JP5876486B2 - 所定の校正コードを有する試験ストリップにおける使用のための酵素試薬インク - Google Patents

Description

本発明は、電気化学試験ストリップで有用である酵素試薬インク、又は酵素インクに関する。特に、本発明は、所定の校正コードを有する電気化学試験ストリップにおける使用のための試薬インクに関する。

電気化学試験ストリップは、体液試料中のグルコースなどの検体の濃度を測定するためにデザインされる。血液試料中のグルコースの測定の場合には、グルコース測定値は、例えば、グルコースオキシダーゼ酵素によるなどのグルコースの選択的酸化に基づく。グルコースは、グルコースオキシダーゼの酸化形態によって、グルコン酸に酸化され、この酸化された酵素は、その還元状態に変換される。次に、この還元された酵素が、フェリシアニドなどの介在物質での反応によって、再酸化される。この再酸化中に、フェリシアニド介在物質が、フェロシアニドへと還元される。

これら反応が２つの電極間に印加された試験電圧で実行される場合、試験電流が、電極表面での還元された介在物質の電気化学的再酸化によって発生される。理想的な環境では、この化学反応中に生成された還元型介在物質の量は、電極間に配置された試料中のグルコースの量と正比例するので、発生した試験電流は、試料のグルコース含量に比例する。

この原理を使用する試験測定器は、個人が血液試料を採取かつ試験し、血中グルコース濃度を任意の所定時間に判定することを可能にする。発生したグルコース電流は、試験測定器によって検出され、単純な数式を介して試験電流をグルコース濃度に関連付けるアルゴリズムを使用して、グルコース濃度読み取りに変換される。一般に、この試験測定器は、酵素及び介在物質に加え、試料受け取りチャンバ、及びこの試料受け取りチャンバ内に配置される少なくとも２つの電極を含む、使い捨て試験ストリップと共に動作する。

試験測定器及びストリップを使用するこのようなグルコース試験は、特定のストリップロット、又はバッチの加工から決定された、バッチ勾配及び切片値などの試験ストリップについてのバッチ校正情報を用いる。使用者が特定のストリップロットからのストリップを使用してグルコース試験を実施する場合、バッチ勾配及び切片情報が、その情報がバッチ間で変動するならば、使用者によって校正コードの形態で試験測定器に入力されねばならない。試験ストリップの異なるロットを使用する場合に、使用者が校正因子での変更に関するアカウントを忘れてしまえば、不正確なグルコース測定結果が発生する可能性がある。このような誤差は、個人によるインスリン投与量誤差につながり、低血糖性及び高血糖性事象をもたらす可能性がある。

試験ストリップを使用におけるこの欠点を克服するために、高い割合の試験ストリップが、比較的一定のバッチ勾配及びバッチ切片を有するように産生され得るために、試験ストリップ製造業者は、その中で、使用者が試験測定を実施する前に、いかなる校正情報も入力する必要がない試験ストリップロットが調製され得るような、試験ストリップ及びそのストリップを加工する方法を開発してきた。このように、この試験ストリップロットは、同一の校正を効果的に有し、この試験ストリップが校正情報で製造されたグルコース試験測定器で使用される場合、校正符号化が必要ないか、又は試験ストリップのそれぞれの使用の間に使用者に要求されない。

試験ストリップの分解斜視図。 図１Ａの試験ストリップの平面図。 図１Ａの試験ストリップの一部分の拡大図。 実施例２〜６のインクに関するグルコースレベルに対する偏倚の散布グラフ。 実施例２〜６のインクに関する表面積に対するδ＿１５０値のグラフ。 実施例２〜６のインクに関する炭素含量に対するδ＿１５０値のグラフ。

試験ストリップロットの高グルコース又は低グルコースレベルに応答する偏倚が、ストリップの酵素インク中で使用されるヒュームドシリカの選択によって、影響を受け得ることが本発明の発見である。より具体的には、試験ストリップの酵素インクにおいて、少なくとも２つのヒュームドシリカの使用、すなわち、一方が他方よりも大きな表面積及び炭素含量を有するものの使用が、所望のターゲット領域の範囲に入る低グルコース終端及び高グルコース終端にての試験ストリップ偏倚をもたらし、故に良好な収率で、単一の校正コードストリップの産生のための改善された方法をもたらすことが、本発明の発見である。一実施形態では、このプロセスからの試験ストリップは、例えば、所定のターゲット領域内などの所定のターゲット領域の範囲に入る偏倚値を有する。

一実施形態では、本発明は、血液試料中のグルコースを選択的に認識することが可能である酵素と、介在物質と、介在物質の物質移動を調整することが可能である１つ以上の材料と、を含み、これによって、低グルコース値及び高グルコース値のうちの１つ以上に応答する偏倚が、所定の校正コードに関する所定のターゲットの範囲内に入る、酵素インクを含む、それから本質的になる、酵素インク組成物を提供する。

本発明は、全血試料中の所定のグルコースレベルの判定のための電気化学系試験での使用に、酵素インクのその最大のユーティリティを見出し得る。より好ましくは、本発明の酵素インクは、その電極が同一平面上の電極を有するような電気化学試験ストリップで用いられる。最も好ましくは、本発明のインクは、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第５，７０８，２４７号、同第５，９５，８３６号、同第７，１１２，２６５号、同第６，２４１，８６２号、同第６，２８４，１２５号、同第７，４６２，２６５号及び米国特許公開第２０１００１１２６７８号及び同第２０１００１１２６１２号に開示されているようなＵＬＴＲＡ（商標）型試験ストリップで用いられる。

本発明のインクは、好ましくは、化学的に等価である少なくとも２種の疎水性のヒュームドシリカ材料、すなわち、この材料が等しい安定性を有し、本質的に同一の材料から構成されるが、ＢＥＴ測定された表面積及び総炭素含量で異なる材料、を含有する。「ＢＥＴ測定された表面積」とは、親水性シリカのＢＥＴ表面積を意味する。

本発明で有用であるヒュームドシリカは、高グルコースレベル及び低グルコースレベルにて所望の偏倚応答をもたらすことが可能な任意のこのようなシリカであり得る。これは、介在物質の物質移動を調整する材料を用いることによって、すなわち、対電極／参照電極機能を試験時間全体にわたって維持することによって、達成され得ると考えられる。本発明で有用であるヒュームドシリカは市販されているか、若しくは四塩化ケイ素を酸素−水素炎中で燃焼することによって又はエレクトリックアーク内のケイ砂の気化からなどの既知の方法によって生成され得る。好適なシリカとしては、限定されないが、Ｗａｃｋｅｒ Ｃｈｅｍｉｅ ＧｍｂＨから入手可能なＨＤＫ（登録商標）、Ｃａｂｏｔから入手可能なＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ（登録商標）、及びＥｖｏｎｉｋ ｄｅＧｕｓｓａ Ｌｔｄ．から入手可能なＡＥＲＯＳＩＬ（登録商標）の商品名で販売されているものが挙げられる。

当業者は、水溶性、不活性であり、かつ試験ストリップの溶媒和試薬パッド中の介在物質の物質移動を変更し得る任意の材料が、ヒュームドシリカの代わりに用いられ得ることを理解するであろう。しかしながら、このシリカは、その中で一方のシリカが試薬中で典型的に用いられ、第２のシリカと容易に配合され得る最適な素材をもたらし得る。

好ましい実施形態では、約１３０〜１７０ｍ^２／ｇのＢＥＴ測定された表面積及び約０．８〜１．２重量％の炭素含量を有する１つのシリカ材料が、約２７０〜３３０ｍ^２／ｇのＢＥＴ測定された表面積及び約１．４〜２．６重量％の炭素含量を有する第２のシリカ材料と組み合わされる。本発明の目的のために、試験手順ＤＩＮ ＩＳＯ ９２７７／ＤＩＮ ６６１３２による固体表面上の気体分子の物理的吸着に関するＢＥＴ理論を用いて、表面積が計算される。好ましくは、使用されるヒュームドシリカは、ＨＤＫシリカであり、最も好ましくは、ＨＤＫ Ｈ１５シリカ及びＨＤＫ Ｈ３０シリカの混合である。

本発明で有用であるそれぞれのシリカの量は、高グルコース及び低グルコースレベルの一方又は双方で偏倚応答の所望の程度をもたらすために効果的な量である。典型的には、ＨＤＫ Ｈ１５などの低表面積及び低炭素含量の融合シリカの量は、酵素インクで使用されるヒュームドシリカの総量の約９９〜約１重量％、好ましくは７５〜約４５重量％、及びより好ましくは約７１〜約６８重量％であるだろう。ＨＤＫ ３０などのより大きな表面積及びより高い炭素含量のシリカの量は、約１〜約９９重量％、好ましくは２５〜約５５重量％、及びより好ましくは約２９〜約３２重量％であるだろう。

このヒュームドシリカは、好適な酵素及び介在物質と組み合わされて、酵素試薬インクを形成してもよい。有用な酵素は、血液試料内のグルコースを選択的に認識することが可能である任意の酵素であり、これは好ましくは、限定されないが、グルコースオキシダーゼ又はグルコースデヒドロキナーゼを含む酸化還元酵素である。グルコースデヒドロキナーゼは、ピロロキノリンキノン補助因子又はフラビンアデニンジヌクレオチド補助因子を有してもよい。より好ましくは、この酵素は、グルコースオキシダーゼである。好適な介在物質としては、フェリシアニド、三塩化ルテニウムヘキサミン等が挙げられるが、これに限定されない。好ましくは、この介在物質は、フェリシアン化カリウムである。この酵素インクの追加的成分としては、緩衝剤、接着促進剤で好ましくはポリビニルアルコール（「ＰＶＡ」）、被膜形成剤で好ましくはポリビニルピロリドン−酢酸ビニル、消泡化合物、ゲル化剤及び増粘剤で好ましくはヒドロキシエチルセルロース（「ＨＥＣ」）、水で好ましくはＡｎａｌａｒ等級のもの、及びこれらの組み合わせを挙げることができるが、これに限定されない。

本発明の酵素インクの最も好ましい配合組成は、約０．３質量％の消泡化合物；約０．６質量％のＰＶＡ；約０．６質量％のクエン酸；約１．９質量％のクエン酸三ナトリウム；約０．６質量％のポリビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体；約３．２７質量％のヒドロキシエチルセルロース；約１３０〜約１７０ｍ^２／ｇのＢＥＴ測定された表面積及び約０．８〜約１．２重量％の炭素含量を有する約３．６質量％のヒュームドシリカ；約１．３質量％の、約２７０〜約３３０のＢＥＴ測定された表面積及び約１．２〜２．６重量％の炭素含量を有するヒュームドシリカ；約０．０３質量％のカリウムヘキサシアノフェレートＩＩＩ；約２３質量％のフェリシアン化カリウム；約２．１質量％のグルコースオキシダーゼ；及び約６２．４質量％のＡｎａｌａｒグレードの水である。本発明の酵素試薬インクは、任意の従来のプロセスによって製造され得る。

本発明のストリップの偏倚は、限定されないが、以下の方法を含む任意の従来の方法によって較正され得る。ある量、典型的にはおよそ１５００個のストリップがランダムにバッチから選択される。１２人の異なるドナーからの血液が、グルコースの６レベルのそれぞれにスパイクされ、８個のストリップに、同一のドナー及びレベルからの血液が供与されることで、全体で１２×６×８＝５７６回の試験が、そのバッチに関して実行される。これらは、Ｙｅｌｌｏｗ Ｓｐｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ（「ＹＳＩ」）などの標準研究室用分析器を用いてこれらを測定することによって、実際の血糖濃度に対してベンチマークでテストされる。測定されたグルコース濃度のグラフが、実際のグルコース濃度に対してプロットされ（又は、ＹＳＩ電流に対する測定された電流）、このグラフに適合された式ｙ＝ｍｘ＋ｃ最小二乗法が、このロット又はバッチからの残りのストリップについてのバッチ勾配ｍ及びバッチ切片ｃに関する値を提供する。高血糖又は低血糖含量に対応する差は、操作範囲にわたる偏倚変化を測定する任意の方法によって説明されてもよい。例えば、直線性が、二次校正ａｘ＾２＋ｍｘ＋ｃ中の項ａによって説明され得、式中、ｍは勾配であり、ｃは勾配切片である。別の従来の度量は、直線性基準値δ １５０であり、これは、５００ｍｇ／ｄｌグルコース及び１５０ｍｇ／ｄｌのグルコースでのパーセント偏倚間の差として定義されるもので、以下の方程式によって表わされ得る：
δ＿１５０＝％偏倚_{５００ｍｇ／ｄｌ}−％偏倚_{１５０ｍｇ／ｄｌ}

酵素インク中のヒュームドシリカの量は、ストリップのフェリシアン化カリウム拡散に影響を及ぼすので、したがって対電極−参照電極効率を変更するために使用され得る。これは、高グルコースレベル及び低グルコースレベルの一方又は双方で、偏倚を変更するために使用され得る。ヒュームドシリカの量がセットされた後に、目的の数値にほぼ等しい直線性が得られることを実証するために、確認走行が実施されてもよい。直線性が目的数値にほぼ等しい場合に、次いでこの方法は大規模な生産バッチへと前進する。しかしながら、第２の直線性が目的の範囲に実質的に等しくない場合、使用されるヒュームドシリカの比が調節され、改善された量が望ましい偏倚をもたらすことを実証するために、より多くのストリップが調製かつ試験される。これは、必要に応じて繰り返されることができる。

限定されないが、介在物質の量、導電性インクロット、酸化された介在物質ロット、混合時間、混合プロセス、静止時間、基質の前処理、メッシュ型、メッシュ変形性、作用電極の長さ、作用電極区域、作用電極離間距離及びスナップ距離が挙げられる他の因子が、バッチ勾配及びバッチ切片の一方又は双方に影響を及ぼし得ることに留意するべきである。これらは、ほぼ一定の勾配及び切片がバッチ間で得られるように、各走行中に十分に同一であるように制御され得る。好ましくは、ほぼ一定の勾配及び切片を得るために、作用電極領域及び還元された介在物質の量は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれた、米国特許公開第２００９０２０８７４３Ａ１号に記載されているように制御される。

本発明の酵素インクを使用する試験ストリップは、任意の好都合な既知の方法を用いて製造され得、これらはウェブ印刷、スクリーン印刷及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これに限定されない。例えば、このストリップは、電気絶縁性基材上への模様付き導体層、絶縁層、試薬層、模様付き接着層、疎水層及び最上被膜の連続的な、整列化形成によって製造され得る。

例示的ウェブ印刷プロセスは、以下のようである。使用される基材は、ナイロン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、グリコール酸化ポリエステル、ポリエステル及びこれらの組み合わせであってよい。好ましくは、この基材はポリエステルであり、より好ましくはＭｅｌｉｎｅｘ ＳＴ３２８であり、これはＤｕＰｏｎｔ Ｔｅｉｊｉｎ Ｆｉｌｍｓによって製造されている。１つ以上の印刷ステーションに入る前に、ストリップ製造プロセスにおいて発生し得る膨張及び延伸の量を低減するために、基材が前処理されてもよい。前処理工程では、基材は後続の印刷工程における温度を超えない温度に加熱され得る。例えば、基材は、およそ１６０℃に加熱されてもよい。一般的に、この加熱は、約１５０Ｎから１８０Ｎの、典型的には１６５Ｎ周辺の張力下で行われる。あるいは、基材を前処理することは、上述の張力下であると同時に、更に必要に応じて、不可逆的延伸を取り除くために十分な温度に加熱され得ることである。

好ましくは、この基材は、印刷される層の重ね合わせを維持するために、プロセス全体を通しておよそ１６５Ｎの張力下で保持される。この基材はまた、それぞれの印刷工程中に印刷されたインクを乾燥するために、約１４０℃又はそれ未満の様々な温度にさらされる。所望により、印刷の前に、真空及びブラシシステムを用いて基材の最上部、又は印刷部分、側面及び下面を洗浄する洗浄システムが用いられてもよい。

１つ以上の印刷工程における金属粒子、銀／塩化銀インク若しくは金又はパラジウム系インク、あるいはこれらの任意の組み合わせを有するカーボンでの１つ以上の印刷が、電極層をもたらすために使用されてもい。一実施形態では、印刷プロセスの前及び乾燥の直後に、基材に第１のチルドローラ上を通過させ、基材を所定の温度、典型的には１８〜２１℃周辺の室温、典型的には１９．５℃＋／−０．５℃まで急速冷却する。印刷されたカーボンパターンが印刷プロセスで配置された後に、基材に第２のチルドローラ上を通過させ得る。

ウェブ製造プロセスにおいて絶縁材インクとしての使用に好適であり、かつ印刷ステーションで適用可能である任意のインクとしては、Ｅｒｃｏｎ，Ｉｎｃ．から購入され得るＥｒｃｏｎ Ｅ６１１０−１１６ Ｊｅｔ Ｂｌａｃｋ Ｉｎｓｕｌａｙｅｒ Ｉｎｋが挙げられるが、これに限定されない。乾燥直後に、印刷されたカーボン及び絶縁材パターンを含有する基材に、上記のように第３のチルドローラの上を通過させる。

次いで、本発明のインクを用いて、第１の酵素インク印刷が行われる。第１の酵素インク印刷プロセス後及び乾燥直後に、印刷されたカーボン及び絶縁材パターンを含有する基材に、第４のチルドローラの上を通過させる。上面、下面及び側面の加湿のうちの１つ以上が提供されてもよい。例えば、パイプの配列は、インクの含水量が一定レベルに維持されることを保証しつつ、上記の加湿された空気のほぼ一定の流れを基材及び層の下部及び側方に提供することができる。加湿の量及び配列、典型的にはパイプが運搬する加湿された空気は、とりわけ、要求される加湿の量、インクの水分含量、周辺空気の湿度及び温度、酵素印刷ステーションに近づく基材の温度、印刷ローラの温度、スクリーンの寸法及び周辺の加湿されていない空気へのスクリーンの露出に依存すると思われる。

図１Ａは、基材５上に配設された７つの層を含み得る例示的試験ストリップ１００の分解斜視図である。図１Ｂは、図１Ａの個々の層の例示的平面図である。基材５上に配設された７つの層は、電極層５０とも呼ばれ得る導電層５０、絶縁層１６、２つの重なる試薬層２２ａ及び２２ｂ、接着層６０、親水層７０、及び最上層８０であり得る。

図１Ａ、１Ｂ及び１Ｃに示されるような試験ストリップ１００では導電層５０は、参照電極１０、第１の作用電極１２、第２の作用電極１４、第１の接触パッド１３、第２の接触パッド１５、参照接触パッド１１、第１の作用電極トラック８、第２の作用電極トラック９、参照電極トラック７、及びストリップ検出用バー１７を含んでよい。この導電層は、カーボンインクから形成されてもよい。第１の接触パッド１３、第２の接触パッド１５、及び参照接触パッド１１は、検査計測器と電気的に接続されるように適応されてよい。第１の作用電極トラック８は、第１の作用電極１２から第１の接触パッド１３に至る電気的に連続した経路を備える。同様に、第２の作用電極トラック９は、第２の作用電極１４から第２の接触パッド１５に至る電気的に連続した経路を備える。同様に、参照電極トラック７は、参照電極１０から参照接触パッド１１に至る電気的に連続した経路を備える。ストリップ検出用バー１７は、参照接触パッド１１に電気的に接続される。図１Ａ、１Ｂ及び１Ｃに図示するように、試験計測器は、参照接触パッド１１とストリップ検出用バー１７との間の連続性を測定することによって、テストストリップ１００が適切に挿入されたことを検出することができる。

図１Ａ及び１Ｂに図示すように、酵素インク層は、導電層５０、基材５、及び絶縁層１６の一部に配設されてもよい。一実施形態では、２つの連続する酵素インク層２２ａ及び２２ｂは、導電層５０上にスクリーン印刷されてもよく、典型的には、僅かに絶縁層１６に更に重なり合う。試験ストリップ１００については、接着層６０が、第１の接着パッド２４、第２の接着パッド２６、及び第３の接着パッド２８を有してもよい。接着層６０は、試薬層２２の堆積後に試験ストリップ１００上に堆積され得る。第１の接着パッド２４及び第２の接着パッド２６は、試薬層２２にすぐに隣接するか、接触するか、又は部分的に重なり合うように配列され得る。接着層６０は、Ｔｒｉｎｇ，Ｈｅｒｔｓ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ（ｐａｅｒｔ＃Ａ６４３５）にあるＴａｐｅ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ ＬＴＤから市販される水を基材とするアクリル共重合体の感圧接着剤を含んでもよい。接着層６０は絶縁層１６、導電層５０、及び基材５の一部の上に配設される。接着層６０は、親水層７０を試験ストリップ１００に結合させる。

図８Ａ及び８Ｂに示すように、親水層７０は、末端側親水性部分３２及び近位側親水性部分３４を備えてよい。親水層７０は、３Ｍから市販される曇り止めコーティングのようなある親水性表面を有するポリエステルであってよい。

図１Ａ及び１Ｂに示すように、試験ストリップ１００に最後に追加される層は最上層８０である。図１Ａ及び１Ｂに示すように、最上層８０は、透明部分３６及び不透明部分３８を備えてもよい。最上層８０は、親水層７０上に配設されると共に親水層７０に接着される。最上層８０は、その一方に接着剤コーティングを有するポリエステルであってよい。透明部分３６は、末端側親水性部分３２に実質的に重なり合っており、試料収容室９２が充分充填され得ることを使用者が視覚的に確認できるようになっている。不透明部分３８によって使用者は、例えば、試料収容チャンバ９２内の血液などの色を有する液体と、不透明部分３８と、を高いコントラストで観察することが可能となる。

本発明は、以下の限定されない例を考察することによって更に明確にすることができるだろう。

（実施例１）
以下の手順が、本発明の例示的な酵素インクを調製するために使用された。
０．５ｍＬのＤＣ １５００消泡剤（ＢＤＨ／Ｍｅｒｅｋ Ｌｔｄ．から市販）を７５００グラムの水（ＡｎａｌａＲ、ＢＤＨ／Ｍｅｒｃｋ Ｌｔｄ．から入手可能）と組み合わせることにより、ＰＶＡ−消泡剤−クエン酸溶液を調製した。次に、この溶液に９０グラムのＰＶＡ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、分子量８５，０００〜１２４，０００、８７％〜８９％加水分解化）を添加し、＞７０００ＲＰＭで２時間にわたって均質化した。均質化の後、８１．５グラムのクエン酸を溶液中に混合した。

２７０グラムのクエン酸三ナトリウムを１０００ｍＬの水の中に混合することにより、ｐＨ調整液を調製した。次いで、十分な量のクエン酸三ナトリウム溶液を添加することにより、ＰＶＡ−消泡剤−クエン酸溶液のｐＨをｐＨ ５に調整した。

１２５マイクロメートル篩を通してｐＨ ５溶液を濾過し、３０リットルのステンレス鋼ポットに移した。溶液総重量が９２５０グラムになるまで、追加的な水を３０リットルの鋼ポットに添加した。次いで、４４．５ｍＬのＤＣ １５００消泡剤をステンレス鋼ポットに加えた。

９０ｍｍ直径のミキサーブレードをディスパースマット（Dispersmat）ミキサーに取り付け、ミキサーブレードがポットの底の２センチメートル上にあるようにステンレス鋼ポットに固定した。ミキサーを８００ＲＰＭに設定し、次いで、混合の最初の２分間に９０グラムのポリビニルピロリドン−ビニルアセテート（ＰＶＰ／ＶＡ Ｓ−６３０コポリマー、ＩＳＰ Ｃｏｍｐａｎｙから市販、６０／４０の比及び２４，０００〜３０，０００の分子量を有する）及び４４９グラムのＨＥＣ（Ｎａｔｒｏｓｏｌ ２５０Ｇとして市販）を添加した。次に、混合速度を５５００ＲＰＭに上げ、更に５分にわたって続け、ＨＥＣ溶液を得た。

混合時間後、ＨＥＣ溶液を１５リットルのケグに移し、１２〜２５時間にわたって穏やかに混合した（すなわち、揺らした）。次いで、粘度を測定し、１３，０００〜１７，０００ｃＰの範囲内であることを確認した（２５℃及び５ＲＰＭで測定）。

揺らされたＨＥＣ溶液を７℃〜１０℃に平衡化させた。次いで、９０００グラムの揺らしかつ平衡化されたＨＥＣ溶液を、３０リットルのステンレス鋼ポット中で、４４６グラムの疎水性シリカ原料Ｈ１５及び２０９ｇの疎水性シリカ原料Ｈ３０（Ｗａｃｋｅｒ ＨＤＫグレード、Ｗａｃｋｅｒ Ｃｈｅｍｉｅ ＡＧから市販）に混合し、ＨＥＣ／シリカ混合物を形成した。

１７５ｍｍ直径のミキサーブレードをディスパースマットミキサーに取り付け、ミキサーブレードがポットの底にあるようにステンレス鋼ポットに固定した。組み合わせたＨＥＣ／シリカ混合物を２６００ＲＰＭで１６分間にわたって混合した。次いで、配合物の密度を測定（Ｃｏｌｅ−Ｐａｒｍｅｒ Ｐｙｃｎｏｍｅｔｅｒを使用）して、約０．９６５０〜１．０１５０ｇ／ｃｍ^３ ｇ／ｃｍ^３の範囲にあることが判明した。

次いで、ＨＥＣ／シリカ混合物を１５リットルのケグに移し、８〜１６時間にわたって穏やかに揺らした。次いで、粘度を測定し、３７，０００〜５０，０００ｃＰ内であることを確認した（２５℃及び１０ＲＰＭで測定）。

４５１５グラムのＨＥＣ−シリカ混合物を、１５リットルのステンレス鋼ポット中で、１３８６グラムのフェリシアン化カリウム、１．６ｇのカリウムヘキサシアノフェレートＩＩＩ、及び１２６グラムのグルコースオキシダーゼと混合させた。１２５ｍｍ直径のミキサーブレードをディスパースマットミキサーに取り付け、ミキサーブレードがポットの底にあるようにステンレス鋼ポットに固定し、混合物を１５００ＲＰＭで１５分間にわたって混合した。混合後、ｐＨは約４．８〜５．４の範囲であり、粘度は約３６，０００〜４８，０００ｃＰの範囲内であった（２５℃及び１０ＲＰＭで測定）。

（実施例２〜６）
使用された融合シリカの量が、以下の表１に示されたものであること以外は、実施例１の方法が酵素インクを調製するために用いられた。

試験ストリップが、先に本明細書で述べられたプロセスにより酵素インクを使用して製造された。１５００個のストリップを無作為に選択することによって、ストリップが較正された。１２人の異なるドナーからの血液が、グルコースの６レベル（５０、１００、１５０、２００、３００及び５００ｍｇ）のそれぞれにスパイクされ、８個のストリップに同一のドナー及びレベルからの血液が供与されることで、合計で１２×６×８回又は５７６回の試験がそれぞれの試験バッチについて実行された。標準研究室用分析器であるＹｅｌｌｏｗ Ｓｐｒｉｎｇｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ２３００（「ＹＳＩ」）を用いてこれらを測定することによって、これらが、実際の血糖濃度に対してベンチマークテストされた。測定されたグルコース濃度のグラフが、実際のグルコース濃度に対して（又はＹＳＩ電流に対して測定された電流が）プロットされ、このグラフに適合された式ｙ＝ｍｘ＋ｃ最小二乗法が、バッチ勾配ｍ及びバッチ切片ｃに関する値をもたらした。これに加えて、偏倚（５０ｍｇレベル）及びパーセント偏倚（１００〜５００ｍｇレベル）が、各実施例のインク混合物に関して、δ＿１５０に沿ってそれぞれのグルコースレベルについて計算された。この偏倚、パーセント偏倚及びδ＿１５０は、全て以下の表２に示されている。グルコースレベルに対する偏倚又はパーセント偏倚の散布図が、図２に示されている。

この結果は、Ｈ３０ヒュームドシリカの高レベルを有する酵素インクが、５００ｍｇ／ｄｌにてより高いグルコース読取りを生じ、これが小さい偏倚値を発生することを立証する。Ｈ３０をほとんど含まない又は全く含まないインクは、５００ｍｇ／ｄｌにてのより低いグルコース読取りを有した。調製されたようなＨ３０−Ｈ１５配合物によって得られるヒュームドシリカの正規の実効面積に対してプロットされたδ＿１５０のグラフ及び結果として得られた回帰が、図３に示されている。

δ＿１５０と特定の領域間で強い相関性が示される。そのグレードに関する炭素の名目量を含有したグレードと得られた回帰を想定する各グレード（Ｈ３０及びＨ１５）のパーセント炭素含量に対してプロットされたδ＿１５０のグラフが、図４に示されている。９９．６％の同様に高いＲ−二乗値は、δ＿１５０と炭素含量との間の強い相関性を示唆している。

Claims (12)

1. 血液試料中のグルコースを選択的に認識可能である酵素と、
   介在物質と、
   第１及び第２のヒュームドシリカとを含み、
   前記第１のヒュームドシリカが、１３０〜１７０ｍ ^２ ／ｇのＢＥＴ法（Ｂｒｕｎａｕｅｒ Ｅｍｍｅｔｔ Ｔｅｌｌｅｒ法）によるＢＥＴ比表面積と、０．８〜１．２３重量％の炭素含量とを含み、
   前記第２のヒュームドシリカが、２７０〜３３０ｍ ^２ ／ｇのＢＥＴ比表面積と、１．４〜２．６重量％の炭素含量とを含む、酵素インク組成物。
2. 前記第１のヒュームドシリカが、前記ヒュームドシリカの総量の９９〜１重量％で存在し、前記第２のヒュームドシリカが、１〜９９重量％で存在する、請求項１に記載の酵素インク。
3. 前記第１のヒュームドシリカが、前記ヒュームドシリカの総量の７５〜４５重量％で存在し、前記第２のヒュームドシリカが、２５〜５５重量％で存在する、請求項１又は２に記載の酵素インク。
4. 前記酵素が、グルコースオキシダーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼ、ピロロ−キノロン補助因子を伴うグルコースデヒドロゲナーゼ、及びフラビンアデニンジヌクレオチド補助因子を伴うグルコースデヒドロゲナーゼからなる群から選択され、
   前記介在物質が、フェリシアニド及び三塩化ルテニウムヘキサミンからなる群から選択される、請求項１から３のいずれかに記載の酵素インク。
5. 前記酵素が、グルコースオキシダーゼであり、
   前記介在物質がフェリシアニドである、請求項１から３のいずれかに記載の酵素インク。
6. ０．３質量％の消泡化合物と、
   ０．６質量％のポリビニルアルコールと、
   ０．６質量％のクエン酸と、
   １．９質量％のクエン酸三ナトリウムと、
   ０．６質量％のポリビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体と、
   ３．２７質量％のヒドロキシエチルセルロースと、
   ３．６質量％の、１３０〜１７０ｍ^２／ｇのＢＥＴ法（Ｂｒｕｎａｕｅｒ Ｅｍｍｅｔｔ Ｔｅｌｌｅｒ法）によるＢＥＴ比表面積及び０．８〜１．２３重量％の炭素含量を有する第１のヒュームドシリカと、
   １．３質量％の、２７０〜３３０ｍ^２／ｇのＢＥＴ比表面積及び１．４〜２．６重量％の炭素含量を有する第２のヒュームドシリカと、
   ０．０３質量％のカリウムヘキサシアノフェレートＩＩＩと、
   ２３質量％のフェリシアン化カリウムと、
   ２．１質量％のグルコースオキシダーゼと、
   ６２．４質量％の水と、を含む酵素インク。
7. 少なくとも２つの同一平面上の電極を含む試験ストリップであって、
   前記電極の少なくとも１つが、血液試料中のグルコースを選択的に認識可能である酵素と、介在物質と、第１及び第２のヒュームドシリカとを含む酵素インク組成物を含み、
   前記第１のヒュームドシリカが、１３０〜１７０ｍ ^２ ／ｇのＢＥＴ法（Ｂｒｕｎａｕｅｒ Ｅｍｍｅｔｔ Ｔｅｌｌｅｒ法）によるＢＥＴ比表面積と、０．８〜１．２３重量％の炭素含量とを含み、
   前記第２のヒュームドシリカが、２７０〜３３０ｍ ^２ ／ｇのＢＥＴ比表面積と、１．４〜２．６重量％の炭素含量とを含む、試験ストリップ。
8. 前記第１のヒュームドシリカが、前記ヒュームドシリカの総量の９９〜１重量％で存在し、
   前記第２のヒュームドシリカが、１〜９９重量％で存在する、請求項７に記載の試験ストリップ。
9. 前記第１のヒュームドシリカが、前記ヒュームドシリカの総量の７５〜４５重量％で存在し、
   前記第２のヒュームドシリカが、２５〜５５重量％で存在する、請求項７に記載の試験ストリップ。
10. 前記酵素が、グルコースオキシダーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼ、ピロロ−キノロン補助因子を伴うグルコースデヒドロゲナーゼ、及びフラビンアデニンジヌクレオチド補助因子を伴うグルコースデヒドロゲナーゼからなる群から選択され、
    前記介在物質が、フェリシアニド及び三塩化ルテニウムヘキサミンからなる群から選択される、請求項７から９のいずれかに記載の試験ストリップ。
11. 前記酵素が、グルコースオキシダーゼであり、
    前記介在物質がフェリシアニドである、請求項７から９のいずれかに記載の試験ストリップ。
12. 前記酵素インクが、
    ０．３質量％の消泡化合物と、
    ０．６質量％のポリビニルアルコールと、
    ０．６質量％のクエン酸と、
    １．９質量％のクエン酸三ナトリウムと、
    ０．６質量％のポリビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体と、
    ３．２７質量％のヒドロキシエチルセルロースと、
    ３．６質量％の、１３０〜１７０ｍ^２／ｇのＢＥＴ比表面積及び０．８〜１．２３重量％の炭素含量を有する第１のヒュームドシリカと、
    １．３質量％の、２７０〜３３０ｍ^２／ｇのＢＥＴ比表面積及び１．４〜２．６重量％の炭素含量を有する第２のヒュームドシリカと、
    ０．０３質量％のカリウムヘキサシアノフェレートＩＩＩと、
    ２３質量％のフェリシアン化カリウムと、
    ２．１質量％のグルコースオキシダーゼと、
    ６２．４質量％の水と、を含む、請求項７から１１のいずれかに記載の試験ストリップ。

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