CN101896621A - 用于分析物检测的多层装置 - Google Patents

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Abstract

本发明描述一种用于检测测试样品内分析物存在与否的多层装置。该装置包括传感层和控制层。该传感层被构造成支持反应以便显示指示测试样品中是否存在分析物的信号。控制层与传感层流体连通并垂直相邻，且包括能够通过试剂从控制层扩散移动至传感层来抑制某段时间之后传感层处的反应和/或其他不需要的副反应的试剂。

Description

用于分析物检测的多层装置
背景技术
已经开展了多项用于检测尿液中成分的测试。这样的测试可以提供有关全面健康的信息，以及提供健康问题的指示。当及时执行时，这样的测试也可能能够提供健康问题的早期指示，这可能对有效治疗非常有利。举例来说，尿液测试可以用来检测尿路感染、糖尿病(包括糖尿病酮症酸中毒)、寄生虫、脱水、饮食缺陷、癌症、高血压、肾疾病、哮喘、严重肺气肿、酒精中毒、系统性红斑狼疮(SLE)、血管球性肾炎和白血病。
这样的测试可以通过患者主动采集并提供样品来进行。然而，患者收集尿液样品对某些测试对象，诸如儿童、老人以及受伤或无法行动的患者而言不容易进行。此外，优选在患者不必在医生或其他特别培训人员存在的特定时间或条件下从这些患者收集和测试尿液样品。通常，这样的对象可以配有尿布或其他吸收性制品以收集尿液并以卫生的方式来提供用于处理。当然，必须定时检查这些制品，以确定是否已经收集到尿液和其他身体废弃物。此外，现代测试方法通常要求可控读数窗(controlled readingwindow)。然而，仔细地监控测试并非总是切实可行的，尤其在基于消费者的应用中。
使用尿布和/或吸收性制品来收集和检测尿液样品已经有一定的发展。然而，如果在空气或其他氧化环境中放置太久的时间时，测试仍然会显示不准确的结果。例如，如果在空气或其他氧化环境中放置太久的时间，某些化合物可以发生氧化反应。产生的氧化化合物可以带有一定的颜色，这会指示“假阳性”或至少不利地影响确定分析物存在与否的能力。此外，多次尿液污染可能影响测试结果的准确性。
因而，对无需仔细监控而获得准确结果的测试装置存在需求。包括这样的装置的吸收性制品会特别有用。此外，在某些实施方案中，也可以提供用于检测和报告尿路感染的有效尿液测试的吸收性制品也会特别有用。
发明概述
根据本发明的一个实施方案，描述了一种用于检测测试样品内分析物存在与否的多层装置。该装置包括传感层和控制层。传感层被构造成支持反应以便显示指示测试样品中是否存在分析物的信号。控制层与传感层流体连通并垂直相邻，且包括能够通过试剂从控制层扩散移动至传感层来抑制传感层处反应的试剂。在本发明的另一个实施方案中，描述了一种用于检测测试样品内酶存在与否的多层装置。传感层包括底物，该底物能够在存在酶的情况下被修饰以释放产物，所述产物用来指示测试样品中是否存在酶的。控制层与传感层流体连通并垂直相邻，且包括能够通过控制试剂从控制层扩散移动至传感层来抑制传感层处的反应和/或其他不需要的副反应的控制试剂。
在本发明的又一个实施方案中，描述了一种用于检测测试样品内亚硝酸盐存在与否的多层装置。传感层包括芳香族伯胺和检测试剂。芳香族伯胺能够与亚硝酸盐反应形成重氮离子，且检测试剂能够与重氮离子反应形成指示剂，该指示剂显示颜色来指示测试样品中是否存在亚硝酸盐。控制层与传感层流体连通并垂直相邻，且包含能够通过控制试剂从控制层扩散移动至传感层来抑制传感层处的反应和/或其他不需要的副反应的控制试剂。
在本发明的又一个实施方案中，描述了一种用于接收可能包含分析物的体液的吸收性制品。该吸收性制品包括基本不透液层、透液层和位于基本不透液层和透液层之间的吸收芯。将本发明的多层装置整合到制品中，并且其位置使得当由该制品的佩戴者提供时，该装置与体液流体连通。
以下将更详细地描述本发明的其他特征和方面。
附图的简要说明
说明书的剩余部分参考所附附图更详细地描述了全部且使本领域普通技术人员能够实施的发明内容(包括其最佳实施方式)，其中：
图1是可以用在本发明中的装置的一个实施方案的透视图；
图2是可以用在本发明中的装置的一个实施方案的透视图；以及
图3是可以用在本发明中的装置的一个实施方案的透视图；
本说明书和附图中重复使用的参考标记意图表示本发明的相同或相似的特征或部件。
发明详述
定义
本文所使用的术语“分析物”通常表示待检测的物质。例如，分析物可以包括抗原物质、半抗原、抗体及其组合。分析物包括，但不限于，毒素、有机化合物、蛋白质、肽、微生物、氨基酸、核酸、激素、类固醇、维生素、药物(包括那些为治疗目的给予的药物以及那些为不正当目的给予的药物)、细菌、病毒颗粒和任何上述物质的代谢物或抗体。一些分析物的具体实例包括铁蛋白；肌酸激酶同工酶MB(CK-MB)；地高辛；苯妥英；苯巴比妥；卡马西平；万古霉素；庆大霉素；茶碱；丙戊酸；奎纳定；促黄体激素(LH)；卵泡刺激素(FSH)；雌二醇，孕酮；lgE抗体；维生素B2微球蛋白；糖化血红蛋白(Gly.Hb)；皮质醇；毛地黄毒苷；N-乙酰普鲁卡因胺(NAPA)；普鲁卡因胺；风疹的抗体，诸如风疹-lgG和风疹lgM；弓形虫病的抗体，诸如弓形虫病lgG(Toxo-lgG)和弓形虫病lgM(Toxo-lgM)；睾丸激素；水杨酸盐；对乙酰氨基酚；乙肝病毒表面抗原(HBsAg)；乙肝核心抗原的抗体，诸如抗乙肝核心抗原lgG和lgM(抗-HBC)；人类免疫缺陷病毒1和2(HIV1和2)；人类T细胞白血病毒1和2(HTLV)；乙型肝炎e抗原(HBeAg)；乙型肝炎e抗原抗体(抗-HBe)；促甲状腺激素(TSH)；甲状腺素(T4)；总三碘甲状腺原氨酸(总T3)；游离三碘甲状腺原氨酸(游离T3)；癌胚抗原(CEA)；以及甲胎蛋白(AFP)。滥用药物和管制物质包括，但不意图限于，安非他明；甲基苯丙胺；巴比妥酸盐，诸如异戊巴比妥，司可巴比妥，戊巴比妥，苯巴比妥和巴比妥；苯二氮平(benzodiazepines)，诸如利眠宁和安定；大麻(cannabinoids)，诸如大麻(hashish)和大麻(marijuana)；可卡因；芬太奴；LSD；安眠酮；鸦片剂，诸如海洛因，吗啡，可待因，氢吗啡酮，氢可酮，美沙酮，氧可酮(oxycodone)，氧吗啡酮(oxymorphone)和鸦片；苯环己哌啶；和丙氧芬。其他可能的分析物在授予Tom等人的美国专利第4,366,241号中有描述。
本文所使用的术语“测试样品”通常是指可能含有分析物的任何材料。测试样品可以获自任何生物来源，诸如生理流体，包含血液、组织间液、唾液(saliva)、接目镜液(ocular lens fluid)、脑脊椎液、汗液、尿液、乳液、腹水液(ascites fluid)、黏液、鼻液、唾液(sputum)、滑液、腹腔液(peritoneal fluid)、阴道液、月经、羊膜液、精子等。除生理流体之外，可以使用其他流体样品，诸如水、食物产品等来进行环境或食物产品检测。此外，可能包含分析物的固体材料可以用作测试样品。从生物来源获得或者经预处理修饰样品性质之后的测试样品可以直接使用。例如，这样的预处理也可以包括由血液制备血浆、稀释粘稠液体等。预处理的方法也可以包括过滤、沉淀、稀释、蒸馏、混合、浓缩、使干扰成分失活、添加试剂、裂解等。此外，修饰固体测试样品以形成液体底物或释放分析物也是有益的。
详细描述
现在将详细参考本发明的各种实施方案，以下列出其中的一个或多个实例。各实例以解释本发明的方式而提供，并非限制本发明。事实上，在不脱离本发明的范围或精神的情况下可以对本发明进行各种修饰和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。例如，一个实施方案的部分所说明或描述的特征可以用在另一个实施方案来产生又一个实施方案。因而，本发明意图包含落入所附权利要求和它们等价物的范围内的这样的修饰和变化。
本发明通常涉及一种用于检测测试样品中是否存在一种或多种分析物的多层装置。更通常地，该装置包括一个或多个传感层，该传感层被构造成支持反应以便显示指示测试样品中是否存在分析物的信号。此外，该装置包括一个或多个控制层，该控制层与传感层流体连通并垂直相邻。控制层包括一个或多个能够通过试剂从控制层扩散移动至传感层来抑制传感层处的反应的试剂。
本文描述了使用多层装置来实现检测分析物的各种实施方案。例如，参见图1，示出了根据本发明的一个实施方案的多层装置10，如所示的，该装置包括传感层12和与其呈垂直相邻关系的控制层14。该装置任选包括支座16。
将足够体积的测试样品应用于装置10可以使得传感层12内形成指示感兴趣的分析物是否存在的信号。该装置也包括与传感层12流体连通的控制层14。测试样品可以从传感层12移动至控制层14，并从而使得控制试剂扩散移动返回传感层12。控制试剂在一定时间之后能够抑制传感层处的反应和/或其他不需要的副反应。以这种方式，本发明的测试装置不需要仔细监控就可获得准确结果。
如上所述，如果在空气或其他氧化环境中放置太久的时间，某些化合物可以发生氧化反应。多次尿液感染也可以影响测试结果的准确性。然而，如本发明所述的，由于控制试剂扩散移动至传感层并在传感层抑制不需要的反应，可以将这样的问题减到最少。
例如，在某些实施方案中，装置10可以包括控制试剂，该控制试剂能够抑制酶催化底物反应。控制试剂可以包括酶抑制剂(竞争性(结合至酶)、非竞争性(结合至酶底物复合物)或无竞争性(结合至酶和/或酶底物复合物))等。
在又一个实施方案中，控制试剂可以根据需要选择性控制以压缩反应时间。加快酶反应的合适的控制试剂可以包括，对水解酯酶可以包括，例如吡啶、咪唑以及它们的衍生物、金属络合物和醇。特别有用的醇是具有1至15个碳原子的线性醇，诸如癸醇、十一醇和十二醇。适合的控制试剂的其他实例在Corey等人的美国专利第4,657,855号和Bergen等人的美国专利第4,299,917号中有描述，这些专利出于各种目的在此以引用的方式整体并入本文中。
可以选择性控制pH值以增强酶活性并抑制不需要的副反应。例如，许多酯底物在强酸或强碱的条件下由于易于水解而不稳定。因而，通常将pH值维持在相对中性的水平，诸如约6至约9，且在一些实施方案中，约7。然而，本发明的控制试剂可以调节pH值，以便改变反应速度。一些可以用作本发明的控制试剂来维持期望pH值的生物可兼容缓冲液包括硼酸盐缓冲液、磷酸盐缓冲液(PBS)、2-(N-吗啡啉)乙磺酸(“MES”)、三羟甲基氨基甲烷(“Tris”)、柠檬酸盐缓冲液等。
类似地，可以用控制试剂缓冲液来调节pH值以抑制亚硝酸盐反应，诸如以上所述的。例如，通常维持pH值在6以下的水平，在一些实施方案中为约1至约4。然而，本发明的控制试剂可以用来改变pH值，以改变反应速度。可以用在本发明中的一些合适的控制试剂的实例包括，但不限于，矿物酸、磺酸(例如，2-[吗啡啉]乙磺酸(“MES”)、羧酸和聚合物酸。合适的矿物酸的具体实例是盐酸、硝酸、磷酸和硫酸。合适的羧酸的具体实例是柠檬酸、乙醇酸、乳酸、醋酸、马来酸、没食子酸、苹果酸、琥珀酸、戊二酸、安息香酸、丙二酸、水杨酸、葡糖酸及其混合物。合适的聚合物酸的具体实例包括直链聚丙烯酸及其共聚物(例如，马来酸-丙烯酸共聚物、磺酸-丙烯酸共聚物和苯乙烯-丙烯酸共聚物)、分子量低于约250,000的交联聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸和天然形成的聚合物酸，诸如角叉菜胶、羧甲基纤维素和海藻酸。
此外，合适的控制试剂可以包括碱和缓冲化合物。合适的碱的实例包括碳酸氢钠、碳酸钠、硼酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾或其组合。
如图1所示，控制层14与传感层12流体连通。测试样品可以从传感层12移动至控制层14并从而使控制试剂扩散移动返回传感层12。以这种方式，控制试剂能够抑制传感层12处的反应。例如，在一些实施方案中，控制层14位于传感层12下面。由于传感层12和控制层14相互分离，因而，降低了过早扩散进入传感层的任何控制试剂的可能。
如上所述，本发明的多层装置也采用一个或多个传感层来提供是否存在分析物的指示。更具体地，这样的层通常包括化学或生物试剂，该试剂与分析物和/或其他试剂相互作用以产生信号(例如，视觉信号)。再参见图1，例如，多层装置10包括在其中放置有俘获试剂的传感层12。通常，俘获试剂以使其基本上不扩散而穿过传感层12的基体(matrix)(即，非扩散式固定(non-diffusively immobilized))的方式来应用。这使得使用者能够容易地检测俘获试剂与其他化合物反应时所发生的颜色变化。俘获试剂可以，例如，与出现在传感层12表面上的官能团形成离子键和/或共价键，使其在上面保持不动。例如，颗粒，诸如以下所述的，可以促使在传感层12的试剂固定不动。也就是说，试剂可以涂到颗粒上，然后固定在装置10的传感层12上。以这种方式，试剂能够容易地接触流过多层装置10的化合物。
如果需要，用在检测装置中的一种或多种试剂可以放置在颗粒上(有时称为“珠”或“微珠”)。例如，可以使用自然产生的颗粒，诸如核、支原体、质粒、质体、哺乳动物细胞(例如，红细胞影)、单细胞微生物(例如，细菌)、多糖(例如，琼脂糖)等。此外，也可以使用合成颗粒。尽管任何合成颗粒可以用在本发明中，但是颗粒通常由以下形成：聚苯乙烯、丁二烯苯乙烯、苯乙烯丙烯酸乙烯三元共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯-马来酸酐共聚物、聚醋酸乙烯、聚乙烯基吡啶、聚二乙烯基苯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丙烯腈、氯乙烯-丙烯酸酯等或其醛、羧基、氨基、羟基或肼衍生物。当使用时，颗粒的形状通常可以改变。在一个特殊的实施方案中，例如，颗粒是球形的。然而，应该理解的是，其他形状也被本发明所包含，诸如板状、棒状、盘状、条状、管状、不规则形状等。此外，颗粒的大小也可以改变。例如，颗粒的平均大小(例如，直径)可以为约0.1纳米至约1,000纳米，在一些实施方案中，为约0.1纳米至约100纳米，以及在一些实施方案中，为约1纳米至约10纳米。市售的合适颗粒的实例包括以商品名称″FluoSphere″(Red 580/605)和″TransfluoSphere″(543/620)以及″Texas Red″和5-和6-羧基四甲基罗丹明(其也由Molecular Probes，Inc出售)由Molecular Probes，Inc.出售的荧光羧基微球。此外，市售的合适的有色乳胶微粒的实例包括由Bang′sLaboratory，Inc出售的羧基乳胶珠。
传感层12和控制层14的位置可以根据进行测试的性质而变化。在图示的实施方案中，例如，传感层12与控制层14垂直相邻，且放置使得控制层14直接位于传感层12之下。在这样的实施方案中，传感层12可以含有材料，该材料以如上所述的方式非扩散式固定且与传感试剂形成化学和/或物理键。
用在本发明装置中的特定试剂依赖于感兴趣的分析物。在一个特定的实施方案中，例如，理想的是，检测尿液中存在的白细胞作为尿路感染(“UTI”)的早期诊断。尽管白细胞通常存在于尿液中，但是已经确定病理水平的阈限是每毫升未离心尿液约1x104个白细胞。当白细胞存在于尿液中时，白细胞酯酶产生并可以用作白细胞存在的生物标记物。
各种试剂均可以用于检测白细胞酯酶的存在。一个这样的试剂是以化学方式作用于感兴趣的酶或被感兴趣的酶“裂解”以释放产物的底物。例如，底物可以是酯，其在白细胞酯酶存在下会催化水解产生芳香族化合物。芳香族酯可以包括，例如具有以下通式的吲哚酯：
其中，R可以被取代或未被取代，且可以是烷基、烷氧基、羟烷基、烯烃基、脂肪酸基等。此外，芳香环也可以被取代或未被取代。具体实例包括，例如吲哚乙酸酯、吲哚丁酸酯、吲哚月桂酸酯、吲哚硬脂酸酯、N-阻断氨基酸或肽及其硫代吲哚酚衍生物的吲哚酯以及N-甲苯磺酰-L-丙氨酸-3-吲哚酯。这样的吲哚酯被白细胞酯酶水解形成苯并吡咯，诸如吲哚，其具有以下结构：
Figure GPA00001155548500081
也可以使用月桂酸酯，诸如在Johnson等人的美国专利第5,464,739号和Noffsinqer等人的美国专利第5,663,044号中所描述的，这些专利出于各种目的在此以引用的方式整体并入本文中。月桂酸酯通常被白细胞酯酶水解形成羟基吡咯化合物。其他合适的酯底物包括噻唑酯、吡咯酯、噻吩酯、萘酯、苯氧基酯、喹啉基酯，诸如在Huh等人的美国专利第5,750,359号、Corey等人的美国专利第4,657,855号和Kawanishi等人的日本公开号03210193中所描述的，这些专利出于各种目的在此以引用的方式整体并入本文中。
通常，在应用尿液或其他体液前，底物以扩散的方式固定在装置10上。无论在何种情况下，芳香族化合物被释放穿过底物的裂解物，这在特定试剂存在下能够诱发颜色变化。所释放的芳香族化合物是亲核试剂，因为它包含富电子(例如，胺)基团，其能够与缺电子基团形成键。例如，吲哚酯被白细胞酯酶水解形成吲哚酚。吲哚酚含有富电子、芳香环体系，其能够被具有以下通式的重氮离子进行亲电攻击(electrophilic attack)：
Figure GPA00001155548500082
重氮离子可以是两性离子，因为重氮部分的抗衡离子共价结合至环体系。重氮离子的环体系可以被取代或未被取代。离子可以由各种合适的重氮盐来提供，诸如氯化重氮物、重氮酸式硫酸盐(diazonium acid sulphates)、重氮烷基硫酸盐、重氮氟硼酸盐、重氮苯磺酸盐、重氮酸式1，5-萘二磺酸盐等。重氮盐的具体实例是1-重氮-2-萘酚-4-磺酸盐；1-重氮苯基-3-碳酸盐；4-重氮-3-羟基-1-萘基磺酸盐(DNSA)；4-重氮-3-羟基-7-硝基-1-萘基磺酸盐(NDNSA)；4-重氮-3-羟基-1，7-萘基磺酸盐；2-甲氧基-4-(N-吗啡啉基)氯化重氮苯；4-重氮-3-羟基-7-溴-1-萘基磺酸盐；以及4-重氮-3-羟基-7-[1，氧丙基]-1-萘基磺酸盐。一个特别理想的重氮盐是5-氯-2-甲氧基氯化重氮苯，其为黄色，以名称“Diazo Red RC”或“Fast Red RC”分类。更具体地，“Fast Red RC”具有以下结构：
Figure GPA00001155548500091
其他合适的重氮盐以通用名称“Fast Red B”和“Fast Blue B”分类。还有其他合适的重氮盐可以是在Skjold等人的美国专利第4,637,979号；Hugh等人的美国专利第4,806,423号以及Huql等人的美国专利第4,814,271号中所描述的，这些专利出于各种目的在此以引用的方式整体并入本文中。
如以上所显示的，底物水解所释放的亲核性芳香族化合物能够被试剂(例如，重氮离子)进行亲电攻击。该反应通常表示为“耦合”，并导致带有不同颜色的其他试剂形成。例如，重氮离子可以与芳香族化合物反应形成具有通式R-N＝N-R′的芳香族偶氮化合物，其中“R”和“R”’是芳基。在不受理论限制的情况下，相信该反应诱导最大吸收向光谱的红端(“红移”)或向光谱的蓝端迁移(“蓝移”)。吸收迁移的种类依赖所产生的偶氮分子的性质，当其用作电子受体(氧化剂)时，蓝移产生，或者当其用作给电子体(还原剂)时，红移产生。吸收迁移提供通过视觉或通过仪器可检测的色差来显示测试样品内白细胞酯酶或其他酶的存在。例如，在与感染的测试样品接触之前，重氮离子可以是无色的，或其可以具有特定的颜色。然而，与测试样品接触并与底物水解释放的芳香族化合物反应之后，将形成芳香族偶氮化合物，其显示不同于重氮离子原始颜色的颜色。可以形成的示例性芳香族偶氮化合物包括二甲基二氮烯、二苯基二氮烯、1-萘基-2-萘基二氮烯、3-氯苯基-4-氯苯基二氮烯、甲基乙烯基二氮烯和2-萘苯基二氮烯。在一个特定的实施方案中，例如“Fast Red RC”(黄色)——重氮离子可以与吲哚酚反应形成芳香族偶氮化合物，该化合物是红色且具有以下通式结构(可以被取代或未被取代)：
通常，以上所述的重氮离子在装置10的传感层12内是固定不动的。重氮离子可以直接应用于传感层12上或在应用之前先制成溶液。各种溶剂可以用来形成溶液，诸如，但不限于，乙腈、二甲亚砜(DMSO)、乙醇、二甲基甲酰胺(DMF)和其他极性有机溶剂。例如，溶液中重氮含量可以是每毫升溶剂约0.001至约100毫克，且在一些实施方案中，是每毫升溶剂约0.1至约10毫克。可以选择性地控制重氮离子的浓度，以提供期望水平的检测灵敏度。
通常，重氮离子可以以使得其基本不扩散穿过传感层12的基体的方式应用(即，非扩散式固定)。这使得使用者能够容易地检测重氮离子与亲核芳香族化合物反应时发生的颜色变化。重氮离子可以与出现在传感层12的表面上的官能团形成离子和/或共价键，使其在上面保持不动。
现在将更详细地描述使用图1的装置10来检测测试样品中存在的白细胞酯酶的示例性的方法。首先，将包含白细胞酯酶的尿液放入装置10中，尿液以“D”方向前进。酯酶能够混合并启动传感层12处的催化反应。酶和底物反应以释放芳香族产物，该芳香族产物随后与重氮离子耦合以在传感层12处形成有色芳香族偶氮化合物。反应之后，传感层12改变颜色，这可以指示尿路感染。装置也包括与传感层12流体连通的控制层14。测试样品从传感层12移动至控制层14，并因而使得控制试剂以扩散方式移动返回传感层12。控制试剂能够抑制传感层处的反应。影响反应的速度可以使得传感层12在延长的时间期间在不影响信号的情况下承受多次尿液污染。
尿液中存在亚硝酸盐也可以显示尿路感染或甚至体内其他细菌感染。多种试剂用来实现检测亚硝酸盐。例如，可以使用芳香族伯胺，其在某些条件下具有与亚硝酸离子反应的能力。芳香族伯胺是其中至少一个伯氨基团连接至芳香环的伯胺。芳香族伯胺可以，例如具有以下式子：
Figure GPA00001155548500111
其中，位置1至5可以未被取代或被基团，诸如烷基、烯烃基、卤素、苯基、羟基、氨基、酰氨基、羧基、磺酸基、芳香胺、芳酰胺和其他基团取代。特别理想的芳香族伯胺是那些能够与亚硝酸根离子(或亚硝酸)稳定反应的那些。示例性的芳香族伯胺可以包括，例如，苯胺；4-氯苯胺；4-溴苯胺；2，4，6-三溴苯胺；2，4，6-三氯苯胺；α-三氟间甲苯胺；邻甲苯胺；间和对氨基苯酚；邻联甲苯胺；磺胺；对氨基安息香酸；1-氨基-8-羟基萘-3，6-二磺酸；氨基乙酰苯胺；氨基苯基醚；对阿散酸(p-arsalinic acid)；4-氨基-1-萘甲腈；其衍生物等。
如所述的，芳香族伯胺通常在某些条件下能够与亚硝酸根离子(“亚硝酸盐”)反应。例如，在酸性条件下，亚硝酸根离子形成亚硝酸(硝酸(III))，具有式子HNO2。亚硝酸随后与芳香族伯胺反应产生重氮离子。例如，磺胺(“SAA”)可以与亚硝酸进行如下反应形成重氮离子：
产生的重氮离子是中间体，随后能够与检测试剂进行反应。通常，检测试剂是亲核性(即，富电子)芳香族化合物，诸如亲核性芳香胺。这样的亲核性芳香胺的实例包括，例如，8-羟基久洛里定、N，N-二甲基苯胺；亚甲基双苯胺；对二氨基联苯；苯并喹啉；氨基喹啉；间苯二胺；α-三氟间甲苯胺；邻甲苯胺；间氨基苯酚；邻联甲苯胺；其衍生物等。一个特别合适的亲核性芳香族胺是N-1-萘乙二胺(“NED”)，其具有以下结构：
Figure GPA00001155548500113
在一些情况下，理想的是，根据易于固定到本发明的多层装置的层上的能力来选择检测试剂。在这点上，本发明人已经发现某些高分子试剂(例如，聚合物、低聚物、树状大分子、颗粒等)在本发明中尤其有用。一般而言，这样的高分子试剂包含至少两个官能团，即反应性部分和高分子部分，其共价或非共价结合。高分子部分可以包括，例如聚合物部分，诸如直链或支链均聚物或共聚物。聚合物部分可以是天然的、合成的或其组合。天然聚合物部分的实例，例如，肽、蛋白质、DNA/RNA和多聚糖(例如，葡萄糖基聚合物)。合成聚合物部分的实例包括，例如，聚丙烯酸和聚乙烯醇。一个特别合适的多聚糖检测试剂的实例是共轭到N-1-萘乙二胺(芳香胺部分)的活化右旋糖苷(聚合物部分)。
如所示的，高分子部分可以是颗粒。颗粒通常可以使用各种已知技术中的任何一种结合到反应性部分。例如，可以使用羧基、氨基、醛、溴乙酰基、碘乙酰基、巯基、环氧基或其他反应性官能团以及残留的自由基和自由阳离子来实现将颗粒共价结合至底物，由此可以实现耦合反应。表面官能团也可以组成功能性共聚单体，这是因为颗粒表面可以含有相对高表面积浓度的极性基团。在某些情况下，颗粒能够不需要进一步修饰而直接共价结合至底物。也应该理解的是，除共价结合之外，其他连接技术，诸如物理吸附液可以用在本发明中。
现在将更详细地描述一种用于将芳香胺反应性部分共价结合至颗粒的特殊技术。在该特定的实施方案中，芳香胺部分由N-(1-萘基)乙二胺(“NED”)形成。颗粒可以是羧基胶乳颗粒，可获自Molecular Probes，Inc.或Bangs Laboratories，Inc。为了使颗粒与芳香胺共价结合，颗粒表面的羧基首先以碳二亚胺(例如，乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC))进行活化。由于NED具有伯氨基团(NH2)，活化的羧酸基团然后可以与NED的伯胺基团(-NH2)反应形成酰胺键。该反应可以在缓冲液中发生，诸如磷酸盐缓冲液(PBS)(例如，pH为7.2)、2-(N-吗啡啉)乙基磺酸(MES)(例如，pH为5.3)或硼酸盐缓冲液(例如，pH为8.5)。如果需要，生成的检测试剂然后可以以乙醇胺阻断，例如以阻断任何残留的活性位点。
无论选择何种特殊的检测试剂，由初始亚硝酸盐反应形成的中间化合物随后可以与检测试剂反应形成具有不同颜色的指示剂。例如，在亚硝酸盐与芳香族伯胺之间的反应中形成的重氮离子可以以亲电方式攻击亲核性芳香胺检测试剂的亲核或“富电子”环体系。在一个实施方案中，例如，N-1-萘基乙二胺检测试剂根据以下反应与重氮离子反应形成偶氮指示剂：
Figure GPA00001155548500131
吸收迁移提供通过视觉或通过仪器可检测的色差来指示测试样品内亚硝酸盐的存在。例如，在与感染的测试样品接触之前，重氮离子可以是无色的，或其可以具有特定的颜色。然而，与如上所述通过亚硝酸盐反应形成的中间重氮离子反应之后，将形成芳香族偶氮化合物，其显示不同于检测试剂原始颜色的颜色。颜色变化的结果是，可以容易地检测到测试样品中亚硝酸盐的存在。
现在将更详细地描述使用图1的装置10来检测测试样品中存在亚硝酸盐的方法的一个特殊的实施方案。首先，将包含亚硝酸盐的测试样品放入装置10中，测试样品以“D”方向前进。亚硝酸盐能够与传感层12处的芳香族伯胺混合并反应。亚硝酸盐和芳香族伯胺进一步反应以形成中间重氮离子。重氮离子然后与亲核性芳香胺检测试剂反应形成有色偶氮指示剂。反应之后，传感层12改变颜色，这可以指示尿路感染。装置10也包括与传感层12流体连通的控制层14。测试样品从传感层12移动至控制层14，并因而使得控制试剂以扩散方式移动返回传感层12。控制试剂能够抑制传感层处的反应。影响反应的速度可以使得传感层12在延长的时间期间在不影响信号的情况下承受多次尿液污染。
当然，本发明并未限定尿路感染的诊断。可以通过测试体液，诸如尿液来诊断各种健康状况。甚至用于单个状况的测试可以要求多种不同的分析物作为对象。
还有其他感兴趣的分析物可以包括蛋白、酶、亚硝酸盐、酮、各种细菌、红或白血细胞、葡萄糖、胆红素、尿胆素原等。
此外，参见图2，附加层18可以位于传感层12和控制层14之间，以改变移动至传感层12的控制试剂的扩散率和速度。
在这点上，一个或多个附加层可以包含在本发明的多层装置中。这样的层可以用作各种目的。然而，构造这样的附加层以便不干扰传感层中的信号检测。例如，这样的层可以是各种直径、长度或形状，以便不完全覆盖传感层，但是仍然与装置的其他层垂直相邻。
再参见图2，附加层18可以用作淬火层。构造该淬火层以从测试样品移除会以其他方式干扰测试系统准确性的化合物。例如，测试样品(例如，酚醛塑料、胆红素、尿胆素原等)内的污染物可以与传感12内的重氮离子反应并形成芳香族偶氮化合物，从而产生“假阳性”结果。因而，淬火层可以含有淬火剂，诸如重氮离子，其能够与反应污染物反应。然而，应该理解的是，这样的淬火剂可以直接应用至传感层12上，而非单独的淬火层。淬火剂可以与传感层12内使用的检测试剂相同或不同。通常，淬火剂以如上所述的非扩散的方式固定在淬火层内，因此，其不会流到传感层12并干扰测试。淬火层的位置可以改变，但是通常位于传感层12的上游，且应用该位置处的底物以避免干扰分析物检测。
根据本发明的一个或多个层可以由多孔膜制备或可以由合成或天然形成的材料形成，诸如多聚糖(例如，纤维素材料，诸如纸和纤维素衍生物，诸如醋酸纤维素和硝化纤维)；聚醚砜；聚乙烯；尼龙；聚偏二氟乙烯(PVDF)；聚酯；聚丙烯；二氧化硅；无机材料，诸如失活氧化铝、硅藻土、MgSO4、或均匀分散在多孔聚合物基体、具有诸如氯乙烯、氯乙烯-丙烯共聚物和氯乙烯-醋酸乙烯共聚物的聚合物的其他无机极细材料；布料，天然形成的(例如，棉花)和合成的(例如，尼龙或人造丝)；多孔凝胶，诸如硅胶、琼脂糖、右旋糖苷和明胶；聚合物膜，诸如聚丙烯酰胺等。在一个特殊的实施方案中，一个或多个层可以从玻璃纤维垫形成。
如本领域技术人员承认的，各层的大小和形状通常可以变化。例如，层长可以为约10至约100毫米，在一些实施方案中，为约20至约80毫米，且在一些实施方案中，为约40至约60毫米。各层的宽度也可以为约0.5至约20毫米，在一些实施方案中，为约1至约15毫米，且在一些实施方案中，为约2至约10毫米。
本发明的层可以结合在一起，以便成为垂直相邻的关系。例如，参见图1，控制层直接放置在传感层以下。以这样的方式，层可以彼此流体连通。
然而，应该理解的是，层的其他合适的布置也被本发明所涵盖。仅举例来说，控制层可以不直接放置在传感层下，但是更合适的是，如本文进一步描述的可以存在附加层。
此外，如本领域普通技术人员所知道的，本发明的各种层可以组合在一起。例如，在某些实施方案中，层可以以胶带连接在一起或者机械压缩在一起。然而，在其他的实施方案中，胶粘剂可以用来将层保持在一起。可以使用本领域普通人员已知的任何合适的胶粘剂。
如上所述，在一些实施方案中，支撑物16可以如图1所示直接相邻于一个或多个层而放置，或者直接相邻于一个或多个中间层。无论如何，支撑物16通常可以由任何能够支撑层的材料而形成。支撑物16可以由透光材料，诸如透明或光散射(例如，半透明材料)材料形成。而且，通常期望支撑物16是不可渗透液体的，以便流动穿过层的液体无法渗漏穿过支撑物16。用于支撑物的合适的材料的实例包括，但不限于，玻璃；聚合物材料，诸如聚苯乙烯、聚丙烯、聚酯(例如，
Figure GPA00001155548500151
膜)、聚丁二烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、环氧化物、甲基丙烯酸酯和聚三氯氰胺等。为了给本发明的层提供足够的结构支撑，通常选择支撑物16具有某一最小厚度。类似地，支撑物16的厚度通常没有那么大，以至于会不利地影响其光学性质。因而，例如，支撑物16的厚度可以为约100至约5,000微米，在一些实施方案中，为约150至约2,000微米，且在一些实施方案中，为约250至约1,000微米。例如，一条厚度约为125微米的合适的膜条可以以“SHF180UB25”的名称从Corp.of Bedford，Massachusetts获得。
如本领域所公知的，层可以铸造到支撑物16上，其中形成的层压物可以冲压成期望的尺寸和形状。可选择地，层可以以例如粘结剂简单地层压至支撑物16上。
装置10还可以包括一个或多个控制测试样品和/或试剂扩散率的层。例如，这样的层可以由本文所述的材料构造，以便当测试样品和/或试剂流动穿过装置时减缓它们的速度。
装置10还可以包括吸收性材料20，该吸收性材料20相邻于多层装置的一个或多个层而放置。例如，在某些实施方案中，吸收性材料20可以用作测试样品的应用区域。本发明可以使用的一些合适的吸收性材料包括，但不限于，硝化纤维、纤维材料、多孔聚乙烯垫、玻璃纤维滤纸等。在合并到装置10之前，吸收性材料可以是湿的或干的。预湿可以促进一些流体的毛细管流动，但是通常不是必需的。此外，如本领域所公知的，吸收性材料可以以表面活性剂处理以有助于芯吸作用。
此外，参见图1，在某些实施方案中，多层装置的一个或多个层可以被材料覆盖。覆盖层的这样的覆盖材料22可以限定用于测试样品的开口24。如本领域所已知的，开口24可以具有足够的大小和尺寸以使得测试样品接触本发明的多层装置。在某些实施方案中，带子可以用作覆盖材料。这样的材料可以用来将多层装置的层保持在一起。此外，这样的材料可以避免试剂泄露到装置外面。
本发明提供了精确检测测试样品(例如，尿液)内存在的分析物的相对简单、紧凑和有成本效益的装置。因为测试结果可以是可视的，因此执行测试的人员可以观察延长的时间期间。
根据本发明，可以将一个或多个装置整合入吸收性制品中。“吸收性制品”通常是指任何能够吸收水或其他流体的制品。一些吸收性制品的实例包括，但不限于，个人护理吸收性制品，诸如尿布、训练裤、吸收性内裤、失禁制品、女性卫生产品(例如，卫生巾)、泳装、婴儿湿巾等；医用吸收性制品，诸如医用服、开窗术材料、隔尿垫、床垫、绷带、吸收性洞巾和医用擦拭布；食品服务擦拭布；衣物制品等。形成这样的吸收性制品的合适的材料和工艺是本领域技术人员所公知的。通常，吸收性制品包括基本不透液层(例如，外罩层)、透液层(例如，身体侧衬里)和吸收芯。
现在将更详细地描述可以根据本发明形成的吸收性制品的各种实施方案。仅用于图解目的，吸收性制品在图3中以尿布101示出。在图示的实施方案中，示出的尿布101在展开的结构中具有沙漏形状。然而，当然也可以使用其他形状，诸如一般的矩形、T形或I形。如所示的，尿布101包括由各种部件形成的底部(chassis)，其包括外罩层117、身体侧衬里105、吸收芯103和涌浪层(surge layer)107。应该理解的是，其他层也可以用在本发明的示例性实施方案中。类似地，在本发明的某些示例性实施方案中，图3所示的一个或多个层也可以除去。
身体侧衬里105通常用来帮助将佩戴者的皮肤与吸收芯103中持有的液体相隔离。例如，衬里105带有面向身体的表面，其通常柔顺、感觉柔软且对佩戴者的皮肤没有刺激。通常，衬里105比吸收芯103的亲水性差，因此其表面相对于佩戴者而言保持相对干燥。如上所示，衬里105可以是可透液的，以使得液体渗透穿过其厚度。含有无纺纤网的示例性的衬里结构如Proxmire等人的美国专利第5,192,606号；Collier，IV等人的美国专利第5,702,377号；Stokes等人的美国专利第5,931,823号；Paul等人的美国专利第6,060,638号和Varona的美国专利第6,150,002号以及Jameson的美国专利申请公开号第2004/0102750号、Morman等人的美国专利申请公开号第2005/0054255号和Baldwin等人的美国专利申请公开号第2005/0059941号中所描述的，所有这些出于各种目的在此以引用的方式整体并入本文中。
尿布101也可以包括涌浪层107，帮助减速并扩散可以快速传入吸收芯103的液体涌出物(surges)或喷出物(gushes)。理想地，在将其释放到吸收芯103储存区域或保持区域之前，涌浪层107会快速接受和暂时保存液体。在图示的实施方案中，例如，涌浪层107插在身体侧衬里105的内表面116和吸收芯103之间。可供选择地，涌浪层107通常由高透液性材料构造而成。适合的涌浪层的实例在Ellis等人的美国专利第5,486,166号和Ellis等人的美国专利第5,490,846中描述，这些专利出于各种目的在此以引用的方式整体并入本文中。
外罩层117通常由基本不透液的材料形成。例如，外罩层117可以由薄塑料膜或者其他柔性不透液材料形成。在一个实施方案中，外罩层117由约0.01微米至约0.05微米厚的聚乙烯膜形成。该膜可以是不透液的，但对气体和水蒸气是可渗透的(即，可透气的)。这使得水蒸气可以从吸收芯103逃逸，但是仍然会阻止液体分泌物穿过外罩层117。如果需要更类似布料的感觉，外罩层117可以由层压至无纺网的聚烯烃膜形成。例如，拉伸的薄聚丙烯膜可以热压至聚丙烯纤维的纺粘网。
除以上提及的部件之外，如本领域所已知的，尿布101也可以包含各种其他部件。例如，尿布101也可以包含基本亲水的棉织包裹片(tissuewrapsheet)(未示出)，其会帮助维持吸收芯103纤维结构的完整性。该棉织包裹片通常放置在其至少两个主要相对表面上方的吸收芯103附近，且由吸收性纤维材料，诸如皱纹包装纸或高湿强度绵纸组成。该棉织包裹片可以构造来提供芯层，帮助快速扩散吸收芯103的吸收纤维物质上方的液体。在吸收性多孔物质一侧的包裹片材料可以结合到位于多孔物质相对侧上的包裹片，以有效截留(entrap)吸收芯103。此外，尿布101也可以包括通风层(未示出)，该通风层位于吸收芯103和外罩层117之间。当使用时，通风层可以促进外罩层117与吸收性103隔离，从而降低外罩层117的湿气。这样的通风层的实例可以包括层压至透气膜的无纺网，诸如Blanev等人的美国专利第6,663,611号中所描述的，其出于各种目的在此以引用的方式整体并入本文中。
在一些实施方案中，尿布101也可以包括一对侧板(或侧耳)(未示出)，其从尿布101的侧边132延伸进腰部区域之一。侧板可以与所选的尿布部件形成整体。例如，侧板可以与外罩层117形成整体，或可以由用来提供顶表面的材料形成。在可供选择的结构中，侧板可以通过连接并组合到外罩层117、顶表面、外罩层117和顶表面之间或各种其他结构中的部件来提供。如果需要，侧板可以使用本发明的弹性无纺复合材料进行弹性处理或以其他方式使其呈弹性。包括弹性侧板和选择性构造的紧固件的吸收性制品的实例如Roessler的PCT专利申请WO 95/16425；Roessler等人的美国专利第5,399,219号；Fries的美国专利第5,540,796号和Fries的美国专利第5,595,618号中所述，其中每个出于各种目的在此以引用的方式整体并入本文中。
如图3代表性地示出的，尿布101也可以包括一对护翼(containmentflaps)112，构造该护翼以提供阻挡并容纳体分泌物的侧流。该护翼112可以沿着接近吸收芯103的侧边的身体侧衬里105的横向相对侧边132而放置。护翼112可以沿吸收芯103的整体长度纵向延伸或者可以仅沿吸收芯103的长度部分延伸。当护翼112长度比吸收芯103短时，它们可以沿胯部区域110中的尿布101的侧边132选择性地放置在任何位置。在一个实施方案中，护翼112沿吸收芯103的整体长度延伸以更好地容纳体分泌物。这样的护翼112通常对本领域技术人员而言是公知的。例如，护翼112的适合的构造和布置如Enloe的美国专利第4,704,116号中所述，其出于各种目的在此以引用的方式整体并入本文中。
为了提供改进的配合程度并为了帮助减少体分泌物的泄漏，尿布101可以用适合的弹性部件来进行弹性处理，如以下进一步解释的。例如，如图3代表性地示出的，尿布101可以包括腿部弹性体106，该腿部弹性体106被构造来可操作地拉紧尿布101的侧边来提供弹性腿带，该弹性腿带可以紧密地配合在佩戴者腿部周围以减少泄漏并提供改进的舒适度和外观。腰部弹性体108页可以用来使尿布101的端边具有弹性，以提供弹性腰带。构造腰部弹性体108以提供佩戴者腰部周围弹性、舒适紧密的配合。
尿布101也可以包括一个或多个紧固件130。例如，两个柔性紧固件130如图3所示，其在腰区域的相对侧边上，以在佩戴者周围提供腰开口和一对腿开口。紧固件130的形状通常可以改变，但是可以包括，例如一般的矩形、正方形、圆形、三角形、椭圆形、线形等。紧固件可以包括，例如，钩环材料、按钮、别针、卡扣(snap)、胶带紧固件、粘合剂(cohesives)、织物环紧固件(fabric-and-loop fasteners)等。在一个特殊的实施方案中，各紧固件130包括附着到柔性衬背内表面的分离的钩材料。
尿布101的各区域和/或部件可以使用任何已知的连接机制，诸如粘合剂、超声波、热粘合等组装在一起。适合的粘合剂可以包括，例如热熔融粘合剂、压敏粘合剂等。当使用时，粘合剂可以作为均匀层、图案层、喷雾模式或任何分离的线、旋涡或滴而被应用。在图示的实施方案中，例如，使用粘合剂将外罩层117和身体侧衬里105相互组合，并组合至吸收芯105。可供选择地，吸收芯103可以使用常规紧固件，诸如按钮、钩环型紧固件、胶带紧固件等连接到外罩层117。类似地，其他尿布部件，诸如腿部弹性部件106、腰部弹性部件108和紧固件130也可以使用任何连接机制组合到尿布101中。
一般来说，本发明的多层装置可以以各种不同的方位和构造合并到吸收性制品中，只要该装置能够容纳体液并向使用者或护理人员提供分析物存在与否的信号。例如，因为传感层和/或控制层对用户或护理人员可以是可视的，所以可以提供存在分析物的简单、准确、快速的指示。这样的层的可视性可以以各种方式来实现。例如，在一些实施方案中，吸收性制品可以包括透明或半透明部分140(例如，窗口、膜等)，这使得在不将吸收性制品从佩戴者移除和/或在不组装吸收性制品的情况下会观察到检测区域和/或控制区域，在其他的实施方案中，检测区域和/或控制区域可以延伸穿过供观察的吸收性制品中的孔(hole)或孔(aperture)。在又一个实施方案中，检测区域和/或控制区域可以简单地放置在供观察的吸收性制品的表面。
无论以何种特殊的方式来进行组合，均可以直接将流体，诸如尿液，投放到传感层的部分、透液外罩或检测装置120周围的其他材料或者可以将其投放到已经将检测装置120整合到其中的吸收性制品的部件上。
在足够的反应时间之后，可以测量传感层处色彩的强度以定量或半定量确定测试样品中存在的分析物的水平。然而，尽管可以进行定量测试，但是定量测试通常用来提供健康状况的早期测试和监控。因而，当视觉检测到一种或多种感兴趣的分析物时，会向使用者或护理人员给出进一步进行定量测试的指示。例如，具有集成检测装置的尿布可以作为测试UTI的监控程序的一部分，定期用于婴儿或无法行动的患者。当显示阳性测试结果时，然后可以进行进一步定量测试以确定检测到问题的范围和等级，以便提供附加的治疗信息。
参照以下实施例将更好地理解本发明。
实施例
验证了根据本发明提供稳定测试的能力。
制备用于亚硝酸盐测试的两层垫：将玻璃纤维垫(Millipore Co.)以水中1M碳酸氢钠进行浸泡并在50℃下干燥1小时。将该垫的衬背板(backing card)切成6mm宽的条，并剥离该条的覆盖部分。将带有碳酸氢钠的垫放在该条的剥离区域。剥离尿液分析试纸(Roche Diagnostics)的亚硝酸盐检测垫，并将其放置在带有碳酸氢钠的垫的顶部。对一条带子(
Figure GPA00001155548500201
3M Company)打孔，以在中间形成孔，并用来以垫中间的孔将两个垫固定在一起。
使用装置检测尿液中的亚硝酸盐：将20μl不合亚硝酸盐的尿液添加到第一装置中，并将20μl含有亚硝酸盐的尿液(10μg/ml)添加到第二装置中。1分钟内第一装置没有显示颜色，而第二装置显示相区别的粉红色。将20μl不含亚硝酸盐的尿液添加到尿液分析试纸上(Roche Diagnostics)，并将20μl含有亚硝酸盐的尿液添加到尿液分析试纸上(RocheDiagnostics)。第一试纸上没有观察到颜色，第二试纸上观察到了粉红色。四小时之后，两个试纸上均观察到了强的粉红色。然而，多层装置没有观察到显著的变化。显然，在延长的时间期间之后，与尿液分析试纸上所产生的假阳性相比较时，多层装置上的信号在较长的时间期间是稳定的。
尽管本发明已经详细地描述了其具体实施方案，但是将理解的是，在理解上述的基础上，本领域技术人员可以容易地构思这些实施方案的改变、变化和等价物。因而，本发明的范围应该评定为所附权利要求的范围以及任何对其的等价物。

Claims (20)

1.一种用于检测测试样品内分析物存在与否的多层装置，所述装置包括：
传感层，所述传感层被构造成支持反应以便显示指示所述测试样品中是否存在所述分析物的信号；以及
控制层，所述控制层与所述传感层流体连通并垂直相邻，所述控制层包括能够通过试剂从所述控制层扩散移动至所述传感层来抑制所述传感层处的反应的试剂。
2.权利要求1所述的多层装置，其中所述控制层位于所述传感层之下。
3.权利要求1所述的多层装置，还包括至少一个与所述传感层和所述控制层垂直相邻的附加层。
4.权利要求1所述的多层装置，其中在所述控制层处的所述试剂包括能够抑制所述传感层处反应的酸、碱或缓冲剂。
5.一种用于检测测试样品内酶存在与否的多层装置，所述装置包括：
传感层，所述传感层包括底物，该底物能够在存在所述酶的情况下被修饰成释放产物，所述产物用来指示所述测试样品中是否存在所述酶；以及
控制层，所述控制层与所述传感层流体连通并垂直相邻，所述控制层包括能够通过控制试剂从所述控制层扩散移动至所述传感层来抑制所述传感层处的反应的控制试剂。
6.权利要求5所述的多层装置，其中所述酶是酯酶。
7.权利要求5所述的多层装置，其中所述底物是芳香族酯。
8.权利要求5所述的多层装置，其中所述产物包括亲核性芳香族化合物。
9.权利要求8所述的多层装置，其中所述亲核性芳香族化合物包括苯并吡咯。
10.权利要求5所述的多层装置，其中所述传感层进一步包括重氮离子。
11.权利要求5所述的多层装置，其中所述控制层位于所述传感层之下。
12.权利要求5所述的多层装置，其中所述控制试剂包括酶抑制剂。
13.一种用于检测测试样品内亚硝酸盐存在与否的多层装置，所述装置包括：
传感层，所述传感层包括芳香族伯胺和检测试剂，所述芳香族伯胺能够与亚硝酸盐反应形成重氮离子，所述检测试剂能够与所述重氮离子反应形成指示剂，所述指示剂显示颜色来指示所述测试样品中是否存在亚硝酸盐；以及
控制层，所述控制层与所述传感层流体连通并垂直相邻，所述控制层包括能够通过控制试剂从所述控制层扩散移动至所述传感层来抑制在所述传感层处反应的控制试剂。
14.权利要求13所述的多层装置，其中所述芳香族伯胺包括苯胺；4-氯苯胺；4-溴苯胺；2，4，6-三溴苯胺；2，4，6-三氯苯胺；α-三氟间甲苯胺；邻甲苯胺；间、对氨基苯酚；邻联甲苯胺；磺胺；对氨基安息香酸；1-氨基-8-羟基萘-3，6-二磺酸；氨基乙酰苯胺；氨基苯基醚；对阿散酸；4-氨基-1-萘甲腈；或其衍生物。
15.权利要求13所述的多层装置，其中所述检测试剂包括亲核性芳香族胺。
16.权利要求13所述的多层装置，其中所述指示剂是芳香族偶氮化合物。
17.权利要求13所述的多层装置，其中所述控制层位于所述传感层之下。
18.权利要求13所述的多层装置，其中所述控制试剂包括缓冲剂、碱或其组合。
19.一种用于接收可能包含分析物的体液的吸收性制品，其包括：
基本不透液层；
透液层；
位于所述基本不透液层和所述透液层之间的吸收芯；以及
多层装置，该多层装置被整合到所述制品中并且其位置使得当由所述制品的佩戴者提供时，所述装置与所述体液流体连通，所述装置包括传感层和控制层，所述传感层被构造成支持反应以便显示指示所述体液中是否存在所述分析物的信号，所述控制层与所述传感层流体连通并垂直相邻，且所述控制层包括能够通过试剂从所述控制层扩散移动至所述传感层来抑制所述传感层处反应的试剂。
20.权利要求19所述的吸收性制品，其中所述吸收性制品限定窗口，通过该窗口能够观察到所述传感层、所述控制层或二者。
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