ES2255083T3 - Determinacion electroquimica de la fructosamina. - Google Patents
Determinacion electroquimica de la fructosamina.Info
- Publication number
- ES2255083T3 ES2255083T3 ES96936479T ES96936479T ES2255083T3 ES 2255083 T3 ES2255083 T3 ES 2255083T3 ES 96936479 T ES96936479 T ES 96936479T ES 96936479 T ES96936479 T ES 96936479T ES 2255083 T3 ES2255083 T3 ES 2255083T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- fructosamine
- anode
- biosensor
- sample
- cathode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- IXZISFNWUWKBOM-ARQDHWQXSA-N fructosamine Chemical compound NC[C@@]1(O)OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O IXZISFNWUWKBOM-ARQDHWQXSA-N 0.000 title claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 claims abstract description 21
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000006172 buffering agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 7
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims description 6
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 4
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 125000005619 boric acid group Chemical group 0.000 claims 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 14
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 13
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 12
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 12
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 12
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 9
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 9
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 9
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 8
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 8
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 4
- 230000002641 glycemic effect Effects 0.000 description 4
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 102000004506 Blood Proteins Human genes 0.000 description 3
- 108010017384 Blood Proteins Proteins 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- ZADPBFCGQRWHPN-UHFFFAOYSA-N boronic acid Chemical compound OBO ZADPBFCGQRWHPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 3
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 3
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 3
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- DCNMIDLYWOTSGK-HSUXUTPPSA-N D-glucosone Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C(=O)C=O DCNMIDLYWOTSGK-HSUXUTPPSA-N 0.000 description 2
- 108010015776 Glucose oxidase Proteins 0.000 description 2
- 239000004366 Glucose oxidase Substances 0.000 description 2
- 102000008100 Human Serum Albumin Human genes 0.000 description 2
- 108091006905 Human Serum Albumin Proteins 0.000 description 2
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 2
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 2
- 229930182474 N-glycoside Natural products 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- LEHOTFFKMJEONL-UHFFFAOYSA-N Uric Acid Chemical compound N1C(=O)NC(=O)C2=C1NC(=O)N2 LEHOTFFKMJEONL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- -1 and more preferably Chemical compound 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 2
- 229940116332 glucose oxidase Drugs 0.000 description 2
- 235000019420 glucose oxidase Nutrition 0.000 description 2
- 150000002341 glycosylamines Chemical class 0.000 description 2
- 230000003345 hyperglycaemic effect Effects 0.000 description 2
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- FSVCQIDHPKZJSO-UHFFFAOYSA-L nitro blue tetrazolium dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].COC1=CC(C=2C=C(OC)C(=CC=2)[N+]=2N(N=C(N=2)C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)[N+]([O-])=O)=CC=C1[N+]1=NC(C=2C=CC=CC=2)=NN1C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 FSVCQIDHPKZJSO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- ODUCDPQEXGNKDN-UHFFFAOYSA-N nitroxyl Chemical compound O=N ODUCDPQEXGNKDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- YPUDISCJWPUYAX-VRPWFDPXSA-N (3S,4S,5R)-2-amino-2,5-bis(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound OCC1(N)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O YPUDISCJWPUYAX-VRPWFDPXSA-N 0.000 description 1
- WCWOEQFAYSXBRK-GASJEMHNSA-N (3r,4s,5s,6r)-2-amino-6-(hydroxymethyl)oxane-3,4,5-triol Chemical compound NC1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O WCWOEQFAYSXBRK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 240000008886 Ceratonia siliqua Species 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000017011 Glycated Hemoglobin A Human genes 0.000 description 1
- 108010014663 Glycated Hemoglobin A Proteins 0.000 description 1
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 1
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 208000017442 Retinal disease Diseases 0.000 description 1
- 206010038923 Retinopathy Diseases 0.000 description 1
- 102100037486 Reverse transcriptase/ribonuclease H Human genes 0.000 description 1
- 239000002262 Schiff base Substances 0.000 description 1
- 150000004753 Schiff bases Chemical class 0.000 description 1
- 102000007562 Serum Albumin Human genes 0.000 description 1
- 108010071390 Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVWHNULVHGKJHS-UHFFFAOYSA-N Uric acid Natural products N1C(=O)NC(=O)C2NC(=O)NC21 TVWHNULVHGKJHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 150000004705 aldimines Chemical class 0.000 description 1
- 238000004082 amperometric method Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 239000013060 biological fluid Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940075397 calomel Drugs 0.000 description 1
- STIAPHVBRDNOAJ-UHFFFAOYSA-N carbamimidoylazanium;carbonate Chemical compound NC(N)=N.NC(N)=N.OC(O)=O STIAPHVBRDNOAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- RCTYPNKXASFOBE-UHFFFAOYSA-M chloromercury Chemical compound [Hg]Cl RCTYPNKXASFOBE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- PAFZNILMFXTMIY-UHFFFAOYSA-N cyclohexylamine Chemical compound NC1CCCCC1 PAFZNILMFXTMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L dimercury dichloride Chemical compound Cl[Hg][Hg]Cl ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 231100000673 dose–response relationship Toxicity 0.000 description 1
- 230000002526 effect on cardiovascular system Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000000840 electrochemical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000000835 electrochemical detection Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 150000008274 fructosamines Chemical class 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 208000017169 kidney disease Diseases 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000010339 medical test Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 201000001119 neuropathy Diseases 0.000 description 1
- 230000007823 neuropathy Effects 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 210000000496 pancreas Anatomy 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 208000033808 peripheral neuropathy Diseases 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000011410 subtraction method Methods 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000003831 tetrazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 229940116269 uric acid Drugs 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/551—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being inorganic
- G01N33/553—Metal or metal coated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/001—Enzyme electrodes
- C12Q1/005—Enzyme electrodes involving specific analytes or enzymes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
- Y10S436/806—Electrical property or magnetic property
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
- Y10S436/815—Test for named compound or class of compounds
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
- Y10T436/17—Nitrogen containing
- Y10T436/173845—Amine and quaternary ammonium
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
- Y10T436/25—Chemistry: analytical and immunological testing including sample preparation
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Hematology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Un método para determinar electroquímicamente la concentración de una fructosamina en una muestra de fluido corporal de un paciente que comprende las etapas de: a. poner en contacto dicha muestra de fluido corporal con un agente de tamponado y un biosensor, comprendiendo dicho biosensor un ánodo y un cátodo; b. aplicar un voltaje al ánodo; c. medir la corriente eléctrica que pasa entre el ánodo y el cátodo; y d. comparar la cantidad de corriente medida a una curva normal de corriente frente a la concentración de fructosamina, tal como se determina para dicho fluido corporal, ajustando dicho agente de tamponado el pH de la muestra de fluido corporal a entre aproximadamente 10 y aproximadamente 12, 5, y pudiendo estar dicho agente de tamponado sobre el biosensor o, si no, añadido a la muestra antes de medir la corriente.
Description
Determinación electroquímica de la
fructosamina.
La presente invención se refiere a un sistema de
ensayo para determinar el estado glucémico de un individuo
diabético. Más específicamente, se refiere a la medida
electroquímica de la concentración de fructosamina en una muestra
de fluido corporal del paciente.
Los individuos que padecen diabetes melitus
tienen un nivel de azúcar en la sangre anormalmente alto
generalmente porque el páncreas no secreta cantidades suficientes de
la hormona activa insulina en la corriente sanguínea como para
regular el metabolismo de los hidratos de carbono. Si se deja que
continúe un nivel de azúcar en sangre anormalmente alto, lo que se
conoce como un estado hiperglucémico, durante períodos prolongados,
el individuo sufrirá complicaciones crónicas de la diabetes,
incluyendo retinopatía, nefropatía, neuropatía y enfermedad
cardiovascular. Los estudos indican que los pacientes diabéticos que
son capaces de mantener un control glucémico cercano al normal
reducen en gran medida la probabilidad de estas complicaciones
extremas. Por lo tanto, se han desarrollado diferentes pruebas para
medir y llevar un seguimiento del estado glucémico.
Una de las pruebas médicas más comunes para
vigilar el estado glucémico consiste en que los propios diabéticos
midan directamente los niveles de glucosa en la sangre. Dado que los
niveles de glucosa en la sangre fluctúan significativamente a lo
largo de un día determinado, en lo que influye la dieta, la
actividad y el tratamiento, que depende de la naturaleza y gravedad
de cada caso particular, algunos pacientes miden sus niveles de
glucosa en sangre hasta siete veces al día. En función del patrón
observado en los niveles de glucosa medidos, el paciente y el
médico conjuntamente realizan ajustes en la dieta, el ejercicio y el
consumo de insulina para tratar mejor la enfermedad. Claramente,
esta información deberá ser asequible al paciente de manera
inmediata.
No obstante, dado la frecuente fluctuación de los
niveles de glucosa en un día determinado, se han desarrollado
también pruebas que no dependen de la dieta, actividad y/o
tratamiento del paciente y que proporcionan indicaciones más a
largo plazo de los niveles de glucosa en sangre. Estas pruebas
incluyen la determinación de glucosa unida a proteínas.
Las proteínas, como por ejemplo las presentes en
la sangre completa, el suero y otros fluidos biológicos, reaccionan
con glucosa en condiciones no enzimáticas, para producir proteínas
glicadas, también conocidas como fructosamina. El grado de reacción
depende directamente de la concentración de glucosa en sangre. En
consecuencia, los diabéticos tienen normalmente una elevada
concentración de fructosamina en comparación con un individuo sano.
Por consiguiente, la concentración de proteínas en suero glicadas ha
sido utilizada como indicador de un estado hiperglucémico. En
particular, la medida de los niveles de fructosamina es útil para
llevar un seguimiento de control diabético, ya que la concentración
de fructosamina refleja un promedio de los niveles de glucosa en el
suero durante un período de tiempo, aproximadamente un período de
medio mes.
Las fructosaminas se forman del siguiente modo.
Se glican in vivo las proteínas de la sangre, como por
ejemplo albúmina de suero a través de una reacción de condensaión no
enzimática entre la glucosa y los grupos amino disponibles de las
proteínas de la sangre, principalmente los grupos
\varepsilon-amina de radicales lisina y los
grupos \alpha-amino del terminal amino ácido de la
proteína. La glucosa se une a un grupo amino de la proteína para
formar una base de Schiff, es decir, una glucosilamina o aldimina.
La glucosilamina experimenta un reordenamiento molecular,
específicamente un reordenamiento de Amadori, para formar una
cetoamina estable, denominada "fructosamina". Esta secuencia
de reacción se ilustra en la figura 1a. Una vez formada, la
estructura de cetoamina estable permanece con la proteína a lo
largo de toda su
vida.
vida.
Una propiedad particularmente útil de la
fructosamina es que, en condiciones básicas, está en equilibrio con
su tautómero eneaminol, también denominado tautómero eneaminol de
fructosamina. Esta conversión de equilibrio se expone en la figura
1b. El tautómero de eneaminol es un agente reductor. Véase, por
ejemplo Burd y cols., patente estadounidense Nº 5.470.752, 28 de
noviembre de 1995, e Ismail, patente estadounidense Nº 4.956.301,
11 de septiembre de 1990. Son las propiedades de reducción de la
fructosamina y su tautómero lo que se presta para uno de los
aspectos de la presente invención y la determinación electroquímica
de fructosamina. La oxidación del tautómero de eneaminol produce
glucosona y proteína sin glicar, tal como se expone con más detalle
en la figura 1c.
Se conocen ya varios métodos para medir
fructosamina a través de otros métodos distintos a la determinación
electroquímica. Por ejemplo, Baker, en las patentes EE.UU. Nº
4.642.295 y 4.645.742, describe métodos para determinar los niveles
de fructosamina en un ensayo en solución. Estos tipos de ensayos
presentan varias limitaciones prácticas, tales como la
inconveniencia asociada a los ensayos en solución y la necesidad de
volúmenes relativamente grandes de muestra líquida. Dichos métodos
han sido adaptados a química en fase deshidratada, por ejemplo por
Ismail, tal como se describe en la patente EE.UU. 4.956.301. Sin
embargo, el ensayo en fase deshidratada de Ismail consiste en un
dispositivo de tira de ensayo, que requiere el uso de un compuesto
acelerador de reacción. Los compuestos aceleradores descritos son
incapaces de rendir con determinados reactivos que son
específicamente útiles en los ensayos de fructosamina, en concreto
azul nitro - cloruro de tetrazolio (NBT) y tampón de carbonato. Los
dispositivos de ensayo de varias capas para determinar la
concentración de fructosamina también son conocidos dentro de la
especialidad. Por ejemplo, Sakamoto, en la publicación de patente
europea publicada Nº 0.473.189, describe un elemento de análisis de
varias capas para ensayar fructosamina. Staniford y cols., en la
publicación de solicitud de patente europea Nº 526.150, explica un
método enzimático que comprende el pretratamiento de una muestra
que contiene fructosamina con una proteasa, a continuación, la
reacción de la muestra con cetoamina oxidasa, y la medida de los
resultados colorimétricamente. Modrovich y cols. en la solicitud de
patente europea Nº 573.942, detecta fructosamina colorimétricamente
con una sal de tetrazolio, utilizando un método de sustracción en
el que se emplea una reacción adicional en la que se trata la
muestra con ácido bórico para bloquear la oxidación de
fructosamina.
Hill y cols., patente EE.UU. Nº 4.820.636,
describe la determinación electroquímica de un compuesto de tipo
fructosamina, hemoglobina glucosilada (HbAlc), utilizando glucosa
oxidasa y un ácido borónico de metaloceno como mediador. Cuando
está presente HbAlc, reacciona con el ácido borónico de metaloceno
para prevenir la reacción entre este mediador de metaloceno y
glucosa oxidasa reducida. Ishikawa y cols., patente EE.UU. Nº
5.387.109 y la solicitud de patente europea Nº 576.838 describen
principalmente la determinación colorimétrica de fructosamina
utilizando la enzima fructosilamina deglicasa. Ishikawa y cols.,
menciona brevemente la detección de los productos de reacción
H_{2}O_{2}/O_{2} de la reacción catalizada por enzima con
electrodos H_{2}O_{2} y O_{2} especializados,
respectivamente, pero dichos electrodos presentan bastantes más
inconvenientes en su uso que los biosensores de la presente
invención que detectan fructosamina, enzimas y mediadores.
Davis y cols., patente EE.UU. Nº 4.758.323,
describe un sistema de detección de multi-enzima de
una enzima o de su sustrato específico, que comprende un cofactor
que une la enzima (E1)/parte mediadora del sistema con la enzima
(E2)/parte de sustrato del mismo sistema.
La mayoría de los métodos que se han indicado
emplean métodos de detección colorimétricos. Con la determinación
colorimétrica existe frecuentemente la interferencia del color
natural de la muestra o el precipitado. Por ejemplo, los glóbulos
rojos de la sangre de la muestra de sangre del paciente pueden
interferir en la determinación colorimétrica. Por otra parte, el
volumen de la muestra que se requiere frecuentemente con los ensayos
que se han descrito para conseguir una determinación apropiada
constituye típicamente una cantidad significativa. Existe la
necesidad de contar con un ensayo de fructosamina que no presente
ninguna interferencia del color o el precipitado y que se pueda
utilizar con volúmenes de muestra relativamente reducidos. Asimismo,
existe la necesidad de contar con un ensayo rápido y cómodo para
medir fructosamina en muchos tipos de muestras de fluido corporal.
Finalmente, es deseable, contar con un ensayo que implique una
instrumentación relativamente simple y que, preferiblemente, se
pueda miniaturizar. La presente invención satisface estas
necesidades y proporciona las ventajas asociadas
también.
también.
La presente invención se refiere a un método para
determinar electroquímicamente la concentración de una fructosamina
en una muestra de fluido corporal de un paciente. Esto se averigua
poniendo en contacto dicha muestra de fluido corporal con un agente
de tamponado y un biosensor, que consiste en un ánodo y un cátodo.
Se aplica un voltaje entre el ánodo y se mide la corriente eléctrica
que pasa entre el ánodo y el cátodo. Se compara la cantidad de
corriente medida con una curva patrón de la corriente frente a la
concentración de fructosamina, tal como se determina para dicho
fluido corporal. El agente de tamponado ajusta el pH de la muestra
de fluido corporal a entre aproximadamente 10 y aproximadamente
12,5. El agente de tamponado puede estar en el biosensor o puede
añadirse si no a la muestra antes de medir la corriente.
La figura 1a es un diagrama de la condensación de
una proteína y glucosa para formar una glucosilamina y el
subsiguiente reordenamiento de Amadori a una fructosamina.
La figura 1b es un diagrama del equilibrio
alcalino entre una fructosamina y su tautómero de eneaminol.
La figura 1c es un diagrama de un tipo de
reacción de oxidación de una fructosamina o eneaminol, con el
resultado de glucosona y una proteína libre.
La figura 2 representa esquemáticamente la
oxidación de fructosamina ("F") o el tautómero eneaminol en el
ánodo (zona sombreada).
La figura 3 representa los resultados obtenidos
en el ejemplo I más adelante. Los tres puntos de datos son para las
soluciones 0,5, 1,0 y 1,5 mM de albúmina de suero humano glicada
denominados "fructosamina" en el eje de abscisas del
gráfico.
La presente invención se refiere a la
determinación del nivel de glucosa en sangre de mamífero midiendo
electroquímicamente la cantidad de fructosamina (también denominada
"cetoaminas") (Fig. 1a), o su tautómero de alta alcalinidad,
denominado "eneaminol" (fig. 1b), presente en la muestra del
paciente. La invención permite en uno de sus aspectos la comodidad
de medir directamente, a un pH alcalino, la concentración de
enaminol presente.
Más específicamente, la técnica electroquímica
utilizada en la presente invención bioanalítica es conocida como
amperometría. Dicha técnica implica la medida de la corriente que
pasa a un voltaje fijo. El voltaje se fija en este caso mediante el
voltaje de oxidación de fructosamina y su tautómero eneaminol, que
son fuertes agentes de reducción.
Uno de los aspectos de la presente invención se
refiere a la detección electroquímica directa de fructosamina, y
más en particular, su forma tautómero eneaminol alcalina (figura 2).
Según esto, se pone en contacto la muestra de fluido corporal con
un agente de tamponado sólido (en la superficie del biosensor) o una
solución de tampón (que se añade a la muestra de fluido corporal)
con el fin de llevar el pH de la solución resultante a entre
aproximadamente 10 y aproximadamente 12,5, y preferiblemente entre
aproximadamente 10,3 y aproximadamente 11,5. El agente de tamponado
utilizado no deberá contener grupos oxidables. Entre los agentes de
tamponado útiles se incluyen CAPS ácido
(3-ciclohexilamina)-1-propano
sulfúrico, Sigma Chemical, St. Louis, Missouri); hidrogen fosfato
sódico/hidróxido sódico; sales de guanadinio como carbonato de
guanadinio y fosfato de guanadinio; cloruro potásico/hidróxido
sódico; hidrogen fosfato potásico; hidróxido sódico metanólico;
hidróxido de tetrametilamonio; carbonato sódico/bicarbonato sódico;
determinados aminoácidos; y otros tampones adecuados tal como se
conoce en la especialidad; o una combinación de ellos. El agente de
tamponado puede secarse sobre una malla porosa que rodea al ánodo
(o las mallas que rodean otros electrodos) con el fin de que el
agente se pueda disolver en la muestra de fluido corporal en
contacto.
Una variación de la detección directa de
fructosamina entraña poner en marcha una célula de control en la
que se bloquea la electroreactividad de la fructosamina en la
muestra de fluido corporal utilizando ácido bórico o uno o más
derivados de ácido borónico, como los antes indicados.
Los fluidos corporales contienen frecuentemente
sustancias que se pueden oxidar a un pH y voltaje similar a la
fructosamina. Entre dichas sustancias se incluyen ácido úrico y
ácido ascórbico. En la situación en la que surge dicha
interferencia, se puede llevar a cabo una oxidación adicional en una
porción de la muestra de fluido corporal utilizando agentes de
unión a fructosamina conocidos en la especialidad por bloquear la
oxidación de fructosamina. Por ejemplo, se puede añadir ácido bórico
a una porción de la propia muestra en conjunción con el uso de una
malla porosa sobre un biosensor. En una semi-célula
de ánodo idéntica, se mide la corriente que pasa de la misma manera
que en el anolito o muestra sin tratar. El valor de corriente de la
muestra o anolito tratado se sustrae del valor de corriente del que
no está tratado para medir la concentración de fructosamina. La
precisión de este método se asegura porque la fructosamina que está
presente en la sangre completa y los fluidos corporales
relacionados está presente normalmente en la concentración más alta
de cualquier compuesto de unión a ácido borónico o ácido bórico
sujeto a una reducción a pH de 10 a 12,5. El uso de ácido bórico en
análisis no electroquímicos se describe en I.E. Modrovich,
publicación de solicitud de patente europea Nº 573.942, publicada
el 15 de diciembre de 1993.
Alternativamente, en Hill y cols., patente EE.UU.
Nº 4.820.636, publicada el 11 de abril de 1989 se describen ácidos
borónicos de metaloceno, u otros derivados de ácido borónico
alternativos, que se pueden utilizar de la misma manera que ácido
bórico con el fin de proporcionar un método de control adecuado.
Alternativamente, los agentes de unión de
fructosamina pueden ser anticuerpos contra epítopos de fructosamina,
que pueden aumentar la precisión de la presente invención. Dichos
anticuerpos se ilustran en la patente EE.UU. Nº 4.478.744 para
Mezer, patente EE.UU. Nº 4.806.468 para Wagner y cols., patente
EE.UU. Nº 5.183.739, para Cohen y la patente EE.UU. Nº 5.206.144
para Zeuthen y cols.
La concentración de fructosamina o el tautómero
eneaminol puede medirse indirectamente, es decir, midiendo la
concentración de una sustancia que acepta electrones de fructosamina
o del eneaminol que a su vez se oxida en el ánodo. Estas sustancias
pueden proporcionar una reducción del voltaje o el pH del ensayo,
entre otras ventajas.
El aparato utilizado en la presente invención
puede consistir en una célula electroquímica convencional o una
forma más reducida de una célula electroquímica denominada
comúnmente "biosensor". El término "biosensor" significa
lo mismo que el término utilizado en la especialidad, es decir, un
dispositivo en el que al menos un ánodo y un cátodo están
contenidos en un soporte aislante, de manera que algo tan reducido
como una gota (es decir, no más de aproximadamente 10 microlitros)
de muestra del paciente, hará contacto tanto con el ánodo como con
el cátodo. La diferencia entre un biosensor y una célula
electroquímica convencional consiste principalmente en el tamaño
físico del ánodo y el cátodo, el tamaño, o la completa ausencia de
un anolito o catolito, respectivamente, así como la cantidad de la
muestra de fluido que se va a medir. Independientemente del tipo de
aparato utilizado, los electrodos deben ir conectados tanto a un
suministro de energía eléctrica como a un dispositivo para medir
tanto el voltaje aplicado entre los electrodos como la cantidad de
corriente generada de la oxidación de fructosamina y su tautómero
en el ánodo. Dado que es la oxidación de fructosamina o el tautómero
lo que se mide directa o indirectamente, el ánodo es el electrodo
activo para la presente invención. Puede utilizarse opcionalmente
un tercer electrodo, también denominado electrodo de referencia,
para ayudar a llevar un seguimiento del progreso de otras
reacciones en el ánodo.
Finalmente, una opción más consiste en utilizar
un cuarto electrodo, o electrodo auxiliar, que es un segundo ánodo,
ajustado a un voltaje diferente, normalmente más bajo, que el
electrodo activo. El electrodo auxiliar se puede utilizar para
oxidar sustancias de interferencia (como por ejemplo ácido
úrico).
La presente invención se lleva a cabo mediante
células electroquímicas y biosensores en los que se conocen, dentro
de la especialidad de electroquímica y bioanalítica, la composición
y la forma de los electrodes y, si son aplicables, los separadores
de célula de electrolito y las mallas porosas que rodean a los
electrodos. En particular, entre los libros de texto útiles se
incluyen Organic Electrochemistry, M.M. Baizer, editor
Marcel Dekler, Inc. Nueva York (1973) y Biosensor Fundamentals
and Applications, Turner, Karube and Wilson, editores, OUP
(1987). Por otra parte, se puede encontrar más información sobre
células y biosensores adecuados para la presente invención en
McAleer y cols., patente EE.UU. Nº 5.264.106, publicada el 23 de
noviembre de 1993; Green y cols., patente EE.UU: Nº 4.876.205,
publicada del 24 de octubre de 1989; Higgins y cols., patente
EE.UU. Nº 4.545.382, publicada el 8 de octubre de 1985; Foulds y
cols., patente EE.UU. Nº 5.124.253, publicada el 23 de junio de
1992; Hill y cols., patente EE.UU. Nº 4.820.636, publicada el 11 de
abril de 1989; Kuhn y cols., patente EE.UU. Nº 5.385.846, publicada
el 31 de enero de 1995; y N. G. Carter y cols., solicitud de
patente europea Nº 593.096, publicada el 20 de abril de 1994.
Los ánodos que se pueden emplear en la presente
invención están hechos por ejemplo de carbón vítreo, pasta de
carbono, fieltro de carbón, grafito, fieltro de grafito, grafito
pirolítico, mercurio, cobre, plomo, zinc, platino, plata, oro,
titanio o cadmio o un material carbonáceo revestido con una capa
catalítica de metal de transición. Preferiblemente, el ánodo está
hecho de un metal de transición o una forma de carbono, y más
preferiblemente, oro, platino o carbón vítreo. El material de ánodo
deberá estar más bien altamente purificado, tal como ocurre
normalmente en la especialidad.
El cátodo puede estar hecho de cualquier material
purificado que no sea atacado por el lado reductor de la oxidación
de fructosamina. Los cátodos para la presente invención están hechos
normalmente de metales nobles, especialmente platino u otro
material de electrodo comúnmente utilizado, como carbono. Un
electrodo de platino es el cátodo preferible.
El electrodo de referencia, cuando se utiliza, es
generalmente de un voltaje normal conocido. Dicho electrodo puede
consistir en un electrodo de mercurio/cloruro de mercurio (calomel
saturado, o SCE) o de plata/ cloruro de plata, prefiriéndose éste
último.
Las formas de los electrodos utilizadas en la
presente invención no son críticas; pueden ser iguales o diferentes
y pueden presentarse en forma de lámina sólida, bastón, película,
gasa metálica o tela metálica, impermeable o de micropartículas
porosas, o como un lecho fluidizado de partículas, con resultados
igualmente buenos.
Es eficaz sobre todo disponer los electrodos de
manera que la distancia entre el ánodo y el cátodo, y los demás
electrodos, cuando están presentes, sea lo más pequeños posible, sin
que interfieran las semi-reacciones que tienen
lugar en cada electrodo con la correspondiente
semi-reacción en los otros electrodos. En una
configuración de biosensor, es deseable espaciar el ánodo del
cátodo sin fluido adicional, de manera que sólo sea necesario el
uso de únicamente una gota o dos de muestra de fluido corporal
(v.g., sangre, plasma, suero, saliva u orina). En general, es
deseable una íntima proximidad física para reducir al mínimo el
flujo de corriente y reducir al mínimo la elevación de temperatura
causada por la resistencia de la muestra líquida corporal al flujo
de corriente.
El voltaje entre el cátodo y el ánodo se puede
controlar de diversas maneras. La manera más eficaz y precisa de
controlar el voltaje es mediante el uso de un electrodo de
referencia. El voltaje deseado para el proceso se determina a
partir del examen de un voltamografo del sistema, y se ajusta el
voltaje entre el cátodo y el ánodo a partir para dar el voltaje
constante deseado entre el electrodo de referencia y el cátodo.
Este método de control es mucho más efectivo que el control a través
del voltaje global entre el cátodo y el ánodo, ya que dicho voltaje
depende del estado de la membrana separadora, la concentración del
catolito, así como la concentración del compuesto de fructosamina
que ha de detectarse. Se puede llevar un seguimiento de los cambios
de corriente a un voltaje fijo, preferiblemente, midiendo el tiempo
de corriente (I-t) transitorio a un voltaje
adecuado frente a un electrodo de cátodo. Un intervalo de voltaje
adecuado es de aproximadamente 200 a aproximadamente 1100
milivoltios, prefiriéndose 1000 a 1100 milivoltios, frente a un
cátodo de referencia de plata/cloruro de plata, para los métodos
directos que se exponen a continuación, y de aproximadamente 100 mV
a 1000 mV para los métodos asistidos.
El sensor eelectroquímico para su uso en la
presente invención puede consistir en un sensor que implique
detección amperométrica, y que utilice un elemento de tira,
especialmente, una tira seca desechable. En consecuencia, los
electrodos de sensor pueden comprender áreas de electrodo formadas
por ejemplo por impresión de pantalla, pulverizado u otra técnica
de depósito adecuada.
El sensor de tira seca puede comprender un
sustrato de aislamiento eléctrico alargado que tenga un par de
pistas conductoras de la electricidad, sustancialmente paralelas,
longitudinales encima, estando provista cada una de las pistas en
el mismo extremo con un mecanismo de conexión eléctrica con un
mecanismo de lectura, así como un ánodo y un cátodo, pudiendo estar
presentes electrodos adicionales tal como se ha explicado ya.
Más especialmente, dicho sensor se configura
adecuadamente en forma de una tira de soporte de material
eléctricamente aislante como, por ejemplo, un polímero sintético
(por ejemplo pvc) que lleva en un punto localizado entre sus dos
extremos los dos electrodos soportados en pistas impresas
conductoras de la electricidad. Por ejemplo, los electrodos pueden
adoptar la forma de dos áreas rectangulares una junto a otra sobre
la tira. Dichas áreas pueden configurarse como un área objetivo que
se va a recubrir con una sola gota de la muestra de fluido
corporal, para su ensayo para determinar la concentración de
fructosamina. Si se desea, se pueden emplear áreas de electrodo no
rectangulares, por ejemplo, en forma de diamante, semicirculares, o
triangulares, para proporcionar el área objetivo para un contacto
optimizado mediante una muestra líquida.
Por otra parte, puede estar presente un tercer
electrodo similar al electrodo de ánodo sobre la tira de soporte.
Dicho electrodo auxiliar puede conducir a un resultado más fiable,
ya que si se aplica un voltaje más bajo en el electrodo auxiliar,
se puede sustraer la corriente que pasa entre éste último electrodo
y el cátodo de la corriente que pasa en el ánodo, entonces la
corriente resultante se debe a la oxidación de fructosamina.
En un procedimiento de fabricación típico de un
biosensor, se puede aplicar por impresión de pantalla o de otra
forma un adhesivo alrededor del área objetivo de muestra de cada
biosensor de tira seguido de la colocación y adherencia sobre este
área de un papel revestido con un mediador,
co-factor y/o enzima, cuando está presente. Se
puede colocar una malla porosa protectora revestida con un tampón
sobre la capa objetivo de muestra y mantenerse en su sitio mediante
una impresión de aislamiento aplicada generalmente sobre el elemento
de ensayo con el fin de dejar descubierta tanto el área objetivo de
muestra como los extremos terminales que se van a insertar en el
dispositivo de lectura. La malla puede consistir en un polímero,
como por ejemplo, nilón o poliéster. El tampón impregnado enzima es
como ya se ha explicado.
El ejemplo que se expone a continuación sirve
para ilustrar sin limitar por ello la invención.
Se disolvió albúmina de suero humano glicada
(gHSA) en carbonato de guanidinio 1M (pH 11,5) para dar soluciones
0,5, 1,0 y 1,5 mM. Se exploró el voltaje de estas soluciones
linealmente de -100 mV a +1200 mV, punto en el cual se invirtió la
dirección, retornando la exploración a -100 mV. Se utilizaron un
electrodo activo de carbón vítreo de 3 mm junto con un electrodo de
referencia de Ag/AgCl y un electrodo auxiliar de platino. La
oxidación del gHSA tuvo lugar a +1040 mV y se midió la corriente
correspondiente tal como se representa para la curva
dosis-respuesta de la figura 3.
Claims (8)
1. Un método para determinar electroquímicamente
la concentración de una fructosamina en una muestra de fluido
corporal de un paciente que comprende las etapas de:
a. poner en contacto dicha muestra de fluido
corporal con un agente de tamponado y un biosensor, comprendiendo
dicho biosensor un ánodo y un cátodo;
b. aplicar un voltaje al ánodo;
c. medir la corriente eléctrica que pasa entre el
ánodo y el cátodo; y
d. comparar la cantidad de corriente medida a una
curva normal de corriente frente a la concentración de fructosamina,
tal como se determina para dicho fluido corporal,
ajustando dicho agente de tamponado el pH de la
muestra de fluido corporal a entre aproximadamente 10 y
aproximadamente 12,5, y pudiendo estar dicho agente de tamponado
sobre el biosensor o, si no, añadido a la muestra antes de medir la
corriente.
2. Un método según la reivindicación 1, en el que
el ánodo comprende un metal de transición o una forma de
carbono.
3. Un método según la reivindicación 2, en el que
el ánodo consiste en carbón vítreo, platino u oro.
4. Un método según la reivindicación 1, en el que
el pH del anolito se ajusta un pH de aproximadamente 10,5 a
aproximadamente 11,5.
5. Un método según la reivindicación 1, que
comprende además el contacto de un electrodo de referencia
simultáneamente con una muestra de fluido corporal y la medida del
voltaje entre el electrodo de referencia y el ánodo.
6. Un método según la reivindicación 5, en el que
el electrodo de referencia es un electrodo de plata/cloruro de
plata.
7. Un método según la reivindicación 1, que
comprende adicionalmente:
a. poner en contacto la muestra de fluido
corporal con un segundo biosensor, utilizando dicho biosensor el
mismo agente de tamponado, ánodo y cátodo y dicho biosensor;
b. poner en contacto dicha muestra de fluido
corporal con un agente de unión de fructosamina;
c. aplicar el voltaje idéntico al segundo
ánodo;
d. medir adicionalmente la corriente entre el
ánodo y el cátodo del segundo biosensor;
e. sustraer la corriente medida mediante el
segundo biosensor de la medida para el otro biosensor; y
f. comparar la diferencia de los dos valores para
dicha curva normal;
pudiendo estar dicho agente de unión a
fructosamina sobre el biosensor o añadido a dicha muestra antes de
medir la corriente.
8. Un método según la reivindicación 7, en el que
el agente de unión a fructosamina es ácido bórico, uno o más
derivados de ácido borónico, o uno o más anticuerpos
anti-(fructosamina).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US543482 | 1995-10-16 | ||
US08/543,482 US5639672A (en) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | Electrochemical determination of fructosamine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2255083T3 true ES2255083T3 (es) | 2006-06-16 |
Family
ID=24168252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES96936479T Expired - Lifetime ES2255083T3 (es) | 1995-10-16 | 1996-10-16 | Determinacion electroquimica de la fructosamina. |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5639672A (es) |
EP (2) | EP1021720B1 (es) |
JP (1) | JP3965212B2 (es) |
DE (1) | DE69635589T2 (es) |
DK (1) | DK1021720T3 (es) |
ES (1) | ES2255083T3 (es) |
WO (1) | WO1997014965A1 (es) |
Families Citing this family (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6054039A (en) * | 1997-08-18 | 2000-04-25 | Shieh; Paul | Determination of glycoprotein and glycosylated hemoglobin in blood |
JP3987900B2 (ja) * | 1997-11-26 | 2007-10-10 | アークレイ株式会社 | 糖化タンパク質の測定方法 |
US6024919A (en) * | 1998-01-14 | 2000-02-15 | Lxn Corporation | Sonic treatment to selectively reduce the void volume of sintered polymers |
US6294281B1 (en) | 1998-06-17 | 2001-09-25 | Therasense, Inc. | Biological fuel cell and method |
DE69832909T2 (de) | 1998-07-16 | 2006-09-14 | Sapporo Immuno Diagnostic Laboratory, Sapporo | Verfahren zum bestimmen von l-phenylalanin und ein l-phenylalaninsensor |
US6720164B1 (en) * | 1999-03-19 | 2004-04-13 | Sapporo Immuno Diagnostic Laboratory | Method of determining substrate, and biosensor |
US6458326B1 (en) | 1999-11-24 | 2002-10-01 | Home Diagnostics, Inc. | Protective test strip platform |
WO2001090735A1 (fr) * | 2000-05-23 | 2001-11-29 | Koji Sode | Trousse permettant d'analyser des proteines glyquees |
CN1461347A (zh) * | 2000-08-28 | 2003-12-10 | 札幌免疫诊断研究所 | 用于先天性代谢异常的检测方法和检测设备 |
JPWO2002022698A1 (ja) * | 2000-09-12 | 2004-01-22 | 早出 広司 | 酵素模倣ポリマー |
US6525330B2 (en) | 2001-02-28 | 2003-02-25 | Home Diagnostics, Inc. | Method of strip insertion detection |
US6541266B2 (en) | 2001-02-28 | 2003-04-01 | Home Diagnostics, Inc. | Method for determining concentration of an analyte in a test strip |
US6562625B2 (en) | 2001-02-28 | 2003-05-13 | Home Diagnostics, Inc. | Distinguishing test types through spectral analysis |
US6572745B2 (en) | 2001-03-23 | 2003-06-03 | Virotek, L.L.C. | Electrochemical sensor and method thereof |
US6576102B1 (en) | 2001-03-23 | 2003-06-10 | Virotek, L.L.C. | Electrochemical sensor and method thereof |
US7005273B2 (en) * | 2001-05-16 | 2006-02-28 | Therasense, Inc. | Method for the determination of glycated hemoglobin |
IL145182A (en) * | 2001-08-29 | 2005-11-20 | Yissum Res Dev Co | Self-powered biosensor |
EP1333281A3 (en) * | 2002-01-31 | 2004-01-14 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Method and reactor for conducting receptor-ligand association reactions |
US7368190B2 (en) * | 2002-05-02 | 2008-05-06 | Abbott Diabetes Care Inc. | Miniature biological fuel cell that is operational under physiological conditions, and associated devices and methods |
US7109271B2 (en) * | 2004-07-28 | 2006-09-19 | Lifescan, Inc. | Redox polymers for use in electrochemical-based sensors |
US7885698B2 (en) | 2006-02-28 | 2011-02-08 | Abbott Diabetes Care Inc. | Method and system for providing continuous calibration of implantable analyte sensors |
EP2044444B1 (en) | 2006-07-25 | 2013-03-20 | General Atomics | Methods for assaying percentage of glycated hemoglobin |
US7943385B2 (en) | 2006-07-25 | 2011-05-17 | General Atomics | Methods for assaying percentage of glycated hemoglobin |
TWI322007B (en) * | 2006-11-24 | 2010-03-21 | Health & Life Co Ltd | Biosensor, biostrip, and manufacture method of determination of uric acid by non-enzymatic reagent |
CN101191781B (zh) * | 2006-11-29 | 2012-03-21 | 合世生医科技股份有限公司 | 非酵素式尿酸试剂的感测装置、感测试片及其制作方法 |
WO2009140343A1 (en) * | 2008-05-13 | 2009-11-19 | General Atomics | Electrochemical biosensor for direct determination of percentage of glycated hemoglobin |
US20100213057A1 (en) | 2009-02-26 | 2010-08-26 | Benjamin Feldman | Self-Powered Analyte Sensor |
JP5616331B2 (ja) * | 2009-04-17 | 2014-10-29 | アークレイ株式会社 | ユーザ固有情報提供システム、ユーザ固有情報提供方法、サーバ装置及び携帯装置 |
US10069459B1 (en) * | 2013-10-21 | 2018-09-04 | University Of South Florida | Solar cells having internal energy storage capacity |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4511659A (en) * | 1983-03-04 | 1985-04-16 | Esa, Inc. | Liquid chromatograph with electrochemical detector and method |
EP0078636B2 (en) * | 1981-10-23 | 1997-04-02 | MediSense, Inc. | Sensor for components of a liquid mixture |
NZ199380A (en) * | 1981-12-23 | 1986-08-08 | J R Baker | Determination of serum glucose levels in blood samples |
US4478744A (en) * | 1982-01-25 | 1984-10-23 | Sherwood Medical Company | Method of obtaining antibodies |
CA1219040A (en) * | 1983-05-05 | 1987-03-10 | Elliot V. Plotkin | Measurement of enzyme-catalysed reactions |
CA1218704A (en) * | 1983-05-05 | 1987-03-03 | Graham Davis | Assay systems using more than one enzyme |
US4542295A (en) * | 1983-09-29 | 1985-09-17 | Mattson David R | Spectrometer with selectable area detector |
US4883057A (en) * | 1984-05-09 | 1989-11-28 | Research Foundation, The City University Of New York | Cathodic electrochemical current arrangement with telemetric application |
GB8504521D0 (en) * | 1985-02-21 | 1985-03-27 | Genetics Int Inc | Electrochemical assay |
US4837166A (en) * | 1985-03-04 | 1989-06-06 | Oread Laboratories, Inc. | Assaying method for primary amines using aromatic dialdehydes |
US5206144A (en) * | 1985-03-29 | 1993-04-27 | Novo Industri A/S | Determination of glycated (glycosylated) hemoglobin in blood |
JPH0665300B2 (ja) * | 1985-05-22 | 1994-08-24 | 財団法人野田産業科学研究所 | フルクトシルアミノ酸オキシダーゼ |
GB8619627D0 (en) * | 1986-08-12 | 1986-09-24 | Genetics Int Inc | Electrochemical assay |
US4806468A (en) * | 1987-02-05 | 1989-02-21 | Becton, Dickinson And Company | Measurement of glycosylated hemoglobin by immunoassay |
GB8817421D0 (en) * | 1988-07-21 | 1988-08-24 | Medisense Inc | Bioelectrochemical electrodes |
GB8822738D0 (en) * | 1988-09-28 | 1988-11-02 | Medisense Inc | Theophylline assay |
US5264106A (en) * | 1988-10-07 | 1993-11-23 | Medisense, Inc. | Enhanced amperometric sensor |
US4956301A (en) * | 1989-11-02 | 1990-09-11 | Miles Inc. | Test device and method of assaying for fructosamines |
JP2601356B2 (ja) * | 1989-11-14 | 1997-04-16 | 財団法人野田産業科学研究所 | フルクトシルアミン・オキシダーゼ、その製造法、該酵素を用いたアマドリ化合物の定量法及びその試薬 |
DE3940072A1 (de) * | 1989-12-04 | 1991-06-06 | Biotechnolog Forschung Gmbh | Enzymatische indikatorreaktion |
US5183739A (en) * | 1990-02-27 | 1993-02-02 | Exocell, Inc. | Monoclonal antibodies specific for non-a1c glycated hemoglobin and immunoassay methods |
JP2950592B2 (ja) * | 1990-08-30 | 1999-09-20 | 株式会社京都第一科学 | フルクトサミン測定用多層分析用具 |
GB9116315D0 (en) * | 1991-07-29 | 1991-09-11 | Genzyme Ltd | Assay |
JP3157622B2 (ja) * | 1992-06-05 | 2001-04-16 | 株式会社ミツカングループ本社 | フルクトシルアミンデグリカーゼ、その製造法及び該酵素を用いたアマドリ化合物の定量方法 |
US5312760A (en) * | 1992-06-08 | 1994-05-17 | Modrovich, Ivan Endre | Fructosamine reagent and calibrator system |
US5385846A (en) * | 1993-06-03 | 1995-01-31 | Boehringer Mannheim Corporation | Biosensor and method for hematocrit determination |
US5470752A (en) * | 1994-06-29 | 1995-11-28 | Lxn Corporation | Multi-layer devices and methods of assaying for fructosamine |
-
1995
- 1995-10-16 US US08/543,482 patent/US5639672A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-10-16 DK DK96936479T patent/DK1021720T3/da active
- 1996-10-16 JP JP51591897A patent/JP3965212B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1996-10-16 DE DE69635589T patent/DE69635589T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-10-16 EP EP96936479A patent/EP1021720B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-10-16 WO PCT/US1996/016451 patent/WO1997014965A1/en active IP Right Grant
- 1996-10-16 EP EP05002320A patent/EP1542015A1/en not_active Withdrawn
- 1996-10-16 ES ES96936479T patent/ES2255083T3/es not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3965212B2 (ja) | 2007-08-29 |
EP1021720A1 (en) | 2000-07-26 |
DK1021720T3 (da) | 2006-02-06 |
US5639672A (en) | 1997-06-17 |
EP1021720B1 (en) | 2005-12-14 |
JPH11513804A (ja) | 1999-11-24 |
EP1542015A1 (en) | 2005-06-15 |
EP1021720A4 (en) | 2001-05-16 |
WO1997014965A1 (en) | 1997-04-24 |
DE69635589D1 (de) | 2006-01-19 |
DE69635589T2 (de) | 2006-09-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2255083T3 (es) | Determinacion electroquimica de la fructosamina. | |
Lambrechts et al. | Biosensors: microelectrochemical devices | |
ES2646312T3 (es) | Sistemas y métodos para mejorar sensores de analito electromecánicos | |
US5030333A (en) | Polarographic method for measuring both analyte and oxygen with the same detecting electrode of an electroenzymatic sensor | |
CN102265149B (zh) | 生物体试料的温度测定方法、生物体试料的浓度测定方法、传感器芯片及生物传感器系统 | |
US6176988B1 (en) | Membrane electrode for measuring the glucose concentration in fluids | |
EP2284526B1 (en) | Biosensor system and method of measuring analyte concentration in blood sample | |
Meyerhoff | New in vitro analytical approaches for clinical chemistry measurements in critical care | |
JPH05503580A (ja) | 外部基準電極を有するポラログラフィー化学センサー | |
Jobst et al. | Thin-film Clark-type oxygen sensor based on novel polymer membrane systems for in vivo and biosensor applications | |
US20100089774A1 (en) | Non-enzymatic electrochemical method for simultaneous determination of total hemoglobin and glycated hemoglobin | |
US10620148B2 (en) | Method and test element for electrochemically detecting at least one analyte in a sample of a body fluid | |
JP2006500582A (ja) | メソポーラス白金電極及びそれを使用した生化学的基質の検出方法 | |
D’Orazio et al. | Electrochemistry and chemical sensors | |
Vieira et al. | Development of amperometric biosensors using VO2/GOx films for detection of glucose | |
EP0902890B1 (en) | A polarographic sensor | |
Lewenstam | Clinical analysis of blood gases and electrolytes by ion-selective sensors | |
Abdullin et al. | Determination of uric acid by voltammetry and coulometric titration | |
Levent et al. | Simultaneous electrochemical evaluation of ascorbic acid, epinephrine and uric acid at disposable pencil graphite electrode: highly sensitive determination in pharmaceuticals and biological liquids by differential pulse voltammetry | |
Advantage | Electrochemistry for diabetes management | |
JP2006105615A (ja) | 電気化学的測定方法およびそれを使用した測定装置 | |
D’Orazio | Electrochemical sensors: a review of techniques and applications in point of care testing | |
JP2005156543A (ja) | 電気化学的測定方法および装置 | |
JP3803945B2 (ja) | 過酸化水素分析型酵素電極 | |
KR20180126355A (ko) | 바이오 센서 및 그의 제작 방법 |