Relatório Descritivo da Patente de Invenção para DISPOSITIVO DE AMOSTRAGEM DE FLUIDO CORPÓREO.
A presente invenção refere-se ao campo de análise de fluido corpóreo de modo a monitorar a concentração de analitos tal como a con5 centração de glicose no sangue.
A invenção diz despeito a um dispositivo e sistema para amostrar pequenas quantidades de fluido corpóreo. Um dispositivo de amostragem de fluido corpóreo compreende um elemento de penetração na pele com uma zona de coleta (por exemplo, uma trajetória de fluido) para receber 10 o fluido corpóreo nela. Pelo menos uma porção da zona de coleta é aberta para o ambiente de modo que o fluido possa ser amostrado. O dispositivo de amostragem ou um elemento separado compreende um recurso de recepção de fluido que está fora do contato fluídico com a zona de coleta do elemento de penetração na pele, de modo que o fluido amostrado na zona de 15 coleta não entrará em contato com o recurso de recepção do fluido inicialmente. O dispositivo de amostragem de fluido corpóreo com a zona de coleta conectada ou um sistema compreendendo um dispositivo de amostragem de fluido corpóreo e recurso de recepção do fluido pode ser colocado em um segundo estado no qual pelo menos uma porção da zona de coleta contata o 20 recurso de recepção do fluido de modo que o fluido é transferido. Com base nos sinais de uma zona de teste do recurso de recepção do fluido a concentração do analito pode ser determinada.
Sistemas para amostragem de fluidos corpóreos já são conhecidos na técnica anterior nos quais o fluido corpóreo é absorvido em um ele25 mento descartável. Os sistemas analíticos e de coleta de sangue são conhecidos do documento EP 0 199 484, por exemplo, que compreende uma unidade descartável com capilar para coletar o fluido corpóreo e para transportar o fluido corpóreo para uma área de detecção. O desenvolvimento adicional desse conceito é descrito em WO 97/42888. A disposição descrita nesse 30 documento é particularmente adequada para coletar quantidades relativamente pequenas de fluidos corpóreos que é primariamente realizada pela compressão de um anel sobre a área circundando o local de coleta e aplica
ção de um movimento de bomba. Um sistema para análise com base em pequenas quantidades de fluido intersticial é conhecido de EP 0 723 418. Para essa finalidade, uma agulha oca muito fina é inserida na derme e o fluido intersticial é transportado através da agulha para uma zona de teste pela 5 aplicação de pressão na área que circunda o local de perfuração. Uma disposição altamente miniaturizada que também utiliza uma agulha oca para retirar o fluido corpóreo é conhecida de US 5.801.057. Uma vantagem particular dessa disposição é a agulha extremamente fina que pode ser inserida na região do braço de um paciente essencialmente sem qualquer dor.
Considerando que a disposição descrita em US 5.801.057 já satisfaz numerosas exigências práticas, alguns aspectos precisam de melhora. Um problema geral com os dispositivos de amostragem de acordo com o documento previamente mencionado é fabricar a agulha oca de maneira efetiva no custo e tão pequena quanto possível.
Com esse objetivo, instrumentos de amostragem de fluido corpóreo que têm uma zona de coleta aberta foram considerados. US 2003/0018282 e US 2003/0028125 ambos descrevem dispositivos de penetração na pele que têm um canal aberto para amostragem do fluido corpóreo que pelo menos parcialmente está localizado em uma região de uma agulha 20 de perfuração. O fluido corpóreo amostrado dentro da zona de coleta é transferido para uma zona de teste que é fixada no elemento de penetração na pele. Em particular, US 2003/0028125 descreve que o elemento de penetração na pele é integral com uma parte de uma tira de teste. Um documento adicional que considera um dispositivo similar de amostragem e teste pro25 vendo uma área de investigação é descrito em US 2002/0168290.
WO 01/72220 descreve um dispositivo de amostragem e análise de fluido com uma sonda de penetração dérmica. A dita sonda de penetração estando em comunicação de fluido direta com uma câmara de análise. Dessa maneira, esse projeto de dispositivo tem a desvantagem que a esteri30 lização da sonda de penetração que é regularmente realizada pela radiação gama destrói a química do teste localizada na câmara de análise. Amostragem adicional e análise são espacialmente fixadas uma na outra e portanto
precisam estar próximas para permitir a transferência de amostra eficiente.
Os dispositivos de amostragem e teste da técnica anterior descrevem modalidades onde a amostra de um canal capilar é diretamente transferida para uma zona de teste que está em contato fluídico com o canal.
Contrário a isso, a presente invenção propõe dispositivos de amostragem e teste de fluido corpóreo onde a zona de coleta em uma fase na qual a amostra é absorvida está fora do contato fluídico com uma zona de teste. Em uma segunda fase, depois de ter absorvido uma amostra de fluido para dentro da zona de coleta, pelo menos uma porção da zona de coleta está sendo trans10 ferida em uma segunda posição na qual pelo menos uma porção da zona de coleta entra em contato com um recurso de recepção do fluido que recebe o fluido da zona de coleta. Alternativamente, o recurso de recepção do fluido pode ser movido ou ambos, o recurso de recepção do fluido bem como a zona de coleta podem ser movidos.
Em uma primeira modalidade preferida, um dispositivo de amostragem de fluido corpóreo compreende um elemento de penetração na pele tendo uma zona de coleta para receber o fluido corpóreo e um recurso de recepção de fluido compreendendo uma zona de teste. O dito recurso de recepção do fluido estando fora do contato fluídico com a dita zona de cole20 ta, de modo que o fluido presente na dita zona de coleta não entrará em contato com o recurso de recepção do fluido. Altemativamente, o recurso de recepção do fluido pode não ter uma zona de teste integrada, mas ele é contatado com uma zona de teste separada para realizar o teste analítico.
Uma segunda modalidade preferida compreende um dispositivo 25 integrado com um recurso de penetração na pele tendo uma zona de coleta de fluido bem como um recurso de recepção de fluido com uma zona de teste. O dito dispositivo integrado sendo adaptado para passar por uma mudança física (em particular um movimento da zona de coleta em relação ao recurso de recepção do fluido) com a atuação de modo a assumir um estado 30 de contato no qual um fluido na dita zona de coleta contata o dito recurso de recepção do fluido.
Uma terceira modalidade preferida refere-se a um dispositivo de
acordo com a primeira modalidade preferida, onde o dito dispositivo tem uma porção móvel que pode ser movida e pelo menos uma porção da dita zona de coleta de fluido ou do dito recurso de recepção do fluido está localizada na dita porção móvel.
Uma quarta modalidade preferida se refere a um dispositivo de acordo com a primeira modalidade preferida, onde o fluido corpóreo recebido na dita zona de coleta é movido pela atuação elétrica sobre o recurso de recepção do fluido.
Uma quinta modalidade preferida compreende um dispositivo de 10 acordo com a primeira modalidade preferida, onde o fluido corpóreo recebido na dita zona de coleta é transferido para contato com o recurso de recepção do fluido sem usar o fluido corpóreo como recurso de transporte.
De acordo com uma sexta modalidade preferida da invenção, o dispositivo de amostragem do fluido corpóreo é contatado com um elemento 15 de transporte separado para receber o fluido que, então, por sua vez, é contatado com uma zona de teste em um elemento separado.
A presente invenção em particular é útil para sistemas de teste portáteis.
Adicionalmente, é preferido se o elemento de penetração na pe20 le é um descartável que é usado somente uma vez. É também preferido utilizar recursos de recepção de fluido descartáveis que são usados somente uma vez.
De acordo com uma modalidade da técnica anterior o recurso de transporte compreende por exemplo, um capilar alcançando da zona de co25 leta até o recurso de recepção do fluido (por exemplo EP 1 360 931). O fluido corpóreo é absorvido na zona de teste e é transferido para contatar o recurso de recepção do fluido pela atuação capilar, isto é, o fluido corpóreo subseqüentemente absorvido empurra a amostra para o recurso de recepção do fluido. Esse volume de fluido adicionalmente necessário, o assim 30 chamado volume morto, serve como recurso de transporte para transferir o fluido usado para a análise para contatar o recurso de recepção do fluido. Isso significa que, por princípio, mais volume de fluido corpóreo tem que ser
coletado do que é necessário para a medição e esse volume morto aumenta com a distância de transferência crescente. De acordo com a presente invenção, contrária à técnica anterior, não existe volume morto necessário. Idealmente, todo o volume da amostra que é coletada na zona de coleta é 5 transferido para o recurso de recepção do fluido para ser usado para a medição. Naturalmente, é provável que alguma amostra permaneça na zona de coleta, como é o caso pelo uso de um capilar. Além do mais, de acordo com a presente invenção, o volume do fluido corpóreo necessário para ser amostrado para a medição não aumenta necessariamente com distância crescen10 te entre a zona de coleta e o recurso de recepção do fluido.
Uma outra vantagem da invenção é que devido ao fato que o elemento de penetração na pele e o recurso de recepção do fluido inicialmente não estão em contato fluídico, eles podem ser separados facilmente em duas partes. O elemento de penetração na pele, ou pelo menos parte 15 dele, perfura a pele e portanto precisa ser esterilizado. Zonas de teste, na maior parte dos casos entretanto, são sensíveis à esterilização. A separação do elemento de penetração na pele e do recurso de recepção do fluido em duas partes resolve esse problema já que o elemento de penetração na pele pode ser esterilizado separadamente do recurso de recepção do fluido, as20 sim evitando uma destruição da química do teste.
O recurso de recepção do fluido pode, ele próprio, conter uma zona de teste ou ele pode ser um elemento sem uma zona de teste que transporta a amostra para uma zona de teste separada. Em ambos os casos, o umedecimento da zona de teste, entretanto, pode ser iniciado em uma 25 maneira controlada pela etapa de contato. Esse disparo do umedecimento da zona de teste tem a vantagem que o tempo de reação (isto é, o tempo entre o contato da química de teste com o fluido da amostra e a leitura dos resultados de teste) pode ser controlado, o que leva à maior precisão da determinação do analito.
Uma vantagem adicional comparada com os dispositivos de amostragem da técnica anterior é que a amostragem de fluido e o contato do dispositivo de amostragem com uma zona de teste podem ser conduzidos em localizações diferentes. A amostragem do fluido, por exemplo, pode ser feita na extremidade frontal de um aparelho portátil enquanto o contato com a zona de teste pode ser feito dentro do aparelho. Devido a essa função de lançamento do elemento de penetração na pele, a ótica ou outro recurso de 5 avaliação pode ser movido para o interior de um alojamento, o que é vantajoso em vista do espaço limitado na extremidade frontal. Além do mais, uma separação física da zona de teste do sangue durante a etapa de amostragem evita que a química do teste difunda para dentro do corpo humano durante a amostragem. A presente invenção, portanto, tem vantagens significa10 tivas sobre os dispositivos de amostragem de fluido da técnica anterior.
Um campo particular de aplicação dos sistemas e dispositivos para retirada de pequenas quantidades de fluido corpóreo é a assim chamada monitoração pontual na qual a concentração de analitos particulares presentes nos fluidos corpóreos é determinada em um momento particular. Tais 15 medições podem ser executadas repetidamente em intervalos de tempo de modo a monitorar uma mudança da concentração do analito. Tal análise utilizando elementos de teste descartáveis provou ser particularmente vantajosa especialmente no campo da medição do açúcar do sangue por diabéticos. Se valores de açúcar no sangue excessivamente altos (hiperglicemia) 20 ocorrem em um diabético através de um período de tempo, isso pode levar a sério dano a longo prazo tais como cegueira e gangrena. Se, por outro lado, um diabético entra em um estado de hipoglicemia porque ele injetou, por exemplo, uma dose de insulina muito grande, isso pode se tomar ameaçador para a vida se o diabético cai em um assim chamado choque hipoglicêmico. 25 Um controle regular do nível de açúcar no sangue possibilita que o diabético evite os estados hiperglicêmicos e hipoglicêmicos e também aprenda como coordenar seus hábitos de alimentação, a atividade corpórea e a medicação de insulina. Além de melhorar e manter a saúde dos diabéticos, a monitoração regular do açúcar no sangue também tem vantagens econômicas gerais 30 consideráveis desde que altos custos para doenças secundárias possam ser evitados. As razões que impedem um uso consequente e mais difundido da monitoração do açúcar do sangue são primariamente a dor causada pela
coleta exigida do fluido corpóreo e as múltiplas etapas de manipulação dos sistemas atualmente no mercado. Com os sistemas atualmente usados o diabético ou pessoal médico deve em primeiro lugar obter uma gota de sangue que é geralmente obtida da ponta do dedo. Os assim chamados disposi5 tivos de lançamento podem ser usados para reduzir a dor. O dispositivo de * lançamento deve ser carregado em primeiro lugar com uma lanceta, esticado, colocado na superfície do corpo e disparado. Depois do processo de lançamento o usuário tem que esfolar o seu dedo de modo a transportar uma gota de sangue para fora do ferimento perfurado. Antes desse procedimento o diabético tem que já colocar uma tira de teste em um instrumento de medição do açúcar no sangue e ativá-la. A gota de sangue pode agora ser aplicada na tira de teste e depois de por exemplo 10s uma medição do açúcar no sangue fica disponível. Finalmente, o usuário tem que descartar a lanceta gasta e a tira de teste. A presente invenção possibilita que o processo de ' 15 medição do açúcar no sangue seja grandemente simplificado.
A presente invenção, entretanto, pode ser utilizada para outros analitos também. Além disso, é possível analisar o fluido amostrado com zonas de teste diferentes simultânea ou subseqüentemente.
A simplificação do teste de acordo com a presente invenção não somente é vantajosa para usuários atuais, ela, confiantemente, também tem o efeito que mais pessoas tendo diabetes ou outras doenças testarão sua concentração de glicose no sangue ou outros parâmetros em uma base mais regular.
Um dispositivo e sistema de amostragem de acordo com a pre25 sente invenção serve para retirar pequenas quantidades de fluido corpóreo. De preferência, a amostra do fluido corpóreo é recebida na zona de coleta enquanto a zona de coleta está no corpo, isto é, nenhum sangue precisa vazar do local de penetração e o usuário não precisa esfolar o seu dedo e mover a gota de sangue no seu dedo para uma zona de teste. Naturalmente, também é possível usar sangue que escapa do local de perfuração. Nesse contexto, fluidos corpóreos são entendidos em particular como sangue, fluido intersticial e misturas desses fluidos corpóreos. Considerando que sistemas de coleta de sangue convencionais geralmente executaram a amostragem na pelota do dedo, o sistema de coleta de acordo com a presente invenção pode também ser usado para retirar sangue de locais alternativos no corpo tais como o antebraço e a palma da mão.
Um elemento de penetração na pele para retirada de pequenas quantidades de fluido corpóreo de acordo com a presente invenção tem uma porção projetada com uma extremidade afiada para penetrar na pele. Dentro de pelo menos uma região da porção projetada, uma zona de coleta está localizada e tem a capacidade de coletar o fluido do corpo. Isso, em particular, pode ser realizado por uma atividade capilar. Pelo menos uma parte da estrutura de recepção do fluido corpóreo é aberta. Uma estrutura capilar é entendida dentro do escopo da invenção como um corpo que transporta fluido corpóreo como resultado das forças capilares. No caso de um canal capilar o fluido é transportado para a extremidade proximal do elemento de penetração na pele quando a área distai é contatada com o fluido corpóreo. Com relação a essa modalidade, a estrutura capilar de acordo com a invenção é similar às estruturas de agulha aberta descritas em US 2003/0018282 e US 2003/0028125 as quais é feito referência aqui. Entretanto, uma diferença importante é que esses documentos descrevem microagulhas onde o canal capilar está em contato fluídico com uma zona de teste, de modo que o fluido corpóreo recebido no canal capilar é diretamente aplicado na zona de teste e portanto inicia a reação.
Estruturas capilares na zona de coleta podem ser fabricadas por métodos fotolitográficos como esses descritos no documento US 5.801.057 e que são conhecidos do campo da tecnologia do semicondutor. É também possível prover canais, ranhuras, furos, etc. que são abertos para o exterior nas agulha sólidas pela fresagem, cauterização e tais semelhantes. Tais estruturas são preferivelmente geradas por processos de cauterização como fresagem fotoquímica (PCM). A PCM é baseada na transferência do padrão ótico e processos de cauterização. Ela é conhecida por ser uma tecnologia de microusinagem.
Além dos métodos já mencionados para incorporação de estruturas capilares nas superfícies, é também possível gerar os canais capilares montando os corpos em uma maneira que vãos capilares sejam criados. Assim, por exemplo, é possível prender duas ou mais agulhas sólidas juntas, por exemplo, pela soldagem, tal que as áreas de contato das agulhas sólidas formam os canais capilares. Em uma maneira correspondente, também é possível torcer fios ou fibras juntos na forma de um fio trançado tal que numerosas áreas de contato são formadas que geram os canais capilares. Os fios ou fibras poderíam ser feitos de metal, vidro ou carbono, e podem ser sólidos ou ocos, por exemplo, pode ser necessário esmerilhar uma superfície da lanceta para obter capilares abertos. Também é possível que o capilar não seja aberto para o ambiente pelo tempo total, por exemplo, ele pode ser aberto somente durante a etapa de penetração na pele para coletar o fluido corpóreo. Elementos de penetração na pele adicionais com trajetórias de fluido podem ser criados pela aplicação de uma ou mais camadas de materiais (por exemplo, folhas laminadas) sobre uma agulha plana em uma maneira que um vão capilar é criado entre as camadas ou é provido em uma tal camada.
As estruturas capilares de acordo com a presente invenção, entretanto, não são restritas a canais capilares levando de uma extremidade distai para uma proximal do elemento de penetração na pele. Também estruturas porosas ou furos podem ser utilizados para amostrar o fluido. Com a presente invenção não é essencial que os capilares transportem o fluido sobre uma distância macroscópica para atingir o umedecimento de uma zona de teste. No lugar disso, a zona de coleta e o recurso de recepção do fluido são movidos em proximidade.
Para realizar a amostragem apropriada do fluido corpóreo no canal do elemento de penetração na pele e para melhorar a velocidade de amostragem, é preferido utilizar materiais hidrofílicos, particularmente para a zona de coleta. Alternativamente ou além dos materiais hidrofílicos, revestimentos hidrofílicos podem ser utilizados.
Os dispositivos de penetração na pele são introduzidos na pele e, portanto, têm que estar estéreis para evitar infecções e inflamações. De
acordo com isso, os elementos de penetração na pele podem ser embalados a em uma maneira estéril, por exemplo, em uma ampola. Em uma modalidade preferida, as pontas dos elementos de penetração na pele são cobertas por, por exemplo, um plástico para evitar a contaminação depois que cs elemen5 tos de penetração na pele são esterilizados (por exemplo, pela radiação gama). Particularmente preferidas são proteções de ponta como descrito em WO 01/66010. Tais coberturas de proteção de ponta que circundam a agulha podem ser produzidas facilmente e também podem ser removidas facilmente, de modo que uma remoção automática dentro de um sistema toma10 se possível. Um sistema para análise de acordo com a presente invenção pode compreender um atuador para tirar uma tampa da ponta antes da penetração na pele ser iniciada. Altemativamente, o elemento de penetração na pele pode ser transferido para uma posição onde a tampa protetora é mantida (por exemplo pelo encaixe de forma) e é removida do elemento de 15 penetração na pele movendo o elemento de penetração na pele para longe v da tampa fixada. De preferência, esse movimento pode ser conduzido por um acionamento de lançamento ou recurso de transporte que é utilizado de qualquer forma. Modalidades iguais são possíveis onde a tampa protetora é penetrada pela ponta de lançamento do elemento de penetração na pele como, por exemplo, mostrado na figura 1 ou 6 de WO 0166010.
Alternativamente, é possível esterilizar o elemento de penetração na pele dentro do dispositivo portátil diretamente antes do uso por, por exemplo, radiação ultravioleta ou calor.
Uma modalidade preferida é descrita na figura 1. Um dispositivo de amostragem de fluido corpóreo de acordo com um aspecto da invenção é mostrado, onde a zona de coleta compreende furos ou uma superfície porosa em ou sobre a qual o fluido corpóreo recebido é coletado. É preferido que o dispositivo de amostragem tenha 3 ou mais furos para receber a amostra ou até mesmo muito mais no caso de superfícies porosas. O elemento de penetração na pele representado é uma lanceta plana (1), por exemplo feita de aço inoxidável, silício ou uma película transportadora plástica com uma espessura de 0,05 a 1 mm, de preferência 0,2 mm, tendo pequenos furos (2)
perto das bordas de penetração (3) da lanceta. Os furos (2) podem ser furos diretos ou furos cegos, e podem ter um diâmetro de preferivelmente 0,01 a . 0,5 mm. O número de furos pode variar de uns poucos furos a uma poucas centenas de furos, preferido são 3 ou mais furos, até mesmo mais preferido 5 são 50 a 100 furos. Um diâmetro preferido é de cerca de 20 pm. Altemativamente, o elemento de penetração na pele pode ser uma lanceta redonda sólida (4) ou oca (5) tendo superfícies pontudas com bordas para penetração como mostrado na figura 2. Lancetas redondas tipicamente compreendem três superfícies (6-8). De preferência uma lanceta sólida redonda pode ter a 10 zona de coleta na sua terceira superfície (8). A Figura 2, por exemplo, exibe uma zona de coleta (9) compreendendo 70 furos diretos (2) de 20 pm de diâmetro, a figura 3 descreve 7 furos cegos (2) com um diâmetro de 0,15 mm e uma profundidade de 80 pm. A figura 4 mostra um exemplo de uma lanceta oca (5) compreendendo três furos diretos alongados (2) na faixa de 15 0,15 mm a 0,35 mm.
* Modalidades adicionais para uma superfície porosa coletar o fluido corpóreo são áreas ásperas em uma das superfícies do elemento de penetração na pele, por exemplo, feitas pelo esmerilhamento. Os recessos de esmerilhamento formam um repositório para coletar o fluido corpóreo.
Alternativamente, poros podem ser aplicados para formar a zona de coleta. Esses podem ser realizados, por exemplo, por uma cobertura porosa ou pela cauterização seletiva do material da lanceta, por exemplo, uma liga especial de um metal resistente e solvente, criando uma superfície esponjosa. Especialmente quando usando lancetas planas, fibras finas de um segundo mate25 rial podem ser incorporadas na superfície, por exemplo pela laminação, que podem ser seletivamente cauterizadas.
De acordo com as modalidades acima, é possível que a direção de fluxo do fluido para dentro da zona de coleta e para fora dela para dentro de um recurso de recepção de fluido seja a mesma (por exemplo, no caso 30 de furos diretos o recurso de recepção do fluido é contatado com o lado dos furos opostos à entrada da amostra) ou a direção de fluxo pode ser invertida (o recurso de recepção do fluido é contatado com a abertura ou furos dentro dos quais a amostra é recebida).
Como já declarado acima, é vantajoso que os canais capilares sejam abertos para o exterior, tal que eles possam absorver o fluido corpóreo enquanto a estrutura capilar é inserida no corpo.
A forma do elemento de penetração na pele não é relativamente crítica. Ela pode ser, por exemplo, na forma de um pequeno cubo. Medidas especiais geralmente não são necessárias para montar o elemento de penetração na pele em uma unidade de acionamento, porém uma região de retenção localizada na extremidade proximal do elemento de penetração na pele é preferida. Vantajosamente, a área de retenção é formada integral com as outras regiões do elemento de penetração na pele. Projetos de elemento de penetração podem ser utilizados que são conhecidos para lancetas descartáveis de sistemas de amostragem de sangue convencionais. Por exemplo, a região de retenção pode ter afunilamentos dentro dos quais elementos de mola de um retentor de uma unidade de acionamento engatam de modo a manter o elemento de penetração. O elemento de penetração é vantajosamente posicionado dentro de um retentor em uma tal maneira (por exemplo, pressionando a extremidade do elemento de penetração virada para longe da ponta contra um entrave) que isso permite um bom controle da profundidade de penetração. É feito referência ao documento EP B 0 565 970 com relação a um tal retentor e a interação entre o retentor e a unidade de lançamento descartável.
Um dispositivo de amostragem de fluido corpóreo além do elemento de penetração na pele tem um recurso de recepção de fluido que é espacialmente separado da zona de coleta do elemento de penetração na pele em uma maneira de modo que o fluido em uma zona de coleta de fluido do elemento de penetração na pele não contatará o recurso de recepção do fluido durante o enchimento. O recurso de recepção do fluido e a zona de coleta, entretanto, se tocam depois que a amostra do fluido foi recebida em pelo menos uma parte da zona de coleta e quando o início da reação analítica é desejado. Tal contato primariamente é um ato mecânico onde o canal mantendo o fluido da amostra e o recurso de recepção do fluido são movidos
juntos. Esse contato inclui pressionar a zona de coleta do fluido e o recurso de recepção do fluido juntos ou pode significar um movimento de varredura.
A separação do elemento de penetração na pele e recurso de recepção do fluido possibilita modalidades onde o elemento de penetração na pele é utilizado como uma lançadeira para transportar o fluido amostrado para um recurso de recepção do fluido. Isso é particularmente vantajoso quando a amostragem do fluido é feita em uma área espacialmente restrita (por exemplo, a extremidade frontal do aparelho) e o recurso de recepção do fluido não se encaixa bem dentro desse espaço limitado. O último em particular é o caso para o recurso de recepção do fluido fixado em uma fita como, por exemplo, descrito em EP 0 202 6242.4, US 4.218.421 e EP 0 299 517. A função de lançadeira possibilita um processo de teste com as etapas de
- furar a pele com o elemento de penetração na pele
- receber fluido corpóreo em uma zona de coleta do elemento de penetração na pele
- contatar uma porção da zona de coleta com um recurso de recepção de fluido para prover uma zona de teste com o fluido da amostra
- detectar uma mudança da zona de teste que se refere com a concentração de um analito.
Em uma modalidade preferida, o recurso de transporte para transportar ou lançar e contatar o fluido corpóreo amostrado com o recurso de recepção do fluido é feito automaticamente. São preferidas porém nãomodalidades restritivas para transferência automática a atuação elétrica, atuação mecânica, atuação por forças de mola, atuação manual, por exemplo por um usuário, empurrando um cursor ou uma combinação desses princípios de atuação. Particularmente motores elétricos podem ser utilizados para realizar o contato.
O recurso de transporte mencionado pode ser controlado por uma unidade de controle que controla o movimento do recurso de transporte incluindo um controle espacial bem como um controle adequado. Por isso, o tempo para enchimento do elemento de amostragem, o decorrer do tempo do transporte, o tempo para contato com o recurso de recepção do fluido e o
tempo quando a zona de teste é avaliada podem ser controlados. Tal controle melhora a amostragem do fluido e o teste e portanto aumenta a confiabilidade.
Além do mais, uma unidade de controle em cooperação com um recurso de transporte pode ser utilizada para melhorar a etapa da amostragem. Particularmente, é possível retirar o elemento de penetração na pele somente parcialmente tendo ele permanecido na pele porém o canal de lançamento já está aberto de modo que o fluido corpóreo pode emergir mais facilmente e é absorvido pela zona de coleta. É até mesmo possível girar ou 10 mover o elemento de penetração na pele no ferimento para melhorar a liberação do fluido corpóreo. Para o lançamento na pele com o elemento de penetração na pele, por exemplo, unidades de lançamento do tipo de mola convencionais podem ser utilizadas. Acionamentos elétricos adicionais para o lançamento como, por exemplo, descrito em EP 1101443 podem ser utili15 zados. Os acionamentos elétricos mencionados sozinhos ou em combinações com outros recursos de transporte podem ser utilizados para os movimentos acima descritos do recurso de penetração na pele.
De modo a melhorar a amostragem com o recurso de penetração na pele, o vácuo pode ser utilizado para puxar o fluido corpóreo. Tal vá20 cuo pode ser aplicado na área da pele onde a penetração na pele é feita ou no caso de uma agulha de amostragem oca, o vácuo pode ser aplicado no canal da agulha de amostragem.
O elemento de penetração na pele pode ser transferido para o recurso de recepção do fluido para contatar o elemento de penetração na 25 pele com o recurso de recepção do fluido pelo recurso de transporte acima mencionado. Adicionalmente, o elemento de penetração na pele pode ser transferido manualmente, por exemplo, pelo usuário, por exemplo pelo uso de uma lanceta inserida em um dispositivo de penetração na pele para penetrar a pele e coletar a amostra do fluido corpóreo. Ela pode então ser movida 30 para um instrumento de medição tendo um recurso de recepção do fluido inserido, e a zona de coleta é colocada em contato com o recurso de recepção do fluido transferindo a amostra do fluido corpóreo.
Zonas de teste são especialmente propensas a deterioração pela umidade. Portanto, as zonas de teste precisam ser protegidas de alguma maneira quando armazenadas. O recurso de penetração na pele da presente invenção pode ser utilizado para penetrar uma vedação de um elemento 5 de recepção de fluido vedado. Isso é vantajoso desde que recursos ou etapas adicionais para desembalar ou abrir a vedação possam ser evitadas.
De acordo com a invenção, é possível que o elemento de penetração na pele seja movido para o recurso de recepção do fluido, ou que o recurso de recepção do fluido seja movido para o elemento de penetração 10 na pele, ou que ambos os elementos sejam movidos.
Quando um depósito com recurso de recepção do fluido é utilizado podem existir adicionalmente as etapas de expor um recurso de recepção de fluido específico do recurso de recepção de fluido armazenado para contatar o elemento de penetração na pele carregado com fluido da amostra. 15 Quando o recurso de recepção do fluido específico tiver sido avaliado um outro recurso de recepção de fluido pode ser exposto para contatar o fluido da amostra em um elemento de penetração na pele. É possível que o recurso de recepção do fluido usado fique armazenado no mesmo depósito ou em um depósito de sobras adicional, ou que o recurso de recepção do fluido 20 seja diretamente descartado, por exemplo, manualmente.
Um sistema automatizado de acordo com o conceito de lançamento acima, portanto, tem um ou mais elementos de penetração na pele, um acionamento para acionar um elemento de penetração na pele para penetrar a pele e um recurso de transporte para colocar o elemento de pene25 tração na pele em contato com um recurso de recepção do fluido. O acionamento para penetrar e o recurso de transporte podem ser utilizados na mesma unidade de acionamento. O recurso de transporte pode compreender, por exemplo, a atuação elétrica, a atuação por força de mola, a atuação manual, por exemplo empurrando um cursor e uma combinação desses re30 cursos. Em um sistema manual de acordo com o conceito de lançamento acima, o elemento de penetração na pele e o recurso de recepção do fluido estão em unidades separadas e o transporte para contato entre si pode ser feito manualmente, por exemplo, o usuário fura a pele e coleta o fluido de amostra com o elemento de penetração na pele e a seguir move o elemento de penetração na pele para o recurso de recepção do fluido, ou vice-versa, para contatar a amostra de fluido com o recurso de recepção do fluido.
Embora seja preferível mover o elemento de penetração na pele para o recurso de recepção do fluido, é também possível transferir o recurso de recepção do fluido para o elemento de penetração na pele, ou mover ambos os elementos. Além disso, os sistemas podem compreender uma unidade de armazenamento para múltiplos recursos de recepção de fluido. Os sistemas adicionalmente podem compreender uma unidade de exposição para expor sucessivamente o recurso de recepção do fluido para receber o fluido. O elemento de penetração na pele pode contatar o recurso de recepção do fluido e a amostra do fluido é transferida no recurso de recepção do fluido para a zona de teste, ou o elemento de penetração na pele pode contatar a zona de teste e a amostra de fluido é diretamente transferida para a zona de teste. Além disso, um recurso de recepção do fluido pode ser utilizado que não tem zona de teste, mas uma zona de teste separada é contatada com o recurso de recepção do fluido de modo que finalmente a zona de teste fica umedecida com o fluido da amostra.
O recurso de recepção do fluido é uma estrutura que pode absorver o fluido de uma zona de coleta do elemento de penetração na pele. Essa absorção do fluido, por exemplo, pode ser realizada, por um potencial elétrico aplicado entre o fluido na zona de coleta e o recurso de recepção do fluido. A figura 5 mostra o conceito do disparo elétrico de um contato do fluido da amostra com a zona de teste. Um elemento de penetração na pele (14) tendo uma zona de coleta (9) é espaçado de um recurso de recepção do fluido (10) por espaçadores (11). Um alto potencial elétrico é aplicado entre um eletrodo (12) estando em contato com a amostra do fluido corpóreo na zona de coleta (9) e o segundo eletrodo (13) contatado no recurso de recepção do fluido. Isso pode fazer com que a amostra do fluido se mova da zona de coleta para a zona de teste ou pode causar um movimento do recurso de recepção do fluido na direção da zona de coleta. Em ambos os ca-
sos, o umedecimento da zona de teste pelo fluido da amostra pode ser disparado em um quadro de tempo muito curto acionando o potencial elétrico.
De preferência, o recurso de recepção do fluido tem uma maior capilaridade do que a zona de coleta do elemento de penetração na pele, de 5 modo que durante o contato o fluido é automaticamente absorvido, isto é, a diferença de capilaridade serve como recurso de contato. Sob esse aspecto, o recurso de recepção do fluido pode ser feito de um material de lã ou de tecido que tem uma alta capilaridade e é hidrofílico (pelo menos em áreas para absorção do fluido). O recurso de recepção do fluido pode ter uma regi10 ão particular que compreende tal material de alta capilaridade ou toda a área do recurso de recepção do fluido pode agir como recurso de recepção para o fluido do canal de fluido. O recurso de recepção do fluido pode ser uma zona de teste por si própria que pode ser coberta com um tecido ou material tecido ou o recurso de recepção do fluido pode ser mais complexo e permite o 15 pré-processamento do fluido da amostra e/ou transporte do fluido para um sensor/zona de teste. O pré-processamento pode compreender a filtragem da amostra do fluido e/ou uma mistura com reagentes. Alternativamente ou para suportar a força capilar como recurso de contato, uma força mecânica pode ser aplicada pressionando a zona de coleta e recebendo o elemento, 20 ou a sobrepressão no lado da zona de coleta e/ou sob pressão, por exemplo o vácuo, no lado de recepção pode ser aplicada. Em particular, nas zonas de coleta compreendendo furos diretos a sobrepressão em uma extremidade dos furos pode ser usada para garantir que pelo menos uma porção da amostra deixe a zona de coleta através da outra extremidade e contate o re25 curso de recepção do fluido. Recursos de compressão mecânico ou ultrassom (por exemplo, na operação de dentes de serra), são também recursos de contato possíveis para transferir a amostra do fluido para o recurso de recepção.
O recurso de recepção do fluido compreende uma zona de teste 30 com pelo menos uma camada de química que contém um reagente para detectar um analito. O reagente passa por uma mudança detectável devido a reação com o analito a ser detectado. Reagentes típicos para detectar a gli18
cose são baseados, por exemplo, em oxidase de glicose em conjunto com um sistema redox cromogênico. Reagentes são bem conhecidos na técnica anterior para avaliação ótica que formam uma cor com a glicose do fluido corpóreo. Além do mais, reagentes são também conhecidos do campo das 5 faixas de teste de açúcar no sangue que permitem a detecção eletroquímica dos analitos. As misturas reagentes que são usadas estão geralmente em um estado sólido e, devido a seus constituintes (por exemplo, óxido de alumínio, kieselguhr e tais semelhantes), têm uma tal alta capilaridade que elas podem absorver o fluido corpóreo do canal capilar. Desde que esses siste10 mas de detecção são bem conhecidos da técnica anterior, eles não são descritos em mais detalhes aqui, porém referência é feita a US 5.762.770 e US 36.268.
Uma modalidade preferida de um sistema de coleta de fluido corpóreo de acordo com a presente invenção adicionalmente tem uma uni15 dade de acionamento que, quando ativada, move o elemento de penetração na pele de uma primeira para uma segunda posição tal que ele executa um movimento de lançamento. Unidades de acionamento adequadas são bem conhecidas do campo dos sistemas de amostragem de sangue. Ela pode, por exemplo, conter uma mola que é armada pelo usuário e quando liberada 20 aciona o elemento de penetração na pele. Uma unidade de acionamento particularmente vantajosa é descrita em EP B 0 565 970.
Sistemas para análise de fluidos corpóreos compreendem uma unidade de detecção. Se é usado um sensor/zona de teste contendo o reagente é usada que muda a cor ou forma uma cor quando um analito está 25 presente, o sistema pode ter uma unidade de detecção ótica compreendendo uma fonte de luz e um detector para detectar a luz transmitida ou refletida. Quando a detecção eletroquímica é utilizada, o sistema tem eletrodos que contatam a zona de teste ou o recurso de recepção do fluido. Para avaliação de sinais brutos o sistema pode ter dispositivos eletrônicos conheci30 dos na técnica anterior de modo a determinar a concentração do analito, por exemplo, medindo a assim chamada corrente Cotrell (ver, por exemplo US 36.268).
Com o elemento de penetração na pele de acordo com a presente invenção, o fluido corpóreo pode ser retirado enquanto a porção projetada é inserida na pele ou a porção projetada pode ser retraída do corpo depois da penetração e absorve o fluido corpóreo que emerge na superfície do 5 corpo. A porção de produção compreendendo a zona de coleta no corpo durante a coleta do fluido corpóreo é preferida. Uma retirada parcial na qual a porção projetada permanece no corpo para coletar o fluido corpóreo é especialmente adequada para amostragem no braço. Isso é devido ao fato que pequenas incisões no braço fecham muito rapidamente tal que nenhum flui10 do ou somente quantidades muito pequenas de fluido surgem depois da perfuração. Por outro lado, a sensibilidade à dor é muito menos pronunciada no braço quando comparado por exemplo com o dedo e assim quando a porção projetada permanece no corpo isso não é sentido como sendo doloroso.
Além do mais, um processo de retirada pode ser executado com 15 o dispositivo de amostragem de acordo com a invenção que é uma combinação dos processos previamente mencionados. Nesse processo combinado, a penetração é executada em primeiro lugar, a porção projetada pode ser recuada sobre uma parte da trajetória de penetração e pode permanecer lá por um período de coleta. Dependendo das circunstâncias, pode ser pos20 sível remover o sangue residual quase completamente, de modo que nenhum sangue seja visto pelo usuário.
Um fator decisivo adicional que é importante para uma absorção eficiente do fluido corpóreo é a capacidade de umedecimento da zona de coleta. Quando estruturas capilares feitas de silício são usadas, essas ge25 ralmente podem ser umedecidas adequadamente devido a uma camada do óxido de silício na superfície. Se metais são usados para a estrutura capilar, esses são, com freqüência, relativamente difíceis de umedecer. Isso pode ser contrariado por um número de diferentes medidas de hidrofilização tal como aplicação de silicato na superfície. A capacidade de umedecimento é 30 geralmente adequada quando o líquido nos capilares tem um menisco côncavo que é o caso quando o ângulo de umedecimento é menor do que 90°.
Em uma modalidade preferida de um sistema de coleta de fluido corpóreo, o volume da amostra do fluido é muito pequeno, isto é, menor do que 0,5 μΙ_, de preferência de 3 a 10 nl. Um tal pequeno volume pode ser coletado muito rápido, por exemplo, usando furos muito pequenos de, por exemplo, 20 μηη de diâmetro gerando altas forças capilares para rápido en5 chimento. O tempo para receber uma quantidade suficiente de amostra de fluido corpóreo pode ser menor do que 0,1 s, por exemplo, 1 a 10 ms. Dessa maneira, o tempo de interação entre o elemento de penetração na pele e o corpo enquanto o elemento de penetração na pele permanece no corpo e a quantidade suficiente de amostra de fluido corpóreo é recebida pode ser 10 menor do que 0,5 s, por exemplo cerca de 10 ms. De preferência, a amostra do fluido corpóreo é coletada no corpo de modo que virtualmente nenhum sangue fique visível na pele. De acordo com a invenção, a geometria da zona de coleta e, portanto, o volume do fluido corpóreo que é coletado é definido precisamente, por exemplo, o risco de dosagem excessiva ou inferior 15 do recurso de recepção do fluido é significativamente reduzido.
Usando um dispositivo de amostragem de acordo com a invenção a recepção da amostra do fluido corpóreo pode levar menos do que 0,1 s, de preferência de 10 a 15 ms.
Vantajosamente, um recurso de expressão para expressar o 20 fluido da amostra de uma porção do corpo pode ser utilizado na presente invenção. Um recurso de expressão pode ser um cone de dedo especialmente formado (15) a ser usado para melhorar a coleta da amostra como descrito na figura 6. Ela mostra um exemplo da operação e ação de um cone de dedo (15) de acordo com US 6.589.260. Como mostrado nas figuras 6A e 25 6B, uma ponta de dedo é pressionada pelo usuário sobre o cone de dedo tal que o cone de dedo é pressionado junto e a largura interna (16) do cone do dedo é reduzida. Como resultado, uma parte da ponta do dedo é espremida e a pressão interna nessa região (17) é aumentada. Esse projeto melhora a amostragem do fluido corpóreo na zona de coleta e minimiza o fluido corpó30 reo que vaza do corpo. A largura interna (16) deve ser idealmente na faixa de 8 a 11 mm de modo a ser adequada para grandes dedos de adultos bem como dedos de crianças.
Um sistema de amostragem de fluido corpóreo com uma transferência automática da zona de coleta para o recurso de recepção do fluido de acordo com a presente invenção é um sistema de operação de uma etapa rápida que é fácil de usar mesmo para usuários mais idosos, inválidos ou 5 cegos. Devido ao pequeno volume da amostra que é coletado, o risco de contaminação dos componentes do sistema, especialmente do instrumento de medição, é reduzido estimulando o descarte higiênico do recurso de recepção de fluido usado.
A alta massa do elemento de penetração na pele comparada 10 com o volume muito pequeno de amostra de fluido toma fácil manter a variação de temperatura da amostra pequena, de preferência abaixo de 10°C, por exemplo, pelo aquecimento do elemento de penetração na pele para uma temperatura de 20°C a 40°C, de preferência 30°C. Para o teste preciso, é também preferido prover uma temperatura constante na região de teste que 15 fica na faixa entre 20°C a 40°C.
Vantajosa mente, os elementos de penetração na pele e/ou recurso de recepção de fluido podem ser providos em depósitos. Uma modalidade possível pode compreender, por exemplo, um dispositivo de penetração na pele com um depósito para elementos de penetração na pele e/ou 20 um depósito do recurso de recepção do fluido como unidade separada ou, por exemplo, integrada no instrumento de medição.
Uma modalidade preferida das lancetas como elementos de penetração na pele e tiras de teste como recurso de recepção do fluido dispostas em um depósito de acordo com a presente invenção é mostrada nas fi25 guras 7-11. As figuras 7 e 8 descrevem um depósito (21) para elementos de penetração na pele e um depósito de cilindro de tira de teste externo concêntrico (22) com câmaras separadas para cada recurso de recepção do fluido (23). Cada câmara é vedada por uma folha e cada elemento tem um cabo externo no qual um mecanismo de acionamento do instrumento pode 30 ser conectado para mover o elemento para fora do depósito e de volta para dentro do depósito. Folhas que podem ser rasgadas (25) vedam as câmaras. O elemento de penetração na pele e o recurso de recepção do fluido são montados, cada um, em cursores respectivos (27) guiando o movimento do elemento. A figura 9 mostra uma lanceta (24) com uma zona de coleta sendo movida para frente para penetrar na pele e coletar a amostra. Durante esse movimento, a folha de vedação respectiva é rompida. A figura 10 mostra 5 como o elemento de penetração na pele (24) é colocado em uma posição de contato, por exemplo, movendo-o de volta. O recurso de recepção do fluido (23) é também movido para a posição de contato, por exemplo, movendo-o para frente. Em uma modalidade preferida, o recurso de recepção do fluido é curvado quando armazenado na cavidade e entra em uma posição como 10 mostrada na figura 10 quando sendo movido para fora dela. Por isso, o recurso de recepção do fluido entra em contato com a zona de coleta do fluido. Alternativamente, o recurso de recepção do fluido e o elemento de penetração na pele são empurrados juntos por recurso de atuação adequado. Quando o recurso de recepção do fluido é pressionado contra a zona de co15 leta do elemento (24), a amostra do elemento de penetração na pele é transferida para o recurso de recepção de fluido para umedecer uma zona de teste com a amostra. A zona de teste é, por exemplo, lida oticamente do lado posterior para confirmar a transferência da amostra e para determinar a concentração da glicose. A figura 11 mostra como depois que o teste está com20 pleto o elemento de penetração na pele usado (24) e o recurso de recepção do fluido (23) são puxados de volta para suas câmaras de cilindro respectivas para armazenamento.
Em um sistema de amostragem de fluido de acordo com a invenção, de preferência, a direção de coleta do fluxo da amostra do fluido 25 corpóreo que entra na zona de coleta não é paralela, mas preferivelmente perpendicular, para a atuação principal/direção de lançamento do elemento de penetração na pele.
Um sistema de acordo com a invenção provê um elemento de penetração na pele descartável e recurso de recepção de fluido evitando o 30 contato direto da química reagente e do corpo.
Um elemento de penetração na pele pode ser feito hidrofílico para melhorar a recepção do fluido corpóreo. A hidrofilização pode ser con23
duzida no elemento total ou em regiões selecionadas.
Em um sistema preferido de acordo com a invenção, a amostra do fluido corpóreo coletada na zona de coleta é movida sobre o recurso de recepção do fluido sem usar fluido corpóreo adicional como recurso de trans5 ferência, isto é, a amostra é transferida por recurso mecânico, de preferência elétrico ou manual e não por recurso fluido. Esse método tem a vantagem que o fluido corpóreo pode ser transferido sobre uma longa distância se necessário sem aumentar o volume morto, e a amostra pode ser entregue para um pequeno ponto distinto, isto é, a zona de teste. Conseqüentemente, o 10 tamanho do recurso de recepção do fluido pode ser reduzido.
A figura 12 mostra uma outra modalidade preferida de um elemento de penetração na pele compreendendo uma lanceta sólida redonda (4) com uma ranhura ou recesso (31), por exemplo, fresada ou cauterizada, para formar uma zona de coleta (2).
A figura 13 mostra um elemento de penetração na pele (14) que tem uma zona de coleta (9) que corre em uma porção alongada do elemento de penetração na pele. Essa porção é conectada em um retentor (32) na forma de uma armação. A porção alongada tem uma porção projetada (33) que se projeta da porção do retentor (32). Na extremidade frontal da porção 20 projetada, uma ponta afiada (3) está localizada. A ponta afiada (3) possibilita a penetração da superfície da pele durante a perfuração com o elemento de penetração na pele. A zona de coleta (9) está localizada na região da extremidade frontal da porção projetada. A zona de coleta é um canal capilar aberto que permite que o fluido corpóreo que contata o canal na região da 25 porção projetada se mova para dentro da porção móvel da zona de coleta (34) por meio da ação capilar. Como representado na figura 13, a porção projetada (33), porção móvel (34) e porção de armação (32) do elemento de penetração na pele (14) são formadas integralmente. O elemento de penetração na pele (14) pode ser feito por processos de cauterização. Como bem 30 conhecido nos processos de fabricação de silício, uma pastilha de material de silício pode ser cauterizada para prover dispositivos compreendendo pontas e canais capilares. Para a produção em massa, entretanto, é vantajoso
' produzir os elementos de penetração na pele pela cauterização de placas de metal finas. É particularmente vantajoso que a ponta afiada (3) da porção * projetada (33) possa ser formada durante o processo de cauterização também de modo a evitar etapas de esmerilhamento separadas. Como pode ser observado da figura 13, não existe reagente ou sensor contatando o canal de fluido que recebería o fluido corpóreo imediatamente depois que a zona de coleta foi cheia com fluido da amostra. A presente invenção propõe localizar uma zona de teste ou sensor separadamente em um recurso de recepção do fluido.
A figura 14 mostra o elemento de penetração na pele (14) da figura 13 junto com um recurso de recepção de fluido (10) incluindo uma zona de teste (35). O recurso de recepção do fluido (10) é mostrado esquematicamente. O recurso de recepção do fluido (10) está localizado no lado superior do elemento de penetração na pele (14) em cujo lado o canal de fluido ’ 15 (9) está aberto para o ambiente. O recurso de recepção do fluido (10), entretanto, fica inicialmente espaçado da zona de coleta (9), de modo que o fluido da amostra dentro da zona de coleta não contata o recurso de recepção do fluido. Portanto, nenhuma transferência de fluido da zona de coleta sobre o recurso de recepção do fluido ocorre nessa geometria do dispositivo de a20 mostragem do fluido. Na modalidade representada, o recurso de recepção do fluido consiste essencialmente em uma estrutura de retenção (11) que provê a orientação e espaçamento apropriados do recurso de recepção do fluido em relação ao elemento de penetração na pele e a zona de teste (35). Na modalidade representada a zona de teste inclui um reagente que produz um sinal ótico com base na concentração do analito no fluido do corpo. Devido à incorporação de materiais porosos como, por exemplo, diatomita ou dióxido de titânio, o reagente já tem alta capilaridade que suga o fluido do canal capilar (9). O reagente é aplicado em uma superfície do catalisador. Depois que o fluido tiver sido recebido na zona de coleta e tiver preenchido a seção móvel (34), o dispositivo de amostragem do fluido corpóreo é preparado para medição. Por meio da atuação mecânica, a seção móvel (34) pode ser curvada na direção do sensor (35), de modo que o fluido corpóreo locali25 d- Γzado na zona de coleta (9) contate a zona de teste (35) e umedece o reagente. Esse modo de contato do sensor com o fluido da amostra tem várias vantagens sobre os dispositivos da técnica anterior.
Uma primeira vantagem sobre a técnica anterior é que a medi5 ção pode ser iniciada em um ponto específico no tempo. Isso significa que o tempo entre o umedecimento da zona de teste e a medição do primeiro sinal final pode ser escolhido à vontade. O período de tempo, entretanto, é mais curto do que o tempo de secagem do sangue no capilar. Saber ou controlar o tempo de reação melhora a precisão da medição. Além disso, um sinal 10 pode ser medido começando diretamente depois do umedecimento que permite monitorar a cinética da reação. A avaliação desses sinais anteriores pode ser usada para melhorar a precisão do resultado da medição também.
A figura 15 descreve um dispositivo de teste de fluido corpóreo que contém uma pluralidade de zonas de teste localizadas em um cassete 15 de mídia de teste (10) servindo como recurso de recepção de fluido que permite múltiplos testes (ver, por exemplo EP 1 424 040). O cassete (10) inclui uma porção de abastecimento que armazena uma seção não contaminada (41) da fita da mídia de teste. Uma porção de armazenamento para armazenar uma seção contaminada (42) da fita da mídia de teste é adicio20 nalmente utilizada. O dispositivo de teste é um dispositivo portátil que pode ser convenientemente manipulado por um usuário. A fita da mídia de teste (10) pode ser parte do dispositivo de teste, de modo que todo o dispositivo seja descartado quando a fita da mídia de teste está gasta ou a fita da mídia de teste pode ser disposta em um cassete descartável que é recebido no 25 dispositivo de teste. O fluido corpóreo será aplicado em uma região de leitura (43) que é posicionada entre a porção de abastecimento (41) e a porção de armazenamento (42) para sentir um analito do fluido corpóreo coletado no cassete da mídia de teste. O dispositivo de teste adicionalmente compreende uma unidade de perfuração (elemento de penetração na pele, 14) para 30 furar uma porção do corpo. A unidade de perfuração é disposta vantajosamente próxima da região de leitura.
A figura 16 mostra uma modalidade da presente invenção onde
um elemento de penetração na pele (T) incluindo uma zona de coleta (2’) e um recurso de recepção de fluido (10’) são conectados através de uma arti* culação (50). A figura 16 a) mostra uma configuração adequada para lançamento na pele e amostragem do fluido corpóreo com a zona de coleta (2'). A zona de coleta, por exemplo, pode ser escolhida de acordo com as modali* dades como descrito para a figura 1 a 4. Quando o fluido tiver sido amostrado, o elemento de penetração na pele é retirado e é dobrado de modo que a zona de coleta (2’) contata uma zona de teste (35') no recurso de recepção.
A medição pode ser feita nessa configuração dobrada por debaixo. Entretan10 to, é também possível desdobrar o dispositivo e medir a cor da porção umedecida (51) na zona de teste (35’) a partir do lado superior como representado na figura 16 c).
Alternativamente ao dobramento de um dispositivo integrado de amostragem e teste de acordo com a figura 16, é também possível girar o ’ 15 elemento de penetração na pele e o recurso de recepção da amostra em um plano para contatar a amostra no elemento de penetração na pele com uma zona de teste.
A figura 17 representa uma modalidade adicional para transferir a amostra de um elemento de penetração na pele (1) sobre uma zona de 20 teste (35). A figura 17a mostra um elemento de penetração na pele que já tem fluido amostrado e foi retraído para dentro de um alojamento. Duas partes (60,60’) são providas que pressionam uma vedação de borracha (61) sobre o elemento de penetração na pele, de modo que uma região que mantém o fluido amostrado é vedada de um lado. A aplicação de pressão adicio25 nal comprime a vedação de borracha e o fluido do elemento de penetração na pele é transferido sobre a zona de teste (35) situando-se abaixo. No lugar de ou além de transferir o fluido pelo contato, a transferência do fluido é feita através da atuação pneumática nessa modalidade. Comparado com dispositivos de acordo com, por exemplo, WO 01/72220 onde a atuação 30 pneumática é utilizada também, aqui o movimento relativo do elemento de penetração na pele e do recurso de recepção do fluido (10) foi utilizado antes que a atuação pneumática aconteça. Como descrito anteriormente, isso
permite separar a porção de lançamento da porção de teste e portanto a esterilização pode ser feita sem destruir a química do teste.
A figura 17 adicionalmente mostra que o fluido da amostra de furos na zona de coleta do elemento de penetração na pele é transferido para áreas opostas da zona de teste. O padrão geométrico dos furos na zona de coleta resulta em um padrão similar na zona de teste. Quando químicas secas convencionais são utilizadas, as áreas umedecidas na zona de teste são inicialmente aproximadamente tão grandes quanto o diâmetro dos furos na zona de coleta e o fluido se move verticalmente. É preferido avaliar a reação dependente do analito do lado oposto da aplicação da amostra para separar a transferência do fluido da ótica. Dessa maneira, é necessário atingir o umedecimento completo através da espessura da zona de teste, de modo que até mesmo a porção mais inferior da zona de teste reaja. O umedecimento suficiente, por exemplo, é atingido se a espessura da zona de teste for menor do que a profundidade dos furos na zona de coleta. De preferência, a espessura da zona de recepção do fluido da zona de teste é 10 a 80% da profundidade dos furos na zona de coleta. Isso significa que elementos de penetração na pele finos muito pequenos podem ser utilizados como ficará mais claro pelo exemplo seguinte. Atualmente, é bem possível produzir químicas secas tendo uma estrutura de recepção de líquido com uma espessura na ordem de 10 a 50 micrometros somente. Para garantir o umedecimento apropriado, a profundidade dos furos no elemento de penetração da pele somente precisa ser na ordem de 50 a 500 micrometros para coletar volumes de fluido suficientes mesmo se os furos de coleta não estiverem completamente cheios. Isso, por sua vez, significa que elementos de penetração na pele dessa espessura ou ligeiramente maiores podem ser utilizados. Portanto, é preferido se o elemento de penetração na pele tiver uma espessura abaixo de 500, até mesmo mais preferido abaixo de 250 micrometros. O recurso de penetração na pele da presente invenção, portanto, pode ser feito aproximadamente tão fino quanto as lancetas atuais que não amostram fluido. Embora o volume amostrado do fluido coletado esteja na faixa do nanolitro somente, medições confiáveis podem ser realizadas devi %
do à disponibilidade de zonas de teste com química seca adequadamente finas.
A figura 18 mostra um elemento de penetração na pele tendo duas partes (70,70’) que podem ser movidas uma em relação a outra. Na figura 18a, as partes (70,70j estão alinhadas para formar um canal capilar dentro do qual a amostra é recebida. O dispositivo cheio (figura 18b) é reorganizado como mostrado na figura 18c. Em uma extremidade do canal, as partes são separadas e portanto a amostra fica concentrada na região (71) onde as partes ainda estão próximas.
A figura 19 mostra uma formação de recursos de recepção de fluido vedados (83) que são vedados contra o ambiente por uma folha de vedação (88) (por exemplo, um laminado de alumina). O recurso de penetração na pele (84) fica localizado em um dispositivo portátil (80). O recurso de penetração na pele como representado já está cheio com a amostra e é mo15 vido para a formação do recurso de recepção de fluido. O próprio elemento de penetração na pele ou como representado uma ponta separada (85) pode ser utilizada para penetrar na folha de vedação. A ponta do elemento de penetração na pele é então contatada com uma zona de teste abaixo da folha de vedação rompida para transferir o fluido da amostra. A medição da con20 centração do analito pode ser feita do lado inferior com uma ótica (86) como mostrado esquematicamente. Para permitir a inspeção ótica, a zona de teste fica localizada em um suporte transparente (87).
Aspectos preferidos da invenção atual são listados abaixo:
Dispositivo de amostragem do fluido corpóreo compreendendo um elemento de penetração na pele tendo uma zona de coleta para receber o fluido corpóreo e um recurso de recepção de fluido compreendendo uma zona de teste e sendo espaçada da dita zona de coleta, de modo que o fluido na dita zona de coleta não contate o recurso de recepção de fluido, onde o dito elemento de penetração na pele tem duas ou mais zonas de coleta.
Dispositivo de amostragem do fluido corpóreo de acordo com a invenção, onde a zona de coleta compreende furos diretos ou furos cegos.
Dispositivo de amostragem do fluido corpóreo de acordo com a
invenção, onde a zona de coleta compreende uma superfície áspera ou um recesso para receber o fluido corpóreo.
* Dispositivo de amostragem do fluido corpóreo de acordo com a t ' invenção, onde o volume do fluido corpóreo recebido pelo dispositivo de a5 mostragem é 3 a 10 nl.
v Dispositivo de amostragem do fluido corpóreo de acordo com a invenção, onde o tempo do elemento de penetração na pele permanece no corpo para receber a amostra do fluido corpóreo é 10 ms.
Dispositivo de amostragem do fluido corpóreo de acordo com a 10 invenção, onde o tempo para receber uma quantidade suficiente da amostra do fluido corpóreo é menor do que 0,1 s, de preferência de 1 a 10 ms.
Sistema para análise de fluido corpóreo compreendendo um elemento de penetração na pele com uma zona de coleta para receber o fluido corpóreo, onde pelo menos uma porção da dita zona de coleta é aberta ’ 15 para o ambiente e um recurso de recepção de fluido distante da dita zona de coleta, de modo que o fluido na dita trajetória não contate o recurso de recepção do fluido, o dito recurso de recepção do fluido compreendendo uma zona de teste, onde o dito sistema compreende um medidor com uma unidade de detecção para receber sinais da dita zona de teste para determinar 20 a presença e/ou concentração do analito.
Sistema de acordo com a invenção, no qual o medidor inclui um retentor no qual o recurso de recepção do fluido é recebido e a transmissão do sinal da zona de teste para o detector é possibilitada.
Sistema de acordo com a invenção, no qual o dito medidor tem 25 uma unidade de processamento que recebe um sinal indicando que o recurso de contato contatou a zona de coleta com o recurso de recepção do fluido ou que o fluido da amostra alcançou a zona de teste.
Sistema de acordo com a invenção, adicionalmente compreendendo uma unidade de exposição para expor sucessivamente o recurso de 30 recepção do fluido do dito depósito para receber o fluido.
Método para determinar a concentração de um analito no fluido corpóreo compreendendo as etapas de:
, X
a) receber o fluido corpóreo em uma zona de coleta de um elemento de penetração na pele,
b) contatar a zona de coleta do elemento de penetração na pele com o recurso de recepção do fluido, de modo que o fluido corpóreo alcance uma zona de teste no recurso de recepção do fluido,
c) receber sinais da dita zona de teste que são característicos para uma concentração do analito,
d) processar os ditos sinais para determinar a concentração do analito, onde um período de tempo começando com a etapa b) é monitorado e a determinação da concentração do analito é iniciada com base no tempo passado.
Método de acordo com a invenção, no qual a etapa b) inicia uma monitoração dos sinais e a mudança do sinal através do tempo é utilizada para determinar um ponto no tempo para determinação da concentração.