Реагент датчиков-анализаторов с целлюлозными полимерами

Группа изобретений относится к составу реагента датчика-анализатора, адаптированного для содействия определению концентрации анализируемого вещества в жидкой пробе, к способам определения концентрации анализируемого вещества в жидкой пробе и к способу нанесения состава реагента датчика анализатора на подложку способом трафаретной печати. Состав реагента датчика-анализатора содержит от 1 мас.% до 4,0 мас.% энзима глюкозоксидазы, от 15 мас.% до 20 мас.% феррицианидного медиатора, от 3,6 мас.% до 6,0 мас.% полимера гидроксиэтилцеллюлозы и от 0,2 мас.% до 1,6 мас.% смектитовой глины. Способ определения концентрации анализируемого вещества в жидкой пробе включает создание электрохимического датчика-анализатора, который состоит из противоэлектрода и рабочего электрода, области приема жидкости и указанного выше реагента датчика-анализатора, и определение концентрации анализируемого вещества за время менее 35 секунд. Другой способ определения концентрации анализируемого вещества в жидкой пробе включает прокол пальца у испытуемого человека с целью забора пробы жидкости, размещение пробы жидкости, содержащей одно анализируемое вещество, в датчике-анализаторе, контактирование пробы жидкости с реагентом датчика-анализатора и определение концентрации анализируемого вещества в пробе жидкости. Способ нанесения указанного выше состава реагента датчика-анализатора на подложку способом трафаретной печати включает создание сетчатого трафарета, состоящего из первой части со светочувствительной эмульсией и второй части, выполненной без светочувствительной эмульсии; подачу реагента датчика-анализатора на сетчатый трафарет и контактирование реагента с подложкой через вторую часть сетчатого трафарета. Заявленная группа изобретений обеспечивает повышение стабильности датчика, простое нанесение реагента, сокращение общего времени анализа и повышение сцепления реагента с подложкой. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 11 ил., 5 пр.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение, в общем, относится к реагентам, использующимся в датчиках-анализаторах, в частности, реагентам с целлюлозными полимерами, повышает стабильность датчика-анализатора и снижает время на проведение анализа.

Уровень техники

Количественное определение анализируемых веществ в жидком компоненте тела имеет большое значение для диагностики и поддержания определенных физиологических отклонений. Например, у отдельных лиц необходимо контролировать уровень лактата, холестерина и билирубина. В частности, определение содержания глюкозы в жидких компонентах тела является важным для больных диабетом, которым необходимо часто проверять уровень глюкозы в жидких компонентах тела с тем, чтобы регулировать потребление глюкозы, входящей в рацион. Результаты подобных тестов можно использовать для определения того, необходимо ли вводить инсулин или другое лекарственное средство. В одном из типов систем исследования крови на уровень глюкозы для анализа такой жидкости, как проба крови, используются датчики-анализаторы.

Датчик-анализатор содержит чувствительный материал к биохимическим реакциям или их продуктам либо реактивный материал, вступающий в реакцию с исследуемым веществом, например содержащейся в крови глюкозой. Проверочный конец датчика-анализатора погружают в анализируемую жидкость, например взятую из пальца кровь после прокола. Жидкость втягивается в капиллярный канал, проходящий в датчике-анализаторе от проверочного конца до реактивного материала под капиллярным действием, обеспечивая забор достаточного количества жидкости в датчик-анализатор. Затем в некоторых датчиках-анализаторах жидкость вступает в химическую реакцию с реактивным материалом датчика-анализатора, что вызывает электрический сигнал, указывающий уровень глюкозы в анализируемой жидкости.

Одним из недостатков современных датчиков-анализаторов является то, что реагенты могут содержать компоненты, ухудшающие стабильность датчика. В частности, некоторые компоненты, такие как полиэтилен оксид (ПЭО), могут быть несовместимы с другими компонентами, например, энзимом и медиатором переноса электронов, которые являются важными для датчиков-анализаторов. Стабильность датчиков-анализаторов, снабженных реагентами, в состав которых входят, например, несовместимые с энзимом и медиатором переноса электронов компоненты может со временем ухудшаться. Такая нестабильность особенно очевидна в тех случаях, когда общее время анализа составляет менее 35 секунд. Таким образом, в датчиках-анализаторах желательно использовать такой реагент, компоненты которого повышают стабильность датчика-анализатора.

Краткое описание изобретения

В соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения состав реагента датчика-анализатора подобран таким образом, чтобы способствовать определению концентрации анализируемого вещества в пробе жидкости. Реагент включает в себя энзим, медиатор переноса электронов, целлюлозный полимер и реологическую присадку.

В соответствии с другим примером осуществления настоящего изобретения способ определения концентрации анализируемого вещества в пробе жидкости включает в себя использование электрохимического датчика-анализатора, способствующего определению концентрации анализируемого вещества. Электрохимический датчик-анализатор состоит из комплекта электродов, включая противоэлектрод и рабочий электрод, область приема жидкости и реагент датчика-анализатора, содержащий целлюлозный полимер. Данный способ включает в себя определение концентрации анализируемого вещества с общим временем анализа менее 35 секунд.

В соответствии с другим примером осуществления настоящего изобретения способ определения концентрации анализируемого вещества в пробе жидкости включает в себя прокалывание пальца с целью забора пробы жидкости, размещение пробы жидкости, содержащей не менее одного анализируемого вещества, в датчике-анализаторе, контактирование пробы жидкости с реагентом, содержащим целлюлозный полимер, способствующим стабилизации датчика-анализатора и обеспечивающим электрический сигнал, указывающий содержание анализируемого вещества в пробе жидкости, и определение анализируемого вещества с помощью электрического сигнала.

В соответствии с другим примером осуществления настоящего изобретения использующийся в датчике-анализаторе картридж состоит из комплекта датчиков-анализаторов и корпуса, предназначенного для размещения датчиков-анализаторов. Каждый датчик-анализатор состоит из реагента, включающего в себя целлюлозный полимер, предназначенный для стабилизации датчика-анализатора и снижения общего времени анализа до менее 35 секунд.

В соответствии с другим примером осуществления настоящего изобретения способ определения концентрации анализируемого вещества в пробе жидкости включает в себя прокалывание пальца с целью забора пробы жидкости, размещение пробы жидкости, содержащей не менее одного анализируемого вещества, в датчике-анализаторе, контактирование пробы жидкости с реагентом, содержащим целлюлозный полимер, способствующим стабилизации датчика-анализатора, и определение концентрации анализируемого вещества в пробе жидкости.

В соответствии с еще одним примером осуществления настоящего изобретения трафаретная печать на подложке включает в себя предоставление сетчатого трафарета, состоящего из первой части со светочувствительной эмульсией и второй части без светочувствительной эмульсии, подачу реагента, состоящего из растворителя, целлюлозного полимера и энзима, способствующих определению концентрации анализируемого вещества в пробе жидкости на сетчатом трафарете, и контактирование реагента с подложкой через вторую часть сетчатого трафарета.

Приведенное выше краткое описание настоящего изобретения не предназначено для описания каждого примера осуществления изобретения или всех его аспектов. Дополнительные свойства и преимущества настоящего изобретения будут подробно описаны ниже, на рисунках и в патентных формулах.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 приведен перспективный вид открытого распределительного инструмента датчика-анализатора с вставленным блоком датчиков в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения;

на фиг.2а приведен вид спереди одноразового картриджа с комплектом уложенных датчиков-анализаторов в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения;

на фиг.2b приведен вид спереди распределительного инструмента датчика в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения, предназначенного для установки картриджа, показанного на фиг.2а;

на фиг.3 приведено покомпонентное представление датчика-анализатора в соответствии с другим примером осуществления настоящего изобретения;

на фиг.4 приведен вид спереди электрохимического датчика-анализатора, показанного на фиг.3.

на фиг.5 приведена диаграмма сравнения восстановления процентного содержания глюкозоксидазы для датчиков-анализаторов, содержащих реагенты на основе ГЭЦ и на основе ПЭО, в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения;

на фиг.6 приведена диаграмма сравнения стабильности медиатора, как функции времени хранения реагента, для датчиков-анализаторов, содержащих реагенты на основе ГЭЦ и на основе ПЭО, в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения;

на фиг.7а-7b и 7c-7d приведены несколько диаграмм сравнения систематической ошибки при анализе и % систематической ошибки при анализе для 10- и 30-секундного анализа соответственно для датчиков-анализаторов, содержащих реагенты на основе ГЭЦ и на основе ПЭО, в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Данное изобретение предназначено для использования реагента в отдельном датчике или датчике-распределителе, содержащем несколько электрохимических или оптических датчиков. Электрохимические или оптические датчики-анализаторы используются для определения концентрации не менее одного анализируемого вещества в жидкости. С помощью реагента можно определить следующие вещества: глюкоза, липидные профили (например, холестерин, триглицерид, альфа-липопротеины низкой плотности и альфа-липопротеины высокой плотности), гемоглобин A1C, фруктоза, лактат или билирубин. Однако настоящее изобретение не ограничивается только определением этих анализируемых веществ, но предполагается определение и других анализируемых веществ. Анализируемые вещества могут содержаться, например, в пробе цельной крови, пробе сыворотки крови, пробе плазмы крови или других жидких компонентах тела, таких как интерстициальная жидкость и моча.

Комплект датчиков-анализаторов обычно хранится в одноразовом картридже или контейнере. В одном из примеров осуществления изобретения комплект датчиков-анализаторов хранится в блоке датчиков-анализаторов, где отдельные датчики упакованы в полости датчиков (например, в пакет типа пузыря). Пример одноразового картриджа 10, устанавливаемого в датчик-распределитель 20, приведен на фиг.1. В качестве примера приведен одноразовый картридж 10 типа «пузырь». Картридж 10 состоит из комплекта датчиков-анализаторов 12, каждый из которых хранится в отдельной полости датчика 14. Предполагается, что могут использоваться и другие блоки датчиков.

В другом примере реализации настоящего изобретения комплект датчиков-анализаторов может устанавливаться в такой одноразовый картридж, который показан на фиг.2а. Приведенный на фиг.2а одноразовый картридж 50 включает в себя корпус 52 и комплект уложенных датчиков-анализаторов 54, которые перемещаются в направлении стрелки А с помощью пружины 56. Картридж 50 также включает в себя комплект уплотнений 58а,b, которые обеспечивают защиту уложенных датчиков-анализаторов 54 от воздействия влажности. Датчики-анализаторы 54 по одному подаются из картриджа 50 через отверстие 60. Одноразовый картридж 50 может храниться в распределителе датчиков 70, показанном на фиг.2b. Предполагается, что в данном изобретении кроме картриджей 10, 50 могут использоваться и другие картриджи.

Приведенные на фиг.1 и 2а картриджи 10, 50 или контейнер с отдельными датчиками-анализаторами могут различаться между собой по количеству датчиков в зависимости от потребностей разных пользователей. Обычно картриджи или контейнеры содержат от 10 до 100 датчиков-анализаторов и, в частности, от 25 до 50 датчиков анализаторов. По причине ограниченного срока хранения и использования датчиков-анализаторов предполагается, что для тех пользователей, которые нечасто выполняют тесты, можно использовать картриджи или контейнеры с меньшим количеством датчиков-анализаторов по сравнению с теми картриджами и контейнерами, которые предназначены для пользователей, которые выполняют тесты чаще.

В некоторых примерах осуществления настоящего изобретения могут использоваться датчики-анализаторы в картриджах или контейнерах, снабженных капиллярным каналом, проходящим от переднего или проверочного конца датчика-анализатора до чувствительного материала к биохимическим реакциям или их продуктам либо реактивного материала, содержащегося в датчике-анализаторе. При контакте проверочного конца датчика-анализатора с жидкостью (например, кровью, забранной из пальца после прокола) часть жидкости забирается в капиллярный канал под капиллярным действием. Затем жидкость вступает в химическую реакцию с реагентом в датчике-анализаторе, при этом вырабатывается электрический сигнал, указывающий уровень анализируемого вещества (например, глюкозы), содержащегося в проверяемой жидкости, который предается на электрический блок.

В некоторых датчиках-анализаторах реагент наносится на подложку с помощью трафаретной печати. Трафаретная печать позволяет наносить тонкий слой реагента на небольшой, плоский датчик-анализатор, пример которого приведен на фиг.4. В данном процессе применяется сетчатый трафарет, обычно выполненный в виде решетки из тянутой нержавеющей стали или полиэстера, и слой светочувствительной эмульсии, нанесенной необходимым рисунком. Обычно индикаторную краску наносят на сетчатый трафарет, ракель принудительно подает реагент через сетчатый трафарет, формируя необходимый шаблон. Необходимый шаблон может включать в себя одну часть сетчатого трафарета, на которую нанесена светочувствительная эмульсия, и вторую часть сетчатого трафарета без светочувствительной эмульсии. В одном примере осуществления настоящего изобретения часть сетчатого трафарета без светочувствительной эмульсии может контактировать с индикаторной краской.

Состав индикаторной краски, наносимой на датчик-анализатор, может оказывать воздействие на такие элементы, как время, необходимое для проведения анализа с целью определения концентрации анализируемого вещества (т.е. время анализа), стабильность датчика-анализатора и простота нанесения реагента с помощью трафаретной печати. В состав реагента, использующегося в настоящем изобретении, могут входить ингредиенты, обеспечивающие такие необходимые характеристики датчика-анализатора, как повышенная стабильность датчика-анализатора, сокращение общего времени анализа и повышенное сцепление реагента с подложкой.

В одном из примеров осуществления настоящего изобретения достижение необходимых характеристик обеспечивается за счет реагента, содержащего целлюлозные полимеры. Целлюлозные полимеры выступают в качестве связующего вещества для компонентов слоя реагентов и помогают повысить вязкость реагента. Также было обнаружено, что использование целлюлозных полимеров в реагенте повышает стабильность датчика-анализатора. В частности, необходимые целлюлозные полимеры включают в себя полимер гидроксиэтилцеллюлозы (ГЭЦ). ГЭЦ необходима по причине своих стабилизирующих свойств. В особенности использование ГЭЦ вместо других полимерных материалов снижает ухудшение свойств глюкозоксидазы, а также сокращение медиатора. Снижение данных реакций ведет к повышению стабильности датчика-анализатора за счет снижения фонового тока датчика-анализатора. Другие подходящие полимеры, которые можно использовать в составе реагента, включают в себя карбоксиметилцеллюлозу, ацетилцеллюлозу, этилцеллюлозу или гидроксипропил метшщеллюлозу, поливинилпирролидон, поливинил алкоголь или их комбинацию.

В соответствии с одним из примеров осуществления настоящего проекта реагент в основном состоит из 1-10 весовых % целлюлозных полимеров с молекулярной массой от 25000 до 2000000 и, желательно, от 3 до 6 весовых % целлюлозных полимеров с молекулярной массой от 300000 до 1000000. Целлюлозные полимеры производятся различными поставщиками и доступны в свободной продаже. Например, Natrasol® - ГЭЦ-полимер - производится компанией Hercules Inc., г.Уилмингтон, штат Делавэр.

В соответствии с другим примером осуществления настоящего изобретения, кроме описанных выше целлюлозных полимеров, реагент может включать в себя дополнительные компоненты, такие как энзим, медиатор переноса электронов и реологические присадки.

Для определения уровня глюкозы в крови может применяться энзим глюкозоксидазы. Энзим глюкозоксидазы вступает в реакцию с глюкозой, содержащейся в пробе крови, и вырабатывает электрический сигнал, который указывает концентрацию глюкозы. Активность энзима можно измерить в единице активности (U), которую определяют как количество энзима, которое катализирует преобразование одного микромоля подложки в минуту при нормальных условиях. Реагент может содержать от 0,5 до 5,0 весовых % энзима глюкозоксидазы, желательно от 1,0 до 4,0 весовых %.

Энзим глюкозоксидазы есть в свободной продаже и производится такими компаниями, как Biozyme Laboratories International Ltd. (Сан-Диего, Калифорния), Genzyme Corporation (Кембридж, Массачусетс) и Amano Enzyme Inc. (Элгин, Иллийнос). В зависимости от анализируемого вещества реагент может содержать и другие энзимы, такие как дегидрогеназа глюкозы, холестеролоксидаза, дегидрогеназа холестерина, оксидаза лактата и т.д., необходимые для определения анализируемого вещества в пробе крови в дополнение к глюкозе.

Как описано выше, реагент также может включать в себя медиатор переноса электронов. В качестве примера медиаторов, которые могут быть использованы в настоящем изобретении, можно привести красную кровяную соль, ферроцианид калия, ферроцен или его производные, хинон или его производные, органические токопроводящие соли или вилоген, а также и другие медиаторы. Предпочтительно, чтобы в качестве медиатора переноса электронов использовалась смешанновалентное соединение, способное формировать окислительно-восстановительные пары. В зависимости от применяемого медиатора переноса электронов, в общем, реагент состоит из 1-20 весовых % медиатора переноса электронов (желательно от 15 до 20 весовых % медиатора переноса электронов). В одном из примеров осуществления настоящего изобретения в качестве медиатора переноса электронов используется феррицианид. Феррицианидные медиаторы, как и другие медиаторы переноса электронов, есть в свободной продаже и производятся компанией Sigma-Aldrich Со. Предполагается, что кроме феррицианида в качестве медиаторов переноса электронов могут использоваться и другие медиаторы.

Реологические присадки, входящие в состав реагента, могут в себя включать такие смектитовые глины, как монтмориллонитовые, гекторитовые или бентонитовые глины, или другие подходящие природные или синтетические материалы. Гекторит состоит из глинистых минералов и есть в свободной продаже: Bentone®-компания Elementis Specialities Inc. (Хайтстаун, Нью-Джерси) или OPTIGEL® SH Synthetic Hectorite - компания Sud-Chemie Inc. (Луисвилл, Кентукки). Другие реологические присадки, которые можно использовать в данном изобретении, могут в себя включать другие обогащенные глины, ксантановую камедь, коллоидальную двуокись кремния и Acti-Gel™ 208, алюмосиликат магния производства компании Active Minerals Company LLC.

Для данного изобретения в качестве реологических добавок желательно использовать тиксотропные или вязкостьмодифицирующие материалы. Такие материалы улучшают свойства реагента для трафаретной печати. В частности, тиксотропные присадки, которые можно использовать в настоящем изобретении, в себя включают такие материалы, вязкость которых снижается со временем. Кроме того, вязкость тиксотропньгх присадок, использующихся в настоящем изобретении, также уменьшается при длительной деформации. Реологические присадки к реагенту также могут выступать в качестве связующего вещества или наполнителя.

В одном из примеров осуществления настоящего изобретения реагент может содержать от 0,1 до 3 весовых % смектитовой глины или другой подходящей реологической присадки (желательно от 0,2 до 1,6 весовых %). Подразумевается, что в реагенте могут использоваться и другие реологические присадки, обладающие описанными выше свойствами. Количество и тип использующейся реологической присадки могут изменяться в зависимости от того, какой полимер применяется в реагенте, а также от того, какая основа используется для реагента - водная или органическая.

В еще одном примере осуществления настоящего изобретения реагент может включать в себя дополнительные компоненты, какие как буферный или смачивающий агент. В качестве примеров буферных агентов, которые можно использовать, можно привести лимонную кислоту, натрия цитрат и другие подходящие буферные агенты, например фосфатные буферы. Реагент может содержать от 10 до 500 мграмм-молекулярных буфера (желательно, от 25 до 200 мграмм-молекулярных). В качестве других подходящих буферов можно указать ацетат натрия, буфер HEPES и т.д., использующийся в реагенте буфер можно выбирать на основе применяемого медиатора переноса электронов. Например, если в состав реагента входит феррицианидный медиатор, буфер будет поддерживать низкий уровень pH и не будет вступать в химическую реакцию с медиатором.

Подходящие смачивающие агенты могут включать в себя поверхностно-активные вещества на основе фторуглерода или углеводорода. В качестве примера некоторых поверхностно-активных веществ, которые могут использоваться в настоящем изобретении, можно привести присадки Triton™ производства компании The Dow Chemical Company (Мидленд, Мичиган) и Surfynol® компании Air Products and Chemicals, Inc. (Аллентаун, Пенсильвания). Реагент может содержать от 0,01 до 0,3 весовых % поверхностно-активного вещества на основе фторуглерода (желательно, от 0,02 до 0,06 весовых %). Кроме того, реагент может содержать от 0,1 до 5,0 весовых % поверхностно-активного вещества на основе углеводорода (желательно, от 1,0 до 3,0 весовых %).

Оставшаяся часть состава может содержать воду или другие подходящие растворители, которые могут быть разными в зависимости от того, какой энзим и медиатор переноса электронов были подобраны. Растворитель должен быть инертен по отношению к энзиму и медиатору переноса электронов.

На фиг.3 и 4 показан пример еще одного осуществления настоящего изобретения, в котором датчик-анализатор предназначен для использования описанного выше реагента. На фиг.3 приведено покомпонентное представление электрохимического датчика-анализатора. Датчик-анализатор 110 состоит из изолирующего основания 112, на которое в определенной последовательности нанесена (обычно трафаретной печатью) схема электропроводки, включая первый и второй выводы 114а и 114b (контакты с низким сопротивлением), электродная схем, включая рабочий электрод 116 и противоэлектрод 118, изоляционный (диэлектрический) слой 120, включая отверстие 122 и канал 125, и реакционный слой 124.

Реакционный слой 124 включает в себя реагент, преобразовывающий анализируемое вещество (например, глюкозу) в химические агенты, которые можно измерить электрохимически с точки зрения создаваемого ими тока с помощью электродов 116 и 118. Реакционный слой 124 располагается на отверстии 122 и в каннеле 125 изолирующего слоя 120. Таким образом, часть реакционного слоя 124, открытая для электродов 116 и 118 определяется отверстием 122 и каналом 125 в изолирующем слое 120. Рабочий электрод 116 электрически связан с первым выводом 114а, а противоэлектрод - со вторым выводом 114b. Подблок 119 запуска противоэлектрода электрически связан с противоэлектродом 118 и выступает в качестве электрода определения неполного заполнения в двухэлектродной системе.

Датчик-анализатор 110 включает в себя вывод 130, имеющий вогнутую часть 132, которая при сопряжении с изолирующим слоем 120 формирует капиллярный канал для передачи жидкой пробы от входного отверстия 134 на датчик-анализатор ПО. Нисходящий конец капиллярного канала состоит из одного или более отверстий 136, предназначенных для вентилирования капиллярного канала. Жидкая проба перетекает от входного отверстия 134 в датчик-анализатор ПО в направлении отверстия 136. При использовании датчик-анализатор 110 собирает жидкую пробу (например, пробу крови из пальца пациента) за счет приведения входного отверстия 134 капиллярного канала в контакт с жидкой пробой.

Описанный в данном документе реагент может использоваться в самых разнообразных датчиках-анализаторах. В качестве примеров датчиков-анализаторов, в которых можно использовать данный реагент, можно привести тестовые полоски на содержание глюкозы в крови Ascensia™ Autodisc™ и Glucodisc, предназначенные для использования в измерителях уровня глюкозы в крови Ascensia™ BREEZE™ и Ascensia™ DEX® 2/DEX® компании Bayer Healthcare LLC (Тэрритаун, штат Нью-Йорк).

Как было указано выше, стабильность датчика-анализатора можно повысить за счет использования реагентов с полимерами на основе целлюлозы. Данное в частности справедливо для аналитических проб продолжительностью менее 35 секунд и особо желательно для аналитических проб менее 25 секунд. Повышение стабильности датчика-анализатора продлевает срок хранения и использования датчика-анализатора.

ПРИМЕРЫ

Для сравнения стабильности датчиков-анализаторов, изменений в фоне реагента как функции времени и температуры, а также термостабильности была использована группа датчиков-анализаторов с реагентом на основе ГЭЦ, как описано в примере 1. В примере 2 применялась другая группа датчиков-анализаторов с реагентом на основе ПЭО. Результаты тестирования описаны в примерах 3, 4 и 5 и отображены на фиг.5, 6 и 7a-7d.

Пример изобретения 1: реагент на основе ГЭЦ
КОМПОНЕНТ РЕАГЕНТА ВЕСОВОЙ %
Дистиллированная вода 60-80
Смектитовая глина 0,2-1,6
Буфер - соль лимонной кислоты 25-200 мграмм-молекулярных
Поверхностно-активное вещество на основе фторуглерода 0,02-0,1
Гидроксиэтилцеллюлоза 3,6-6,0
Красная кровяная соль 15-20
Энзим глюкозоксидазы 1,0-4,0
∗Если только не указаны другие единицы измерения.
Сравнительный пример 2: реагент на основе ПЭО
КОМПОНЕНТ РЕАГЕНТА ВЕСОВОЙ %
Дистиллированная вода 60-80
Смектитовая глина 0,2-2,2
Буфер - соль лимонной кислоты 25-200 мграмм-молекулярных
Поверхностно-активное вещество на основе фторуглерода 0,02-0,1
Поверхностно-активное вещество на основе углеводорода 0,2-3,0
Полиэтилен оксид 3,0-9,0
Красная кровяная соль 15-20
Энзим глюкозоксидазы 1,0-4,0
∗Если только не указаны другие единицы измерения.

Пример 3

Для оценки стабильности датчика-анализатора было выполнено тестирование двух партий датчиков с тем, чтобы определить процент восстановления глюкозоксидазы после хранения датчиков при температурах -20°C и 50°C в течение двух и четырех недель. Партия датчиков-анализаторов с реагентами на основе ГЭЦ сравнивалась с партией датчиков-анализаторов с реагентом на основе ПЭО. В конце периода хранения из датчиков-анализаторов была извлечена вытяжка с помощью буфера и глюкозоксидазы, и вытяжки из датчиков-анализаторов были проанализированы с помощью стандартных методов анализа ферментной активности.

Результаты тестирования приведены на фиг.5. Хотя обе партии датчиков-анализаторов содержали одинаковое количество глюкозоксидазы в реагенте, восстановление активности глюкозоксидазы для реагентов на основе ГЭЦ было выше, чем для реагентов на основе ПЭО. Данное является справедливым для обеих партий датчиков-анализаторов, хранившихся при температурах -20°C и 50°C в течение двух и четырех недель. Приведенные в таблице результаты указывают на то, что датчики-анализаторы с реагентом на основе ПЭО содержали больше инертной глюкозоксидазы. Эти результаты указывают на то, что активность глюкозоксидазы была более стабильной при различных температурах и сохранялась дольше, составляя в некоторых случаях 100% восстановления, у датчиков-анализаторов с реагентом, содержащим ГЭЦ. Данное обеспечило более высокую стабильность датчиков-анализаторов во время хранения.

Пример 4

На фиг.6 приведены результаты тестирования, проведенного с целью оценки изменения фона реагента в датчиках-анализаторах с реагентом на основе ГЭЦ и в датчиках-анализаторах с реагентом на основе ПЭО как функции времени хранения реагента при температуре 5°С сроком до шести недель. Повышение фона реагента как функции времени его хранения является следствием неглюкозного преобразования феррицианида в ферроцианид. В каждой контрольной точке проверки стабильности с помощью проточно-инжекционной системы анализировался фон реагента, чтобы определить относительное количество ферроцианида, образовавшегося во время хранения. Процент повышения фона реагента рассчитывался путем сравнения текущего фона реагента в каждой контрольной точке с фоном реагента в первой контрольной точке. Как видно на фиг.6, за шесть недель повышение фона реагента на основе ГЭЦ было меньше, чем у реагента на основе ПЭО.

Пример 5

На фиг.7а, 7b, 7с и 7d приведено сравнение систематической ошибки для напряженных датчиков-анализаторов с реагентами на основе ГЭЦ и ПЭО. Для оценки термостабильности датчики хранились при температурах -20°C и 50°C в течение двух и четырех недель. В конце периода хранения датчики-анализаторы были проверены с помощью 40% гематокрита цельной крови, содержащей глюкозу в концентрациях 50, 100 и 400 мг/дл. При использовании 30- и 10-секундных протоколов анализа было получено оп двадцать повторов на пробу. Была рассчитана разница между результатами анализов глюкозы у напряженных датчиков-анализаторов при 50°C и -20°C. Для образцов с содержанием глюкозы 50 мг/дл разница между результатами анализа рассматривалась в качестве «систематической ошибки» (см. фиг.7а и 7с), а для образцов с содержанием глюкозы 100 мг/дл разница между результатами анализа рассматривалась в качестве «% систематической ошибки» (см. фиг.7b и 7d).

По причине меньшего смещения фона датчиков-анализаторов повышение стабильности датчиков-анализаторов было наиболее заметно при низких уровнях глюкозы. Результаты показали, что разница между систематической ошибкой и процент систематической ошибки была наиболее заметна при изменении общего времени анализа с 30 на 10 секунд. Систематическая ошибка реагента на основе ГЭЦ была значительно меньше у датчиков-анализаторов, хранившихся при температурах 50°C и -20°C. Данное наблюдалось при 30- и 10-секундном анализах.

Несмотря на то, что описываемый для настоящего изобретения реагент датчиков-анализаторов в основном предназначен для использования с электрохимическими датчиками-анализаторами, подразумевается, что он также может быть адаптирован для использования и с другими датчиками-анализаторами, например оптическими.

Альтернативный вариант осуществления изобретения А

Состав реагента датчиков-анализаторов, адаптированный для определения концентрации анализируемого вещества в жидкой пробе; реагент, содержащий энзим, медиатор переноса электронов, целлюлозный полимер и реологическую присадку.

Альтернативный вариант осуществления изобретения В

Состав, как и в Альтернативном варианте осуществления изобретения А, где реагент содержит от 3,6 до 6,0 весовых % целлюлозного полимера.

Альтернативный вариант осуществления изобретения С

Состав, как и в Альтернативном варианте осуществления изобретения А, где реагент содержит от 1 до 4 весовых % энзима.

Альтернативный вариант осуществления изобретения D

Состав, как и в Альтернативном варианте осуществления изобретения А, где реагент содержит от 15 до 20 весовых % медиатора переноса электронов.

Альтернативный вариант осуществления изобретения E

Состав, как и в Альтернативном варианте осуществления изобретения А, где реагент содержит от 0,2 до 1,6 весовых % реологической присадки.

Альтернативный вариант осуществления изобретения F

Состав, как и в Альтернативном варианте осуществления изобретения А, где реагент содержит от 3,6 до 6,0 весовых % полимера гидроксиэтилцеллюлозы; от 1 до 4 весовых % энзима глюкозоксидазы, от 1,5 до 20 весовых % феррицианидного медиатора и от 0,2 до 1,6 весовых % смектитовой глины.

Альтернативный вариант осуществления изобретения G

Состав, как и в Альтернативном варианте осуществления изобретения F, где смектитовая глина включает в себя бентонит, гекторит, монтмориллонит или их комбинацию.

Альтернативный вариант осуществления изобретения Н

Состав, как и в Альтернативном варианте осуществления изобретения А, где реагент также включает в себя от 10 до 500 мграмм-молекулярных буфера - соли лимонной кислоты.

Альтернативный вариант осуществления изобретения I

Состав, как и в Альтернативном варианте осуществления изобретения F, где буфер - соль лимонной кислоты включает в себя лимонную кислоту, натрия цитрат или их комбинацию.

Альтернативный вариант осуществления изобретения J

Состав, как и в Альтернативном варианте осуществления изобретения А, где реагент также включает в себя от 0,02 до 0,1 весовых % поверхностно-активного вещества на основе фторуглерода.

Альтернативный вариант осуществления изобретения К

Состав, как и в Альтернативном варианте осуществления изобретения А, где реагент также включает в себя от 1,0 до 3,0 весовых % поверхностно-активного вещества на основе углеводорода.

Альтернативный вариант осуществления изобретения L

Состав, как и в Альтернативном варианте осуществления изобретения А, включая и состав реагента датчика-анализатора, где общее время анализа датчика-анализатора составляет менее 35 секунд.

Альтернативный вариант осуществления изобретения М

Способ определения концентрации анализируемого вещества в жидкой пробе, включающий в себя:

предоставление электрохимического датчика-анализатора, адаптированного для определения концентрации анализируемого вещества; электрохимического датчика-анализатора, состоящего из комплекта электродов, включая противоэлектрод и рабочий электрод; область приема жидкости и реагент датчика-анализатора, содержащий целлюлозный полимер; и

определение концентрации анализируемого вещества за время анализа менее 35 секунд.

Альтернативный вариант осуществления изобретения N

Электрохимический датчик-анализатор в соответствии с Альтернативным вариантом осуществления изобретения М, где целлюлозный полимер содержит полимер гидроксиэтилцеллюлозы.

Альтернативный вариант осуществления изобретения О

Электрохимический датчик-анализатор в соответствии с Альтернативным вариантом осуществления изобретения М, где реагент датчика-анализатора также содержит энзим, медиатор переноса электродов и реологическую присадку.

Альтернативный вариант осуществления изобретения Р

Электрохимический датчик-анализатор в соответствии с Альтернативным вариантом осуществления изобретения О, где медиатор переноса электронов содержит феррицианидный медиатор.

Альтернативный вариант осуществления изобретения Q

Электрохимический датчик-анализатор в соответствии с Альтернативным вариантом осуществления изобретения О, где реологическая присадка содержит смектитовую глину.

Альтернативный вариант осуществления изобретения R

Электрохимический датчик-анализатор в соответствии с Альтернативным вариантом осуществления изобретения О, где смектитовая глина включает в себя бентонит, гекторит, монтмориллонит или их комбинацию.

Альтернативный вариант осуществления изобретения S

Электрохимический датчик-анализатор в соответствии с Альтернативным вариантом осуществления изобретения О, где энзим содержит энзим глюкозоксидазы.

Альтернативный вариант осуществления изобретения Т

Электрохимический датчик-анализатор в соответствии с Альтернативным вариантом осуществления изобретения М, где общее время анализа сокращено до менее 25 секунд.

Альтернативный вариант осуществления изобретения U

Способ определения концентрации анализируемого вещества в жидкой пробе, включающий в себя:

прокол пальца с целью забора пробы жидкости;

размещение пробы жидкости, содержащей не менее одного анализируемого вещества, в датчике-анализаторе;

контактирование пробы жидкости с реагентом, содержащим целлюлозный полимер, способствующий стабилизации датчика-анализатора;

обеспечение электрического сигнала, указывающего содержание анализируемого вещества в пробе жидкости; и

определение содержания анализируемого вещества с помощью электрического сигнала.

Альтернативный вариант осуществления изобретения V

Способ в соответствии с Альтернативным вариантом осуществления изобретения U, где концентрация анализируемого вещества определяется менее чем за 35 секунд.

Альтернативный вариант осуществления изобретения W

Способ в соответствии с Альтернативным вариантом осуществления изобретения U, где реагент содержит гидроксиэтилцеллюлозу.

Альтернативный вариант осуществления изобретения X

Способ в соответствии с Альтернативным вариантом осуществления изобретения W, где реагент также содержит энзим глюкозоксидазы, феррицианидный медиатор и смектитовую глину.

Альтернативный вариант осуществления изобретения Y

Способ определения концентрации анализируемого вещества в жидкой пробе, включающий в себя:

прокол пальца с целью забора пробы жидкости;

размещение пробы жидкости, содержащей не менее одного анализируемого вещества, в датчике-анализаторе;

контактирование пробы жидкости с реагентом, содержащим целлюлозный полимер, способствующий стабилизации датчика-анализатора; и

определение концентрации анализируемого вещества в пробе жидкости.

Альтернативный вариант осуществления изобретения Z

Способ в соответствии с Альтернативным вариантом осуществления изобретения Y, где датчик-анализатор представляет собой оптический датчик-анализатор.

Альтернативный вариант осуществления изобретения АА

Способ трафаретной печати на подложке, включающий в себя: предоставление сетчатого трафарета, состоящего из первой части со светочувствительной эмульсией и второй части, выполненной без светочувствительной эмульсии;

подачу реагента на сетчатый трафарет, где реагент состоит из растворителя, целлюлозного полимера и энзима, способствующего определению концентрации анализируемого вещества в пробе жидкости; и

контактирование реагента с подложкой через вторую часть сетчатого трафарета.

Альтернативный вариант осуществления изобретения ВВ

Способ в соответствии с Альтернативным вариантом осуществления изобретения АА, где реагент также содержит реологическую присадку.

Альтернативный вариант осуществления изобретения СС

Способ в соответствии с Альтернативным вариантом осуществления изобретения ВВ, где в качестве реологической присадки используется смектитовая глина.

Альтернативный вариант осуществления изобретения DD

Способ в соответствии с Альтернативным вариантом осуществления изобретения СС, где смектитовая глина включает в себя бентонит, гекторит, монтмориллонит или их комбинацию.

Альтернативный вариант осуществления изобретения БЕ

Способ в соответствии с Альтернативным вариантом осуществления изобретения ВВ, где в качестве реологической присадки используется тиксотропный материал.

Альтернативный вариант осуществления изобретения FF

Способ в соответствии с Альтернативным вариантом осуществления изобретения АА, где реагент также содержит медиатор переноса электронов.

Несмотря на то, что настоящее изобретение подвержено различным модификациям и альтернативным вариантам, приведенные в данном документе конкретные примеры осуществления представлены примерами чертежей и описаны подробно. Тем не менее, подразумевается, что данный документ не ограничивает настоящее изобретение конкретными раскрытыми в нем формами, но, напротив, изобретение охватывает все модификации, эквивалентные и альтернативные варианты, подпадающие под дух и объем изобретения, как указано в прилагаемых патентных формулах.

1. Состав реагента датчика-анализатора, адаптированный для содействия определению концентрации анализируемого вещества в жидкой пробе и предназначенный для нанесения на подложку способом трафаретной печати, в котором состав реагента датчика-анализатора содержит приблизительно от 1 мас.% до 4,0 мас.% энзима глюкозоксидазы, приблизительно от 15 мас.% до 20 мас.% феррицианидного медиатора, приблизительно от 3,6 мас.% до 6,0 мас.% полимера гидроксиэтилцеллюлозы, и приблизительно от 0,2 мас.% до 1,6 мас.% смектитовой глины.

2. Состав по п.1, в котором целлюлозный полимер, реологическая присадка и энзим находятся в одном слое.

3. Состав по п.1, в котором смектитовая глина включает в себя бентонит, гекторит, монтмориллонит или их комбинацию.

4. Состав по п.1, в котором реагент дополнительно включает приблизительно от 10 мгмоль до 500 мгмоль буфера - соли лимонной кислоты.

5. Состав по п.4, в котором буфер - соль лимонной кислоты включает в себя лимонную кислоту, натрия цитрат или их комбинацию.

6. Состав по п.1, в котором реагент дополнительно включает в себя приблизительно от 0,02 мас.% до 0,1 мас.% поверхностно-активного вещества на основе фторуглерода.

7. Состав по п.1, в котором реагент дополнительно включает в себя приблизительно от 1,0 мас.% до 3,0 мас.% поверхностно-активного вещества на основе углеводорода.

8. Способ определения концентрации анализируемого вещества в жидкой пробе, включающий создание электрохимического датчика-анализатора, адаптированного для содействия определению концентрации анализируемого вещества, который состоит из комплекта электродов, включая противоэлектрод и рабочий электрод, области приема жидкости и реагента датчика-анализатора, имеющего состав по любому из пп.1-7, и определение концентрации анализируемого вещества при времени, необходимом для анализа, менее приблизительно 35 с.

9. Способ по п.8, в котором общее время, необходимое для анализа, составляет до менее приблизительно 25 с.

10. Способ определения концентрации анализируемого вещества в жидкой пробе, который включает прокол пальца у испытуемого человека, с целью забора пробы жидкости; размещение пробы жидкости, содержащей, по меньшей мере, одно анализируемое вещество, в датчике-анализаторе; контактирование пробы жидкости с реагентом датчика-анализатора, имеющим состав по любому из пп.1-7; и определение концентрации анализируемого вещества в пробе жидкости.

11. Способ по п.10, в котором датчик-анализатор представляет собой оптический датчик-анализатор.

12. Способ по п.10, дополнительно содержащий этап создания электрического сигнала, указывающего на содержание анализируемого вещества в пробе жидкости.

13. Способ по п.10, в котором концентрация анализируемого вещества определяется менее чем за 35 с.

14. Способ нанесения состава реагента датчика-анализатора, адаптированного для содействия определению концентрации анализируемого вещества в жидкой пробе, на подложку способом трафаретной печати, включающий создание сетчатого трафарета, состоящего из первой части со светочувствительной эмульсией и второй части, выполненной без светочувствительной эмульсии; подачу реагента датчика-анализатора, имеющего состав по любому из пп.1-7, на сетчатый трафарет; и контактирование реагента с подложкой через вторую часть сетчатого трафарета.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, в частности к способу прогнозирования тяжести течения эпилепсии. Сущность способа состоит в том, что определяют спектр молекул средней массы в сыворотке крови пациента до начала терапии.

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способу снижения предела обнаружения иммунохроматографических методов контроля содержания низкомолекулярных соединений.

Изобретение относится к медицине, в частности к онкологии, и может быть применено для определения содержания пероксида водорода (H2O2) в опухолевых клетках при воздействии на них противоопухолевого препарата, в частности цисплатина.

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способу определения рода возбудителей бактериемий. Изобретение может быть использовано в бактериологических лабораториях клиник для идентификации рода возбудителей бактериемии.

Изобретение относится к медицине, а именно к иммунологии и аллергологии, и может быть использовано для диагностики реактивного изменения специфического иммунитета у детей в условиях химической контаминации.
Изобретение относится к медицине, в частности, к экспериментальной гематологии, а именно к способу оценки развития сингенного перевивного миелобластного лейкоза у мышей линии AKR/JY.

Изобретение относится к области исследования или анализа материалов, в том числе ксенобиотиков, путем разделения образцов материалов на составные части с использованием хроматографии и масс-спектрометрии, а точнее к способам идентификации и определения в живом организме веществ, запрещенных к применению, и может быть использовано например в допинговом контроле лошадей.

Изобретение относится к медицине, в частности к клинической биохимии, цитологии, патоморфологии, и может быть использовано для определения энергетической активности клеток костного мозга (ККМ).
Изобретение относится к микробиологии. Способ культивирования микроводорослей биотопливного назначения включает две стадии альголизации.
Изобретение относится к микробиологии и может быть использовано для диагностики кандидоза верхних дыхательных путей у работников агропромышленного комплекса. .

Изобретение относится к медицине, а конкретно микробиологии, и касается оценки вирулентности штаммов возбудителя мелиоидоза и сапа. .

Изобретение относится к области биотехнологии. .

Изобретение относится к медицине и касается способа скрининга in vitro потенциальных лекарственных средств для лечения туберкулеза путем нарушения биосинтеза арабиногалактана, где указанный способ включает стадию приведения в контакт клеточной культуры Mycobacterium tuberculosis, сверхэкспрессирующей белок, выполняющий превращение декапренил-Р-рибозы в декапренил-Р-арабинозу, и который может кодироваться геном rv3790 или его гомологами, или искусственной открытой рамкой считывания, продукт экспрессии которой идентичен белку Rv3790 или является его гомологом, с потенциальным лекарственным средством, и последующей оценки процента ингибирования, вызываемого потенциальным лекарственным средством, относительно контроля в аналитическом тесте.
Изобретение относится к области медицины и биологии. .

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способу оценки эффективности терапии рака мочевого пузыря человека методом ПЦР в режиме реального времени и набору для его осуществления.

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способу оценки эффективности терапии рака мочевого пузыря человека методом иммуноферментного анализа. .

Изобретение относится к медицине, а именно к гинекологии, и может быть использовано для индивидуального подбора препаратов, содержащих пробиотические штаммы лактобактерий, для эффективной интравагинальной терапии. Для этого от пациентки выделяют вагинальные эпителиоциты, освобождают их от сопутствующей микрофлоры. Затем готовят взвесь эпителиоцитов в среде культивирования и смешивают со взвесью отмытых термоинактивированных пробиотических штаммов лактобактерий. Далее инкубируют, получают фильтрат культуральной жидкости эпителиоцитов и добавляют его в соотношении 1:7 к взвеси тестируемых пробиотических штаммов лактобактерий. Параллельно готовят контроль из смеси среды культивирования эпителиоцитов и взвеси тестируемых пробиотических штаммов в соотношении 1:7. Опытную и контрольную пробы инкубируют, измеряют оптическую плотность, рассчитывают степень прироста биомассы в опытной пробе по отношению к контрольной. При этом для эффективной интравагинальной терапии выбирают препарат, содержащий пробиотические штаммы лактобактерий, прирост биомассы которых, под влиянием вагинальных эпителиоцитов пациентки, стимулируется наиболее выраженно. Изобретение позволяет осуществлять индивидуальный подбор препаратов, содержащих пробиотические штаммы лактобактерий для эффективной интравагинальной терапии. 1 табл., 3 пр., 2 фиг.

Группа изобретений относится к составу реагента датчика-анализатора, адаптированного для содействия определению концентрации анализируемого вещества в жидкой пробе, к способам определения концентрации анализируемого вещества в жидкой пробе и к способу нанесения состава реагента датчика анализатора на подложку способом трафаретной печати. Состав реагента датчика-анализатора содержит от 1 мас. до 4,0 мас. энзима глюкозоксидазы, от 15 мас. до 20 мас. феррицианидного медиатора, от 3,6 мас. до 6,0 мас. полимера гидроксиэтилцеллюлозы и от 0,2 мас. до 1,6 мас. смектитовой глины. Способ определения концентрации анализируемого вещества в жидкой пробе включает создание электрохимического датчика-анализатора, который состоит из противоэлектрода и рабочего электрода, области приема жидкости и указанного выше реагента датчика-анализатора, и определение концентрации анализируемого вещества за время менее 35 секунд. Другой способ определения концентрации анализируемого вещества в жидкой пробе включает прокол пальца у испытуемого человека с целью забора пробы жидкости, размещение пробы жидкости, содержащей одно анализируемое вещество, в датчике-анализаторе, контактирование пробы жидкости с реагентом датчика-анализатора и определение концентрации анализируемого вещества в пробе жидкости. Способ нанесения указанного выше состава реагента датчика-анализатора на подложку способом трафаретной печати включает создание сетчатого трафарета, состоящего из первой части со светочувствительной эмульсией и второй части, выполненной без светочувствительной эмульсии; подачу реагента датчика-анализатора на сетчатый трафарет и контактирование реагента с подложкой через вторую часть сетчатого трафарета. Заявленная группа изобретений обеспечивает повышение стабильности датчика, простое нанесение реагента, сокращение общего времени анализа и повышение сцепления реагента с подложкой. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 11 ил., 5 пр.

Наверх