JP5395665B2 - 改善された安定性およびヘマトクリット性能(performance)を有するバイオセンサー系 - Google Patents
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Description
[001] 本出願は、その全体を参照として援用される、2006年9月22日に出願された、“改善された安定性およびヘマトクリット性能を有するバイオセンサー系”と題される、アメリカ合衆国仮特許出願第60/846,688号に対する優先権を主張する。
[0115] 1つの観点において、本発明に従うセンサーストリップは、ピン-沈着を使用して作製された。対電極試薬溶液は、1%カルボキシメチルセルロース(CMC)中で100 mMリン酸バッファーのストック溶液を作製することにより調製された。次に、十分量の粉末メディエーターをバッファー/CMC溶液に溶解し、100 mMリン酸バッファーおよび1%CMC中100 mMメディエーターの最終溶液を作製した。
[0119] 糖尿病をもつ21人の被験体より全血試料を収集した。各被験体で2回の分析を行って、下記の表IIIに提供されるように、SS1からSS4の4つのロットのセンサーストリップのそれぞれから、42の測定が提供された。SS1からSS3においては、異なる作用電極試薬組成物と異なる対電極試薬組成物が使用され、一方SS4は、実質的に両方の導体を覆う1つの試薬組成物が使用された。SS1、SS2、およびSS3は、同じ試薬量を使用する異なる製造ロットを示す。SS1からSS3についてそれぞれの導体に沈着された試薬組成物の容量は、それぞれが約1.5 mm2である2つの沈着領域において、約0.24μLであった。SS1については、両方の導体を覆うように沈着された試薬組成物の容量は、全沈着領域3 mm2において、約0.3μLであった。
なお、本出願の当初の特許請求の範囲には以下の発明が記載されている:
[発明1]
基板;
第一導体上に、多くとも8μg/mm 2 のメディエーターを含む試薬層を含む少なくとも1つの第一層を有する、基板上の第一電極;
基板上の第二電極;
基板上の蓋;そして
-20℃で2週間保管された比較ストリップと比べて、50℃で2週間保管した後に±10%より小さい安定性バイアス、20%から60%のヘマトクリットを含む全血試料における±10%より小さいヘマトクリットバイアス、および、大きくとも20 mg/dLである切片対傾き比の、少なくとも1つを有する決定された濃度値を、そのストリップが提供すること;
を含む、分析対象物を検出するための電気化学的センサーストリップ。
[発明2]
第一電極および第二電極が実質的に同一平面にある、発明1のストリップ。
[発明3]
第二電極が第二導体上の第一層を含む、発明1のストリップ。
[発明4]
第二電極が第二導体上の第二層を含む、発明3のストリップ。
[発明5]
第二層が第一層の試薬層と異なる組成の試薬層を含む、発明4のストリップ。
[発明6]
電極が200μmより広く隔てられている、発明1のストリップ。
[発明7]
電極が蓋の上部から少なくとも100μm隔てられている、発明1のストリップ。
[発明8]
試薬層の平均初期厚が8μmよりも小さい、発明1のストリップ。
[発明9]
試薬層の平均初期厚が0.25μmから3μmである、発明1のストリップ。
[発明10]
試薬層が、多くとも0.2μL/mm 2 の沈着密度で試薬溶液から形成される、発明1のストリップ。
[発明11]
試薬層が、ポリ(エチレンオキシド)、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチレンセルロース、カルボキシメチルセルロース、および、それらの組み合わせからなるグループより選択されるポリマー接着剤を含む、発明1のストリップ。
[発明12]
ポリマー接着剤の沈着密度が、第一導体上で多くとも2μg/mm 2 である、発明11のストリップ。
[発明13]
試薬層が、水和によりゲル状物質を形成する、部分的に水溶性のポリマー接着剤である、発明1のストリップ。
[発明14]
試薬層が、多くとも0.8μg/mm 2 の沈着密度で酵素系を含む、発明1のストリップ。
[発明15]
試薬層が、多くとも1.3ユニットの酵素系を含む、発明1のストリップ。
[発明16]
試薬層が、多くとも2μg/mm 2 のメディエーターを含む、発明1のストリップ。
[発明17]
メディエーターが2電子移動メディエーターである、発明1のストリップ。
[発明18]
メディエーターが、3-フェニルイミノ-3H-フェノチアジン、3-フェニルイミノ-3H-フェノキサジン、それらの塩、それらの酸、それらの誘導体、およびそれらの組み合わせからなるグループより選択される、発明17のストリップ。
[発明19]
メディエーターがヘキサシアノ鉄(II)酸塩(ferricyanide)よりも、少なくとも100 mV低い酸化還元電位を有する、発明17のストリップ。
[発明20]
-20℃で2週間保管された比較ストリップと比べて、50℃で2週間保管した後の安定性バイアスが±5%より小さい、発明1のストリップ。
[発明21]
-20℃で4週間保管された比較ストリップと比べて、50℃で4週間保管した後の安定性バイアスが±5%より小さい、発明1のストリップ。
[発明22]
20%から60%のヘマトクリットを含む全血試料において、ヘマトクリットバイアスが±5%より小さい、発明1のストリップ。
[発明23]
切片の傾きに対する比が、大きくとも10 mg/dLである、発明1のストリップ。
[発明24]
切片の傾きに対する比が、大きくとも1 mg/dLである、発明1のストリップ。
[発明25]
基板;
第一導体上に、メディエーターおよび酵素系を含む試薬層を含む少なくとも1つの第一層を有する、基板上の第一電極であって、-20℃で2週間保管された比較ストリップと比べて、50℃で2週間保管した後に±10%より小さい安定性バイアス、20%から60%のヘマトクリットを含む全血試料における±10%より小さいヘマトクリットバイアス、および、大きくとも20 mg/dLである切片対傾き比の、少なくとも1つを有する決定された濃度値をその試薬層が提供するもの;
基板上の第二電極;そして
基板上の蓋;
を含む、分析対象物を検出するための電気化学的センサーストリップ。
[発明26]
30秒間に少なくとも3回のデューティサイクルを含むパルスシーケンスを、試料に印加すること;そして
±10%より小さい安定性バイアス、20%から60%の範囲のヘマトクリットを含む全血試料における±10%より小さいヘマトクリットバイアス、および、大きくとも20 mg/dLである切片対傾き比の中の少なくとも1つを有する、試料中の分析対象物濃度を決定すること;
を含む、試料中の分析対象物濃度を決定する方法。
[発明27]
パルスシーケンスが、9秒間に少なくとも3回のデューティサイクルを含む、発明26の方法。
[発明28]
パルスシーケンスが、長くとも5秒間で完了する、発明26の方法。
[発明29]
試料中の分析対象物濃度の決定に、パルスシーケンスの印加から2秒の間に行われる電流測定から、試料中の分析対象物濃度を決定することが含まれる、発明26の方法。
[発明30]
各デューティサイクルが、励起および緩和を含む、発明26の方法。
[発明31]
励起が、それぞれ0.01秒から3秒の持続時間を有する、発明30の方法。
[発明32]
励起が長くとも10秒の合計持続時間を有する、発明30の方法。
[発明33]
励起が500 mV以内の差の振幅を有する、発明30の方法。
[発明34]
励起が、パルスシーケンスの時間の長くとも45%を含む、発明30の方法。
[発明35]
緩和が、それぞれ0.2秒から3秒の持続時間を有する、発明30の方法。
[発明36]
パルスシーケンスに、0.75秒から3秒持続する初期励起が含まれ、この初期励起がデューティサイクルにおける励起よりもより長く持続する、発明30の方法。
[発明37]
安定性バイアスが±5%より小さい、発明26の方法。
[発明38]
-20℃で4週間保管された比較ストリップと比べて、50℃で4週間保管した後の安定性バイアスが±5%より小さい、発明26の方法。
[発明39]
20%から60%のヘマトクリットを含む全血試料において、ヘマトクリットバイアスが±5%より小さい、発明26の方法。
[発明40]
切片の傾きに対する比が、大きくとも10 mg/dLである、発明26の方法。
[発明41]
ストリップは、基板、基板上の第一導体、基板上の第二導体、および、少なくとも1つの第一導体上の少なくとも第一層を有し、電気化学的センサーストリップに液体構成成分を有する試料を含む分析対象物を導入すること〔ここで、少なくとも1つの第一層は、ポリマー接着剤を含む試薬層を含み、そして、試料は第一導体と第二導体との間に電気的連通をもたらす〕;
第一導体と第二導体との間に、30秒間に少なくとも4つの読み取りパルスという形態で電位を印加すること;
読み出しパルスの少なくとも1つを測定して、-20℃で2週間保管された比較ストリップと比べて、50℃で2週間保管した後に±10%より小さい安定性バイアス、20%から60%のヘマトクリットを含む全血試料における±10%より小さいヘマトクリットバイアス、大きくとも10 mg/dLである切片対傾き比、およびそれらの組み合わせからなるグループより選択される、少なくとも1つの性能パラメーターに起因する、上昇した性能を伴う試料中の定量的な分析対象物濃度値を提供すること;
を含む、定量的な分析対象物決定の性能を上昇させる方法。
[発明42]
9秒以内に少なくとも4回の読み出しパルスが印加される、発明41の方法。
[発明43]
長くとも5秒間で読み出しパルスが完了する、発明41の方法。
[発明44]
2秒の電位の印加のあいだに読み出しパルスが測定され、試料中の定量的な分析対象物濃度値を提供する、発明41の方法。
[発明45]
読み出しパルスが長くとも2秒間の持続時間である、発明41の方法。
[発明46]
読み出しパルスが500 mV以内の差をもつ振幅を有する、発明41の方法。
[発明47]
安定性バイアスが±5%より小さい、発明41の方法。
[発明48]
-20℃で4週間保管された比較ストリップと比べて、50℃で4週保管した後に安定性バイアスが±5%より小さい、発明41の方法。
[発明49]
20%から60%の範囲のヘマトクリットを含む全血試料において、ヘマトクリットバイアスが±5%より小さい、発明41の方法。
[発明50]
切片対傾き比が大きくとも1 mg/dLである、発明41の方法。
Claims (25)
- 多くとも8μg/mm2のメディエーターおよび多くとも1.3ユニットの酵素系を含む試薬層とサンプルを反応させる工程;
30秒間に少なくとも3回のデューティサイクルを含むパルスシーケンスを、試料に印加する工程;そして
−20℃で2週間保管された比較ストリップと比べて、50℃で2週間保管した後に±10%より小さい安定性バイアス、20%から60%のヘマトクリット範囲にわたる全血試料における±10%より小さいヘマトクリットバイアス、および大きくとも20mg/dLである切片対傾き比の中の少なくとも1つを有する、試料中の分析対象物濃度を決定する工程;
を含む、試料中の分析対象物濃度を決定する方法。 - パルスシーケンスが、9秒間に少なくとも3回のデューティサイクルを含む、請求項1の方法。
- パルスシーケンスが、長くとも5秒間で完了する、請求項1または2の方法。
- 試料中の分析対象物濃度の決定に、パルスシーケンスの印加から2秒の間に行われる電流測定から、試料中の分析対象物濃度を決定することが含まれる、請求項1〜3のいずれか1項の方法。
- 各デューティサイクルが、励起および緩和を含む、請求項1〜4のいずれか1項の方法。
- 安定性バイアスが±5%より小さい、請求項1〜5のいずれか1項の方法。
- −20℃で4週間保管された比較ストリップと比べて、50℃で4週間保管した後の安定性バイアスが±5%より小さい、請求項1〜6のいずれか1項の方法。
- 20%から60%のヘマトクリットを含む全血試料において、ヘマトクリットバイアスが±5%より小さい、請求項1〜7のいずれか1項の方法。
- 切片対傾き比が、大きくとも10mg/dLである、請求項1〜8のいずれか1項の方法。
- 励起が、それぞれ0.01秒から3秒の持続時間を有する、請求項5〜9のいずれか1項の方法。
- 励起が長くとも10秒の合計持続時間を有する、請求項5〜10のいずれか1項の方法。
- 励起が500mV以内の差を有する振幅のものである、請求項5〜11のいずれか1項の方法。
- 励起が、パルスシーケンスの時間の長くとも45%を含む、請求項5〜12のいずれか1項の方法。
- 緩和が、それぞれ0.2秒から3秒の持続時間を有する、請求項5〜13のいずれか1項の方法。
- パルスシーケンスに、0.75秒から3秒持続する初期励起が含まれ、この初期励起がデューティサイクルにおける励起よりもより長く持続する、請求項5〜14のいずれか1項の方法。
- 基板、基板上の第一導体、基板上の第二導体、および、少なくとも第一導体上の少なくとも1つの第一層を有する電気化学的センサーストリップに対して、液体構成成分を有する分析対象物含有試料を導入する工程〔ここで、少なくとも1つの第一層には、ポリマー接着剤、多くとも8μg/mm2のメディエーター、および多くとも1.3ユニットの酵素系を含む試薬層が含まれ、そして、試料は第一導体と第二導体との間に電気的連通をもたらす〕;
第一導体と第二導体との間に、30秒間に少なくとも4つの読み出しパルスという形態で電位を印加する工程;
読み出しパルスの少なくとも1つから電流を測定して、−20℃で2週間保管された比較ストリップと比べて、50℃で2週間保管した後に±10%より小さい安定性バイアス、20%から60%のヘマトクリット範囲にわたって全血試料における±10%より小さいヘマトクリットバイアス、大きくとも10mg/dLである切片対傾き比、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される、少なくとも1つの性能パラメーターに起因する上昇した性能を伴う、試料中の定量的な分析対象物濃度値を提供する工程;
を含む、定量的な分析対象物決定の性能を上昇させる方法。 - 2秒の電位の印加のあいだに少なくとも1つの読み出しパルスから測定される電流が測定され、試料中の定量的な分析対象物濃度値を提供する、請求項16の方法。
- 9秒以内に少なくとも4回の読み出しパルスが印加される、請求項16または17の方法。
- 長くとも5秒間の電位の印加で読み出しパルスが完了する、請求項16〜18のいずれか1項の方法。
- 読み出しパルスが長くとも2秒間の持続時間である、請求項16〜19のいずれか1項の方法。
- 読み出しパルスが500mV以内の差を有する振幅のものである、請求項16〜20のいずれか1項の方法。
- 安定性バイアスが±5%より小さい、請求項16〜21のいずれか1項の方法。
- −20℃で4週間保管された比較ストリップと比べて、50℃で4週保管した後に安定性バイアスが±5%より小さい、請求項16〜22のいずれか1項の方法。
- 全血試料において20%から60%のヘマトクリット範囲にわたってヘマトクリットバイアスが±5%より小さい、請求項16〜23のいずれか1項の方法。
- 切片対傾き比が大きくとも1mg/dLである、請求項16〜24のいずれか1項の方法。
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