具有相交的样品接收室的电化学型分析测试条的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于对体液样品(例如，全血样品)中的分析物(诸如葡萄糖)和/或体液样品的特性(例如，血细胞比容)进行测定的电化学型分析测试条，其包括具有第一样品施加开口和第二样品施加开口的第一样品接收室以及第一电极和第二电极。第一电极和第二电极在第一样品接收室中设置在第一样品施加开口和第二样品施加开口之间。电化学型分析测试条还包括第二样品接收室和设置在第二样品接收室中的多个电极。此外，第二样品接收室在第一电极和第二电极之间与第一样品接收室相交，从而限定腔室交点。
【专利说明】具有相交的样品接收室的电化学型分析测试条
【背景技术】
[0001]抟术领域
[0002]本发明整体涉及医疗装置，具体涉及分析测试条和相关方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]医学领域中特别关注对流体样品中的分析物进行测定(如检测和/或浓度测量)。例如，可期望测定诸如尿液、血液、血浆或间质液等身体流体样品中葡萄糖、酮体、胆固醇、脂蛋白、甘油三酯、对乙酰氨基酚和/或HbAlc的浓度。可使用基于例如可视化光度或电化学技术的分析测试条来实现这样的测定。常规电化学型分析测试条在例如美国专利5，708，247和6，284，125中有所描述，所述专利中的每一个据此全文以引用方式并入本文中。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]并入本文中并且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的当前优选实施例，并且与上面给出的一般描述和下面给出的详细描述一起用于说明本发明的特征，附图中:
[0006]图1为根据本发明的实施例的电化学型分析测试条的简化分解图；
[0007]图2是图1电化学型分析测试条各个层的一系列简化顶视图；
[0008]图3是简化顶视图，其表示图1电化学型分析测试条的图案化的导体层的一部分；
[0009]图4是图1电化学型分析测试条的图案化的导体层和酶试剂层部分的简化顶视图，其中电化学型分析测试条具有被示出为部分透明从而突出位于其下的图案化的导体层的试剂层；
[0010]图5是图1电化学型分析测试条的图案化的导体层的一部分、图案化的分隔层的一部分和酶试剂层的简化顶视图；以及
[0011]图6是流程图，其示出在根据本发明实施例用于对体液样品中的分析物进行测定的方法中的阶段。
[0012]示例性实施例的
【具体实施方式】
[0013]应结合附图来阅读下面的详细说明，其中不同附图中的类似元件编号相同。各附图未必按比例绘制，仅出于说明的目的描绘示例性的实施例，并不意在限制本发明的范围。该详细说明以举例的方式而非限制性方式来说明本发明的原理。此说明将清楚地使得本领域的技术人员能够制备和使用本发明，并且描述了本发明的多个实施例、改型、变型、替代形式和用途，包括目前据信是实施本发明的最佳模式。
[0014]如本文所用，针对任何数值或范围的术语“约”或“大约”指示允许部件的部分或集合执行如本文所述的其指定用途的适当的尺寸公差。
[0015]如本文所用，术语“相交”和“相交的”是指实体(诸如第一样品接收室和第二样品接收室)彼此形成交点；彼此交叉，或彼此重叠。此外，如本文所用，术语“交点”是指两个或多个几何实体(例如两个样本接收室)共有的点或点集。
[0016]一般来讲，用于对体液样品(例如，全血样品)中的分析物(诸如葡萄糖)和/或体液样品的特性(例如，血细胞比容)进行测定的电化学型分析测试条，其包括具有第一样品施加开口和第二样品施加开口的第一样品接收室以及第一电极和第二电极。第一电极和第二电极在第一样品接收室中设置在第一样品施加开口和第二样品施加开口之间。电化学型分析测试条还包括第二样品接收室和设置在第二样品接收室中的多个电极。此外，第二样品接收室在第一电极和第二电极之间与第一样品接收室相交，从而限定腔室交点。
[0017]根据本发明实施例的电化学型分析测试条的有利之处在于，例如，可以使用相对小体积的体液样品(例如，约1.3微升的体液样品)来填充第一样品接收室和第二样品接收室两者。该相对少的体液样品被启用是因为腔室交点用作进入第二样品接收室的体液样品入口，并且第一样品施加开口和第二样品施加开口中的任一个可被用于施加填充第一样品接收室和第二样品接收室两者的体液样品。此外，由于设置在第一样品接收室中的第一电极和第二电极是在腔室交点的两侧，因此实现第一电极和第二电极之间的有利长距离同时保持小的体液样品体积。此外，根据本发明实施例的电化学型分析测试条可使用相对廉价且简单的常规工艺和材料来制造。
[0018]图1为根据本发明实施例的电化学型分析测试条100的简化分解图。图2为电化学型分析测试条100的各个层的一系列简化顶视图；图3为电化学型分析测试条100的图案化的导体层的一部分的简化顶视图；图4为电化学型分析测试条100的图案化的酶试剂层和导体层的一部分的简化顶视图，其中酶试剂层被示出为部分透明从而突出位于其下方的图案化的导体层；图5为电化学型分析测试条100的图案化的导体层的一部分、图案化的分隔层的一部分和酶试剂层的简化顶视图。
[0019]参考图1-5，用于对体液样品(例如，全血样品)中的分析物(诸如葡萄糖)进行测定的电化学型分析测试条100包括电绝缘基底层110、图案化的导体层120、酶试剂层130、图案化的分隔层140、亲水层150和顶层160。
[0020]电化学型分析测试条100的电绝缘基底层110、图案化的导体层120(其包括第一电极120a、第二电极120b、工作电极120c、工作电极120d和反电极/参比电极120e ;具体地参见图4和图5)、图案化的分隔层140、亲水层150和顶层160的设置和排列使得第一样品接收室162和第二样品接收室164均被限定在电化学型分析测试条100内。此外，第一样品接收室162包括第一样品施加开口 166和第二样品施加开口 168。
[0021]在图1-5的实施例中,第一电极120a在第一样品接收室162中设置在第一样品施加开口 166和第二样品施加开口 168之间，且第二电极120b在第一样品接收室162中设置在第一样品施加开口 166和第二样品施加开口 168之间。此外,第二样品接收室164在第一电极120a和第二电极120b之间与第一样品接收室162相交,从而限定电化学型分析测试条100中的腔室交点170。此外，电极120c、120d和120e可操作地设置在第二样品接收室164中。
[0022]仅用于说明的目的，电化学型分析测试条100示出为包括总共五个电极，电化学型分析测试条的实施例，其包括本发明的实施例，但是可包括任何合适数量的电极。第一电极120a和第二电极120b分别可具有例如0.23平方毫米的面积。工作电极120c和120d可各自具有例如0.28平方毫米的面积，并且反电极/参比电极120e可具有例如0.56平方毫米的面积。第一电极和第二电极的中点之间的距离(即，在图5的左到右方向上)为例如 4.60mm。
[0023]分析测试条100的图案化的导体层120，其包括电极120a、120b、120c、120d和120e，可由包括例如金、钯、钼、铟、钛-钯合金的任何合适的材料和包括碳墨的导电碳基材料形成。具体地参考图5，第一工作电极120c、第二工作电极120d和反电极/参比电极120e以及酶试剂层130的设置使得分析测试条100被配置用于对已填充第二样品接收室164的体液样品(全血)中的分析物(葡萄糖)进行电化学测定。
[0024]此外，第一电极120a和第二电极120b均设置在第一样品接收室162中，使得电化学型分析测试条100被配置用于对已填充第一样品接收室162的全血样品中的血细胞比容进行测定。在使用期间，体液样品被施加到电化学型分析测试条100并且被转移到第一样品接收室162(从而可操作地接触第一电极和第二电极120a和120b)和第二样品接收室164两者中，从而可操作地接触电极120c、120d和120e。使用分析测试条的电极测定血细胞比容在例如美国专利申请61/581，100 ；61/581,097 ;61/581，089 ;61/530，795和61/530,808中有所描述，这些专利中的每一个据此全文以引用方式并入本文中。
[0025]腔室交点170被配置为既用作第一样品接收室162的一部分，又用作第二样品接收室164的样品入口。此类配置有利地最小化第一样品接收室和第二样品接收室的体积。此外，由于第一样品接收室162为试剂较少的(即，酶试剂层130不设置在第一样品接收室162内)，因此流过第一样品接收室的体液样品不存在意外地将不期望的试剂引入到第二样品接收室中的风险。
[0026]在图1至图5的实施例中，第一样品接收室162和第二样品接收室164设置成基本上T形构型。此类T形构型能够使得第一样品施加开口 166和第二样品施加开口 168能够被设置在电化学型分析测试条100的相对的侧向边缘上。因此，使用者能够选择样品施加开口中的任一个来施加体液样品。在图5的透视图中，第一样品接收室162具有例如0.75微米的宽度(在图5透视图的竖直方向上)，同时第二样品接收室164在电极附近具有例如
1.3微米的宽度(在图5透视图的水平方向上)。
[0027]示于例如图1、图2和图5中的T形构型的有益效果是，T形关于电化学型分析测试条的竖直中心线(在图5的透视图中)对称。因此，不受约束地假设电化学型分析测试条100的性能将有利地相同，无论第一样品施加开口 166或第二样品施加开口 168是否在样品施加期间被采用。
[0028]电绝缘基底层110可为本领域技术人员已知的任何合适的电绝缘基底层，包括例如尼龙基底、聚碳酸酯基底、聚酰亚胺基底、聚氯乙烯基底、聚乙烯基底、聚丙烯基底、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)基底、或聚酯基底。电绝缘基底层可具有任何合适的尺寸，包括例如约5mm的宽度尺寸、约27mm的长度尺寸、和约0.5mm的厚度尺寸。
[0029]电绝缘基底层110提供结构到电化学型分析测试条100，以便于处理，且还用作施加(例如，印刷或沉积)后续层(例如，图案化的导体层)的基座。应该注意的是，根据本发明实施例的分析测试条中所采用的图案化导电层可采取任何适当的形状，并且可由任何合适的材料形成，所述材料包括(例如)金属材料和导电碳材料。
[0030]图案化的分隔层140 可由例如可从 Apollo Adhesives (Apollo Adhesives,Tamworth, Staffordshire, UK)商购获得的可丝网印刷的压敏粘结剂形成。在图1至图5的实施例中，图案化的分隔层140限定第一样品接收室162和第二样品接收室164的外壁。图案化的分隔层140可具有例如约130微米的厚度。
[0031]亲水层150可为，例如，具有亲水特性透明膜，其通过流体样品(例如，全血样品)促进电化学型分析测试条100的润湿和填充。此类透明膜可从例如3M公司(3M OfMinneapolis,Minnesota U.S.A)和 Coveme (San Lazzaro di Savena, Italy)商购获得。亲水层150可以是例如涂覆有表面活性剂的聚酯膜，该表面活性剂提供< 10度的亲水性接触角。亲水层150也可以是涂覆有表面活性剂或其它表面处理的聚丙烯膜，例如，MESA涂层。亲水层150可具有例如约10ym的厚度。此外，在图1-5的实施例中，亲水层150被图案化以便为第二样品接收室164提供空气口(如由图1和图2中的图案化亲水层150和图案化的分隔层140的排列所示)。
[0032]酶试剂层130可包括任何合适的酶试剂，其中酶试剂的选择取决于待测定的分析物。例如，如果血样中的葡萄糖待测定，则酶试剂层130可包括葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶以及用于功能操作所必需的其他成分。酶试剂层130可包括例如葡萄糖氧化酶、柠檬酸三钠、柠檬酸、聚乙烯醇、羟乙基纤维素、亚铁氰化钾、消泡剂、热解法二氧化硅、PVPVA和水。美国专利6，241，862和6，733，655中公开了关于酶试剂层的进一步的详细内容和电化学型分析测试条的大概描述，这些专利的内容全部以引用的方式并入本文。
[0033]电化学型分析测试条100可制造，例如，通过在电绝缘基底层110上顺序排列形成图案化的导体层120、酶试剂层130、图案化的分隔层140、亲水层150和顶层160。可使用本领域技术人员已知的任何合适技术来实现这种顺序排列形成，所述技术包括例如丝网印刷、照相平板印刷、凹版印刷、化学气相沉积、和条带层合技术。
[0034]图6是流程图，其示出在根据本发明实施例用于对体液样品(例如，全血样品)中的分析物(诸如葡萄糖)和/或体液样品的特性(例如，血细胞比容)进行测定的方法600中的阶段。方法600包括(参见图6的步骤610)将体液样品施加到电化学型分析测试条的第一样品接收室的第一样品施加开口和第二样品施加开口中的任一个，使得所施加的体液样品填充电化学型分析测试条的第一样品接收室和第二样品接收室。
[0035]方法600还包括测量电化学型分析测试条的第一响应(例如，来自第二样品接收室中电极的电化学反应)，并且基于所测量的第一响应来测定体液样品中的分析物(参见图6的步骤620和步骤630)。
[0036]方法600的步骤640和步骤650还包括测量电化学型分析测试条的第二响应(例如，来自第一样品接收室中电极的电反应)并且基于所测量的第二反应来测定体液样品的特性(诸如血细胞比容或可以试剂少的方式测定的其他体液样品特性)。另选地，由于第一样品接收室为试剂较少的，因此步骤640和步骤650可用于以试剂较少的方式来测量体液样品的第二分析物(诸如，例如，尿酸、对乙酰氨基酚或多巴胺)。如果需要，上述测量和测定步骤可通过使用合适的相关联的仪表执行，并且测量步骤620和630能够以任何合适的顺序或以重叠方式来执行。
[0037]一旦获悉本公开，本领域技术人员就将认识到，可容易地对方法600进行改进，以结合根据本发明的实施例和本文所述的电化学型分析测试条的任何技术、有益效果和特性。
[0038]虽然本文显示和描述了本发明的优选实施例，但是对本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例仅以举例的方式提供。本领域技术人员将不偏离本发明而想到多种变化、改变和另选方案。应理解的是，本文描述的本发明实施例的多种另选形式可用于本发明的实施。以下权利要求书旨在限定本发明的范围，并覆盖落入这些权利要求的范围内的设备和方法以及它们的等同物。
【权利要求】
1.一种用于对体液样品中的分析物进行测定的电化学型分析测试条，所述电化学型分析测试条包括: 第一样品接收室，所述第一样品接收室具有:
第一样品施加开口 ；和
第二样品施加开口； 第一电极，所述第一电极在所述第一样品接收室中设置在所述第一样品施加开口和所述第二样品施加开口之间； 第二电极，所述第二电极在所述第一样品接收室中设置在所述第一样品施加开口和所述第二样品施加开口之间； 第二样品接收室，所述第二样品接收室在所述第一电极和所述第二电极之间与所述第一样品接收室相交，从而限定腔室交点，和 至少第三电极，所述至少第三电极设置在所述第二样品接收室中。
2.根据权利要求1所述的电化学型分析测试条，其中所述腔室交点位于所述第一样品施加开口和所述第二样品施加开口之间。
3.根据权利要求1所述的电化学型分析测试条，其中所述第一毛细管样品接收室和所述第二毛细管样品接收室设置成基本上T形构型。
4.根据权利要求3所述的电化学型分析测试条，其中所述T形构型关于所述电化学型分析测试条的竖直中心线对称。
5.根据权利要求1所述的电化学型分析测试条，其中所述第二样品接收室具有样品入口，并且 其中所述腔室交点被配置为所述第二样品接收室的所述样品入口。
6.根据权利要求1所述的电化学型分析测试条，还包括: 电绝缘基底层； 图案化的导体层，所述图案化的导体层设置在所述电绝缘基底层的上方并且包括第一电极、第二电极和至少第三电极； 酶试剂层，所述酶试剂层设置在所述图案化的导体层的上方； 图案化的分隔层；
未水层；和
顶层， 其中所述电绝缘基底层、图案化的分隔层、所述亲水层和所述顶层基本上限定所述第一样品接收室、所述第二样品接收室、所述第一样品施加开口和所述第二样品施加开口。
7.根据权利要求1所述的电化学型分析测试条，其中所述第一样品施加开口和所述第二样品施加开口位于所述电化学型分析测试条的相对的侧面上。
8.根据权利要求1所述的电化学型分析测试条，其中所述第一样品接收室是试剂较少的样品接收室。
9.根据权利要求1所述的电化学型分析测试条，其中所述第一电极和第二电极被配置用于对所述第一样品接收室中的体液样品的血细胞比容进行测定。
10.根据权利要求1所述的电化学型分析测试条，其中所述至少第三电极包括第一工作电极、第二工作电极和反电极/参比电极。
11.根据权利要求10所述的电化学型分析测试条，其中所述第一工作电极、第二工作电极和反电极/参比电极被配置用于对所述第二样品接收室中的体液样品的分析物进行测定。
12.根据权利要求11所述的电化学型分析测试条，其中所述分析物为葡萄糖，并且所述体液样品为血液。
13.一种用于对体液样品中的分析物进行测定的方法，所述方法包括: 将体液样品施加到电化学型分析测试条的第一样品接收室的第一样品施加开口和第二样品施加开口中的任一个，使得所施加的体液样品填充所述电化学型分析测试条的所述第一样品接收室和第二样品接收室， 测量所述电化学型分析测试条的第一响应，所述第一响应取决于所述第二样品接收室中的体液样品；以及 基于所测量的电化学反应来测定所述分析物。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括: 测量所述分析测试条的第二响应，所述第二响应取决于所述第一毛细管样品接收室中的体液样品；以及 基于所测量的第二响应来测定所述体液样品的特性。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述体液样品为全血。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述分析物为葡萄糖。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述特性为血细胞比容。
18.根据权利要求13所述的方法，其中: 第一电极在所述第一样品接收室中设置在所述第一样品施加开口和所述第二样品施加开口之间， 第二电极在所述第一样品接收室中设置在所述第一样品施加开口和所述第二样品施加开口之间； 所述第二样品接收室在所述第一电极和所述第二电极之间与所述第一样品接收室相交，从而限定腔室交点，并且 至少第三电极设置在所述第二样品接收室中。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述腔室交点位于所述第一样品施加开口和所述第二样品施加开口之间。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一毛细管样品接收室和所述第二毛细管样品接收室设置成基本上T形构型。
21.根据权利要求18所述的方法，其中所述第二样品接收室具有样品入口，并且 其中所述腔室交点被配置为所述第二样品接收室的所述样品入口。
22.根据权利要求18所述的方法，其中所述第一样品施加开口和所述第二样品施加开口位于所述电化学型分析测试条的相对的侧面上。
23.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一样品接收室是试剂较少的样品接收室。
【文档编号】C12Q1/00GK104379759SQ201380032511
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年6月20日 优先权日:2012年6月21日
【发明者】L.怀特, S.斯洛斯, N.怀特赫德, D.麦科尔, A.史密斯 申请人:生命扫描苏格兰有限公司