ES2212077T3 - Tiras de analisis desechables para la determinacion de analitos sanguineos y procedimientos de fabricacion. - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UNA TIRA DESECHABLE MEJORADA QUE EFECTUA LA DETERMINACION DE GLUCOSA, QUE SE USA EN AQUELLOS TIPOS DE ANALISIS QUE RECIBEN UNA TIRA DE ENSAYO DESECHABLE Y UNA MUESTRA DE SANGRE DEL PACIENTE Y QUE LLEVA A CABO UN ANALISIS ELECTROQUIMICO, BASANDOSE EN LA COMPOSICION DE LA TIRA QUE CONTIENE UN ELEMENTO DE RELLENO, UNA ENZIMA QUE OXIDA LA GLUCOSA, POR EJEMPLO, GLUCOSA OXIDASA, Y UN MEDIADOR EFECTIVO QUE TRANSFIERE ELECTRONES DE LA ENZIMA. SE IMPRIME LA FORMULACION DE TRABAJO SOBRE UNA CAPA DE BASE DE CARBON CONDUCTOR A FIN DE CONSTITUIR UN ELECTRODO DE TRABAJO. EL ELEMENTO DE RELLENO, POR EJEMPLO DE SILICE, SE SELECCIONA PARA QUE PRESENTE UN EQUILIBRIO DE HIDROFOBIA E HIDROFILIA, TAL QUE AL SECAR COMPONGA UNA RED BIDIMENSIONAL SOBRE LA SUPERFICIE DE LA CAPA DE BASE CONDUCTORA. LA RESPUESTA DE ESTA TIRA ES ESENCIALMENTE INDEPENDIENTE DE LA TEMPERATURA, DENTRO DE MARGENES DE TEMPERATURA IMPORTANTES, Y ES BASICAMENTE INSENSIBLE AL HEMATOCRITO DEL PACIENTE.

Description

Tiras de análisis desechables para la determinación de analitos sanguíneos y procedimientos de fabricación.

Antecedentes de la invención

Esta solicitud se refiere a tiras de análisis desechables para el uso en determinaciones electroquímicas de análitos sanguíneos tales como glucosa y a los procedimientos a usar en la fabricación de tales tiras.

El control de la glucosa es un hecho de la vida diaria en los individuos diabéticos, y la exactitud en tal control puede significar literalmente la diferencia entre vida y muerte. Para acomodar un estilo de vida normal a la necesidad de frecuentes controles de los niveles de glucosa, varios medidores de glucosa que están actualmente disponibles permiten al individuo analizar los niveles de glucosa con una pequeña cantidad de sangre.

Muchos de estos medidores detectan electroquímicamente la glucosa en una muestra de sangre, mediante la detección de la oxidación de la glucosa sanguínea usando un enzima tal como la glucosa oxidasa proporcionada como parte de un sistema de electrodos desechables de uso único. Los ejemplos de dispositivos de este tipo se describen en la Patente Europea Nº 0 127 958 y en las patentes de Estados Unidos de Norteamérica Nº 5.141.868, 5.286.362, 5.288.636, y 5.437.999 que se incorporan en el presente documento como referencia.

En general, las tiras de análisis de glucosa que existen para el uso en medidores electroquímicos comprenden un sustrato, electrodos de trabajo y de referencia formados en la superficie del sustrato y un medio para hacer la conexión entre los electrodos y el medidor. El electrodo de trabajo está revestido con un enzima capaz de oxidar a la glucosa y un compuesto mediador que transfiere electrones desde el enzima al electrodo dando como resultado una corriente medible cuando la glucosa está presente. Los compuestos mediadores representativos incluyen ferricianuro, compuestos metalocénicos tales como ferroceno, quinonas, sales de fenacinio, el indicador redox DCPIP y compuestos de osmio sustituidos con imidazol.

Los electrodos de trabajo de este tipo han sido formulados de varias formas. Por ejemplo, las mezclas de carbono conductivo, glucosa oxidasa y un mediador se han formulado en forma de una pasta ó tinta y se han aplicado a un sustrato. (documento EP 0 127 958 y documento US 5.386.362). En el caso de las tiras desechables de glucosa, esta aplicación se hace mediante impresión por seriaciones con el fin de obtener las delgadas láminas adecuadas para una pequeña tira de análisis plana. El uso de la impresión por serigrafía, sin embargo, introduce problemas en el funcionamiento del electrodo.

Al contrario que un electrodo de pasta de carbono más grueso que permanece bastante intacto durante la medida, los electrodos imprimidos por serigrafía formados a partir de pastas ó tintas de carbono son propensos a romperse en contacto con la muestra. Las consecuencias de esta ruptura son dobles. En primer lugar, los componentes de la formulación del electrodo se liberan en la solución. Una vez que estos componentes se desvíen adicionalmente de una la longitud de difusión desde la capa conductora subyacente, ya no contribuyen a la medida pero, de hecho, disminuyen la respuesta mediante el agotamiento del analito que difunde interiormente. En segundo lugar, la ruptura del electrodo impreso por serigrafía significa que el área eficaz del electrodo disminuye con el tiempo.

La combinación de estos dos efectos da como resultado corrientes transitorias que caen rápidamente desde un pico inicial a lo largo del periodo de la medida y una elevada sensibilidad al oxígeno que compite rápidamente con el mediador por el enzima. Este hecho está claramente demostrado por las corrientes mucho más bajas medidas en muestras de sangre que en muestras de plasma u otro medio acuoso y puede dar como resultado lecturas erróneas. Una consecuencia adicional es que las corrientes transitorias son a menudo "irregulares" a medida que el electrodo se rompe de una forma caótica. Las transitorias irregulares dan lugar bien a lecturas erróneas ó bien a rechazo de tiras, no siendo aceptable nada de esto.

Además de la posibilidad de ruptura del electrodo a base de carbono impreso por serigrafía, se han controlado cinéticamente electrodos conocidos usados en tiras de análisis de glucosa desechables, es decir, la corriente depende de la velocidad de conversión de la glucosa por el enzima. Puesto que la respuesta medida mediante el instrumento representa un equilibrio entre las reacciones del enzima y el mediador, el enzima y la glucosa y el enzima y el oxígeno y puesto que cada una de estas reacciones tiene su propia dependencia de temperatura, la respuesta de una tira de análisis controlada cinéticamente es muy sensible a la temperatura de la muestra. Por tanto, puede suceder una variación sustancial de los valores de medida de glucosa como resultado de las variaciones en la manipulación de la muestra.

Debido a la importancia de obtener lecturas exactas de glucosa para el bienestar de un paciente que use el medidor y las tiras de análisis desechables, sería muy deseable tener una tira de análisis de glucosa que no adoleciera de estas desventajas y que, por tanto, proporcionase una indicación más constante y fiable de los valores de glucosa sanguínea reales, sin importar las condiciones reales. Es, por tanto, un objeto de la presente invención proporcionar tiras de análisis de glucosa desechables que no sean propensas a la ruptura del electrodo en contacto con una muestra.

Es un objeto adicional de esta invención proporcionar tiras de análisis de glucosa que proporcionen una lectura de glucosa que sea esencialmente independiente del hematocrito de la muestra.

Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar tiras de análisis de glucosa que sean sustancialmente independientes de la temperatura a lo largo de un intervalo entre la temperatura corporal normal y la temperatura ambiente.

Es un objeto adicional de la invención proporcionar tiras de análisis que proporcionen una corriente transitoria sustancialmente fija, sin un decaimiento significativo durante periodos de al menos 10 segundos tras la obtención del nivel del pico de la corriente.

Resumen de la invención

La presente invención proporciona una tira de análisis desechable que tiene las características precisadas en la reivindicación 1 de las reivindicaciones del apéndice.

También proporciona un procedimiento para hacer la tira de análisis antedicha que tiene las características precisadas en la reivindicación 19 de las reivindicaciones del apéndice.

En el análisis superior, el electrodo de trabajo comprende una capa base conductora dispuesta sobre el sustrato y preferentemente un revestimiento no conductor dispuesto sobre la capa base conductora. En el caso de una tira de análisis de glucosa, el revestimiento no conductor comprende un agente de relleno que tiene tanto regiones de superficie hidrófobas como hidrófilas, un enzima eficaz para oxidar a la glucosa, por ejemplo, glucosa oxidasa y un mediador eficaz para transferir electrones del enzima a la capa base conductora. El agente de relleno se selecciona preferentemente para tener un equilibrio entre hidrofobicidad e hidrofilicidad tal que en sequedad forme una red bidimensional en la superficie de la capa base conductora. Los agentes de relleno preferidos son agentes de relleno no conductores de sílice. La respuesta de esta tira de análisis es dependiente de la velocidad de difusión de la glucosa, no de la velocidad con la que el enzima pueda oxidar a la glucosa, de modo que el comportamiento de la tira de análisis es esencialmente independiente de la temperatura a lo largo de intervalos de temperatura. Más aún, la sílice parece formar una red bidimensional que excluye a los glóbulos rojos de la sangre, haciendo, de este modo, a la tira de análisis sustancialmente insensible al hematocrito del paciente.

Breve descripción de los dibujos

Las figs. 1A y 1B muestran una estructura de electrodo útil en una tira de análisis desechable de acuerdo con la invención;

La fig. 2 muestra una tira de análisis de acuerdo con la invención;

Las figs. 3A - 3C muestran la medida de la corriente en función de la concentración de glucosa para tres niveles diferentes de hematocrito;

La fig. 4 muestra la relación de la concentración de glucosa dependiente de la corriente medida en función del hematocrito;

Las figs. 5A - 5C muestran la corriente medida en función de la glucosa en la sangre y una solución control para tres capas base conductoras diferentes;

Las figs. 6A y 6B muestran la corriente medida en función de la glucosa a dos temperaturas diferentes;

La fig. 7 muestra una realización adicional de una tira de análisis de glucosa de acuerdo con la invención; y

Las fig. 8A y 8B muestran corrientes transitorias observadas usando una tira de análisis de acuerdo con la invención y una tira de análisis comercial a base de carbono.

Descripción detallada de la invención

Las figuras 1A y 1B muestran electrodos útiles en una tira de análisis desechable de acuerdo con la invención. Como se muestra, los electrodos se forman sobre en un sustrato 10. Sobre el sustrato 10 se colocan una capa base conductora 16, una pista del electrodo de trabajo 15, una pista del electrodo de referencia 14 que termina en el electrodo de referencia 14' y los contactos conductores 11, 12, y 13. Seguidamente se forma una máscara aislante 18, dejando una porción de la capa base conductora 16 y los contactores 11, 12 y 13 expuestos. Seguidamente se aplica sobre la máscara aislante 18 una región de un revestimiento de trabajo 17 para hacer contacto con la capa base conductora 16.

El ensamblaje mostrado en la fig. 1 proporciona un ensamblaje funcional completo para la medida de un analito sanguíneo cuando se conecte a un medidor. De manera ventajosa, sin embargo, las tiras de electrodos de la invención se terminan mediante la aplicación de una malla de poliéster 21 sobre la región del revestimiento de trabajo 17 del ensamblaje de electrodos 22 y seguidamente de un revestimiento superior 23 para impedir salpicaduras de la muestra de sangre (Fig. 2). La malla de poliéster actúa para guiar la muestra hacia el electrodo de referencia 14', accionando, de ese modo, el dispositivo e iniciando el análisis.

El sustrato 10 usado para hacer de las tiras de análisis de la invención puede ser cualquier material no conductor, dimensionalmente estable adecuado para su inserción en un medidor de análisis de glucosa. Los materiales adecuados incluyen películas de poliéster, por ejemplo una película de poliéster de 330 micrómetros, y otros materiales de sustrato aislantes.

La pista 15 del electrodo de trabajo, la pista del electrodo de referencia 14 y los contactos conductores 11 y 12 pueden formarse a partir de, esencialmente, cualquier material conductor incluyéndose la plata, Ag/AgCl, oro o platino/carbono.

La capa base conductora 16 se forma preferentemente, a partir de carbono conductor. Los carbonos conductores preferidos son ERCON ERC1, ERCON ERC2 y Acheson Carbon Electrodag 423. El carbono con estas especificaciones está suministrado por Ercon Inc. (Waltham, Massachussets, EE.UU.) Acheson Colloids (Princes Rock, Plymouth, Inglaterra). La capa base conductora 16 hace contacto con la pista del electrodo de trabajo 15 y está junto a, pero no contactando con, el final de la pista del electrodo de referencia 14.

La capa aislante 18 puede formarse a partir de materiales dieléctricos imprimibles a base de en poliéster tales como ERCON R488-B (HV)-B2 Blue. El revestimiento superior 23 se forma adecuadamente a partir de una tira de poliéster o de un plástico revestido "fundido por calor".

Las tiras de análisis de la presente invención no requieren la formación de un puerto de salida aislado para permitir que el aire escape del dispositivo mientras la muestra entra en la cámara del electrodo sino que al contrario usa una salida distribuida a lo largo de todos los bordes de la malla. A medida que la muestra fluida se extiende a lo largo de la malla, el aire se filtra por los bordes de la malla alrededor de todo el dispositivo por debajo de la capa superior. La muestra fluida no se filtra hacia el exterior porque la capa aislante imparte una hidrofobicidad significativa a esa parte de la malla. La muestra líquida por tanto permanece en la región hidrófila central.

La clave del comportamiento conseguido usando la presente invención está en la naturaleza del revestimiento 17. Este revestimiento contiene un agente de relleno que posee regiones superficiales tanto hidrófobas como hidrófilas y, en el caso de una tira de análisis de glucosa, un enzima que puede oxidar a la glucosa y un mediador que puede transferir electrones desde el enzima a la capa base conductora subyacente 16. Este revestimiento está adecuadamente formado mediante la formulación de una tinta que contiene el agente de relleno, el enzima y el mediador en un vehículo adecuado y el uso de esta tinta para imprimir el revestimiento 17 sobre el dispositivo.

Un agente de relleno preferido para uso en el revestimiento 17 es la sílice. La sílice está disponible en una diversidad de calidades y con una diversidad de modificaciones superficiales. Mientras que todos los compuestos de sílice examinados dieron como resultado un producto que podía medir la glucosa en algunas condiciones, las características de comportamiento superiores de las tiras de análisis de glucosa de la invención se obtienen cuando se usa una sílice que tiene una modificación superficial para hacerla hidrófoba. Los materiales de este tipo incluyen Cab-O-Sil TS610, una sílice que está modificada mediante tratamiento superficial parcial con metildiclorosilano; Cab-O-Sil 530, una sílice que está modificada mediante tratamiento superficial completo con hexametildisilazano; sílice Spherisorb C4, que está modificada en la superficie con 4 cadenas de carbono; y otras sílices similarmente modificadas, o combinaciones de las mismas. Sin embargo, deben evitarse sílices con una modificación superficial que sea demasiado hidrófoba, puesto que se ha observado que la sílice modificada C18 es demasiado hidrófoba para formar una tinta de impresión.

Durante el procedimiento de fabricación de la tinta de la invención, las partículas se rompen mediante homogeneización para exponer las porciones internas hidrófilas de las partículas de sílice. Las partículas reales presentes en la tinta por lo tanto, tienen tanto regiones hidrófilas como hidrófobas. Las regiones hidrófilas forman puentes de hidrógeno entre sí y con el agua.

Cuando este material se formula en forma de una tinta como se describe más adelante en el Ejemplo 1 y se imprime por serigrafía sobre la capa base conductora 16, la naturaleza dual del material provoca la formación de capas de redes bidimensionales que toman la forma de un panal. Tras la rehidratación, esta capa no se rompe sino que se hincha para formar una zona de reacción gelificada en la vecindad de la capa base conductora subyacente 16. Los reactivos tales como el enzima, el mediador y la glucosa se mueven libremente en el interior de esta zona, pero se excluyen las especies interferentes tales como los glóbulos rojos sanguíneos que contienen hemoglobina oxigenada. Esto da como resultado un dispositivo en el que la cantidad de corriente generada en respuesta a una cantidad dada de glucosa varía en menos del 10 por ciento a lo largo de un intervalo de hematocrito del 40 al 60% y, de este modo es sustancialmente insensible al hematocrito de la muestra y, de hecho, se comporta sustancialmente del mismo modo en sangre como en una solución control sin células. (Figs. 3A-C, Fig. 4 y Figs. 5A-5C).

Más aún, la zona de reacción gelificada presenta una barrera mayor para la entrada de los análitos de la sangre tales como la glucosa que hace al dispositivo limitante por difusión más bien que por cinética. Esto conduce a un dispositivo en el que la corriente medida varía en menos del 10 por ciento en a lo largo de un intervalo de temperaturas de 20ºC a 37ºC y que, de este modo, es esencialmente independiente de la temperatura (Figs. 6A y 6B).

Cuando se hace una tira de análisis de glucosa, la capa de trabajo se forma, ventajosamente, a partir de una composición acuosa que contiene del 2 al 10% en peso, preferentemente del 4 al 10% y más preferentemente del, aproximadamente, 4,5% de un aglutinante tal como hidroxietilcelulosa o mezclas de hidroxietilcelulosa con alginato u otros espesantes; del 3 al 10% en peso, preferentemente del 3 al 5% y más preferentemente del, aproximadamente, 4% de sílice; del 8 al 20% en peso, preferentemente 14 al 18% y más preferentemente del, aproximadamente, 16% de un mediador tal como el ferricianuro; y del 0.4 al 2% en peso, preferentemente del 1 al 2% y más preferentemente del, aproximadamente, 1,6% de un enzima tal como la glucosa oxidasa, asumiendo una actividad específica de aproximadamente 250 unidades/mg, o aproximadamente de 1000 a 5000 unidades por gramo de la formulación de tinta.

La capa de trabajo puede incluir también ingredientes adicionales sin salir del alcance de la invención. Por ejemplo, la capa no conductora puede incluir un antiespumante. Además, la capa no conductora se puede formular con un agente tamponador para controlar el pH de la zona de reacción. El pH se puede mantener en un nivel dentro del intervalo de pH 3 a pH 10. Es de particular utilidad mantener el pH del dispositivo a un nivel por encima de 8 porque a este pH. Además, a este pH, la velocidad de reacción de la glucosa oxidasa con el oxígeno es muy baja. De este modo, la selección de un pH apropiado puede estabilizar adicionalmente el comportamiento de la tira de análisis de glucosa frente a los efectos de un hematocrito variable.

Mientras que una realización preferida de la invención es una tira de análisis de glucosa como se describe anteriormente, las tiras de análisis de la invención que incluyen un primer revestimiento de trabajo dispuesto sobre la capa base conductora, comprendiendo, dicho primer revestimiento de trabajo un agente de relleno que tiene tanto regiones superficiales hidrófobas como hidrófilas. Por ejemplo, una tira de análisis de fructosamina podría incluir dos capas dispuestas sobre la capa base conductora. La primera, la capa inferior se forma a partir de una tinta que comprende un tampón carbonato (pH>10) en una mezcla de sílice sustancialmente como se describe en el ejemplo 7 pero sin enzima, mediador o tampón citrato. La segunda, la capa superior se forma a partir de una tinta que comprende adicionalmente un oxidante tal como el ferricianuro.

La fig. 7 muestra una realización alternativa de la invención. En esta realización, una segunda capa de trabajo 71 se dispone sobre la primera capa de trabajo 17. Esta capa se forma a partir de una composición que es idéntica a la primera capa de trabajo excepto en que se omiten el enzima o tanto el enzima como el mediador. Esta capa aísla adicionalmente a la capa base conductora, de contactar con los glóbulos rojos sanguíneos portadores de oxígeno, reduciéndose, de este modo, los efectos del oxígeno. Además, puesto que el enzima puede tender a difundir lejos de la superficie del electrodo durante el curso de la medida, una capa como esa que contiene el mediador puede proporcionar una región aumentada en la que se hallará el mediador disponible para la transferencia de electrones.

Ejemplo 1

Se hizo una formulación no conductora para la preparación de la capa de trabajo 17 como sigue. Se ajustaron 100 ml de citrato trisódico acuoso 20 mM a pH 6 mediante la adición de ácido cítrico 0,1 M. A esto se añadieron 6 g de hidroxietilcelulosa (HEC) y se mezcló mediante homogeneización. Se permitió que la mezcla permaneciera toda la noche para permitir la dispersión de las burbujas de aire y, seguidamente, se utilizó como una solución madre para la formulación de la composición del revestimiento.

Se añadieron gradualmente a mano 2 gramos de sílice Cab-o-Sil TS610 y 0,1 gramos del compuesto antiespumante Dow Corning a 50 gramos de la solución HEC hasta que se habían añadido, aproximadamente, 4/5 de la cantidad total. El resto se añadió mediante mezclamiento por homogeneización. Seguidamente, se enfrió la mezcla durante diez minutos en un refrigerador. Seguidamente, se añadieron 8 g de hexacianoferrato de potasio (III) y se mezclaron hasta su completa disolución. Finalmente, se añadieron 0.8 g de la preparación del enzima glucosa oxidasa (250 unidades/mg) y seguidamente, se mezclaron a fondo en la solución. La formulación resultante estaba preparada para la impresión o podía ser almacenada en refrigeración.

Ejemplo 2

Para preparar tiras de análisis de glucosa usando la formulación de la tinta del Ejemplo 1, se usaron una serie de patrones para imprimir las capas por serigrafía sobre un sustrato de poliéster de 330 micrómetros (Melinex 329). La primera etapa es la impresión de capas de carbono. Se forma un conjunto de capas de 10 x 50 de carbono en la superficie del sustrato de poliéster mediante la impresión con carbono EC2 (Ercon). Seguidamente, el sustrato impreso se pasa a través de un secador de calor y, opcionalmente, se cura a una temperatura elevada (por ejemplo 70ºC) durante un periodo de 1 a 3 semanas.

A continuación, se imprime sobre el sustrato un conjunto de pistas de conexión y contactos de plata/cloruro de plata usando material de revestimiento de bioelectrodos sensores ERCON R-414 (DPM-68) 1.25 y se seca. Se imprime una pista de trabajo que hace contacto con la capa de carbono y una pista de referencia para cada capa de carbono en el conjunto.

Seguidamente, se imprime una capa dieléctrica usando ERCON R488-B (HV)-B2 Blue y se seca. Se imprime la capa dieléctrica en un patrón que cubre sustancialmente cada uno de los dispositivos, dejando solamente los contactos, el extremo del electrodo de referencia y las capas de carbono sin revestir.

En la superficie de la capa dieléctrica la tinta del Ejemplo 1 se usa para formar una capa de trabajo suprayacente a la superficie de cada capa de carbono conductora.

Seguidamente, las tiras de la malla de poliéster (Scrynel PET230 HC) se colocan a lo largo del sustrato en líneas, cubriendo las áreas de reacciones expuestas a través de las ventanas en el dieléctrico. Seguidamente, se aplica una tira de poliéster de 5 mm de ancho (50 micrómetros de grosor) sobre la superficie de las tiras de la malla y, se sellan mediante calor los bordes de los electrodos. Finalmente, el sustrato se corta hasta proporcionar 50 electrodos individuales tomando, por ejemplo, un tamaño de 5,5 mm de ancho y una longitud de 30 mm.

Ejemplo 3

Las tiras de análisis fabricadas usando la formulación de la tinta del Ejemplo 1 del modo descrito en el Ejemplo 2 se colocaron en un medidor de análisis con una tensión aplicada de 500 mV y se usaron para analizar muestras de sangre que tienen diversas concentraciones de glucosa y hematocritos que varían del 40% al 60%. Las figs. 3A-3C muestran la corriente medida 25 segundos después de aplicar la tensión en función de la concentración de glucosa y la fig. 4 representa la pendiente de la respuesta de glucosa en función del hematocrito. Como puede observarse, los indicadores producen niveles de corriente muy reproducibles que son esencialmente independientes del hematocrito.

Ejemplo 4

Se hicieron tiras de análisis de glucosa de la invención de acuerdo con el Ejemplo 2, excepto en que la capa no conductora se formó con 7 g de Spherisorb C4 y 1 g de Cab-o-Sil TS610. Esta formulación se colocó en tres tipos diferentes de capas base conductoras que contienen carbono como sigue:

A: Ercon EC1

B: Ercon EC2

C: Ercon EC2 sobre Acheson Carbon Electrodag 423 SS.

Estas tiras de análisis se usaron para medir niveles variables de glucosa o bien en una solución control (Solución Control One Touch, Lifescan Inc.) que contiene glucosa en una solución inerte o bien en sangre a una tensión aplicada de 425 mV. Se midió la corriente observada 25 segundos después de la aplicación de la tensión. Las figs. 5A - 5C muestran los resultados obtenidos para las tres formulaciones, A, B y C, respectivamente. En todos los casos, la pendiente de la línea que muestra la respuesta del medidor a diferentes concentraciones de glucosa fue esencialmente la misma tanto si las medidas se hicieron en sangre o en la solución control. De este modo, esto demuestra adicionalmente la independencia de las tiras de análisis de la invención del contenido de oxígeno y del hematocrito de la muestra, así tanto como la capacidad para usar diversos materiales como capa base conductora.

Ejemplo 5

Las tiras de análisis preparadas de acuerdo con el Ejemplo 2 se probaron a dos temperaturas diferentes de la muestra, a saber 37ºC y 20ºC, usando una tensión aplicada de 425 mV. Las figs. 6A y 6B muestran la corriente medida 25 segundos después de la aplicación de la tensión en función de la concentración de glucosa. Como puede observarse, las pendientes de las dos líneas son esencialmente idénticas (0.1068 a 20ºC frente a 0.1009 a 37ºC) demostrándose, de este modo, que las tiras de análisis proporcionan, esencialmente, un comportamiento independiente de la temperatura a lo largo de un intervalo de temperatura de temperatura ambiente a temperatura fisiológica.

Ejemplo 6

Se midió la corriente transitoria para una tira de análisis preparada de acuerdo con el Ejemplo 2 y para una tira de análisis comercial hecha con una tinta que contiene carbono. Los resultados se muestran en las figs. 8A y 8B. Como se muestra, la tira de análisis de la invención (Fig. 8A) proporciona una corriente transitoria muy llana que mantiene más del 50% del pico de corriente durante un periodo de más de 25 segundos tras la respuesta inicial de la tira de análisis. Por el contrario, el electrodo a base de carbono mostró un casi inmediato decaimiento de la corriente, habiendo perdido el 50% del pico de corriente en el periodo de los primeros 1 a 2 segundos tras la respuesta inicial de la tira de análisis. Esto hace la sincronización de la medida difícil si se van a capturar los valores de la corriente del pico o reduce el intervalo dinámico del medidor si se debe medir la corriente tras haber ocurrido un decaimiento substancial. De este modo, las tiras de análisis de la invención son ventajosas porque la corriente generada en respuesta a una cantidad dada de glucosa decae en menos del 50% en los 5 segundos siguientes a la generación del pico corriente.

Ejemplo 7

Se formuló una tinta para impresión de las tiras de análisis de glucosa de acuerdo con la invención como sigue:

67,8 g 20 mM tampón Citrato, pH 6

0,68 g Alcohol polivinílico (peso molecular 85.000-146.000, hidrolizado en un 88%)

0,68 g de polivinilpirrolidona-acetato de vinilo

0,42 g de antiespumante Dow Corning DC1500

3,4 g de Hidroxietilcelulosa (Natrosol 250G, Hercules)

5,5 g de sílice modificada en superficie (Cabo-Sil TS 610, Cabot)

1,5 g de Glucosa oxidasa

20,0 g de Ferricianuro potásico.

Claims (18)

1. Una tira de análisis desechable para uso en un medidor de análisis del tipo que recibe una tira de análisis desechable y una muestra de sangre y lleva a cabo un análisis electroquímico de la cantidad de glucosa en la muestra, que comprende:

a.

Un sustrato (10);

b.

Un electrodo de referencia (14');

c.

Un electrodo de trabajo (22), comprendiendo dicho electrodo de trabajo, una capa base conductora (16) dispuesta sobre el sustrato (10) y un primer revestimiento de trabajo (17) dispuesto sobre la capa base conductora (16), comprendiendo dicho primer revestimiento de trabajo (17) un agente relleno que tiene tanto regiones superficiales hidrófobas como hidrófilas;

d.

Medios (14, 15) para hacer una conexión eléctrica entre los electrodos de referencia y de trabajo y un medidor de análisis de glucosa.

2. La tira de análisis de la reivindicación 1, en la que la capa base conductora (16) comprende un carbono conductor.

3. La tira de análisis de la reivindicación 1 ó 2, en la que el primer revestimiento de trabajo (17) no es conductor.

4. La tira de análisis de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en la que el primer revestimiento de trabajo (17) forma una red sobre la capa base conductora (16) después de secarse.

5. La tira de análisis de la reivindicación 4, en la que el primer revestimiento de trabajo (17) se hincha tras la rehidratación para formar una zona de reacción gelificada sobre la capa base conductora (16) a través de la que los reactivos pueden moverse libremente pero de la que se excluyen los glóbulos rojos de la sangre.

6. La tira de análisis de cualquier reivindicación precedente, en la que el agente de relleno es sílice.

7. La tira de análisis de la reivindicación 6, en la que la sílice se ha modificado mediante tratamiento superficial para hacerla parcialmente hidrófoba.

8. La tira de análisis de la reivindicación 7, en la que la sílice es Cab-O- SilTS610, una sílice que se ha hecho parcialmente hidrófoba mediante tratamiento parcial superficial con metildiclorosilano.

9. La tira de análisis de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, que es para la detección de glucosa y en la que el primer revestimiento de trabajo (17) comprende adicionalmente un enzima eficaz para oxidar a la glucosa y un mediador eficaz para transferir electrones desde el enzima a la capa base conductora (16).

10. La tira de análisis de la reivindicación 9, en la que el enzima es glucosa oxidasa.

11. La tira de análisis de la reivindicación 9 ó 10, en la que el mediador es ferricianuro.

12. La tira de análisis de cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en la que la primera capa de trabajo se forma a partir de una composición acuosa que comprende del 2 al 10% en peso de un aglutinante; del 3 al 10% en peso de sílice; del 8 al 20% en peso de un mediador; y de 1000 a 5000 unidades por gramo de la composición acuosa.

13. La tira de análisis de cualquier reivindicación precedente, que comprende adicionalmente una máscara aislante (18) dispuesta sobre el sustrato (10) que deja una porción de la capa base conductora (16), el electrodo de referencia (14') y los contactos (11, 12 y 13) expuestos, recubriendo, el primer revestimiento de trabajo (17), la máscara aislante (18) y haciendo contacto con la capa base conductora (16).

14. La tira de análisis de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 - 13, que comprende adicionalmente 7una segunda capa de trabajo (17) que comprende sílice, un aglutinante y un mediador, pero no el enzima oxidante de la glucosa.

15. La tira de análisis de cualquier reivindicación precedente, que comprende adicionalmente una malla de poliéster (21) sobre el electrodo de trabajo (22).

16. La tira de análisis de la reivindicación 15, que comprende adicionalmente una cubierta superior (23) sobre la malla de poliéster (21) para impedir salpicaduras de la muestra de sangre.

17. Un procedimiento para hacer la tira de análisis desechable de cualquier reivindicación precedente, que comprende las etapas de:

aplicar a un sustrato (10) una pista del electrodo de trabajo (15) y una pista del electrodo de referencia (14) que termina en un electrodo de referencia (14');

aplicar una capa base conductora (16) en contacto con la pista del electrodo de trabajo (15); y

aplicar un primer revestimiento de trabajo (17) sobre la capa base conductora (16), en el que el revestimiento de trabajo (17) comprende un agente de relleno que tiene tanto regiones superficiales hidrófobas como hidrófilas.

18. El procedimiento de la reivindicación 17, en el que:

se aplica una máscara aislante (18) al sustrato (10) dejando una porción de la capa base conductora (16), el electrodo de referencia (14') y los contactos (11, 12 y 13) expuestos; y

se aplica el primer revestimiento de trabajo (17) de tal modo que cubra la máscara aislante (18) y haga contacto con la capa base conductora (16).