FR2530962A1 - MEMBRANE FOR CONTROLLING THE PERMEATION OF GLUCOSE THROUGH IT - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UNE MEMBRANE PERMETTANT DE REGLER LA PERMEATION DU GLUCOSE A TRAVERS ELLE, DESTINEE A ETRE FIXEE SUR UNE SONDE A GLUCOSE DU TYPE ELECTRODE A ENZYME. ELLE PERMET DE MESURER UNE CONCENTRATION ELEVEE DE GLUCOSE DANS UN ECHANTILLON SANS ETRE OBLIGE DE LE DILUER OU DE LUI FOURNIR DE L'OXYGENE.THE INVENTION RELATES TO A MEMBRANE FOR ADJUSTING THE PERMEATION OF GLUCOSE THROUGH IT, INTENDED TO BE FIXED ON A GLUCOSE PROBE OF THE ENZYME ELECTRODE TYPE. IT ALLOWS A HIGH CONCENTRATION OF GLUCOSE IN A SAMPLE TO BE MEASURED WITHOUT THE NEED TO DILUTE OR SUPPLY IT WITH OXYGEN.
Description
La présente invention concerne une membrane permettant de régler laThe present invention relates to a membrane for adjusting the
perméation du glucose à travers elle, qui est destinée à être fixée à une permeation of glucose through it, which is intended to be attached to a
sonde à glucose du type électrode à enzyme. glucose probe of the enzyme electrode type.
On connaît une sonde à glucose pour doser le glucose dans un échantillon en utilisant une A glucose probe is known for assaying glucose in a sample using a
membrane dans laquelle de la glucose oxydase (dési- membrane in which glucose oxidase (
gnée ci-après par GOD) a été fixée pour oxyder le hereinafter referred to as GOD) was fixed to oxidise the
glucose par l'oxygène dissous dans l'échantillon. glucose by dissolved oxygen in the sample.
Le principe du dosage du glucose dans la sonde à glucose ci-dessus est basé sur la réaction suivante GOD glucose + 2 + H 20 "acide gluconique + H 202 C'est-à-dire que la concentration du glucose dans l'échantillon liquide (par exemple échantillon de sang) est déterminée indirectement par mesure de la concentration de l'oxygène dans l'échantillon ou de la concentration du peroxyde d'hydrogène formé par l'oxydation du glucose par l'oxygène dissous dans l'échantillon en présence de GO Do Comme le montre clairement la formule ci-dessus, la limite supérieure de la concentration en glucose déterminable est fixée par la quantité d'oxygène dissoute dans l'échantillon, et il était impossible de doser le glucose à une concentration supérieure à celle correspondant à la concentration la plus forte de l'oxygène dissous lorsque l'on utilise la sonde à glucose classique dans laquelle une membrane de GOD fixée est étroitement collée sur une membrane de sonde à oxygène dissous Par conséquent, dans le cas du dosage du glucose présent à une concentration plus élevée dans un échantillon, par exemple, un échantillon de sang prélevé sur un malade atteint de diabète mellitus ou d'autres maladies, il était nécessaire de fournir de l'oxygène de l Vextérieur à l'échantillon de sang ou de diluer l'échantillon de sang, ce qui est malcommode. En conséquence, la mise au point d'une sonde à glucose capable de réagir à une concentration élevée de glucose dans un échantillon liquide, en particulier un échantillon de sang, et de renseigner The principle of glucose assay in the glucose probe above is based on the following reaction GOD glucose + 2 + H 20 "gluconic acid + H 202 That is, the concentration of glucose in the liquid sample (eg blood sample) is determined indirectly by measuring the concentration of oxygen in the sample or the concentration of hydrogen peroxide formed by the oxidation of glucose by dissolved oxygen in the sample in the presence As the above formula makes clear, the upper limit of the determinable glucose concentration is set by the amount of dissolved oxygen in the sample, and it was impossible to determine glucose at a higher concentration than corresponding to the highest concentration of dissolved oxygen when using the conventional glucose probe in which a fixed GOD membrane is tightly adhered to an oxygen probe membrane Therefore, in the case of the glucose assay present at a higher concentration in a sample, for example, a blood sample taken from a patient with diabetes mellitus or other diseases, it was necessary to oxygen outside the blood sample or dilute the blood sample, which is inconvenient. Consequently, the development of a glucose probe capable of reacting to a high concentration of glucose in a liquid sample, in particular a blood sample, and to inform
sur celle-ci était vivement souhaitée. on this one was highly desired.
La présente invention concerne une membrane pour régler la perméation du glucose à travers elle, destinée à être fixée sur une sonde à glucose du type électrode à enzyme; en plaçant une telle membrane pour régler la perméation du glucose à travers elle (désignée ci-après sous le nom de membrane de l'invention) dans la sonde à glucose classique, il est possible de déterminer une forte concentration de The present invention relates to a membrane for regulating the permeation of glucose therethrough for attachment to an enzyme-type glucose probe; by placing such a membrane to regulate the permeation of glucose therethrough (hereinafter referred to as the membrane of the invention) in the conventional glucose probe, it is possible to determine a high concentration of
glucose dans un échantillon sans soumettre l'échantil- glucose in a sample without subjecting the sample
lon à un traitement spécifique tel que dilution ou apport d'oxygène ' La présente membrane est une membrane hydrophobe dont la surface est percée de pores de à 100 microns de diamètre au nombre de 10 à OOO/cm 2, et elle est constituée d'une matière hydrophobe qui permet la perméation de l'oxygène dissous dans l'échantillon à travers elle On préfère une The present membrane is a hydrophobic membrane whose surface is pierced with pores of 100 microns in diameter and 10 000 / cm 2 in diameter, and consists of a hydrophobic material which allows the permeation of the dissolved oxygen in the sample through it.
pellicule d'une porosité de 25 à 60 % avec des micro- film with a porosity of 25 to 60% with micro-
pores de moins de 0,5 micron en polytétrafluoréthylène, polyéthylène, polypropylène ou polyfluorure de vinylidène. La taille des pores peut être choisie à volonté dans l'intervalle de 10 à 100 microns de diamètre moyen selon la matière et l'épaisseur de la membrane, et/ou l'intervalle de concentration du glucose dans l'échantillon Les molécules de glucose pénètrent difficilement à travers une membrane ayant des pores de moins de 10 microns de diamètre moyen, et en revanche, les membranes ayant des pores de plus de 100 microns ne peuvent pas régler la perméation du glucose à travers elles Bien que la pores of less than 0.5 micron polytetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene or polyvinylidene fluoride. The pore size can be chosen at will in the range of 10 to 100 microns in average diameter depending on the material and the thickness of the membrane, and / or the concentration range of glucose in the sample. penetrate through a membrane with pores less than 10 microns in average diameter, and membranes with pore sizes larger than 100 microns can not regulate glucose permeation through them.
forme des pores soit de préférence réellement circu- pore form is preferably really
laire, elle n'est pas particulièrement limitée à cette forme Le nombre des pores à la surface de la membrane de l'invention est de 10 à 10 000/cm 2, et il peut être choisi en fonction de la concentration du glucose dans l'échantillon, de façon d être plus important dans le cas d'une faible concentration en glucose et plus faible dans le cas d'une concentration plus It is not particularly limited to this form. The number of pores on the surface of the membrane of the invention is 10 to 10,000 / cm 2, and it can be selected as a function of the concentration of glucose in the body. sample, to be more important in the case of a low glucose concentration and lower in the case of a higher concentration.
élevée en glucose dans l'échantillon. high in glucose in the sample.
Il est préférable que la distance entre les pores soit uniforme du point de vue de la It is preferable that the distance between the pores is uniform from the point of view of the
précision de la mesure et du temps de réaction. accuracy of measurement and reaction time.
La membrane de l'invention est naturellement perméable à l'oxygène, et elle est devenue perméable au glucose en proportion des pores pratiqués sur The membrane of the invention is naturally permeable to oxygen, and it has become permeable to glucose in proportion to the pores practiced on
sa surface.its surface.
En conséquence, lorsque la membrane de l'invention est disposée devant la membrane devant laquelle de la GOD a été fixée (désignée ci-après sous le nom de "membrane à GOD fixée"-) de la sonde à glucose bien connue du type électrode à enzyme munie d'une électrode à oxygène du type Clark ou du type Clark modifié, la sonde ainsi obtenue peut mesurer la haute concentration de glucose dans l'échantillon sans que l'on ait à le diluer ou à lui fournir de Accordingly, when the membrane of the invention is disposed in front of the membrane in front of which GOD has been attached (hereinafter referred to as the "fixed GOD membrane") of the well-known electrode type glucose probe. an enzyme with a Clark or modified Clark type oxygen electrode, the probe thus obtained can measure the high concentration of glucose in the sample without having to be diluted or supplied with
l'oxygène supplémentaire.additional oxygen.
En outre, plus de deux membranes de l'inven- In addition, more than two membranes of the invention
tion peuvent être installées dans la sonde à glucose can be installed in the glucose sensor
après les avoir stratifiées'ou collées à celle-ci. after laminating them or glued to it.
L'exemple non limitatif suivant est donné The following nonlimiting example is given
à titre d'illustration de l'invention. as an illustration of the invention.
ExempleExample
Chacune des deux membranes A et B conformes à l'invention est préparée en perçant dans deux pellicules de polypropylène (DURAGUARDG no 2 500, fabriquée par Polyplastics Co) avec des pores de à 100 microns de diamètre espacés de 0,5 mm (membrane A) ou de 1,0 mm (membrane B) La membrane ainsi préparée est disposée dans une sonde à glucose bien connue munie d'une électrode à oxygène du type Clark Puis, en utilisant la sonde ainsi obtenue, on détermine le signal de sortie de la sonde lorsque la sonde est appliquée à une série de solutions salines aqueuses physiologiques dans lesquelles une quantité Each of the two membranes A and B according to the invention is prepared by piercing in two polypropylene films (DURAGUARDG No. 2500, manufactured by Polyplastics Co) with pores of 100 microns in diameter spaced 0.5 mm apart (membrane A ) or 1.0 mm (membrane B) The membrane thus prepared is placed in a well-known glucose probe equipped with a Clark type oxygen electrode. Then, using the probe thus obtained, the output signal of the probe when the probe is applied to a series of physiological aqueous salt solutions in which a quantity
connue de glucose a été dissoute.known glucose has been dissolved.
La figure annexée donne les résultats obtenus. Dans le dessin annexé, la figure montre les relations entre la concentration connue du glucose dans la solution saline aqueuse physiologique (en abscisses> et le signal de sortie de la sonde à glucose (en ordonnées), sans la membrane de l'invention (courbe III) et avec la membrane de l'invention The attached figure gives the results obtained. In the appended drawing, the figure shows the relationship between the known concentration of glucose in the physiological aqueous saline solution (abscissa> and the output signal of the glucose probe (on the ordinate), without the membrane of the invention (curve III) and with the membrane of the invention
(courbes I ou II).(curves I or II).
Exemple comparatif On détermine le signal de sortie de la même sonde que dans l'exemple (sans que les membranes de l'invention A et B soient mises en place) en introduisant la sonde dans la même série de solutions salines aqueuses physiologiques dans laquelle on a dissous une quantité connue de glucose Les résultats Comparative Example The output signal of the same probe as in the example is determined (without the membranes of the invention A and B being put in place) by introducing the probe into the same series of physiological aqueous salt solutions in which dissolved a known amount of glucose The results
sont également donnés par la figure. are also given by the figure.
Comme le montre la figure, le signal de sortie de la sonde montre qu'il existe une excellente correspondance avec la concentration du glucose dans la solution saline aqueuse physiologique dans l'intervalle de concentration de O à 700 mg/dl dans les deux cas d'utilisation des membranes de l'invention A et B, tandis que le signal de sortie de la sonde à glucose classique a perdu la correspondance dans l'intervalle supérieur à 300 mg/dl. As shown in the figure, the output signal of the probe shows that there is excellent correspondence with the concentration of glucose in the physiological aqueous saline solution in the concentration range of 0 to 700 mg / dl in both cases. use of the membranes of the invention A and B, while the output signal of the conventional glucose probe has lost the correspondence in the range greater than 300 mg / dl.
En.particulier, on a trouvé que la concen- In particular, it has been found that the concentration
tration du glucose dans une solution saline aqueuse physiologique pouvait être déterminée en appliquant la membrane de l'invention à une sonde à glucose bien connue équipée d'une électrode à oxygène du type Clark. Glucose in physiological saline solution could be determined by applying the membrane of the invention to a well-known glucose probe equipped with a Clark type oxygen electrode.
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