ES2277933T3 - Procedimiento electroquimico para medir la velocidad de reacciones quimicas. - Google Patents
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Abstract
Un método para medir la velocidad de una reacción química entre un componente de una muestra líquida y un reactivo, produciendo la reacción una especie electroactiva, incluyendo: proporcionar una pila electroquímica que tiene un electrodo de trabajo (2), un contraelectrodo (3) y al menos una pared (1); inmovilizar sustancialmente el reactivo (4) en la pila electroquímica en un lugar (5) a una distancia mínima del electrodo de trabajo (2), donde la distancia es tal que la transferencia de la especie electroactiva del lugar (5) al electrodo de trabajo (2) es controlada por difusión; ponerla muestra líquida en la pila electroquímica de modo que la muestra líquida esté en contacto con el reactivo (4), el electrodo de trabajo (2) y el contraelectrodo (3); hacer reaccionar el componente con el reactivo (4) para producir la especie electroactiva; aplicar un potencial entre el electrodo de trabajo (2) y el contraelectrodo (3), donde el potencial es suficiente para hacer reaccionar electroquímicamente la especie electroactiva en el electrodo de trabajo (2); y medir la corriente producida por la reacción electroquímica en el electrodo de trabajo (2) para obtener una medida de la velocidad de la reacción química, donde la velocidad de la reacción química se determina según la ecuación dC/Dt = (L/FAD)di/dt, donde i es la corriente, F es la constante de Faraday, A es el área de electrodo, D es el coeficiente de difusión de la especie electroactiva en la muestra, C es la concentración de especie electroactiva en el lugar y L es la distancia entre el lugar y el electrodo.
Description
Procedimiento electroquímico para medir la
velocidad de reacciones químicas.
La presente invención se refiere a la medición
del progreso de una reacción química que genera un producto de
reacción electroactiva que posteriormente es detectado en un
electrodo amperimétricamente o columbimétricamente. El método es
útil en aplicaciones donde es deseable seguir el progreso de una
reacción química, en particular en aplicaciones de sensor donde el
progreso de la reacción de un analito puede ser útil al determinar
la concentración de analito.
En electroquímica amperimétrica la corriente que
fluye en el electrodo puede ser usada como una medida de la
concentración de la especie electroactiva que reacciona
electroquímicamente en el electrodo de trabajo. En culombimetría la
corriente que fluye en el electrodo se integra en el tiempo dando
una cantidad total de carga pasada que produce una medida de la
cantidad de material electroactivo reaccionado en el electrodo de
trabajo. La corriente que fluye (o la carga pasada en cualquier
tiempo) en el electrodo depende de la velocidad de transferencia de
la especie electroactiva al electrodo de trabajo. Cuando una
concentración significativa de la especie electroactiva está situada
cerca del electrodo y se aplica al electrodo un potencial eléctrico
suficiente para hacer reaccionar electroquímicamente la especie
electroactiva en la interface electrodo/solución, inicialmente
fluirá una corriente más alta que disminuirá con el tiempo. Para un
electrodo aislado, donde el potencial aplicado al electrodo es
suficiente para hacer reaccionar la especie electroactiva
efectivamente de forma instantánea al llegar al electrodo y la
transferencia de la especie electroactiva al electrodo es controlada
por difusión, la corriente seguirá una curva conocida en la técnica
como la ecuación de Cottrell. De acuerdo con esta ecuación, la
corriente varía inversamente con la raíz cuadrada del tiempo. Esto
produce una corriente que decae con el tiempo cuando la especie
electroactiva que reacciona en el electrodo se empobrece cerca del
electrodo y así la especie electroactiva tiene que alejarse cada vez
más para llegar al electrodo a medida que el tiempo pasa.
Si, además de la reacción electroquímica de la
especie electroactiva en el electrodo, la especie electroactiva está
siendo generada cerca del electrodo de trabajo por una reacción
química, la forma de la corriente que fluye en el electrodo es
compleja. La reacción de electrodo tiende a disminuir la
concentración de la especie electroactiva cerca del electrodo de
trabajo mientras que la reacción química tiende a aumentar la
concentración de la especie electroactiva en esta región. Por lo
tanto, el comportamiento dependiente del tiempo de estos dos
procesos se mezcla y es difícil medir la reacción química cinética
de la corriente que fluye (o la carga pasada) en el electrodo.
Por esta razón, en la literatura publicada, las
tasas de reacciones químicas no se miden generalmente
electroquímicamente excepto en aplicaciones especializadas usando
equipo especializado. Un ejemplo de tal equipo es conocido en la
técnica como un electrodo de aro/disco rotativo. Este aparato
solamente es aplicable a cinética de reacción relativamente rápida
y requiere que el electrodo gire a una velocidad controlada conocida
con hidrodinámica de líquidos bien caracterizada.
WO 97/18465 describe un método para determinar
la concentración de una forma reducida u oxidada de una especie
redox en una pila electroquímica incluyendo un electrodo de trabajo
y un contraelectrodo espaciado del electrodo de trabajo de tal
manera que los productos de reacción del contraelectrodo lleguen al
electrodo de trabajo.
US 5.863.400 describe una pila electroquímica y
un método de detectar y medir un analito usando tal dispositivo
WO 97/00441 describe un aparato y un método para
determinar la concentración de una forma reducida (u oxidada) de
una especie redox en una pila electroquímica incluyendo un electrodo
de trabajo y un contraelectrodo espaciado del electrodo de trabajo
una distancia predeterminada.
WO 99/46585 describe un método para determinar
la concentración de un analito en una muestra incluyendo los pasos
de calentar la muestra y medir la concentración del analito o la
concentración de su especie representativa en la muestra en un
punto predeterminado en un perfil de reacción por medios que son
sustancialmente independientes de la temperatura.
US 5.141.868 describe dispositivos de pilas de
llenado capilares para facilitar pruebas supervisadas
eléctricamente, por ejemplo mediciones de conductividad, análisis
de iones específicos, reacciones enzimáticas, y ensayos de unión
específicos, usando muestras líquidas muy pequeñas.
US 4.711.245 describe un equipo y métodos para
detectar la presencia, medir la cantidad, y/o supervisar el nivel
de uno o más componentes seleccionados en una mezcla líquida,
empleando un sistema de detección de electrodos.
El método proporcionado permite la extracción de
información sobre velocidad de reacción química usando un método
electroquímico simple, como el definido en la reivindicación 1.
En una realización preferida, el método se usa
para medir una velocidad de una reacción química entre glucosa y
glucosa deshidrogenasa dependiente de PQQ en sangre entera
incluyendo proporcionar una pila electroquímica que tiene un
electrodo de trabajo, un contraelectrodo, al menos una pared, un
mediador redox incluyendo ferricianuro y contenido dentro de la
pila electroquímica, y un reactivo incluyendo glucosa deshidrogenasa
dependiente de PQQ, estando el reactivo sustancialmente
inmovilizado en la pila electroquímica en un lugar a una distancia
mínima del electrodo de trabajo; colocar la muestra de sangre entera
en la pila electroquímica de modo que la muestra esté en contacto
con el reactivo, el mediador redox, el electrodo de trabajo, y el
contraelectrodo; hacer reaccionar la glucosa con la glucosa
deshidrogenasa dependiente de PQQ para producir glucosa
deshidrogenasa dependiente de PQQ reducida, haciendo reaccionar a
su vez la glucosa deshidrogenasa dependiente de PQQ reducida con el
mediador redox de ferricianuro para formar ferrocianuro; aplicar un
potencial entre el electrodo de trabajo y el contraelectrodo, donde
el potencial es suficiente para hacer reaccionar electroquímicamente
el ferrocianuro en el electrodo de trabajo; y medir la corriente
producida por la reacción electroquímica de ferrocianuro en el
electrodo de trabajo, donde la medición es indicativa de la
velocidad de la reacción química entre glucosa y glucosa
deshidrogenasa dependiente de PQQ.
La figura 1 ilustra una pila electroquímica
donde el reactivo está situado en una pared de la pila mirando al
electrodo de trabajo.
La figura 2 ilustra una pila electroquímica
donde el reactivo está situado en el contraelectrodo.
La figura 3 representa corriente en función del
tiempo para tres muestras de sangre entera para un sistema de
reacción incluyendo glucosa, glucosa deshidrogenasa dependiente de
PQQ y mediador redox de ferricianuro de potasio. Las tres muestras
de sangre contienen niveles de hematocrito de 20%, 42%, y 65%,
respectivamente, donde el hematocrito es el porcentaje en volumen
de glóbulos rojos en la muestra.
La descripción y los ejemplos siguientes
ilustran con detalle una realización preferida de la presente
invención. Los expertos en la técnica reconocerán que hay numerosas
variaciones y modificaciones de esta invención que están incluidas
en su alcance. Consiguientemente, no se deberá considerar que la
descripción de una realización preferida limite el alcance de la
presente invención.
Según la presente invención, la información
relativa a la velocidad de una reacción química que produce al
menos un producto electroactivo se puede obtener usando una pila
electroquímica asegurando que la reacción química esté localizada
en un lugar remoto del electrodo usado para hacer reaccionar
electroquímicamente el (los) producto(s)
electroactivo(s).
Se explican mejor métodos y dispositivos para
obtener mediciones electroquímicas de muestras de fluido en US
6.638.415 titulada "SENSOR DE ANTIOXIDANTE", y US 6.632.349,
titulada "SENSOR DE HEMOGLOBINA".
El lugar de la reacción química está
suficientemente alejado del electrodo de modo que la transferencia
de masa de la especie electroactiva del lugar de reacción química al
electrodo controle efectivamente la corriente que fluye en el
electrodo en cualquier momento. Esta disposición asegura un
gradiente de concentración sustancialmente lineal de la especie
electroactiva entre el lugar de reacción química y el electrodo. La
concentración de la especie electroactiva se mantiene efectivamente
a cero en el electrodo por la reacción electroquímica que tiene
lugar allí. Por lo tanto, el transcurso en el tiempo de la magnitud
de este gradiente de concentración será determinado sustancialmente
solamente por el transcurso de tiempo de la concentración de
la(s) especie(s) electroactiva(s) en el lugar
de reacción química y el (los) coeficiente(s) de difusión del
(de los) producto(s) de reacción electroactiva en el medio
líquido. Dado que la corriente que fluye en el electrodo es
proporcional al gradiente de concentración de la(s)
especie(s) electroactiva(s) en el electrodo, el
transcurso de tiempo de esta corriente reflejará el transcurso de
tiempo de la reacción química que tienen lugar en el lugar remoto.
Esto permite usar la corriente medida en el electrodo (o la carga
pasada si la corriente está integrada) como una medida conveniente
de la velocidad y extensión de la reacción química que tiene
lugar.
Un ejemplo de un método adecuado para asegurar
que la reacción química está alejada del electrodo de trabajo es
inmovilizar uno o más componentes de reacción en una superficie
sólida alejada del electrodo. El (los) componente(s) de
reacción puede(n) ser inmovilizado(s) incorporándolos
en una matriz polimérica que se seca sobre o une de otro modo a la
superficie sólida. El (los) componente(s) de reacción también
puede(n) estar unido(s) directamente a la superficie
sólida por unión química o física. Alternativamente uno o más de los
componentes de reacción se puede secar simplemente sobre la
superficie sólida sin medios de inmovilización especiales. En esta
situación uno o más de los componentes de reacción es de movilidad
suficientemente baja, en la matriz líquida que llena la pila
electroquímica, que no migra sustancialmente de la posición donde se
secó durante el período de tiempo en el que la corriente
electroquímica puede ser supervisada de forma útil para efectuar la
medición requerida. En este contexto, migración sustancial significa
que el componente de movimiento más lento requerido para la reacción
química se aproxima suficientemente al electrodo de trabajo que la
cinética de agotamiento de tipo Cottrell comienza a afectar al
transcurso de tiempo de la corriente que fluye en el electrodo.
El rango de distancia de separación entre el
lugar de reacción química y el electrodo de trabajo en las
realizaciones preferidas es deseablemente inferior a
aproximadamente 1 cm, preferiblemente inferior a 5 mm, más
preferiblemente entre 5, 10, 50, 100, 200, 500 micras y 5 mm, más
preferiblemente entre 5, 10, 50, 100, 200 y 500 micras, y muy
preferiblemente entre 5, 10, 50, 100 y 200 micras.
Además del el electrodo de trabajo, se ha
previsto al menos un contraelectrodo en contacto con la muestra
líquida para completar el circuito electroquímico. Opcionalmente el
contraelectrodo puede funcionar como un contraelectrodo/electrodo
de referencia combinado o se puede prever un electrodo de referencia
separado. En una realización preferida, el electrodo de trabajo y
contraelectrodo están espaciados deseablemente una distancia
superior a aproximadamente 300 micras, preferiblemente a una
distancia superior a aproximadamente 500 micras, más
preferiblemente a una distancia entre aproximadamente 500 micras y
10 mm, más preferiblemente a una distancia entre aproximadamente
500 micras y 1, 2, 5 mm, y muy preferiblemente entre 1 mm y 2, 5, 10
mm.
El electrodo de trabajo se hace de materiales
que no reaccionan químicamente con ningún componente con el que
entren en contacto durante el uso en una extensión que interfiera
con la respuesta de corriente del electrodo. Si el electrodo de
trabajo se ha de usar como ánodo, los ejemplos de materiales
adecuados son platino, paladio, carbono, carbono en combinación con
ligantes inertes, iridio, óxido de indio, óxido de estaño, mezclas
de indio y óxido de estaño. Si el electrodo de trabajo se ha de
usar como cátodo, además del material enumerado anteriormente,
otros materiales adecuados son acero, acero inoxidable, cobre,
níquel, plata y cromo.
Los ejemplos de materiales adecuados para el
contraelectrodo son platino, paladio, carbono, carbono en
combinación con ligantes inertes, iridio, óxido de indio, óxido de
estaño, mezcla de indio y óxido de estaño, acero, acero inoxidable,
cobre, níquel, cromo, plata y plata recubierta con una sal de plata
que es sustancialmente insoluble, tal como cloruro de plata,
bromuro de plata, yoduro de plata, ferrocianuro de plata,
ferricianuro de plata.
El lugar de la reacción química puede estar
localizado en una pared simple o en el contraelectrodo, alejado del
electrodo de trabajo. El lugar de la reacción química puede estar en
el mismo plano que el electrodo de trabajo o más preferiblemente en
un plano mirando a y sustancialmente paralelo al electrodo de
trabajo.
La figura 1 ilustra un aparato adecuado para uso
con una realización. En la figura 1, un electrodo de trabajo 2 y un
contraelectrodo 3 están dispuestos en un sustrato eléctricamente
aislante 1. En un segundo sustrato 5 se ha dispuesto una capa de
reactivos químicos 4, donde al menos uno de los reactivos está
sustancialmente inmovilizado en el sustrato 5. En la práctica, el
espacio entre las paredes 1 y 5 se llena con un líquido conteniendo
una sustancia que es capaz de reaccionar con los reactivos 4 para
producir al menos una especie electroactiva. Los productos de la
reacción química se difunden hacia el electrodo de trabajo 2 donde
la(s) especie(s) electroactiva(s) se hacen
reaccionar electroquímicamente para producir una corriente. La
magnitud de la corriente o la carga pasada en un tiempo particular,
o el transcurso de tiempo de la corriente o carga pasada, se puede
usar entonces para obtener una medida de la velocidad o extensión de
la reacción química que tiene lugar en la capa de reactivo 4.
La figura 2 ilustra otra realización. La
numeración de los componentes en la figura 2 corresponde a los
componentes de la figura 1. En la figura 2 los reactivos 4 están
dispuestos en el contraelectrodo 3 que está dispuesto en un
sustrato eléctricamente resistivo 5. En esta realización los
materiales de construcción del contraelectrodo 3 son inertes a la
reacción con cualquiera de los componentes de los reactivos 4
dispuestos en el electrodo 3.
Un ejemplo de la química y reacción adecuado
para uso en una realización preferida es medir la glucosa en sangre
entera usando la enzima glucosa deshidrogenasa dependiente de PQQ
(GDHpqq) y un mediador redox. En esta reacción glucosa en la sangre
reacciona con GDHpqq para formar ácido glucónico. En el proceso, se
reduce el PQQ en la enzima. Un mediador, tal como ferricianuro de
potasio, se oxida el PQQ en la enzima y forma ferrocianuro. La
enzima en la forma oxidada puede reaccionar entonces con más
glucosa. El efecto neto de esta reacción es producir dos moléculas
fde errocianuro para cada molécula de glucosa reaccionada. El
ferrocianuro es una especie electroactiva, y por consiguiente puede
ser oxidada en un electrodo para producir una corriente. Otras
enzimas adecuadas para esta reacción son glucosa oxidasa (GOD) o
glucosa deshidrogenasa dependiente de NAD. Para otras reacciones se
puede usar lactato deshidrogenasa y alcohol deshidrogenasa. Otros
mediadores redox adecuados incluyen ferrocinio, complejos de osmio
con bipiridina, y benzofenona.
La reacción de glucosa en sangre entera con la
enzima puede ser lenta, tardando unos pocos minutos a terminar.
Además, cuanto más alto es el hematocrito de la muestra de sangre,
menor es la reacción. El hematocrito de la sangre es la fracción de
volumen de glóbulos rojos en la muestra de sangre entera. En este
ejemplo, se construyó una pila electroquímica según la figura 2. Se
depositó una solución que contenía 50 mg/ml GDHpqq, 0,9 M
ferricianuro de potasio y 50 mM solución tampón a pH 6,5 en el
contraelectrodo y se quitó el agua con el propósito de dejar una
capa de reactivo secada. En esta capa el GDHpqq es suficientemente
grande para ser inmovilizado efectivamente en el contraelectrodo,
mientras que el ferricianuro se puede mezclar más uniformemente por
todo el líquido en la pila electroquímica. La muestra de sangre se
introdujo en la pila y se aplicó inmediatamente un potencial de
+300 mV entre el electrodo de trabajo y el contraelectrodo. Aunque
un potencial de +300 mV es muy preferido para oxidar ferrocianuro,
el potencial es deseablemente entre +40 mV y +600 mV,
preferiblemente entre +50 mV y +500 mV, y más preferiblemente entre
+200 mV y +400 mV. En la pila, el electrodo de trabajo constaba de
una capa de oro depositada catódicamente sobre un sustrato de
poliéster y el contraelectrodo constaba de una capa de paladio
depositado catódicamente sobre un sustrato de poliéster.
Las trazas de corriente registradas para
muestras de sangre de diferentes hematocritos, que representa una
velocidad de reacción más rápido en sangre de hemacrito inferior, se
exponen en la figura 3. El número al final de cada línea es el
porcentaje de hematocrito de la muestra de sangre usada, es decir,
20%, 42%, y 65%, respectivamente. El nivel de glucosa en cada
muestra de sangre es aproximadamente el mismo, a saber 5,4 mM para
la muestra de 65% de hematocrito, 5,5 mM para la muestra de 42% de
hematocrito, y 6,0 mM para la muestra de 20% de hematocrito.
La corriente representada en la figura 3 se
puede expresar aproximadamente por la ecuación:
i = \cdot
FADC/L
donde i es la corriente, F es la
constante de Faraday (96486,7 C/mole), A es el área de electrodo, D
es el coeficiente de difusión del ferrocianuro en la muestra, C es
la concentración de ferrocianuro en el lugar de reacción y L es la
distancia entre el lugar de reacción y el electrodo. La velocidad de
reacción, dada por la velocidad de cambio de C con el tiempo, viene
dada por lo tanto
por:
dC/dt = :
(L/FAD)di/d1.
Para las reacciones ilustradas en la figura 3,
entre 6 y 8 segundos para las muestras de 20%, 42% y 65% de
hematocrito, la media di/dt era 3,82, 2,14 y 1,32
microamperios/segundo, respectivamente. Los coeficientes de
difusión de ferrocianuro para estas muestras eran 2,0 x 10^{6},
1,7 x 10^{6} y 1,4 x 10^{6} cm^{2}/s para muestras de 20%,
42%, y 65% de hematocrito, respectivamente. El área de electrodo era
0,1238 cm^{2} y L era 125 micras. Estos valores dan velocidades
de reacción de 2,0, 1,3, y 0,99 mM/segundo para las muestras de
20%, 42%, y 65% de hematocrito, respectivamente.
El método descrito anteriormente puede ser usado
con cualquier sistema electroquímico adecuado. Por ejemplo, el
método puede ser usado para medir oxidantes o antioxidantes en
muestras de fluido. El método es aplicable a cualquier oxidante o
antioxidante que exista en una concentración útilmente
representativa en una muestra de fluido. Los antioxidantes que
pueden ser analizados incluyen, por ejemplo, dióxido de azufre y
ácido ascórbico. Los oxidantes que pueden ser analizados incluyen,
por ejemplo, cloro, bromo, yodo, peróxidos, hipocloriro, y ozono.
También se pueden analizar oxidantes o antioxidantes insolubles en
agua si se puede preparar una forma acuosa, por ejemplo, usando un
detergente para preparar una emulsión del analito reactivo redox
insoluble en agua. El método también se puede aplicar a reacciones
anticuerpo/antígeno o a análisis de hemoglobina.
La descripción anterior describe varios métodos
y materiales de la presente invención. Esta invención es susceptible
de modificaciones en los métodos y materiales, así como
alteraciones en los métodos y equipo de fabricación. Tales
modificaciones serán evidentes a los expertos en la técnica por la
consideración de esta descripción o práctica de la invención aquí
descrita. En consecuencia, no se pretende que esta invención se
limite a las realizaciones específicas aquí descritas, sino que
cubra todas las modificaciones y alternativas que caigan dentro del
verdadero alcance de la invención expuesto en las reivindicaciones
anexas.
Claims (26)
1. Un método para medir la velocidad de una
reacción química entre un componente de una muestra líquida y un
reactivo, produciendo la reacción una especie electroactiva,
incluyendo:
- proporcionar una pila electroquímica que tiene un electrodo de trabajo (2), un contraelectrodo (3) y al menos una pared (1);
- inmovilizar sustancialmente el reactivo (4) en la pila electroquímica en un lugar (5) a una distancia mínima del electrodo de trabajo (2), donde la distancia es tal que la transferencia de la especie electroactiva del lugar (5) al electrodo de trabajo (2) es controlada por difusión;
- ponerla muestra líquida en la pila electroquímica de modo que la muestra líquida esté en contacto con el reactivo (4), el electrodo de trabajo (2) y el contraelectrodo (3);
- hacer reaccionar el componente con el reactivo (4) para producir la especie electroactiva;
- aplicar un potencial entre el electrodo de trabajo (2) y el contraelectrodo (3), donde el potencial es suficiente para hacer reaccionar electroquímicamente la especie electroactiva en el electrodo de trabajo (2); y
- medir la corriente producida por la reacción electroquímica en el electrodo de trabajo (2) para obtener una medida de la velocidad de la reacción química,
donde la velocidad de la reacción química se
determina según la ecuación dC/Dt = (L/FAD)di/dt, donde i es
la corriente, F es la constante de Faraday, A es el área de
electrodo, D es el coeficiente de difusión de la especie
electroactiva en la muestra, C es la concentración de especie
electroactiva en el lugar y L es la distancia entre el lugar y el
electrodo.
2. El método según la reivindicación 1, donde el
electrodo de trabajo (2) y el contraelectrodo (3) están
suficientemente espaciados de modo que un producto de una reacción
electroquímica que tenga lugar en el contraelectrodo (3) no llegue
al electrodo de trabajo (2) mientras se mide la corriente.
3. El método según la reivindicación 2, donde el
electrodo de trabajo (2) y el contraelectrodo (3) están espaciados
una distancia superior a aproximadamente 500 micras, preferiblemente
entre 500 micras y 5 mm, más preferiblemente entre 1 mm y 2 mm.
4. El método según la reivindicación 2 o
reivindicación 3, donde el electrodo de trabajo (2) y el
contraelectrodo (3) están situados en el mismo plano.
5. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, donde el lugar (5) y el electrodo de trabajo
(2) están separados una distancia mínima del orden de 10 micras a 5
milímetros, preferiblemente de 50 micras a 500 micras, más
preferiblemente de 100 micras a 200 micras.
6. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, donde el contraelectrodo (3) es capaz de
funcionar como un electrodo de
referencia-contralectrodo combinado.
7. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, donde la pila electroquímica incluye además
un electrodo de referencia.
8. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, donde el electrodo de trabajo (2) funciona
como un ánodo.
9. El método según la reivindicación 8, donde el
electrodo de trabajo (2) incluye platino, paladio, carbono, carbono
en combinación con uno o más ligantes inertes, iridio, óxido de
indio, óxido de estaño, indio en combinación con óxido de estaño o
su mezcla.
10. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, donde el electrodo de trabajo (2) funciona
como un cátodo.
11. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, donde el contraelectrodo (3) incluye plata
recubierta con una sal de plata sustancialmente insoluble.
12. El método según la reivindicación 11, donde
la sal de plata es cloruro de plata, bromuro de plata, yoduro de
plata, ferrocianuro de plata, o ferricianuro de plata.
13. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12, donde el lugar (5) está situado en el
contraelectrodo (3).
14. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 13, donde el lugar (5) está situado en la
pared.
15. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 14, donde el lugar (5) y el electrodo de
trabajo (2) están situados en el mismo plano.
16. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 14, donde el lugar (5) está situado en un plano
que mira a y es sustancialmente paralelo al electrodo de trabajo
(2).
17. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 16, donde el reactivo (4) se contiene dentro de
una matriz polimérica unida a una superficie en la pila
electroquímica.
18. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 16, donde el reactivo (4) está unido
químicamente o unido físicamente a una superficie en la pila
electroquímica.
19. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 16, donde el reactivo (4) se seca sobre una
superficie en la pila electroquímica, exhibiendo el reactivo (4)
movilidad suficientemente baja en la muestra líquida de modo que el
reactivo (4) no migre sustancialmente mientras se mide la
corriente.
20. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 19, donde el reactivo (4) incluye además un
mediador redox.
21. El método según la reivindicación 20, donde
el mediador redox es ferrocinio, un complejo de osmio con
bipiridina, benzofenona o ferricianuro.
22. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 21, donde la muestra incluye sangre entera.
23. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 22, donde el componente incluye glucosa.
24. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 23, donde el reactivo incluye glucosa
deshidrogenasa dependiente de PQQ, glucosa deshidrogenasa
dependiente de NAD, glucosa oxidasa, lactato deshidrogenasa, o
alcohol deshidrogenasa.
25. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 24, donde el potencial es entre +50 mV y +500
mV y es preferiblemente aproximadamente + 300 mV.
26. El método de la reivindicación 1, donde la
muestra líquida es sangre entera, el componente de la muestra
líquida es glucosa, el reactivo (4) es glucosa deshidrogenasa
dependiente de PQQ y la especie electroactiva es ferrocianuro,
incluyendo además:
- proporcionar un mediador redox incluyendo ferricianuro contenido dentro de la pila electroquímica; y
- poner la muestra de sangre entera en la pila electroquímica de modo que la muestra esté en contacto con el mediador redox,
donde el paso de hacer reaccionar el componente
con el reactivo para producir la especie electroactiva incluye
hacer reaccionar la glucosa con la glucosa deshidrogenasa
dependiente de PQQ para producir glucosa deshidrogenasa dependiente
de PQQ reducida, reaccionando a su vez la glucosa deshidrogenasa
dependiente de PQQ reducida con el mediador redox de ferricianuro
para formar ferrocianuro,
y donde la medición de corriente producida por
la reacción electroquímica de ferrocianuro en el electrodo de
trabajo (2) es indicativa de la velocidad de la reacción química
entre glucosa y glucosa deshidrogenasa dependiente de PQQ.
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