ES2349388T3 - Medios de conexión de detector. - Google Patents

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ES2349388T3 ES98907775T ES98907775T ES2349388T3 ES 2349388 T3 ES2349388 T3 ES 2349388T3 ES 98907775 T ES98907775 T ES 98907775T ES 98907775 T ES98907775 T ES 98907775T ES 2349388 T3 ES2349388 T3 ES 2349388T3
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Abstract

Un detector, adaptado para una conexión eléctrica a una fuente de energía que tiene medios de contacto, com- prendiendo el detector: un primer sustrato aislante (1) que porta un primer electrodo (2) y un segundo sustrato aislante (7) que porta un segundo electrodo (6), estando dispuestos dichos elec- trodos (2, 6) enfrentados uno a otro en una relación dis- tanciada; un espaciador (4) colocado entre el primero y el se- gundo sustratos aislantes (1, 7) y que tiene una abertura que define una pared de una celda, estando cerrada la celda en cualquier extremo por el primero y segundo electrodos; una primera porción (21) de corte que se extiende a través de dicho primer sustrato aislante y el espaciador (4) para exponer una primera zona de contacto (23) en el segundo sustrato aislante (1, 7) y permitir la conexión eléctrica con el segundo electrodo (6); una segunda porción de corte (25) que se extiende a través de dicho segundo sustrato aislante (7) y el espacia- dor (4) para exponer una segunda zona (27) de contacto en el primer sustrato aislante (1); y en que los espaciadores (4) se extiende alrededor de los bordes de las porciones (21,25) de corte o en que las porciones (21,25) de corte se cortan desde un borde del es- paciador y el primero y segundo sustratos aislantes (1, 7) de forma que las porciones de corte están abiertas en un borde del detector y el espaciador (4) se extienden sobre tres lados de dichas porciones (21,25) de corte.

Description

CAMPO TÉCNICO
Esta invención se refiere a detectores electroquímicos desechables del tipo usado para análisis cuantitativos, por ejemplo, de niveles de glucosa en sangre, para mediciones del pH o similares. Más particularmente, la invención se 5 refiere a medios para la conexión eléctrica de estos detec-tores a un aparato medidor.
TÉCNICA ANTERIOR
El documento US 5108564 se refiere a un método y un aparato para la determinación amperométrica de un analito 10 y, en particular, a un aparato para un análisis amperomé-trico utilizando una celda electroanalítica desechable para la determinación cuantitativa de compuestos biológicamente importantes de fluidos corporales.
El documento US 5395504 describe un detector pequeño 15 para un sistema medidor electroquímico compuesto por un aparato medidor que tiene un circuito electrónico, un dis-positivo de conexión, un dispositivo de colocación y avance y un dispositivo de eliminación. El aparato está adaptado para recibir el detector, que tiene una pluralidad de zonas 20 medidoras activas sucesivamente desechables. El detector tiene aplicaciones en el análisis cuantitativo de glucosa en sangre.
El documento US 5437999 describe un detector electro-químico del tipo que, en uso, está eléctricamente conectado 25 a una fuente de energía. El detector está construido a par-tir de dos placas de circuitos impresos espaciadas que tie-ne cada una de ellas una capa metálica en un lado y dis-puestas de forma que las capas metálicas están enfrentadas una a otra en una relación espaciada. Las capas metálicas 30 son sometidas a un tratamiento fotolitográfico para definir zonas de electrodos que forman parte de una celda. En un extremo del conjunto los sustratos de los electrodos son cortados para proporcionar pestañas sobresalientes lateral-mente espaciadas que portan la capa metálica. Las superfi-35
cies metálicas expuestas de las pestañas actúan como almo-hadillas de contacto, estando cada almohadilla de contacto en conexión eléctrica con un correspondiente electrodo. Las almohadillas de contacto a su vez ajustan prolongaciones de contacto conectadas a una fuente de energía y proporcionan 5 una conexión eléctrica entre el detector y una fuente de energía.
La disposición de la patente de EE.UU. 5.437.999 ado-lece de las desventajas de que es necesario que el sustrato sea de una rigidez considerable con el fin de asegurar un 10 contacto eléctrico satisfactorio y fiable. Además de ello, el usuario a menudo no está seguro de si un detector ha si-do satisfactoriamente conectado a la fuente de energía.
En las solicitudes en tramite PCT/AU95/00207 (WO-A-95/28634), PCT/AU96/00365 (WO-A-97-00441), PCT/AU96/00723 15 (WO-A-97/18465) y PCT/AU96/00724 (WO-A-97118464) han des-crito diversas celdas electroquímicas muy delgadas. Cada celda está definida entre electrodos espaciados y enfrenta-dos que están formados como revestimientos metálicos finos (por ejemplo, revestimientos por pulverización catódica) 20 depositados sobre una película de plástico inerte delgada (por ejemplo, PET de 100 micrómetros de grosor). Los elec-trodos están separados unos de otros por un espaciador con un grosor, por ejemplo, de 500 µm o menos.
La disposición de conexión del documento US 5.437.999 25 no es adecuada para utilizarse con los dispositivos detec-tores extremadamente delgados del tipo expuesto en las so-licitudes en trámite de este solicitante, en vista de la flexibilidad de los soportes aislantes de los electrodos. En general, es deseable que el detector desechable sea ca-30 paz de una conexión sencilla, rápida, fiable y eficaz con la fuente de energía en el dispositivo medidor por parte de usuarios no expertos. Es un objeto de la presente invención superar o mejorar al menos una de las desventajas de la técnica anterior o proporcionar una alternativa útil. 35
La primera zona de contacto puede mantenerse a una profundidad predeterminada desde el primer sustrato aislan-te.
Según la presente invención, se proporciona un detec-tor adaptado para una conexión eléctrica con una fuente de 5 energía que tiene medios de contacto, comprendiendo el de-tector:
un primer sustrato aislante que porta un primer elec-trodo y un segundo sustrato aislante que porta un segundo electrodo estando dispuestos dichos electrodos enfrentados 10 uno a otro en una relación espaciada, un espaciador coloca-do entre el primero y segundo sustratos aislantes y que tiene un abertura que define una pared de una celda, estan-do la celda cerrada en cualquier extremo por el primero y segundo electrodos, una primera porción de corte que se ex-15 tiende a través de dicho primer sustrato aislante y el es-paciador para exponer una primera zona de contacto en el segundo sustrato aislante y permitir una conexión eléctrica con el segundo electrodo,
una segunda porción de corte que se extiende a través 20 de ducho segundo sustrato aislante y el espaciador para ex-poner una segunda zona de contacto en el primer sustrato aislante, y en que el espaciador se extiende alrededor de todos los bordes de la porción de corte o en que las por-cións de corte están fuera del borde del espaciador y el 25 primero y segundo sustratos aislantes de forma que las por-ciones de corte están abiertas en un borde del detector y el espaciador se extiende sobre tres lados de dichas por-ciones de corte.
La segunda zona de contacto puede mantenerse a una 30 profundidad predeterminada a partir del segundo sustrato aislante.
Según un segundo aspecto, la invención proporciona también un sistema detector que comprende un detector según el primer aspecto y un aparato detector que incluye un pri-35
mer medio de contacto y/o un segundo medio de contacto adaptados para efectuar un contacto eléctrico con la prime-ra y segunda zonas de contacto, respectivamente.
“Que comprende”, como se usa en la presente memoria descriptiva, se usa en un sentido inclusivo, es decir, en 5 el sentido de “que incluye” o “que contiene”. La expresión no está previsto en un sentido exclusivo (“que consiste en” o “compuesto por”).
En realizaciones preferidas, el sustrato aislante está hecho de un material aislante flexible. El segundo electro-10 do y la primera zona de contacto están formados a partir de una capa unificada de metal depositado sobre el primer sus-trato y, más preferentemente, depositado al ser revestido mediante pulverización catódica sobre el mismo. Los metales adecuados incluyen, pero sin limitación, paladio, oro, pla-15 tino, iridio y plata. También puede usarse carbono. Desea-blemente, el medio de contacto es un medio de contacto metálico que está elásticamente deformado para extenderse a través de la primera porción de corte para hacer contacto con la primera zona de contacto metálico en el segundo sus-20 trato. En realizaciones altamente preferidas, el medio de contacto está adaptado para un ajuste con trinquetes de la porción de corte que se extiende a través del primer sus-trato aislante y el espaciador.
Con un conector según la presente invención, el espa-25 ciador proporciona una resistencia añadida. Por lo tanto, se puede formar un conector rígido usando materiales flexi-bles. Esto hace posible la utilización de una amplia gama de materiales. Se puede proporcionar también fácilmente una confirmación audible de la conexión por medio de la presen-30 te invención, al contrario que el conector descrito en el documento US 5.437.999.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La invención se describe seguidamente a modo de ejem-plo haciendo referencia solo a los dibujos que se acompañan 35
en los cuales:
La Figura 1 muestra una primera realización de un de-tector según la invención en una perspectiva en planta.
La Figura 2 muestra un alzado lateral en corte parcial del detector de la figura 1 en sección transversal sobre la 5 línea 10-10.
La Figura 3 es un diagrama aumentado que muestra una porción del detector de la Figura 2 en ajuste con los con-tactos.
La Figura 4 muestra una alzado del extremo del detec-10 tor de la Figura 3 en una sección en la línea A-A.
La Figura 5 muestra una segunda realización de la in-vención en una perspectiva en planta.
La Figura 6 muestra una sección transversal de la rea-lización de la Figura 5 en un alzado del extremo cuando se 15 observa en la línea C-C.
La Figura 7 muestra una sección transversal de la rea-lización de la Figura 5 en un alzado lateral sobre la línea D-D.
La Figura 8 muestra una tercera realización de la in-20 vención en una perspectiva en planta.
MEJORES MODOS PARA LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN
Con referencia a las Figuras 1 a 3, se muestra una primera realización de un detector electroquímico. El de-tector comprende un espaciador 4 de poliéster de aproxima-25 damente 25 mm x 5 mm y 100 micrómetros de grosor y que tie-ne una abertura circular 8 de 3,4 mm de diámetro.
La abertura 8 define una pared 10 de celda cilíndrica. Adherido a un lado del espaciador 4 está una primera lámina 1 de poliéster de sustrato aislante que tiene un primer re-30 vestimiento de paladio 2. El paladio fue revestido mediante pulverización catódica sobre la lámina 1 a una presión en-tre 4 y 5 milibares en una atmósfera de gas argón para pro-porcionar un grosor uniforme del revestimiento de aproxima-damente 10-1.000 angstroms. La lámina 1 está adherida por 35
medio de un adhesivo 3 al espaciador 4 con un revestimiento 2 de paladio adyacente al espaciador 4 y que cubre un lado de la abertura 8.
Un segundo sustrato aislante 7 consiste en una lámina de poliéster que tiene un segundo revestimiento 6 por pul-5 verización catódica de paladio adherido por medio de un ad-hesivo de contacto 5 al otro lado del espaciador 4 y que cubre el lado opuesto de la abertura 8. Se define así una celda que tiene una pared lateral cilíndrica 10 y cerrada en un extremo del cilindro por un primer electrodo de metal 10 de paladio 2. La otra pared del extremo del cilindro es un segundo electrodo formado a partir de paladio 6. El conjun-to está perforado en 9 para proporcionar un medio para la admisión de una solución en la celda y permitir que escape el aire. 15
Adyacente a un extremo 20, una abertura 21 de corte atraviesa la primera capa aislante 1 y la primera capa metálica 2. En el presente ejemplo, el ejemplo 21 de corte es de forma oval. Una correspondiente porción 22 de corte en el espaciador 4 es solidaria con el corte 21. La Figura 20 3 muestra una vista en alzado lateral en corte del detector 1 insertado en una ranura receptora formada en la porción 30 de un aparato medidor y en la que se dispone un primer medio elástico 31 de contacto y un segundo medio elástico 32 de contacto. Tras la inserción del extremo 20 del detec-25 tor en la ranura, el medio 31 de contacto se desplaza sobre la superficie externa de la capa aislante 1 y entra en ajuste con trinquetes con la depresión formada por las aberturas 21 y 22 para ajustar una primera porción 23 de zona de contacto de la capa metálica 6. La primera zona 23 30 de contacto es una porción de la misma capa metálica 6 de-positada sobre la capa aislante 7, a partir de la cual se forma el segundo electrodo y, por lo tanto está en comuni-cación conductora de la electricidad con la segunda zona del electrodo de la celda 8. La zona 23 de contacto está 35
definida en efecto por el diámetro del corte 20 del espa-ciador 4 en el presente ejemplo.
En la realización mostrada en la Figura 1, una segunda porción circular 25 de corte espaciada más allá del borde 30 que la abertura 21 se extiende a través de la segunda 5 capa aislante 7 y la segunda capa metálica 6. Una porción 26 de corte (véase la Figura 2) del espaciador 4 se corres-ponde y se adapta a la porción 25 de corte de la capa ais-lante 7. Haciendo referencia nuevamente a la Figura 3, en uso, el detector está configurado para permitir que un se-10 gundo dispositivo 32 de contacto elásticamente deformado se extienda a través de la depresión definida por las porcio-nes 25 y 26 de corte, con lo que el dispositivo elástico 32 de contacto se ajusta y hace contacto eléctrico con la capa metálica 2 en 27 y de este modo con el primer electrodo 2 15 de la celda 8.
Los conectores elásticos 31 y 32 están dispuestos en una ranura 30 del dispositivo medidor y están en contacto eléctrico en un circuito medidor. En uso, el detector se inserta en la ranura 30 sirviendo de guía el borde 20. El 20 primer dispositivo elástico 31 de contacto se desplaza so-bre el margen del extremo del detector 1 hasta que encuen-tra la primera abertura 21, 22, tras lo cual el primer dis-positivo elástico 31 de contacto se desplaza sobre el mar-gen del extremo del detector 1 hasta que encuentra la pri-25 mera abertura 21, 22, tras lo cual se ajusta con trinquetes a la abertura y hace contacto eléctrico con la primera zona 23 de contacto de la capa metálica 6. Una ligera inserción adicional del detector 1 en la ranura 30 provoca que el se-gundo dispositivo 32 de contacto se ajuste con trinquetes a 30 la segunda abertura 25, 26 y haga contacto con la segunda zona de contacto 27 de la capa metálica 2.
El espaciador 4 rodea las dos aberturas y asegura que, a pesar de la flexibilidad intrínseca de las capas aislan-tes y la finura del detector, se pueda hacer el contacto 35
eléctrico con una precisión fiable.
En las Figuras 5, 6 y 7 se muestra una segunda reali-zación de la invención, en las que las porciones funcional-mente correspondientes a las porciones correspondientes de la realización de las figuras 1 y 2 están identificadas por 5 números correspondientes. La principal diferencia entre la segunda realización y la primera es que las porciones 21, 22 de corte de la segunda realización están cortadas a par-tir de un borde lateral del detector 1, mientras que las porciones 25, 26 de corte están cortadas a partir del borde 10 lateral opuesto del detector 1. En este caso, los elementos 31 y 32 de contacto están espaciados lateralmente y ajusta-dos con trinquetes de forma sustancialmente simultánea a sus respectivas aberturas de corte. Las aberturas de corte están rodeadas en tres lados por un espaciador 4, estando 15 expuesto el cuarto lado a los bordes respectivos del detec-tor.
Aunque en la realización mostrada en las Figuras 5, 6 y 7 las aberturas están a una distancia correspondiente del extremo 20, en otras realizaciones podrían estar espaciadas 20 en la dirección longitudinal, como en el caso de la primera realización descrita. Esto asegura que el contacto solo se hace cuando el detector es insertado en una orientación co-rrecta y asegura una correcta polaridad.
Una tercera realización se muestra esquemáticamente en 25 la Figura 8. En este caso, las aberturas adoptan la forma de ranuras 21, 25 que se extienden longitudinalmente desde el borde 20. Por motivos de preferencia, el espaciador 4 se extiende alrededor de los bordes de las aberturas 21 y 25 de la Figura 8, pero, en una realización menos preferida, 30 el espaciador 4 solo se extiende en tres lados de las ranu-ras 21 y 25, en cuyo caso no se obtiene un ajuste con trin-quetes o solo se obtiene si los contactos se extienden des-de la dirección opuesta. Sin embargo, se mantiene la venta-ja de que la zona de contacto de la almohadilla del detec-35
tor esté a una distancia predeterminada de la cara opuesta. Si se desea, las ranuras pueden diferir en su longitud y la cooperación con los contactos longitudinalmente espaciados, de forma que el contacto con ambos contactos requiere la inserción correctamente orientada del detector. 5
Se entenderá que tanto los materiales como las dimen-siones de la construcción se proporcionan meramente con carácter ilustrativo y que se pueden utilizar en la inven-ción detectores de un diseño o construcción diferente. Se pueden proporcionar uno, dos o más de dos contactos por los 10 medios mostrados. Se puede usar cualquier forma adecuada de elemento de contacto con los detectores según la invención.

Claims (16)

  1. REIVINDICACIONES
  2. 1. Un detector, adaptado para una conexión eléctrica a una fuente de energía que tiene medios de contacto, com-prendiendo el detector:
    un primer sustrato aislante (1) que porta un primer 5 electrodo (2) y un segundo sustrato aislante (7) que porta un segundo electrodo (6), estando dispuestos dichos elec-trodos (2, 6) enfrentados uno a otro en una relación dis-tanciada;
    un espaciador (4) colocado entre el primero y el se-10 gundo sustratos aislantes (1, 7) y que tiene una abertura que define una pared de una celda, estando cerrada la celda en cualquier extremo por el primero y segundo electrodos;
    una primera porción (21) de corte que se extiende a través de dicho primer sustrato aislante y el espaciador 15 (4) para exponer una primera zona de contacto (23) en el segundo sustrato aislante (1, 7) y permitir la conexión eléctrica con el segundo electrodo (6);
    una segunda porción de corte (25) que se extiende a través de dicho segundo sustrato aislante (7) y el espacia-20 dor (4) para exponer una segunda zona (27) de contacto en el primer sustrato aislante (1); y
    en que los espaciadores (4) se extiende alrededor de los bordes de las porciones (21,25) de corte o en que las porciones (21,25) de corte se cortan desde un borde del es-25 paciador y el primero y segundo sustratos aislantes (1, 7) de forma que las porciones de corte están abiertas en un borde del detector y el espaciador (4) se extienden sobre tres lados de dichas porciones (21,25) de corte.
  3. 2. Un detector según la reivindicación 1, en el que 30 cada sustrato aislante (1,7) está hecho de un material ais-lante flexible.
  4. 3. Un detector según la reivindicación 2, en el que el material aislante flexible es poliéster.
  5. 4. Un detector según la reivindicación 1, en el que 35
    cada electrodo (2, 6) y su respectiva zona de contacto están formados a partir de una capa unificada de metal de-positada sobre el sustrato aislante (1, 7).
  6. 5. Un detector según la reivindicación 4, en el que el metal se selecciona entre el grupo que consiste en paladio, 5 oro, platino, iridio y plata.
  7. 6. Un detector según la reivindicación 4 ó 5, en el que el metal tiene un grosor de 10-100 nanómetros.
  8. 7. Un detector según una cualquiera de las reivindica-ciones 4 a 6, en el que la capa de metal se deposita sobre 10 el sustrato mediante un revestimiento por pulverización catódica.
  9. 8. Un detector según la reivindicación 1, en el que cada electrodo (2, 6) y su respectiva zona de contacto están formados a partir de carbono. 15
  10. 9. Un detector según una cualquiera de las reivindica-ciones 1 a 8, en el que las porciones (21,25) de corte están lateralmente distanciadas con relación a un eje lon-gitudinal del detector.
  11. 10. Un detector según una cualquiera de las reivindi-20 caciones 1 a 8, en el que las porciones (21,25) de corte están longitudinalmente distanciadas con relación a un eje longitudinal del detector.
  12. 11. Un detector según una cualquiera de las reivindi-caciones 1 a 8, en el que las porciones (21,25) de corte 25 están lateral y longitudinalmente distanciadas con relación a un eje longitudinal del detector.
  13. 12. Un detector según una cualquiera de las reivindi-caciones 1 a 11, en el que la primera y/o segunda porción (21,25) de corte están adaptadas para un ajuste con trin-30 quetes a un medio de contacto.
  14. 13. Un sistema detector, que comprende un detector según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 y un aparato detector que incluye un primer medio (31) de con-tacto adaptado para efectuar un contacto eléctrico con la 35
    primera zona de contacto (23) y/o un segundo medio (32) de contacto adaptado para efectuar un contacto eléctrico con la segunda zona (27) de contacto.
  15. 14. Un sistema detector según la reivindicación 13, en el que los medios (31,32) de contacto están elásticamente 5 deformados para extenderse a través de las respectivas por-ciones (21,25) de corte para hacer contacto con las zonas de contacto (23, 27).
  16. 15. Un sistema detector según la reivindicación 14, en el que los medios de contacto están adaptados para un ajus-10 te con trinquetes a la respectiva porción (21,25) de corte.
ES98907775T 1997-03-21 1998-03-20 Medios de conexión de detector. Expired - Lifetime ES2349388T3 (es)

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