ES2269377T3 - Esquemas electricamente conductores para monitorizar el llenado de dispositivos medicos. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de diagnóstico médico para medir una concentración de analito de un fluido biológico eléc- tricamente conductor, incluyendo una estructura multicapa que tiene una primera capa y una segunda capa entre las que se intercala una capa intermedia, a) incluyendo la primera y la segunda capa una hoja aislante (12, 22), que tiene una superficie conductora (14, 20) contigua a la capa intermedia (18), b) siendo la capa intermedia (18) una capa aislante con un corte (30), que tiene un primer extremo y un se- gundo extremo, que, junto con las capas primera y segun- da, define un canal capilar (30) para permitir que la muestra fluya del primer extremo al segundo extremo, c) incluyendo el canal capilar (30) (i) un reactivo seco depositado en la superfi- cie conductora de al menos una de las capas conduc- toras (14, 20) para reaccionar con la muestra para producir un cambio en un parámetro eléctrico que puede estar relacionado con la concentración de analito del fluido; y ii) una pila electroquímica (36), dentro de la que se mide el parámetro eléctrico, caracterizado porque d) la superficie conductora de al menos una de las capas tiene: primer dibujo aislante (16) marcado en su superficie conductora para dividir la capa en dos regio- nes, aisladas una de otra, donde el dibujo aislante (16) tiene al menos una indentación (40) dentro del canal ca- pilar (30), por lo que la muestra que fluye a través del dibujo proporciona un recorrido conductor del primer ex- tremo al segundo extremo.
Description
Esquemas eléctricamente conductores para
monitorizar el llenado de dispositivos médicos.
Esta invención se refiere a un dispositivo de
diagnóstico que tiene un dibujo aislante marcado en un recubrimiento
conductor en el dispositivo para facilitar las mediciones
analíticas; más en particular, para supervisar el llenado del
dispositivo.
Varios procedimientos de diagnóstico médico
implican pruebas en fluidos biológicos, tal como sangre, orina, o
saliva, para determinar una concentración de analito en el fluido.
Los procedimientos miden varios parámetros físicos, mecánicos,
ópticos, eléctricos, etc, del fluido biológico.
Entre los analitos de mayor interés está la
glucosa, y tiras de reactivo de fase seca que incorporan
composiciones a base de enzimas se usan ampliamente en laboratorios
clínicos, consultorios, hospitales, y viviendas para comprobar la
concentración de glucosa en muestras de fluidos biológicos. De
hecho, las tiras de reactivo han sido una necesidad diaria para
muchas personas del número estimado de 16 millones de diabéticos.
Dado que la diabetes puede producir anomalías peligrosas en la
química de la sangre, puede contribuir a la pérdida de visión,
fallo de riñón, y otras consecuencias médicas serias. Para minimizar
el riesgo de estas consecuencias, la mayoría de los diabéticos se
deben comprobar a sí mismos periódicamente, ajustar posteriormente
su concentración de glucosa consiguientemente, por ejemplo,
mediante la dieta, el ejercicio, y/o las inyecciones de insulina.
Algunos pacientes deben comprobar su concentración de glucosa en
sangre hasta cuatro veces o más diariamente.
Un tipo de sistema de medición de glucosa opera
detectando electroquímicamente la oxidación de glucosa en sangre en
una tira de reactivo seco. El reactivo incluye generalmente una
enzima, tal como glucosa oxidasa o glucosa dehidrogenasa, y un
mediador redox, tal como ferroceno o ferricianuro. Este tipo de
sistema de medición se describe en la Patente de Estados Unidos
4.224.125, concedida el 23 de septiembre de 1980 a Nakamura y
colaboradores; y la Patente de Estados Unidos 4.545.382, concedida
el 8 de octubre de 1985, a Higgins y colaboradores.
Hodges y colaboradores, WO 9718464 Al, publicada
el 22 de mayo de 1997, describe un dispositivo electroquímico para
medir glucosa en sangre que incluye dos capas metalizadas de
tereftalato de polietileno (PET) entre las que se intercala una
capa intermedia de PET recubierta con adhesivo. Las capas
metalizadas constituyen electrodos primero y segundo, y un corte en
la capa recubierta de adhesivo define una pila electroquímica. La
pila contiene el reactivo que reacciona con la glucosa en una
muestra de sangre. El dispositivo es alargado, y la muestra se
introduce en una entrada en uno de los lados largos.
Nakai y colaboradores, Patente de Estados Unidos
5.266.179, concedida el 30 de noviembre de 1993, describe un
sistema electroquímico para medir glucosa en sangre, en el que el
tiempo de aplicación de la muestra se determina por una caída de
resistencia entre un par de electrodos a los que se aplica un
voltaje constante.
White y colaboradores, Patente de Estados Unidos
5.366.609, concedida el 22 de noviembre de 1994, describe el mismo
principio de supervisar la caída de resistencia entre los electrodos
para determinar el tiempo en que se aplica sangre a una tira de
reactivo de glucosa seco. En ambas patentes, se aplica un voltaje
constante entre los electrodos de trabajo y de referencia para
realizar el seguimiento de los cambios de resistencia que resultan
de la introducción de una muestra de sangre en una tira de reactivo
seco.
WO9522597 describe un método para fabricar
electrodos de alta resolución compatibles que permiten la producción
de un sensor electroquímico, que es capaz de determinar exactamente
la concentración de analito en un tamaño muy pequeño de la muestra.
Material conductor eléctrico está fijado a un primer sustrato
aislante. Un segundo sustrato aislante se fija después al material
conductor eléctrico y configura usando fotolitografía para definir
un área de electrodo. Alternativamente, el material conductor
eléctrico se puede serigrafiar directamente sobre un sustrato
estándar de placa de circuitos impresos en el caso de un
contraelectrodo o electrodo de referencia. En cualquier caso, el
sustrato puede ser rígido o flexible.
US6004441 describe un biosensor que se fabrica
formando una película metálica sobre la superficie de un sustrato a
través de evaporación, deposición catódica o encolando una lámina
metálica. El metal película está hendida en tres regiones, formando
una capa de reactivo en un área del electrodo medidor y dos
contraelectrodos para colocar una muestra líquida. Estos dos
electrodos proporcionan una cubierta dispuesta sobre la película
metálica hendida. Dado que ningún electrodo se forma por tecnología
de impresión convencional, se pueden formar sin dispersión.
EP0974840 describe un dispositivo de diagnóstico
médico fluídico que permite la medición de concentración de analito
o una propiedad de un fluido biológico, en particular el tiempo de
coagulación de sangre. El dispositivo tiene en un extremo un
orificio de muestra para introducir una muestra y en el otro extremo
una vejiga para aspirar la muestra a una zona de medición. Un canal
lleva la muestra del orificio de muestra a la zona de medición, y
una unión de tope, entre la zona de medición y vejiga, detiene el
flujo de muestra. La medición deseada se puede realizar colocando
el dispositivo en un medidor que mide una propiedad física de la
muestra, típicamente la transmitancia óptica, después de haber
interactuado con un reactivo en la zona de medición.
Determinar exactamente una concentración de
analito requiere en general un suministro suficiente de muestra.
Yoshioka y colaboradores, Patente de Estados Unidos 5.264.103,
concedida el 23 de noviembre de 1993, describen un biosensor para
medir electroquímicamente la concentración de un analito, tal como
glucosa, en un fluido biológico. Un cambio de impedancia indica que
un suministro suficiente de muestra ha sido suministrado al
sensor.
Littlejohn y colaboradores, Patente de Estados
Unidos 4.940.945, concedida el 10 de julio de 1990, describe un
aparato portátil que puede medir el pH de una muestra de sangre. El
aparato detecta la presencia de una muestra en una pila inyectando
una corriente constante entre un electrodo lleno fuera de la cámara
de muestra y uno de dos electrodos dentro de la cámara. Cuando la
impedancia disminuye al menos dos órdenes de magnitud, el medidor
reconoce que se ha suministrado muestra suficiente y emite un
pitido. El electrodo lleno se corta entonces del circuito que
incluye los dos electrodos dentro de la pila de muestra, y las
mediciones se realizan potenciométricamente.
Crismore y colaboradores, Patente de Estados
Unidos 5.997.817, concedida el 7 de diciembre de 1999, describe una
tira detectora electroquímica que incluye una ventana a través de la
que un usuario puede determinar visualmente si se ha aplicado
suficiente muestra a la tira.
Ninguna de las referencias anteriores describe
un mecanismo para supervisar el movimiento de una muestra de sangre
a (y a través de) una pila electroquímica.
Esta invención proporciona un dispositivo de
diagnóstico médico para medir una concentración de analito de un
fluido biológico eléctricamente conductor según la reivindicación
1.
La presente invención proporciona un dispositivo
de diagnóstico médico que puede detectar fácilmente cuándo una
muestra adecuada de un fluido biológico conductor ha sido
introducida en el dispositivo, sin depender de la visión del
usuario. Cuando el dispositivo mide la concentración de glucosa, el
usuario tiene generalmente diabetes y a mudo tiene una visión
deteriorada.
La figura 1 es una vista en perspectiva
despiezada de un dispositivo de la presente invención.
La figura 2 es una vista en planta de otro
dispositivo de la presente invención.
La figura 3A ilustra esquemáticamente la
operación de una unión de tope al parar el flujo de fluido a través
de un canal capilar.
Las figuras 3B y 3C ilustran esquemáticamente el
flujo de fluido a través de un canal capilar del dispositivo de la
figura 2.
La figura 4 es una vista en sección transversal
a través del dispositivo de la figura 2.
La figura 5 es un diagrama de bloques de un
circuito de detección de llenado de la presente invención.
La figura 6 es una vista en perspectiva
despiezada de una realización alternativa del dispositivo de la
figura 1.
La figura 7 ilustra un aparato para poner en
práctica un método de la presente invención.
Esta invención se refiere a un método
electroquímico de medir una concentración de analito de un fluido
biológico eléctricamente conductor. Por razones de brevedad, la
descripción siguiente recalca medir amperométricamente la
concentración de glucosa en muestras de sangre entera; sin embargo,
los expertos en la técnica del diagnóstico médico reconocerán que
la descripción se puede adaptar para medir otros analitos (tales
como colesterol, cuerpos de cetona, alcohol, etc) en otros fluidos
(tales como saliva, orina, fluido intersticial, etc).
El método electroquímico (amperométrico) para
medir una concentración de analito en una muestra acuosa implica
colocar la muestra en una pila electroquímica que tiene al menos dos
electrodos y una impedancia que es adecuada para la medición
amperométrica. El analito puede reaccionar directamente con un
electrodo o con un reactivo redox para formar una sustancia
oxidable (o reducible) en una cantidad que corresponde a la
concentración de analito. La cantidad de sustancia oxidable (o
reducible) se determina posteriormente electroquímicamente.
Con el fin de obtener una medición exacta de la
sustancia, es importante asegurar que se suministre muestra
suficiente a la pila. Por ejemplo, si la muestra es insuficiente,
puede reducir el área efectiva de electrodo y dar un resultado
incorrecto. La certeza de que la muestra es suficiente la
proporciona el dispositivo de esta invención, representado en la
figura 1.
La figura 1 es una vista despiezada de una
realización de dispositivo multicapa 10. La hoja aislante superior
12 tiene una superficie conductora eléctrica 14, que es típicamente
un metal, chapado en una superficie de hoja aislante 12 por
deposición al vacío, deposición catódica, electrodeposición, o
cualquier otro método adecuado para proporcionar una superficie
conductora, como es conocido en la técnica. Desde un borde
longitudinal de la superficie 14 se marca una línea aislante 16. La
línea marcada 16 se extiende a través del grosor de superficie 14,
proporcionando un intervalo en el recorrido conductor a través de la
anchura del dispositivo.
La capa aislante intermedia 18 se intercala
entre la superficie conductora 14 de hoja superior aislante 12 y la
superficie conductora 20 de la hoja aislante inferior 22. La capa
intermedia 18 es preferiblemente una hoja termoplástica con
adhesivo en ambas superficies para adhesión a hojas 12 y 22. La
superficie conductora 20 es típicamente un metal chapado en la hoja
22 por uno de los métodos antes mencionados. El corte 30 en la capa
intermedia 18 se dispone entre las hojas recubiertas conductoras 12
y 22, entrada 32, salida 34, y la pila electroquímica 36 que está
entre la entrada y la salida. Una indentación 17 en la línea marcada
16 mejora el flujo de entrada 32 a la salida 34, por un mecanismo
que se describe más adelante. Un reactivo seco, que consta de
tampón, mediador, y enzima, es depositado dentro del canal 30 en la
superficie conductora 20 y/o 14. La pila electroquímica 36 es la
región dentro de la que se mide un parámetro eléctrico de la
combinación de fluido/reactivo. La región en la que el reactivo se
recubre generalmente, pero no necesariamente, corresponde a la pila
36. Por razones de sencillez, en la descripción siguiente se supone
esa correspondencia. El reactivo y la pila electroquímica 36 se
pueden limitar a la región entre la línea aislante 16 y la entrada
32. Alternativamente, el recubrimiento de reactivo (y la pila) se
pueden extender sobre toda la región cortada entre los bordes del
dispositivo.
La figura 2 es una vista en planta de otra
realización del dispositivo de la figura 1. El dispositivo 10' de
la figura 2 incluye una segunda línea marcada 16A, desde el otro
borde longitudinal de la superficie conductora 14. Así, el
dispositivo de la figura 2 es simétrico, de modo que se puede
introducir la muestra desde cualquier borde; es decir, no hay
distinción entre entrada y la salida. Las líneas hendidas 16 y 16A
dividen la superficie conductora 14 en tres regiones, 14A, 14B, y
14C, cada una aislada de las otras dos. Como es claro por la figura
2, las líneas hendidas 16 y 16A tienen indentaciones 40 y 40A,
respectivamente, que forman ángulos, cuyos vértices "apuntan"
a ambos bordes del dispositivo. Las indentaciones se han previsto
para mejorar el flujo a través del canal 30 en ambas direcciones,
como se describe a continuación.
Cuando fluye fluido a través de un canal
capilar, tal como el canal 30, una discontinuidad en la sección
transversal del canal puede formar una "unión de tope", que
puede parar el flujo de fluido, como se describe en las Patentes de
Estados Unidos 4.426.451, 5.230.866, y 5.912.134. Las líneas
hendidas 16 y 16A crean tales discontinuidades en sección
transversal. La unión de tope resulta de la tensión superficial que
crea una contrapresión para que el menisco de fluido prosiga a
través de la discontinuidad. La unión de tope está debilitada, y por
ello se mejora el flujo, cuando el borde delantero del menisco
encuentra el vértice de un ángulo agudo y se extiende
posteriormente a lo largo de los brazos del ángulo. Esto se puede
describir afirmando que el ángulo "apunta" en una dirección
opuesta a la dirección del flujo de fluido. Este proceso se puede
entender mejor por referencia a las figuras 3A, 3B, y 3C.
La figura 3A ilustra la acción de la unión de
tope cuando no hay indentación. El fluido (que fluye de izquierda a
derecha en la figura) se para en la línea marcada 16. Una
indentación en la línea marcada 16 (tal como la indentación 17 en
la figura 1) sirve para debilitar la unión de tope y facilita el
flujo a través de la región marcada. Aunque la indentación 17
debilitaría la unión de tope, y por ello facilitaría el flujo de
fluido en ambas direcciones a través del canal capilar 30, el
efecto no es el mismo en ambas direcciones.
Las figuras 3B y 3C muestran el fluido antes de
y justo después de que el menisco se rompa a través de una unión de
tope que tiene indentaciones cuyos vértices apuntan en dirección
opuestas (como en la figura 2). Obsérvese que la rotura tiene lugar
primero en el vértice que "apunta" en dirección contraria a la
dirección del flujo de fluido. La efectividad de la indentación
para mejorar el flujo a través de una unión de tope en un canal
capilar depende del ángulo y la longitud de las patas que forman el
ángulo. Cuanto menor es el ángulo y más largas las patas, mayor es
la efectividad de la indentación. Así, si el ángulo es pequeño y las
patas largas, solamente una pequeña diferencia de presión
hidráulica a través de la región hendida hará que la muestra fluya
a su través.
La figura 4 es una vista en sección transversal
a lo largo de la línea 4-4 de la figura 2. Como es
claro por la figura 4, las líneas hendidas 16 y 16A interrumpen la
superficie conductora 14 y se extienden a la hoja aislante 12. La
superficie conductora 14 es típicamente oro, y la superficie
conductora 20 es típicamente paladio, pero cada una puede ser
alternativamente cualquier otro material conductor que no reaccione
con el reactivo o la muestra y que se pueda aplicar a una
superficie aislante. Los materiales adecuados incluyen óxido de
estaño, platino, iridio, acero inoxidable, y carbono. El grosor del
recubrimiento deberá ser al menos suficiente para proporcionar
adecuada conductividad, generalmente, aproximadamente 10 ohmios por
cuadrado, o menos. Los recubrimientos de oro son típicamente de
aproximadamente 10-20 nm, los de paladio típicamente
de aproximadamente 20-40 nm. Los recubrimientos
conductores tienen preferiblemente un recubrimiento hidrófilo para
mejorar el llenado cuando el canal 30 es un canal capilar. El
recubrimiento se debe adherir al recubrimiento conductor pero no
reaccionar con el fluido de muestra. Las hojas aislantes 12 y 22
pueden ser una lámina termoplástica adecuada, tal como poliéster,
polietileno, polipropileno, policarbonato, poliimida, etc. El
poliéster de aproximadamente 0,2 mm de grosor es adecuado y
barato.
Como se ve en las figuras 4 y 5, un dispositivo
de detección de llenado 10' del tipo representado en la figura 2
tiene disponibles cuatro electrodos discretos, 14A, 14B, 14C, y 20.
Así, un medidor electroquímico podría medir, en principio, la
corriente o el voltaje de salida a través de seis pares de
electrodos diferentes, 14A, 20; 14B, 20; 14C, 20; 14A, 14B; 14B,
14C; y 14A, 14C. En una realización preferida, un medidor mide
periódicamente (por ejemplo, cada 0,1 segundo) los voltajes (a
corriente constante) a través de 14A, 20 y 14C, 20. De esta forma,
el medidor detecta la entrada de muestra e identifica por qué lado
de canal 30 entra la muestra. Por ejemplo, si la muestra
(conductora) entra por el borde izquierdo, como se representa en las
figuras 4 y 5, el voltaje 14A, 20 cae. A continuación, una caída en
cualquiera de los voltajes 14A, 14C; 14B, 14C; o 14C, 20 indica que
el volumen de canal 30 está lleno entre 16 y 16A. Si el tiempo de
llenado en condiciones normales es conocido, la simple captación de
error permite rechazar una tira si el tiempo de llenado excede de un
máximo preestablecido. Igualmente, si la muestra entra en el borde
derecho, el voltaje 14C, 20 cae, y una caída en 14A, 14C; 14A, 14B,
o 14A, 20 indica que el canal 30 está lleno (al menos más allá de la
indentación más alejada de la entrada de muestra).
En lugar, o además, de supervisar 14A, 20 y 14C,
20 para detección, la entrada de muestra 14A, 14B, y 14B, 14C se
podría supervisar para detectar el llenado parcial del canal 30. El
tiempo de llenado de la pila se determina como se ha descrito
anteriormente.
Otra alternativa para supervisar el llenado
parcial es medir el voltaje 14B, 20. Esa alternativa requiere menos
conmutación y controles simples. Dado que no requiere conmutación
muy rápida, también se puede ahorrar costos. El tiempo de llenado
de la pila se indica entonces por una caída de voltaje 14A, 14C. Más
en general, los cambios de la corriente o el voltaje a través de
uno o más de los pares puede ser usado para rastrear el avance de
la muestra a y a través de la pila. Naturalmente, si solamente se
usa una marca (como se representa en la figura 1), solamente hay
tres electrodos discretos, y las opciones de supervisión se reducen
correspondientemente. Inversamente, si la superficie 20 está
marcada, en lugar o además de 14, el flujo de muestra se puede
supervisar usando pares de voltaje distintos o adicionales.
La figura 5 ilustra un diagrama de bloques que
muestra la circuitería que puede realizar la detección de llenado
antes descrita. Inicialmente, se aplica una fuente de corriente
constante (101) a una de las combinaciones de pares de electrodos,
usando conmutadores 105 y 106. Sin muestra en la tira, las
resistencias entre los seis pares de electrodos son muy grandes, y
la corriente que pasa a través de la tira es despreciable. El
voltaje de salida del tampón de voltaje 104(V) es alto en
esta condición. Cuando la muestra puentea el intervalo de un par
supervisado, la resistencia y el voltaje caen de forma
significativa. Entonces se alimenta V al microcontrolador 104 a
través de convertidor analógico a digital 103. El microcontrolador
104, reconociendo este voltaje reducido como detección de muestra,
conmuta 105 y 106 para explorar uno de los otros pares de
electrodos, con el fin de confirmar que la pila está llena.
La figura 6 es una vista en perspectiva
despiezada de una realización alternativa de un dispositivo de esta
invención, en el que la muestra se aplica al extremo, más bien que
al lado, del dispositivo. La capa superior 112 tiene un
recubrimiento 114 de un conductor, tal como oro, en su lado
inferior. El recubrimiento tiene una línea aislante 116 marcado en
la superficie, y la indentación 140 en la línea marcada 116 facilita
el flujo de muestra al canal 130 de la capa aislante 118. La capa
inferior 122 tiene un recubrimiento 120 de paladio, u otro
conductor. El contacto eléctrico con recubrimiento 120 se realiza a
través del agujero de acceso 142 en la capa superior 112 y el
intervalo 144 en la capa aislante 118. El contacto eléctrico con el
recubrimiento 114 se realiza a través de agujeros 146 en la capa
inferior 122 y el intervalo 144 en la capa aislante 118. La pila
electroquímica 136 está formada por el canal 130 y las capas
superior e inferior recubiertas de metal. Obsérvese que después de
montar el dispositivo, el agujero pasante 148 es perforado a través
de las tres capas para proporcionar un agujero de ventilación en la
capa superior 112 para poder llenar el canal 130 y proporcionar una
unión de tope en el extremo distal del canal (donde el agujero 148
se corta en la capa aislante 118). Al mismo tiempo, el extremo
próximo (abierto) del canal se corta, junto con los extremos
contiguos de las capas 112 y 122. Los dos cortes, hechos
simultáneamente en las capas montadas, proporcionan una longitud de
canal exacta y reproducible, lo que a su vez permite mediciones
exactas y reproducibles.
Un dispositivo del tipo descrito anteriormente
puede usar un sistema de glucosa oxidasa (GOD)/ferrocianuro para
determinar las concentraciones de glucosa mediante las reacciones
siguientes, en las que GOD* es la enzima reducida.
El ferrocianuro
([Fe(CN)_{6}]^{3-}) es el mediador, que
devuelve el GOD* a su estado catalítico. GOD, un catalizador de
enzima, seguirá oxidando la glucosa mientras haya mediador
excedente. El ferrocianuro
([Fe(CN)_{6}]^{4-}) es el producto de la
reacción total. Idealmente, hay no ferrocianuro inicialmente, aunque
en la práctica a menudo hay una pequeña cantidad. Después de
terminar la reacción, la concentración de ferrocianuro (ferrocianuro
medido electroquími-
camente) indica la concentración inicial de glucosa. La reacción total, reacción 3, es la suma de las reacciones 1 y 2.
camente) indica la concentración inicial de glucosa. La reacción total, reacción 3, es la suma de las reacciones 1 y 2.
"Glucosa" se refiere específicamente a
\beta-D-glucosa.
Los detalles de este sistema se describen en la
Patente de Estados Unidos 5.942.102, concedida el 24 de agosto de
1999.
Una segunda realización de la presente invención
es un método para proporcionar un dibujo conductor eléctrico en un
aislante flexible con recubrimiento conductor, tal como la hoja 12
de la figura 2. Un aparato para preparar un dibujo tal como el
designado 16 y 16A en el recubrimiento conductor 14 se ilustra en la
figura 7.
Como se representa en la figura 7, la lámina 42,
incluyendo recubrimiento conductor 44 sobre el aislante flexible 46
pasa entre el yunque 48 y el troquel de corte 50 para hender zonas
seleccionadas del recubrimiento 44. Las regiones de cuchilla del
troquel 50 se suben a una altura h mayor que el grosor del
recubrimiento 44, de modo que las zonas cortadas sean regiones
aislantes en el recubrimiento. Sin embargo, las regiones de cuchilla
no se deberán elevar tanto que la resistencia mecánica del aislante
46 se deteriore. Preferiblemente, la altura de la cuchilla h es
aproximadamente de mil a diez mil veces el grosor de recubrimiento
44, dependiendo de la uniformidad y precisión del utillaje de
corte. Preferiblemente, como se representa, el yunque 48 y el
troquel de corte 50 son rodillos entre los que pasa la lámina.
Métodos alternativos para realizar un dibujo de
líneas hendidas en un recubrimiento conductor serán evidentes a los
expertos en la materia. Por ejemplo, si el aislante 46 es
deformable, se puede usar métodos de formación de relieve estándar,
tales como los usados en microrreplicación. (Véase, por ejemplo, las
Patentes de Estados Unidos 5.642.015, 5.514.120 y 5.728.446).
Los expertos en la materia entenderán que las
descripciones anteriores son ilustrativas de la puesta en práctica
de la presente invención, pero no son de ninguna forma limitativas.
Se pueden hacer aquí variaciones del detalle presentado, sin
apartarse del alcance de la presente invención.
Claims (12)
1. Un dispositivo de diagnóstico médico para
medir una concentración de analito de un fluido biológico
eléctricamente conductor, incluyendo una estructura multicapa que
tiene una primera capa y una segunda capa entre las que se
intercala una capa intermedia,
a) incluyendo la primera y la segunda capa una
hoja aislante (12, 22), que tiene una superficie conductora (14,
20) contigua a la capa intermedia (18),
b) siendo la capa intermedia (18) una capa
aislante con un corte (30), que tiene un primer extremo y un segundo
extremo, que, junto con las capas primera y segunda, define un
canal capilar (30) para permitir que la muestra fluya del primer
extremo al segundo extremo,
c) incluyendo el canal capilar (30)
- (i)
- un reactivo seco depositado en la superficie conductora de al menos una de las capas conductoras (14, 20) para reaccionar con la muestra para producir un cambio en un parámetro eléctrico que puede estar relacionado con la concentración de analito del fluido; y
- ii)
- una pila electroquímica (36), dentro de la que se mide el parámetro eléctrico,
caracterizado porque
d) la superficie conductora de al menos una de
las capas tiene: primer dibujo aislante (16) marcado en su
superficie conductora para dividir la capa en dos regiones, aisladas
una de otra, donde el dibujo aislante (16) tiene al menos una
indentación (40) dentro del canal capilar (30), por lo que la
muestra que fluye a través del dibujo proporciona un recorrido
conductor del primer extremo al segundo extremo.
2. El dispositivo de la reivindicación 1, en el
que el primer extremo del corte (30) está en un primer borde de la
capa intermedia (18) y el segundo extremo está en un segundo borde
de la capa intermedia (18), enfrente del primer borde.
3. El dispositivo de la reivindicación 1 o
reivindicación 2, en el que el reactivo seco está en la superficie
conductora (14) de la primera capa y el dibujo aislante (16) está
marcado en la superficie conductora (20) de la segunda capa.
4. El dispositivo de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que la muestra que entra en el canal
capilar (30) en el primer extremo fluye a través de la pila
electroquímica (36), antes de llegar al primer dibujo aislante
(16).
5. El dispositivo de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que el fluido biológico es sangre y el
analito medido es glucosa.
6. El dispositivo de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que las capas primera y segunda
incluyen hojas termoplásticas metalizadas.
7. El dispositivo de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que la capa intermedia (18) incluye
una lámina termoplástica que tiene adhesivo en ambas superficies
para adhesión a las capas primera y segunda.
8. El dispositivo de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, en el que el reactivo en la superficie
conductora (14 y/o 20) incluye un tampón, un mediador, y una
enzima.
9. El dispositivo de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que el dibujo aislante (16) tiene al
menos una indentación (40) dentro del canal capilar (30) que apunta
hacia cada extremo del canal.
10. El dispositivo de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, incluyendo además un segundo dibujo aislante
(16A) marcado en la superficie conductora de la capa marcada entre
el primer extremo y el primer dibujo aislante (16) a divide la capa
marcada en tres regiones (14A, 14B, 14C), aisladas unas de
otras.
11. El dispositivo de la reivindicación 10, en
el que la muestra que entra en el canal capilar (30) en el primer
extremo llega al segundo dibujo aislante (16A) antes de fluir a
través de la pila electroquímica (36).
12. El dispositivo de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, incluyendo además medios de circuito
eléctrico para detectar el flujo de fluido a través del canal
capilar (30).
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