分析物响应性酶而不同。例如，按重量计阳离子聚合物(介体+酶)的比率范围为约1 20至约32 1，且介体和酶的比率范围可为约1 10至约20 1。例如，该范围为约1 20至约25 1，包括约1 15至约15 1、约1 10至约10 1、约1 4 至约1 10等。在某些实施方案中，阳离子聚合物介体酶的比率可为约1 1 2。传感层酶制剂(enzyme formulation)可与多种生物传感器一起使用。此类生物传感器的实例包括但不限于，葡萄糖传感器和乳酸盐传感器(参见，例如美国专利第 6，175，752和6，134，461号)。涂布过程可包括任何常用的技术，例如旋转涂布、浸渍涂布或分发传感层溶液的液滴等，然后在环境条件下固化，例如固化约1至2天。涂布工艺的详细内容(例如浸渍持续时间、浸渍频率、浸渍次数等)可随例如阳离子聚合物、分析物响应性酶和任何其它任选的组件例如溶剂、缓冲剂等的性质(即粘度、浓度、组合物等)而变化。 常规仪器可用于涂布工艺，例如英国NTMA Technology公司的DSG D1L-160浸渍涂布或浇铸系统。下面更详细地描述了传感层酶制剂的成分。分析物响应性酶能催化生物分子的电氧化或电还原的任何分析物响应性酶适用于传感层酶制剂。 示例性分析物响应性酶包括分析物响应性氧化酶和分析物响应性脱氢酶。一般而言，分析物响应性酶的选择将取决于待检测的分析物，例如葡萄糖氧化酶(GOx)或葡萄糖脱氢酶 (GDH)，诸如例如当分析物为葡萄糖时，可以使用吡咯喹啉醌葡萄糖脱氢酶(PQQGDH)，或黄素腺嘌呤二核苷酸葡萄糖脱氢酶(FAD⑶H)。当分析物为乳酸盐时，乳酸盐氧化酶可实现这种作用。其它酶可用于其它分析物。这些酶通过用氧化还原介体在分析物与电极之间的转移电子而催化分析物的电解。在某些实施方案中，组合物将包括分析物响应性葡萄糖氧化酶。在其它实施方案中，组合物将包括分析物响应性脱氢酶。脱氢酶是通过将一种或多个质子和一对电子转移至受体而氧化基片的酶。通常，任何脱氢酶可用于本发明的实施方案，包括例如葡萄糖脱氢酶(GDH)。脱氢酶的实例包括但不限于，醛脱氢酶、乙醛脱氢酶、醇脱氢酶、谷氨酸盐脱氢酶、 乳酸盐脱氢酶、丙酮酸脱氢酶、葡萄糖-6-磷酸盐脱氢酶、3-磷酸甘油醛脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶、α -酮戊二酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶和苹果酸脱氢酶。在一些实施方案中，在分析物响应性脱氢酶，诸如例如葡萄糖脱氢酶的情况下，分析物响应性脱氢酶还可以是具有辅因子的络合物，所述辅因子向氧化还原介体提供电子转移。适合的辅因子包括但不限于，黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD)、吡咯喹啉醌(PQQ)等，其向氧化还原介体提供电子转移。阳离子聚合物适用于传感层制剂的阳离子聚合物可以是任何直链或支链的阳离子聚合物，其提供了期望的性能且适于与分析物响应性酶和任选氧化还原介体和过渡金属络合物一起使用。示例性的阳离子聚合物包括但不限于，聚烯丙基胺(PAH)；聚乙烯亚胺(PED ；聚(L-赖氨酸)(PLL)；聚(L-精氨酸)(PLA)；聚乙烯胺均聚物或共聚物；(乙烯基苄基-三-C1-C4-烷基铵盐)；脂族或芳脂族二卤化物和脂族N，N, N' , N'-四-C1-C4-烷基-亚烷基二胺的聚合物；聚(乙烯基吡啶)或聚(乙烯基吡啶盐)；聚(N, N- 二烯丙基-N，N- 二 -C1-C4-烷基-卤化铵)；季铵化二 -C1-C4-烷基-氨基乙基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的均聚物或共聚物；POLYQU AD ；聚氨基酰胺等。示例性的阳离子聚合物包括羟乙基纤维素与二烯丙基二甲基氯化铵的共聚物、丙烯酰胺与二烯丙基二甲基氯化铵的共聚物、乙烯吡咯烷酮与二甲基氨基甲基丙烯酸乙酯甲硫酸酯的共聚物、丙烯酰胺与β甲基丙烯酸基氧基乙基三甲基氯化铵的共聚物、聚乙烯吡咯烷酮与咪唑基亚胺甲基氯化物的共聚物、二烯丙基二甲基氯化铵与丙烯酸的共聚物、乙烯吡咯烷酮与甲基丙烯酰胺基丙基三甲基氯化铵的共聚物、甲基丙烯酰基氧基乙基三甲基铵与甲基丙烯酰基氧基乙基二甲基乙酰基铵的共聚物的甲硫酸盐、季铵化羟乙基纤维素； 二甲基硅氧烷3-(3-((3-椰油酰胺基丙基)二甲基铵)-2-羟基丙氧基)丙基封端的乙酸酯；氨基乙基氨基丙基硅氧烷与二甲基硅氧烷的共聚物；氨基乙基氨基丙基硅氧烷/ 二甲基硅氧烷-共聚物和阳离子硅氧烷聚合物的聚乙二醇衍生物等。其它示例性阳离子聚合物包括阳离子修饰的蛋白质衍生物或阳离子修饰的蛋白质水解物，例如已知为下列INCI命名月桂基二甲基铵羟丙基水解小麦蛋白、月桂基二甲基铵羟丙基水解酪蛋白、月桂基二甲基铵羟丙基水解胶原蛋白、月桂基二甲基铵羟丙基水解角蛋白、月桂基二甲基铵羟丙基水解丝蛋白、月桂基二甲基铵羟丙基水解大豆蛋白、或羟基丙基三甲基铵水解小麦、羟基丙基三甲基铵水解酪蛋白、羟基丙基三甲基铵水解胶原蛋白、羟基丙基三甲基铵水解角蛋白、羟基丙基三甲基铵水解米糠蛋白、羟基丙基三甲基铵水
12解丝蛋白、羟基丙基三甲基铵水解大豆蛋白、羟基丙基三甲基铵水解植物蛋白等。示例性阳离子衍生的蛋白质水解物是物质混合物，例如其通过碱性、酸性或酶水解的蛋白质的转化接收缩水甘油基三烷基铵盐或3-卤素-2-羟丙基三烷基铵盐。用作蛋白质水解物的原料的蛋白质可以是植物或动物来源。原料可以包括，例如角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白、大豆蛋白、大米蛋白、乳蛋白、小麦蛋白、丝蛋白、杏仁蛋白等。水解可产生摩尔质量范围为约100至约50，000的物质混合物。某些平均摩尔质量的范围为约500至约 1，000。有利的是，如果阳离子衍生的蛋白质水解物具有一个或两个C8至C22烷基长链，则相应地具有两个或一个Cl至C4烷基短链。其它示例性阳离子聚合物包括阳离子硅聚合物。阳离子硅聚合物具有至少一种铵基，实例是P0LYSILIC0NE-9 ；包括双季铵化聚硅氧烷和具有化学名二甲基硅氧烷的那些，3-(3-((3-椰油酰胺丙基)二甲基铵)-2-羟基丙氧基)丙基封端的乙酸酯(CAS 134737-05-6)，其在 CTFA 中被定义为 QUATERNIUM-80 并由 Th. Goldschmidt AG, Germany 公司以商标名 Abil Quat 3270、Abil Quat 3272 和 Abil Quat 3474 销售；另一个示例性阳离子硅聚合物是氨基乙基氨基丙基硅氧烷/ 二甲基硅氧烷-共聚物乳剂，例如以GE Toshiba Silicone 和 Dow Coming 2-8566 (CTFA :AM0DIMETHIC0NE)形式销售，另一种示例性阳离子硅聚合物是氨基乙基氨基丙基硅氧烷/二甲基硅氧烷-共聚物的聚乙二醇衍生物(CTFA :PEG-7AM0DIMETHICONE)。其它示例性硅聚合物包括(如在CTFA第10版中所定义)SILIC0NEQUATERNIUM-1、SILICONE QUATERNIUM-2,SILIC0NEQUATERNIUM-2PANTHEN0L, SILICONE QUATERNIUM-3、 SILICONE QUATERNIUM-4、 SILICONE QUATERNIUM-5、 SILICONE QUATERNIUM-6, SILICONE QUATERNIUM-7, SILICONE QUATERNIUM-8, SILICONE QU ATERNIUM-9、 SILICONE QUATERNIUM-10、 SILICONE QUATERNIUM-11 禾口 SILICONE QUATERNIUM-12。包含过漉金属络合物的氧化还原介体在某些实施方案中，传感层可包括介体。可以应用任何适宜的介体。实施方案包括这样的介体其为正在扩散的非固定化介体，因为它们未与阳离子聚合物(或酶)结合。 介体包括铁氰化物、二氮杂菲醌例如1，10-二氮杂菲醌(参见美国专利第6，736，957号，其通过引用并入本文)、二茂铁和过渡金属络合物。例如，具有式1的化合物是本发明的实施方案的过渡金属络合物的实例
权利要求
1.一种电化学分析物传感器，其包括 至少一个工作电极；反电极或反电极/参考电极；设置在邻近工作电极处的传感层，所述传感层有助于自由电子向工作电极中的至少一个转移，其中所述传感层包括与目的分析物反应产生自由电子的分析物响应性酶、阳离子聚合物和氧化还原介体。
2.根据权利要求1所述的传感器，其中所述传感器的至少一部分适合皮下置于受试者体内。
3.根据权利要求1所述的传感器，其中所述分析物响应性酶是葡萄糖氧化酶(GOx)。
4.根据权利要求1所述的传感器，其中所述分析物响应性酶是脱氢酶。
5.根据权利要求4所述的传感器，其中所述脱氢酶是葡萄糖脱氢酶(GDH)。
6.根据权利要求5所述的传感器，其中所述葡萄糖脱氢酶与辅因子相结合。
7.根据权利要求6所述的传感器，其中所述辅因子是黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)或吡咯喹啉醌(PQQ)。
8.根据权利要求7所述的传感器，其中所述脱氢酶包括葡萄糖脱氢酶(GDH)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)的络合物。
9.根据权利要求1所述的传感器，还包括设置在工作电极的至少一部分之上的流量限制层。
10.根据权利要求1所述的传感器，其中所述氧化还原介体包括铁氰化物、二氮杂菲醌或二茂铁。
11.根据权利要求1所述的传感器，其中所述氧化还原介体包括过渡金属络合物。
12.根据权利要求11所述的传感器，其中所述过渡金属络合物包括锇。
13.根据权利要求11所述的传感器，其中所述过渡金属络合物包括下式
14.根据权利要求13所述的传感器，其中所述过渡金属络合物包括下式
15.根据权利要求14所述的传感器，其中R1A2和R'工中的至少一个包括反应性基团， 所述反应性基团选自羧基、活化酯、磺酰商化物、磺酸酯、异氰酸酯、异硫氰酸酯、环氧化物、 氮丙唆、卤化物、醛、酮、胺、丙烯酰胺、硫醇、酰基叠氮化物、酰基卤化物、胼、羟胺、烷基卤化物、咪唑、吡啶、苯酚、烷基磺酸酯、卤代三嗪、亚胺酯、马来酰亚胺、酰胼、羟基和光反应性叠氣基方基。
16.根据权利要求1所述的传感器，其中所述阳离子聚合物是聚烯丙基胺(PAH)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚(L-赖氨酸)(PLL)或聚(L-精氨酸)(PLA)。
17.根据权利要求1所述的传感器，其中所述氧化还原介体与阳离子聚合物共价地结合。
18.根据权利要求1所述的传感器，其中所述氧化还原介体与阳离子聚合物非共价地结合。
19.一种分析物传感器组件，其包括电化学传感器和与所述电化学传感器可操作连接的发射机装置，所述电化学传感器包括至少一个包括至少一个工作电极和反电极或反电极/参考电极的基片； 设置在邻近工作电极处的传感层，所述传感层有助于自由电子向所述工作电极转移， 其中所述传感层包括与目的分析物反应产生自由电子的分析物响应性酶、阳离子聚合物和氧化还原介体；所述发射机装置被构造为接收对应于受试者分析物水平的来自所述电化学传感器的一个或多个信号。
20.根据权利要求19所述的分析物传感器，其中所述传感器的至少一部分适合皮下置于受试者体内。
21.根据权利要求19所述的分析物传感器，其中所述分析物响应性酶是葡萄糖氧化酶 (GOx)。
22.根据权利要求19所述的分析物传感器，其中所述分析物响应性酶是脱氢酶。
23.根据权利要求22所述的分析物传感器，其中所述脱氢酶是葡萄糖脱氢酶(GDH)。
24.根据权利要求23所述的分析物传感器，其中所述葡萄糖脱氢酶与辅因子相结合。
25.根据权利要求M所述的分析物传感器，其中所述辅因子是黄素腺嘌呤二核苷酸 (FAD)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)或吡咯喹啉醌(PQQ)。
26.根据权利要求22所述的分析物传感器，其中所述脱氢酶包括葡萄糖脱氢酶(GDH) 和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)的络合物。
27.根据权利要求19所述的分析物传感器，还包括设置在所述工作电极至少一部分之上的流量限制层。
28.根据权利要求19所述的分析物传感器，其中所述氧化还原介体包括铁氰化物、二氮杂菲醌或二茂铁。
29.根据权利要求19所述的分析物传感器，其中所述氧化还原介体包括过渡金属络合物。
30.根据权利要求四所述的分析物传感器，其中所述过渡金属络合物包括锇。
31.根据权利要求19所述的分析物传感器，其中所述过渡金属络合物包括下式
32.根据权利要求31所述的分析物传感器，其中所述过渡金属络合物包括下式
33.根据权利要求32所述的分析物传感器，其中R1A2和R'！中的至少一个包括反应性基团，所述反应性基团选自羧基、活化酯、磺酰卤化物、磺酸酯、异氰酸酯、异硫氰酸酯、环氧化物、氮丙啶、卤化物、醛、酮、胺、丙烯酰胺、硫醇、酰基叠氮化物、酰基卤化物、胼、羟胺、 烧基卤化物、咪唑、吡啶、苯酚、烷基磺酸酯、卤代三嗪、亚胺酯、马来酰亚胺、酰胼、羟基和光反应性叠氮基芳基。
34.根据权利要求19所述的分析物传感器，其中所述阳离子聚合物是聚烯丙基胺 (PAH)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚(L-赖氨酸)(PLL)或聚(L-精氨酸)(PLA)。
35.根据权利要求19所述的分析物传感器，其中所述氧化还原介体与阳离子聚合物共价地结合。
36.根据权利要求19所述的分析物传感器，其中所述氧化还原介体与阳离子聚合物非共价地结合。
37.一种用于监测分析物水平的方法，所述方法包括将包括传感层的电化学传感器插入患者皮肤内，所述传感层具有分析物响应性酶、阳离子聚合物和氧化还原介体；将电化学传感器控制单元附着在患者皮肤上；将若干个传感器控制单元导电触点和传感器的若干个触点连接；使用所述传感器控制单元从由所述传感器产生的信号采集与分析物水平有关的数据；使用所述传感器控制单元的rf发射机将所采集的数据发射到所述显示器单元；以及将分析物水平的指示显示在所述显示器单元的显示器上。
38.根据权利要求37所述的方法，其中所述分析物是葡萄糖。
39.根据权利要求37所述的方法，其中采集数据包括产生来自所述传感器的信号和将该信号处理成数据。
40.根据权利要求37所述的方法，其中所述数据包括来自所述传感器的信号。
41.根据权利要求37所述的方法，还包括，如果所述数据指示警报条件则激活报警器。
42.根据权利要求37所述的方法，还包括，响应于所述数据而施用药物。
43.根据权利要求42所述的方法，其中所述药物是胰岛素。
44.根据权利要求43所述的方法，还包括，从校准装置中获得校准值以校准所述数据。
45.根据权利要求44所述的方法，其中所述校准装置与显示装置连接。
46.一种葡萄糖响应性组合物，包括葡萄糖响应性酶、阳离子聚合物和从所述酶中接受电子的氧化还原介体。
47.根据权利要求46所述的组合物，其中所述葡萄糖响应性酶是葡萄糖氧化酶(GOx)。
48.根据权利要求46所述的组合物，其中所述葡萄糖响应性酶是葡萄糖脱氢酶(GDH)。
49.根据权利要求48所述的组合物，其中所述葡萄糖脱氢酶与辅因子结合。
50.根据权利要求49所述的组合物，其中所述辅因子是黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)或吡咯喹啉醌(PQQ)。
51.根据权利要求46所述的组合物，其中所述葡萄糖响应性酶包括葡萄糖脱氢酶 (GDH)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)的络合物。
52.根据权利要求46所述的组合物，其中所述氧化还原介体包括铁氰化物、二氮杂菲醌或二茂铁。
53.根据权利要求46所述的组合物，其中所述氧化还原介体包括过渡金属络合物。
54.根据权利要求53所述的组合物，其中所述过渡金属络合物包括锇。
55.根据权利要求53所述的组合物，其中所述过渡金属络合物包括下式
56.根据权利要求55所述的组合物，其中所述过渡金属络合物包括下式
57.根据权利要求56所述的组合物，其中R1A2和R'工中的至少一个包括反应性基团， 所述反应性基团选自羧基、活化酯、磺酰商化物、磺酸酯、异氰酸酯、异硫氰酸酯、环氧化物、 氮丙唆、卤化物、醛、酮、胺、丙烯酰胺、硫醇、酰基叠氮化物、酰基卤化物、胼、羟胺、烷基卤化物、咪唑、吡啶、苯酚、烷基磺酸酯、卤代三嗪、亚胺酯、马来酰亚胺、酰胼、羟基和光反应性叠氣基方基。
58.根据权利要求46所述的组合物，其中所述阳离子聚合物是聚烯丙基胺(PAH)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚(L-赖氨酸)(PLL)或聚(L-精氨酸)(PLA)。
59.根据权利要求46所述的组合物，其中所述氧化还原介体与阳离子聚合物共价地结合。
60.根据权利要求46所述的组合物，其中所述氧化还原介体与阳离子聚合物非共价地结合。
全文摘要
本发明的实施方案包括分析物响应性组合物和电化学分析物传感器，所述分析物传感器具有包括分析物响应性酶和阳离子聚合物的传感层。该传感层还可有利地包括有助于在酶和电极之间转移电子的氧化还原介体材料。该介体可与阳离子聚合物共价或非共价地结合，而所述阳离子聚合物继而则设置在紧靠电极表面处。已经发现各种有机配体/过渡金属络合物可用作氧化还原介体。还提供了制备传感器在分析物监测中使用电化学分析物传感器的系统和方法。
文档编号C12Q1/00GK102165070SQ200980139400
公开日2011年8月24日 申请日期2009年9月11日 优先权日2008年9月15日
发明者B·J·费尔德曼, T·乌杨, 刘增何 申请人:雅培糖尿病护理公司