采用颗粒运送的监测方法

专利名称：采用颗粒运送的监测方法
技术领域：
本发明一般涉及监测在含水的生物体系中目标分析物的存在和/或浓度的方法。更具体而言，本发明涉及测定在透过皮肤抽取的试样中的一种或多种分析物的存在，例如测定一种或多种分析物的浓度。本发明的一个重要应用包括采用非侵入或最小侵入的取样技术，监测血液葡萄糖的取样方法。
背景定期对人进行许多常规的化验，评价存在在血液或其它体液中的物质的量和存在形式。这些化验一般依赖于采用注射器或刺伤皮肤的方法，从受验者抽取的生理流体试样。一项具体的化验，是需要糖尿病患者自己监测血液的葡萄糖浓度。
糖尿病对健康有重大的影响，病情比较严重的形式-Ⅰ型糖尿病(依赖胰岛素)的治疗，需要每天注射一次或多次胰岛素。胰岛素能控制血液中葡萄糖和蔗糖的利用，防止高血糖，如果任其自然而不调整，高血糖可能引起酮病。另一方面，胰岛素疗法给药不合适，可能导致低血糖的发作，低血糖可能引起昏迷和死亡。糖尿病患者高血糖的长期结果能并发几种疾病，例如心脏病、动脉粥样硬化、视觉缺失、中风、高血压和肾功能衰竭。
作为避免或至少是减少Ⅰ型糖尿病并发症的一种手段是完善地建立对血液葡萄糖值的频繁监测。根据国家卫生机构的建议，一天监测葡萄糖4-6次。Ⅱ型糖尿病(不依赖胰岛素)患者，在通过饮食和锻练方式控制他们的病情方面，也可从监测血液葡萄糖中获益。
常规的血液葡萄糖监测方法，每次化验一般都需要抽取血液试样(例如通过刺破手指)，再采用利用电化学和比色方法读出葡萄糖浓度的仪器，测定葡萄糖的浓度。Ⅰ型糖尿病患者，每天必须几次获得指血进行葡萄糖测定，以便维持严密的血糖控制。尽管证明严密的控制能显著减少长期糖尿病患者的并发症，然而，由于这种血液取样方法疼痛和不方便，以及对低血糖的恐惧，已经造成患者不良的顺应性。事实上，这些考虑往往会导致糖尿病患者自己监测过程的中断。
发明概述本发明提供一种抽取在生物体系中存在的分析物试样的方法。更具体而言，本发明提供一种抽取在个体的目标皮肤或粘膜表面下存在的分析物试样的方法。说述的方法包括(a)使颗粒加速进入和/或穿过所述的目标表面，其中所述颗粒进入或穿过目标表面的加速作用能有效的使流体试样从目标表面下面流到目标表面；和(b)测定在所述流体试样中存在的所述分析物。
本发明还提供一种惰性材料在制造细粒组合物中的应用，用于以这种方法从个体的目标皮肤或粘膜表面下抽取分析物试样。例如，可以采用这种方法，定性或定量地测定在生物体系中有关分析物的存在。也可以采用这种方法测定有关分析物的量或浓度。此外，可以采用这种方法连续不断地或频繁地测定分析物的浓度。
这种方法需要使颗粒加速进入和/或穿过生物体系的目标表面，以致这些颗粒能使一些分析物从目标表面下面流过。然后可使分析物与传感装置接触，从其中获得原始的可检测信号。其中原始信号既可以是分析物存在的标志，也可以与分析物的浓度有关。如果需要，可在与传感装置接触之前，从目标表面上收集分析物。
取样使有关的分析物透过皮肤从生物体系中抽取。在这方面，术语“透过皮肤抽取”或“采用透过皮肤的方法抽取”，系指采用颗粒运送技术的任何非侵入或至少是最小侵入的方法，使容易穿过皮肤或粘膜组织从组织表面下抽取分析物，用于随后的分析，或从其表面上收集或分析。该术语也包括任一种这样的抽取，不管这种抽取是否与皮肤穿透增强剂、负压(真空或抽吸)、或其它抽取技术配合应用。
然后使从生物体系中抽取的分析物(一般在流体体积内)与传感装置直接接触，获得有关分析物存在的原始信号标志和/或浓度，或收集从生物体系中抽取的分析物，然后使其与传感装置接触。可以采用任何适宜的传感方法，其中包括，例如依靠传感装置与生物体系直接接触的方法、依靠与收集量的所抽取的分析物接触的方法等，获得这种原始信号。与任一种上述方法一起使用的传感装置可以采用任何适宜的传感元件提供原始信号，适宜的传感元件包括，但不限于物理、化学、生物化学(例如酶、免疫学等)、电化学、光化学、光谱学、极谱学、比色和辐射测量等元件。在本发明优选的实施方案中，采用包括电化学传感元件的生物传感器。
分析物可以是人们渴望用化学、物理、酶或光学分析方法检测和/或测定的任何特定的物质或成分。这类分析物包括但不限于能指示疾病状况或病情的毒素、污染物质、氨基酸、酶基质或酶产物、疾病状况或病情的其它标志、消遣药物和/或误用药物、兴奋剂、治疗制剂和/或药物制剂、电解质、有关的生理分析物(例如钙、钾、钠、氯、酸式碳酸盐(CO2)、葡萄糖、尿(血尿氮)、乳酸盐、血红蛋白)和类脂等。在一些优选的实施方案中，分析物是有关的生理分析物，例如葡萄糖或具有生理作用的化学试剂，例如药物或药物制剂。本领域的技术人员在阅读本说明书后应当理解，目前有种类繁多的分析物可以采用本方法取样。
因此，本发明的主要目的是提供一种用于抽取在生物体系中存在的分析物试样的方法。分析物一般存在于个体的目标皮肤或粘膜表面下面。这种方法需要使加速取样颗粒进入和/或穿过目标表面的步骤。加速取样颗粒进入或穿过目标表面作用能使一些分析物(一般是包括被分析物的流体试样)从目标表面下面流到目标表面上。该试样能含有可诊断量的分析物。然后通过与传感装置直接接触，测定如此抽取的分析物的存在和/或量或浓度，或从目标表面上收集分析物，然后使其与传感装置接触。
本发明的优点是，很容易在诊所内外进行取样过程，而且不疼。
根据本发明的内容，本领域的普通技术人员很容易想到本发明的这些和其它的目的、方面、实施方案和优点。


图1是在实施例1中使用的改进的Franz室的示意图，用于在玻璃容器内测定葡萄糖。
图2是供体室中的葡萄糖溶液和从实施例1在玻璃容器中研究的三种不同皮肤中抽取的葡萄糖的光密度曲线。
图3-5是对实施例2从体内研究的三个受验者进行葡萄糖化验的误差分布。
图6是实施例2研究的光密度对静脉葡萄糖值的曲线。
对优选实施方案的详述在详细说明本发明之前，应当理解，本发明并不限于特别典型的分析物或过程参量，因此它们自然是可变化的。还应当理解，本申请所用的术语，只是为了说明本发明具体的实施方案，它们并不限制本发明。
无论本申请在上面还是在下面援引的所有出版物、专利和专利申请，在此全文引入作为参考。
应当注意，在本说明书和所附的权利要求中使用的单数形式“一种”，和“这种”，除非其含义另有明确规定，都包括复数基准。因此，例如所述的“一种颗粒”，包括二个或多个这类颗粒的混合物，说述的“一种分析物”，包括二个或多个这类分析物的混合物等。
A．定义除非另有规定，本申请所使用的一切技术和科学术语，其含义都与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同。虽然在本发明的实践中，可以采用许多与本申请所述相似或等价的方法和材料，但本申请说明的是优选的材料和方法。
在说明本发明时，使用了下列术语，现将这些术语定义如下。
本申请在最广泛的意义上使用的术语“分析物”，系指以物理、化学、生物化学、电化学、光化学、光谱学、极谱学、比色、或辐射测量分析方法检测和/或测定的任一特定物质或成分。可直接或间接地从这类材料中得到可检测的信号。在优选的实施方案中，分析物是有关生理分析物(例如生理上的活性物质)，例如葡萄糖，或有生理作用的化学试剂，例如药物或药物制剂。
本申请中所用的术语“药物制剂”，系指物质的任一化合物或组合物，在将其对生物体(人或动物)给药时，会通过局部和/或全身作用引发所需要的药物和/或生理作用。
本申请所用的术语“取样”，系指穿过膜，一般是穿过皮肤或组织从任一生物体系中抽取物质。膜可以是天然的，也可以是人造的，一般是自然界动物的膜，例如天然的或人造的皮肤、血液容器组织和肠组织等。因此“生物体系”包括活的和用人工方法维持的体系。
采用术语“收集容器”描述任一种适宜的容纳装置，用于容纳采用本发明的方法从个体中抽取的试样。适宜的收集容器包括，但不限于吸垫、膜、浸渍片、拭子、试管、小瓶、小杯、毛细管收集装置、和小型蚀刻的、切开的或模塑的流动通道。
术语“传感器”或“传感装置”包括任何可用于测定有关分析物浓度的装置。检测血液中分析物的优选的传感器一般包括电化学装置和化学装置。电化学装置的实例包括C1ark电极系统(参见，例如Updike等人(1967)，自然(Nature)214:986-988)，和其它测量电流、测量电荷、或测量电位的电化学装置。化学装置的实例包括在Lifescan葡萄糖监测器(参见，例如Phillips等人的美国专利4,935,346)中采用的常规酶基反应装置。化学信号的检测和/或定量也可采用能很容易购到的分光光度监测装置进行。
术语“个体”包括任何热血动物，尤其是包括哺乳类动物的成员，例如人和非人的灵长类，例如黑猩猩和其它猿类以及猴类；饲养的动物，例如牛、羊、猪、山羊和马；家庭哺乳动物，例如狗和猫；实验动物，其中包括啮齿动物，例如小鼠、大鼠、和荷兰猪等，没有限制。这一术语并不表示具体的年龄和性别。因此，是将成年和新生的对象以及胎儿，无论是雄性还是雌性，都包括在内。
B．一般方法本发明涉及抽取在生物体系中存在的分析物，一般是抽取在个体的目标皮肤或粘膜表面下面存在的生理活性物质试样的方法。这种方法需要二个一般的步骤，取样步骤和测定步骤。可将取样步骤概括如下。将小的取样颗粒加速进入或穿过目标表面。这些颗粒的加速和穿透作用，足以产生能使一些有关分析物从目标表面下流动、渗出或以其它方式流到目标表面上的通道。目标表面的总尺寸一般为约0.1至约5cm2。
取样颗粒一般包括惰性材料。这些材料是能溶解的，例如普遍采用的在生理上可接受的可溶解材料，其中包括糖类(例如甘露醇、蔗糖、乳糖、茧蜜糖等)和可溶解的或能溶解的聚合物。采用另一种方案，取样颗粒可由不溶解的材料组成，例如淀粉、TiO2、碳酸钙、磷酸盐、羟基磷灰石、或甚至是聚合物或金属如金、铂或钨。不溶性材料随着正常皮肤或粘膜组织更新的过程而脱落。优选的材料是乳糖、乳酸、甘露醇和聚乙二醇，例如PEG8000。
如果需要，可用局部活化剂涂覆取样颗粒的表面，局部活化剂能使取样步骤容易进行。例如，取样颗粒可以用药物制剂如作用于血管的制剂或抗炎制剂涂覆。一般采用作用于血管的制剂，提供对血管的短时间作用，以便使流体通道最大(使分析物试样最多)，而一般采用抗炎制剂提供局部的抗炎作用，保护目标部位。也可以采用能渗透的活化剂涂覆取样颗粒，使取样过程容易进行。
取样颗粒可由无针注射器系统如在共同拥有的国际专利公报WO94/24263、WO96/04947、WO96/12513和WO96/20022中所述的无针注射器系统运送，所有资料引此以作参考。从这些无针注射器系统运送取样颗粒通常是采用粒度一般为约0.1-250μm的颗粒进行的，优选为约10-70μm。也可从该装置运送大于约250μm的颗粒，颗粒的上限是不引起难以忍受的疼痛和/或组织损坏的颗粒尺寸。
被运送的颗粒穿透目标表面的实际距离取决于颗粒的尺寸(例如颗粒的名义直径，这是假定颗粒的几何形状大致为球形颗粒)、颗粒的密度、颗粒撞击表面的初始速度以及目标皮肤组织的密度和动力学粘度。对此，在无针注射器中使用的最佳颗粒密度，一般为约0.1-25g/cm3，优选为约0.9-1.5g/cm3，射入速度一般为约100-3,000m/s。采用适宜的气体压力，很容易在推动气流速度接近超音速下，将平均直径为10-70μm的颗粒加速通过喷嘴。在加速颗粒时，采用的压力最好低于30bar，优选低于25bar，最优选20bar或更低。
采用另一种方案，取样颗粒可从以颗粒作媒介的运送装置例如称作“基因枪”类型的装置运送，这种装置采用气体放电或带电体放电运送颗粒。在美国专利5,204,253中叙述了一种气体放电装置的实例。在美国专利4,945,050中叙述了一种爆炸类型的装置。氦放电型的颗粒加速装置的一个实例是Powder Ject XR仪器(威斯康星州，马迪森，PowderJect Vaccines有限责任公司)，在美国专利5,120,657中叙述了这种仪器。在美国专利5,149,655中叙述了一种适合本发明使用的带电体放电装置。在此引入所有这些专利的内容作为参考。
在将取样颗粒送入目标表面之后，流体试样流到目标表面上。这一般是组织液试样或包含组织液的试样。流体试样流向表面的通道可以基本上是瞬时出现，或在一段时间内出现。释放到目标表面上的试样量可以通过改变条件如取样颗粒的尺寸和/或密度，以及运送颗粒所用装置的设定来改变。释放的流体量往往是很小的，例如＜1μl，此量一般足够用于检测分析物。
当试样流到目标表面时，测定试样中分析物的存在和/或量或浓度。可以使试样与适宜的传感装置接触。当然，这一检测步骤可以以连续的或频繁的方式进行。连续或频繁的检测，能监测目标分析物浓度的波动。此外，在与传感装置接触之前，首先从目标表面上收集认为包含分析物的试样。
可以以许多方式从目标表面上收集试样。可以采用例如吸垫、膜、浸渍片、拭子、试管、小瓶、小杯、毛细管收集装置和小型蚀刻的、切开的或模塑的流动通道作为收集容器。在一个优选的方面，使一种吸附剂材料通过目标表面，从目标表面上吸收流体试样，随后检测分析物的存在或量。吸收剂材料可以是吸垫和拭子的形式。吸收剂材料还可以包含使检测分析物容易进行的制剂，例如在下面更详细叙述的酶，。
可以将吸收剂材料施加到目标的表面上，然后使其与检测装置接触，检测分析物。吸收剂材料可以包括水凝胶。生成水凝胶的适宜的胶凝剂，包括carbopol、乳酸钙、纤维素胶、纤维素羟丙基醚(HPMC)、纤维素羟乙基醚、凝胶粉末或藻朊酸钠。在水中存在的胶凝剂量可为例如水重量的1％。
可将凝胶施加到目标的表面上，在检测步骤之前，有足够的时间使目标表面上的分析物在凝胶中达到平衡。这个时间可以很短，例如从30秒至5分钟。然后可通过将传感装置贴到凝胶上如使包含适合分析物的酶系统的膜与水凝胶接触进行检测。
可将测定步骤概括如下。开始步骤需要从传感装置获得原始信号，该信号与在生物体系中存在的目标分析物有关。然后可用原始信号直接获得关于分析物的答案，例如关于分析物存在的是或否的答案，或直接测定所抽取的分析物的量或浓度值。也可以用原始信号间接地获得关于分析物的信息。例如可以使原始信号经过信号处理步骤，以关联所抽取的分析物的测定与生物体系中分析物的浓度的关系。这种关联方法对于本领域的技术人员而言是众所周知的。
可以采用任一种能检测所获得的分析物的适宜方法进行检测。分析方法可以是物理、化学、生物化学、电化学、光化学、光谱学、极谱学、比色或辐射测量分析方法。
为便于检测分析物，可将酶附着在与所抽取的分析物(例如，所抽取的包含分析物的试样)接触的传感装置的活性表面或活性部分上，或使酶包含在一个或多个用于收集所抽取的分析物的收集容器中。这类酶必须能催化与所抽取的分析物(例如葡萄糖)的特效反应，达到反应产物能被检测的程度(例如，采用电化学方法根据产生的电流检测，该电流是可检测的，并与发生反应的分析物的量成正比)。适宜的酶是葡萄糖氧化酶，葡萄糖氧化酶能将葡萄糖氧化成葡糖酸和过氧化氢。随后在适宜的生物传感器电极上的过氧化氢的检测使每个过氧化氢分子产生二个电子，这就产生能被检测并与进入装置的葡萄糖量有关的电流。葡萄糖氧化酶(GOx)在市场上很容易买到，它具有众所周知的催化性能。然而，也可以采用其它酶，只要它们能专门催化与分析物或相关物质的反应，以生成与如此反应的分析物量成正比的可检测的产物。
也可在本发明的方法中使用许多其它的对分析物特效的酶系统。例如，在使用检测过氧化氢的通用生物传感器电极时，可以采用适宜的酶系统检测乙醇(乙醇氧化酶系统)或相似的尿酸(尿酸盐氧化酶系统)、胆甾醇(胆甾醇氧化酶系统)、和茶碱(黄嘌呤氧化酶系统)。可以采用普通技术人员所熟悉的迅速有效的技术，制备这些包含对分析物特效的酶系统的水凝胶。
优选的传感装置是膜片，膜片包括酶或能与抽取的有关分析物反应的其它专用试剂，产生可检测的颜色变化或其它化学信号。可以通过与标准比较评价颜色变化，确定分析物的量，或采用标准电子反射测量仪器检测颜色变化。一个这样的系统是透过皮肤的葡萄糖监测系统，该系统可从佛罗里达州，庞帕诺比奇，工艺试剂和产品有限责任公司(TCPI)购到。在Yang等人的美国专利5,267,152中叙述了另一种适宜的系统(一种采用近-IR辐射漫反射激光谱仪测定血液葡萄糖浓度的装置和方法)。在Rosenthal等人的美国专利5,086,229和Robinson等人的美国专利4,975,581中也叙述了类似的近-IR光谱装置。Stanley的美国专利5,139,023叙述了一种血液葡萄糖监测装置，该装置依赖于渗透性增强剂(例如胆汁盐)，使葡萄糖容易沿着在组织液和接受介质之间建立的浓度梯度透过皮肤移动。Sembrowich的美国专利5,036,861叙述了一种无源葡萄糖监测器，它能收集通过皮肤膜片的汗液，其中采用胆碱能试剂模拟来自外分泌汗腺的汗分泌物。在Schoendorfer的美国专利5,076,273和Schroeder的美国专利5,140,985中叙述了一些类似的汗液收集装置。采用标准化学试剂(例如酶制剂)的比色或分光光谱方法，检测所抽取的葡萄糖。
采用另一种方案，可采用离子电渗透过皮肤的取样系统与本发明相结合，例如，其中采用速溶颗粒方法预处理一个皮肤部位，使GlucoWatch系统(加利福尼亚州，雷德伍德，Cygnus)改进的取样方法容易进行。Gliebfeld等人(1989)在药物研究(Pharm.Res.)6(11):988中的论文以及美国专利5771890中描述了这种离子电渗系统。
C．实验下面是实现本发明方法的一些具体实施方案的实施例。这些实施例只是用于说明本发明的目的，它们不以任何方式限制本发明的范围。
虽然尽力确保所用数字(例如量、温度等)的准确，但是对于某些实验的误差和偏差，自然也是应该允许的。
实施例1引言组织液是在皮肤表面顶层细胞之间的透明体液。在这种流体中的葡萄糖浓度直接指示血液中的葡萄糖浓度。无针注射器装置可以产生通入这些层内的扩散通道，使得能够收集少量(＜1ml)的组织液，然后可以测定组织液中的葡萄糖浓度。
材料和方法NF(法国标准)级乳糖一水合物是从Amresco(俄亥俄州，萨伦)购到的。采用美国标准筛(伊利诺斯州，芝加哥)将乳糖粉末筛分成38-53μm。D-(+)葡萄糖是从Sigma(密苏里州，圣路易斯)购到的。人的尸体皮肤由纽约消防员皮肤库(纽约州，纽约)提供，人的尸体皮肤先用80％的盐溶液、10％的小牛血清和10％的甘油预处理，然后在皮肤库中冷冻。在提供皮肤时，在室温下解冻1-2h后使用。
设计改进的Franz室(6.9ml)用于研究体外葡萄糖抽取物(图1)。在室底部的供体部分用10-500mg/dl不同葡萄糖浓度的溶液充填。在实验过程中葡萄糖溶液的温度维持在32℃。使用200-300mm厚的人尸体皮肤。该皮肤采用1英寸(2.54cm)模切刀具冲成圆片，然后将皮肤放在改进的Franz室上。
平衡几小时后，将2mg的38-53μm的乳糖颗粒装入20μm聚碳酸酯膜的三层重叠的盒中，采用装有超音速喷嘴的Powder JectNDI无针注射器装置将乳糖颗粒射到皮肤组织中。该装置发射颗粒的压力为20bar。然后将5μl的水凝胶放在被射皮肤的上面，使一个一次接触(One Touch)的酶膜(加利福尼亚州，米尔皮特斯，Lifescan)与凝胶接触1分钟。然后用光密度计(加利福尼亚州，赫尔卡尔斯)测定膜的光密度。
结果表1是测定与共体部分(Franz室的底部)，或与被处理皮肤上面的水凝胶接触的膜的光密度的一览表。正如所看到的，当供体部分的光密度从0.10增加到0.71时，从三个不同皮肤试样的上面抽取的葡萄糖的光密度从0.04-0.08成正比地增加到0.65-0.89。图2是供体部分上三个皮肤试样光密度的概括性曲线。三个皮肤试样的相关性(r2值)为0.2。
这些体外实验结果证明，采用本发明的颗粒发射方法和模拟人的组织液的供体室，在所抽取的葡萄糖测定值之间具有良好的相关性(r2=0.92)。
表1葡萄糖标准溶液、在供体室中的葡萄糖和从三个不同皮肤试样抽取的葡萄糖的光密度

实施例2引言采用在实施例1中所述的人尸体皮肤，在体外研究证明，“体系的”葡萄糖浓度与通过颗粒发射方法(r2=0.92)评价的流体试样具有紧密的关系。因此，此研究是为了将受验人二种血液来源的葡萄糖(静脉血液葡萄糖和毛细管血液葡萄糖)浓度与通过无针注射装置引出的组织液的葡萄糖浓度进行比较进行的。
此外，在无针注射部位上，采用Draize标度，测定可见级的红斑或水肿，测定色度变化、透过表皮的失水变化(TEWL)和任何疼痛感觉(VAS)，以便指示角质层的破裂并证实颗粒的穿透。在颗粒射入后和在第24小时和第48小时取样后，立即进行测定。这些测定标绘出静脉葡萄糖、毛细管葡萄糖和间隙葡萄糖与皮肤耐受性之间的关系。
材料和方法在研究中包括120个患糖尿病的受验者。受验者是18-70岁的男性或女性，Ⅰ型或Ⅱ型的糖尿病患者，但排除在化验部位有任何皮肤疾病，其中包括湿疹、牛皮癣等的糖尿病患者，或具有复发性皮肤感染史的糖尿病患者。取样部位是肘窝(静脉)、指尖(毛细管)和手掌前臂(颗粒运送)。
无针注射器颗粒运送装置和化合物如下粉末乳糖，粒度20-38mm，筛分。
粉末盒用10μm碳酸酯膜制备的三层重叠膜(上游膜是分层的)，装入1.0mg粉末，在清洁的实验室环境中封装，最后用γ射线消毒。
装置皮肤的Powder JectTMNDI无针注射器装置，装有超音速喷嘴，容纳三层重叠粉末盒的改进的5cc膨胀室，10bar压缩空气压力，按钮式不锈钢气瓶。
使无针注射器装置尽可能地保持竖直，喷嘴紧紧地对着皮肤放置，确保皮肤和装置的这一端之间没有间隙。压下装置顶部的按钮使装置起动。
在粉末运送之前，评价每个手掌前臂注射部位的TEWL和色度。在将粉末运送到该部位中之后，对每个射入部位测定TEWL。请每个受验者用几句话描述对射入颗粒的感觉，以100mm可见模拟标度(VAS)记录疼痛感觉，100表示刺破指尖的疼痛，0表示无疼痛。
用5μl的水凝胶湿润LifeScanTM葡萄糖检测膜条，并将其贴到射入粉末的部位上，保持1分钟。擦净被处理的部位，测定色度，与预处理值进行比较。用指棒收集毛细管血液试样，使用LifeScan一次接触系统进行葡萄糖分析。从肘窝静脉收集血液试样，分析葡萄糖。采用Bio-Rad光密度计定量测定该膜的颜色强度。在射入后第24小时和第48小时，测定射入部位的TEWL和色度。
对于口服葡萄糖耐受性实验使用的方案如下。可能影响实验的一切药物治疗，在实验前至少中断3天。在实验前3天，指导受验者摄入碳水化合物至少150g/d，禁食14-15小时(从实验前一天下午6点钟至实验这天的上午8-9点钟)。在实验过程中，实验的受验者戒烟、咖啡、茶、食品和酒。在实验过程中受验者安静地坐直。允许缓慢地走动，但避免剧烈的锻炼。在服用葡萄糖之前，采用上述的静脉、毛细管和间质葡萄糖取样技术，进行快速等离子葡萄糖(FastingPlasma Glucose)测定(FPG)。以25％的溶液(400ml)形式，服用75g葡萄糖。按照上述的方法，在30、60、90、120分钟收集试样，测定毛细管和间质葡萄糖浓度。
结果从三个受验者获得的葡萄糖耐受性实验结果，绘于图3-图5。这些结果给出根据与组织液中的葡萄糖反应获得的血液葡萄糖浓度(mg/dl)和光密度。为了将这些结果合并在同一个图中，将光密度乘以1000。
受验者1的动态葡萄糖范围是150-270mg/dl。根据血液葡萄糖值的光密度与静脉葡萄糖浓度具有良好的相关性(图3)。受验者2的动态葡萄糖浓度范围为160mg/dl-400mg/dl。除了在1小时的时间点以外，在静脉葡萄糖和光密度之间也有相关性(图4)。对受验者3也能观测到类似的趋势(图5)。
在图6中，将组织液葡萄糖的光密度读数对所有受验者的静脉血液葡萄糖标绘。对所收集的数据应用误差方格(error grid)方法进行标绘。大多数数据点位于A区和B区，它们是与临床有关的区域。线性回归分析的r值是0.76。表2列出侵入式葡萄糖计、离子电渗葡萄糖手表方法、和根据本发明的颗粒发射方法之间误差方格分析的比较。
表2葡萄糖计、葡萄糖手表和本发明之间的比较

关于疼痛，与葡萄糖计和Gluco Watch测定葡萄糖的方法相比，大多数受验者(＞90％)更喜欢根据本发明的颗粒运送方法。然而，采用本发明的方法，对一些受验者观察到有些红斑，但在3-4天后就会消退。
因此，本申请公开了这些新颖的监测方法。虽然在某种程度上详细地说明了本发明优选的实施方案，但应当理解，可以对本发明进行一些明显的变动，并不偏离所附权利要求规定的本发明的内容和范围内。
权利要求
1．一种用于在个体的目标皮肤或粘膜表面下面对存在的分析物取样的方法，所述的方法包括(a)加速颗粒进入和/或穿过所述目标的表面，其中所述颗粒进入或穿过目标表面的加速作用能使流体试样从目标表面下面流到目标表面上；和(b)测定在所述流体试样中存在的所述分析物。
2．权利要求1的方法，其中分析物是生理上的活性物质。
3．权利要求1或2的方法，其中在步骤(a)中颗粒进入目标表面的加速作用是用于提高目标表面的渗透性。
4．前述权利要求任一项的方法，其中在步骤(a)中采用无针注射器装置，使颗粒对着目标表面加速。
5．权利要求4的方法，其中在约100-2,500m/s的速度下，使颗粒对着目标表面加速。
6．前述权利要求任一项的方法，其中颗粒的尺寸主要为约0.1-250μm。
7．前述权利要求任一项的方法，其中采用局部活化剂涂覆颗粒。
8．权利要求7的方法，其中采用能渗透的活化剂或药物制剂涂覆颗粒。
9．权利要求8的方法，其中药物制剂是能作用于血管的制剂和抗炎制剂。
10．前述权利要求任一项的方法，其中在步骤(a)中的目标表面的总尺寸为约0.1至约5.0cm2。
11．前述权利要求任一项的方法，其中流体试样包括组织液。
12．前述权利要求任一项的方法，其中步骤(b)包括从目标表面上收集试样。
13．权利要求12的方法，其中收集步骤需要使目标表面与吸收剂材料接触。
14．权利要求13的方法，其中吸收剂材料采用对分析物起特效反应的酶涂覆，以产生可检测的信号。
15．权利要求14的方法，其中生理活性物质是葡萄糖，酶是葡萄糖氧化酶。
16．权利要求15的方法，其中可检测的信号是定量的，并与个体的血液葡萄糖浓度相关联。
17．权利要求14的方法，其中生理活性物质是乙醇，酶是乙醇氧化酶。
18．权利要求17的方法，其中可检测的信号是定性的，并是在个体中存在或不存在乙醇的标志，或可检测的信号是定量的，并与个体中血液的乙醇浓度相关联。
19．权利要求12-18任一项的方法，其中将试样收集到收集装置中，并且该收集装置在将颗粒加速进入所述的表面以后与目标表面接触。
20．权利要求12-19任一项的方法，其中在1天过程中至少重复一次加速和收集步骤，以对个体中的生理活性物质提供连续的监测。
21．前述权利要求任一项的方法，其中步骤(b)包括使流到目标表面上的试样与传感装置接触，检测所述分析物的存在或量。
22．一种惰性材料对制造细粒组合物的应用，该组合物用于在个体的目标皮肤或粘膜表面下面对存在的分析物取样，使用的方法包括(a)加速颗粒进入和/或穿过所述的目标表面，其中所述颗粒进入或穿过目标表面的加速作用能使流体试样能从目标表面下面流到目标表面上；和(b)测定在所述流体试样中存在的所述分析物。
全文摘要
提供一些对在生物体系中存在的分析物取样的方法。这些方法需要采用颗粒运送方法,以从该体系中获得有关分析物试样。
文档编号A61B17/54GK1324228SQ9981259
公开日2001年11月28日 申请日期1999年9月3日 优先权日1998年9月4日
发明者S·Y·邝 申请人:鲍德杰克特研究有限公司