[发明专利]具有NAD聚合物辅酶的酶电化学型传感器

说明书

背景技术

技术领域

一般来讲，本发明涉及医疗装置，并且具体地涉及酶电化学型传感器。

背景技术

医学领域中特别关注流体样品中分析物的测定(例如，检测和/或浓度测量)。例如，在体液诸如尿液、血液、血浆或间质液的样品中测定葡萄糖、酮体、乳酸盐、胆固醇、脂蛋白、三甘油酯、对乙酰氨基酚和/或HbA1c的浓度是可取的。该测定可以使用基于例如视觉、光度或电化学技术的传感器实现。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。

发明内容

本公开的第一方面提供一种酶电化学型生物传感器，包括：

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)聚合物辅酶，其包括作为侧基共价地结合到聚合物主链的NAD部分；

聚合物电子转移剂；

至少一个工作电极；和

至少一个参比电极。

本公开的第二方面提供一种用于测定体液样品中的分析物的方法，该方法包括：

将体液样品施加到酶电化学型生物传感器，使得体液样品接触烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)聚合物辅酶并且接触聚合物电子转移剂，该NAD聚合物辅酶包括作为侧基共价地结合到聚合物主链的NAD部分；以及

基于由所述生物传感器产生的电子信号来测定分析物。

酶电化学型生物传感器可以是酶电化学型分析测试条。分析物可以是β-羟基丁酸酯。NAD聚合物辅酶和聚合物电子转移剂可均为固定的构型。

聚合物主链可以包括预先确定的单体。该预先确定的单体可以是丙烯酰胺单体。该预先确定的单体可以选自由甲基丙烯酸羟乙酯、乙烯基吡咯烷酮、(3-(甲基丙烯酰氨基)丙基)三甲基氯化铵、(2-甲基丙烯酰氧基)乙基)三甲基氯化铵、钠-4-苯乙烯磺酸盐、丙烯酸、N,N’-二乙基丙烯酰胺和N,N’-二甲基丙烯酰胺组成的单体组。

NAD聚合物辅酶可以具有以下化学结构：

其中：

n为1或2；

X和Y可以是任何合适的数字；

并且其中R的氧化形式(R-ox)具有以下化学结构：

并且R的还原形式(R-red)具有以下化学结构：

n可以等于1。可替代地，n可以等于2。

NAD聚合物辅酶可以具有在1,000kg/mol至1,000,000kg/mol的范围内的分子量。

NAD聚合物辅酶可以为还原形式。可替代地，NAD聚合物辅酶可以为氧化形式。NAD聚合物辅酶可以被结构化为氧化还原辅酶。

聚合物电子转移剂可以是聚合物二茂铁。

聚合物电子转移剂可以是高分子量氧化还原聚合物，其包括：

包括离子部分的亲水性聚合物；和多种附着的氧化还原调节剂，

其中离子亲水性高分子量聚合物的分子量大于16kg/mol。该氧化还原调节剂可以是二茂铁。

附图说明

被并入本文中并且构成本说明书的一部分的附图示出本发明的目前优选实施例，并且与上文给定的一般描述和下文给定的详细描述一起用于说明本发明的特征，

在附图中：

图1是用于合成官能化的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)的简化的化学序列；

图2是用于合成NAD单体的简化的化学序列；

图3是用于合成在本发明的实施例中采用的NAD聚合物辅酶的简化的化学序列；

图4是示出包括在本发明的实施例中采用的NAD聚合物辅酶的酶电化学型生物传感器的β-羟基丁酸的电流响应的图表；

图5A、图5B和图5C是根据本发明的实施例的酶电化学型传感器(即，电化学型分析测试条)的简化的截面端部视图、透视图和分解透视图；以及

图6是示出根据本发明的实施例的用于测定体液样品中的分析物的方法的各阶段的流程图。

具体实施方式

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，仅出于说明的目的示出示例性的实施例，并不旨在限制本发明的范围。该详细说明以举例而非限制的方式示出本发明的原理。本说明将明确地使本领域技术人员能够制作并且使用本发明，并且描述了本发明的若干实施例、改型、变型、替代方案和使用，包括目前据信是实施本发明的最佳模式。