JP2010507805A - エンボス加工されたセル検体センサおよび製造方法 - Google Patents

Abstract

エンボス加工された試験チャンバチャネルを有するセンサを備えた検体測定システムが提供される。一実施形態においては、センサは、インビトロ試験のための細長い試験ストリップであり、各試験ストリップは、基板と、少なくとも１つの電極と、電極内にエンボス加工されたチャネルと、エンボス加工されたチャネルの少なくとも一部分をカバーする蓋テープとを含む。また、製造方法は、センサチャネルを試薬で満たすために、および計測器を有するセンサの使用中の較正コードの必要性を取り除くために、センサの端部をトリミングするために開示される。

Description

本出願は、米国を除くすべての国を指定する出願人、米国企業のＡＢＢＯＴＴ ＤＩＡＢＥＴＥＳ ＣＡＲＥ社、ならびに米国のみを指定する出願人、英国国籍のＡｄｒｉａｎ ＰＥＴＹＴおよび英国国籍のＳｉｍｏｎ Ａｎｄｒｅｗ ＨＥＣＴＯＲの名義において、ＰＣＴ国際特許出願として２００７年１０月１６日に出願されており、２００６年１０月２４日出願の米国特許出願第１１／５５２，２３４号に対する優先権を主張するものである。

本発明は、糖尿病患者のグルコースレベルを監視するなど、生体内の検体を監視するための医療装置に関する。より詳細には、本発明は、エンボス加工されたサンプルチャンバを備える検体センサに関する。

一般に、糖尿病患者は、指先または身体の他の部位をランセット切開して、血液を吸い出し、その血液を手持ち式計測器の使い捨て可能な試験ストリップに塗布し、その計測器やストリップが血液の電気化学的試験を行うことを可能にすることによって、自分の血中グルコースレベルを測定して、現在のグルコース濃度を判断している。このようなインビトロ試験は、一般に、１日最低数回行われる。このようなグルコースの監視システムおよびその使用の詳細な記載は、２００６年６月６日、ＴｈｅｒａＳｅｎｓｅ社に発行された米国特許第７，０５８，４３７号に提供され、それは、全体的に参照することによって本明細書に組み込まれている。

米国特許第７，０５８，４３７号に提供される実施例に加えて、インビトロ血中グルコース監視分野における試験ストリップセンサ構造に対する多数の他の手法がある。２つの一般的な方法を以下に説明する。

試験ストリップ構造の第１の一般的な方法においては、メッシュの、絶縁および蓋テープ構成が使用される。この方法では、まず、ベース電極が基板上に形成される。次いで、界面活性剤によりコーディングされたメッシュが、絶縁インクを重ね刷りされた層によって、ベース電極に接着される。インクは、印刷されたパターンで塗布される。パターンのオープン（印刷されていない）エリアは、サンプルセルを形成し、作用エリアをベース電極上に画定する。次いで、ストリップが使用中に血液でいっぱいになると、空気が逃げるのに十分な開口部を残して、蓋テープが絶縁印刷の上面に接着される。

この方法の弱点は、印刷レジストレーションの正確性およびインクレオロジーにより、繰り返し製造可能なセルの最小サイズが限定されることである。加えて、３つの別々の処理ステップが必要であり、メッシュおよび絶縁の材料は、比較的高価である。

試験ストリップ構造の第２の一般的な方法においては、ダイカットスペーサと、親水性の蓋テープとが使用される。この方法は、一般に、ダイカットスペーサを親水性の蓋テープにラミネートすることを含む。つまり、蓋テープは、基板上のベース電極にラミネートされる。大抵の場合、すべての界面において使用される接着剤は、感圧性である。スペーサの厚さと、スペーサから取り出された２次元エリアと結合される接着剤の層とにより、サンプルセルの容量が規定される。

この第２の方法の弱点は、感圧性接着剤を切断する際、べとつきの問題にしばしば直面することである。一般に、試験ストリップ製造装置は動きが悪くなるものであるが、ユーザの計測器上の試験ストリップのポートもまた、接着剤によって生じる付着物によって動作しなくなる場合がある。加えて、機械式パンチは、特定の大きさにしか小型化できない。また、この処理においては、レジストレーションは、すべての平面において重要であり、使用される材料は高価である。

試験ストリップの製造中に試薬コーティングを塗布することは、パッド印刷が適していない状況においては課題を呈する。この課題は、２つの異なったやり方、スロットコーティングおよび吹付けで解決されており、そのそれぞれを以下に説明する。

スロットコーティングは、スロットダイおよび試薬ポンプを使用して、材料を移動ウェブ上に投与する。ポンプ速度、ウェブ移動速度、試薬レオロジーおよびスロットの幾何学的形状はすべて、所望のコーティングを達成する際の重要な因子である。この方法は、高スピードで制御される形で、低粘性の試薬を塗布する理想的なやり方であることが可能である。しかし、いくつかの問題に悩まされる。第１の問題は、それは、連続的なプロセスであり、そのため、分析には機能上必要でないウェブのエリアをコーティングすることである。これは、試薬の無駄な消費だけでなく、またサンプルチャンバの側面に関する高さのばらつきも生じ、チャンバを密閉する際に問題が生じる。サンプルチャンバが十分に密閉されなかった場合、サンプル血液は、画定された測定エリアから滲出し、誤った結果をもたらす可能性がある。最後には、材料のより厚い帯域は、コーティングされた縞の縁部にしばしば見受けられることがあるので、スロットコーティング方法により均一な縞を形成することは、いくつかの液体により問題をはらむ可能性がある。

吹付けは、移動ウェブ上に試薬の微細なコーティングを重ねる別の方法であるが、また、いくつかの弱点に悩まされる。スロットコーティングにより見られる状況とは反対に、縞の中央が、縁部より厚いのは珍しくない。これは、サンプルチャンバの密閉には役立つが、やはり、均一ではない。吹付けもまた、連続的なプロセスであるので、やはり試薬の無駄な消費であり、マスクがなければ正確にエリアを画定することが困難である。

ストリップ製造に関して厳しく制御したとしても、異なるストリップロット全体にわたって、一般には、ばらつきがある。正確な試験結果を維持するためには、通常、いくつかのタイプのストリップ較正が用いられる。例えば、各ロットからのストリップの代表サンプルが、製造後に試験可能である。較正コードは、その試験から決定可能であり、このコードには、各ストリップがパッケージラベル上など、関連ロット内に備わっていることが可能である。各パッケージの試験ストリップを使用する前に、コードは計測器内に入力されることが可能であり、それによって、正確な試験結果を提供するために、特定のストリップを使用して、計測器を較正する。しかし、これは、ユーザに余分なステップを行うことを必要とする。さらには、ユーザが新規較正コードをストリップの新規パッケージに入力することを怠るか、またはコードを誤って入力した場合、不正確な試験結果が得られる場合があり、ユーザに害を及ぼす可能性がある。いくつかの製造業者は、各ストリップまたはストリップのパッケージ上に、使用中、計測器によって直接読取り可能である機械可読コードを設けることを講じている。これは、エラーを抑えることを可能にする一方、これらのシステムは、誰にでも行えるのではなく、費用を試験ストリップおよび計測器に付加する。較正問題を緩和する別の方法は、所与の較正コードを有する試験ストリップ製品のサブセットを、それらの特定の試験ストリップとともに使用するために、既に較正されている計測器を有する所与の顧客ベースに供給することである。残りの試験ストリップ製品は、較正コードによりラベル化され、較正コードの手入力を必要とする計測器を有する別の顧客ベースに供給される。この方法は、較正コードを使用する必要のない顧客の一部にだけ、効果的であるに過ぎない。さらには、較正分配が両方の計測器ベースの要求にマッチしない場合、製品供給問題が発生する可能性もある。

米国特許第７，０５８，４３７号明細書

本発明のいくつかの実施形態の態様によれば、インビトロ検体監視システムが、最小限の流体の検体により動作するように構成可能である。一実施形態においては、センサが、少なくとも１つの電極を基板上に配置することと、エンボス加工されたチャネルを電極内に備えることと、チャネルを試薬によりコーティングすることと、チャネルを親水性の蓋テープによりカバーすることとによって形成可能である。チャネルへの開口部が、センサの遠位端部に備えられることが可能であり、それにより、検体は、開口部に塗布されると、表面張力（すなわち、ウィッキング）によってチャネル内に吸い上げられる。通気孔が、チャネルの反対側の端部付近に備えられることが可能であり、それにより、検体がチャネルを満たすと、それまでチャネルを満たしていた空気が、通気孔を通って排出可能になる。本発明の態様は、アンペロメトリック、クーロメトリック、ポテンショメトリックおよび他のセンサタイプとともに使用するのによく適している。

本発明の他の態様によれば、エンボス加工プロセスは、電極（複数可）が基板に取り付けられる前か、または取り付けられた後かに行われることが可能である。一実施形態においては、電極が非導電基板に取り付けられた後、チャネルがエンボス加工されることが可能である。例えば、金がマスクを有する基板上にスパッタリングされて、非導電基板の表面の一部分によって分離された複数の電極を形成することが可能である。あるいは、基板の表面全体が、後でエッチング除去される一部分と共にスパッタリングされて、複数の電極の間の空隙を形成することが可能である。どちらの場合も、次いで、チャネルまたは複数のチャネルが、平坦な基板上の電極内にエンボス加工可能である。ポストエンボス加工のこの手法に対する利点は、基板上に形成された電極を有する平坦な表面の基板材料が、多数のソースから購入可能であり、次いで、後にエンボス加工可能であることである。また、この手法により、エンボス加工ステップが、センサの組み立て前に行われるべき最後のステップのうちの１つである場合、エンボス加工されたチャネルの最終的な寸法を制御しやすいことも可能である。

別の実施形態においては、チャネルまたは複数のチャネルがセンサ基板内にエンボス加工された後、電極または複数の電極が基板上に形成されることが可能である。このプレエンボス加工の手法により、かなり薄い被膜の導体が使用可能である。これは、金などの高価な導体を使用する場合、特に有利であることが可能である。加えて、より脆性である導体材料は、プレエンボス加工の手法とともに使用するのに検討可能である。

本発明の他の態様によれば、使用されるエンボス加工プロセスは、回転式または平坦なベッドプロセスであってよい。長方形およびＶ形など、様々なチャネル断面が利用可能である。一実施形態によれば、エンボス加工されたチャネルは、半円形の断面であることが可能であり、深さが約２００ミクロン未満であることが可能である。より好ましくは、チャネルは、深さが約１００ミクロン未満であることが可能である。最も好ましくは、チャネルは、深さが約５０ミクロン未満であることが可能である。試験チャンバチャネルの有効長は、試験ストリップの配置によって決定される場合がしばしばある。一実施形態によれば、エンボス加工されたチャネルが試験ストリップの長手方向軸と位置合わせされる。他の配向もまた、使用可能である。一実施形態においては、エンボス加工されたチャネルの有効長（すなわち、電極および試薬を含む長さ）は、約１０ｍｍ未満であることが可能である。より好ましくは、有効長は、約２ｍｍから７ｍｍであることが可能であり、最も好ましくは、その長さは、約３ｍｍから４ｍｍであることが可能である。

本発明の態様によれば、上述の幾何学的形状は、ストリップからストリップまでの極めて繰り返し可能な容量ならびに電極表面エリアを有するサンプルチャンバを提供することが可能であり、それによって、正確性が増す。特定の実施形態においては、サンプルチャンバの容量は、約２００ナノリットル未満であることが可能であり、より好ましくは、約５０ナノリットル未満であることが可能であり、最も好ましくは、約２０ナノリットル未満であることが可能である。

本発明の態様によれば、試薬は、針およびスキージの使用によりサンプルチャンバチャネルに塗布可能であるが、スロットコーティングまたは吹付けなどの他の方法もまた、使用可能である。好ましくは、試験ストリップは、並んで貼り付けられている試験ストリップにより列を成して製造され、次いで、最後の製造ステップのうちの１つとして、スリッティングまたはカッティングなどによって、個々の試験ストリップに単片化される。一実施形態においては、１つまたは複数の列は、製造中に移動ウェブを形成することが可能である。試薬は、針または複数の針により移動ウェブ上にポンピング可能であり、スキージが試薬を広げ、ウェブから余剰分を拭き取るのに使用される。あるいは、試験ストリップは、個々のシートで形成された後、単片化されることが可能であり、針（複数可）およびスキージ（複数可）は、シートに対して移動して、試薬を塗布し、広げることが可能である。

針およびスキージの被着は、エンボス加工ステップによって既に画定されているチャネルの容量をうまく利用することが可能である。チャネルおよび周辺エリアは、針の投与システムによって被着された試薬を有することが可能であり、その試薬は、次いで、スキージによって広げられる。スキージは、チャネルを完全に満たしたまま、試薬を、チャネルを囲む平坦なエリアから集め、取り除くことが可能である。次いで、湿っている試薬は、チャネル内にだけ薄膜を残すように乾燥可能である。最終的なコーティング重量は、典型的には、試薬の粘度、スキージの硬度、スキージの圧力および試薬の希釈度によって、管理可能である。針の投与システムの注入速度は、使用速度に対して完全に均衡がとれていることが可能であるか、またはスキージ上で利用される再循環もしくは総損失システムにより超過していることが可能である。

本発明の他の態様によれば、試験ストリップの端部をトリミングするためのプロセスが、センサを較正するために提供可能である。上述したように、電極をパターニングし、エンボス加工し、試薬コーティングし、親水性の蓋をラミネートした後、センサは、本質的に機能的であることが可能である。この段階において、好ましくは、個々のセンサが互いから分離される前に、センサの代表サンプルが試験されて、較正曲線の勾配および／または切片など、バッチの少なくとも１つの較正パラメータを確認することが可能である。センサの設計段階における特性化により、設計に期待される勾配範囲および／または他の較正パラメータを求めることが可能であり、より低い値が、製品リリースのために選択可能である。次いで、残りの電極に関して作用範囲をトリミングすることによって、勾配は、このより低い製品リリース値と一致するように調整可能である。このトリミングプロセスにより、すべてが本質的に同一の較正勾配を有するセンサを生産することが可能になり、それによって、較正コードによりセンサをマークする必要性や、コードを、使用前に試験計測器に入力することを要求する必要性が取り除かれる。上述のエンボス加工された試験ストリップ設計の実施形態は、それらの断面エリアに対してそれらのチャネル長は長いために、およびトリミングプロセス中、センサレジストレーションは複数の方向で行われる必要がないということにより、そのようなトリミングには特によく適している。

様々な検体が、本発明の態様を使用して監視可能である。これらの検体は、体液のサンプルに、乳酸塩、アセチルコリン、アミラーゼ、ビリルビン、コレステロール、絨毛性ゴナドトロピン、クレアチンキナーゼ（例えば、ＣＫ−ＭＢ）、クレアチン、ＤＮＡ、フルクトサミン、グルコース、グルタミン、成長ホルモン、ヘマトクリット、ヘモグロビン（例えば、ＨｂＡ ｌ ｃ）、ホルモン、ケトン、乳酸塩、酸素、過酸化物、前立腺特異抗原、プロトロンビン、ＲＮＡ、甲状腺刺激ホルモン、およびトロポニンを含むことが可能であるが、それらに限定されない。また、計測器は、例えば、抗生物質（例えば、ゲンタマイシン、バンコマイシンなど）、ジギトキシン、ジゴキシン、乱用薬物、テオフィリン、ワルファリンなど、薬物の濃度を判断するように構成可能である。このような検体は、血液、間質液、唾液、尿および他の体液において監視可能である。

それぞれの図は、本発明の態様を概略的に示している。

グルコメータとともに使用する際の試験ストリップセンサを示す平面図である。 本発明の態様により構成されている試験ストリップセンサの例示的な実施形態の構成要素を示す分解斜視図である。 組み立てられた構成における図２の構成要素を示す斜視図である。 代替の実施形態のセンサを示す斜視図である。 本発明の態様による一連のセンサ上に分注かつ分配されている試薬を示す側面図である。 本発明の態様によるトリミングプロセスを示す平面図である。

図に示されているものから本発明の変形形態が考えられる。

以下の説明は、本発明の一変形形態に焦点を当てる。本発明の変形形態は、限定されない実施例と解釈されるべきである。本発明は、示されている特定の変形形態（複数可）に限定されず、もちろん、多種多様であってよいということを理解されたい。変更が、説明されている本発明に対してなされることが可能であり、均等物が、本発明の真の趣旨および範囲から逸脱することなく、置き換えられる（現在知られており、将来開発される）ことが可能である。加えて、修正形態は、特定の状況、材料、組成物、プロセス、プロセス行動（複数可）またはステップ（複数可）を本発明の目的（複数可）、趣旨または範囲に適合させるようになされることが可能である。

図１は、この特定の実施形態におけるグルコメータシステムである例示的な検体システム１０の上面図である。システム１０は、手持ち式計測器１２と、使い捨て可能な試験ストリップセンサ１４とを含む。試験ストリップ１４は、計測器１２の試験ストリップポート１６内に挿入可能であり、そのポートから取り外し可能であって、物理的および電気的に相互接続する。計測器１２は、計測器のユーザに情報を表示するための液晶表示部１８と、ユーザからの入力を受け取るためのボタン２０、２２および２４とを含む。

概して、計測器１２により血中グルコース測定値を取るためには、ユーザが新規試験ストリップ１４を計測器１２のポート１６内に挿入する。ストリップが計測器内に挿入される前か、または挿入された後に、ユーザが、指先または身体の他の部分（すなわち、代わりの部位）をランセット切開して、わずかな１滴の血液２６を皮膚の表面に吸い出す。計測器およびストリップは、サンプルチャンバ端部２８のうちの一方が１滴の血液２６に触れているように、１滴の血液２６の上に位置付けられる。この特定の実施例は、サイドフィルストリップの使用を教示しているが、後述されるように、エンドフィル、トップフィルまたは他のタイプの試験ストリップが利用可能であることに留意されたい。さらには、検体試験は、試験ストリップを全く使用する必要もない。例えば、複数のセンサを有する回転式試験ホイールが、個々の試験ストリップの代わりに提供可能である。本実施例においては、表面張力（ウィッキング）により、少量の血液２６がサンプルチャンバ内に自動的に吸い上げられ、電気化学的試験が計測器１２によって自動的に行われて、血液２６中のグルコース濃度を判断する。次いで、グルコースレベル３０は、計測器１２上に表示される。

図２および図３を参照すると、本発明の態様により構成されている例示的な試験ストリップセンサ３２の分解図が示されている。この実施形態においては、センサ３２は、基板３４、カバーストリップ３６および蓋テープ３８を含む。フィルトリガ電極４０、作用電極４２および参照電極４４が、基板３４の遠位端部４６の付近でパターニング可能である。導電性電極４０、４２および４４は、非導電性基板３４の一部分によって分離可能であり、導電性トレースによってコネクタパッド４８、５０および５２それぞれに接続可能である。試験ストリップ３２の使用中、コネクタパッド４８、５０および５２のそれぞれは、図１に示されている計測器１２の内部で関連するコネクタ接点（図示せず）と電気的に接続することが可能である。より少ない、追加の、または種々の電極タイプが使用可能である。例えば、フィル電極４０は省略可能であり、および／または第２の作用電極が、ヘマトクリットの補償を可能にするために加えられることも可能である。

この実施形態においては、チャネル５４が、基板３４内にエンボス加工され、電極４０、４２および４４のそれぞれを横断する。試薬が、チャネル５４に加えられ、その実施例は、以下に後述される。蓋テープ３８が、チャネル５４をカバーするために、感圧性接着剤などにより、基板３４に貼付け可能である。カバーストリップ３６が、主には美観的な理由で、および導電性トレースを保護するために、感圧性接着剤などにより加えられることが可能である。上述のステップにより、図３に示されているように、機能的な試験ストリップが形成される。追加の製造ステップが、後述されるように実施可能である。

上述の構造は、基板３４内のチャネル５４によって底面で、および蓋テープ３８によって上面で、境界されているサンプル試験チャンバを形成する。試験ストリップ３２の遠位端部４６に、またはその端部付近に配置されているサンプルチャンバの開口端部５６は、血液などのサンプル流体がサンプルチャンバに入ることを可能にする。蓋テープ３８、その接着剤、ならびに基板３４と電極４０、４２および４４とを形成する材料のすべては、好ましくは、親水性である。この構成は、開口部５６が流体と接触して位置付けられている場合、表面張力（ウィッキング）によって、サンプルチャンバがサンプル流体で自動的にいっぱいになることを可能にする。好ましくは、チャネル５４と蓋テープ３８との寸法および許容範囲は、チャネル５４が蓋テープ３８よりさらに遠くのストリップ３２の近位端部５８の方に延在して、通気孔６０を形成することを確実にするために選択される。通気孔６０は、流体流れを妨げることなく、充填流体によって変位する空気がサンプルチャンバから排出しやすくなることを可能にする。間隙６２が、図３に示されているように、カバーストリップ３６と蓋テープ３８との間に残されて、通気孔６０が塞がれないことを確実にするのを助けることが可能である。代替の実施形態においては、カバーストリップ３６は、完全に省略されて、材料および組み立ての費用を抑え、通気孔６０を露出されたままにすることも可能である。別の代替の実施形態においては、カバーストリップ３６および蓋テープ３８のうちの一方が、他方と重なることも可能である。例えば、カバーストリップ３６は、約１ｍｍだけ蓋テープ３８と重なることが可能である。重なり合っている下側層の縁部は、段差を生じる若干の厚さを有するので、上側層は、その段差に対して完全な密閉を形成することはできない。この不完全な密閉により、通気孔は、試験ストリップ３２のそれぞれの側にその段差に沿って横方向に延在する。

エンボス加工されたチャネル５４は、ストリップ３２の長手方向軸と位置合わせして、図３に示されているようなエンドフィルストリップを形成することが可能である。代替の実施形態においては、チャネルは、ストリップ軸に垂直であることも可能である。そのようなサイドフィル構成の実施例が図１に示されており、一方のサンプルチャンバ端部２８は、この実施形態におけるチャンバを流体で満たす働きをし、ストリップ１４の反対側上のサンプルチャンバ端部２８は、流出する空気を排出する働きをする。エンボス加工されたチャネル５４についての他の構成もまた、使用可能である。図４は、図３に示されているストリップ３２の変形形態を示している。この代替の実施形態においては、ストリップ３２’の蓋テープ３８’は、ストリップ３８’の端部にまで延在しないように短縮されている。この実施形態においては、チャネル５４および基板３４の一部分は、血液または他の検体を受け取るためのランディングパッド６４を形成するために露出され、それによって、トップフィルストリップを形成する。使用に際しては、１滴の血液２６は、図４に示されているように、蓋テープ３８’の外側縁部に隣接したランディングパッド６４上、またはその縁部の上面に位置付け可能である。血液２６は、蓋テープ３８’と基板３４との間のチャネル５４内にウィックされ、前述のように試験される。このような構成は、検体サンプルがピペットによって試験ストリップに塗布可能である病院などの環境においては有利である場合がある。

本発明の態様によれば、チャネル５４は、電極４０、４２および４４が基板３４上にパターニングされる前か、またはパターニングされた後に、エンボス加工可能である。チャネル５４は、電極が基板３４上にパターニングされた後に、エンボス加工される場合、抵抗が大幅に上がるか、または材料が実際に壊れるほど電極材料（複数可）を非常に緊張させるなど、材料およびプロセスは、電極に対する過度なダメージを避けるために選択可能である。このような問題は、金のような延性な電極材料もしくは類似の金属を使用することによって、および／または電極材料（複数可）の厚さを増大させることによって、回避可能である。オスおよびメスのエンボス加工ツールもまた、過度な材料流れを抑えるように設計可能であり、それによって、上述の問題が緩和される。より厚く、かつ／またはより柔らかい基板と、より浅いチャネルとが、電極に対するダメージを少なくすることが可能である他の因子である。チャネル５４を形成するのに使用されるツール、材料、厚さおよびプロセスを調整することによって、特定の組のセンサ要件を求めて、チャネルの深さと電極のダメージとの間に許容可能な均衡がとられることが可能である。

好ましい基板材料は、エンボス加工しやすいため、ＰＶＣであってよい。別の好ましい材料は、ポリエステルであってよい。ポリエステルは、ＰＶＣほどエンボス加工しやすくない場合があるが、その使用により、より速い試薬の乾燥時間を促進することが可能である。ポリエステルは、収縮することなく摂氏７５度まで加熱可能であり、一方、ＰＶＣは、摂氏５５度を上回って加熱すべきではない。ポリプロピレンは、ＰＶＣとポリエステルとの特性の間の妥協案を提示するので、別の好ましい基板材料であることが可能である。

上述のツール、方法および材料により、非常に小さいサンプル容量と、非常に繰り返し可能な幾何学的な特徴とを有する試験ストリップ３２が、形成可能である。小さいサンプル容量は、ユーザが「代替の部位試験」を（すなわち、指先以外の場所で）行うことを可能にし、吸い出される血液をより少なくすることを可能にする。つまり、これは、採血に伴われる痛みを抑えるか、または取り除き、皮膚の上の血液サンプルの汚れを減らすことが可能であり、身体への外傷をより少なくさせる。本発明の態様によれば、サンプルサイズは、約２０ナノリットル未満であることが可能である。加えて、本明細書に開示される試験ストリップによって達成可能である繰り返し可能な幾何学的な特徴は、ストリップによる検体試験の正確性および精度をさらに上げる。

次に、図５を参照すると、試験ストリップ３２の製造中、試薬を塗布する例示的な構成が示されている。この示されている実施形態においては、試験ストリップ３２は、基板材料３４の連続的なウェブ上に並んで形成されて、後の製造プロセス中に、個々のストリップ３２に単片化される。図５に示される段階の前に、基板３４は、電極材料４４および他の電極（図示せず）によりパターニング可能であり、チャネル５４ａ−５４ｅは、前述されたように、電極および／または基板３４内にエンボス加工可能である。次いで、基板材料３４のウェブは、固定試薬フィル針６６およびスキージ６８の下で、示されている矢印Ａの方向に移動可能である。試薬７０は、ポンプ給送され、重力送りされるか、またはそうでなければ、針６６を通じて移動基板３４上に供給されることが可能である。スキージ６８は、試薬４０をチャネル５４全体に広げるのに役立ち、かつ電極および基板３４からの余分な試薬を拭き取るのに役立つことが可能である。本質的には、すべての試薬７０は、基板３４の表面から取り除かれることが可能であり、試薬７０をチャネル５４内にだけ残し、その場合、好ましくは、チャネルは満ちている。試薬７０は、基板３４上で正確に計量されて、試薬７０を無駄に消費しないようにすることが可能である。あるいは、完全にカバーすることを確実にするために、必要以上の試薬７０が基板３４に供給可能であり、余剰分は、リサイクルまたは廃棄可能である。図５は、まだ充填されていない５４ａと、針６６によって試薬７０で充填され、スキージ６８によって同じレベルにされるプロセス中のチャネル５４ｂと、充填され、同じレベルにされた５４ｃと、充填され、同じレベルにされ、既に乾燥された、チャネルに沿って試薬７０の薄い層だけが残っている２つのチャネル５４ｄおよび５４ｅとを図示している。

基板ウェブ３４の構成および／または他のパラメータに応じて、単一もしくは複数の試薬針６６および／または単一もしくは複数のスキージ６８が利用可能である。複数の針は、同一または種々の試薬を基板３４に供給することが可能である。針（複数可）６６は、円形または楕円形の開口部を有する必要はなく、むしろ細長いスロット、または別の形をしたオリフィスを有することも可能である。スキージ（複数可）６８は、針（複数可）６６から分離されている必要はなく、その中に組み込み可能である。上述の構成は、図示のロールストックとともに利用されるのではなく、バッチプロセスにおいて利用可能である。例えば、有限な一連の試験ストリップ３２を含む基板カード（図示せず）は、試薬７０によりコーティング可能であり、カードを静止状態に保持することによって同じレベルにされることが可能であり、針（複数可）６６およびスキージ（複数可）６８（別々に、または縦に並んで）は、試験ストリップカードを全体にわたって移動する。

次に、図６を参照すると、例示的な実施形態が、本発明の態様により試験ストリップ３２をトリミングするために示されている。試験ストリップ３２が作動可能となると、代表サンプルが試験可能である。それぞれの特定のバッチにおけるすべての試験ストリップ３２が試験される場合、代表サンプルと同一の試験結果を実質的にもたらすことになると安心して仮定可能になるほど、十分な数の試験ストリップが試験されなくてはならない（あるいは、言い換えると、「バッチサイズ」は十分小さくなくてはならない）。試験結果に基づいて、特定の勾配を含む較正曲線を有するなど、バッチ全体が一定の較正特性を有すると判断可能である。使用中に、較正特性（例えば、勾配）を有するバッチにラベル付けをし、ストリップ３２に対して計測器１２を較正するのではなく、ストリップ３２は、製造中に修正されて、計測器１２に対してそれを「較正」することが可能である。カバーされたチャネル５４の容量および作用電極４４のエリアを縮小することによって、ストリップの較正曲線の勾配は、事前設定値まで下げることが可能である。本質的に完成した試験ストリップ３２の電極エリアを縮小するために、試験ストリップ３２の遠位端部４６の比較的小さい部分が、取り除かれることが可能である。これは、図６に示されているように、スリッティングまたはカッティングによってなど、一連のまだ単片化されていない試験ストリップ３２を線Ｂに沿ってトリミングすることによって達成可能である。カット線Ｂの位置は、ストリップ３２に対する機能的変更がどれだけ要求されているかに応じて、変更可能である。トリミングされた試験ストリップ３２の代表サンプルが、再度、試験されて、それぞれのバッチは、このとき、同一の特性を本質的に有することを確実にすることが可能である。トリミング後（必要に応じて）、試験ストリップ３２は、互いから分離可能である。あるいは、試験トリップ３２は、まず、単片化され、次いで、必要に応じてトリミング可能である。上述の試験およびトリミングの手順は、いずれのエイジングプロセスの前または後で、行われることが可能である。上述の製造方法の使用により、ユーザが較正しなくてはならない必要性が取り除かれることが可能である。また、ストリップ３２の遠位端部４６の隅部は、図６に示されている作用電極４４の縁部と合うように面取りされて、ユーザの使用の快適さおよび容易さを高めることが可能である。

先に論じられたように、延性な電極材料は、エンボス加工ステップ中に、電極に対する過剰なダメージを避けるために選択可能である。以下の説明は、用語「延性」に対する定義を行うように意図されたものである。延性および脆性な材料に対する材料の反応は、それぞれの応力−歪み曲線の質的および量的な相違の両方によって示される。延性な材料は、破裂する前に大きな歪みに耐え、脆弱な材料は、かなり低い歪みで破砕する。延性な材料についての降伏領域は、応力−歪み曲線の大部分をしばしば占め、それに対して、脆弱な材料については、それは、ほとんど存在しない。脆弱な材料は、延性な材料と比較して、比較的大きなヤング率および極限応力をしばしば有する。

本発明に関連のある追加の詳細に関して、材料および製造技術は、従来の技術における当業者のレベル内として利用可能である。一般的に、または論理的に利用される追加の動作に関して、本発明の方法ベースの態様に対しても同じことが言える。また、説明された本発明の変形形態の任意の選択的な特徴は、独立して、または本明細書に説明されるいずれか１つまたは複数の特徴を組み合わせて、説明され、かつ権利を主張されることが可能であることが意図される。同様に、単数の項目に関しては、存在する複数の同一の項目があるという可能性を含む。より具体的には、本明細書において、および添付の特許請求の範囲において使用される場合、単数形の「ａ」、「ａｎｄ」、「ｓａｉｄ」および「ｔｈｅ」は、別段文脈が明示しない限り、複数の指示対象を含む。特許請求の範囲が、任意の選択的な要素を排除するために書かれていることもさらに留意されたい。したがって、この記述は、特許請求の範囲の要素の列挙と関連して、「単に」、「唯一の」などのような排他的専門用語を使用するための、または「消極的な」限定を使用するための前提として働くように意図される。別段本明細書に規定されない限りは、本明細書に使用されるすべての技術的および科学的な用語は、本発明が属する当業者によって、一般に理解されるのと同じ意味を有する。本発明の全幅は、対象の明細書によって限定されるのではなく、採用される特許請求の範囲の用語の通常の意味によってだけ限定される。

Claims (27)

1. 基板と、
   基板上に形成され、エンボス加工されたチャネルを含む電極と、
   エンボス加工されたチャネルの上に配置されたカバーと
   を含み、
   それによって、サンプルチャンバが、エンボス加工されたチャネルの壁とカバーの壁との間に形成され、サンプルチャンバが、液体の検体をインビトロで受け取るように構成されている、
   血中グルコースセンサ。
2. 基板が、長手方向軸を有し、エンボス加工されたチャネルが、軸と実質的に平行である、請求項１に記載の血中グルコースセンサ。
3. 基板が、長手方向軸を有し、エンボス加工されたチャネルが、軸と実質的に垂直である、請求項１に記載の血中グルコースセンサ。
4. エンボス加工されたチャネルを有する電極の少なくとも一部分が、延性な材料を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の血中グルコースセンサ。
5. 延性な材料が金である、請求項４に記載の血中グルコースセンサ。
6. サンプルチャンバが、約２００ｎｌ未満の容量を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の血中グルコースセンサ。
7. サンプルチャンバが、約５０ｎｌ未満の容量を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の血中グルコースセンサ。
8. エンボス加工されたチャネルが、約２００ミクロン未満の深さを有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の血中グルコースセンサ。
9. エンボス加工されたチャネルが、約１０ｍｍ未満の有効長を有する、請求項１から８のいずれか一項に記載の血中グルコースセンサ。
10. 電極構成が、フルトリガ電極をさらに含み、エンボス加工されたチャネルが、作用電極および参照電極から、トリガ電極に延在する、請求項１から９のいずれか一項に記載の血中グルコースセンサ。
11. チャネルが半円形である、請求項１から１０のいずれか一項に記載の血中グルコースセンサ。
12. チャネルがＶ形である、請求項１から１０のいずれか一項に記載の血中グルコースセンサ。
13. 基板がＰＶＣを含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の血中グルコースセンサ。
14. 基板がポリエステルを含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の血中グルコースセンサ。
15. 電極を覆う酵素をさらに含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載の血中グルコースセンサ。
16. （ａ）ポートを有する手持ち式計測器と、
    （ｂ）ポート内に挿入するために構成されている請求項１から１５のいずれか一項に記載の血中グルコースセンサと
    を含むシステム。
17. 複数の検体センサを製造する方法であって、
    基板の表面に複数のチャネルを有する基板を提供するステップと、
    基板の表面に隣接して少なくとも１つの針を配置し、その針から試薬を表面上に分注するステップと、
    表面を少なくとも１つのスキージと接触させるステップと、
    基板と針の間、および基板とスキージの間に相対移動をもたらすステップと、を含み、
    針およびスキージが協働して、複数のチャネルを試薬で実質的に満たし、表面の残り部分から概ね試薬をなくす、
    方法。
18. 少なくとも１つの針および少なくとも１つのスキージが固定位置に保持され、基板が針およびスキージの下を移動する、請求項１７に記載の方法。
19. 基板が固定位置に保持され、少なくとも１つの針および少なくとも１つのスキージが基板の上を移動する、請求項１７に記載の方法。
20. 少なくとも１つの針が、少なくとも１つのスキージから独立して移動する、請求項１７から１９のいずれか一項に記載の方法。
21. チャネルを基板内にエンボス加工するステップをさらに含む、請求項１７から２０のいずれか一項に記載の方法
22. それぞれのチャネルが、約２００ｎｌ未満の容量を有する、請求項１７から２１のいずれか一項に記載の方法。
23. それぞれのチャネルが、約２００ミクロン未満の深さを有する、請求項１６から２２のいずれか一項に記載の方法。
24. 請求項１７から２３のいずれか一項に記載のプロセスによって形成される、検体センサ。
25. 類似の動作特性を有する複数の検体センサを製造する方法であって、
    複数の実質的に作動可能である検体センサを形成するステップであって、それぞれのセンサが、センサの縁部まで延在するチャネルを含む、該ステップと、
    センサの較正パラメータを決定するように、センサのうちの少なくとも１つを試験するステップと、
    試験されたセンサの較正パラメータに基づいて、試験されていないセンサの縁部から所定の量をトリミングするステップであって、それによって、センサのチャネルを短縮し、センサの較正パラメータを変更する、ステップと
    を含む方法。
26. 複数の実質的に作動可能なセンサを形成する前に、チャネルをエンボス加工するステップをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
27. パッケージとともに含まれる較正パラメータを示すことなく、少なくとも１つのパッケージ内にトリミングされたセンサを収容するステップをさらに含む、請求項２５または２６に記載の方法。

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