[发明专利]用于生物传感器的多孔颗粒试剂组合物、装置和方法

说明书

本申请是中国专利申请第200880117966.6号的分案申请，第200880117966.6号的专利申请其申请日是2008年12月10日，发明名称是“用于生物传感器的多孔颗粒试剂组合物、装置和方法”。

相关申请的参考

本申请要求2007年12月10日提交的题目为“用于生物传感器的多孔颗粒试剂组合物、装置和方法”的美国临时申请No.61/012,739的优先权，在此引入它的全部内容作为参考。

背景技术

生物传感器提供对诸如全血、血清、血浆、尿液、唾液、间质或细胞内液等生物流体的分析。通常，生物传感器具有用来分析存放在传感带上的样品的测量装置。样品通常是液态，并且除了生物流体外，也可以是生物流体的衍生物，如提取物、稀释物、滤出物或复水的沉淀物。生物传感器执行的分析可以测量出一种或多种诸如生物流体中的醇、葡萄糖、尿酸、乳酸盐、胆固醇、胆红素、游离脂肪酸、甘油三酸酯、蛋白质、酮、苯基丙氨酸或酶等分析物的存在和/或浓度。这种分析对于诊断和治疗生理异常是有用的。例如，糖尿病患者可使用生物传感器来测定全血中的葡萄糖水平以调整饮食和/或用药。

生物传感器可以被设计成分析一种或多种分析物，并且可以使用不同的样品体积。一些生物传感器可以分析一滴全血，例如体积为0.25-15微升(μL)的全血。生物传感器可以利用台式、便携式和类似测量装置来实施。便携式测量装置可以是手持式的，并且可以对样品中的一种或多种分析物进行识别和/或量化。便携式测量装置的例子包括：可得自Tarrytown,New York的Bayer HealthCare的Ascensia和测量仪；而台式测量装置的例子包括：可得自Austin,Texas的CH Instruments的电化学工作站。具有更短的分析时间、同时具有所希望的准确度和/或精确度的生物传感器为使用者提供了巨大的好处。

在电化学生物传感器中，通过当输入信号施加到样品时分析物或响应于分析物的物质的氧化/还原反应或氧化还原反应产生的电信号来测量分析物的浓度。输入信号可以单脉冲或多脉冲、序列或循环的形式来施加。可以在样品中添加诸如酶或类似物质等氧化还原酶以增强在氧化还原反应过程中电子从第一种物质向第二种物质的转移。酶或类似物质可以与一种分析物发生反应，从而对所产生的输出信号的一部分提供了特异性。

电化学生物传感器通常包括测量装置，而测量装置具有与传感带中的电导体连接的电触点。无论哪种情况，传感带可以在活有机体的体外、体内或部分体内使用。当在活有机体体外使用时，将生物流体的样品引入传感带中的样品储集器内。可在引入样品之前、之后或期间将传感带放在测量装置中以进行分析。当在活有机体体内或部分体内时，可连续地将传感带浸入样品中，或可间歇地将样品引入传感带中。传感带可以包括部分地隔离一定体积的样品或向样品开放的储集器。类似地，样品可连续地流经传感带或被中断以进行分析。

对于电化学生物传感器，导体可以由诸如固体金属、金属膏、导电碳、导电碳膏和导电聚合物等导电物质制成。电导体通常与延伸到样品储集器中的工作电极、反电极、参比电极、和/或其他电极连接。一个或多个电导体也可以延伸到样品储集器中以获得电极不能提供的功能。

可以利用诸如美国专利No.6,531,040、5,798,031和5,120,420等中所描述的多种技术通过在绝缘基体上放置或印刷电极来形成传感带。可以通过在一个或多个导体上放置一种或多种试剂组合物来形成电极。例如，当工作电极和反电极由同种组合物涂布时，超过一个的导体可以由同种试剂组合物涂布。不同的试剂组合物可以布置在导体上。因而，工作电极的试剂组合物可以包含酶、介体和粘合剂，而反电极的试剂组合物则可以包含与工作电极相同或不同的介体以及粘合剂。

试剂组合物可以包括用于促进分析物氧化或还原的诸如氧化还原酶等电离剂以及有助于分析物和工作电极之间的电子转移的任何介体或其他物质。除了用于将试剂粘合在一起之外，例如，粘合剂可以帮助红血球的过滤、避免红血球在导体表面的涂布以及氧化还原酶的稳定。

对于本领域技术人员已知的多种技术可以用于将试剂组合物布置在传感带上。试剂组合物可以布置在导体上，然后干燥。当样品被引入传感带时，试剂组合物开始再水合。试剂组合物再水合的越快，从中可以获得样品中的分析物浓度的输出信号也越快。从用于对分析物浓度进行精确测量的传感带获得输出信号越快，分析完成的就越快。因而，包括具有更短分析时间的试剂组合物同时可以提供所希望的准确度和/或精确度的生物传感器为使用者提供了巨大的好处。

发明内容