KR20020077485A

KR20020077485A - 통합 건조제를 포함하는 전기 화학 테스트 스트립 카드들

Info

Publication number: KR20020077485A
Application number: KR1020027010811A
Authority: KR
Inventors: 매트징거데이비드파크스
Original assignee: 라이프스캔, 인코포레이티드
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2001-12-06
Publication date: 2002-10-11
Also published as: MY134015A; EP1368649A2; US6913668B2; JP2004516481A; AU5655702A; CN1439099A; DE60122588D1; AU2002256557B2; EP1368649B1; CN1222774C; US20030200644A1; WO2002050609A3; CZ20022781A3; HK1060182A1; IL151159A0; US6558528B1; AR032018A1; MXPA02008087A; PL363105A1; CA2400281A1

Abstract

전기 화학 테스트 스트립을 생성하도록 싱귤레이팅되는 전기 화학 테스트 스트립 카드가 제공된다. 전기 화학 테스트 스트립 카드는 2개 이상의 전기 화학 테스트 스트립 프리커서로 구성되며, 각각의 프리커서는 건조 시약이 대향 전극에 의해 경계가 정해지는 반응 챔버를 하우징하는 것에 특징이 있다. 카드의 각각의 반응 챔버와 통합되는 건조제는 기체 전달한다. 또한, 본 발명의 전기 화학 테스트 스트립 카드를 이용하는 방법과, 전기 화학 테스트 스트립 카드를 포함하는 장비도 제공된다. 본 발명의 테스트 스트립 및 카드는 포도당을 포함하는 복수의 상이한 분석 대상의 검출/농도 결정에 이용된다.

Description

통합 건조제를 포함하는 전기 화학 테스트 스트립 카드들{Electrochemical test strip cards that include an integral dessicant}

생리 유체들, 예를 들면 혈액 또는 혈액 유도 생성물의 분석 대상 결정은 오늘날 사회에 점점 중요하게 되었다. 분석 대상 검출 평가는, 임상 실험 테스팅, 홈 테스팅 등을 포함하는 다양한 어플리케이션에 이용되고 있으며, 그러한 테스팅 결과는 다양한 질병 상태의 진단 및 처리에 중요한 역할을 하고 있다. 관련 분석 대상에는 당뇨병 처리를 위한 포도당, 콜레스테롤 분석 등이 있다. 분석 대상 검출의 중요성이 증가함에 따라서, 다양한 분석 대상 검출 프로토콜과 임상용 및 홈용 장치가 개발되어 왔다.

분석 대상 검출에 이용되고 있는 방법의 한 형태에는 전기 화학 방법이 있다. 이러한 방법에서, 수용액 시료를 2개의 전극, 즉 기준 및 작동 전극으로 구성된 전기 화학 셀의 반응 영역에 배치하며, 여기서 전극은 전류 측정을 적절하게 할 수 있게 하는 임피던스를 가진다. 분석 대상의 구성 성분은 전극에 직접적으로 반응할 수 있거나, 또는 분석 대상의 구성 성분의 농도에 대응하는 양의 산화 가능(환원 가능) 물질을 형성하도록 산화환원 시약과 직접 또는 간접적으로 반응할 수 있다. 제공되는 산화 가능(환원 가능) 물질의 양은 전기 화학적으로 추정되며 초기 시료에 제공되는 분석 양에 관련된다.

이러한 형태의 전기 화학 테스트 스트립의 제조자 및 이용자에게 당면하는 문제는 수분 노출로 인한 시약 저하이다. 예를 들면, 이러한 스트립의 시약 합성물이 통상의 주변 습도에 노출되는 경우, 테스트 스트립의 반응은 극심하게 변동할 수 있어, 스트립에 나타난 결과를 변동시킬 수 있다.

이와 같이, 스트립의 시약 합성물을 주위 습도와의 접촉으로부터 보호하는 새로운 전기 화학 스트립 구성의 식별에 대한 관심이 계속되고 있다. 특히, 복수의 테스트 스트립으로 싱귤레이팅하는 카드의 개발에 관심이 있으며, 이 경우 각 카드의 시약 합성물은 수분 중개 저하로부터 보호된다.

관련 문헌

관련 특허 문서에는, 제5,708,247호; 제5,942,102호; 제5,951,836호; 제5,972,199호; 제5,989,917호; 제5,997,817호; 제6,151,110호; 제6,125,292호; WO97/18465; WO97/27483, EP 제871 033호가 있다.

본 발명은 분석 대상 결정(analyte determination)에 관한 것으로, 구체적으로는 전기 화학 분석 대상 결정에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는 혈액 분석 대상의 전기 화학적 결정에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 테스트 스트립 카드의 제1 실시예의 어셈블리에 관한 개략적인 도면.

도 2는 본 발명의 테스트 스트립 카드의 제2 실시예의 어셈블리에 관한 개략적인 도면.

도 3은 본 발명의 테스트 스트립 카드의 제3 실시에의 어셈블리에 관한 개략적인 도면.

도 4a는 본 발명에 따른 테스트 스트립 카드의 분해도이고, 도 4b는 도 4a에 도시되는 카드로부터 싱귤레이팅되는 테스트 스트립의 분해도.

도 5a 내지 도 5c는 실시예 Ⅰ에 기록된 실험으로부터 얻어지는 데이터의 그래픽 결과를 도시하는 도면.

도 6a는 본 발명에 따른 테스트 스트립 카드의 분해도이고, 도 6b는 도 6a에 도시된 카드로부터 싱귤레이팅되는 테스트 스트립의 분해도.

도 7은 실시예 Ⅱ에 기록된 실험으로부터 얻어지는 데이터의 그래픽 결과를 도시한 도면.

도 8a는 본 발명에 따른 테스트 스트립 카드의 분해도이고, 도 8b는 도 8a에 도시된 카드로부터 싱귤레이팅되는 테스트 스트립의 분해도.

도 9a는 본 발명에 따른 테스트 스트립의 분해도이고, 도 9b는 도 9a에 도시된 카드로부터 싱귤레이팅된 테스트 스트립의 분해도.

도 10a 및 도 10b는 실시예 Ⅲ에 기록된 실험으로부터 얻어지는 데이터의 그래픽 결과를 도시하는 도면.

전기 화학 테스트 스트립을 생성하기 위해 싱귤레이팅되는 전기 화학 테스트 스트립 카드가 제공된다. 전기 화학 테스트 스트립 카드는 2개 이상의 전기 화학 테스트 스트립 프리커서로 구성되며, 각각의 프리커서는 대향 전극에 의해 경계가 정해지는 반응 챔버를 하우징(house)하는 건조 시약에 특징이 있다. 상기 카드의 각 반응 챔버와의 기체 전달을 하는 것은 통합 건조제이다. 또한, 본 발명의 전기 화학 테스트 스트립 카드를 이용하는 방법과, 이러한 카드를 포함하는 장비가 제공된다. 본 발명의 테스트 스트립 및 카드는 포도당을 포함하는 복수의 상이한 분석 대상의 검출/농도 결정에 이용되고 있다.

전기 화학 테스트 스트립을 생성하기 위해 싱귤레이팅되는 전기 화학 테스트 스트립 카드가 제공된다. 전기 화학 테스트 스트립 카드는 2개 이상의 전기 화학 테스트 스트립 프리커서로 구성되며, 각각의 프리커서는 대향 전극에 의해 경계가 정해지는 반응 챔버를 하우징하는 건조 시약에 특징이 있다. 상기 카드의 각 반응 챔버와의 기체 전달을 하는 것은 합성 건조제이다. 또한, 본 발명의 전기 화학 테스트 스트립 카드를 이용하는 방법과, 이러한 카드를 포함하는 장비가 제공된다. 본 발명의 테스트 스트립 및 카드는 포도당을 포함하는 복수의 상이한 분석 대상의 검출/농도 결정에 이용되고 있다.

본 발명을 기술하기 전에, 본 발명은 후술되는 본 발명의 특정 실시예에 한정되지 않으며, 첨부되는 청구 범위의 범위 내에서 특정 실시예를 변경할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 이용되는 테크놀로지는 특정 실시예를 기술하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하고자 의도된 것이 아님을 알 수 있다. 본 발명의 범위는 첨부되는 청구 범위에 의해서만 설정되게 된다.

이 상세한 설명 및 첨부되는 청구 범위에서, 단일 참조 부호는, 콘텍스트가 명백하게 다르게 지시하지 않으면 복수의 참조 부호를 포함한다. 다르게 정의되지 않으면, 본 명세서에서 이용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 당업자가 통상적으로 이해할 수 있는 것과 동일한 의미를 가진다.

전기 화학 테스트 카드

상기를 요약하자면, 본 발명은 전기 화학 테스트 스트립으로 싱귤레이팅될 수 있는 전기 화학 테스트 스트립 카드를 제공한다. 더 구체적으로는, 전기 화학 테스트 스트립 카드는 2개 이상, 즉 복수의 전기 화학 테스트 스트립으로 컷팅될 수 있다. 대개, 상기 카드는 약 2개 내지 100개, 통상은 약 5개 내지 20개, 더욱 통상적으로는 약 10개 내지 30개의 각 테스트 스트립으로 싱귤레이팅되거나 또는 컷팅될 수 있다.

이와 같이, 테스트 스트립 카드는 복수의 인접한 테스트 스트립 프리커서를 가진다는 점에 특징이 있으며, 여기서 복수는 적어도 2개 이상을 의미하고, 통상적으로 소정의 카드의 프리커서의 개수는 약 2 내지 100, 통상은 약 5 내기 50, 더욱 통상적으로는 약 10 내지 30개의 범위를 가진다. 상기 카드의 크기는 매우 다양하지만, 통상적으로 카드의 길이는 약 2 내지 50cm, 통상은 약 3 내지 30cm, 더욱 통상적으로는 6 내지 20cm의 범위를 가지며, 폭은 약 0.5 내지 10cm, 통상은 1 내지 8cm, 더욱 통상적으로는 2 내지 5cm의 범위를 가진다. 따라서, 카드로부터 컷팅되는 테스트 스트립의 길이는 0.5 내지 10cm, 통상은 1 내지 8cm, 더욱 통상적으로는 2 내지 5cm의 범위를 가지며, 폭은 약 0.1 내지 2.5cm, 통상은 약 0.2 내지 1.5cm, 더욱 통상적으로는 0.5 내지 1cm의 범위를 가진다.

상기 카드의 각각의 프리커서는, 대향 전극에 의해 경계가 정해지고 건조 시약 합성물을 하우징하는 반응 챔버를 적어도 포함하는 것에 특징이 있다. 프리커서의 이러한 특징은 카드로부터 생성될 수 있는 테스트 스트립에 의하여 이후 상세하게 기술된다.

본 발명의 특징은, 각각의 반응 챔버의 통합 건조제가 본 발명의 카드에 제공되는 것에 있다. 통합에 의해 건조제가 카드의 구성 성분 또는 통합 특징이 됨을 의미하고, 예를 들면 그것은 카드에 혼합되는 구성 성분, 카드를 구성하는 1개 이상의 재료(예를 들면, 적층 커버링 재료(laminated covering material) 등)에 나타나는 구성 성분 등이다. 카드가 각각의 반응 챔버의 건조제를 포함할 때, 통상적으로 각각의 반응 챔버에 각각의 건조제 재료가 나타나도록 복수의 건조제 재료를 포함한다. 이와 같이, 카드에 나타나는 각각의 건조제 재료의 수는, 카드에 나타나는 각각의 반응 챔버에 대하여 약 2 내지 100개, 통상적으로 약 5 내지 10개, 더욱 통상적으로는 약 10 내지 30개의 범위를 가진다.

상이한 형태의 다양한 건조제 재료가 이용되며, 대표적인 건조제 재료에는고체 재료, 예를 들면 비드 및 스트립 또는 건조제 재료 블록 등이 있다. 각각의 건조제 재료의 용량은 적어도 약 0.5mg/테스트, 통상은 약 1mg/테스트, 더욱 통상적으로는 1.5mg/테스트이다. 본 발명의 카드에 이용되는 건조제 재료의 용량은, 0.5mg/테스트 내지 10mg/테스트, 통상적으로는 0.75mg/테스트 내지 5mg/테스트, 더욱 통상적으로는 1.0mg/테스트 내지 3mg/테스트이다. 건조제로서 이용될 수 있는 대표적인 재료에는, 몰 시브(mol sieve), 실리카 젤(silica gel), CaSO₄, CaO 등이 있으며, 이에 한정되지는 않는다. 건조제 재료에 혼합되는 것은 검출 가능한 싱글, 예를 들면 컬러 변화를 제공하는 인디케이터(indicator)일 수 있으며, 이것은 건조제의 나머지 용량을 결정하는데, 예를 들면 물의 양에 대하여 격리시킬 수 있는 건조제의 양에 도달하였는지의 여부를 결정하는데 이용될 수 있다. 관련 인디케이터 화합물에는 CoCl₂등이 있지만, 이에 한정되지는 않는다.

또한, 카드는 각각의 스트립으로 싱귤레이팅하기 전에 각 프리커서의 각각의 반응 챔버가 카드에 나타나는 건조제 재료와 기체 전달하는 것에 특징이 있다. 기체 전달은, 적어도 반응 챔버에 있는 수증기가 건조제로 자유롭게 이동할 수 있고, 이것에 의해 격리됨을 의미한다.

수많은 실시예에서, 건조제 재료는 통상적으로, 카드의 일부인 건조제 챔버에 제공되며, 즉 하우징되며, 많은 실시예에서는 각각의 스트립에 통합된다. 건조제 챔버는 건조제 재료를 하우징하기에 충분한 크기로 되어 있으며, 건조제 챔버의 크기는 약 0.0015cc 내지 0.15cc, 통상적으로 약 0.010cc 내지 0.10cc, 더욱 통상적으로는 약 0.015cc 내지 0.08cc이다. 챔버의 구성은 상당히 다양하며, 건조제 챔버에 하우징되는 재료의 크기에 달려있다.

통상적으로, 채널 또는 튜브는 각 프리커서의 반응 챔버를 건조제 챔버에 접속시켜, 건조제와 반응 챔버간의 필요한 기체 전달을 설정한다. 튜브 또는 채널의 크기는 약 0.002 내지 0.05cm, 통상적으로 약 0.005 내지 0.05cm의 가장 작은 크기의 범위를 가지며, 길이는 약 0 내지 3cm, 통상적으로 약 0.02 내지 1.5cm, 더욱 통상적으로는 약 0.15 내지 5cm의 범위를 가진다.

기체 전달하는 각각의 반응 챔버에 대한 각각의 건조제 챔버의 구성은 다양하다. 임의 실시예에서, 건조제 챔버는, 카드를 싱귤레이팅하는 경우 결과로 생성된 테스트 스트립이 건조제 챔버의 건조제 재료와 기체 전달하는 반응 챔버를 가지도록, 동일 커서에 나타나는 반응 챔버와 기체 전달하게 된다. 다른 실시예에서, 건조제 챔버는, 카드를 싱귤레이팅하는 경우 결과로 생성된 테스트 스트립이 더이상 건조제 재료와 기체 전달하지 않는 반응 챔버를 가지도록, 인접한 프리커서, 예를 들면 우측 또는 좌측 챔버에 나타나는 반응 챔버와 기체 전달하게 된다.

임의 실시예에서, 카드는 싱귤레이션에 의해 전기 화학 테스트 스트립이 생성되도록 구성되며, 이 스트립은, 반응 챔버와 테스트 스트립의 외부 분위기 사이에 유체 전달을 제공하는 반응 챔버로 그리고 그 챔버 밖으로 인도하는 유체 입구 및 출구 채널을 가지며, 이러한 전달은 싱귤레이션 이전에는 존재하지 않는다. 다시 말하면, 카드는, 테스트 스트립이 카드 끝에서부터 컷팅될 경우 컷팅 또는 싱귤레이션 처리에 의해 반응 챔버와 스트립의 외부 분위기 사이에 유체 입구 및 출구채널이 생성되고, 유체 시료가 반응 챔버 내로 유입되고 가스가 그 반응 챔버에 남아있도록 구성된다.

본 발명의 테스트 스트립 카드는 통상적으로 카드와 외부 분위기 사이에서 수증기 불침투성 장벽에 제공되는 수증기 장벽 재료에 제공된다. 장벽 재료는 타이트하게 밀봉되도록 카드 상에 적층될 수 있다(laminated). 임의의 편리한 수증기 불침투성 재료가 이용되며, 대표적인 재료로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스틸렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 고무, 불소 첨가 및/또는 염소 처리 에틸렌 단량체의 중합체, 불소 첨가 및/또는 염소 처리 에틸렌 단량체의 공중합체, 폴리메틸메타아클릴레이트, 산화 규소등으로 피복된 필름이 있으며, 이에 한정되지 않는다. 임의 실시예에서, 카드는 또한 보정(calibration) 정보; 식별 정보 등을 또 포함하며, 이 정보들은 스캔 가능한 바코드, 또는 다른 정보 기억 수단의 형태로 카드에 제공될 수 있다.

카드의 설계는 카드로부터 싱귤레이팅되는 테스트 스트립의 복수의 상이한 전기적 접촉 구성에 제공되도록 변경될 수 있다. 대표적인 다른 접속 구성은 후술되는 도 1 내지 도 3에 제공된다.

대표적인 테스트 스트립 카드 구성들은 도면들에 의하여 이제 더 서술된다. 도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 스트립 카드의 분해도이며, 도 4b는 도 4a에 도시된 카드로부터 컷팅되는 테스트 스트립의 분해도이다. 도 4a에서, 테스트 스트립(40)은 상부 및 저부층들(41a, 41b)(예를 들면, 0.0028" Al foil 및 0.0018" 아크릴(acrylic) PSA의 적층인 3M 425), 상부 및 저부 전극층들(42a, 42b)(예를 들면, 각각 0.005 클리어 PET, Au 코팅(저부) & 0.005" 클리어 PET, Pd 코팅 상부측) 및 중간 스페이서층(43)(예를 들면, 양측의 0.003" PET, 0.001 아크릴 PSA)으로 구성되는 다층 구조이다. 스페이서층(43)은 반응 챔버(44), 건조제 챔버 (45), 유체 유입 채널(46), 반응 챔버를 건조제 챔버에 연결하는 채널(47), 건조체 챔버에 부착되는 배기 채널(48)을 제공하는 패턴을 가진다. 건조제(47a)(예를 들면, 2.5mg 4A 몰 시브 비드(mol seive beads))는 건조제 챔버에 배치된다. 또한, 카드의 어셈블리 상의 42a, 42b, 43의 두께를 합한 것 보다 더 두꺼운 건조제 재료의 클리어런스를 허용하는 전극층의 커트아웃(49a, 49b)이 제공된다. 또한, 커트아웃은 한정된 양의 유체만이 반응 챔버 및 채널에 유입되도록 건조제 챔버의 엣지에 정지 접합부를 생성하기도 한다. 카드의 이러한 구성에서, 개별적인 테스트 스트립으로의 카드의 싱귤레이션은, 스트립의 반응 챔버와 외부 분위기 및 건조제 챔버 양쪽 사이에 유체 전달이 확립되도록 유체 유입 채널을 개방한다. 또한, 카드는 싱귤레이션에 의해 건조제 챔버가 형성되도록 구성되며, 건조제 챔버 및 유체 채널 및 반응 챔버는 외부 분위기로 배기되어, 기압 증가에 의해 저해되지 않고 유체 유입을 시작할 수 있다. 도 4a의 테스트 스트립 카드는 이용되는 최종 컷(40b)이 카드를 스트립으로 싱귤레이팅하도록 가이드하는 프리컷(40a)을 구비한다. 도 6a는 도 4a의 카드를 변형하여 분해한 도면이며, 건조제 블록 또는 테이프(61)(예를 들면, 60% 4A 몰 시브; PETG에 1-3% 클리콜; 약0.2×1.5×0.25")는 건조제 챔버 (45)에 제공된다. 또한, 대표적인 싱귤레이션 컷(60a)이 도시된다. 도 6b는 싱귤레이팅된 스트립의 상세를 도시하고 있다. 도 6a 및 도 6b에서,유체 유입 채널(46) 및 배기구(48)는 실시예 Ⅱ에 기술되는 실험의 목적들을 위해 축소된다. 도 8a는 도 6a에 도시된 변경된 형태의 스트립의 분해도이다. 도 8a에서, 상부 및 전극층은 싱글층(81, 82)에 결합되며, 싱글층(81, 82)은 건조제 블록(61)을 수용하도록 영역(83, 84)을 스탬핑한다. 도 9a는 도 4a의 스트립의 변경의 분해도이며, 채널(46) 및 배기구(48)는 실시예 Ⅲ에 따라 축소된다. 본 발명의 카드에 관한 다른 실시예는 도 3에 도시된다. 도 3에서, 도 4a에 도시된 설계는 각 프리커서의 반응 챔버(31)가 그것에 인접한 프리커서에 제공되는 건조제 챔버(33)와 기체 전달하도록 변경된다. 도면을 통해 알 수 있듯이, 카드를 각각의 테스트 스트립으로 싱귤레이팅하는 이러한 구성에서 유체 입구 및 출구 채널을 개방하여, 스트립의 반응 챔버와 외부 분위기 사이에서 유체 전달이 형성된다. 또한, 카드는 싱귤레이션에 의해 반응 챔버가 건조제 챔버와 더이상 기체 전달하지 않는 스트립이 형성되도록 구성된다.

전기 화학 테스트 스트립들

전술된 바와 같이, 본 발명의 전기 화학 테스트 스트립 카드는 각각의 전기 화학 테스트 스트립으로 싱귤레이팅 또는 컷팅될 수 있다. 본 발명의 전기 화학 테스트 스트립은 얇은 스페이서 층에 의해 이격되는 2개의 대향 금속 전극을 포함하며, 이 성분은 산화환원 시약 시스템에 배치되는 반응 챔버, 즉 영역 또는 구역을 형성한다.

전술된 바와 같이, 작동 및 기준 전극은 가늘고 기다날 장방형 스트립 형태로 통상 구성된다. 통상적으로, 전극의 길이는 약 1.9 내지 4.5cm, 통상적으로는약 2.0 내지 2.8cm의 범위를 가진다. 그 전극의 폭은 약 0.38 내지 0.76cm, 통상적으로는 약 0.51 내지 0.67cm의 범위를 가진다. 기준 전극의 두께는 약 10 내지 100nm, 통상적으로는 약 10 내지 20nm의 범위를 가진다.

작동 및 기준 전극은, 스트립의 반응 영역을 향하는 적어도 전극의 표면이 금속이라는 것에 특징이 있으며, 관련 금속으로는 팔라듐, 금, 백석, 은, 이리듐, 탄소, 도핑된 얇은 산화물, 스테인레스 강철 등이 있다. 많은 실시예에서, 금속은 금 또는 팔라듐이다. 대체로 전체 전극은 금속으로 구성되며, 전극 각각은 통상적으로 제공되는 전극의 금속 성분의 얇은 층의 표면의 불활성 서포트 재료로 구성된다. 이러한 통상이 실시예에서, 불활성 뒷면 재료의 두께는 약 51 내지 356㎛, 통상적으로는 약 102 내지 153㎛의 범위를 가지며, 금속층(예를 들면, 스퍼터된 금속층)의 두께는 약 10 내지 100nm, 통상적으로는 약 10 내지 40nm의 범위를 가진다. 종래의 분활성 뒤면 재료는 본 발명의 전극에 이용되며, 통상적으로 그 재료는 전극과, 전기 화학 테스트 스트립에 전반적으로 구조적 서포트를 제공할 수 있는 경질의 재료이다. 뒷면 기판으로 이용될 수 잇는 적절한 재료에는 플라스틱, 예를 들면 PET, PETG, 폴리이미드, 폴리카본네이트, 폴리스틸렌, 실리콘, 세라믹, 글래스 등이 있다.

본 발명의 카드로부터 생성되는 전기 화학 테스트 스트립의 특징은, 전술되는 바와 같이 작동 및 기준 전극은 전기 화학 테스트 스트립의 반응 구역 또는 영역의 작동 전극과 기준 전극간의 거리가 가장 작도록 단거리 이격되어 상호 대향하고 있다는 것이다. 본 발명의 테스트 스트립의 작동 및 기준 전극간의 최소 이격거리에 의해, 작동 및 기준 전극 사이에 배치되는 얇은 스페이서 층을 제공하게 된다. 이 스페이서층의 두께는 약 500㎛보다 작거나 또는 같으며, 통상적으로는 약 102 내지 153㎛의 범위를 가진다. 스페이서층은 반응 영역에 적어도 흡입구를 갖는 반응 영역을 제공하고, 통상적으로 반응 영역 외부에 출구, 즉 전술되는 유입구 및 출구를 제공하도록 컷팅된다. 스페이서층은 측면 흡입구 및 배기구에 대하여 컷팅되는 원형 반응 영역, 또는 다른 구성, 예를 들면 사각형, 삼각형, 장방형, 불규칙한 형태의 반응 영역 등을 가진다. 스페이서층은 임의 종래 재료로 제조될 수 있으며, 대표적인 적절한 재료로는 PET, PETG, 폴리이드, 폴리카보네이트 등이 있고, 스페이서층의 표면은 그들 각각의 전극에 대하여 접착하도록 처리되어 전기 화학 테스트 스트립의 구조를 유지한다. 특히, 스페이서층으로 다이-커트 더블 측면 접착제 스트립(die-cut double-side adhesive strip)을 이용하는 것이 중요하다.

본 발명의 카드로부터 생성되는 전기 화학 테스트 스트립은 작동 전극, 기준 전극 및 스페이서층에 의해 형성되는 반응 챔버, 구역 또는 영역을 포함한다. 구체적으로는, 작동 및 기준 전극은 반응 영역의 상부 및 저부를 형성하고, 스페이서 층은 반응 영역의 벽을 형성한다. 반응 영역의 크기는 적어도 약 0.1μL, 통상적으로는 적어도 약 1μL, 더욱 통상적으로는 적어도 약1.5μL이며, 크기는 10μL정도로 크거나, 또는 더 클 수 있다. 전술된 바와 같이, 반응 영역은 통상적으로 흡입구를 포함하며, 많은 실시예에서는 또한 출구를 포함하기도 한다. 흡입구 및 출구의 단면적은 반응 영역으로부터의 유체의 효율적인 유입 및 배기를 제공할 정도로 충분히 크는 한은 변경할 수 있지만, 약 9× 10^-4내지 5×10^-3㎠, 통상적으로 약 1.3×10^-3내지 2.5×10^-3㎠의 범위를 가진다.

반응 영역에 산화환원 시약 시스템이 제공되며, 이 시약 시스템은 전극에 의해 측정되어 생리 시료의 분석 대상 농도를 도출하는데 이용되는 종(species)에 제공한다. 반응 영역에 제공되는 산화환원 시약 시스템은 통상적으로 적어도 효소 및 매개자를 포함한다. 많은 실시예에서, 산화환원 시약 시스템의 효소 부재는 관련 분석 대상을 산화시키는 것과 제휴하여 동작하는 효소 또는 복수의 효소이다. 다시 말하면, 산화환원 시약 시스템의 효소 성분은, 싱글 분석 대상 산화 효소, 또는 관련 분석 대상을 산화시키는 것과 제휴하여 동작하는 2개 이상의 효소의 콜렉션으로 구성된다. 관련 효소로는, 산화 효소, 수소 이탈 효소, 리파제, 키나아제, 디포라제, 퀴노프로틴 등이 있다.

반응 영역에 제공되는 특정 효소는 전기 화학 테스트 스트립이 검출하도록 설계되는 특정 분석에 의존하며, 대표적인 효소로는, 포도당 산화 효소, 포도당 수소 이탈 효소, 콜레스테롤 에스테라제, 콜레스테롤 산화 효소, 립포프로틴 리파제, 글리세롤 키나아제, 글리세롤-3-포스페이트 산화 효소, 락테이트 산화 효소, 락테이트 수소이탈 효소, 프루베이트 산화 효소, 알코올 산화 효소, 빌리루빈 산화 효소, 우리카제 등이 있다. 관련 분석이 포도당인 많은 양호한 실시예에서, , 산화환원 시약 시스템의 효소 성분은 포도당 산화 효소, 예를 들면 포도당 산화 효소 또는 포도당 수소 이탈 효소이다.

산화환원 시약 시스템의 제2 성분은 매개자 성분이며, 1개 이상의 매개자 작용제로 구성된다. 다양한 상이한 매개자 작용제는 종래에 공지되어 있으며, 이 예로는 페리시아나이드, 페나진 에소술페이트, 페나진 메소술페이트, 페이렌네디아민, 1-메톡시-페나진 메소술페이트, 2,6-다이메틸-1,4-벤조퀴노네, 2,5-다이클로로-1,4-벤조퀴노네, 페로신 유도체, 오스미늄 바이피리딜 복합체, 루테늄 복합체 등이 있다. 관련 분석 대상이 포도당인 실시예에서, 포도당 산화 효소 또는 포도당 수소 이탈 효소는 효소 성분이고, 특히 관련 중개자는 페리시아나이드 등이다.

반응 영역에 제공될 수 있는 다른 시약은 버퍼링 작용제, 예를 들면 시트라코네이트, 시트레이트, 사과산, 말레산, 포스페이트, "굿(Good)" 버퍼 등을 포함한다. 또한, 제공될 수 있는 다른 시약으로는, 칼슘 클러라이드, 마그네슘 클러라이드와 같은 2가 카티온; 필로로퀴노린 퀴노네; 트리톤, 맥콜, 테트로닉, 실웨트, 조닐, 플루로닉과 같은 계면 활성제 형태; 알루미늄, 수쿠로우스, 트레할로스, 만니톨, 락토스와 같은 안정화 작용제가 있다.

산화환원 시약 시스템은 통상적으로 건조 형태로 제공된다.

카드 및 테스트 스트립 제조

본 발명의 전기 화학 테스트 스트립 카드는 임의 종래 절차를 이용하여 제조될 수 있다. 많은 실시예에서, 상이한 재료의 다양한 층, 예를 들면 전극층, 스페이서층 등은 싱글 카드 포맷으로 모두 초래되고, 최종 생성물을 생성하기 위해 장벽 재료에 적층된다. 본 발명에 따른 상이한 형태의 카드를 제조하는 대표적인 프로토콜을 이후 도면을 통해 기술한다. 그러나, 대표적인 카드 제조 프로토콜에 관한 기술은 단지 예시적일 뿐이며, 전술된 바와 같이 임의 종래 프로토콜을 이용하여 카드를 제조하는 어떠한 방법에서도 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 스트립 카드의 제조에 관한 개략적인 도면이다. 도 1에 기술되는 공정에서, 최기 개시 재료는 상부 전극층(1a), 저부 전극층(1b) 및 중간 스페이서층(1c)이다. 이 실시예에서, 상부 전극층(1a)은 저부에 스퍼터링된 금층을 갖는 PET 기판이다. 시약(1d)은 저부층 상에 코팅된다. 스페이서층은 PSA/PET/PSA(PSA=압력 민감 접착제; PET=폴리에스테르 테레플레이트)의 3-층 적층물이며, 제공되는 프리커서 유체 경로 및 반응 챔버를 가진다. 이 3개 층은 구조(2)를 생성하도록 모두 적층되며, 홀(3)은 건조제 챔버를 생성하도록 복합 적층 구조를 통해 천공된다. 건조제 챔버의 천공은 또한 반응 챔버로부터의 유체 정지 접합부 다운스트림을 생성하게 되며, 이것은 전술된 바와 같이 이용 시에 스트립에 유입되는 유체 시료의 양을 정확하게 한정하는데 제공된다. 건조제 재료(4), 예를 들면 블록 비드 등은 외부 천공된 건조제 챔버 내에 배치되며, 결과로 생성된 구조는 최종 카드(6)를 생성하도록 예를 들면, PSA-대향 알루미늄으로 구성되는 상부와 저부 장벽 층(5a, 5b) 사이에 적층 또는 밀봉된다. 층(5a, 5b)이 상당히 가단성이 있는 경우, 필름은 건조제의 두께를 허용하도록 적층 동안에 변형된다. 재료가 엠보싱되는 경우, 건조제 재료를 수용하는 포켓을 형성하도록 적층 이전에 엠보싱된다. 카드(6)의 단부에는 정보 기억 수단, 예를 들면 바코드, 송신기 등이 있으며, 이것은 카드가 이용되는 미터에 관한 보정 정보와 같은 정보를 제공한다. 알 수 있듯이, 다양한 전그 층의 구성은 카드로부터 싱귤레이팅되는 최종 스트립의 전기적 접촉에 제공된다.

또한, 도 1에 도시되는 바와 같이, 스트립의 안쪽을 향하는 전극 필름의 금속화된 표면을 터치하도록 미터 접촉을 허용하는 다양한 층으로의 컷팅되는 것에 특징이 있다. 또한, 전극층의 뒷면 재료가 아닌 금속화된 층을 통해 컷팅되는 라인을 표시하는 마크(1e)가 도시되며, 이 라인은 전극 표면상의 전기 절연 영역을 형성한다. 이 절연 특징은 2개 목적으로 제공되며: (1) 전극은 장치의 완전한 유체 충전의 검출을 허용하는 플로우 채널의 단부에 형성되고, (2) 실제 전극으로 이용되는 채널 영역은 그 특징에 의해 형성되는 영역에 잠재적으로 한정된다.

동일 공정에 의해 생성될 수 있는 다른 카드 포맷은 도 2에 도시된다. 도 2에서, 초기 상부 및 저부 전극층의 구성은 카드로부터 싱귤레이팅되는 전기 화확 테스트 스트립의 다른 전기적 접촉 구성에 제공되도록 변경된다. 도 1에 도시되는 제조 공정과 동일하게, 도 2의 공정에서 첫 번째 단계는, 상부 전극층(21a), 저부 전극층(21b), 중간 스페이서층(21c)을 제공하는 것이다. 또한, 전극층의 뒷면 재료가 아닌 금속화된 층을 통해 컷팅되는 라인을 표시하는 마크(21c)가 도시되며, 이 라인은 전극 표면상의 전기 절연 영역을 형성한다. 시약 재료(21d)는 저부 전극(21b)의 표면상에 제공된다. 프리커서(21a-21c)는 구조(22)를 생성하도록 적층되며, 홀은 건조제 챔버(23)를 생성하도록 구조(22) 외부에 천공된다. 건조제 재료(24), 예를 들면 블록, 비드 등은 외부 천공된 건조제 챔버 내에 배치되고, 결과로 생성된 구조는 최종 카드(26)를 생성하도록 예를 들면 PSA-대향 알루미늄 필름으로 구성되는 상부와 저부 장벽층(25a, 25b) 사이에 적층 또는 밀봉된다. 도 3은 본 발명 카드를 제조하는데 이용될 수 있는 제2 프로토콜의 개략적인 도면이다. 도 3에 기술되는 공정에서, 초기 저부 및 스페이서 층(30b, 30a)이 각각 이용된다. 저부 층(30b)은 그 위에 프린트되는 시약 스트립(30c)을 갖는 금속 상부 표면을 가진다. 저부 전극층은 절연 커트(30d)에 의해 형성되는 전극 영역을 가진다. 중간 스페이서 층(30a)은 건조제 챔버를 포함하는 플로우 경로를 가지는 것에 특징이 있으며, 상기 건조제 챔버(33)는 인접한 스트립 프리커서의 반응 챔버와 통해 있다. 저부 및 중간 층은 구조(32)를 생성하도록 우선 모두 적층되며, 건조제 재료(37)는 건조제 챔버(33)에 배치된다. 구조(32)는 최종 카드(35)를 생성하도록 (전극 절연커트(34b)를 갖는) 상부 전극층(34a)에 적층된다. 도 3에 도시된 실시예에서, 전극 필름은 2개의 기능을 제공하며: (a) 금속층을 서포트하고, (b) 제1의 습기 장벽으로서 제공된다. 이 실시예에서, 필름은 수증기 전달 레이트가 낮은 재료, 예를 들면 알리드 시그널(Allied Signal)로부터 입수 가능한 아클라 재료로 구성된다. 포켓은, 예를 들면 건조제 재료를 수용하도록 스탬핑 또는 열성형함으로서 필름에 미리 성형된다. 필름의 외부 장벽은 스페이서층에 바로 인접해 있어, 정지 접합은 건조제 챔버에 의해 형성될 수 없다. 따라서, 건조제 챔버는 정지 접합이 카드를 스트립으로 싱귤레이팅할 때 생성되도록 인접한 스트립에 배치된다.

카드로부터 전기화학 테스트 스트립을 생성하기 위해, 카드는 테스트 스트립으로 싱귤레이팅 또는 컷팅된다. 슬리팅, 시어링, 천공, 레이저 싱귤레이션 등을 포함하여 임의의 편리한 컷팅 또는 분리 프로토콜이 이용될 수 있다. 임의 실시예에서, 싱귤레이션은 스트립이 이용되는 미터에 의해 실행된다.

이용 방법

카드로부터 생성되는 전기 화학 테스트 스트립을 이용하여, 관련 생리 시료는 테스트 스트립의 반응 챔버의 전기 화학 셀에 삽입된다. 생리 시료는 다양하지만, 많은 실시예에서 통상적으로 모든 혈액 또는 유도체 또는 그것의 일부를 이용하고 있다. 테스트 스트립의 반응 영역에 삽입되는 생리 시료, 예를 들면 혈액의 양은 다양하지만, 대개 약 0.1 내지 10μL, 통상적으로 약 0.9 내지 1.6μL의 범위를 가진다. 시료는, 시료가 반응 영역에 주입되는 경우 반응 영역 등에 위크(wick)하도록 임의 편리한 프로토콜을 이용하여 반응 영역에 삽입된다.

반응 영역에의 시료 인가 후, 기준 및 작동 전극을 이용하여 전기 화확 측정이 행해진다. 행해지는 전기 화학 측정은 분석 평가 및 전기 화학 테스트 스트립이 이용되는 장치의 특성에 따라, 예를 들면 분석 평가가 전량 분석, 전류 또는 전위 분석인지에 따라 변화한다. 통상적으로, 전기 화학 측정은, 시료가 반응 영역에 삽입된 이후 소정 기간의 시간에 걸쳐 전하(전량 분석), 전류(전류 분석) 또는 전위(전위 분석)를 측정한다. 전술된 전기 화학 측정을 행하는 방법은, 미국 특허 제4,224,125호; 제4,545,382호; 제5,266,179호, WO97/18465; WO 99/49307호에도 개시되어 있으며, 이 개시 내용은 참조로 본 명세서 포함된다.

전술된 바와 같이 반응 영역에서 발생되는 전기 화학 신호의 검출 이후, 반응 영역에 삽입되는 시료에 나타나는 분석 대상 양은 시료의 분석 대상 양에 전기 화학 신호를 관련시킴으로써 결정된다. 이러한 유도를 행할 때, 측정된 전기 화학신호는 일련의 이전에 얻어진 제어 또는 표준 값으로부터 발생되는 신호와 비교되고 이러한 비교로부터 결정된다. 많은 실시예에서, 전기 화학 신호 측정 단계 및 분석 대상 농도 유도 단계는 전술된 바와 같이 테스트 스트립에 인가되는 시료의 분석 대상 농도의 값을 생성하도록 테스트 스트립으로 작동하도록 설계된 장치에 의해 자동 실행된다. 이용자가 반응 영역에 시료를 인가하기만 하고, 그 장치로부터 얻어진 최종 분석 대상 농도를 판독하는, 이러한 단계를 자동을 실행하는 대표적인 판독 장치는, "전기 화학 분석 평가의 타이밍을 초기화하는 시료 검출"(Attorney Docket No. LFS-77)이라는 제목의 공동 계류중인 미국 출원 번호 제09/333,793호에도 기술되어 있으며, 그 기술 내용은 참조로 본 명세서에 포함된다.

상기 방법은 다양한 상이한 분석 대상의 농도를 결정하는데 이용되며, 대표적인 분석 대상은 포도당, 콜레스테롤, 레크레이트, 알코올 등을 포함한다. 많은 양호한 실시예에서, 본 발명은 생리 시료의 포도당 농도를 결정하는데 이용된다. 대체로 본 방법은 다양한 상이한 생리 시료, 예를 들면 소변, 눈물, 타액 등의 분석 대상 농도를 결정하는데 이용될 수 있으며, 특히 혈액 또는 혈액의 일부, 예를 들면 혈액 유도 시료, 더 구체적으로는 전체 혈액의 분석 대상 농도를 결정하는데 이용하기에 특히 적절하다.

장비들(KITS)

본 발명에 따르면, 본 발명을 실행하기 위한 장비가 제공된다. 본 발명의 장비는 전술된 바와 같이 적어도 전기 화학 테스트 스트립을 포함한다. 본 장비는생리 시료를 얻기 위한 수단을 더 포함한다. 예를 들면, 생리 시료가 혈액인 경우, 본 장비는 혈액 시료를 얻기 위한 수단, 예를 들면 손가락에 찔러 넣기 위한 랜스(lance), 랜스 작동 수단 등을 더 포함한다. 또한, 본 장비는, 제어 솔루션 또는 표준 솔루션, 예를 들면 포도당의 표준 농도를 포함하는 포도당 제어 솔루션을 포함한다. 마직막으로, 장비는 생리 시료의 분석 대상 농도 결정 시에 시약 테스트 스트립을 이용하기 위한 인스트럭션을 포함한다. 이 인스트럭션은 1개 이상의 패키징, 라벨 인서트, 장비에 제공되는 콘테이너 등에 제공될 수 있다. 또는, 예를 들면 인터넷 사이트에서 이러한 인스트럭션에 원격 액세스하기 위한 수단이 제공되며, 이러한 수단은 이러한 장비에 제공되는 기판, 예를 들면 패키지 인서트, 패키징 등에 프린트되는 URL 형태를 취한다.

이하의 실시예는 예시적인 것일 뿐이며 본 발명을 한정하지는 않는다.

실험

실시예 Ｉ

팔라듐 및 금 코팅된 폴리에스테르 필름은 자연 건조후에 0.6 M MESA 솔류션에 침지함으로써 메르캅토-에탄 술폰기 산으로 처리된다. 팔라듐 포일은 도 4a에 도시된 채널 형태를 갖는 스페이서 층에 적층된다. 피롤로-퀴놀린-퀴노네(PQQ)-포도당 수소 이탈 효소(GDH) 시약은 다음과 같이 공식화된다:

솔루션 A

1.1g CaCl₂+100mL 탈이온수

솔루션 B

99.5mL(0.1 M 시트라코닉 산, pH 6.5, 0.02% 실웨트 7600)+0.5mL A

솔루션 C

1 mg PQQ+27.5mL B

솔루션 D

1.12g K₄Fe(CN)₆+5mL B

솔루션 E

3.21mg GDH(502 U/mg)+300μLC

어둠 속에서 RT에서 30분 동안 배양한다

100μLD를 부가한다

시약의 1.5μL는 시약 영역에 피펫을 이용하여 도포되며, 50℃ 핫 플레이트에서 자연 건조된다. 금 코팅된 필름은 스페이서 층의 상부에 인가되고, 천공된 건조제 챔버는 도 1에 도시된 바와 같이 생성된다. 이 점에서, 카드는 3개 4A 몰 시브 비드(약 2mg 각각)을 삽입하고 알루미늄 포일(3M 425)로 커버링하거나 또는 천공된 홀을 커버하기 위해 0.005" 금-코팅된 폴리에스테르 필름의 다른 층을 적층함으로써 완성된다. 3개 몰 시브 비드는 물의 약 0.2mg의 총 용량을 가진다.

카드는 75% RH, 실온 챔버에서 32일 동안 저장되거나, 또는 5℃에서 건조된다(4A 몰 시브). 연구 동안에, 카드는 제거되고, 스트립은 싱귤레이팅되고, 약 0, 40, 450mg/dl 포도당으로 조절된 42% 헤마토크리트 혈액으로 현상된다. 다른 기증자의 혈액은 각 시점에 이용되지만, 냉동 제어는 임의 기증자 관련 결과(및 실제 포도당 레벨의 차) 경우에 비교를 위해 포함된다. 6-9 스트립은 각각의 경우에 현상된다.

전극 양단에 인가되는 +50mV 전위를 판독하는 장치는, 시료 인가를 검출하기 위한 것이다. 전류가 시그널링된 시료 인가를 증가시키는 겨우, 전위는 -300mV로 변화되어 5초 동안 유지된다. +300mV 위상 동안에, 감쇠하는 전류 대 시간 곡선은 수학적으로 무한대로 된다; 이 무한대 전류 값은 i_ss으로 칭해진다. I_ss는 포도당 농도와 거의 비례한다. 도 5a, 도 5b 및 도 5c는 2가지 경우에 대한 평균 i_ss를 및 냉동 제어를 도시한다. 제로 포도당에서, 작은(약 10마이크로볼트) 백그라운드 전류는 모든 경우에 초기에 나타난다. 이 전류는 높은 습도에 노출된 PET 경우를 제외한 모든 경우에 변화되지 않으며, 연구가 진행되면서 급속하게 증가되고, 페로시아나이드의 증가를 나타낸다. 40mg/dl 포도당에서, 결과는 동일하다. 포도당 관련 전류가 상당히 높은 450 포도당에서, 노출시 페로시나이드 생성으로 인한 전류 증가는 효소 저하로 인한 i_ss의 감소만큼 현저하지 못하다. 다시말하면, 이 효소 저하 결과는 PET 높은 습도 경우에만 발생된다. 명백하게는, 포일-대향 내부 건조된 스트립은 최대 32일 동안까지 상기 높은 습도 분위기에 제공되는 경우 더 많이 안정된다.

실시예 Ⅱ

이 실시예에서, 한가지를 제외하고는(도 6a 및 도 6b 참조) 실시예 Ⅰ에서의알루미늄-대향 카드와 동일한 카드가 제공된다. 시료 유입 및 배기 채널은 스트립을 싱귤레이팅할 때 채널 시스템이 스트립 내부에 완전하게 시일되고, 시료의 팁 및 배기 채널이 스트립의 엣지에서 0.30"에서 종단되도록 축소된다(이것은 단지 채널을 0.060"만큼 축소하는 것을 포함한다). 이러한 구성은 싱귤레이션에 필요한 힘을 최소화하기 위해 제조 시에 스트립간에 컷팅이 행해지는 카드 구성을 시뮬레이팅하기 위한 것이다. 시료는 완전한 컷팅되지 않은 카드로서 그리고 싱귤레이팅된 스트립으로서 제공된다. 각각의 구성은 또한 건조제 챔버의 건조제와 함께 제공되고, 건조제를 없이 제공된다.

습기 유입 시에 컷팅 결과를 조사하고, 이전에 관찰된 카드 안정성과 패키지내의 습기를 상관시키기 위해, 습기 업테이크 연구는 다음과 같이 행해진다: 40개의 개별적인 스트립들은 각각의 싱귤레이팅된 스트립 경우에 대하여 제공되고, 2, 20-스트립 카드는 카드 경우에 대하여 제공된다. 모든 4가지 경우가 75%RH, 실온 챔버에 배치된다. 다음 63일에 걸쳐, 각 경우의 모든 재료는 습기 업테이크를 평가하도록 무게를 잰다. 스트립 또는 카드 패키지를 통과하는 습기 양을 계산하기 위해, 비건조제 경우의 무게 이득(weight gain)은 그의 대응하는 건조제 포함 구성의 무게 이득에서 감산된다. 스트립당 3개 비드 각각의 무게가 약 2mg이고, 각 비트가 습기에서 무게의 약 20 %를 흡수할 수 있는 관찰을 토대로, 건조제의 백분율 배기는 각 시점에서 계산된다. 도 7은 그 결과를 도시하고 있다.

완전한 카드 구성은 63일동안의 건조제 배기가 약 40%이상이다. 실시예 Ⅰ에서, 되돌아보면 완전한 카드에 대하여 최대 32일까지 유지되는 양호한 시약 안정성은 건조제의 약 18% 배기에 대응한다. 몰 시브가 상당한 배기에서 조차 매우 낮은 상대적 습도를 유지하기 때문에, 양호한 시약 안정성은 최대 40% 배기에서 발견된다.

한편, 싱귤레이팅된 스트립 구성은 완전한 카드보다 훨씬 더 급속하게 약 5일동안 50% 배기에 도달한다. 싱귤레이션 커트는 습기 유입을 증가시키는 루트를 개방한다. 따라서, 이 포일-대향 구성에 있어서, 미터는 가능한 한 스트립 사이에서 전체적으로 컷팅되어야 한다. 또한, 종단 스트립(및 가능하면 다음 스트립)의 수명은 내부 스트립 보다 작을 수 있다.

실시예 Ⅲ

도 8a 및 도 8b를 참조한다. 이 실시예에서, 카드는, (1) 장방형 형태의 건조제 챔버가 중앙 스페이서 층(2)으로 컷팅되고, (2) 금속화된 PET 및 포일 외부 층이 0.005" 아클라 22C의 싱글 층으로 대체되고, (3) 0.028" 포켓이 건조제 챔버의 형태와 일치하도록 아클라의 한 층에 (콜드 스탬핑에 의해) 형성되고, (4) 약 60% 몰 시브 파우더 및 PETG의 1-3% 글리콜로 구성되는 0.25" 건조제의 13mg 피스가 건조제로서 이용되는 것을 제외하고는 실시예 Ⅱ에서 처럼 행해진다. 건조제는 스트립에 대하여 약 2.6mg의 총 용량을 가지거나, 또는 실시예 Ⅰ 및 Ⅱ에서의 3몰 시브 비드의 용량의 약 2.3배를 가진다. 비교를 위해, 포일 대향 카드는 실시예 Ⅰ 및 Ⅱ에서 처럼 행해지지만, 몰 시브 비드는 알클라 카드와 동일한 양의 건조제 테이프로 대체된다(도 9a 및 도 9b 참조). 양 형태의 카드는 또한 패키지의 외부에 의한 습기 흡수에 대하여 제어로서 건조제없이 행해지고, 모든 구성은 카드 및커트 스트립으로서 75% RH를 요한다. 40개 스트립은 각 경우에 대하여 테스트된다.

도 10a 및 도 10b는 그 결과를 도시한다. 이 실시예에서 포일 싱귤레이팅된 스트립은 실시예 Ⅱ에서 보다 훨씬 큰 습기 내성을 나타내고: 50% 배기 레벨은 5일 동안이라기 보다는 약 12일 동안에 달성되며; 이것은 대략 증가되는 건조제 용량으로부터 예상된다.

아클라(22C) 데이터는 데이 0과 데이 1 사이의 이례적인 배기감소를 나타내며; 이것은 확실히 날짜 0에서 무게 오차(weighing error)이다. 이러한 오프셋을 허용한 후(모든 배기기체 전달 값은 약 5-10% 높다), 28일에서 커트 스트립은 35% 이상 건조제를 배기하기에 충분한 습기를 얻지 못하고, 건조제는 30일에서 배기되는 50% 보다 확실히 작다는 것이 명백하다. 따라서, 재료의 변화 및 건조제의 양은, 미리 싱귤레이션 커트가 스트립간에 행해지는 경우에도 스트립이 적어도 한달을 지속하기에 충분하게 건조 상태를 유지하고, 종단 스트립은 중앙 스트립만큼 양호한 설계를 달성하는데 도움이 된다.

이 실시예에서 이용되는 아클라 스트립(Aclar strip)은 의도된 장치와 동일한 패키지를 통한 수증기 전달을 위한 모델이 되도록 의도된다.

상기 결과 및 논의는 전기 화학 테스트 스트립 기술의 개량은 본 발명에 의해 제공됨을 입증한다. 구체적으로, 본 발명은 최종 이용자에 의해 요구되는 바와 같이 싱귤레이팅될수 있는 기억 안정 멀티-스트립 카드 또는 테이프에 제공되며, 재료 패키징 이용을 보다 적게 하고, 다른 이점들 중에서 특히 보다 효율적이고 비용 효율적인 제조 프로토콜에 제공되게 된다. 이와 같이, 본 발명은 종래 기술에 상당한 기여를 제공하게 된다.

본 명세서에서 인용되는 모든 공개 및 특허는, 각각의 공개 또는 특허가 참조로 통합되도록 구체적으로 그리고 각각 표시되는 것처럼 참조로 본 명세서에 통합된다. 임의 공개 인용은 제출일 이전의 개시에 대한 것이며, 본 발명이 이전 발명에 의하여 이러한 공개 보다 선행하도록 권리가 부여되지 않다는 것을 승인으로서 해석되지 않는다.

전술되는 발명이 확실하게 이해하도록 기술 및 실시예로서 다소 상세하게 기술되고 있지만, 첨부되는 청구 범위의 사상 또는 범위로부터 이탈하지 않는 범위 내에서 약간의 변경 및 수정이 가능하다는 것은 본 발명의 교시에 비추어 당업자에게 명백하다.

Claims

전기 화학 테스트 스트립 카드로서,

상기 카드는 적어도 2개의 전기 화학 테스트 스트립 프리커서를 포함하고, 상기 프리커서들 각각은,

(a) 대향 전극들에 의해 경계가 정해지고 시약 합성물(reagent composition)을 포함하는 반응 챔버와,

(b) 통합 건조제를 포함하고, 상기 카드의 싱귤레이션(singulation) 이전에 각각의 반응 챔버가 상기 카드의 건조제와 기체 전달하는, 전기 화학 테스트 스트립 카드.
제 1 항에 있어서,

각각의 전기 화학 테스트 스트립 프리커서는 건조제 재료를 하우징(house)하는 건조제 챔버를 더 포함하는, 전기 화학 테스트 스트립 카드.
제 2 항에 있어서,

상기 건조제 챔버는 동일 프리커서상의 반응 챔버와 기체 전달하는, 전기 화학 테스트 스트립 카드.
제 2 항에 있어서,

상기 건조제 챔버는 인접한 프리커서의 반응 챔버와 기체 전달하는, 전기 화학 테스트 스트립 카드.
제 1 항에 있어서,

상기 건조제는 테스트당 적어도 약 0.5mg의 용량을 가지는, 전기 화학 테스트 스트립 카드.
제 1 항에 있어서,

상기 건조제는 인디케이터(indicator)를 포함하는, 전기 화학 테스트 스트립 카드.
제 1 항에 있어서,

상기 카드는, 상기 카드로부터의 프리커서의 싱귤레이션이 상기 싱귤레이팅된 전기 화학 테스트 스트립의 상기 반응 챔버로의 유체 입구 및 출구 채널들을 가지는 싱귤레이팅된 전기 화학 테스트 스트립을 제공하도록 구성되는, 전기 화학 테스트 스트립 카드.
제 7 항에 있어서,

상기 싱귤레이팅된 전기 화학 테스트 스트립은, 건조제 챔버와 기체 전달하는 반응 챔버를 포함하는, 전기 화학 테스트 스트립 카드.
제 7 항에 있어서,

상기 싱귤레이팅된 전기 화학 테스트 스트립은 건조제 챔버와 기체 전달하지 않는 반응 챔버를 포함하는, 전기 화학 테스트 스트립 카드.
제 1 항에 있어서,

상기 테스트 스트립 카드는 유체 장벽 재료로 밀봉되는, 전기 화학 테스트 스트립 카드.
제 1 항에 있어서,

상기 시약 합성물은 효소 및 매개자를 포함하는 산화환원 시약 시스템을 포함하는, 전기 화학 테스트 스트립 카드.
전기 화학 테스트 스트립으로서,

(a) 대향 전극들에 의해 경계가 정해지고 시약 합성물을 포함하는 반응 챔버와,

(b) 상기 전기 화학 테스트 스트립에 통합되는 건조제를 포함하는 전기 화학 테스트 스트립.
제 12 항에 있어서,

상기 건조제를 하우징하는 건조제 챔버를 더 포함하는 전기 화학 테스트 스트립.
제 13 항에 있어서,

상기 건조제 챔버는 상기 반응 챔버와 기체 전달하는, 전기 화학 테스트 스트립.
제 13 항에 있어서,

상기 건조제 챔버는 상기 반응 챔버와 기체 전달하지 않는, 전기 화학 테스트 스트립.
제 12 항에 있어서,

상기 건조제는 테스트당 적어도 약 0.5mg의 용량을 가지는, 전기 화학 테스트 스트립.
제 12 항에 있어서,

상기 건조제는 인디케이터를 포함하는, 전기 화학 테스트 스트립.
제 12 항에 있어서,

상기 시약 합성물은 효소 및 매개자를 포함하는 산화환원 시약 시스템을 포함하는, 전기 화학 테스트 스트립.
생리 시료에서 분석 대상(analyte)의 농도를 결정하는 방법으로서,

(a) 전기 화학 테스트 스트립에 상기 생리 시료를 삽입하는 단계로서,

상기 전기 화학 테스트 스트립은

(Ⅰ) 대향 전극들에 의해 경계가 정해지고 시약 합성물을 포함하는 반응 챔버와;

(Ⅱ) 상기 전기 화학 테스트 스트립에 통합되는 건조제를 포함하는, 상기 생리 시료 삽입 단계와,

(b) 상기 전극을 이용하여 반응 영역에서 전기 신호를 검출하는 단계와,

(c) 상기 시료에서 상기 분석 대상의 양에 상기 검출된 전기 신호를 관련시키는 단계를 포함하는 농도 결정 방법.
제 19 항에 있어서,

상기 생리 시료는 전체 혈액 또는 그의 유도체(derivative)인, 농도 결정 방법.
제 19 항에 있어서,

상기 분석 대상은 포도당인, 농도 결정 방법.
제 19 항에 있어서,

상기 시약 합성물은 효소와 매개자를 포함하는 산화환원 시약 시스템을 포함하는, 농도 결정 방법.
제 19 항에 있어서,

상기 삽입 단계(a)이전에 상기 전기 화학 테스트 스트립을 생성하도록 테스트 스트립 카드를 싱귤레이팅하는 단계를 더 포함하는 농도 결정 방법.
생리 시료에서 분석 대상의 농도를 결정하는 방법으로서,

(a) 전기 화학 테스트 스트립을 생성하도록 전기 화학 테스트 스트립 카드를 싱귤레이팅하는 단계로서, 상기 카드는 적어도 2개의 전기 화학 테스트 스트립 프리커서들을 포함하고, 상기 프리커서들 각각은,

(ⅰ) 대향 전극들에 의해 경계가 정해지고 시약 합성물을 포함하는 반응 챔버와,

(ⅱ) 통합된 건조제를 포함하고, 상기 카드의 싱귤레이션 이전에 각각의 반응 챔버가 상기 카드의 건조제와 기체 전달하는, 상기 싱귤레이팅 단계와,

(b) 상기 전기 화학 테스트 스트립에 상기 생리 시료를 삽입하는 단계와,

(c) 상기 전극을 이용하여 상기 반응 영역에서 전기 신호를 검출하는 단계와,

(d) 상기 시료에서 상기 분석 대상의 양에 상기 검출된 전기 신호를 관련시키는 단계를 포함하는 농도 결정 방법.
생리 시료에서 분석 대상의 농도를 결정하는데 이용되는 장비(kit)로서,

(a) 적어도 2개의 전기 화학 테스트 스트립 프리커서들을 포함하는 전기 화학 테스트 스트립 카드로서, 상기 프리커서들 각각은,

(ⅰ) 대향 전극들에 의해 경계가 정해지고 시약 합성물을 포함하는 반응 챔버와,

(ⅱ) 통합된 건조제를 포함하고, 상기 카드의 싱귤레이션 이전에 각각의 반응 챔버가 상기 카드의 건조제와 기체 전달하는, 상기 전기 화학 테스트 스트립 카드와,

(b) (ⅰ) 상기 생리 시료를 얻기 위한 수단과, (ⅱ) 분석 대상 스탠다드 (analyte standard)중 적어도 하나를 포함하는, 농도 결정에 이용되는 장비.