ES2683013T3 - Banda de reactivo para tira de ensayo - Google Patents

Abstract

Tira de ensayo (10, 290), que comprende: un cuerpo de tira de ensayo que presenta extremos de inserción de medidor y de recepción de muestra, primera y segunda caras y un eje longitudinal central dispuesto sustancialmente paralelo a las dos caras, definiendo el cuerpo de la tira de ensayo una dirección descendente desde el extremo receptor de muestra hasta el extremo de inserción de medidor, un sustrato de base (12) que define el fondo del cuerpo de la tira de ensayo y que presenta un electrodo formado en el mismo, presentando el sustrato de base (12) bordes alineados con el extremo receptor de muestra y la primera y segunda aras del cuerpo de la tira de ensayo, una capa de espaciado (14) suprayacente al sustrato de base (12) y que presenta un hueco que define por lo menos parcialmente una cámara receptora de muestras (24) y una capa de reactivo dispuesta en la cámara receptora de muestras (24) y que cubre una parte del sustrato de base (12) y el electrodo, encontrándose la capa de reactivo interpuesta entre la capa de espaciado (14) y el sustrato de base (12) y que se extiende hasta la primera y segunda caras y el extremo receptor de muestra del cuerpo de la tira de ensayo.

Description

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DESCRIPCION

Banda de reactivo para tira de ensayo SOLICITUDES RELACIONADAS

La presente solicitud reivindica prioridad de la solicitud provisional de patente n° US 60/480.397, presentada el 20 de junio de 2003. La presente solicitud se refiere a una titulacion asignada a un mismo titular, titulada "Method and Reagent for Producing Narrow, Homogeneous Reagent Stripes" (en lo sucesivo, "Homogeneous Reagent Stripes application"), presentada la misma fecha que la presente.

CAMPO DE LA INVENCION

La presente invencion se refiere de manera general al ensayo de lfquidos corporales para la concentracion de analitos y, mas particularmente, a una tira de ensayo o biosensor para dicho ensayo.

ANTECEDENTES

Las tiras de ensayo se utilizan con frecuencia para medir la presencia y/o las concentraciones de analitos seleccionados en muestras de ensayo. Por ejemplo, se utiliza una diversidad de tiras de ensayo para medir las concentraciones de glucosa en sangre para el seguimiento del nivel de azucar en la sangre de las personas diabeticas. Entre dichas tiras de ensayo se incluye una camara de reaccion en la que se deposita una composicion de reactivo. Las tendencias actuales en las tiras de ensayo requieren muestras de ensayo mas pequenas y tiempos de analisis mas cortos. Esto proporciona un beneficio significativo para el paciente, permitiendo la utilizacion de muestras de sangre mas pequenas que pueden obtenerse de zonas menos sensibles del cuerpo. Ademas, los tiempos de ensayo mas cortos y resultados mas exactos permiten al paciente un mejor control del nivel de azucar en sangre.

En relacion a los volumenes de muestra mas pequenos, es conocida la provision de tiras de ensayo con una camara de reaccion suficientemente pequena para que el lfquido de la muestra resulte aspirado de la misma por accion capilar, que es un fenomeno que resulta de la tension superficial del lfquido de la muestra y la tendencia termodinamica de un lfquido a minimizar su superficie. Por ejemplo, la patente Us n° 5.141.868 da a conocer una tira de ensayo que presenta una cavidad de tamano suficientemente pequeno para aspirar lfquido de muestra por accion capilar. La cavidad esta definida por dos placas paralelas espaciadas aproximadamente 1 mm por dos tiras epoxi que se extienden longitudinalmente a lo largo de las caras laterales de las placas. La cavidad se encuentra abierta en ambos extremos, uno de los cuales recibe la muestra y el otro permite que el aire escape. La cavidad incluye una estructura de electrodo y porta un recubrimiento de un material apropiado para el ensayo que debe ser llevado a cabo por la tira de ensayo.

Resultan posibles numerosas variaciones del recubrimiento de reactivo dependiendo del analito o analitos espedficos que deben someterse a ensayo y tfpicamente son numerosas reacciones qrnmicas disponibles para la utilizacion con cada uno de los diversos analitos. Sin embargo, en terminos generales, resulta deseable formar la capa de reactivo en la tira de ensayo o biosensor de la manera mas delgada y uniforme posible. Por ejemplo, a medida que los volumenes de muestra y, de esta manera, el tamano de la camara receptora de muestras continua reduciendose, las variaciones de grosor de la capa de reactivo afectan de manera creciente a la precision del resultado del ensayo. Ademas, en tiras de ensayo que presentan cavidades mas pequenas, la capa de reactivo debe ser mas delgada para dejar un espacio amplio en la camara para recibir la muestra. Ademas, una capa mas delgada se hidratara mas rapidamente y, por lo tanto, producira un resultado de ensayo mas rapido.

Aunque la formacion de una capa de reactivo delgada y uniforme que se hidrata rapidamente en un volumen extremadamente pequeno resulta deseable, no se obtiene con facilidad debido a las dificultades de trabajar con volumenes muy pequenos de reactivo lfquido. Por ejemplo, un enfoque de la tecnica anterior para formar la capa de reactivo es depositarla en la camara receptora de muestras despues de formarse en la tira de ensayo. Sin embargo, lo anterior puede resultar en una capa de reactivo mas desigual debido a fenomenos tales como la formacion de un menisco en el penmetro de la camara, que a su vez resulta en que el reactivo presente un grosor diferente contiguo a las paredes laterales de la camara que en la parte interior. Esto puede provocar inconsistencia en el llenado de la camara, intervalos de disolucion prolongados y una mezcla inconsistente del reactivo con el lfquido de muestra y eventualmente resultados de ensayo pobres.

Es conocido proporcionar mallas alargadas de material de tira de ensayo sobre las que se deposita una tira continua de reactivo. A continuacion, las tiras de ensayo se cortan a partir de la malla alargada, extendiendo los cortes a traves de la capa de reactivo. Tfpicamente, en dichas tiras de ensayo formadas de esta manera, la camara receptora de muestra presenta un suelo con dos niveles diferentes: un nivel inferior proporcionado por un material de sustrato de base y un nivel elevado proporcionado por la capa de reactivo. Las discontinuidades en el suelo de la camara pueden resultar problematicas. En primer lugar, debido a que la parte superior de la capa de reactivo debe espaciarse tfpicamente una distancia minima desde el techo o parte superior de la camara para permitir un espacio

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amplio para la muestra, la menor altura del sustrato de base crea indeseablemente un espacio de camara malgastado.

En segundo lugar, los bordes de la capa de reactivo que estan formados por la tira de reactivo probablemente presentaran un grosor y anchura desiguales. Por ejemplo, la anchura de la tira de reactivo puede variar sustancialmente al aplicarla a una malla larga de material, lo que a su vez resulta en que algunas tiras presenten mas reactivo que otras despues de recortar las tiras a partir de la malla. Ademas, la calidad del borde de la tira de reactivo es altamente variable, al ser dependiente de muchos factores, tales como los medios utilizados para aplicar la tira, la viscosidad y similares. Estas heterogeneidades pueden conducir a imprecisiones en la determinacion de la concentracion de analito.

Es un objetivo de la presente invencion formar una tira e ensayo que presente una camara receptora de muestras pequena pero que incluye una capa de reactivo en la misma que evita las desventajas comentadas anteriormente.

El documento n° EP 1 260 589 A2 describe un biosensor. El biosensor incluye un sustrato de soporte que presenta primer y segundos extremos, electrodos situados en el sustrato de soporte, los cuales cooperan entre sf definiendo matrices de electrodos situados contiguamente al primer extremo, un sustrato espaciador situado en el sustrato de soporte y una cubierta situada sobre el sustrato espaciador. La cubierta coopera con el sustrato de soporte definiendo un canal. El canal incluye una entrada contigua al primer extremo y extremos opuestos. Cada matriz de electrodos se encuentra situada en el canal contiguo a uno de los extremos.

El documento n° US 2003/024811 A1 describe sensores formados a partir de un sustrato, una capa de electrodo y por lo menos una primera capa de reactivo fabricados mediante el transporte de una malla continua del sustrato pasado por lo menos dos estaciones de impresion, y la impresion de la capa de electrodo y la primera capa de reactivo sobre el sustrato. Una de las estaciones de impresion imprime la capa de electrodo sore la malla continua de sustrato y la otra de las estaciones de impresion imprime la primera capa de reactivo sobre la malla continua de sustrato a medida que es transportada pasado las estaciones de impresion. Pueden incluirse estaciones de impresion adicionales para la impresion de capas de aislamiento, impresiones de adhesivo y similares. El orden de la impresion dependera de la estructura deseada del sensor, aunque la capa o capas de electrodo con frecuencia se depositaran antes de la capa o capas de reactivo.

El documento n° US 2003/046811 A1 describe un metodo formador de espaciador para un biosensor que presenta un biosensor que posee un canal de muestreo capilar y pistas de conexion electrica para la utilizacion de un medidor portatil espedfico. Una pareja de electrodos se imprime sobre una placa base aislante que sera el transductor del biosensor electroqmmico mediante tecnologfa de serigrafiado. Ademas, la placa conmutadora incluida en el biosensor se introduce en lugar de un microconmutador en un conector del medidor portatil.

El documento n° EP 1 281 955 A1 describe que en un biosensor que detecta la introduccion de un lfquido de muestra en un camino de suministro de espedmenes que utiliza un electrodo, se proporcionan medios para mejorar la precision de la deteccion. El biosensor presenta: un sistema de electrodos que incluye un electrodo medidor, contraelectrodo y electrodo de deteccion en un primer soporte electricamente aislante, un camino de suministro de espedmenes para introducir el lfquido de muestra y una capa de reactivo utilizada para cuantificar un sustrato contenido en el lfquido de muestra. Los medios se caracterizan porque el electrodo de deteccion esta espaciado del electrodo de medicion por una distancia suficiente para que el lfquido de muestra cubra suficientemente el electrodo de medicion antes de que el lfquido de muestra alcance el electrodo de deteccion.

DESCRIPCION RESUMIDA DE LA INVENCION

La presente invencion proporciona una tira de ensayo segun la reivindicacion 1. La camara receptora de muestras incluye una capa de reactivo uniforme que evita los indeseables efectos de borde y de menisco. La presente invencion proporciona ademas un metodo de buena relacion costes-efectividad para producir en masa dichas tiras de ensayo inventivas, segun la reivindicacion 16. De acuerdo con lo anteriormente expuesto, la presente invencion proporciona una tira de ensayo que presenta extremos de insercion de medidor y de recepcion de muestra, primera y segundo lados, y un eje longitudinal central que se encuentra orientado de manera sustancialmente paralela a los dos lados. La tira de ensayo define una direccion de bajada desde el extremo receptor de muestras hasta el extremo de insercion de medidor. La tira de ensayo incluye un sustrato base que presenta un electrodo formado sobre el mismo. Una capa de espaciado se encuentra sobre el sustrato base y presenta un hueco o cavidad que define por lo menos parcialmente la camara receptora de muestras. La capa de reactivo se encuentra dispuesta en la camara receptora de muestras y cubre una parte del sustrato de base y el electrodo. La capa de reactivo se encuentra interpuesta entre la capa de espaciado y el sustrato base y se extiende hasta el primer y segundo lados del sustrato base y se extiende ademas hasta el extremo receptor de muestras de la tira de ensayo.

En una forma preferente, la camara receptora de muestras define un canal alineado con el eje longitudinal y presenta una abertura receptora de muestras dispuesta en el extremo receptor de muestras. De esta manera, la capa de reactivo se extiende a la abertura receptora de muestras. La ventaja de esta disposicion es que una capa de reactivo uniforme y lisa recubre la mayor parte o la totalidad del suelo de la camara receptora de muestras, evitando

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de esta manera discontinuidades del borde, efectos de menisco y otras heterogeneidades en la capa de reactivo. Por el contrario, la presente invencion proporciona una capa de reactivo con una superficie uniforme delgada que se extiende en todo el suelo de la camara receptora de muestras, proporcionando una tira de ensayo altamente precisa.

La tira de ensayo preferentemente incluye una capa de cubierta suprayacente a la capa de espaciado. La capa de cubierta incluye una abertura de ventilacion que comunica con la camara receptora de muestras, permitiendo de esta manera la salida de aire de la camara a medida que entra lfquido en la misma. Mas preferentemente, la capa de reactivo se extiende en direccion hacia abajo todo el camino hasta la abertura de ventilacion, incluso ligeramente despues de ella. De esta manera, se apreciara que el lfquido de muestra es aspirado hacia el interior de la camara receptora de muestras por accion capilar, experimenta una capa de reactivo uniforme y delgada hasta que se detiene en la abertura de ventilacion, que se proporciona en forma de ranura siendo un lado de la misma hidrofobico, deteniendo eficazmente de esta manera el movimiento de la muestra mas alla de la misma.

En otra forma preferente, los electrodos sobre el sustrato base incluyen un electrodo de trabajo y un contraelectrodo, ambos cubiertos por la capa de reactivo. La capa de reactivo se extiende en direccion de bajada de flujo mas alla de los electrodos.

La capa de reactivo preferentemente define primer y segundo bordes laterales de la capa de reactivo que se alinean sustancialmente con el primer y segundo lados de la tira de ensayo. La capa de reactivo forma ademas un borde terminal de la capa de reactivo que esta alineada con el extremo receptor de muestras de la tira de ensayo. Tal como se indica posteriormente, los bordes de la capa de reactivo se forman como parte del procedimiento de troquelado que forma las tiras de ensayo individuales a partir de una malla de mayor tamano, lo que proporciona un borde liso y uniforme que evita los efectos de borde no deseables indicados anteriormente.

En otra forma preferente, la tira de ensayo incluye una capa adhesiva interpuesta entre la capa de espaciado y el sustrato base. Tal como se indica en la presente memoria, como parte del procedimiento de produccion en masa, se forma la capa adhesiva con un perfil del borde que esta alineado con el borde periferico de la camara receptora de muestras. En realizaciones preferentes, el adhesivo forma un sello en torno a la periferia de la camara receptora de muestras, evitando de esta manera que el lfquido de muestra se disperse lateralmente fuera de la camara y se extienda bajo la capa de espaciado.

En otra forma de la misma, la presente invencion proporciona un metodo de produccion en masa de las nuevas tiras de ensayo descritas anteriormente. En el presente metodo inventivo, se proporciona una malla del material de sustrato base que presenta primer y segundo bordes de malla. Se forma en la malla una pluralidad de juegos de electrodos espaciados. Se aplica una tira de material de reactivo en la malla y cubre por lo menos un electrodo de los juegos de electrodos. La tira se orienta sustancialmente en paralelo al primer borde de malla. Las tiras de ensayo inventivas seguidamente se cortan a partir de la malla. Los cortes realizados en la malla definir el primer y segundo lados y el extremo receptor de muestras de la tira de ensayo. Ademas, durante el procedimiento de corte, se corta una parte de la banda de reactivo y se separa del extremo receptor de muestras de la tira de ensayo. Esto resulta en tiras de ensayo con capas de reactivos que se extienden hasta el extremo receptor de muestras, asf como el primer y segundo lados de las tiras de ensayo. Debido a que el reactivo es hidrofflico, haciendo que se extienda hasta el extremo de administracion de la tira promueve ventajosamente la subida de la muestra de sangre hacia el interior de la camara capilar y evita las pausas en la administracion. Segun la invencion, antes de cortar las tiras de ensayo se proporciona una malla de material de espaciado que presenta una serie de cavidades espaciadas. Las cavidades se alinean con los ejes longitudinales de las tiras de ensayo que se recortan a partir de la malla y despues se lamina el material de espaciado contra la malla. Preferentemente, el material de espaciado incluye un adhesivo sobre la cara inferior del mismo que sirve para adherir la malla del material de la capa de espaciado a la malla del sustrato base. Tras laminar la malla de material de capa de espaciado, se alinea una malla de material de capa de cobertura y despues se lamina sobre la malla de material de capa de espaciado. De esta manera, cada cavidad define una camara receptora de muestras.

La capa de reactivos inventiva formada mediante dicho metodo presenta varias ventajas. Debido a que es muy delgada, la capa de reactivos puede realizarse de grosor homogeneo. Ademas, las capas delgadas de reactivos contienen solo cantidades pequenas de reactivos que, a su vez, conducen a tiempos de reaccion rapidos. Las reacciones solo presentan tiempos de difusion cortos y las capas delgadas de reactivos son rapidamente solubles y, por lo tanto, conducen a una rapida disponibilidad del reactivo y a un rapido equilibrado de a matriz despues de la rehidratacion de las muestras de la tira de reactivo, lo que a su vez conduce a mediciones rapidas.

Las capas de reactivos inventivos no solo pueden hacerse muy delgadas sino que tambien muestran una homogeneidad elevada en toda la malla del area de reaccion. La capa de reactivo en la zona de ensayo o camara receptora de muestras es plana y de grosor uniforme. Las variaciones del grosor en la tira recubierta se encuentran preferentemente unicamente en a los bordes externos de 0,2 cm (o menos) de la tira. Sin embargo, en realizaciones preferentes, dichas areas ventajosamente se cubren con la capa de espaciado o se recortan a partir del extremo de administracion de la tira en el procedimiento de ensamblaje final.

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Ademas, debido a que la capa de reactivo se aplica en humedo y despues se seca antes de laminar la capa de espaciado sobre la tira de ensayo, la capa de reactivo puede formarse de esta manera para que resulte suave, delgada y de grosor uniforme, cubriendo sustancialmente todo el suelo de la camara receptora de muestras. Dicho procedimiento inventivo ayuda a mejorar la reproducibilidad de la cantidad, localizacion, grosor y otras propiedades de la capa de reactivo, que a su vez mejora la precision del resultado de ensayo.

La presente invencion proporciona una tira de ensayo facil de administrar y proporciona un procedimiento de fabricacion robusto aunque flexible. Las diversas otras caractensticas que caracterizan la invencion se senalan particularmente en las reivindicaciones adjuntas. Para una mejor comprension de la invencion, las ventajas y objetivos obtenidos de ella, debe hacerse referencia a los dibujos y a la descripcion acompanante, en la que se ilustran y describen realizaciones preferentes de la invencion.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Haciendo referencia a continuacion a los dibujos, en los que los numeros y letras de referencia indican la estructura correspondiente a lo largo de varias vistas.

La FIG. 1 es una vista en perspectiva de una tira de ensayo o biosensor segun la presente invencion.

FIG. 2 es una vista en perspectiva de despiece del biosensor de la FIG. 1.

La FIG. 3 es una vista en seccion transversal de una parte del biosensor de la FIG. 1, que ilustra ademas capas adhesivas que han sido omitidas de las FIGS. 1-2.

La FIG. 4 es una vista en planta superior de una parte del biosensor de la FIG. 1, con despiece de partes para mostrar detalles subyacentes.

Las FIGS. 5 y 5A muestran un diagrama de flujo del procedimiento para un metodo de produccion de un biosensor segun la presente invencion.

La FIG. 6 es una vista en perspectiva que muestra el procesamiento rollo a rollo y el corte de un material de malla util para formar el sustrato de fondo del biosensor de la presente invencion.

La FIG. 7 es una vista en perspectiva de una parte de una malla, que muestra un patron ejemplar de componentes electricos en el sustrato de base.

La FIG. 8 es una vista en perspectiva de una parte de la malla de la FIG. 7 e incluye una composicion de reactivo recubierta sobre la misma.

La FIG. 8A es una vista diagramatica que ilustra el procedimiento de recubrimiento con boquilla de ranura que produce el reactivo ilustrado en la FIG. 8.

La FIG. 9 es una vista en perspectiva de despiece que muestra una capa de espaciado y las capas adhesivas asociadas y papeles antiadherentes.

La FIG. 10 es una vista en perspectiva de despiece de una parte de la capa de espaciado con camaras precapilares excavadas y con la capa de espaciado alineada para la laminacion con un sustrato de base sobre el que se encuentran los patrones de electrodos.

La FIG. 11 es una vista en perspectiva de un ensamblaje del sustrato de base con la capa de espaciado.

La FIG. 12 es una vista en perspectiva de despiece que muestra la combinacion de cubiertas de cuerpo y

camara para el ensamblaje con el sustrato de base y la capa de espaciado.

La FIG. es una vista en perspectiva de una parte de un ensamblaje que incluye las varias capas que comprende el biosensor.

La FIG. 14 es una vista en perspectiva de una parte de la malla que incluye varios biosensores desmontables.

La FIG. 15 es una vista en perspectiva de un unico biosensor separado de la malla ensamblada.

DESCRIPCION DE LAS REALIZACIONES PREFERENTES

Con el proposito de facilitar nuestra comprension de los principios de la invencion, a continuacion se hace referencia a las realizaciones espedficas ilustradas en la presente memoria y se utilizaran terminos y expresiones espedficas para describirla. Sin embargo, se entendera que de esta manera no se pretende ninguna limitacion del alcance de la invencion. Cualesquiera alteraciones y modificaciones adicionales en los procedimientos o dispositivos descritos, y cualesquiera aplicaciones adicionales de los principios de la invencion tal como se describen en la presente memoria, se encuentran contempladas tal como las concebina normalmente el experto en la materia a la que se refiere la invencion.

Sistema

Un sistema que resulte util para evaluar un analito en un lfquido de muestra incluye dispositivos y metodos para evaluar el lfquido de muestra para el analito diana. Tal como se indica en mayor detalle posteriormente, la evaluacion puede ir desde la deteccion de la presencia del analito hasta la determinacion de la concentracion del analito. El analito y el lfquido de muestra puede ser cualquiera para el que resulte apropiado el sistema de ensayo. Para los fines de explicacion exclusivamente, se describe una realizacion preferente en la que el analito es glucosa y el lfquido de muestra es sangre o lfquido intersticial. Sin embargo, el alcance de la presente invencion claramente no se encuentra limitado de esta manera.

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Sensor

Un componente del sistema es un sensor electroqmmico que incluye una camara receptora de muestras para el Ifquido de muestra y un reactivo adecuado para producir una senal electroqmmica en presencia del analito de ensayo. El sensor preferentemente comprende una tira de ensayo desechable, en particular una que presenta una construccion laminar que proporciona una abertura en el borde que comunica con la camara receptora de muestras. El reactivo se dispone dentro de la camara receptora de muestras en posicion para proporcionar la senal electroqmmica a un electrodo de trabajo tambien posicionado dentro de la camara. Bajo circunstancias apropiadas, tal como para la deteccion de glucosa, el reactivo puede contener un enzima y opcionalmente un mediador.

Medidor

El sensor se utiliza en combinacion con un medidor para la determinacion del analito en el lfquido de muestra. El medidor incluye convencionalmente una conexion con los electrodos del sensor y circuitos para evaluar la senal electroqmmica correspondiente a la concentracion del analito. El medidor puede incluir ademas medios para determinar que el lfquido de muestra ha sido recibido por el sensor y que la cantidad de lfquido de muestra resulta suficiente para el ensayo. El medidor puede almacenar y mostrar los resultados del analisis, o alternativamente puede proporcionar los datos a un dispositivo separado.

Analito - caracteristicas

El sistema puede proporcionar una indicacion cualitativa o cuantitativa del analito. En una realizacion, el sistema indica simplemente la presencia del analito en el lfquido de muestra. El sistema puede proporcionar ademas una lectura de la cantidad o concentracion del analito en el lfquido de muestra. En una realizacion preferente, es una caractenstica de la presente invencion que se obtenga rapidamente una lectura altamente exacta y precisa de la concentracion de analito a partir de un volumen pequeno de lfquido de muestra.

Analito - tipo

El sistema resulta util para la determinacion de una amplia diversidad de analitos. La tira de ensayo, por ejemplo, se adapta facilmente a la utilizacion con cualquier reaccion qmmica adecuada que puede utilizarse para evaluar la presencia del analito. Lo mas preferentemente, el sistema se configura y utiliza para el ensayo de un analito en un ifquido biologico. Entre dichos analitos puede incluirse, por ejemplo, la glucosa, el colesterol, el colesterol-HDL, los trigliceridos, los lactatos, la lactato deshidrogenasa, el alcohol, el acido urico y el acido 3-hidroxibutirico (cuerpos cetonicos). Resultaran evidentes para el experto en la materia modificaciones correspondientes del sistema. Con fines explicativos, y en una realizacion particularmente preferente, el sistema se describe con respecto a la deteccion de glucosa en un lfquido biologico.

Interfirientes

Las metodologfas de ensayo pueden resultar afectadas de diversas maneras por la presencia de interfirientes en el lfquido de muestra. Por ejemplo, el ensayo para glucosa en una muestra de sangre puede verse impactado por factores tales como el oxfgeno, la bilirrubina, el hematocrito, el acido urico, el ascorbato, el acetaminofeno, la galactosa, la maltosa y los lfpidos. El presente sistema es adaptable para minimizar o eliminar los efectos adversos de los interfirientes que tambien pueden encontrarse presentes en el lfquido de muestra. Dichos efectos pueden resolverse mediante la seleccion apropiada de materiales y parametros de ensayo, tal como mediante la seleccion de reacciones qmmicas que es conocido que resultan menos impactadas, o no impactadas en absoluto, por posibles interfirientes. Tal como es conocido en el estado de la tecnica, tambien pueden adoptarse otras medidas para resolver posibles efectos de interferencia, tales como la utilizacion de recubrimientos o pelfculas que evitan que el interfiriente entre en la zona de ensayo. Ademas, pueden utilizarse modificaciones de las configuraciones de los electrodos o de los metodos de interrogacion a fin de minimizar el efecto de los interfirientes.

Tipo de liquido

El sistema resulta util con una amplia diversidad de lfquidos de muestra y preferentemente se utiliza para la deteccion de analitos en un lfquido de muestra. En el presente contexto, la expresion “lfquido biologico” incluye cualquier lfquido corporal en el que puede medirse el analito, por ejemplo, lfquido intersticial, lfquido dermico, sudor, lagrimas, orina, lfquido amniotico, lfquido espinal y sangre. El termino “sangre” en el contexto de la invencion incluye sangre completa y sus componentes libres de celulas, es decir, plasma y suero. Ademas, el sistema resulta util en relacion a lfquidos de control que se utilizan de manera convencional para verificar la integridad del sistema para el ensayo.

En una realizacion preferente, el sistema se utiliza para el ensayo de la glucosa. El lfquido de muestra en este caso puede incluir espedficamente, por ejemplo, sangre capilar reciente, obtenida de la punta del dedo o sitios alternativos aprobados (p.ej., el antebrazo, la palma de la mano, el lobulo de la oreja, el brazo, pantorrilla y muslo), sangre venosa reciente y soluciones de control suministradas con el sistema o para el sistema.

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El Ifquido puede obtenerse y enviarse a la tira de ensayo de cualquier manera. Por ejemplo, puede obtenerse una muestra de sangre de manera convencional mediante incision en la piel, tal como con una lanceta, poniendo en contacto seguidamente la tira de ensayo con lfquido que aparece en la superficie de la piel. Es un aspecto de la presente invencion que la tira de ensayo resulta util con muestras de lfquido muy pequenas. Por lo tanto, es una caractenstica deseable de la invencion que solo una ligera incision en la piel resulta necesaria para producir el volumen de lfquido requerido para el ensayo, y el dolor y otras molestias con dicho metodo pueden minimizarse o eliminarse.

Tambien es bien conocido que diferentes sitios en la piel produciran mayores o menores cantidades de sangre con la incision con una lanceta. La punta del dedo, por ejemplo, es un sitio utilizado comunmente para obtener una muestra de sangre porque produce una cantidad relativamente grande de sangre con la puncion con lanceta. Sin embargo, tambien es conocido que las zonas que producen volumenes mas grandes de sangre se asocian generalmente a mayores grados de dolor para el usuario. Por lo tanto, es una ventaja del presente sistema que el volumen requerido de lfquido de muestra es suficientemente pequeno para que la tira de ensayo resulte util con la cantidad de sangre tipicamente obtenida mediante puncion con lanceta de zonas menos productivas, aunque tambien menos dolorosas, de la piel, tales como la palma de la mano y la parte superior del brazo. La utilizacion de dichas localizaciones para obtener lfquidos de muestra para el ensayo en ocasiones se denomina “ensayo de sitios alternativos”. La presente invencion resulta particularmente adecuada para la utilizacion con lfquidos de muestra, p.ej. sangre o lfquido intersticial, obtenido en dichos sitios alternativos.

Tira de ensayo - general

Introduccion.

La tira de ensayo incluye varios componentes basicos. La tira comprende un cuerpo pequeno que define una camara en la que se recibe el lfquido de muestra para el ensayo. La “camara receptora de muestras” puede llenarse con el lfquido de muestra por medios adecuados, preferentemente mediante accion capilar, aunque tambien opcionalmente de manera asistida por presion o vado. La camara receptora de muestras incluye electrodos y unas reacciones qmmicas adecuadas para producir una senal electroqmmica indicativa del analito en el lfquido de muestra. Descripcion basica.

En referencia en particular a los dibujos, se muestra una realizacion preferente de una tira de ensayo util segun la presente invencion. La tira de ensayo 10 incluye un sustrato de base 12, una capa de espaciado 14 y una capa de cobertura 16 que comprende una cubierta de cuerpo 18 y una cubierta de camara 20. La capa de espaciado 14 incluye una parte vada 22 para proporcionar una camara receptora de muestras 24 que se extiende entre el sustrato de base 12 y la capa de cobertura 16.

El sustrato de base 12 porta un sistema de electrodos 26 que incluye una pluralidad de electrodos 28 y trazas de electrodos 30 que finalizan en placas de contacto 32. Los electrodos estan definidos por aquellas partes de los trazos de electrodo 30 que se situan dentro de la camara receptora de muestras 24. Pueden utilizarse diversas configuraciones del sistema de electrodos 26, tal como se indica despues en la presente memoria. Un sistema de reactivos 33 adecuado se encuentra en la parte superior de por lo menos una parte de los electrodos o parejas de electrodos 28 en la camara receptora de muestras.

La cubierta del cuerpo 18 y la cubierta de la camara 20 sobre la capa de espaciado 14 definen una ranura 34 entre ellas, definiendo la ranura una abertura de ventilacion que comunica con la camara receptora de muestras para permitir que el aire escape de la camara a medida que el lfquido de muestra entra en la camara desde la abertura de borde o la abertura receptora de lfquidos 35. Por lo tanto, la tira de ensayo incluye un extremo dosificador 36 y un extremo de insercion de medidor 38. La forma del extremo dosificador tfpicamente es distinguible del extremo medidor de manera que ayuda al usuario. Ademas, preferentemente se utiliza una representacion grafica de la tira para mejorar adicionalmente la intuicion del diseno de la tira, p.ej., la flecha 31 indica la insercion de la tira en el medidor.

Dimensiones generales.

La tira de ensayo es un dispositivo relativamente pequeno que se dimensiona para ser compacto y facil de almacenar y utilizar. En una realizacion tfpica, la longitud de la tira es del orden de 20 a 50 mm, preferentemente de aproximadamente 33 mm a aproximadamente 38 mm, y de una anchura de aproximadamente 5 a aproximadamente 15 mm, preferentemente de aproximadamente 7 a aproximadamente 9 mm. La distancia entre la ranura o abertura de ventilacion 34 y el borde del medidor se dimensiona para proporcionar una “zona de agarrado”, en donde no se encuentra sangre y para la proteccion frente a la contaminacion de la sangre de la zona de contacto del medidor y, por lo tanto, puede encontrarse comprendida en el intervalo de 5 a 35, preferentemente > 13 mm. La longitud de la parte de tira de ensayo (desde el extremo de insercion del medidor 38) que se inserta en el medidor se encuentra preferentemente a < 6,0 mm a lo largo del eje largo de la tira de ensayo.

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La construccion laminar preferente de la tira de ensayo proporciona ademas un dispositivo que es relativamente delgado. El grosor mmimo de la tira permite un facil empaquetamiento de la tira en recipientes apropiados que resultan comodos para el usuario. Por ejemplo, el grosor global de la tira de ensayo puede ser de aproximadamente 500 a 525 ym. El grosor de la parte de tira de ensayo que se inserta en el contacto del medidor puede ser de aproximadamente 250 ym.

Sustrato

La tira de ensayo incluye un sustrato de base 12 que comprende un material de aislamiento que soporta el sistema de electrodos y otros componentes. Tfpicamente, plasticos tales como polfmeros de vinilo, poliimidas, poliesteres y estirenos proporcionan las propiedades electricas y estructurales que resultan necesarias. Ademas, debido a que la tira de ensayo es preferentemente producible en masa a partir de rollos de material, resulta deseable que las propiedades del material resulten apropiadas para presentar suficiente flexibilidad para el procesamiento de los rollos, proporcionando simultaneamente una rigidez util para la tira acabada. El sustrato de base puede seleccionarse como material polimerico flexible, tal como poliester, especialmente materiales de poliester de alta temperatura, naftalato de polietileno (PEN) y poliimida, o mezclas de dos o mas de los anteriormente indicados. Se encuentran disponibles comercialmente poliimidas adecuados por ejemplo bajo el nombre comercial Kapton®, de E.I. duPont de Nemours and Company of Wilmington, DE (duPont). Un material de sustrato de base particularmente preferente es MELINEX® 329, disponible de duPont.

Electrodos

Tipo.

La invencion se refiere a un "sensor electroqmmico", que es un dispositivo configurado para detectar la presencia y/o medir la concentracion de un analito mediante las reacciones electroqmmicas de oxidacion y reduccion dentro del sensor. Dichas reacciones se transducen en una senal electrica que puede correlacionarse con la cantidad o concentracion del analito. Por lo tanto, la tira de ensayo incluye un sistema de electrodos 26 que comprende un grupo de electrodos de medicion, por ejemplo, por lo menos un electrodo de trabajo y un contraelectrodo, dentro de la camara receptora de muestras. La camara receptora de muestras esta configurada de manera que el lfquido de muestra que entra en la camara se ponga en contacto electrolftico tanto con el electrodo de trabajo como con el contraelectrodo. Lo anterior permite que fluya una corriente electrica entre los electrodos medidores, realizando la electrooxidacion o electrorreduccion del analito.

En el contexto de la presente invencion, un "electrodo de trabajo" es un electrodo en el que el analito se electrooxida o electrorreduce con o sin la intervencion de un mediador redox. El termino "contraelectrodo" se refiere en la presente memoria a un electrodo que se empareja con el electrodo de trabajo y a traves del cual pasa una corriente electroqmmica igual en magnitud y de signo contrario a la corriente que pasa a traves del electrodo de trabajo. El termino "contraelectrodo" pretende incluir de manera general contraelectrodos que tambien funcionan como electrodos de referencia (es decir, contraelectrodos/electrodos de referencia).

Material de los electrodos.

El electrodo de trabajo y el contraelectrodo, y las partes restantes del sistema de electrodos, pueden estar formados de una diversidad de materiales, tal como es conocido en la tecnica. Los electrodos deben presentar una resistencia electrica relativamente baja y deben ser electroqmmicamente inertes en el intervalo operativo de la tira de ensayo. Entre los conductores adecuados para el electrodo de trabajo se incluyen oro, paladio, platino, carbono, titanio, dioxido de rutenio y oxido de indio-estano, e iridio, asf como otros. El contraelectrodo puede prepararse de los mismos materiales o de materiales diferentes, por ejemplo, plata/cloruro de plata. En una realizacion preferente, el electrodo de trabajo y el contraelectrodo son ambos electrodos de oro.

Aplicacion de los electrodos.

Los electrodos pueden aplicarse al sustrato base de cualquier manera que rinda electrodos de conductividad e integridad adecuadas. Los procedimientos ejemplares son bien conocidos de la tecnica y entre ellos se incluyen, por ejemplo, la pulverizacion, la impresion, etc. En una realizacion preferente, se proporcionan electrodos de oro mediante recubrimiento del sustrato base seguido de la eliminacion selectiva de partes del recubrimiento para rendir el sistema de electrodos. Un metodo de eliminacion preferente es la ablacion por laser, y mas preferentemente, la ablacion laser de campo amplio, tal como se da a conocer en la solicitud de patente estadounidense n° de serie 10/601.144, presentada el 20 de junio de 2003, titulada 'Method of Making a Biosensor', la exposicion de la cual se incorpora como referencia en la presente memoria.

Las tecnicas de ablacion laser tfpicamente incluyen la ablacion de una composicion de unica capa metalica o multicapa que incluye un material de aislamiento y un material conductor, p.ej., un laminado metalico de una capa metalica recubierta o laminada en un material aislante (comentado posteriormente). La capa metalica puede contener metales puros, aleaciones u otros materiales, que son conductores metalicos. Entre los ejemplos de

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conductores metalicos o de tipo metalico se incluyen: aluminio, carbono (tal como grafito), cobalto, cobre, galio, oro, indio, iridio, hierro, plomo, magnesio, mercurio (en forma de amalgama), mquel, niobio, osmio, paladio, platino, renio, rodio, selenio, silicio (tal como silicio policristalino altamente dopado), plata, tantalo, estano, titanio, tungsteno, uranio, vanadio, cinc, circonio, mezclas de los mismos, y aleaciones o soluciones solidas de dichos materiales. Preferentemente, los materiales se seleccionan para que resulten esencialmente no reactivos con los sistemas biologicos; entre dichos materiales se incluyen oro, platino, paladio, iridio, plata o aleaciones de dichos metales o oxido de indio-estano. La capa metalica puede presentar cualquier grosor deseado. En una realizacion preferente, el grosor es de aproximadamente 500 nm.

Configuracion.

El sistema de electrodos puede presentar una diversidad de configuraciones adecuadas al funcionamiento de la tira de ensayo y el medidor. Para cualquier realizacion, el electrodo de trabajo y el contraelectrodo pueden posicionarse y dimensionarse para minimizar el volumen de lfquido de muestra requerido para cubrirlos. Tambien resulta preferible que los electrodos se configuren para mantener un flujo de corriente de suficiente magnitud para que resulte medible utilizando un medidor manual relativamente economico.

A tftulo de ejemplo adicional, una realizacion preferente incluye un contraelectrodo que se extiende en torno a ambos lados del electrodo de trabajo. Por lo tanto, el contraelectrodo presenta dos elementos, uno delante del electrodo de trabajo y el otro, detras del electrodo de trabajo, ya que el lfquido de muestra entra en la camara receptora de muestras. Mas espedficamente, el contraelectrodo incluye elementos 40 y 42 que se extienden a traves de la camara receptora de muestras. Cada uno de dichos elementos presenta una anchura de aproximadamente 250 pm. El elemento electrodo de trabajo 44 presenta una achura de aproximadamente 250 pm y esta espaciado de cada uno de los dos elementos contraelectrodos por aproximadamente 255 pm. Se apreciara que esta es solo una de entre varias configuraciones para los electrodos de medicion.

Los trazos 30 y las placas de contacto 32 pueden proporcionarse de diversas maneras consistentes con su funcion deseada respecto a la tira de ensayo. Dichos componentes del sistema de electrodos pueden estar compuestos preferentemente del mismo material que los electrodos y pueden aplicarse preferentemente en el sustrato base de la misma manera y simultaneamente a la aplicacion de los electrodos. En realizaciones preferentes, los trazos y las placas de contacto son de oro y se forman mediante ablacion laser, en particular tal como se describen en la solicitud de patente estadounidense n° de serie 10/601.144, que se incorpora como referencia en la presente memoria. Sin embargo, pueden utilizarse materiales y metodos de aplicacion alternativos.

Reacciones quimicas

Composicion de reactivo.

La tira de ensayo incluye un reactivo qrnmico dentro de la camara receptora de muestras para la reaccion con el analito de ensayo para producir la senal electroqmmica que representa la presencia del analito en el lfquido de muestra. La capa de reactivo puede incluir una diversidad de componentes activos seleccionados para determinar la presencia y/o la concentracion de diversos analitos. Por lo tanto, la qrnmica del ensayo se selecciona con respecto al analito que debe evaluarse. Tal como es bien conocido de la tecnica, existen numerosas reacciones disponibles para la utilizacion con cada uno de los diversos analitos. Por ejemplo, en una realizacion preferente, la tira de ensayo de la presente invencion puede incluir uno o mas enzimas, coenzimas y cofactores, que pueden seleccionarse para determinar la presencia de glucosa en la sangre. Por lo tanto, la seleccion de una reaccion apropiada se encuentra perfectamente dentro de los conocimientos del experto en la materia, y no se requiere una descripcion adicional en la presente memoria que permita la preparacion y utilizacion de las tiras de ensayo con diversos analitos. Adyuvantes.

De manera convencional, el abanico de reactivos puede incluir ademas una diversidad de adyuvantes para potenciar las propiedades o caractensticas del reactivo. Por ejemplo, la qrnmica puede incluir materiales para facilitar la aplicacion de la composicion de reactivo sobre la tira de ensayo y mejorar su adherencia a la tira o para incrementar la tasa de hidratacion de la composicion de reactivo por el lfquido de muestra. Ademas, la capa de reactivo puede incluir componentes seleccionados para potenciar las propiedades ffsicas de la capa de reactivo resultante y la incorporacion de una muestra de ensayo lfquida para el analisis. Entre los ejemplos de materiales adyuvantes para la utilizacion con la composicion de reactivo se incluyen espesantes, moduladores de la viscosidad, formadores de pelfcula, estabilizadores, tampones, detergentes, agentes gelificantes, rellenos, agentes de apertura de pelfcula, agentes colorantes y agentes que proporcionan tixotropfa.

En una realizacion preferente de la muestra de ensayo, la mayor parte de la camara es hueca antes de la utilizacion. En la camara de muestras muy pequenas de las tiras de ensayo segun la presente invencion, resulta preferente que la capa de reactivo sea delgada y uniforme. Debido a que la camara receptora de muestras es muy pequena, de capacidad inferior a aproximadamente 1 pl, la profundidad o altura vertical de la camara es muy pequena. En consecuencia, la capa de reactivo puede no ocupar la mayor parte de la cavidad interna de la camara. La capa de reactivo puede ser suficientemente delgada para dejar un espacio amplio para la muestra de ensayo en la camara.

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Ademas, la muestra de ensayo Uquida hidratara o disolvera la capa delgada de reactivo mas rapidamente. Tal como se ha comentado en el esquema de reaccion anterior, el mediador y los productos redox del mediador se difunden a traves de la capa/gradiente de reactivo y en el interior de la misma hasta los electrodos. Los componentes reactivos e intermediarios presentaran una distancia corta de difusion a traves de una capa delgada de reactivo; por lo tanto, la difusion hasta los electrodos se producira en menos tiempo. Ademas, la eficiencia de captura de los productos redox mediadores en un electrodo sera mayor para una capa delgada de enzima que para una capa gruesa.

A la inversa, una capa de reactivo gruesa requerira mas tiempo para que la muestra de ensayo lfquida se hidrate o se disuelva, y una capa de reactivo gruesa incrementara el tiempo que se requiere para que el mediador/productos redox mediadores alcancen los electrodos. Este tiempo incrementado puede retrasar el tiempo de determinacion de la concentracion del analito e introducira errores en la determinacion.

Resulta preferente que la capa de reactivo presente un grosor uniforme. Estas heterogeneidades de grosor pueden conducir a variabilidad en la determinacion de la concentracion de analito. En una realizacion preferente, la capa de reactivo presenta un grosor uniforme en toda la camara receptora de muestras. En esta realizacion preferente, la capa de reactivo no es mas gruesa en el penmetro de la camara receptora de muestras contigua a las paredes laterales verticales que definen la camara que en la parte central de la camara. En consecuencia, la capa de reactivo no muestra un perfil de menisco.

La composicion de reactivo se formula como solucion viscosa que puede depositarse como una capa uniforme delgada sobre la capa base. La composicion de reactivo incluye espesantes y agentes tixotropicos que potencian las propiedades ffsicas de la capa de reactivo. Los espesantes se seleccionan para proporcionar una matriz lfquida espesa que presenta los componentes restantes dispersados homogeneamente en la misma. Los agentes espesantes y tixotropicos inhiben ademas que el material lfquido o semipastoso se deslice o se extienda sobre la superficie de la capa base despues de depositarlo y antes de que se seque. Tras depositar la composicion de reactivo, se seca rapidamente hasta formar una matriz facilmente hidratable.

La composicion de reactivo se proporciona para secarse con rapidez secando al aire o por calor. Tras el secado, la capa de reactivo depositada muestra un grosor de entre aproximadamente 1 micrometro y aproximadamente 20 micrometros. Mas preferentemente, la capa de reactivo seca muestra un grosor de entre aproximadamente 2 micrometros y aproximadamente 6 micrometros.

La composicion de reactivo puede depositarse sobre la superficie de la tira de ensayo utilizando una diversidad de metodos de recubrimiento, incluyendo las tecnicas de recubrimiento por cortina, el recubrimiento de fundido en caliente, el recubrimiento de pantalla giratoria, cuchilla 'Doctor Blade' o recubrimiento por cuchilla al aire, recubrimiento con barra de Meyer y recubrimiento de rodillo inverso. Dichas tecnicas son conocidas por el experto en la materia. Preferentemente, la composicion de reactivo se aplica a la malla mediante un procedimiento de recubrimiento con boquilla ranurada que se describe en mayor detalle posteriormente. Preferentemente, la capa de reactivo se deposita sobre la malla flexible en forma de una composicion humeda de un grosor entre aproximadamente 40 pm y aproximadamente 100 pm. Mas preferentemente, la composicion de reactivo se deposita en forma de una composicion humeda a un grosor de entre aproximadamente 60 pm y aproximadamente 80 pm. La composicion puede aplicarse como una capa uniformemente delgada de un reactivo directamente sobre la parte superior de los electrodos de medicion y a lo largo de la longitud de una malla de multiples tiras de ensayo, en forma de una banda estrecha continua. En realizaciones preferentes, la banda estrecha presenta una anchura de entre aproximadamente 7 mm y 8 mm y un grosor en seco de entre aproximadamente 3 pm y aproximadamente 20 pm. La composicion tambien puede aplicarse sobre otros electrodos que pueden residir en la camara receptora de muestras, dependiendo de la funcionalidad deseada de dichos electrodos externos.

Capa de espaciado

Configuracion.

La tira de ensayo incluye una capa de espaciado 14 que es suprayacente al sustrato de base y que define en parte la camara receptora de muestras. En particular, la capa de espaciado 14 incluye una parte hueca 22 que define sustancialmente la altura y el penmetro de la camara receptora de muestras 24. La parte hueca 22 se situa convenientemente para que presente una abertura de borde de manera que el lfquido de muestra se ponga en contacto con la abertura de borde para entrar en la camara receptora de muestras. La abertura de borde preferentemente se encuentra situada al final de la tira de ensayo, aunque se apreciara que la localizacion en un borde lateral tambien resulta util.

Materiales.

La capa de espaciado 14 puede realizarse en cualquier material util para la fabricacion con la tira de ensayo. Debido a que la capa de espaciado define parcialmente la altura de la camara receptora de muestras, el material debe presentar suficiente resistencia a grosores apropiados a la altura deseada de la camara. Otra funcion de la capa de espaciado es proteger los trazos de electrodo que se extienden a lo largo de la superficie superior de sustrato de

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base 14. El material tambien debe unirse facilmente al sustrato de base y a los materiales de cubierta, mediante adhesivos termosensibles o sensibles a la presion u otros medios, tales como la soldadura termica o laser. Entre los ejemplos de materiales adecuados se incluyen una lamina PEN de 100 pm de PET recubierta o combinada con adhesivos tales como ARCare 90132 de Adhesives Research Inc.

Capa de cobertura

Configuracion.

Sobre la capa de espaciado 14 se recibe una capa de cobertura 16, uniendose a ella. Una funcion de la capa de cobertura es formar la superficie superior de la camara receptora de muestras. Otra funcion es la provision de una superficie hidrofflica para ayudar en la adquisicion de la muestra de ensayo. Ademas, la capa de cobertura 16 preferentemente define una abertura de ventilacion 34 que permite que escape el aire del interior de la camara a medida que entra el ffquido de muestra y entra en la camara receptora de muestras.

Preferentemente, la cubierta del cuerpo 18 y la cubierta de la camara 20 comprenden dos elementos separados para facilitar la fabricacion y la formacion de la abertura de ventilacion. La cubierta del cuerpo 18 y la cubierta de la camara 20 estan ambas dispuestas en sustancialmente el mismo plano horizontal. La cubierta de la camara 20 cubre sustancialmente la parte de hueco 22 de la capa de espaciado y forma la parte superior de la camara receptora de muestras. La cubierta de la camara preferentemente incluye un recubrimiento o tratamiento hidrofflico 21 sobre su cara inferior, tal como se indica en mayor detalle posteriormente. La cubierta del cuerpo y la cubierta de la camara se encuentran situadas extremo a extremo en la direccion longitudinal a lo largo de la tira de ensayo e incluyen una ranura 34 entre ellas tal como se muestra en la FIG. 1. La ranura se encuentra situada en posicion contigua al extremo interior de la parte de hueco 22 de la capa de espaciado y forma un pequeno hueco que separa la cubierta de la camara 20 de la cubierta del cuerpo 18.

La ranura se encuentra situada en una posicion respecto a la camara receptora de muestras que es interior respecto a la localizacion del sistema de electrodos 26. El ffquido de muestras que entra en la camara receptora de muestras avanzara hasta la abertura de ventilacion, pero no mas. En una vista en planta, la ranura proporciona una indicacion visual de un “nivel de llenado”, tal como se indica en la presente memoria. Por lo tanto, la situacion de la abertura de

ventilacion garantiza que puede recibirse suficiente ffquido de muestra para cubrir por completo el sistema de

electrodos. Simultaneamente, la situacion de la abertura de ventilacion inhibira el efecto 'mecha' continuo del ffquido de muestra mas alla de la region del sistema de electrodos.

Simultaneamente, la construccion de la abertura de ventilacion puede llevarse a cabo de manera que se inhiba la evacuacion del ffquido de muestra lateralmente a lo largo de la ranura mas alla de la zona intermedia suprayacente a la camara receptora de muestras 24. Por ejemplo, la cubierta del cuerpo preferentemente se fija a la capa de espaciado mediante un adhesivo 46, tal como se muestra en la FIG. 3. La utilizacion de un adhesivo hidrofobico inhibira que la sangre, el ffquido intersticial y otros ffquidos acuosos se muevan por accion capilar a lo largo de la ranura que corre lateralmente. Toda la cubierta del cuero, o partes contiguas a la abertura de ventilacion, tambien pueden ser hidrofobicas a fin de inhibir la evacuacion por efecto 'mecha'. Los materiales y metodos para

proporcionar propiedades hidrofobicas para una superficie de un material son bien conocidos de la tecnica. La

cubierta de la camara puede fijarse a la capa de espaciado con un adhesivo igual o diferente al adhesivo 46, tal como se explica posteriormente.

El adhesivo 49 fija la capa de espaciado al sustrato de base 12. El adhesivo 46, asf como el adhesivo 49 y el material para la capa de espaciado 14, estan todos formados de material hidrofobico en la realizacion ilustrada. De esta manera, las paredes verticales de la camara capilar formada en la tira 10 son hidrofobicas. En contraste, el suelo de la camara esta cubierto con un reactivo hidrofflico y la cara inferior de la capa 20 se encuentra recubierta con un recubrimiento hidrofflico 21 (FIG. 2). En otras palabras, las superficies horizontales en el capilar son hidrofflicas, mientras que las superficies verticales son hidrofobicas. Se ha encontrado que lo anterior estimula una buena evacuacion por efecto 'mecha' de la muestra hacia el interior de la camara capilar, aunque evita la migracion no deseada de la muestra lateralmente desde la camara, p.ej. entre la capa de espaciado y el sustrato de base.

Materiales.

La cubierta del cuerpo y la cubierta de la camara pueden realizarse en cualesquiera materiales utiles para la fabricacion con la tira de ensayo. Los materiales para la cubierta del cuerpo y la cubierta de la camara pueden ser iguales o diferentes. Los materiales tambien deben unirse facilmente a la capa de espaciado, mediante adhesivos termosensibles o sensibles a la presion u otros medios, tales como la soldadura termica o laser. Entre los ejemplos de materiales adecuados para tanto la cubierta de la camara como la cubierta del cuerpo se incluye hoja de PET de aproximadamente 127 ym de grosor. La cubierta de la camara preferentemente incluye una capa hidrofflica 21 tal como se da a conocer en el documento n° WO 02/085185, ARFlow® 90191 de Adhesives Research Inc.

La capa de cobertura 16 puede utilizarse ademas para facilitar la vision del ffquido de muestra a medida que entra en la camara receptora de muestras. Lo anterior se consigue proporcionando un contraste de color o de tono entre la

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camara y la zona circundante. Por ejemplo, en un enfoque, la parte de la capa de espaciado 14 que circunda el hueco 22 se proporciona con un color que contrasta con el color del fondo de la camara receptora de muestras, p.ej., el color de la capa de reactivo qmmico situada en el fondo de la camara. Dicho color contrastante puede proporcionarse, por ejemplo, mediante la aplicacion de una tinta u otro agente colorante a las partes de la capa de espaciado contiguas a la camara receptora de muestras. Se ilustra una seccion coloreada 23 de la capa 14 en la FIG. 2. La cubierta de la camara 20 se proporciona en este caso como un material transparente o translucido que permite al usuario ver la camara y la capa de espaciado contigua. A medida que el lfquido de muestra entra desde el borde de la tira de ensayo, el usuario puede observar como avanza a medida que se mueva por accion capilar hacia la abertura de ventilacion. Este tipo de caractenstica se describe adicionalmente en la patente US n° 5.997.817, concedida a Crismore et al. el 7 de diciembre de 1999.

Capilares

La camara receptora de muestras formada por el sustrato de base, capa de espaciado y cubierta de la camara comprenden esencialmente varias secciones dentro de las cuales se desplazara el lfquido de muestra. En primer lugar, la seccion de entrada 48 se extiende desde la abertura de borde hasta la zona del sistema de electrodos de medicion. En segundo lugar, la seccion de ensayo 50 se extiende a traves de la zona del sistema de electrodos. Una tercera seccion 52 se extiende desde el sistema de electrodos de medicion hasta la abertura de ventilacion. Se apreciara que el ensayo del lfquido de muestra se produce en la zona del sistema de electrodos en la seccion de ensayo. Sin embargo, el lfquido de muestra tambien rellenara las otras secciones de la camara durante el curso del llenado de la tira de ensayo.

Dimensiones.

La altura y la anchura de la camara receptora de muestras se seleccionan basandose en una diversidad de consideraciones, entre ellas el lfquido que se somete a ensayo y el analito en cuestion. Por ejemplo, las dimensiones de la camara preferentemente se dimensionan para promover el flujo capilar del lfquido de ensayo hacia el interior de la camara. Las alturas de camara preferentes para la utilizacion con sangre, por ejemplo, son de entre aproximadamente 50 pm y aproximadamente 200 pm, y lo mas preferentemente, de entre 120 y 180 pm. En una realizacion preferente, la altura e la camara es de aproximadamente 150 pm. La anchura de la camara de manera similar puede seleccionarse para que corresponda con un lfquido de muestra y analito deseados. Por ejemplo, la camara debena ser suficientemente ancha para exponer una cantidad deseada del electrodo de trabajo y contraelectrodo, y debena ser suficientemente estrecha para evitar la necesidad de una cantidad indebida de lfquido de muestra para el ensayo. La anchura de la camara receptora de muestras y la anchura del electrodo de trabajo definen la superficie del electrodo de trabajo. La superficie representa una consideracion de diseno adicional ya que esta relacionada con la amplitud de la senal y el diseno de la instrumentacion. Volumen.

La camara receptora de muestras preferentemente se proporciona con un volumen mmimo con el fin de reducir la cantidad de lfquido de muestra necesaria para llevar a cabo el ensayo. La camara receptora de muestras global, incluyendo la totalidad de las tres secciones que se extienden desde la abertura de borde hasta la abertura de ventilacion, presenta un volumen total que puede considerarse un factor de la superficie de la camara desde el borde hasta la abertura de ventilacion, y la altura de la camara desde el sustrato de base hasta la cubierta de la camara 20. Sin embargo, el “volumen neto de la camara” comprende el volumen de lfquido de muestra requerido para llevar dicho espacio. El volumen neto de camara de la camara receptora de muestras sera equivalente al volumen total de la camara menos el volumen ocupado por los electrodos, el reactivo y quizas otros elementos, tales como el material absorbente, en caso de incluirse.

Tal como se ha indicado anteriormente, el volumen de la camara receptora de muestras global comprende los volumenes atribuibles a las tres secciones de la camara. Cada una de las secciones se dimensiona generalmente para ser tan pequeno como resulte practico para el funcionamiento de la tira de ensayo. Sin embargo, existen consideraciones, y posiblemente otras funciones, que impactaran sobre el tamano de cada seccion.

Los volumenes de las camaras son un factor de tanto la altura como la superficie. La altura es el resultado del grosor de la capa de espaciado y el grosor de los adhesivos utilizados para fijar la capa de espaciado a las demas capas. Por ejemplo, el sustrato de base y la cubierta de la camara se fijan a caras opuestas de la capa de espaciado. Un metodo de fijacion es el sellado por calor o laser de los materiales. Sin embargo, resulta preferente fijar dichas capas mediante la utilizacion de adhesivos adecuados, tales como adhesivos termosensibles o sensibles a la presion. En dicho enfoque, la altura de la camara receptora de muestras, es decir, la distancia entre las superficies opuestas del sustrato del fondo y la cubierta de la camara resultara impactada por el grosor de las capas adhesivas. Tal como se muestra en la FIG. 3, la camara 24 se encuentra unida en su cara inferior a la capa de reactivo 33 y en su cara superior, a la cubierta de la camara 20. Sin embargo, las capas adhesivas 46 y 49, asf como la capa de espaciado 14, definen la altura total de la camara 24.

Ademas, en una realizacion preferente, la capa de reactivo 33 se extiende entre el sustrato de base 12 y la capa de espaciado 14 y, en efecto, se extiende en toda la anchura de la tira de ensayo, tal como se indica posteriormente.

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Por lo tanto, la altura de la camara tambien puede incrementarse debido a la presencia de la capa de reactivo subyacente a la capa de espaciado. En esta realizacion, y en el caso de que se utilice adhesivo, se ha encontrado que el adhesivo puede combinarse con el reactivo de ensayo, por lo menos en la medida que causa que el adhesivo rellene en cierta medida el interior y el exterior del reactivo. Por lo tanto, las alturas de las capas de reactivo y adhesivo no son necesariamente aditivas en la tira de ensayo final. Por el contrario, la altura del espacio resultante entre el sustrato de base y la capa de espaciado es algo menos que la combinacion de las alturas de las capas separadas de reactivo y adhesivo antes de la laminacion.

Tambien se ha encontrado que la combinacion del adhesivo y el reactivo ventajosamente ayuda a crear un sello a lo largo del borde de la camara receptora de muestras. Ello inhibe que el lfquido de muestra sea evacuado por efecto 'mecha' hacia dentro del material de reactivo presente en el espacio entre el sustrato de base y la capa de espaciado en el marco temporal necesario para llevar a cabo un ensayo.

La primera seccion de entrada se encuentra disponible para recibir el lfquido de muestra y dirigirlo a los electrodos de medicion. Dicha seccion puede ser de tamano bastante reducido y puede comprender unicamente un corto segmento de la camara. La longitud de dicha seccion preferentemente es inferior a 1.200 pm.

La segunda seccion de ensayo incluye los electrodos de ensayo o de medicion y tambien esta dimensionada para requerir un volumen mmimo de lfquido de muestra. Un factor principal que controla el tamano de dicha segunda seccion es el tipo, numero, tamano, intensidad de senal y configuracion de los electrodos de medicion. La longitud de dicha seccion preferentemente es de aproximadamente 1.260 pm. Un volumen preferente es aproximadamente 0,265 pl, basado en una altura de capilar de 0,15 mm, y una anchura de capilar de 1,4 mm.

El lfquido de muestra se desplaza pasado los electrodos de medicion y entra en la tercera seccion. Ello proporciona una garantfa, y preferentemente permite una confirmacion espedfica, de que los electrodos de medicion han sido correctamente humectados. Esta confirmacion puede ser mediante observacion visual por parte del usuario o por medios de deteccion automatica. Por ejemplo, pueden situarse electrodos de suficiencia de la dosis en esta seccion para detectar en que momento el lfquido de muestra ha avanzado hasta entrar en dicha seccion hasta el punto en que se garantiza la humectacion de los electrodos de medicion. Lo anterior puede utilizarse como inductor para iniciar la aplicacion del potencial a los electrodos. La longitud de esta seccion preferentemente es de 50 a 500 pm y mas preferentemente de 255 a 400 pm. El volumen preferentemente es de 0,01 a 0,1 pl y mas preferentemente de 0,05 a 0,08 pl.

En una realizacion preferente, el volumen neto global de camara de la camara receptora de muestras es inferior a aproximadamente 1 pl y mas preferentemente es inferior a aproximadamente 0,5 pl. Los intervalos deseables para el volumen neto de camara de la camara receptora de muestras incluyen volumenes de aproximadamente 0,15 pl a aproximadamente 1,4 pl, mas preferentemente de aproximadamente 0,4 pl a aproximadamente 0,7 pl.

Absorbente.

La camara para muestras en caso contrario puede encontrarse vacfa, lo que resulta preferente, o alternativamente puede incluir un material absorbente. Entre los materiales absorbentes adecuados se incluyen poliester, nilon, celulosa y derivados de celulosa tales como nitrocelulosa. Puede incluirse un material absorbente para facilitar la captacion de lfquido de muestra al ayudar a conducir por efecto 'mecha' el lfquido hacia el interior de la camara. La utilizacion de un material absorbente tambien sirve para reducir adicionalmente el volumen hueco de la camara receptora de muestras para la recepcion del lfquido de muestra.

Metodo de rellenado.

El metodo preferente de rellenado de la camara para muestras es por accion capilar. Ademas, el rellenado de la tira de ensayo puede incrementarse por otros medios, tales como la aplicacion de una presion al lfquido de muestra para empujarlo hacia el interior de la camara de muestra y/o la creacion de un vacfo en la camara de muestra para aspirar el lfquido de muestra hacia el interior de la camara. Recubrimiento hidrofflico.

Para el rellenado capilar de la camara receptora de muestras se dispone de diversos enfoques que facilitan el desplazamiento del lfquido de muestra hacia el interior de la camara. Por ejemplo, puede seleccionarse o tratarse todas o cada una de las superficies que definen la camara a fin de mejorar la hidrofilicidad. Dicho tratamiento puede comprender la utilizacion de materiales hidrofflicos conocidos, la aplicacion de un material hidrofflico sobre la superficie, o el tratamiento de las superficies para incrementar la hidrofilicidad, tal como se indica posteriormente. Ademas, la composicion de reactivo puede formularse para la facil hidratacion y para potenciar el rellenado de la camara receptora de muestras. Tal como se ha indicado anteriormente, tambien puede utilizarse un absorbente.

Ensayo para un analito

El sensor electroqmmico se opera mediante la aplicacion de un potencial o serie de potenciales adecuado a traves de electrodo de trabajo y contraelectrodo, y a traves de los electrodos de suficiencia de dosis. Al utilizar un

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mediador, la magnitud del potencial requerido a traves del electrodo de trabajo y contraelectrodo dependera del mediador redox. Ademas, el potencial en el electrodo en el que se electroliza el analito tfpicamente es suficientemente grande para llevar la reaccion electroqmmica hasta el final o practicamente el final, aunque la magnitud del potencial preferentemente no es suficientemente grande para inducir una reaccion electroqmmica significativa de los interfirientes. Para la glucosa, por ejemplo, una diferencia de potencial aplicada tfpicamente es de entre aproximadamente +100 mV y aproximadamente +550 mV al utilizar un potencial de DC. Al utilizar potenciales de AC, estos tfpicamente son de 5 a 100 mV RMS.

Puede aplicarse un potencial antes o despues de que la muestra empiece a entrar en la camara receptora de muestras. Sin embargo, preferentemente se aplica un potencial despues de que la muestra haya entrado en la camara y mas preferentemente despues de que se haya determinado que hay suficiente cantidad de muestra en la camara receptora de muestras para llevar a cabo un ensayo. El momento de la aplicacion de un potencial puede ser inducido de una diversidad de maneras, entre ellas la observacion visual por el usuario, un retardo temporal despues del muestreo del lfquido en la tira de ensayo o mediante la deteccion electrica o automatica de otro tipo de una cantidad suficiente de lfquido de muestra en la camara. Las alternativas visual y electrica tambien pueden actuar como mecanismos de seguridad redundantes para garantizar el funcionamiento correcto del dispositivo. Preferentemente, la tira y sistema de ensayo utilizando medios de deteccion separados, tales como los electrodos de suficiencia de dosis, para determinar en que momento la muestra de lfquido ha llenado suficientemente la camara.

En el momento en que se ha aplicado un potencial y el lfquido de muestra se encuentra en la camara receptora de muestras, fluye una corriente electrica entre el electrodo de trabajo y el contraelectrodo. La corriente puede ser un resultado de la electrolisis del analito en el lfquido de muestra al aplicar un potencial de suficiente magnitud. En este caso, la reaccion electroqmmica se produce mediante el mediador redox, generalmente tal como se ha indicado anteriormente. En el caso de que se aplique un potencial de amplitud pequena, en particular en el caso de potenciales de AC, la corriente no se produce necesariamente por electrolisis, sino debido al movimiento y respuesta ionicos del dielectrico en la camara de muestra. El experto en la materia reconocera que existen muchos mecanismos de reaccion diferentes que conseguiran el mismo resultado.

Solucion de control

Puede aplicarse un ensayo a la tira de ensayo despues de la dosificacion a fin de confirmar que se ha administrado una solucion de control, e incluso que se ha administrado la solucion de control correcta. Las soluciones de control ayudan al usuario a confirmar que todo el sistema funciona dentro de las especificaciones de diseno y que las tiras de ensayo no han sido almacenadas incorrectamente o bien tratadas inadecuadamente. Las tiras aceptables recuperaran valores dentro de los intervalos de tolerancia especificados para el lote de tiras particular sometido a ensayo. Los intervalos de tolerancia en cuestion estaran publicados para cada lote de tiras en la etiqueta del recipiente.

Metodo de fabricacion de tiras

En una realizacion preferente, el sensor comprende una tira de ensayo laminada multicapa 10. Tal como se ha indicado anteriormente, el laminado incluye un sustrato de base 12, una capa de espaciado 14 y una capa de cobertura 16. Dichos componentes pueden ensamblarse de diversas maneras. Por ejemplo, los componentes pueden ensamblarse mediante la utilizacion de adhesivos, termosellado, soldadura laser y una diversidad de otras tecnicas adecuadas apropiadas para fijar los materiales contiguos. Las tiras de ensayo preferentemente se ensamblan en gran numero en una unica hoja o malla y las tiras se separan despues para el almacenamiento y utilizacion.

La tira de ensayo laminada puede ensamblarse secuencialmente mediante la aplicacion sucesiva de una capa cada vez. Alternativamente, la tira de ensayo puede prepararse mediante el ensamblado y procesamiento de componentes o capas individuales, que seguidamente se laminan juntas para proporcionar la tira de ensayo funcional. En una forma preferente, se preparan simultaneamente dos o mas componentes basicos de la tira de ensayo. A continuacion, en una o en una serie de etapas de ensamblaje o laminado, se combinan los componentes basicos para producir la tira de ensayo, que puede requerir o no un procesamiento posterior. En una realizacion preferente, la tira de ensayo se ensambla a partir de tres componentes basicos: un sustrato metalizado preferentemente con una capa de reactivo recubierta sobre electrodos metalicos definidos sobre el sustrato, una capa de espaciado que presenta una cavidad preformada en la misma, y una o mas capas superiores o de cobertura.

Con estas pequenas dimensiones de la camara receptora de muestras, las caractensticas de la capa de reactivos pueden presentar un impacto significativo sobre el funcionamiento de la tira de ensayo, en particular en vista de las caractensticas de hidratacion y mezcla. Por lo tanto, la reproducibilidad de la cantidad, localizacion, grosor y otras propiedades de la capa de reactivo resultan importantes. Por lo tanto, resulta deseable que la composicion incluya materiales que potencien espedficamente las caractensticas ffsicas, tales como la uniformidad y planicidad de la capa aplicada.

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En un aspecto particular, la tira de ensayo incluye un modo unico de incorporar el reactivo. El reactivo se aplica en la camara receptora de muestras por lo menos sobre el electrodo de trabajo y preferentemente tambien sobre el contraelectrodo. El reactivo puede aplicarse en la tira de ensayo de una diversidad de maneras, tal como se entiende bien en la tecnica. En una realizacion preferente, la composicion de reactivo se aplica en forma de un recubrimiento delgado sobre los electrodos soportados sobre el sustrato de base.

Mas particularmente, el reactivo se aplica sobre el sustrato de base de manera que situa la composicion de reactivo entre el sustrato de base y la capa de espaciado. Esta manera de aplicacion ayuda a que la capa de reactivo sea mas plana y de grosor mas uniforme. En contraste, un procedimiento de la tecnica anterior ha sido preparar en primer lugar el pocillo o cavidad de reaccion y despues rellenar el pocillo con el reactivo. Sin embargo, ello puede resultar en una capa de reactivo mas desigual debido a fenomenos tales como la formacion de un menisco en el penmetro del pocillo. Lo anterior puede provocar a su vz que el reactivo presente un grosor junto a las paredes laterales del pocillo de reaccion diferente del grosor en la parte interior, lo que puede causar una inconsistencia en el rellenado de la camara, intervalos de disolucion prolongados y mezcla inconsistente del reactivo con el lfquido de muestra y los resultados de ensayo finales. Mediante la aplicacion del reactivo sobre el sustrato de base antes de la adicion de la capa de espaciado, no se produce un efecto de menisco que perturbe la aplicacion uniforme en una capa del reactivo a medida que se seca sobre el sustrato de base. Ademas, dicho metodo de aplicacion facilita la produccion en masa de las tiras de ensayo.

En referencia a los dibujos, se muestra la tira de ensayo 10 como incluyendo una capa de reactivo 33 que se extiende entre el sustrato de fondo 12 y la capa de espaciado 1. Mas particularmente, el reactivo forma una capa 33 que cubre tanto la superficie superior del sustrato del fondo 12 como los electrodos 28. El reactivo cubre por lo menos el electrodo de trabajo y preferentemente tambien el contraelectrodo. En la realizacion mas preferente, la capa de reactivo se extiende a traves del grosor completo de la tira de ensayo. La capa de reactivo tambien se extiende preferentemente desde el borde en el extremo hasta la abertura de ventilacion. La capa de reactivo se extiende de esta manera bajo la capa de espaciado y se encuentra interpuesta entre la capa de espaciado y el sustrato de base. En la realizacion ilustrada, la capa de reactivo se extiende en ambos bordes laterales y el borde de dosificacion de la tira de ensayo 10.

Tal como se describe en mayor detalle posteriormente, durante el procedimiento de fabricacion, se recortan las tiras de ensayo 10 a partir de una malla de material que presenta una “banda de reactivo” continua alargada. El procedimiento de recortado corta a traves de la capa de reactivo en dos caras y en su extremo, de manera que cada tira de ensayo formada de esta manera presenta una capa de reactivo que define bordes laterales de la capa de reactivo y un borde de extremo. Los bordes laterales de la capa de reactivo se alinean con los bordes laterales de la tira de ensayo, mientras que el borde de extremo de la capa de reactivo se alinea con el borde de extremo de la tira de ensayo. En otras palabras, los bordes de la capa de reactivo son coextensivos con los bordes de la tira de ensayo. La extension de la capa de reactivo hasta el borde de dosificacion (que puede ser un borde lateral o terminal de la tira) ayuda a promover el aspirado por efecto 'mecha' del lfquido de muestra hacia el interior de la camara receptora de muestras, ya que el reactivo es hidrofflico. La extension de la capa de reactivo a los lados de la tira proporciona ventajosamente un sustrato liso sobre el que se lamina la capa de espaciado.

La composicion de reactivo se aplica en el fondo o sustrato de base de cualquier manera adecuada que proporcione una capa deseada y uniforme que finalmente se extendera bajo la capa de espaciado. El reactivo se aplica preferentemente en un recubrimiento continuo directamente sobre el sustrato del fondo y sobre los electrodos recibidos sobre el mismo. Tal como se indica despues en la presente memoria, la composicion de reactivo se aplica mas preferentemente durante el curso de produccion de una gran cantidad de tiras de ensayo sobre una malla de material. De esta manera, el reactivo puede aplicarse en forma de una banda continua de material que se extiende sobre un rollo de sustrato que despues se separa en tiras de ensayo individuales. Se deja que la composicion de reactivo se seque o que de otro modo se prepare y se aplica la capa de espaciado sobre la misma.

En un aspecto relacionado, un modo preferente de fijar la capa de espaciado al sustrato de fondo es la utilizacion de un adhesivo. Ademas de fijar las capas entre sf, se ha encontrado que el adhesivo se acoplara suficientemente con la composicion de reactivo para ayudar a sellar el espacio entre el sustrato de fondo y la capa de espaciado. Los adhesivos se aplican preferentemente sobre la capa de espaciado, que se lamina sobre el sustrato de base. De esta manera, el adhesivo se pone en contacto con la parte del reactivo que se extiende bajo la capa de espaciado.

En un aspecto adicional, se describe una realizacion preferente en la que el analito es glucosa. En el caso de la glucosa, los componentes activos de la composicion de reactivo tfpicamente incluyen una oxidorreductasa, tal como un enzima para la glucosa; opcionalmente un coenzima o cofactor, y un mediador redox. Dichos componentes tfpicamente se disuelven o se suspenden en una matriz. La muestra de ensayo lfquida hidrata o disuelve la matriz, y el analito se difunde a traves de la matriz, reaccionando con uno o mas de los componentes activos. Tfpicamente, el enzima oxida la glucosa en la muestra de ensayo en gluconolactona y/o acido gluconico. El mediador, a su vez, reacciona u oxida el enzima reducido y, en consecuencia, el mediador resulta reducido durante el procedimiento. El mediador reducido puede detectarse en uno de los electrodos en la tira de ensayo.

En un ejemplo espedfico de un esquema de reaccion de oxidacion/reduccion util para detectar glucosa en sangre humana, una muestra de ensayo que contiene glucosa reacciona con un enzima, tal como glucosa-di- oxidorreductasa (Gluc-Dor), y opcionalmente un coenzima o cofactor, tal como pirroloquinonolina quinona (PQQ), en presencia de un mediador redox. El mediador puede incluir, por ejemplo, benzoquinona, complejos de metal de 5 transicion, p.ej. ferricianuro de potasio, derivados de osmio (p.ej., complejos de bipiridilo de osmio, tales como los indicados en el documento n° WO 98/35225) y derivados de nitrosoanilina (ver la patente US n° 5.286.362). Ello produce la forma oxidada del analito, la gluconolactona, y la forma reducida del mediador redox. A continuacion, el mediador envfa el equivalente redox del producto mediador, el mediador reducido, a la superficie del electrodo mediante difusion. Ahf, el mediador es oxidado cuantitativamente a un potencial anodico definido y la corriente 10 resultante se relaciona con la concentracion de glucosa aparente.

Una representacion de las secuencias de reaccion para dicho sistema de reaccion utilizando un derivado de nitrosoanilina se proporciona posteriormente, en la Ecuacion 1.

imagen1

CH2CH2OH

CHjCHjOH

HO

CH2CH2OH

CHjCHjOH

CHjCHjOH

CHjCHjOH

^CHjCHjOH

,CH2OH

CHjCHjOH

Derivado nitrosoanilina (31.1144)

Glucosa

(1° reducciOn enzimatica)

Glue-DO

Gluconolactona

CinStica

muy

rdpida

(Forma reducida)

OH*

[Oxidacibn en el anodol

[ Contraelectrodo 1

(21 reduccibn enzimbtica

G lucosa

Quinonodnmina

Glue-DOR

QD)

Gluconolactona

Fern endiamina

Sintesis de o-metoxi-[N,N-bis-(2-hidroxietil)1-p-nitrosoanilina

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El compuesto es sintetizado mediante metodos conocidos de la tecnica (ver, por ejemplo, la patente US n° 5.286.362). Con el fin de sintetizar el intermediario m-metoxi (N,N-bis(2-hidroxietil)]anilina mostrado anteriormente, se disolvio m-metoxi-anilina en 500 ml de acido acetico 4 N. La mezcla se enfrio con un bano fno a 0°C bajo agitacion y se anadieron gota a gota 70,5 g, es decir, aprox. 79 ml (1,6 moles) de oxido de etileno dentro de cinco minutos a una temperatura de 0°C a 10°C. Tras dejar la mezcla en reposo durante 12 horas a temperatura ambiente, se anadieron 500 ml de agua y la solucion se neutralizo mediante agitacion y adicion cuidadosa de un total de 200 g de NaHCO3 en partes pequenas.

Despues, la base liberada se extrajo con 500 ml de cloruro de metileno y se agito nuevamente tres veces con 250 ml de cloruro de metileno cada vez. Se agruparon las fases organicas, se secaron sobre sulfato sodico, se aspiraron y se concentraron al vado. El intermediario se obtuvo mediante cromatograffa de capa fina (CCF) en una placa de gel de sflice 60 de Merck. La fase movil era tolueno/acetona en una proporcion de 5:2.

Sintesis y recuperacion del producto final

imagen3

A continuacion, en un matraz de tres cuellos de 2 l dotado de agitador, embudo de introduccion y termometro se introdujeron 140 ml de acido clorhndrico concentrado y 140 ml de agua. El matraz y el contenido se enfriaron a aproximadamente -5°C con un bano de hielo seco y a continuacion se anadieron aproximadamente 0,8 moles del intermediario al matraz gota a gota. El intermediario (m-metoxi[N,N-bis-(2-hidroxietil)]anilina) se anadio en un periodo de 10 minutos y la temperatura se mantuvo constante durante todo el periodo. La mezcla se agito durante 15 minutos adicionales. A continuacion, una solucion de aproximadamente 0,87 moles de nitrito sodico en un volumen de 120 ml se agua se anadio a la mezcla a 0°C.

La mezcla se agito durante 30 minutos adicionales a 0°C. A continuacion, la mezcla se diluyo mediante la adicion de 500 ml de agua; despues, se anadieron 218 ml de solucion acuosa concentrada de amonio gota a gota bajo enfriamiento sobre hielo. No se permitio que la temperatura de la mezcla se elevase a mas de 15°C, mientras se anadfa amonio. La base nitroso liberada se extrajo cinco veces con 400 ml de n-butanol y se elimino el solvente mediante destilacion en un evaporador giratorio hasta obtener un compuesto aceitoso.

Se mezclo el aceite con una mezcla de 250 ml de tolueno/acetona=1:1 con el fin de eliminar los productos inorganicos. La parte insoluble se aspiro y se lavo con 50 ml de tolueno/acetona=1:1. Quedo el material inorganico en foma de un residuo. El filtrado se purifico cromatograficamente en una columna de gel de silice 60 (7,5 cm de diametro, nivel de llenado: 90 cm, lfquido de separacion tolueno/acetona=1:1). Se obtuvo una base nitroso en forma de un aceite. Ello se disolvio en 600 ml de acetona y se hizo reaccionar gota a gota con 250 ml de acido clortndrico etereo saturado. Tras agitar durante 30 minutos bajo enfriamiento sobre hielo, los cristales formados se aspiraron, se lavaron tres veces con 100 ml de acetona y se secaron al vado a temperatura ambiente sobre pentaoxido de difosforo.

La pureza del compuesto indicado se determino mediante CCF utilizando una placa de gel de sflice 60 de Merck. La fase movil era tolueno/acetona (1:1. El producto final tambien puede purificarse adicionalmente hasta pureza de reactivo analftica mediante recristalizacion a partir de una pequena cantidad de solucion en agua de acido clorhndrico a baja temperatura.

Tal como se muestra, el derivado de nitrosoanilina, o-metoxi-[N,N-bis-(2-hidroxietil)]-p-nitrosoanilina, existe inicialmente en forma de una mezcla de dos isomeros, o tautomeros, en equilibrio entre st La reaccion de Gluc-Dor con glucosa en la muestra de ensayo rinde gluconolactona y la forma reducida de Gluc-Dor (Gluc-Dor2H+). La forma reducida de Gluc-Dor (Gluc-Dor2H+) reacciona rapidamente con el derivado de nitrosoanilina, que esta reducido y que regenera Gluc-Dor. El derivado de nitrosoanilina reducida seguidamente experimenta hidrolisis, formando quinoedimina (QD). En una segunda reaccion redox enzimatica, Gluc-Dor reacciona con glucosa, rindiendo otra molecula de Gluc-Dor2H+ y gluconolactona. Gluc-Dor2H+ reacciona con (es oxidada por) quinoedimina, regenerando Gluc-Dor, y produce un derivado de diamina de fenileno (PD). A continuacion, PD es oxidado en el electrodo de trabajo para producir una corriente relacionada con la concentracion de glucosa. Ademas, en el contraelectrodo, QD puede reducirse a PD.

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Adyuvantes.

Con estas pequenas dimensiones de la camara receptora de muestras, las caractensticas de la capa de reactivo pueden presentar un impacto significativo sobre el funcionamiento de la tira de ensayo, en particular en vista de las caractensticas de hidratacion y mezcla. El control y reproducibilidad de la cantidad, localizacion, anchura, grosor y otras propiedades de la capa de reactivo se tornan mas importantes a medida que se reduce el volumen de la camara y disminuye el tiempo de ensayo. Por lo tanto, resulta deseable que la composicion incluya materiales que potencien espedficamente las caractensticas ffsicas, tales como la uniformidad y planicidad de la capa aplicada. Ademas, el metodo de aplicacion puede impactar sobre las caractensticas ffsicas, control y reproducibilidad de la capa de reactivo.

Por lo tanto, la composicion de reactivo puede incluir ademas una diversidad de adyuvantes para incrementar las propiedades o caractensticas del reactivo. Por ejemplo, la composicion puede incluir materiales complementarios para facilitar la aplicacion de la composicion de reactivos sobre la tira de ensayo y para mejor su adherencia a la tira. La composicion puede incluir ademas materiales que incrementen su tasa de hidratacion y/o que incrementen su influencia sobre la accion capilar para llenar la camara con la muestra de ensayo. Entre los ejemplos de materiales adyuvantes para la utilizacion con la composicion de reactivo se incluyen espesantes, moduladores de la viscosidad, formadores de peffcula, estabilizadores, tampones, detergentes, agentes gelificantes, rellenos, agentes de apertura de peffcula, agentes colorantes y agentes que proporcionan tixotropfa.

Los materiales o componentes adyuvantes pueden impactar sobre la aplicacion, reproducibilidad y propiedades ffsicas de la capa de reactivo. Entre los materiales adyuvantes puede incluirse uno o mas de los siguientes: Entre los espesantes pueden incluirse, por ejemplo, (1) almidones, gomas (p.ej., pectina, goma guar, goma garroffn (semilla de algarrobo), goma konjac, goma xantano, alginatos y agar), casema, gelatina y ficocoloides, (2) celulosa y derivados semsinteticos de celulosa (carboximetilcelulosa, metilcelulosa, hidroximetilcelulosa, hidroxietilcelulosa, metilhidroxietilcelulosa), (3) alcohol polivimlico y carboxivinilatos, y (4) bentonita, silicatos y sffice coloidal. Entre los espesantes preferentes se incluyen una combinacion de una goma xantano comercializado bajo el nombre comercial Keltrol F by CP Kelco US, Inc. y carboximetilcelulosa comercializado bajo el nombre comercial AQUALON® CMC 7F PH de Hercules Inc., Aqualon Division.

Entre los agentes formadores de peffcula y tixotropicos utiles en la composicion de reactivo se incluyen poffmeros y sffice. Entre los agentes tixotropicos preferentes se incluye sflice comercializado bajo el nombre comercial Kieselsaure Sipernate FK 320 DS de Degussa AG. Entre los agentes formadores de peffcula preferentes se incluyen polivinilpirrolidona, comercializada bajo la marca comercial polyvinylpyrrolidon Kollidon 25, de BASF, y dispersion de propionato de polivinilo.

Los estabilizantes para el enzima en el reactivo pueden seleccionarse de entre sacaridos y sales mon- o di-acido graso. Entre los estabilizantes preferentes se incluye la trehalosa comercializada bajo el nombre comercial D-(+)- trehalosa dihidrato por Sigma Chemical Co. y el succinato sodico.

Los detergentes pueden seleccionarse de entre jabones solubles en agua, asf como compuestos activos en superficie sinteticos solubles en agua, tales como alcali, alcalino-terreos o sales amonicos sustituidos opcionalmente de acidos grasos superiores, por ejemplo acido oleico o estearico, mezclas de acidos grasos naturales, por ejemplo de aceite de coco o de sebo, sulfatos grasos, esteres de acidos sulfonicos, sales de acidos alquilsulfonicos, sales de taurina de acidos grasos, amidas de acidos grasos y esteramidas. Entre los detergentes preferentes para la presente invencion se incluyen una esteramida, n-octanoil-N-metilglucamida, comercializados bajo el nombre comercial Mega- 8 por Dojindo Molecular Technologies, Inc., y una sal de acido graso, sal sodica de N-metil-oleil-taurato, comercializada bajo el nombre comercial Geropon T77 por Rhodia HPCII (Home, Personal Care and Industrial Ingredients).

Debe entenderse que uno o mas de los aditivos espedficos indicados anteriormente puede mostrar propiedades adicionales y en consecuencia puede clasificarse en una o mas de las clases indicadas anteriormente.

Mediador.

Puede seleccionarse un mediador para la utilizacion en la composicion de reactivo de cualquier especie qrnmica (generalmente electroactiva) que pueda participar en un esquema de reaccion que implique un enzima, un analito, y opcionalmente un cofactor, y productos de reaccion de los mismos, para producir un producto de reaccion electroactivo detectable. Tfpicamente, la participacion del mediador en la reaccion implica un cambio en su estado de oxidacion (p.ej., una reduccion) tras la interaccion con cualquiera de entre el analito, el enzima, un cofactor, o una especie que es un producto de reaccion de uno de ellos (p.ej., un cofactor que reacciona a un estado de oxidacion diferente). Una diversidad de mediadores muestra un comportamiento electroqmmico adecuado. Un mediador tambien puede ser preferentemente estable en su forma oxidada, puede mostrar opcionalmente una electroqmmica redox reversible, puede mostrar preferentemente una buena solubilidad en soluciones acuosas y preferentemente reacciona rapidamente para producir un producto de reaccion electroactivo. Entre los ejemplos de mediadores adecuados se incluyen benzoquinona, azul meldola, complejos de metal de transicion, ferricianuro de potasio,

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derivados de osmio (ver el documento n° WO 98/35225) y mediadores basados en nitrosoanilina (ver la patente US n° 5.286.362). En una realizacion preferente, la composicion de reactivo utiliza una reaccion qmmica basada en la nitrosoanilina.

Entre los mediadores preferentes se incluyen N-(2-hidroxietil)-N'-p-nitrosofenil-piperazina, N,N-bis-(2-hidroxietil)-p- nitrosoanilina, o-metoxi-[N,N-bis-(2-hidroxietil)]-p-ni-trosoanilina, p-hidroxinitrosobenceno, N-metil-N'-(4-nitrosofenil)- piperazina, p-quinona dioxima, N,N-dimetil-p-nitrosoanilina, N,N-dietil-p-nitrosoanilina, N-(4-nitrosofenil)-morfolina, N- bencil-N-(5'-carboxipentil)-p-nitrosoanilina, N,N-dimetil-4-nitroso-1-naftilamina, N,N,3-trimetil-4-nitrosoanilina, N-(2- hidroxietil)-5-nitrosoindolina, N,N-bis-(2-hidroxietil)-3-cloro-4-nitrosoanilina, 2,4-dimetoxi-nitrosobenceno, N,N-bis-(2- metoxietil)-4-nitrosoanilina, 3-metoxi-4-nitrosofenol, N-(2-hidroxietil)-6-nitroso-1,2,3, tetrahidroquinolina, N,N-dimetil- 3-cloro-4-nitrosoanilina, N,N-bis-(2-hidroxietil)-3-fluoro-4-nitrosoanilina, N,N-bis-(2-hidroxietil)-3-metiltio-4- nitrosoanilina, N-(2-hidroxietil)-N-(2-(2-metoxietoxi)-etil)-4-nitrosoanilina, N-(2-hidroxietil)-N-(3-metoxi-2-hidroxi-1- propil)-4-nitrosoanilina, N-(2-hidroxietil)-N-(3-(2-hidroxietoxi)-2-hidroxi-1-propil)-4-nitrosoanilina y N-(2-hidroxietil)-N- (2-(2-hidroxietoxi)-etil)-4-nitrosoanilina. Entre los mediadores particularmente preferentes segun la presente invencion se incluyen N,N-bis-(2-hidroxietil)-p-nitrosoanilina, o-metoxi-[N,N-bis-(2-hidroxietil)]-p-nitrosoanilina y N-(2- hidroxietil)-N-(2-(2-hidroxietoxi)-etil)-4-nitrosoanilina.

Una composicion de reactivo ejemplar se proporciona a continuacion, en la Tabla I. Se dan a conocer otras composiciones ejemplares en la solicitud titulada 'Homogeneous Reagent Stripes', que ha sido incorporada como referencia anteriormente.

Tabla 1

Componentes

Funcion Cantidad abs. % p/p de solidos Observaciones

Keltrol F

Espesante 11,60 g 0,24%

Carboximetilcelulosa

Espesante 27,24 g 0,57%

Kieselsaure Sipernat 320 DS

Abridor de pelfcula 97,01 g 2,01%

Polivinilpirrolidona PVP K25

Formador de pelfcula 89,33 g 1,85%

Propiofan

Formador de pelfcula 257,09 5,34%

GlucDOR

Apoenzima 19,127 g 0,40% 0,673 MU/g

Pirrolo-quinolina quinina (PQQ)

Cofactor 0,5329 g 0,01%

Succinato de Na

Estabilizante 23,23 g 0,48%

Trehalosa

Estabilizante 23,6 g 40,49%

KH2PO4

Tampon 12,02 g 0,39%

K2HPO4 x 3 H2O

Tampon 43,43 g 0,90%

Nitrosoanilina

Mediador 41,26 g 0,86%

Mega 8

Detergente 13,23 g 0,27%

Geropon T77

Detergente 1,405 g 0,03%

KOH 5N

Tampon de ajuste 36,47 g 0,76%

Total de agua

4114,52 g

Suma

4817,80 g

Solidos

14,6%

Mezcla:

Los componentes de la composicion de reactivo se mezclaron con agua, proporcionando una suspension viscosa homogenea. El orden de adicion no resulta cntico para la invencion. Se anaden una cantidad suficiente de la solucion de tampon para mantener la composicion de reactivo a un pH de aproximadamente 7. Tfpicamente, los componentes seleccionados se mezclan previamente con agua para proporcionar una diversidad de soluciones madre que pueden combinarse, rindiendo la composicion de reactivo final. Por ejemplo, puede prepararse una solucion tampon mediante la combinacion de las sales fosfato y, opcionalmente, el succinato sodico. Entre otras soluciones madre se incluyen: los agentes espesantes, es decir KeltrolF y carboximetilcelulosa; los surfactantes, es decir Geropon T77 y Mega 8; el enzima y el coenzima o cofactor, y el mediador.

Lo siguiente proporciona un ejemplo de la preparacion de una composicion de reactivo. La composicion de reactivo puede prepararse en primer lugar preparando las soluciones madre siguientes:

Solucion tampon

pH 6,9 a 7,1

Cantidad (g)

H2O

1214,62

KH2PO4

18,27

K2HPO4

43,43

Succinato de Na

23,23

Solucion de Keltrol F

Cantidad (g)

H2O

287,06

Solucion tampon

101,35

Keltrol F

11,60

Solucion de carboximetilcelulosa (CMC)

Cantidad (g)

H2O

1334,76

CMC Na1

27,24

1. CMC Na es una sal sodica de carboximetilcelulosa comercializada por Hercules Inc. Aqualon Division

5 _________________ Suspension de silice

Cantidad (g)

H2O

722,99

Sipernat 320'

Kieselsaure Sipernat 320 DS (Silica) comercializado por Degussa AG.

Solucion de polivinilpirrolidona (PVP)

Cantidad (g)

Solucion tampon

226,03

Mega 81

13,23

Geropon T772

1,405

PVP3

89,33

1. Mega 8 es n-octanoil-N-metilglucamida, comercializada por Dojindo Molecular Technologies Inc. 2. Geropon T77 es sal sodica de N-metil oleil taurato, comercializado por Rhodia HPCII. 3. PVP es polivinilpirrolidona K25, comercializada por BASF.

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15

Solucion de trehalosa1

Cantidad (g)

H2O

36,4

Trehalosa

23,6

Dicha solucion de trehalosa se utiliza unicamente para preparar la “Solucion de enzima” indicada posteriormente.

Solucion de PQQ

Cantidad (g)

1a adicion de solucion tampon

101,59

PQQ

0,533

2a adicion de solucion tampon

30,0

Solucion de enzima

Cantidad (g)

Solucion de PQQ

132,12

Gluc-Dor (673 U/mg Ly)

19,13

solucion de trehalosa

58,75

Solucion de mediador

Cantidad (g)

Solucion tampon

782,27

Mediador

41,26

KOH 5 N

36,47

Se preparo la solucion tampon, solucion de Keltrol F, solucion de CMC y la suspension de sflice un dfa antes. A continuacion, se combinaron dichas soluciones tal como se indican posteriormente, para preparar la composicion de reactivo.

Composicion de reactivo final

Espesante I (solucion de Keltrol F)

331,51 g

Espesante II (solucion de CMC)

1262,9 g

Solucion de PVP

315,05 g

Suspension de sflice

762,3 g

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Solucion de propiofan

257,09 g

solucion de mediador

855,84 g

Solucion de enzima

196,65 g

KOH 5N

segun se requiera para alcanzar un pH final de 6,9 a 7,1

Agua (bidestilada)

518,69 g

Para este reactivo antes del recubrimiento, el pH final era 6,96 y no requirio ajustes con solucion de KOH 5 N. La viscosidad medida era 111 mPaS, que se encuentra en el intervalo correcto para el recubrimiento, de 105 a 115 mPaS.

Las FIGS. 5 y 5A presentan un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento preferente 100 para preparar una tira de ensayo util segun la presente invencion. El procedimiento 100 se inicia en la ffnea de procedimiento central 101 en la etapa 102 con la seleccion de un material de peffcula para la capa de base o el sustrato de base. En una realizacion preferente, la peffcula se proporciona en forma de un rollo continuo con una anchura y longitud adecuadas para fabricar un gran numero de tiras de ensayo. En etapas de acabado posteriores, la peffcula procesada puede subdividirse para proporcionar una unica tira o malla que presenta una anchura que se aproxima a la longitud de la tira de ensayo e incluye una serie de tiras de ensayo o puede troquelarse para proporcionar sensores de ensayo individuales.

A partir de la etapa 102, la peffcula sigue hasta la etapa 104, en donde es pretratada para recibir un recubrimiento de metal y es recubierta con el metal en un procedimiento continuo. El pretratamiento puede utilizarse para limpiar o modificar la superficie para proporcionar un grosor de recubrimiento uniforme y mejor adhesion de la capa metalizada posterior. El pretratamiento puede incluir someter la peffcula a descarga de corona o plasma de argon. Inmediatamente despues de dicho pretratamiento, se aplica un recubrimiento conductor uniforme a la peffcula tal como se muestra en 106. Alternativamente, pueden obtenerse comercialmente sustratos adecuados con recubrimientos metalicos.

La capa metalica puede contener metales puros, aleaciones u otros materiales, que son conductores metalicos. Entre los ejemplos de conductores metalicos o de tipo metalico se incluyen: aluminio, carbono (tal como grafito), cobalto, cobre, galio, oro, indio, iridio, hierro, plomo, magnesio, mercurio (en forma de amalgama), mquel, niobio, osmio, paladio, platino, renio, rodio, selenio, silicio (tal como silicio policristalino altamente dopado), plata, tantalo, estano, titanio, tungsteno, uranio, vanadio, cinc, circonio, mezclas de los mismos, y aleaciones o soluciones solidas de dichos materiales. Preferentemente, los materiales se seleccionan para que resulten esencialmente no reactivos con los sistemas biologicos; entre dichos materiales se incluyen oro, platino, paladio, iridio o aleaciones de dichos metales. La capa metalica puede presentar cualquier grosor deseado.

El recubrimiento conductor preferentemente es una capa metalica que se aplica mediante una diversidad de metodos, incluyendo, aunque sin limitacion, pulverizacion ionica, deposicion ffsica en fase vapor (PVD, por sus siglas en ingles), deposicion en fase vapor asistida por plasma (PAVD, por sus siglas en ingles), deposicion qmmica en fase vapor (CVD, por sus siglas en ingles), deposicion ffsica en fase vapor con haz de electrones (EBPVd, por sus siglas en ingles) y/o deposicion qmmica en fase vapor metal-organica. La deposicion en fase vapor se lleva a cabo ffpicamente bajo vacfo. Dichas tecnicas son bien conocidas de la tecnica y pueden utilizarse para proporcionar selectivamente un recubrimiento uniformemente delgado de metal sobre un sustrato. La peffcula metalizada resultante puede inspeccionarse para garantizar que el recubrimiento metalico es uniforme y se encuentra libre de defectos materiales.

El rollo de peffcula metalizada a continuacion pasa por la etapa 108, en la que es subdividida y/o dimensionada para proporcionar mallas con una anchura que es aproximadamente la longitud final de una tira de ensayo individual. El troceado puede llevarse a cabo utilizando equipos de corte de cuchilla fija bien conocidos de la tecnica.

Una unica malla continua hasta la etapa 10 para configurar los electrodos, trazos y contactos o placas. En dicha etapa, los electrodos, trazos y placas de contacto se forman mediante la eliminacion de metal de la superficie de la tira de malla. El exceso de metal puede eliminarse utilizando una diversidad de tecnicas bien conocidas. En dicha etapa, pueden formarse una o mas marcas de indexacion o registro en un primer borde proximo a los electrodos, el segundo borde opuesto proximo a la placa de electrodo, en ambos bordes o en cualquier sitio entre ellos. Las marcas de indexacion, en particular las presentes en un borde pueden utilizarse en operaciones posteriores para alinear componentes aplicados en capas prefabricados en operaciones separadas.

En un metodo preferente, el metal es ablacionado con laser para eliminar las partes no deseadas del metal y dejar los componentes electricos deseados. Segun este metodo, las zonas seleccionadas son grabadas con laser simultaneamente, en un “campo amplio”, en lugar de utilizar el movimiento lineal de un haz laser enfocado. Dicho

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metodo de ablacion laser de campo amplio proporciona un patron preciso del metal rapidamente y a un coste reducido en comparacion con otros enfoques. A continuacion, se lleva a cabo el tratamiento de corona del sustrato con el patron, en la etapa 111.

La malla con el patron continua hasta la etapa 112, en la que se deposita una capa de reactivo sobre los electrodos. En una realizacion preferente, se deposita la capa de reactivo en forma de una banda alargada continua que se extiende contigua o proxima al primer borde y que es suprayacente a los electrodos de medicion formados sobre la malla con patron. Tal como se ha indicado anteriormente, en consecuencia, el reactivo se localiza en la anchura completa de la tira de ensayo, incluyendo la zona lateralmente externa a la camara receptora de muestras y entre el sustrato de base y la capa de espaciado. Tal como tambien se ha indicado, ello facilitara el secado del reactivo sin discontinuidades, efectos de borde u otras varianzas que evitanan proporcionar una capa de reactivo uniforme, plana y delgada en la camara receptora de muestras. El reactivo incluye una combinacion de componentes y se formula para secarse rapidamente con un corrimiento mmimo o nulo despues de la deposicion.

Dicha banda puede aplicarse de cualquier manera adecuada que proporcione la extension y uniformidad deseadas de grosor, precision del borde de a banda, homogeneidad y similares. Los metodos preferentes son capaces de aplicar el recubrimiento deseado a velocidad relativamente elevada y un gran tamano de lote. Los metodos de aplicacion adecuados son bien conocidos de la tecnica y, por lo tanto, no se detallan en la presente memoria.

Preparacion de la capa de espaciado

A continuacion, se hace referencia a la lmea de procedimiento 114, se ilustra un flujo de procedimiento para preparar la capa de espaciado. Partiendo de la etapa 116, se selecciono un material para preparar una capa de espaciado para la laminacion sobre la malla recubierta con reactivo preparada en la etapa 112. La pelfcula de base para el sustrato puede seleccionarse de entre una diversidad de materiales. El material de la capa de espaciado, similar a la capa de base, puede proporcionarse en forma de un rollo alargado que puede procesarse convenientemente de manera rapida y con elevada eficiencia. Entre los materiales preferentes se incluyen una pelfcula de poliester comercializada bajo el nombre comercial MELINEX® de DuPont. Otros materiales adecuados para la utilizacion en la presente podnan incluir PEN. El material de la capa de espaciado presenta un grosor seleccionado espedficamente para proporcionar una profundidad (o altura) de camara deseada en cada una de las tiras de ensayo al combinarlas con los grosores de cualesquiera capas de union que se utilizan para laminar el espaciador con los otros componentes de la tira. En realizaciones preferentes, la capa de espaciado se selecciona para presentar un grosor de aproximadamente 75 pm a aproximadamente 150 pm, mas preferentemente de aproximadamente 100 pm a aproximadamente 125 pm. Tal como se ha indicado anteriormente, la capa de espaciado puede formarse con un adhesivo de doble cara.

La capa de espaciado preferentemente se forma como una pelfcula continua con una serie de huecos que se alinearan con los electrodos sobre la malla de sustrato de fondo. La manera de unir la capa de espaciado y el sustrato de fondo impactaran sobre el metodo de preparacion de la capa de espaciado. Por ejemplo, en el caso de que la capa de espaciado deba soldarse por calor al sustrato del fondo, la capa de espaciado puede simplemente troquelarse para proporcionar los huecos de camara apropiadamente espaciados. Sin embargo, un metodo preferente es la utilizacion de adhesivos no interfirientes delgados que unen las capas contiguas. Segun dicho metodo preferente, se prepara una capa de espaciado para la combinacion con la malla de sustrato anteriormente indicada tal como se indica posteriormente en la presente memoria.

La pelfcula de capa de espaciado se prepara con la anchura deseada para la combinacion con el resto de los componentes de la tira de ensayo. La pelfcula de capa de espaciado puede incluir una parte opaca, p.ej. una seccion 23 de ella se imprime de color azul u otro color para la utilizacion en la visualizacion de la camara receptora de muestras, tal como se indica en otros sitios. La pelfcula de capa de espaciado se lamina sobre la cara inferior con una combinacion de adhesivo y soporte antiadherente y en la cara superior, con una combinacion similar de adhesivo y revestimiento.

En la etapa 118, se laminan dos adhesivos de transferencia en el material de la capa de espaciado: el primer adhesivo de transferencia se lamina en la superficie superior de la capa de espaciado y el segundo adhesivo de transferencia se lamina en la superficie inferior de la capa de espaciado. Preferentemente, los adhesivos de transferencia son el mismo adhesivo; sin embargo, en realizaciones alternativas, el primer y segundo adhesivos de transferencia pueden ser diferentes. En realizaciones preferentes, los adhesivos de transferencia se seleccionan de entre los adhesivos utilizados comunmente y conocidos, incluyendo los adhesivos sensibles a la presion. Los adhesivos preferentes muestran suficiente hidrofobicidad para bloquear o inhibir la salida por efecto 'mecha' de la muestra de ensayo presente en la camara entre la capa de espaciado y la capa de reactivo o el sustrato de base. Un ejemplo de un adhesivo sensible adecuado es ARCare 90132 de Adhesives Research Inc. Los adhesivos se proporcionan con un soporte antiadherente para evitar la adhesion prematura de la capa de espaciado durante el procesamiento. Los papeles antiadherentes se disponen sobre la superficie exterior del primer y segundo adhesivos de transferencia, orientados hacia afuera respecto al material de la capa de espaciado.

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La capa de espaciado con los papeles antiadherentes de adhesivo sobre las superficies superior e inferior progresa hasta la etapa 120. En la etapa l2o, la cavidad que formara la camara receptora de muestras se punzona en la capa de espaciado. En una realizacion, la cavidad se punzona utilizando un metodo de medio corte. El metodo de medio corte corta a traves del soporte antiadherente superior, el adhesivo superior, la capa de espaciado y el adhesivo inferior, aunque o a traves del soporte antiadherente inferior. En operaciones posteriores, simplemente retirar el soporte antiadherente inferior retirara las partes punzonadas del adhesivo inferior, la capa de espaciado, el adhesivo superior y el soporte antiadherente superior de la capa de espaciado punzonada. En otras realizaciones, la cavidad puede punzonarse con una matriz hueca. La matriz hueca punzona completamente o corta a traves de la capa de espaciado, los dos adhesivos y los dos papeles antiadherentes, eliminando a continuacion la parte punzonada en la matriz hueca. El espaciado o paso entre cada cavidad se determina y se controla con precision para permitir un casado preciso de la capa de espaciado punzonada sobre los electrodos utilizando una o ambas marcas de indexacion grabadas en la malla recubierta con reactivo.

En la etapa 122, el soporte antiadherente inferior en la capa de espaciado se retira, retirando con el las partes cortadas en medio corte y exponiendo el adhesivo sobre la superficie inferior de la capa de espaciado. Siguiendo a la etapa 124 en la lmea de procedimiento 101, se lamina la capa de espaciado sobre la malla recubierta con reactivo utilizando una o mas de las marcas de indexacion previamente grabadas sobre la malla para alinear correctamente cada cavidad formada en la capa de espaciado punzonada directamente sobre la parte superior de un juego de electrodos para proporcionar un laminado de malla-capa de espaciado. En la etapa 126 en la lmea de procedimiento central 101, el soporte antiadherente superior sobre el laminado de malla-capa de espaciado en preparacion para la union de la capa de cubierta.

Laminacion sobre las partes de cubierta

En la etapa 128, se introduce en el procedimiento un material para una cubierta del cuerpo. En ejemplos preferentes, el material es un material polimerico flexible y puede seleccionarse, por ejemplo, de MELINEX 454 o mElINEX 339 de du Pont. El material para la cubierta el cuerpo se dimensiona para que presente una anchura suficiente para superponerse a por lo menos una parte de los trazos de electrodo en la camara receptora de muestras de la tira de ensayo.

A continuacion se hace referencia a la lmea de procedimiento 130, que parte de la etapa 131, se selecciona un material de pelmula para proporcionar una cubierta de camara sobre la cavidad, reactivo y electrodos de medicion sobre el laminado de malla-capa de espaciado. En realizaciones preferentes, el material de la cubierta de la camara se proporciona como una pelmula transparente de poli(tereftalato de etileno) (PET) o poli(naftalato de etileno) (PEN) con un grosor de aproximadamente 100 pm a aproximadamente 200 pm. El recubrimiento puede incluir preferentemente un protector antiadherente, que puede retirarse inmediatamente antes de la laminacion sobre la malla-capa de espaciado. La cubierta de la camara preferentemente esta realizada en un material hidrofflico o la superficie de fondo de la cubierta de la camara puede tratarse o recubrirse para que sea hidrofflica, tal como se indica en 134. En la etapa 138, el material de la pelmula puede dimensionarse a una anchura deseada para formar la cubierta de la camara para cubrir la cavidad y electrodos.

Siguiendo a la etapa 140, la cubierta del cuerpo a partir de la etapa 128 y la cubierta de la camara a partir de la etapa 138 se laminan en el laminado de malla-capa de espaciado. En realizaciones preferentes, la cubierta del cuerpo y la cubierta de la camara se laminan simultaneamente con el laminado de malla-capa de espaciado. La cubierta del cuerpo se situa sobre una parte de los trazos de electrodo proximos a los electrodos formados sobre el sustrato de base. La cubierta de la camara se situa sobre la cavidad, reactivo y electrodos de medicion sobre el laminado de malla-capa de espaciado. La cubierta del cuerpo y la cubierta de la camara estan separadas por un hueco que forma una abertura de ventilacion en el extremo interior de la cavidad formada en la tira de ensayo.

Tal como se ha indicado, la cubierta de la camara se aplica proxima al borde de la tira para que se superponga a la parte recortada de la capa de espaciado, dejando la parte mas interna de la parte recortada sin cubrir. Tal como se acaba de indicar, dicha cubierta de camara preferentemente incluye una cara inferior hidrofflica para promover el desplazamiento por efecto 'mecha' de lfquido hacia el interior de la camara de reactivo. La cubierta de la camara esta espaciada ligeramente respecto a la cubierta del cuerpo para formar un hueco que de esta manera comunica con la camara receptora de muestras y sirve como abertura de ventilacion para el escape de aire a medida que entra lfquido en la camara, tal como se ha indicado anteriormente.

La opacidad de la capa de espaciado y la transparencia de la cubierta de la camara cooperan de manera que permiten al usuario de la tira de ensayo final ver mejor el progreso del ensayo. Tal como se ha construido, el sustrato de fondo o capa de reactivo recubierta sobre el resulta visible a traves del recorte en la capa de espaciado y a traves de la cubierta transparente de la camara. El sustrato de fondo y/o el reactivo presenta un color calido, p.ej., amarillo brillante, que contrasta con la coloracion opaca de la capa de espaciado. Por lo tanto, la persona que utiliza el ensayo puede monitorizar facilmente el progreso de un lfquido por el canal capilar. Ademas, debido a que la ranura 34 esta configurada para ser hidrofobica sobre el lado de la cubierta de cuerpo e hidrofflica en el lado de la cubierta de la camara, el lfquido se detendra abruptamente al alcanzar la ranura, presentando de esta manera una lmea de

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llenado claramente definida que, a su vez, proporciona una indicacion clara al usuario de que se ha recibido suficiente muestra de Uquido en la camara.

Separacion de las tiras de ensayo

Desde la etapa 140, se llevan a cabo las etapas de procesamiento de acabado para la fabricacion de las tiras de ensayo. En la etapa 142, se decide si fabricar una unica tira de ensayo troquelada similar a la tira de ensayo individual 10 comentada anteriormente. En ese caso, el laminado multicapa de la etapa 142 pasa a la etapa 144 para ser troquelada en tiras de ensayo individuales.

Alternativamente, el laminado multicapa desde la etapa 142 sigue a la etapa 148, en la que es cortada mediante medio corte para definir tiras de ensayo individuales y para perforar o debilitar los lfmites entre las tiras de ensayo contiguas en la cinta. Ademas, en la etapa 149, los extremos de las tiras de ensayo se troquelan a lo largo de la cinta laminada. Se corta un extremo de la malla para formar el extremo receptor de lfquido del sensor de ensayo con una abertura en forma de Y que lleva al interior de la cavidad. Las tiras de ensayo pueden dividirse en tarjetas que comprenden un numero, p.ej., 25, de tiras que se cortan en paralelo y despues se doblan para apilarlas en un vial o dispensador.

Despues de la etapa 144 o 149, las tiras o cinta de tiras procesadas se inspeccionan y eventualmente se empaquetan para la utilizacion por el consumidor en la etapa 146 o 150, respectivamente.

Las FIGS. 6 a 16 ilustran en mayor detalle algunos de los componentes y/o etapas de procedimiento descritas anteriormente con respecto a las FIGS. 5 y 5A. La FIG. 6 ilustra una vista en perspectiva de una realizacion de una pelfcula de base para la utilizacion en la formacion de la tira de ensayo. La pelfcula de base 160 preferentemente se proporciona en forma de una pelfcula flexible o material de malla que se enrolla en uno o mas rodillos 162 en los procedimientos 164, 166 continuando con el material entre los rodillos.

La superficie superior pretratada de la pelfcula se metaliza utilizando pulverizacion ionica, VD, CVD, EBPVD, MOCVD u otro procedimiento adecuado, tal como se ilustra mediante el numero de referencia 166 y descrito de manera mas completa anteriormente, para depositar un recubrimiento uniforme de un metal o aleacion de metales. Los procedimientos pueden utilizar una fuente de diana individual o multiple para la capa metalica. La pelfcula metalizada 168 seguidamente puede seccionarse o subdividirse en una pluralidad de pelfculas metalizadas, p.ej., 170a, 170b y 170c, mediante el corte o troceado de la pelfcula tal como se ilustra mediante el numero de referencia 172. Cada rollo separado de pelfcula metalizada conductora 170 seguidamente puede enrollarse en un unico cilindro o en una pluralidad de diferentes cilindros, segun se desee preferentemente.

Los componentes electricos se forman a partir de la pelfcula conductora, tal como se muestra en una realizacion en la FIG. 7. La superficie metalica de la peifcula 170 se trata para eliminar cualquier componente metalico que no se desee que forme los electrodos, trazos, placas de contacto u otras caractensticas deseadas. El procedimiento puede controlarse con precision utilizando la ablacion laser u otras tecnologfas. El procedimiento proporciona una pluralidad de juegos de electrodos 182, trazos 184 y placas de contacto 186. El procedimiento puede proporcionar ademas una pluralidad de marcas de indexacion o registro 176 a lo largo de un primer borde 178 y/o marcas de registro similares 177 a lo largo del borde opuesto 180. Tal como se muestra en la FIG. 7, las caractensticas repetitivas del patron de electrodos forman marcas de registro 177. Preferentemente, cada juego de electrodos y/o contactos esta asociado a por lo menos un mdice o marca de registro, 176 y 177, respectivamente. Tras formar los patrones de electrodos, la malla puede enrollarse nuevamente en un rodillo para el procesamiento posterior, tal como se indica posteriormente.

La FIG. 8 ilustra una parte de una malla recubierta con reactivo 188. La composicion de reactivo se deposita sobre lasuperficie del material de malla flexible. La capa de reactivo 190 se deposita utilizando una diversidad de metodos de recubrimiento, incluyendo las tecnicas de recubrimiento por cortina, el recubrimiento de fundido en caliente, el recubrimiento de pantalla giratoria, el recubrimiento con cuchilla 'Doctor Blade' o con cuchilla al aire, el recubrimiento con barra de Meyer y el recubrimiento con rodillo inverso. Preferentemente, la capa de reactivo se deposita sobre la malla flexible en forma de una composicion humeda de un grosor de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 100 pm, mas preferentemente de aproximadamente 60 pm a aproximadamente 80 pm. La malla 188 puede proporcionarse mediante el recubrimiento de una capa uniformemente delgada de reactivo 190 directamente sobre juegos de electrodos 182 y a lo largo de la longitud de malla 188 en forma de una banda estrecha continua 192. En realizaciones preferentes, la banda estrecha 192 presenta una anchura de aproximadamente 5 mm a 9 mm y un grosor en seco de aproximadamente 2 pm a aproximadamente 10 pm. Tal como se ilustra en la FIG. 8, la capa de reactivo 190 es translucida.

La capa de reactivo preferentemente se recubre mediante una tecnica de recubrimiento con boquilla de ranura ilustrada en la FIG. 8A y tambien descrita en la solicitud Homogeneous Reagent Stripes, incorporada como referencia anteriormente en la presente memoria. La malla de polfmero 300 (Melinex® 329, DuPont) se desplaza hasta el interior de la zona de recubrimiento 302, que contiene una matriz de boquilla de ranura 304 y un rodillo de apoyo 306. Una matriz de boquilla de ranura con la realizacion ilustrada se encuentra disponible de Troller

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Schweizer Engineering (TSE), Murgenthal, Suiza, pieza n° 113-10xx, aunque podnan utilizarse otras matrices de boquilla de ranura. En la realizacion ilustrada, el cabezal de boquilla de ranura define un canal rectangular por el que se dispensa el reactivo. El canal en la realizacion ilustrada presenta una altura de aproximadamente 250 micrometros, una longitud de aproximadamente 40 mm y una anchura de aproximadamente 7 mm. El angulo a es aproximadamente 35 grados y el cabezal de boquilla de ranura se encuentra inclinado ligeramente con respecto a la malla 300, tal como indica el angulo p. El angulo a se determina experimentalmente y es una funcion del grado de enrollado de la malla en torno del rodillo, las caractensticas del recubrimiento y una posicion optima para un flujo estable de recubrimiento de salida del cabezal de boquilla de ranura utilizada. Preferentemente, el carro que soporta el cabezal de boquilla de ranura se orienta a 35 grados sobre la lmea central del rodillo de apoyo o 55 grados bajo la lmea central del rodillo de apoyo en el sistema de recubrimiento. Tal como se acaba de mencionar, un segundo angulo p define la inclinacion de un labio superior 305 y un labio inferior 307 del cabezal de boquilla de ranura 304 respecto a la tangente al rodillo de apoyo 306. El segundo angulo p se ajusta para un flujo optimo del recubrimiento de reactivo de salida del cabezal de boquilla de ranura 304. El hueco preferente W entre el cabezal de boquilla de ranura y la malla se determina utilizando el software TopCoat de RheoLogic Ltd., Leeds, Reino Unido, que determina una ventana de recubrimiento basada en la reologfa, peso de la capa, tension superficial, velocidad deseada de la malla, radio del rodillo de apoyo, longitudes de los labios superior e inferior de la boquilla de ranura, hueco de entrada de la boquilla de ranura y longitud de entrada, y el angulo del labio superior respecto al labio inferior.

En la realizacion ilustrada, el cabezal de boquilla de ranura se nivela respecto a la superficie de la malla y se ajusta a un hueco de ranura a malla mostrado como W en la FIG. 8A de 74 ym. La velocidad de la malla se incrementa de 0 a 38 m/min para la deposicion del recubrimiento sobre la malla. Aunque en la realizacion ilustrada solo se desplaza la malla, debe entenderse que el procedimiento de recubrimiento con boquilla de ranura podna reconfigurarse de manera que se desplazase el cabezal de boquilla de ranura en lugar de, o ademas de, la malla. El procedimiento tambien podna reconfigurarse de manera que a fuese 90 grados y dispensarse el reactivo hacia abajo sobre la malla. La matriz de reactivo puede administrarse en el cabezal de boquilla de ranura 304 utilizando una diversidad de medios, entre ellos bombas de engranajes, pistones, jeringas, sistemas de ampollas tal como se conocen de la tecnica. El sistema de administracion de reactivo se ajusta a un flujo de agua de 13,58 ml/in para administrar un peso de capa de 53 g/m2 por el cabezal de recubrimiento. La anchura de la banda recubierta resultante 192 (FIG. 8) es 7,0 ± 0,3 mm. El recubrimiento se seca en la zona de secado caliente o secador 308 (longitud 15 m, temperatura: 110°C, velocidad: 38 m/min) y se enrolla nuevamente en un carrete 310 en la estacion de rebobinado 312.

La FIG. 9 es una vista de despiece de un ensamblaje de capa de espaciado 194, que puede ensamblarse segun la presente invencion. El ensamblaje de capa de espaciado 194 comprende una capa de espaciado 196 preferentemente formada de un material polimerico. La capa de espaciado 196 incluye una banda o seccion 197 que esta coloreada (correspondiente a la seccion 23, FIG. 2). Durante el procedimiento de fabricacion, la capa de espaciado 196 se proporciona en un rollo 198 y despues se recubre exteriormente con adhesivos sobre las partes superior e inferior.

El adhesivo superior se proporciona en un rollo 200 que comprende ademas un protector antiadherente superior o “fuerte” 202, que esta adaptado para resistir el procesamiento posterior, un adhesivo 204 y un protector antiadherente inferior o “debil” 206. Entre los adhesivos preferentes 204 para la utilizacion en la presente invencion se incluyen un adhesivo sensible a la presion comercializado bajo el nombre comercial ARCare 90132 por Adhesives Research Inc. Durante el ensamblaje, el protector antiadherente inferior 206 es retirado y el adhesivo resultante 208, que presenta el protector antiadherente 202 todavfa presente se adhiere a la capa de espaciado 196, tal como se indica en la parte superior de la FIG. 9.

De manera similar, el adhesivo inferior se proporciona en un rollo 210 que comprende ademas un protector antiadherente superior o “fuerte” 212, que esta adaptado para resistir el procesamiento posterior, un adhesivo 214 y un protector antiadherente inferior o “debil” 216. Entre los adhesivos preferentes 214 para la utilizacion en la presente invencion se incluyen un adhesivo sensible a la presion comercializado bajo el nombre comercial ARCare 90132 por Adhesives Research Inc. Durante el ensamblaje, el protector antiadherente inferior 216 es retirado y el adhesivo resultante 218, que presenta el protector antiadherente 212 todavfa presente se adhiere a la capa de espaciado 196, tal como se indica en la parte superior de la FIG. 9. Debe entenderse que el adhesivo 204 puede ser igual o diferente al adhesivo 214.

La FIG. 10 ilustra la capa de espaciado 196 que ha sido troquelada para formar los precapilares 220a, 220b, 220c, etc. Y que esta lista para ser laminada a una malla de material de sustrato de base 188 tal como se indica en referencia a la FIG. 8. Los precapilares 220 pueden formarse utilizando una tecnica de “medio corte” en la que una matriz corta a traves del protector antiadherente superior 202, el adhesivo 204, la capa de espaciado 196 y el adhesivo 214, pero no el protector antiadherente 212, que, tal como se ha indicado anteriormente, esta orientado en sentido contrario a la capa de espaciado 196. El protector antiadherente 212 seguidamente es retirado junto con partes del protector antiadherente 202, adhesivo 204, capa de espaciado 196 y adhesivo 214 a traves de las cuales se habfa realizado el corte. Dichas partes a traves de las cuales se habfa realizado el corte comprenden un “recorte capilar”, es decir, un sandwich de capas conformadas como precapilares 220. Este “recorte” es retirado junto con el protector antiadherente 212, dejando las cavidades 220 sin ningun material. Al retirar el protector antiadherente 212, puede inspeccionarse para garantizar que siempre contiene el recorte capilar que se acaba de describir. La serie

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resultante de cavidades 220 se espacian entre sf a una distancia deseada seleccionada para situar cada uno de los canales de la serie de canales 220 directamente sobre un juego de electrodos de medicion en la tira de ensayo. La capa de espaciado 196 que presenta su adhesivo inferior expuesto seguidamente puede alinearse con la malla 188 mediante las marcas de indexado 176 y laminarse con la misma. Cada canal capilar de la serie de canales 220 es suprayacente a un juego de electrodos de medicion 182.

La FIG. 11 ilustra un ensamblaje 230 formado mediante la laminacion de la capa de espaciado 196 con la malla 188. En la FIG. 11, el protector antiadherente superior 202 ha sido retirado del adhesivo superior 208, que hace que el ensamblaje 230 se encuentre listo para el ensamblaje con el mismo de material adicional. Tal como se muestra en la FIG. 12, una malla 240 del material de capa de cobertura de la camara y una malla 234 de material de cobertura del cuerpo estan alineados sobre el adhesivo superior expuesto 208 del ensamblaje 230 y estan listos para adherirse al mismo. Tal como se ilustra en la FIG. 12, la capa de cobertura de la camara 240 es transparente e incluye un recubrimiento hidrofflico (ver el recubrimiento 21, FIG. 2) sobre por lo menos la cara frente a las cavidades 220. Ello facilita el desplazamiento o transporte por efecto 'mecha' de la muestra de lfquido hacia el interior de la camara receptora de muestras y sobre los electrodos y capa de reactivo. La cubierta del cuerpo 234 es opaca, esta coloreada tal como se muestra y preferentemente es hidrofobica. La capa de cobertura 240 y la cobertura del cuerpo 234 pueden proporcionarse como rollos tales como los indicados anteriormente en referencia a la FIG. 9. Preferentemente, el material de cobertura de la camara 240 es ligeramente mas delgado que el material de cobertura del cuerpo 234.

El ensamblaje 260 mostrado en la FIG. 13 se produce mediante laminacion de las mallas 234 y 240 con el ensamblaje 230 mostrado en la FIG. 12 y recortando seguidamente el extremo de la malla para formar el borde de dosificacion 250. El borde de dosificacion 250 preferentemente se forma mediante un corte de tijera en el que la cuchilla de corte se desplaza a traves del extremo de la malla tal como indica la flecha 252. En contraste, resulta mas diffcil utilizar una tecnica de troquelado sin danar los capilares. El corte de tijera a lo largo del borde de dosificacion 250 tambien aparta en el corte una parte de los precapilares 220 y define el volumen final de los capilares 222. Los capilares 222 preferentemente incluyen una abertura acampanada o en forma de Y, tal como se muestra. Preferentemente, se forma un hueco 262 entre la malla de cobertura de la camara y la malla de cobertura del cuerpo, y este hueco proporcionara eventualmente una abertura de ventilacion en las tiras de ensayo individuales. En realizaciones preferentes, el hueco presenta una anchura de 1,0 mm a aproximadamente 1,6 mm.

En referencia particular a la FIG. 13, el ensamblaje 260 esta listo para el procesamiento posterior tal como indican las lmeas discontinuas 262 y 264. En la FIG. 14 se muestra la tira cortada en medio corte 276 que presenta una pluralidad de tiras de ensayo individuales, p.ej. 278A, 278b y 278c, conectadas entre sf separablemente. Puede observarse que la tira cortada en medio corte 276 ha sido recortada o cortada en su extremo superior a lo largo de las lmeas 262 en la FIG. 13 para presentar un perfil y/o configuracion adecuada para facilitar la captura de una muestra de lfquido muy pequena en cada una de las series de canales capilares 222. En la realizacion ilustrada, la tira cortada en medio corte 276 presenta un extremo de trabajo plano 280 que expone el extremo de los juegos de canales capilares cortados en Y 222. La configuracion resultante de segundo borde 282 puede proporcionarse para facilitar la insercion de una unica tira en un medidor (no mostrado). Por ejemplo, el segundo borde 282 puede presentar una marcada de registro y/o pestanas, ranuras cortadas u otras configuraciones disenadas para permitir la insercion de una unica tira en el medidor en una sola direccion. Por ejemplo, en referencia a la FIG. 13, los bordes 177 de las placas de contacto 288 estan espaciadas por un paso constante, “P”, tal como se muestra, y los bordes 177 pueden, por lo tanto, utilizarse como marcas de registro Tal como en otras etapas de procesamiento, las marcas de indexacion o registro 176 y 177 en el primer borde y/o en el segundo borde pueden utilizarse para el corte “de medio corte” y recorte precisos de las tiras de ensayo individuales a partir de la estructura laminada 260.

La FIG. 15 es una vista en perspectiva de una realizacion de una tira de ensayo troquelada 290 formada mediante el corte a traves de las lmeas discontinuas 264 mostradas en las FIGS. 13 y 14. La tira 290 ilustrada en la FIG. 15 ha sido descrita sustancialmente anteriormente como tira de ensayo 10. La tira 290 se proporciona como tira de ensayo individual separada de cualquier otra tira de ensayo.

Ejemplo

A tftulo de ejemplo espedfico, se forma una tira de ensayo basandose en el metodo descrito y utilizando materiales de la manera siguiente. El sustrato del fondo se recubre superficialmente con una capa de 50 nm de oro y se corta en anchuras de 43 a 45 mm. Se lleva a cabo la ablacion laser (308 nm) utilizando un tamano de campo de aproximadamente 40 mm x 10 mm. El ensamblaje de la capa de espaciado incluye una pelmula de capa de espaciado de Melinex ™ 339 blanco y un grosor de 0,1016 o 0,127 mm (4 o 5 milipulgadas). Los adhesivos inferior y superior son un adhesivo de Adhesive Research Arcare 90132 a 0,0254 o 0,0127 mm (1 o A milipulgadas), interpuesto entre protectores antiadherentes con un grosor de 0,0508 mm (2 milipulgadas). Los canales capilares se forman con una anchura de 1,500 mm +/- 0,050 mm y un paso (espaciado) de 9 mm +/- 0,150 mm.

La cubierta del cuerpo 18 comprende una tira de material Melinex 454, 453 o 339, de 0,127 mm (5 milipulgadas) de grosor. La cubierta de la camara 20 comprende un material de naftato de poliester o polietileno formado a partir de, por ejemplo, Melinex 454 o 453, de 0,1016 mm (4 milipulgadas) de grosor. Tal como se indica, la cubierta de la

5

10

15

20

25

30

camara puede preferentemente tratarse o recubrirse para que presente una cara inferior hidrofflica contigua al canal capilar para promover el desplazamiento por efecto 'mecha' del especimen de sangre hacia el interior del canal. En una realizacion preferente, una hoja de Melinex 454 (4 milipulgadas) para la cubierta de la camara 20 se utiliza para recubrir la cara inferior con un material hidrofflico 21, ARCare 90037 de Adhesives Research Inc. Preferentemente, el material de cubierta de la camara se forma inicialmente como material mas amplio y se corta hasta la anchura deseada despues de la preparacion.

Ejemplos de tiras de ensayo

Se utilizaron los materiales siguientes en la tira:

Capa de sustrato de base 12

Melinex 329-9 milipulgadas o 329 - 10 milipulgadas

Capa conductora 26

Oro pulverizado ionicamente - 50 nm

Capa inferior de adhesivo 49

AR ARCare 90132 PSA - 1 a 0,5 milipulgadas

Capa de espaciado 14

Melinex 329 o 339 - 4 a 5 milipulgadas

Capa adhesiva 46

AR ARCare 90132 PSA - 1 a 0,5 milipulgadas

Cubierta del cuerpo 18

Melinex 339 o 329 o 454 - 5 milipulgadas

Cubierta de la camara 20

Melinex 339 o 329 o 454 - 4 milipulgadas

Hoja hidrofflica 21

ARCare 90037

Almacenamiento de las tiras

Las tiras pueden empaquetarse de una diversidad de maneras. Por ejemplo, las tiras pueden empaquetarse en viales de plastico abatibles (p.ej., numero de 10, 25 o 50). Todos los recipientes incluyen materiales desecantes necesarios para garantizar un tiempo de almacenamiento aceptable. Las tiras de ensayo preferentemente muestran un tiempo de almacenamiento mmimo de 18 meses al almacenarlas entre 4°C y 32° en recipientes hermeticamente cerrados segun se proporciona.

Aunque se han dado a conocer anteriormente en la presente memoria realizaciones preferentes que incorporan los principios de la presente invencion, la presente invencion no se encuentra limitada a las realizaciones dadas a conocer. Por el contrario, la presente solicitud pretende cubrir dichas desviaciones respecto de la presente exposicion comprendidas dentro de la practica conocida o habitual de la tecnica a la que se refiere la presente invencion y que se encuentran comprendidas dentro de los ffmites segun las reivindicaciones.

Claims (20)

1.

10

15

2.

20

3.

25

30 4.

5. 35

6.

7. 40

8.

45

9.

50 10.

11.

55

12.

60 13.

REIVINDICACIONES

Tira de ensayo (10, 290), que comprende:

un cuerpo de tira de ensayo que presenta extremos de insercion de medidor y de recepcion de muestra, primera y segunda caras y un eje longitudinal central dispuesto sustancialmente paralelo a las dos caras, definiendo el cuerpo de la tira de ensayo una direccion descendente desde el extremo receptor de muestra hasta el extremo de insercion de medidor,

un sustrato de base (12) que define el fondo del cuerpo de la tira de ensayo y que presenta un electrodo formado en el mismo, presentando el sustrato de base (12) bordes alineados con el extremo receptor de muestra y la primera y segunda aras del cuerpo de la tira de ensayo,

una capa de espaciado (14) suprayacente al sustrato de base (12) y que presenta un hueco que define por lo menos parcialmente una camara receptora de muestras (24) y

una capa de reactivo dispuesta en la camara receptora de muestras (24) y que cubre una parte del sustrato de base (12) y el electrodo, encontrandose la capa de reactivo interpuesta entre la capa de espaciado (14) y el sustrato de base (12) y que se extiende hasta la primera y segunda caras y el extremo receptor de muestra del cuerpo de la tira de ensayo.

Tira de ensayo (10, 290) segun la reivindicacion anterior, en la que la camara receptora de muestras (24) define un canal alineado con el eje longitudinal, terminando el canal en una abertura receptora de muestras dispuesta en el extremo receptor de muestras, en donde la capa de reactivo se extiende hasta la abertura receptora de muestras.

Tira de ensayo (10, 290) segun la reivindicacion anterior, que comprende ademas una capa de cobertura (16) suprayacente a la capa de espaciado, comprendiendo la capa de cobertura (16) una abertura de ventilacion en comunicacion con la camara receptora de muestras (24), estando la abertura de ventilacion alineada con la camara receptora de muestras (24) en un sitio situado despues de la abertura receptora de muestras, en donde la abertura de ventilacion comprende una ranura formada en la capa de cobertura (16).

Tira de ensayo (10, 290) segun la reivindicacion anterior, en la que la capa de reactivo se extiende en la direccion descendente hasta la abertura de ventilacion.

Tira de ensayo (10, 290) segun la reivindicacion anterior, en la que la capa de reactivo se extiende en la direccion descendente mas alla de la abertura de ventilacion.

Tira de ensayo (10, 290) segun las dos reivindicaciones anteriores, en la que la capa de reactivo se extiende en la direccion descendente mas alla del electrodo.

Tira de ensayo (10, 290) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la capa de reactivo presenta un grosor uniforme, sustancialmente sin menisco.

Tira de ensayo (10, 290) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la capa de reactivo define primer y segundo bordes laterales de la capa de reactivo que se encuentran sustancialmente alineados con la primera y segunda caras de la tira de ensayo (10, 290) y un borde terminal de la capa de reactivo que se encuentra alineado con el extremo receptor de muestras de la tira de ensayo (10, 290).

Tira de ensayo (10, 290) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la capa de espaciado (14) comprende una capa de espaciado unitaria.

Tira de ensayo (10, 290) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas una capa adhesiva dispuesta entre la capa de espaciado (14) y el sustrato de base (12).

Tira de ensayo (10, 290) segun la reivindicacion anterior, en la que la capa adhesiva se encuentra interpuesta entre la capa de espaciado (14) y el sustrato de base (12), presentando la capa adhesiva un perfil de borde que se encuentra alineado con un borde periferico de la camara receptora de muestras (24).

Tira de ensayo (10, 290) segun la reivindicacion anterior, en la que la capa adhesiva forma un sello en torno a la periferia de la camara receptora de muestras (24).

Tira de ensayo (10, 290) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la capa de reactivo presenta un grosor de aproximadamente 1 a 20 micrometros.

Tira de ensayo (10, 290) segun la reivindicacion anterior, en la que la capa de reactivo presenta un grosor de aproximadamente 2 a 6 micrometros.

15.

16. 5

10

15

20

25

17.

30 18.

19. 35

20.

40

21.

45

22.

50

23.

55 24.

25.

60

26.

Tira de ensayo (10, 290) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la capa de reactivo incluye sflice.

Metodo de fabricacion de una tira de ensayo (10, 290) que presenta primera y segunda caras, extremos receptores de muestras y de insercion de medidor, y un eje longitudinal central que se extiende entre los dos extremos, comprendiendo el metodo:

(a) proporcionar una malla del material de sustrato base que presenta primer y segundo bordes de malla,

(b) formar un juego de electrodos sobre la malla,

(c) aplicar una banda de material de reactivo en la malla y cubrir po lo menos un electrodo del juego de electrodos con la banda, estando la banda orientada de manera sustancialmente paralela al primer borde de malla, y

(d) cortar la tira de ensayo (10, 290) a partir de la malla, definiendo el corte la primera y segunda caras y el extremo receptor de muestras de la tira de ensayo (10, 290), en donde durante el corte de una parte de la banda de reactivo se corta y se elimina del extremo receptor de muestras de la tira de ensayo (10, 290) y ademas en el que la tira de ensayo (10, 290) comprende una capa de reactivo que se extiende hasta el extremo receptor de muestras y la primera y segunda caras de la tira de ensayo (10, 290), comprendiendo ademas el metodo, despues de la etapa (c):

- proporcionar una malla de material de espaciado que presenta una cavidad formada en la misma,

- alinear la cavidad con el eje longitudinal central de la tira de ensayo (10, 290) y despues laminar el material de espaciado con la malla de material de sustrato de base y

- llevando a cabo despues la etapa (d), en la que la cavidad define por lo menos parcialmente una camara receptora de muestras (24).

Metodo segun la reivindicacion 16, en el que se utiliza un adhesivo para la laminacion de la malla de material de espaciado con la malla del material de sustrato de base.

Metodo segun la reivindicacion 16, que comprende ademas, despues de laminar la malla de material de capa de espaciado, alinear y despues laminar una malla de material de capa de cobertura sobre la malla de material de capa de espaciado.

Metodo segun la reivindicacion anterior, en el que el material de capa de cobertura forma una abertura de ventilacion que comunica con la camara receptora de muestras.

Metodo segun la reivindicacion 19, en el que el juego de electrodos comprende una pluralidad de juegos de electrodos espaciados, la cavidad comprende una pluralidad de cavidades espaciadas, el eje longitudinal central comprende una pluralidad de ejes longitudinales centrales espaciados y la etapa (d) comprende realizar una pluralidad de cortes para formar una pluralidad de tiras de ensayo (10, 290).

Metodo segun la reivindicacion 20, en el que el corte en la etapa (d) comprende ademas formar aberturas receptoras de muestras en los extremos receptores de muestras, conduciendo cada abertura receptora de muestras a una cavidad respectiva, extendiendose la capa de reactivo de cada tira de ensayo (10, 290) hasta la abertura receptora de muestras.

Metodo segun la reivindicacion 16, en el que la banda de reactivo se deposita sobre la malla de sustrato de base en forma de una composicion humeda con un grosor de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 100 pm.

Metodo segun la reivindicacion anterior, en el que la banda de reactivo se deposita sobre la malla de sustrato de base en forma de una composicion humeda con un grosor de aproximadamente 60 pm a aproximadamente 80 pm.

Metodo segun cualquiera de las dos reivindicaciones anteriores, en el que la banda de reactivo se seca hasta un grosor de aproximadamente 3 pm a aproximadamente 20 pm.

Metodo segun la reivindicacion 16, en el que la etapa (c) comprende aplicar la banda de reactivo mediante un procedimiento de recubrimiento con boquilla de ranura.

Metodo segun la reivindicacion 16, en el que la banda de reactivo es continua.