基于NAD(P)-依赖酶的传感器的NAD(P)储库的制作方法

本文描述的主题涉及包括nad(p)储库的分析物传感器及其使用方法。

背景技术：

1、个体体内各种分析物的检测有时会对于监视他们的健康状况至关重要，因为与正常分析物水平的偏差可以指示生理状况。例如，监视葡萄糖水平可以使患有糖尿病的人能够采取适当的纠正措施，包括服用药物或食用特定的食品或饮料产品，以避免严重的生理伤害。可以要求其它分析物来监视其它生理状况。在某些情况下，可以要求监视多于一种分析物以监视单一或多种生理状况，特别是如果一个人患有导致两种或多种分析物相互组合同时失调的共病状况。

2、个体中的分析物监视可以周期性地或在一段时间内连续地进行。可以通过以设定的时间间隔抽取体液的样本(诸如血液或尿液)并进行离体分析来进行周期性分析物监视。周期性的离体分析物监视足以确定许多个体的生理状况。但是，在一些情况下，离体分析物监视可能不方便或痛苦。而且，如果未在适当的时间获得分析物测量，那么无法恢复丢失的数据。

3、可以使用一个或多个传感器进行连续的分析物监视，这些传感器至少部分地植入个体的组织内，诸如真皮、皮下或静脉内，以便可以在体内进行分析。植入的传感器可以根据个人的特定健康需求和/或先前测量的分析物水平，按需、按设定的时间表或连续收集分析物数据。对于具有严重分析物失调和/或分析物水平快速波动的个体，使用体内植入传感器监视分析物可以是更期望的方法，但是它也可能对其他个体有益。由于植入的分析物传感器常常会在个体组织内保留较长时间，因此非常期望此类分析物传感器由表现出高度生物相容性的稳定材料制成。

4、但是，植入式传感器会受到寿命短或灵敏度降低的困扰。例如，许多植入式传感器使用酶来连续监视体内分析物水平，其中许多酶的活性依赖于辅酶。例如，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nad)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nadp)是活细胞中发现的两种最重要的辅酶，并且通常是植入式传感器中发现的脱氢酶等酶的活性所必需的。存在于植入式传感器中的酶可利用的nad或nadp的数量会影响传感器准确监视体内分析物水平的灵敏度。在某些情形下，外源性nad或nadp的存在量可能不足以支持传感器操作，或者即使存在足够的外源性数量，此类分子也太大而不易扩散到保留依赖于nad或nadp的酶的传感器区域，这会导致灵敏度降低。因而，本领域需要在较长时间段内保持灵敏度的传感器。

技术实现思路

1、所公开的主题的目的和优点将在下面的描述中阐明并且从下面的描述中清晰，并且将通过所公开的主题的实践来获知。所公开的主题的附加优点将通过在书面说明和权利要求以及附图中特别指出的设备来实现和获得。

2、为了实现这些和其它优点并且根据所公开主题的目的，如实施和广泛描述的，所公开的主题提供了包括nad(p)的内部供应的分析物传感器。例如，但不作为限制，本公开的分析物传感器包括nad(p)的内部供应、覆盖nad(p)的内部供应的可渗透聚合物、部署在可渗透聚合物的表面上的至少第一工作电极、部署在第一工作电极的表面上的分析物响应活性区域以及，可选地，至少覆盖分析物响应区域的可渗透分析物的质量运输限制膜。

3、在某些实施例中，分析物选自葡萄糖、酮、醇、乳酸盐及其组合。在某些实施例中，分析物是葡萄糖。在某些实施例中，分析物是酮。在某些实施例中，分析物是乳酸盐。在某些实施例中，分析物是醇，例如乙醇。

4、在某些实施例中，第一工作电极是可渗透工作电极。在某些实施例中，可渗透工作电极包括碳纳米管。

5、在某些实施例中，分析物响应活性区域包含nad(p)依赖性酶。在某些实施例中，nad(p)依赖性酶是nad(p)依赖性脱氢酶。在某些实施例中，存在于分析物响应活性区域内的nad(p)依赖性酶是β-羟基丁酸脱氢酶。在某些实施例中，存在于分析物响应活性区域内的nad(p)依赖性酶是葡萄糖脱氢酶。在某些实施例中，存在于分析物响应活性区域内的nad(p)依赖性酶是乳酸脱氢酶。在某些实施例中，存在于分析物响应活性区域内的nad(p)依赖性酶是醇脱氢酶。在某些实施例中，存在于分析物响应活性区域内的nad(p)依赖性酶是心肌黄酶。

6、在某些实施例中，可渗透聚合物包括基于聚(丙二醇)的聚合物。在某些实施例中，可渗透聚合物包括聚(丙二醇)甲基丙烯酸酯和/或2-羟乙基甲基丙烯酸酯。

7、在某些实施例中，分析物响应活性区域还包括心肌黄酶。在某些实施例中，分析物响应活性区域还包括氧化还原介体。

8、在某些实施例中，本公开的分析物传感器还包括第二工作电极和布置在第二工作电极的表面上并且对与第一分析物不同的第二分析物有响应的第二活性区域。在某些实施例中，第二活性区域包括至少一种对第二分析物有响应的酶。在某些实施例中，质量运输限制膜的第二部分覆盖第二活性区域。

9、本公开还提供了用于监视体内分析物的方法。在某些实施例中，该方法可以包括提供分析物传感器，其包括(a)nad(p)的内部供应，(b)覆盖nad(p)的内部供应的可渗透聚合物，(c)部署在可渗透聚合物表面上的至少第一工作电极，其中第一工作电极是可渗透工作电极，(d)部署在第一工作电极的表面上的分析物响应活性区域，其中分析物响应活性区域包括nad(p)依赖性酶，以及(e)至少覆盖分析物响应区域的可渗透分析物的质量运输限制膜。在某些实施例中，该方法还包括向第一工作电极施加电位，获得处于或高于第一活性区域的氧化还原电位的第一信号，其中第一信号与第一分析物在接触第一活性区域的流体中的浓度成比例，并将第一信号与流体中第一分析物的浓度相关联。

10、在某些实施例中，用在所公开方法中的分析物传感器还可以包括第二工作电极和部署在第二工作电极的表面上并且响应与第一分析物不同的第二分析物的第二活性区域。在某些实施例中，第二活性区域包括至少一种对第二分析物有响应的酶，并且质量运输限制膜的第二部分覆盖第二活性区域。

技术特征：

1.一种分析物传感器，包括：

2.如权利要求1所述的分析物传感器，其中nad(p)依赖性酶是nad(p)依赖性脱氢酶。

3.如权利要求1所述的分析物传感器，其中可渗透工作电极包括碳纳米管。

4.如权利要求1所述的分析物传感器，其中可渗透聚合物包括聚醚基聚合物。

5.如权利要求1所述的分析物传感器，其中分析物选自葡萄糖、酮、醇、乳酸盐及其组合。

6.如权利要求5所述的分析物传感器，其中nad(p)依赖性酶是葡萄糖脱氢酶、乳酸脱氢酶、醇脱氢酶或β-羟基丁酸脱氢酶。

7.如权利要求6所述的分析物传感器，其中分析物响应活性区域还包括心肌黄酶。

8.如权利要求1所述的分析物传感器，其中分析物响应活性区域还包括氧化还原介体。

9.如权利要求1所述的分析物传感器，还包括：

10.一种方法，包括：

11.如权利要求10所述的方法，其中nad(p)依赖性酶是nad(p)依赖性脱氢酶。

12.如权利要求10所述的方法，其中可渗透工作电极包括碳纳米管。

13.如权利要求10所述的方法，其中可渗透聚合物包括聚醚基聚合物。

14.如权利要求10所述的方法，其中分析物选自葡萄糖、酮、醇、乳酸盐及其组合。

15.如权利要求14所述的方法，其中nad(p)依赖性酶是葡萄糖脱氢酶、乳酸脱氢酶、醇脱氢酶或β-羟基丁酸脱氢酶。

16.如权利要求15所述的方法，其中分析物响应活性区域还包括心肌黄酶。

17.如权利要求10所述的方法，其中分析物响应活性区域还包括氧化还原介体。

18.如权利要求10所述的方法，其中分析物传感器还包括：

技术总结
本公开提供了包括一种或多种NAD(P)依赖性酶和NAD(P)的内部供应的用于检测分析物的分析物传感器。本公开还提供了使用此类分析物传感器检测受试者的生物样本中存在的一种或多种分析物的方法，以及制造所述分析物传感器的方法。

技术研发人员：T·欧阳,C·福克斯,刘增何,S·奥贾,B·J·弗尔德曼
受保护的技术使用者：美国雅培糖尿病护理公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14