JP2015508902A - バイオセンサーで使用するためのポリマー性ポリ(ビニル−ジアミノ−トリアジン)ナノ粒子 - Google Patents

バイオセンサーで使用するためのポリマー性ポリ(ビニル−ジアミノ−トリアジン)ナノ粒子 Download PDF

Info

Publication number
JP2015508902A
JP2015508902A JP2014559291A JP2014559291A JP2015508902A JP 2015508902 A JP2015508902 A JP 2015508902A JP 2014559291 A JP2014559291 A JP 2014559291A JP 2014559291 A JP2014559291 A JP 2014559291A JP 2015508902 A JP2015508902 A JP 2015508902A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vdat
nanoparticles
poly
diamino
triazine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014559291A
Other languages
English (en)
Inventor
ズイファン リュウ
ズイファン リュウ
ルイーズ シンプソン
ルイーズ シンプソン
マルコ カードシ
マルコ カードシ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LifeScan Scotland Ltd
Original Assignee
LifeScan Scotland Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LifeScan Scotland Ltd filed Critical LifeScan Scotland Ltd
Publication of JP2015508902A publication Critical patent/JP2015508902A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/001Enzyme electrodes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

バイオセンサー(全血試料中のグルコースを測定するように構成された電気化学式分析検査ストリップなど)は、基板、基板上に配置された電極、及びポリマー性ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン(ポリVDAT)ナノ粒子を含んだ尿酸捕捉層を有する。例えばこうしたバイオセンサーの製造に有用な水性組成物は、ポリVDATナノ粒子及び水を含み、ポリVDATナノ粒子は水中分散液として存在する。尿酸を含む体液試料中の検体を測定するための方法は、尿酸を含む体液試料をバイオセンサーに塗布することにより、体液試料をポリマービニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン(ポリVDAT)ナノ粒子を含む尿酸捕捉層と接触させることと、バイオセンサーによって発生される電気信号に基づいて検体を測定することと、を含む。【選択図】図2

Description

本発明は、一般的には医療装置に関し、詳細には、ポリマー性ナノ粒子組成物、ポリマーナノ粒子を含んだバイオセンサー、及び関連する方法に関する。
医療分野において液体試料中の検体の測定(例えば、検出及び/又は濃度測定)に特に関心が寄せられている。例えば、尿、血液、血漿、又は間質液などの体液試料中のグルコース、ケトン体、コレステロール、リポタンパク質、トリグリセリド、アセトアミノフェン、及び/又はHbA1cの濃度を測定することが望ましい場合がある。このような測定は、例えば視覚的方法、光度計による方法、又は電気化学的方法に基づいて行うことができる。従来の電気化学式分析検査ストリップについては、例えば、いずれも本明細書にその全容を援用するところの米国特許第5,708,247号、及び米国特許第6,284,125号に述べられている。
本明細書に含まれ、本明細書の一部をなす添付の図面は、本願の出願時における本発明の好ましい実施形態を示すものであり、前述した一般的な説明及び後述する詳細な説明とともに、発明の特徴を説明する役割を果たすものである。
本発明の実施形態で用いることが可能なポリVDAT(すなわち、ポリマー性ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン)ナノ粒子のフリーラジカル合成を示す簡略化された化学反応である。 尿酸分子と水素結合している(捕捉している)図1のポリVDATナノ粒子の簡略化された化学構造の図である。 本明細書で述べる実施例1において合成されるポリVDATナノ粒子の走査型電子顕微鏡(SEM)像である。 本明細書で述べる実施例2において合成されるポリVDATナノ粒子のSEM像である。 ポリVDATナノ粒子と混合する前後のPBS中の尿酸の線形掃引ボルタモグラムを示す。 ポリVDATナノ粒子を含むバイオセンサー及びポリスチレンナノ粒子を含むバイオセンサーについて、尿酸濃度に対する(図6A)、及びグルコース濃度に対する(図6B)電気化学的応答電流を示すグラフである。 ポリVDATナノ粒子を含むバイオセンサー及びポリスチレンナノ粒子を含むバイオセンサーについて、尿酸濃度に対する(図6A)、及びグルコース濃度に対する(図6B)電気化学的応答電流を示すグラフである。 本発明の一実施形態に基づく、ポリVDATナノ粒子を含んだ尿酸捕捉層を含む分析検査ストリップの簡略分解斜視図である。 本発明の一実施形態に基づく、使用中の酵素試薬層の上に配置されたポリVDATナノ粒子層を含む尿酸捕捉層を有する分析検査ストリップの使用状態を示す一連の簡略図である。 本発明の一実施形態に基づく、使用中の複合化されたポリVDATナノ粒子層を含む尿酸捕捉層及び酵素試薬層を有する分析検査ストリップの使用状態を示す一連の簡略図である。 本発明の一実施形態に基づく、使用中の酵素試薬層の下に配置されたポリVDATナノ粒子層を含む尿酸捕捉層を有する分析検査ストリップの使用状態を示す一連の簡略図である。 本発明の一実施形態に基づく、尿酸を含む体液試料中の検体を測定するための方法における各段階を示すフロー図である。
以下の詳細な説明は、図面を参照しつつ読まれるべきもので、異なる図面中、同様の要素は同様の参照符号にて示してある。図面は、必ずしも実寸ではなく、あくまで説明を目的とした例示的な実施形態を図示したものであり、本発明の範囲を限定することを目的とするものではない。詳細な説明は本発明の原理を限定するものではなく、あくまでも例として説明するものである。この説明文は、当業者による発明の製造及び使用を明確に可能ならしめるものであり、出願時における本発明を実施するための最良の形態と考えられるものを含む、発明の複数の実施形態、適応例、変形例、代替例、及び使用例を述べるものである。
本明細書で任意の数値や数値の範囲について用いる「約」又は「およそ」なる用語は、構成要素の部分又は構成要素の集合が、本明細書で述べるその所望の目的に沿って機能することを可能とするような適当な寸法の許容誤差を示すものである。
一般的に、本発明の実施形態に基づくバイオセンサー(全血試料中のグルコースを測定するように構成された電気化学式分析検査ストリップなど)は、基板、基板上に配置された電極、及び重合したビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン(本明細書ではポリVDATナノ粒子とも呼ぶ)を含むポリマーナノ粒子を含む尿酸捕捉層を有する。本発明の実施形態に基づくバイオセンサーに含まれるポリVDATナノ粒子には、重合したビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン(すなわち、図1及び2に示され、本明細書に述べられるような他のビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン分子と直接重合したビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン分子)、スチレン及びメタクリル酸メチルなどの他の適当なモノマーと共重合したビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン、並びに/又は、例えばジビニルベンゼンなどの適当な架橋化合物によって架橋されたビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジンのみが含まれる。これに関して、架橋されたビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジンとは、3次元的に共有結合によって結合された分子ポリマー網目構造のことを指す。しかしながら、注目すべき点として、重合したビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジンのみを含むポリVDATナノ粒子(例えば、図1及び2、並びに本明細書の関連する説明を参照されたい)の使用が、こうしたポリVDATナノ粒子上のVDAT官能基の表面密度が最大となり、そのためその尿酸捕捉能力が最大になることから好ましい。
本発明の実施形態に基づくバイオセンサーは、尿酸捕捉層が、バイオセンサーに塗布される体液試料中の尿酸の干渉作用を低減し、これによりバイオセンサーの精度が向上するために有用である。尿酸は、例えばバイオセンサーの電極において直接的な電気活性挙動を示すか、あるいはバイオセンサーに含まれる酵素試薬(フェリシアニドなど)によって酸化されることによって干渉物質としてふるまいうる。このような干渉作用は、尿酸が水素結合を介していったんポリVDATナノ粒子と結合する(すなわち、捕捉される)と低減される。
一般的に、本発明の実施形態に基づく水性ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン組成物はポリVDATナノ粒子及び水を含み、ポリVDATナノ粒子は水中に分散液として存在する。通常、ナノ粒子合成の際のナノ粒子の凝集を防止するため、こうした水性ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン組成物が含むポリVDATナノ粒子はw/w%にして5%以下である。しかしながら、ポリVDATのw/w%は、ナノ粒子合成の間又はその後で有害な凝集が起きない場合には5%を超えてもよい。本発明の実施形態に基づく水性ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン組成物は、その簡単さ、市販の結合剤であるPluronic P103などの更なる成分を容易に添加できること、及び、バイオセンサー製造において一般的に使用されている水性酵素試薬との相溶性のため、非水性組成物と比較して特に有利である。
本発明の実施形態に基づく、尿酸を含む体液試料中の検体を測定するための方法は、尿酸を含む体液試料(全血試料など)をバイオセンサーに塗布することにより、体液試料をポリマー性ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン(ポリVDAT)ナノ粒子を含む尿酸捕捉層と接触させることと、バイオセンサーによって発生される電気信号に基づいて検体を測定することと、を含む。
本明細書で使用するところの「ナノ粒子」なる用語は、バルク材料の性質とは異なる性質又は挙動をナノ粒子に示させるサイズであるか、又はそのようなサイズの構造的特徴を有する粒子のことを指す。例えば、本発明の実施形態に基づくポリVDATナノ粒子は、その寸法又は形状を変えることなく液体(例えば、水)中の自由流動する分散液として調製することができる。
本明細書で使用するところの「分散液」なる用語は、1乃至複数の物質(例えば、ポリVDATナノ粒子)の微粒子が別の物質又は物質の混合物(例えば、水)全体に分散した混合物のことを指す。分散液は懸濁液として分類される。
本明細書で使用するところの「バイオセンサー」なる用語は、物理化学的トランスデューサシステム(電気化学的システムなど)と関連付けられるか又は統合された、生物学的材料(例えば、酵素)を含む分析装置のことを指す。例としては、免疫センサー、酵素式バイオセンサー(全血試料中の検体を測定するように構成された電気化学式分析検査ストリップなど)及び全細胞式バイオセンサーが挙げられる。このようなバイオセンサーは通常、所定の検体又は検体群の濃度に比例した電気信号を発生する。
尿酸は電気化学式バイオセンサーの既知の干渉物質である。更に、体液試料(例えば、血液試料及び血漿試料)中の尿酸の濃度は、性別、健康状態、及び投薬に基づいて人によって異なりうる。したがって、バイオセンサーに塗布された体液試料中に尿酸が存在すると、バイオセンサーの結果が不正確なものになりうる。ポリVDATは、中性又は生理的pHの生物学的液体中で水素結合により尿酸を捕捉することができる。しかしながら、ポリVDATのバルク材料は低い(酸性)pH(<4.0)でのみ水溶性であり、したがって一般的なバイオセンサー又はそれらの製造プロセスとは適合しない。
図1は、ポリVDAT(すなわち、ポリマー性ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン)ナノ粒子のフリーラジカル合成を示す、簡略化された化学反応である。図2は、ポリVDATの尿酸分子との水素結合の簡略化された化学構造を示した図である。図3は、本明細書で述べる実施例1において合成される不規則な形状のポリVDATナノ粒子の走査型電子顕微鏡(SEM)像である。図4は、本明細書で述べる実施例2において合成される本質的に球形のポリVDATナノ粒子のSEM像である。
図1〜4を参照すると、無乳化剤乳化重合により生成されたポリVDATナノ粒子(図1に示されるようなもの)を、バイオセンサーが関連するpH(通常4〜14のpH範囲)の安定的な水性分散液に用いることができ、水素結合を介して尿酸を捕捉することができる(図2を参照)ことが示される。このようなナノ粒子は、30nm〜1000nmの範囲の直径(図3及び4の実施例を参照)、及び例えば15〜5000の範囲の「n」値を有する。ポリVDATの密度を1.35g/cmと仮定すると、単分散粒径が1000nmである図1の式に基づく球形のポリVDATナノ粒子は、4.44×10cm/gの最小表面積を有することになる。最小の「n」値は、溶液から沈殿してポリVDATナノ粒子を形成するポリマーを与えるように予め決めることができる。
無乳化剤乳化重合によって発生されるポリVDATナノ粒子は、速やかかつ効果的な尿酸捕捉作用を可能とする大きな表面積を有する、VDAT官能基(尿酸との水素結合に有効である)が露出したナノ粒子表面を有し、従来のスクリーン印刷及びシリンジ分注塗布技術と適合した直径を有する。
(実施例1)
1Lのガラス反応容器中で以下のようにしてポリVDATを合成することにより、ポリVDATナノ粒子の水性分散液を生成した。600gの脱イオン水を反応容器に加え、70℃に加熱した。20.0gのVDAT(ティー・シー・アイ・アメリカ社(TCI America)より市販されるもの)及び0.2gの2,2’−アゾビス−(2−アミジノプロパン)塩酸塩を、磁力攪拌子、窒素注入口及び排気口を備えた500mL丸底ガラスフラスコ中で250gのジメチルスルホキシド(DMSO)に溶解した。流動窒素を用いて、攪拌下の反応容器及び丸底フラスコを脱酸素した。
次いで丸底フラスコ内の溶液を、毎分約0.8mLの流速で反応器に加え、重合を15時間継続した。得られた生成物を、セルロース管(シグマ・アルドリッチ社(Sigmal−Aldrich)、製品カタログ番号D9777)内で毎日水を交換して蒸留脱イオン水(DDI水)に対して5日間透析することにより精製した。図3は、合成された不規則な形状のポリVDATナノ粒子は、約100nmの直径を有する1つの集団と約250〜300nmの他方の集団の2つの集団を有したことを示している。
(実施例2)
実施例2のポリVDATナノ粒子の合成は、10gのVDAT(ティー・シー・アイ・アメリカ社(TCI America)より市販されるもの)及び0.5gの過硫酸カリウムを150mLのMDSOに溶解し、毎分約0.3mLの流速で反応器に連続的に供給した点以外は実施例1のポリVDATナノ粒子の合成と同じとした。図4は、本質的に球形のポリVDATナノ粒子が約400nmの直径を有することを示している。
図5〜6Bを参照すると、合成されたポリVDATナノ粒子は、高い尿酸捕捉特性を示している。例えば、図5のサイクリックボルタモグラムは、ポリVDATナノ粒子(実施例1に基づいて合成したもの)で尿酸溶液を処理した後、この溶液をリン酸緩衝溶液(PBS)に加える前に、尿酸酸化ピークが大幅に低下したことを示している。ポリVDATナノ粒子は、ポリVDATナノ粒子1g当たり、約1.0mgの尿酸を吸収したものと計算された。
2w/w %のポリVDATナノ粒子の分散液(実施例1の合成法に基づいて生成したもの)及び0.5w/w %のPluronic P103(積層された尿酸捕捉層の一体性を維持するために結合剤として加えられる)を水に加えた溶液を、全血試料中のグルコースを測定するように構成された電気化学式分析検査ストリップに取り込ませた。ポリVDATナノ粒子は、酵素試薬層の上に配置された0.5〜1.5マイクロメートルの範囲の厚さを有する尿酸捕捉層として電気化学式分析検査ストリップに取り込んだ(下記に述べる図9を参照されたい)。ポリVDATナノ粒子をポリスチレン粒子(直径約330nm)に置き換えた電気化学式検査ストリップもコントロールストリップとして作製した。
図6A及び6Bのデータは、本発明に基づく電気化学式分析検査ストリップ(すなわち、ポリVDATナノ粒子を含有した尿酸捕捉層を有する検査ストリップ)は、コントロールストリップと比較して、試験した濃度範囲にわたって尿酸による影響を大幅に受けにくい電気化学的応答を生じたことを示している(傾きが約38%減少)。しかしながら、グルコース試験の実験的な傾きのデータ(尿酸の非存在下で行った図6Bを参照されたい)は、本発明に基づくストリップが、コントロールストリップとほぼ同じ電気化学的応答を生じたことを示している。これらのデータは、本発明に基づく検査ストリップとコントロールストリップとの間の尿酸に対する感度の差が、これら2種類のストリップの間の他のあらゆる差(例えば、層の拡散特性、電極表面積など)よりも、主としてポリVDATナノ粒子による尿酸吸収(捕捉)に起因するものであることを明らかに示している。したがって、ストリップ中にポリVDATナノ粒子が存在することにより、尿酸の干渉作用が大幅に低減され、これにより検体測定の精度を高めるものである。
図7は、本発明の一実施形態に基づく、尿酸捕捉ポリVDATナノ粒子層を含む電気化学式分析検査ストリップ100の簡略分解斜視図である。図8は、本発明の一実施形態に基づく、血液試料とともに使用される酵素試薬層の上に配置された尿酸捕捉ポリVDATナノ粒子層を有する分析検査ストリップの使用状態を示す一連の簡略図である。図9は、本発明の一実施形態に基づく、血液試料とともに使用される複合化された尿酸捕捉ポリVDATナノ粒子層と酵試薬層を有する電気化学式分析検査ストリップ100の使用状態を示す一連の簡略図である。図10は、本発明の一実施形態に基づく、血液試料とともに使用される酵素試薬層の下に配置された尿酸捕捉ポリVDATナノ粒子層を有する電気化学式分析検査ストリップの使用状態を示す一連の簡略図である。図8、9及び10において、「捕捉層」なる用語は、ポリVDATナノ粒子を含有する尿酸捕捉層のことを指し、「導電層」なる用語は電極(例えば、作用電極)のことを指し、「捕捉粒子」なる用語は、本明細書に述べられるポリVDATナノ粒子のことを指す。
図7〜10を参照すると、電気化学式分析検査ストリップ100は、電気絶縁基板層120、パターン化導電層140、絶縁層160(電極露出窓170が貫通している)、複合化された酵素試薬及び尿酸捕捉層180、パターン化スペーサー層200、親水性層220、及びトップフィルム240を有している。パターン化導電層140は3個の電極部分を有している。
電気絶縁性基板層120は、例えば、ナイロン基板、ポリカーボネート基板、ポリイミド基板、ポリ塩化ビニル基板、ポリエチレン基板、ポリプロピレン基板、グリコール変性ポリエステル(PETG)基板、又はポリエステル基板などの当業者に知られる任意の適当な電気絶縁基板であってよい。電気絶縁基板は、例えば、約5mmの幅寸法、約27mmの長さ寸法、約0.5mmの厚み寸法といったように任意の適当な寸法を有することができる。
絶縁層160は、例えばスクリーン印刷可能な絶縁インクで形成することができる。このようなスクリーン印刷可能な絶縁インクは、米国、マサチューセッツ州、ウェアハム所在のエルコン社(Ercon)より、「Insulayer」の製品名で市販されている。パターン化スペーサー層200は、例えば、英国、スタフォードシャー州、タムワース所在のアポロ・アドヒーシブズ社(Apollo Adhesives)より市販されるスクリーン印刷可能な感圧接着剤から形成することができる。
親水性層220は、液体試料(例えば、全血試料)による電気化学的分析検査ストリップ100の濡れ及び充填を促すような親水性を有する透明フィルムとすることができる。このような透明フィルムは、例えば米国、ミネソタ州、ミネアポリス所在のスリーエム社(3M)より市販されている。トップフィルム240は、例えば黒色の装飾インクを重ね刷りした透明フィルムとすることができる。適当な透明フィルムとして、英国ハートフォードシャー、トリング所在のテープ・スペシャリティーズ社(Tape Specilities)より市販されるものがある。
複合化された酵素試薬及び尿酸捕捉層180は、ポリVDATナノ粒子以外に任意の適当な酵素試薬を含んでもよく、酵素試薬の選択は測定しようとする検体に応じて決まる。例えば、血液試料中のグルコースを測定しようとする場合、複合化された酵素試薬及び尿酸捕捉層180は、グルコースオキシダーゼ又はグルコースデヒドロゲナーゼを、機能的な動作に必要な他の成分とともに含むことができる。酵素試薬層及び電気化学的分析テストストリップ全般に関する更なる詳細は、米国特許第6,241,862号に開示されており、その全容を本明細書に参照により援用するものである。
複合化された酵素試薬及び尿酸捕捉層180は、図9に示されるようなポリVDATナノ粒子を含有している。また、ポリVDATナノ粒子を含む別の尿酸捕捉層を、酵素試薬層の上(図8に示される)、又は酵素試薬層と導電電極層との間(図10に示される)に配置することもできる。
ポリVDATナノ粒子を含む尿酸捕捉層が酵素試薬層の上に配置される図8の形態は、酵素試薬層が尿酸を酸化する成分を含む場合に特に有用となりうる。このような形態では、尿酸は、体液試料が酵素試薬層に到達するよりも前に体液試料から捕捉されるため、尿酸の干渉作用が低減する。図9の形態は、複合化されたポリVDATナノ粒子を含む尿酸捕捉層と酵素試薬層を1回の塗布で導電層(すなわち、電極)に塗布することができることから、バイオセンサーの製造の単純さの点で特に有用となりうる。
電気化学式分析検査ストリップ100は、例えば、パターン化導電層140、絶縁層160(電極露出窓170が貫通している)、複合化された酵素試薬及び尿酸捕捉層180、パターン化スペーサー層200、親水性層220、及びトップフィルム240を、電気絶縁基板層120上に順次、位置合わせして形成することによって製造することができる。例えば、スクリーン印刷、フォトリソグラフィー、グラビア印刷、化学蒸着及びテープ積層法などの、当業者には周知の任意の好適な技術を使用してこのような順次位置合わせした形成を実現することができる。
図11は、本発明の一実施形態に基づく、尿酸を含む体液試料(例えば、全血試料)中の検体(グルコースなど)を測定するための方法600における各段階を示すフロー図である。工程610において、方法600は、尿酸を含んだ体液試料をバイオセンサーに塗布することによって、体液試料をポリマー性ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン(ポリVDAT)ナノ粒子を含んだ尿酸捕捉層と接触させることを含む。方法600は、バイオセンサーにより発生された電気信号に基づいて体液試料中の検体を測定することを更に含む(図11の工程620を参照)。
本開示を知ることで、方法600は、本発明の実施形態に基づいた、本明細書に述べられるバイオセンサー及び水性ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン(VDAT)組成物の技術、効果及び特性のいずれかを取り入れるように容易に改変することが可能である点は当業者には認識されるところであろう。
以上、本発明の好ましい実施形態を示し、説明したが、このような実施形態は、あくまで一例として与えられたものである点は当業者には明らかであろう。当業者であれば、本発明から逸脱することなく、多くの変形、変更、及び置換が想到されるであろう。本発明を実施するうえで本明細書で述べた実施形態には様々な代替例が用いられうる点は理解されるべきである。以下の「特許請求の範囲」は、本発明の範囲を定義するとともに特許請求の範囲に含まれる組成物、装置及び方法、並びにそれらの均等物をこれによって網羅することを目的としたものである。

Claims (36)

  1. 基板と、
    前記基板上に配置された少なくとも1つの電極と、
    前記少なくとも1つの電極の上に配置された重合したビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジンを含むポリマーナノ粒子(ポリVDATナノ粒子)を含む尿酸捕捉層と、を含むバイオセンサー。
  2. 前記ポリVDATナノ粒子が30nm〜1000nmの範囲の直径を有する、請求項1に記載のバイオセンサー。
  3. 前記ポリVDATナノ粒子の形状が本質的に球形である、請求項1に記載のバイオセンサー。
  4. 前記ポリVDATナノ粒子が、重合したビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジンのみを含む、請求項1に記載のバイオセンサー。
  5. 前記ポリVDATナノ粒子が次の化学構造を有する、請求項4に記載のバイオセンサー:
    Figure 2015508902
    (式中、nは15〜5000の範囲である)。
  6. 前記ポリVDATナノ粒子が、ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジンと1以上のモノマーとのコポリマーである、請求項1に記載のバイオセンサーストリップ。
  7. 前記モノマーが、スチレン及びメタクリル酸メチルの少なくとも一方である、請求項6に記載のバイオセンサー。
  8. 前記ポリVDATナノ粒子が、ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジンと架橋化合物との混合物から合成される、請求項1に記載のバイオセンサー。
  9. 前記少なくとも1つの電極が作用電極及び対/参照電極を含み、前記尿酸捕捉層が少なくとも1つの前記作用電極の上に配置される、請求項1に記載のバイオセンサー。
  10. 前記バイオセンサーが電気化学式分析検査ストリップとして構成され、酵素試薬層を含む、請求項9に記載のバイオセンサー。
  11. ポリVDATナノ粒子を含む前記尿酸捕捉層が、前記酵素試薬層及び前記作用電極の上に配置される、請求項10に記載のバイオセンサー。
  12. ポリVDATナノ粒子を含む前記尿酸捕捉層が、前記酵素試薬層と前記作用電極との間に配置される、請求項10に記載のバイオセンサー。
  13. 前記酵素試薬層がポリVDATナノ粒子を含んだ前記捕捉層と一体化されている、請求項10に記載のバイオセンサー。
  14. 前記電気化学式分析検査ストリップが、全血液試料中のグルコースを測定するように構成されている、請求項10に記載のバイオセンサー。
  15. 前記ポリVDATナノ粒子の形状が不規則である、請求項1に記載のバイオセンサー。
  16. 分析検査ストリップで使用するための水性ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン(VDAT)組成物であって、
    重合したビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジンを含むポリマー性ナノ粒子(ポリVDATナノ粒子)と、
    水と、を含み、
    前記ポリVDATナノ粒子が水中分散液として存在する、水性ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン(VDAT)組成物。
  17. 前記ポリVDATナノ粒子が1000nmよりも小さい直径を有する、請求項16に記載の水性ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン(VDAT)組成物。
  18. 前記ポリVDATナノ粒子が30nm〜1000nmの範囲の直径を有する、請求項16に記載の水性ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン(VDAT)組成物。
  19. 前記ポリVDATナノ粒子の形状が本質的に球形である、請求項16に記載の水性ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン(VDAT)組成物。
  20. 前記ポリVDATナノ粒子の形状が不規則である、請求項16に記載の水性ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン(VDAT)組成物。
  21. 更に結合剤を含む、請求項16に記載の水性ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン(VDAT)組成物。
  22. 前記水性ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン(VDAT)組成物が4.0〜14.0のpHを有する、請求項16に記載の水性ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン(VDAT)組成物。
  23. 前記ポリVDATナノ粒子が、重合したビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジンのみを含む、請求項16に記載の水性ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン(VDAT)組成物。
  24. 前記ポリVDATが、ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジンと1以上のモノマーとのコポリマーである、請求項16に記載の水性ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン(VDAT)組成物。
  25. 前記ポリVDATナノ粒子が、ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジンと架橋化合物との混合物から合成される、請求項16に記載の水性ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン(VDAT)組成物。
  26. 尿酸を含む体液試料中の検体を測定するための方法であって、
    尿酸を含んだ体液試料をバイオセンサーに塗布することによって、前記体液試料を、重合したビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジンを含むポリマー性ナノ粒子(ポリVDATナノ粒子)を含んだ尿酸捕捉層と接触させることと、
    前記バイオセンサーにより発生された電気信号に基づいて前記検体を測定することと、を含む方法。
  27. 前記ポリVDATナノ粒子が1000nmよりも小さい直径を有する、請求項26に記載の方法。
  28. 前記ポリVDATナノ粒子が30nm〜1000nmの範囲の直径を有する、請求項26に記載の方法。
  29. 前記ポリVDATナノ粒子の形状が本質的に球形である、請求項26に記載の方法。
  30. 前記バイオセンサーが電気化学式分析検査ストリップとして構成された、請求項26に記載の方法。
  31. 前記体液試料が全血試料であり、前記検体がグルコースである、請求項30に記載の方法。
  32. 前記ポリVDATナノ粒子が、重合したビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジンのみを含む、請求項26に記載の方法。
  33. 前記ポリVDATナノ粒子が、ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジンと1以上のモノマーとのコポリマーである、請求項26に記載の方法。
  34. 前記ポリVDATナノ粒子が、ビニル−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジンと架橋化合物との混合物から合成される、請求項26に記載の方法。
  35. 前記ポリVDATナノ粒子が次の化学構造を有する、請求項26に記載の方法:
    Figure 2015508902
    (式中、nは15〜5000の範囲である)。
  36. 前記ポリVDATナノ粒子の形状が不規則である、請求項26に記載の方法。
JP2014559291A 2012-02-29 2013-02-27 バイオセンサーで使用するためのポリマー性ポリ(ビニル−ジアミノ−トリアジン)ナノ粒子 Pending JP2015508902A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/408,970 US20130220835A1 (en) 2012-02-29 2012-02-29 Polymeric vdat nanoparticles for use in biosensors
US13/408,970 2012-02-29
PCT/GB2013/050484 WO2013128182A1 (en) 2012-02-29 2013-02-27 Polymeric poly (vinyl - diamino - triazine) nanoparticles for use in biosensors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015508902A true JP2015508902A (ja) 2015-03-23

Family

ID=47843349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014559291A Pending JP2015508902A (ja) 2012-02-29 2013-02-27 バイオセンサーで使用するためのポリマー性ポリ(ビニル−ジアミノ−トリアジン)ナノ粒子

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20130220835A1 (ja)
EP (1) EP2820144A1 (ja)
JP (1) JP2015508902A (ja)
KR (1) KR20140129268A (ja)
CN (1) CN104136623A (ja)
AU (1) AU2013205682A1 (ja)
CA (1) CA2865120A1 (ja)
HK (1) HK1205765A1 (ja)
RU (1) RU2014138966A (ja)
TW (1) TW201400807A (ja)
WO (1) WO2013128182A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019045417A (ja) * 2017-09-06 2019-03-22 国立大学法人 東京大学 電界効果トランジスタを備えるバイオセンサ
JP7068327B2 (ja) 2017-03-03 2022-05-16 シーメンス・ヘルスケア・ダイアグノスティックス・インコーポレーテッド ナノビーズを含むバイオセンサーの製造方法及びその使用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5773270A (en) * 1991-03-12 1998-06-30 Chiron Diagnostics Corporation Three-layered membrane for use in an electrochemical sensor system
AUPN363995A0 (en) 1995-06-19 1995-07-13 Memtec Limited Electrochemical cell
US5708247A (en) 1996-02-14 1998-01-13 Selfcare, Inc. Disposable glucose test strips, and methods and compositions for making same
US6241862B1 (en) 1996-02-14 2001-06-05 Inverness Medical Technology, Inc. Disposable test strips with integrated reagent/blood separation layer
JP3633422B2 (ja) * 2000-02-22 2005-03-30 ソニーケミカル株式会社 接続材料
JP2009235140A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Toyo Ink Mfg Co Ltd 複合樹脂微粒子及びその製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7068327B2 (ja) 2017-03-03 2022-05-16 シーメンス・ヘルスケア・ダイアグノスティックス・インコーポレーテッド ナノビーズを含むバイオセンサーの製造方法及びその使用
US11585809B2 (en) 2017-03-03 2023-02-21 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Nanobead containing biosensors and methods of production and use thereof
JP2019045417A (ja) * 2017-09-06 2019-03-22 国立大学法人 東京大学 電界効果トランジスタを備えるバイオセンサ
JP6990396B2 (ja) 2017-09-06 2022-01-12 国立大学法人 東京大学 電界効果トランジスタを備えるバイオセンサ

Also Published As

Publication number Publication date
CA2865120A1 (en) 2013-09-06
RU2014138966A (ru) 2016-04-20
EP2820144A1 (en) 2015-01-07
KR20140129268A (ko) 2014-11-06
CN104136623A (zh) 2014-11-05
HK1205765A1 (en) 2015-12-24
US20130220835A1 (en) 2013-08-29
TW201400807A (zh) 2014-01-01
AU2013205682A1 (en) 2013-09-19
WO2013128182A1 (en) 2013-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sehit et al. Ultrasensitive nonenzymatic electrochemical glucose sensor based on gold nanoparticles and molecularly imprinted polymers
Pei et al. Disposable copper-based electrochemical sensor for anodic stripping voltammetry
Rong et al. Metal ions doped chitosan–poly (acrylic acid) nanospheres: Synthesis and their application in simultaneously electrochemical detection of four markers of pancreatic cancer
US20100075432A1 (en) Sensor
Prasad et al. Multiwalled carbon nanotubes-ceramic electrode modified with substrate-selective imprinted polymer for ultra-trace detection of bovine serum albumin
Boobphahom et al. TiO 2/MXene-PVA/GO hydrogel-based electrochemical sensor for neurological disorder screening via urinary norepinephrine detection
Barry et al. Electrochemical nanosensors: advances and applications
Hou et al. Direct ultrasensitive electrochemical detection of breast cancer biomarker-miRNA-21 employing an aptasensor based on a microgel nanoparticle composite
Promsuwan et al. Subnanomolar detection of promethazine abuse using a gold nanoparticle-graphene nanoplatelet-modified electrode
Özbek et al. Recent advances in potentiometric analysis: Paper–based devices
Haq et al. Determination of sitagliptin in human plasma using a smart electrochemical sensor based on electroactive molecularly imprinted nanoparticles
Sopousek et al. Blocking the nanopores in a layer of nonconductive nanoparticles: dominant effects therein and challenges for electrochemical impedimetric biosensing
AU2016356603B2 (en) Devices and methods for detecting analytes using thermal waves
Uen et al. Surface functionalization of carbon-based sensors with biocompatible polymer to enable electrochemical measurement in protein-rich environment
Liu et al. A label-free molecularly imprinted electrochemical sensor based on MXene nanosheets modified by gold nanoparticles for sensitive and selective detection of homocysteine
Shakayeva et al. Electrochemical sensors based on modified track–etched membrane for non-enzymatic glucose determination
Nainggolan et al. Sensitivity of Chitosan Film Based Electrode Modified with Reduced Graphene Oxide (rGO) for Formaldehyte Detection Using Cyclic Voltammetry
JP2015508902A (ja) バイオセンサーで使用するためのポリマー性ポリ(ビニル−ジアミノ−トリアジン)ナノ粒子
EP2870466A2 (en) An electrode and use thereof
US10890584B2 (en) Devices for detecting analytes using thermal waves and related methods
Akyüz et al. Determination of ciprofloxacin in pharmaceutical dosage, human serum and urine, using molecularly imprinted polymer modified electrode by voltammetry
Ren et al. Molecularly imprinted voltammetric sensor sensibilized by nitrogen‐vacancy graphitized carbon nitride and Ag‐MWCNTs towards the detection of acetaminophen
Yeasmin et al. Emerging trends in functional molecularly imprinted polymers for electrochemical detection of biomarkers
Hao et al. Highly sensitive poly-N-isopropylacrylamide microgel-based electrochemical biosensor for the detection of SARS-COV-2 spike protein
Shrivas et al. Development of Nanomaterials-fabricated Paper-based Sensors for the Analysis of Environmental and Biological Samples: A Review