KR20020094899A - 경피적 생체액 샘플링 및 분석물 측정 장치 및 측정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생체액을 샘플링하여 생체액 중의 표적 성분을 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 일반적으로는, 당해 장치는, 피부 표면을 피어싱하여, 생체액에의 액세스를 제공하도록 구성된 샘플링 수단, 및 생체액 중의 분석물의 농도를 측정하기 위해 전기화학 전지를 한정하는, 연장된 샘플링 수단내에 위치한 동심-간격형 작업 및 참조 전극을 포함한다. 당해 장치 및 방법은 간질액 중의 글루코스의 샘플링 및 농도 측정에 사용하기에 특히 적합하다. 또한, 당해 방법을 수행하기 위해 사용되는 당해 장치를 포함하는 키트가 제공된다.

Description

경피적 생체액 샘플링 및 분석물 측정 장치 및 측정 방법{Percutaneous biological fluid sampling and analyte measurement devices and methods}

본 발명의 배경은 최소 관혈적 생체액 샘플링 및 분석물 측정 장치(minimally invasive biological fluid sampling and analyte measurement device)이다.

생체액 중의 분석물의 검출은 끊임없이 중요성이 증가하고 있다. 분석물 검출 검정법은 임상 병리 검사, 자가 검사 등을 포함한 다양한 적용에서의 용도를 획득하며, 여기서, 이러한 검사의 결과는 다양한 질환 상태의 진단 및 관리에서 중요한 역할을 한다. 관심의 대상인 통상의 분석물은, 예를 들어, 당뇨병 관리용 글루코스, 콜레스테롤 등을 포함한다.

분석물 측정용 혈액 샘플을 수집하기 위한 통상의 기술은 체표면 상에서 국부적 출혈을 야기시키기 위해 피부를 적어도 피하까지 피어싱(piercing)하여, 아래에 있는 혈관에 액세스하는 것이다. 다음, 액세스된 혈액을 전달용 소형 튜브에 수집하고, 종종 혈액 샘플을 배치할 시약 시험 스트립을 보유하는 휴대용 기기 형태인 시험 장치에 의해 분석한다. 손가락 끝은 여기에 위치하는 다수의 소혈관으로 인해 상기 혈액 수집 방법에 가장 빈번하게 사용되는 부위이다. 이러한 방법은 손가락 끝의 피하 조직이 큰 농도의 신경 종말을 갖기 때문에 매우 아프다는 중요한 단점을 갖는다. 분석물의 빈번한 모니터링을 필요로 하는 환자가 이들의 혈액이 샘플링되는 것을 회피하는 것은 드문 일이 아니다. 당뇨병 환자의 경우, 처방된 기준으로 이들의 글루코스 수준을 빈번하게 측정하지 못하면 글루코스의 수준을 적합하게 조절하는데 필요한 정보의 결여를 야기시킨다. 비조절된 글루코스 수준은 매우 위험하여, 심지어 생명을 위협할 수 있다. 이러한 혈액 샘플링의 기술은 또한 특히 고빈도 기준으로 수행할 경우에 환자에게 감염의 위험 및 질환의 전염에 노출된다. 이러한 기술이 갖는 문제는 혈액의 빈번한 샘플링에 사용할 수 있는 피부 면적이 한정된 양으로 존재한다는 사실에 의해 악화된다.

고도의 통증과 관련된 상기한 기술 및 기타 기술의 단점을 극복하기 위해, 현미침 또는 유사 구조물을 사용하여 피부 내부의 간질액에 액세스하는 특정한 분석물 검출 프로토콜 및 장치가 개발되었다. 당해 현미침은 환자가 느끼는 통증을 최소화하도록 피하층에 미치지 못하는 깊이로 피부에 관통시킨다. 다음, 간질액을 샘플링하고 시험하여, 표적 성분의 농도를 측정한다. 간질액 중의 성분의 농도는 혈액과 같은 다른 체액 중의 성분의 농도를 나타낸다. 이와 같이, 간질액을 샘플링하여, 이 중의 글루코스 수준을 측정함으로써, 예를 들어, 환자의 혈액 중의 글루코스의 대응하는 수준을 유도해 낼 수 있다.

분석물 시험 분야에서 이미 수행되어 온 작업에도 불구하고, 관련 업계의 필요에 보다 용이하게 부합하는 신규한 분석물 검출 방법의 동정에 끊임없는 관심이 있다. 실용적이고, 조종가능하고, 정확하고, 사용하기에 용이하고, 또한 안전하고 유효한, 최소 관혈적 분석물 검출 시스템의 개발이 특히 관심의 대상일 것이다.

관련 미국 특허는 제5,161,532호, 제5,582,184호, 제5,746,217호, 제5,820,570호, 제5,879,310호, 제5,879,367호, 제5,942,102호, 제6,080,116호, 제6,083,196호, 제6,091,975호 및 제6,162,611호를 포함한다. 다른 관련 특허 문헌 및 공보는 제WO 97/00441호, 제WO 97/42888호, 제WO 98/00193호, 제WO 98/34541호, 제WO 99/13336호, 제WO 99/27852호, 제WO 99/64580호, 제WO 00/35530호, 제WO 00/45708호, 제WO 00/57177호, 제WO 00/74763호 및 제WO 00/74765A1호를 포함한다.

최소 관혈적 생체액 샘플링 및 분석물 측정 장치 및 시스템뿐만 아니라, 이를 사용하는 방법을 제공한다. 일반적으로는, 당해 장치는, 피부 표면을 피어싱하여, 생체액에의 액세스를 제공하도록 구성된 연장된 샘플링 수단, 및 생체액 중의 분석물의 농도를 측정하기 위해 전기화학 전지를 한정하는, 연장된 샘플링 수단내에 위치한 동심-간격형 작업 및 참조 전극을 포함한다. 특정한 양태에 있어서, 당해 장치는 또한 동심-간격형 전극 사이에 위치한 절연재를 추가로 포함한다. 또한, 당해 장치는 전기화학 전지 중의 분석물의 전기화학적 측정, 예를 들어, 전기량측정계, 암페어측정계 또는 전위차측정계 측정을 수행하기 위한 수단을 포함한다.

보다 구체적인 양태에 있어서, 당해 장치는 전기화학 반응 전지를 제공하는 동심-간격형 작업 및 참조 전극으로 이루어진 피어싱 부재를 특징으로 하며, 여기서, 반응 부위 또는 영역은 전극 사이에 존재한다. 전기화학 전지를 사용하여, 피어싱 부재에 의해 액세스되고 전기화학 전지로 수송되는 생체액의 샘플 중의 분석물의 전기화학적 측정을 수행한다. 다공성 재료를 전극 사이에 간격을 두고 배치하여, 통상적으로 서로에 대해서 병렬 배치로 전극을 최적으로 위치시키는 작용을 하는 반응 부위 또는 영역을 한정한다. 다공성 재료는 샘플링된 생체액에 모세관 작용을 발휘하여, 생체액이 다공성 재료로 유출되도록 야기시키는 다수의 세공을 포함한다.

본 발명의 예시적인 방법은 개방 원위 말단부 및 이 속에 전기화학 전지를 보유하는 하나 이상의 현미침을 사용함을 포함한다. 전기화학 전지는 레독스 시약 시스템 및 동심-층상 전극 배치, 예를 들어, 동심상 작업 및 참조 전극을 추가로 포함할 수 있다. 현미침을 피부에 선택된 깊이, 바람직하게는 신경 종말 및 혈관의 접촉을 방지하는 깊이로 삽입한다. 이어서, 현미침의 개방 원위 말단부에 존재하는 생체액의 샘플을 모세관력에 의해 전기화학 전지내로 흡상시킨다. 다음, 전기화학적 측정을 작업 및 참조 전극 사이에서 수행하며, 여기서, 당해 측정은 샘플 중의 성분의 농도를 나타내는 전기 시그널을 제공한다. 다음, 환자의 혈액 중의 성분의 농도는 수득된 전기 시그널로부터 유도해 낸다. 다음, 이러한 농도를 나타내는 수치를 표시 장치 상에 표시할 수 있다. 예를 들어, 장치내에 존재하는 제어 장치에 프로그래밍된 장치의 요소인 소프트웨어 알고리듬을 사용하여, 제어 장치에 의해 시그널 전지에 전달되는 시그널 수준을 측정하고, 표적 분석물의 농도 수준을 유도해 낸다.

특정한 양태에 있어서, 본 발명은 각각 마이크로-피어싱 부재, 제어 장치, 표시 장치 및 하우징 형태인 하나 이상의 장치를 특징으로 하는 시스템을 포함한다. 또한, 본 발명에 의해 본 발명의 방법을 실시하는데 있어서 사용하기 위한 키트를 제공한다.

당해 장치, 시스템, 방법 및 키트는 다양한 분석물의 분석물 농도 측정에서의 용도를 제공하고, 간질액 중의 글루코스 농도의 측정에서 사용하기에 특히 적합하다.

도 1은 도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 1d를 포함하며, 여기서, 도 1a는 본 발명의 현미침(micro-needle)의 종방향의 부분 파단도이고, 도 1b는 화살표 b-b를 따르는 도 1a의 현미침의 횡단면도이고, 도 1c는 화살표 c-c를 따르는 도 1a의 현미침의 횡단면도이고, 도 1d는 화살표 d-d를 따르는 도 1a의 현미침의 상면도이다.

도 2는 본 발명의 샘플링 및 측정 장치의 개략도이다.

경피적 장치 및 시스템뿐만 아니라, 이를 사용하는 방법이 본 발명에 의해 제공된다. 당해 장치의 특징은, 액세스된 생체액이 취입되고 이 속에 존재하는 액세스된 생체액내에 존재하는 분석물의 전기화학 측정이 수행되는 반응 부위 또는 영역을 보유하는 전기화학 전지를 한정하는 동심상 작업 및 참조 전극을 포함하는 피어싱 부재의 존재이다. 본 발명은 생체액, 예를 들어, 혈액, 혈액 분액, 간질액 등의 샘플링 및 각종 다른 분석물, 예를 들어, 글루코스, 콜레스테롤, 전해질, 약제, 금제 약물 등의 측정에서의 용도를 발견한다. 본 발명을 추가로 기술하는데 있어서, 먼저 전반적인 개관을 제공한다. 이들의 용도에 대해 본 발명의 장치, 시스템 및 방법을 보다 상세하게 논의한 다음, 본 발명의 키트를 설명한다.

본 발명을 기술하기 전에, 본 발명은 기술된 특정 양태에 한정되지 않으며, 물론 그 자체로 변화할 수 있음을 이해해야만 한다. 또한, 본 발명의 범주는 단지 첨부된 특허청구범위에 의해서만 한정될 수 있으므로, 본 명세서에 사용된 전문용어는 특정 양태만을 기술하기 위한 것이지, 한정하고자 하는 것은 아님을 이해하여야만 한다.

특정 범위의 값이 제공되는 경우, 문장에서 명확하게 달리 지시되어 있지 않으면, 이 범위의 상한값과 하한값 사이에서의 하한값 단위의 소수점 한자리까지의 각각의 중간 값과, 기재된 범위내의 다른 기재된 값 또는 사이 값이 본 발명내에 포함됨은 물론이다. 이러한 보다 작은 범위의 상한값과 하한값은 기재된 범위내의 임의의 특정적으로 배제된 한계값을 조건으로 하여, 본 발명에 또한 포함되는 보다 작은 범위내에 포함될 수 있다. 기재된 범위가 한계값 중의 하나 또는 둘 다를 포함하는 경우, 포함된 한계값 중의 하나를 제외시킨 범위가 또한 본 발명에 포함된다.

달리 정의하지 않으면, 본원에 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 분야에서 숙련가에게 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에 기술된 것과 유사하거나 동등한 임의의 방법 및 재료를 또한 본 발명의 실시 또는 시험에서 사용할 수 있으나, 바람직한 방법 및 재료를 기술한다. 본 명세서에 언급된 모든 공보는 당해 공보가 인용한 방법 및/또는 재료를 기재하고 기술하기 위해 본 명세서에 참조로 인용한다.

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥에서 달리 명확하게 지시하지 않는 한 복수 대상을 포함한다. 이와 같이, 예를 들어, "시험 스트립"에 대한 언급은 복수의 당해 시험 스트립을 포함하고, "프로세서"에 대한 언급은 하나 이상의 프로세서 및 당업자에게 공지된 이의 등가물 등에 대한 언급을 포함한다.

본원에서 논의된 공보는 본원의 출원일 이전에 오로지 이들의 명세서에 제공된 것이다. 본원의 내용 중의 어떠한 것도 본 발명이 선발명 때문에 이러한 공보보다 선행될 권리가 없다는 승인으로서 해석되어서는 안된다. 추가로, 제공된 공개일은 독립적으로 확증될 필요가 있을 수 있는 실제 공개일과는 상이할 수 있다.

전반적인 개관

본 발명의 장치는 일반적으로 단일 구조물내에 통합된 다수의 양태에서 피부-관통 수단, 체액 샘플링 수단 및 성분 측정 수단을 포함한다. 피부-관통 수단은 통증 및 출혈이 최소화되는 깊이, 바람직하게는 존재하지 않는 깊이로 피부를관통하기 위해 사용되는 하나 이상의 마이크로-피어싱 부재, 예를 들어, 현미침 등을 보유한다. 이와 같이, 다수의 양태에 있어서, 현미침은 신경이 존재하는 위치보다 위까지 관통한다. 이와 같이, 당해 피어싱 부재가 이르는 표적 피부층은 진피, 표피 및 각질층(즉, 표피의 최외층)을 포함한다.

당해 장치는 현미침 자체의 구조 및 기하학적 배치, 및 보다 특히 이의 내부 구조 및 기하학적 배치에 의해 제공되는 체액 샘플링 수단을 추가로 포함한다. 구체적으로는, 현미침은 일반적으로 연장된 형태 및 개방 선단부에 존재하는 체액 상에 모세관력을 생성시키기에 충분히 소형인 구조물내의 공간에 이르는 개방 선단부를 보유한다. 모세관력이 작용하여, 체액(예를 들어, 필요한 경우 및 현미침의 길이에 따라 간질액 및/또는 혈액)에 액세스하여 이를 현미침내의 공간에 취입시켜, 샘플링된 체액을 측정 장치에 의해 측정하도록 위치시킨다.

위에서 언급한 바와 같이, 당해 장치의 특징은 성분 측정 수단이다. 본 발명의 성분 측정 수단은 체액 샘플 중의 성분, 예를 들어, 분석물의 농도를 측정하기 위한 현미침의 구조물내에 형성된 전기화학 전지로 이루어져 있다. 전기화학 전지는 샘플링된 체액에 대한 입력 참조 시그널 및 샘플링된 체액 중의 표적 성분 또는 분석물의 농도를 나타내는 출력 시그널을 제공하는 작업 전극 및 참조 전극의 전극 배열을 포함한다. 암페어측정계(즉, 전류 측정), 전기량측정계(즉, 전하 측정) 또는 전위차측정계(즉, 전압 측정)인 시스템을 포함한 다양한 전기화학 시스템이 본 발명에 의해 사용될 수 있다. 이들 유형의 전기화학적 측정 시스템은 당업자에게 익히 공지되어 있다[참조예: 이들의 명세서가 본 명세서에 참조로 인용되어있는 미국 특허 제4,224,125호, 제4,545,382호 및 제5,266,179호; 및 제WO 97/18465호 및 제WO 99/49307호].

다수의 양태에 있어서, 본 발명의 생체액 샘플링 및 분석물 농도 측정 장치, 예를 들어, 현미침은 각각 2개 이상의 전극, 즉 참조 전극 및 작업 전극을 포함한다. 참조 전극은 입력 시그널을 전기화학 전지에 제공하고, 작업 전극은 전지로부터의 출력 측정 시그널을 제공한다. 특정 양태에 있어서, 전극은 현미침내의 반응 영역을 한정하는 다공성 절연재에 의해 분리되며, 여기서, 당해 다공성 절연재는 서로에 대해 전극을 최적으로 위치시키는데 작용한다. 추가로, 당해 다공성 절연재는 샘플링된 체액을 전기화학 전지내로 이동시키거나 취입시키기에 충분한 모세관형 흡상 작용 등을 제공함으로써 샘플링 수단의 부품으로서 작용한다.

특정 양태에 있어서, 당해 현미침은 전형적으로는 하나의 전극 또는 양쪽 전극의 반응성 표면 위에 레독스 시약 시스템을 포함한다. 또는, 레독스 시약 시스템은 다공성 절연재내에 포함될 수 있다. 어느 한 경우에서, 레독스 시약 시스템은 전형적으로는 1종 이상의 효소 및 매개체(mediator)를 포함한다.

본 발명에 있어서, 전기화학 전지는 전기화학 전지에 전달되는 입력 참조 시그널을 셋팅하고, 전기화학 전지로부터의 출력 시그널을 수용한 다음, 샘플 중의 성분의 농도 수준을 출력 시그널로부터 유도해 내는 제어 수단과 전기적으로 통신하고 있다. 즉, 작업 및 참조 전극은 작업 및 참조 전극을 사용하는 전기화학적 측정을 수행하기 위한 수단, 예를 들어, 전류를 2개의 전극 사이에 인가하고, 전류의 경시적 변화를 측정하고 전류 중에서 관찰되는 전하를 전기화학 전지내에 존재하는 분석물의 농도와 관련시키는 수단과 전기적으로 통신하고 있다. 다음, 환자 또는 사용자의 생체액, 예를 들어, 혈액 중의 성분 또는 분석물의 검출/농도를 체액 샘플 중의 농도 수준으로부터 유도해 내고, 이어서, 이의 수치를 표시 장치 상에서 환자 또는 사용자에게 표시할 수 있다.

다수의 양태에 있어서, 제어 및 표시 장치는 저-프로파일 하우징내에 총체적으로 수용되어 있다. 하우징은 항시 사용가능하게 특정 샘플링 및 측정 용도에 적합한 위치 및 배열내에 하나 이상의 현미침을 확보하거나 보유한 수단을 또한 제공하는 형태를 취할 수 있다.

상기한 논의로부터 명백한 바와 같이, 당해 장치의 기하학적 배치 및 구조는 현미침 구조물 중의 3가지 기능: 피부로의 관통, 생체액 샘플의 수집 및 샘플 중의 성분 또는 분석물의 측정을 제공한다. 다수의 양태에 있어서, 수집 및 측정 단계는 완전히 동일 반응계내에서 수행하며, 이로써 샘플을 피부로부터 회수하고, 샘플을 시약 시험 스트립 등 위에 위치시키고, 샘플을 시험하는 장치 또는 수단의 별개의 부품을 사용하는 통상의 기술을 불필요하게 한다. 이와 같이, 동일 반응계내 검출은 측정을 수행할 수 있기 전에 먼저 생체액을 추출함에 의존하는 선행 진단 방법과 비교하여 샘플의 측정 판독을 수행하는 것과 관련된 지체 시간을 최소화한다.

피부 관통 수단

위에서 요약한 바와 같이, 본 발명의 특징은 하나 이상의 마이크로-피어싱부재, 예를 들어, 현미침 등을 보유하는 피부-관통 수단이다. 또한, 본 발명의 국면은 이것이 샘플링 과정 동안 환자가 겪는 통증 및 출혈을 제거하거나 적어도 최대한 최소화시킨다는 것이다. 따라서, 현미침의 관통 길이 및 직경은 상기 목적을 달성하기 위한 특정의 범위내에 포함되어야만 한다. 물론, 이들 값은 샘플링하고자 하는 생체액(예를 들어, 간질액, 혈액 또는 둘 다)의 유형, 액세스할 피부층 및 시험할 특정 환자 또는 장치 사용자의 피부층 두께에 따라 달라질 것이다.

배경으로써, 피부는 3종의 별개의 층, 표피로 불리는 상부층, 진피로 불리는 중간층, 피하층으로 불리는 하부층을 포함한다. 표피는 약 60 내지 120㎛(마이크론) 두께이고, 4종의 별개의 층: 각질층으로 불리는 10 내지 20㎛ 외층, 이어서 과립층, 말피기층 및 배아층을 포함한다. 각질층은 지질의 세포외 매트릭스에 둘러싸여 있는 가교결합된 케라틴 및 케라토히알린의 덩어리로 충전된 세포를 함유한다. 내부의 3개 층은 일괄하여 생육가능한 표피로 칭해지며, 총 두께가 약 50 내지 100㎛이다. 생육가능한 표피는 대사물질을 진피에 및 진피로부터 확산시키는 역할을 할 수 있다. 표피는 혈액 세포 또는 신경 종말을 함유하지 않는다. 진피 두께는 약 2,000 내지 3,000㎛의 범위내이며, 표피보다 더 두껍다. 피부층은 일반적으로 콜라겐 섬유를 포함하는 결합 조직의 밀집 상(bed), 및 이들 섬유를 통해 분산된 간질액으로 이루어진다. 피부층 아래에는 피부내에 혈액 모세관 및 대부분의 신경 종말을 함유하는 피하 조직이 존재한다.

이와 같이, 다수의 양태에 있어서, 본 발명의 현미침은 환자가 느끼는 통증을 최소화하기 위해 피부를 완전히 관통할 경우에 각질층, 표피 또는 진피보다 덜깊은 깊이까지 이르는 길이를 가질 수 있으나, 이들은 항상 사용가능하게 특정 샘플링 용도에 필요한 경우에 더 길어질 수 있다. 또한, 현미침의 길이 대 직경 종횡비는 본 발명의 현미침에 대해 최적 길이를 결정하는데 중요하다. 따라서, 피부를 효과적이면서 비외상적으로 관통하기 위해서는, 현미침의 길이는 통상적으로 현미침의 직경보다 약 5배 이상 더 길지만, 보다 길거나 짧을 수 있다. 아래에 추가로 기술하는 바와 같이, 최소 현미침 직경은 전극과 전기화학 전지의 다른 부품의 직경 사이에 필요한 공간에 따라 달라진다. 이와 같이, 당해 현미침은 일반적으로는 약 500 내지 4,000㎛, 전형적으로는 약 600 내지 3,000㎛, 보다 전형적으로는 약 1,000 내지 2,000㎛의 범위내의 길이를 갖지만, 이들 길이는 상기한 바와 같은 다양한 인자에 따라 환자마다 달라질 것이다. 본 발명의 현미침은 표적 피부층의 깊이보다 긴 길이를 가질 수 있지만, 당해 현미침은 피부를 현미침 구조물의 길이보다 짧은 깊이(관통 길이로 칭함)로 관통할 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다. 이와 같이, 환자의 통증을 최소화하기 위해, 다수의 양태에 있어서 현미침은 약 50 내지 4,000㎛, 보다 전형적으로는 약 100 내지 3,000㎛의 관통 길이를 갖는다. 예를 들어, 단지 표피층까지의 관통을 필요로 하는 샘플링 적용의 경우, 현미침의 관통 길이는 전형적으로는 약 50 내지 120㎛이다. 진피층보다 깊지 않은 깊이까지의 관통을 필요로 하는 샘플링 적용의 경우, 현미침의 관통 길이는 전형적으로는 약 2,000 내지 3,000㎛이다.

본 발명의 예시적인 현미침의 개괄적인 구성은 도 1a 내지 도 1d와 관련하여 기술할 것이다. 현미침(100)은 종축을 따라 거의 직렬인 구성을 가지며, 거의 원형 횡단면을 갖는다. 그러나, 다른 환형, 예를 들어, 타원형 및 장원형, 또는 다각형 구성, 예를 들어, 정사각형 및 직사각형을 포함하나, 이에 한정되지는 않는 임의의 적합한 횡단면 구성을 사용할 수 있다. 현미침의 가장 두꺼운 지점에서의 외직경은 전형적으로는 약 350㎛를 초과하지 않으며, 통상적으로는 약 200 내지 300㎛이다. 특정 양태에 있어서, 외직경은 전형적으로는 약 250㎛이다.

현미침(100)은 원위 말단부(104)에서, 바람직하게는 피부를 보다 용이하게 관통하기 위해 바람직하게는 사면이 되거나 슬라이싱 된 구성을 갖는 예리한 선단부(102)에서 말단을 이룬다. 그러나, 선단부(102)는 다른 적합한 구성, 예를 들어, 테이퍼링되지 않고 현미침의 종축에 대해 평면상 수직으로 존재하는 엣지를 한정한다(도시하지 않음).

임의의 적합한 수의 어레이 형태의 현미침이 본 발명에 의해 사용될 수 있다. 사용되는 현미침의 수는 검출할 제제, 현미침을 삽입할 체표면 위치, 샘플 부위, 체액 용적 등을 포함하는 다양한 인자에 따라 달라질 것이다. 현미침 어레이는 변화하는 형태, 길이, 너비 및 선단부 구성을 갖는 현미침을 포함할 수 있다.

전기화학 전지

위에서 논의한 바와 같이, 본 발명의 특징은, 피어싱 수단에 있어서 동심상 작업 및 참조 전극에 의해 한정되는 전기화학 전지의 존재이다. 현미침(100)은 샘플링된 생체액 중의 측정할 분석물의 농도를 나타내는 전기 시그널 또는 시그널들을 제공하는 전기화학 전지를 포함한다. 전기화학 전지는 서로에 대해 동심적으로배열된 다양한 성분 또는 층을 포함한다. 다수의 양태에 있어서, 이러한 동심상 배열은 외주상 또는 동축상일 수 있다.

도 1a에서 종방향으로 및 도 1b에서 횡단면으로 관찰할 경우, 현미침(100)은 고형 와이어 코어(106) 및 외장물(114)을 포함한다. 고형 와이어 코어(106)는 현미침 구조물에 경성을 제공하며, 인접한 전극의 부품일 수 있다. 외장물(114)은 스테인레스 스틸 등으로 제조될 수 있다. 와이어 코어(106) 및 외장물(114) 사이에 안쪽으로부터 바깥쪽으로 제1 또는 내부 전극(108), 다공성 절연재(110) 및 제2 또는 외부 전극(112)을 포함하는 본 발명의 전기화학 전지가 존재한다.

도 1a의 화살표 c-c를 따라 절단된 도 1c의 원위 말단부에 대한 기부에서 도시된 바와 같이, 제2 또는 외부 전극(112) 및 외장물(114)은 연장되어, 현미침(100)의 엣지(116) 및 선단부(102)를 한정한다. 3개의 최내층, 절연재(110), 제1 전극(108) 및 고형 와이어 코어(106)는 위치 또는 부위(118)(원위 말단부(104)에 대한 기부)에 편평하게 연장하며, 여기서, 이들 3개 층은 서로 거의 수평인 원위 엣지를 갖는다. 이들 수평인 엣지는 도 1a에서 볼 수 있는 바와 같이 원위 엣지(116)에 존재하는 원위 개구부까지 연장된, 제2 전극(112) 및 외장물(114)에 의해 한정되는 간극벽을 갖는 간극부(120)의 폐쇄된 근위 말단부(122)를 한정한다. 간극(120)은 존재하는 생체액을 선단부(102)에서 간극 개구부(128)내로 흡상시키는 모세관력을 생성시키는 작용을 한다. 간극(120)은 약 250nL를 초과하지 않는 용적을 가지며, 일반적으로는 약 20 내지 140nL의 범위내이다. 특정 양태에 있어서, 용적은 전형적으로 약 65nL이다. 또한, 다공성 절연재(110)는간극(120)내에 수용되어 있는 생체액의 양을 이 속으로 흡상시키는 제2 모세관력을 제공한다.

고형 와이어 코어(106)의 직경은 전형적으로는 약 120㎛를 초과하지 않으며, 보다 전형적으로는 약 80 내지 100㎛의 일반적 범위내이다. 특정 양태에 있어서, 직경은 전형적으로는 약 90㎛이다. 제1 전극(108)은 두께가 전형적으로는 약 300Å를 초과하지 않으며, 보다 전형적으로는 약 70 내지 200Å의 일반적 범위내인 원통형 구성을 갖는다. 특정 양태에 있어서, 두께는 전형적으로는 약 100Å이다. 다공성 절연재(110)는 또한 두께가 전형적으로는 약 200㎛를 초과하지 않으며, 보다 전형적으로는 약 50 내지 80㎛의 일반적 범위내인 원통형 구성(하지만, 다른 구성도 가능하다)을 갖는다. 제2 전극(112)는 또한 두께가 전형적으로는 약 300Å를 초과하지 않으며, 보다 전형적으로는 약 70 내지 200Å의 일반적 범위내인 원통형 구성(하지만, 다른 구성도 가능하다)을 갖는다. 제2 전극(112)이 전기도금된 얇은 외부 튜브(114)는 두께가 전형적으로는 약 25㎛를 초과하지 않으며, 보다 전형적으로는 약 12 내지 20㎛의 일반적 범위내이다.

전극(112), 즉 외부 전극을 참조 전극, 즉 전기화학 전지에 입력 시그널을 제공하는 전극으로서 사용하고, 외부 전극(108), 즉 내부 전극을 작업 전극, 즉 샘플링된 체액 중의 분석물 농도를 나타내는 출력 시그널을 제공하는 전극으로서 사용한다. 전형적으로는, 외부 전극의 길이는 현미침의 길이와 동일하며, 따라서, 일반적으로는 약 4,000㎛보다 길지 않다. 보다 전형적으로는, 외부 전극의 길이는 약 1,000 내지 3,000㎛이며, 통상적으로는 약 2,000㎛이다. 내부 전극은 외부 전극과 동일한 길이를 가지나, 종종 외부 전극보다 짧을 수 있다. 내부 전극의 길이는 일반적으로는 외부 전극보다 약 20% 짧으며, 일반적으로는 약 3,200㎛보다 길지 않으며, 전형적으로는 약 800 내지 2,400㎛, 보다 전형적으로는 약 1,600㎛이다.

적어도 현미침내의 반응 영역(즉, 다공성 절연재)에 직면하는 전극의 표면은 고도의 전도성 금속, 예를 들어, 팔라듐, 금, 백금, 은, 이리듐, 탄소, 도핑된 산화인듐주석, 스테인레스 스틸 등, 또는 이들 재료의 배합물로 제조한다. 가장 전형적으로는, 당해 금속은 금, 백금 또는 팔라듐이다. 전체 전극을 금속으로 제조할 수 있더라도, 각각의 전극은 전극의 금속 성분의 박층(예를 들어, 전기도금된 금속층)의 표면 위에 불활성 백킹재 또는 백킹 지지체로 구성될 수 있다.

다공성 절연재

위에서 언급한 바와 같이, 작업 및 참조 전극은 도 1의 양태에 있어서 예를 들어, 원통형 도넛 형태인 반응 영역의 경계를 한정한다. 반응 영역은 내부면 및 외부면을 가지고, 두께가 전형적으로는 150㎛를 초과하지 않으며, 일반적으로는 약 50 내지 80㎛의 범위내인 친수성의 다공성 절연재로 충전된다. 반응 영역의 용적은 전형적으로는 약 150nL를 초과하지 않으며, 일반적으로는 약 15 내지 110nL이다. 특정 양태에 있어서, 용적은 전형적으로는 약 50nL이다.

다공성 절연재는 현미침 구조물의 적어도 일부 도처에 세공 또는 공극을 포함한다. 세공은 체액을 간극(120)으로부터 흡상시키도록 모세관력을 제공하기에 충분한 크기로 제조한다. 세공은 또한 다공성 재료를 통해 체액의 통과 또는 전도를 가능하게 하기에 충분하게 서로 연결되어 있다. 평균 세공 크기는 약 1000 내지 5000nm, 보다 전형적으로는 약 1000 내지 2000nm이다. 다공성 절연재는 세라믹 또는 가소성 재료, 예를 들어, 중합체로 제조될 수 있다. 적합한 유형의 중합체 재료는 폴리이미드, 폴리설폰 및 셀룰로스계 재료를 포함하나, 이에 한정되지는 않는다. 당해 분야에 익히 공지되어 있는 바와 같이, 중합체는 이 속에 함유되어 있는 여과가능하거나 휘발가능한 재료를 제거함으로써 다공성으로 만들 수 있다.

시약

레독스 시약(들) 시스템은 전형적으로는 샘플링된 체액 중의 표적 분석물 또는 다른 성분들에 우선하여 분석하기 위해 선택된 성분을 선발하여 검출하기 위해 사용된다. 레독스 시약 시스템의 레독스 시약(들)은 반응성 표면, 즉 한쪽 또는 양쪽 전극의 다공성 절연재에 직면하는 표면 위에 존재할 수 있지만, 다수의 양태에 있어서, 레독스 시약(들)은 작업 전극의 반응성 표면 위에 존재할 수 있다. 이와 같이, 당해 시약은 종종 침지 피복에 의해 표면 위에 피복하거나 침착시킬 수 있으며, 여기서, 이러한 방법은 당해 분야에 익히 공지되어 있다. 또는, 당해 시약은 당해 분야에 공지되어 있는 함침 피복에 의해 다공성 절연재내에 수용시킬 수 있다. 사용되는 시약 시스템은 검출용으로 표적화된 분석물을 기준으로 하여 선택된다. 시약 시스템과 대응하는 성분 또는 분석물의 상호작용은 전지 중의 표적 분석물 또는 성분의 농도를 결정한다.

반응 영역내에 존재하는 시약 시스템은 전형적으로는 1종 이상의 효소 및 매개체를 포함한다. 다수의 양태에 있어서, 시약 시스템의 효소 부재(들)는 관심의 대상인 분석물을 산화시키는 효소 또는 상호 작용하여 산화시키는 다수의 효소이다. 즉, 시약 시스템의 효소 성분은 단일 분석물 산화 효소 또는 관심의 대상인 분석물을 상호 작용하여 산화시키는 2종 이상의 효소의 컬렉션으로 이루어져 있다. 관심의 대상인 효소는 옥시다제, 데하이드로게나제, 리파제, 키나제, 디아포라제, 퀴노단백질 등을 포함한다. 반응 영역내에 존재하는 특정 효소는 전기화학 시험 스트림이 검출하고자 하는 특유의 분석물에 따라 달라지며, 여기서, 대표적인 효소는 글루코스 옥시다제, 글루코스 데하이드로게나제, 콜레스테롤 에스테라제, 콜레스테롤 옥시다제, 지단백질 리파제, 글리세롤 키나제, 글리세롤-3-포스페이트 옥시다제, 락테이트 옥시다제, 락테이트 데하이드로게나제, 피루베이트 옥시다제, 알콜 옥시다제, 빌리루빈 옥시다제, 우리카제 등을 포함한다. 관심의 대상인 분석물이 글루코스인 다수의 바람직한 양태에 있어서, 시약 시스템은 글루코스-산화 효소(예를 들어, 글루코스 옥시다제 또는 글루코스 데하이드로게나제)이다.

상기한 바와 같이, 시약 시스템은 제2 부재, 즉, 1종 이상의 매개체 제제로 구성된 매개체 부재를 추가로 포함할 수 있다. 각종의 다양한 매개체 제제는 당해 분야에 공지되어 있으며, 시안화철, 페나진 에토설페이트, 페나진 메토설페이트, 페닐렌디아민, 1-메톡시-페나진 메토설페이트, 2,6-디메틸-1,4-벤조퀴논, 2,5-디클로로-1,4-벤조퀴논, 피로센 유도체, 오스뮴 비피리딜 착물, 루테늄 착물 등을 포함한다. 관심의 대상인 분석물 중의 글루코스 및 글루코스 옥시다제 또는 글루코스 데하이드로게나제가 효소 부재인 양태에 있어서, 특정의 관심의 대상인 매개체는시안화철이다. 반응 영역내에 존재할 수 있는 다른 시약은 완충 제제(예를 들어, 시트라코네이트, 시트레이트, 포스페이트), "굳(Good)" 완충액 등을 포함한다.

시약(들)은 일반적으로는 건조 형태로 존재한다. 각종 부재들의 양은 변화할 수 있으며, 여기서, 효소 부재의 양은 전형적으로는 약 0.1 내지 10중량%에 이른다.

시스템의 예시적인 양태

상기한 바와 같이, 본 발명은 환자 또는 사용자의 피부로부터 생체액을 샘플링하여, 생체액 중의 표적 성분을 측정하는 시스템을 포함하며, 여기서, 당해 시스템은 일반적으로는 상기한 바와 같이 샘플링 수단, 시약 및 전지화학 전지를 보유하는 하나 이상의 현미침, 및 전기 시그널 및 소프트웨어 알고리듬을 송수신하는 수단을 보유하는 제어 장치로 구성되어 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 예시적인 시스템(50)의 개략도가 제시되어 있다. 시스템(50)은 휴대용 제어 장치(52) 및 제어 장치(52)의 원위 말단부(52)에 작동적으로 탑재되어 있는 상기한 바와 같은 장치(10)를 포함한다. 장치(10)은 본 발명의 현미침, 예를 들어, 도 1의 현미침(100)의 어레이를 포함한다. 제어 장치(52)는 전형적으로는 장치(10)의 측정 수단을 제어하는, 즉, 현미침(100)의 전기화학 전지에 입력 참조 시그널을 발생시켜 전달하고, 전지로부터의 출력 측정 시그널을 수신하는 수단(도시하지 않음)을 수용하는 저-프로파일 배치를 갖는 의약 등급 가소성 재료로 제조된 하우징(56)이다. 하우징(56)은 현미침 어레이 또는 단일 현미침을 지지하는 수단, 예를 들어, 백킹재 또는 지지체 등(도시하지 않음)을 추가로 포함할 수 있다.

제어 장치(52)내에서 프로그래밍된 소프트웨어 알고리듬은 출력 시그널의 수신시 생물학적 샘플 중의 표적 분석물의 농도를 자동적으로 산출하고 측정한다. 다음, 농도 수준(다른 목적하는 정보 중)을 사용자에게 정포를 표시하는 외부 표시 수단 또는 스크린(58)에 전달한다. 제어 접속 버튼(60)은 사용자가 정보, 예를 들어, 측정을 위해 표적화된 분석물의 유형을 제어 수단에 입력하도록 하기 위해 제공된다.

장치(10)는 제어 장치(52)에 전기적으로 및 물리적으로 접속된다. 양쪽 장치 사이의 전기 통신은 장치(10) 상의 전도성 교신(도시하지 않음) 및 제어 장치(52)내에서의 대응하는 전기 트레이스(도시하지 않음)에 의해 달성된다. 특정 양태에 있어서, 장치(10) 및 제어 장치(52)는 신속 잠금 및 해제(quick lock-and-release) 메카니즘(이의 다수가 통상적으로 공지되어 있음)에 의해 물리적으로 접속되어 있어, 사용한 장치를 용이하게 제거하고 대체할 수 있다. 제어 장치(52)는 전형적으로는 재사용가능하고 임의의 개수의 본 발명의 장치와 함께 사용가능하다. 이러한 특징은 유효하고 신속한 방식으로 다중 샘플 및 측정법의 획득을 용이하게 한다.

사용 방법

생물학적 샘플 중의 분석물의 농도를 측정하기 위해 본 발명의 장치 및 시스템을 사용하는 방법이 또한 본 발명에 의해 제공된다. 각종 다양한 분석물은 당해 장치 및 시스템을 사용하여 측정할 수 있으며, 여기서, 대표적인 분석물은 글루코스, 콜레스테롤, 락테이트, 알콜, 전해질, 약제, 금제 약물 등을 포함하나, 이에 한정되지는 않는다.

본 발명의 방법을 실시하는데 있어서(도면 참조), 제1 단계는 본 발명의 하나 이상의 현미침(100)을 보유하는 장치(10)을 제공하는 것이다. 다수의 양태에 있어서, 장치(10)은 관심의 대상인 분석물(들)을 표적화하기 위해 개별적으로 배치되어 있다(즉, 장치(10)는 특유의 시약(들)을 포함한다). 장치(10)는 사용자가 손으로 잡고 제어할 수 있는 제어 장치(52)와 작동적으로 맞물려 상호작용한다. 제어 장치(52)는 표적화된 표적물(들)을 시험하도록 프로그래밍되어 있다. 장치(10)은 사용자의 피부의 선택된 부위 상에 위치하며, 경미한 압력을 사용하여, 장치(10)의 현미침(100)의 어레이를 피부로 관통시킨다. 현미침(100)이 삽입되는 깊이는 각각의 현미침의 길이 또는 삽입 길이를 한정하기 위해 장치(10)과 연결된 특정의 다른 수단에 의해 달라질 것이다.

사용자의 피부에 삽입시, 현미침(100)의 개방 선단부(102)에 존재하는 생체액의 양(즉, 샘플)은 모세관력에 의해 각각의 현미침의 간극(120)내로 흡상되며, 즉, 생체액의 대부분 또는 전체가 동일 반응계내에서 장치(10)내로 전달된다. 다공성 절연재(110)는 체액을 모세관력에 의해 전기화학 전지의 반응 영역내로 계속적으로 흡상시킨다.

상기한 바와 같이, 현미침(100)은 제1 전극(108) 및 제2 전극(112) 각각의반대면(124 및 126)에 위치한 선택된 레독스 시약 시스템을 사용하여 제조할 수 있거나, 또는 시약을 다공성 절연재(110)내로 주입할 수 있다. 시약 시스템의 유형은 측정용으로 표적화된 분석물의 유형에 따라 선택한다. 이와 같이, 생체액의 샘플을 다공성 절연재(110)내로 흡수시킬 경우에, 샘플 중의 표적화된 분석물과 화학적으로 반응하여, 분석물을 산화시킨다. 이러한 화학적 반응은 전기화학 전지 중의 반응 영역을 교차하는 임피던스(또는 저항) 수준의 변화를 야기시킨다.

보다 구체적으로는, 일단 반응 영역내에서는 표적화된 분석물이 선택된 시약(들)과 화학적으로 반응하여, 전기활성 생성물을 형성시킨다. 다음, 전기활성 생성물을 임의의 매개체 또는 직접적으로 작업 전극(108)에 의해 산화시키거나 환원시킨다. 다음, 생성된 출력 시그널 수준을 전극(108)에 의해 제어 장치로 전도시킨다. 다음, 제어 장치(52)로 프로그래밍된 소프트웨어 알고리듬은 출력 및 참조 시그널 사이의 차동을 자동적으로 측정하고, 이러한 차동값으로부터 샘플 중의 분석물의 농도를 유도해 낸 다음, 환자의 혈액 중의 선택된 분석물의 대응하는 농도 수준을 유도해 낸다. 이들 값 중의 하나 또는 모두를 표시 수단 또는 스크린(58)에 의해 표시할 수 있다.

생물학적 샘플 및/또는 환자의 시스템 중의 선택된 분석물의 농도를 자동적으로 산출하고 측정하여, 사용자는 단지 본 발명의 현미침을 환자의 피부에 삽입하여 장치의 표시로부터의 최종 분석물 농도 결과를 판독만 하면 되는 제어 장치(52)와 같은 장치는 개시 내용이 본원에 참조로 인용되어 있는 미국 특허 제6,193,873호(발명의 명칭: "Sample Detection to Initiate Timing of an Electrochemicalassay")에 또한 기술되어 있다.

키트

본 발명의 방법을 실시하는데 사용하기 위한 키트를 또한 본 발명에 의해 제공한다. 본 발명의 키트는 하나 이상의 현미침을 보유하는 하나 이상의 상기 장치를 포함한다. 당해 키트는 또한 당해 키트의 재사용가능하거나 일회용인 장치와 함께 또는 본 발명의 다른 키트로부터 사용할 수 있는 재사용가능하거나 일회용인 제어 장치를 포함할 수 있다. 이들 키트는 동일하거나 상이한 길이를 갖는 현미침의 어레이를 보유하는 장치를 포함할 수 있다. 특정의 키트는 각각 동일하거나 상이한 시약을 함유하는 다양한 장치를 포함할 수 있다. 또한, 1종 이상의 시약은 단일 현미침 어레이 중에 제공할 수 있으며, 여기서, 하나 이상의 현미침에는 제1 표적 분석물을 표적화하기 위한 제1 시약을 제공하며, 하나 이상의 다른 현미침에는 다른 표적화된 분석물을 표적화하기 위한 다른 시약을 제공한다. 최종적으로, 다수의 양태에 있어서, 당해 키트는 생리학적 샘플 중의 분석물 농도의 측정에 있어서 당해 장치를 사용하기 위한 지침사항을 포함한다. 이들 지침사항은 하나 이상의 팩키징, 라벨 삽입물 또는 키트내에 존재하는 용기 등 위에 제시할 수 있다.

본 발명은 사용하기에 용이하고, 피부를 절제하거나 절개할 필요가 없으며, 통증 및 출혈이 최소화되거나 전혀 없는 분석물 시험을 위해 제공할 수 있음은 상기 기술로부터 명백하다. 이와 같이, 본 발명은 당해 분야에 상당한 기여를 한다.

본 발명은 가장 실용적이면서 바람직한 양태인 것으로 간주되는 것을 본원에제시하고 기술한다. 그러나, 본 발명의 범주내에 있는 것으로부터 벗어날 수 있으며, 명백한 변형이 상기 개시를 해석할 때 당업자에게 상기될 수 있다는 것을 인정한다.

본 발명이 다수의 용도, 다양한 생체액의 샘플링 및 다수 유형의 성분의 검출에 대해 유용할지라도, 본 발명은 주로 간질액 중의 분석물의 검출과 관련하여 기술되었으며, 이는 본 발명이 간질액 중의 글루코스의 검출에 특히 유용하기 때문이다. 이와 같이, 본원에 개시된 특수 장치 및 방법, 본원에 논의된 용도, 생체액 및 서분은 예시적인 것이며, 비한정적인 것으로 간주된다. 개시된 개념의 등가물의 취지 및 범위내에 포함되는 변형, 예를 들어, 당업자에게 용이하게 상기될 수 있는 것들은 첨부된 특허청구범위의 범주내에 포함되는 것으로 한다.

본 발명에 따른 생체액 샘플링 및 분석물 측정 장치는 사용하기에 용이하고, 피부를 절제하거나 절개할 필요가 없으며, 통증 및 출혈을 최소화시키거나 통증 및 출혈이 없이 분석물을 시험하는데 제공할 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 당해 분야에 상당한 기여를 한다.

Claims (10)

1. 피부 표면을 피어싱(piercing)하여, 생체액에의 액세스를 제공하도록 구성된 연장된 샘플링 수단 및

   생체액 중의 분석물의 농도를 측정하기 위해 전기화학 전지를 한정하는, 연장된 샘플링 수단내에 위치한 동심-간격형 전극을 포함하는,

   생체액 샘플링 및 분석물 농도 측정 장치.
2. 제1항에 있어서, 절연재를 동심-간격형 전극 사이에 추가로 포함하는 장치.
3. 제1항에 있어서, 샘플링 수단이 간극 및 간극내로의 통로를 제공하는 개방 원위 말단부를 포함하는 장치.
4. 제3항에 있어서, 간극이 생체액의 샘플을 간극내로 취입하기에 충분한 모세관력을 제공하도록 구성되어 있는 장치.
5. 제1 전극,

   제1 전극에 대해 동심상으로 위치하여 간격을 두고 배치된 제2 전극 및

   전극 사이에 간격을 두고 위치하는 다공성 재료를 포함하여,

   피부를 피어싱하도록 구성되어 있는, 생체액을 샘플링하여, 당해 생체액 중의 표적 성분의 농도를 측정하기 위한 장치.
6. 제5항에 있어서, 제2 전극이 피부를 피어싱하기 위한 구성을 갖는 장치.
7. 제6항에 있어서, 제2 전극이 개방 원위 말단부를 가지고, 생체액을 개방 원위 말단부를 통해 취입하기에 충분한 모세관력을 제공하기 위한 구성을 갖는 장치 내부의 공간을 한정하는 장치.
8. 특정의 길이를 갖는 코어,

   코어 길이에 대해 동축상 합치하는 제1 전극,

   제1 전극에 대해 동축상 합치하는 다공성 재료,

   다공성 재료에 대해 동축상 합치하고, 코어 길이를 초과하여 연장되고 개방 선단부의 말단을 이루는 길이를 갖는 제2 전극 및

   표적 성분을 기준으로 하여 선택되어, 현미침 내부에 수용되어 있는 시약을 포함하는,

   생체액을 샘플링하여, 당해 생체액 중의 표적 성분을 측정하기 위한 현미침.
9. (a) (1) 전기화학 전지가 참조 전극, 작업 전극 및 이들 전극 사이의 절연재를 포함하고, 시약이 하나 이상의 참조 전극, 작업 전극 또는 절연재와 접촉되고,

   (2) 샘플링 수단이 원위 개구부 및 생체액을 현미침내로 흡상시킬 수 있는구성을 갖는 현미침 내부에 하나 이상의 공간을 포함하는, 현미침 내부에 수용되어 있는 샘플링 수단, 시약 및 전기화학 전지를 포함하는 하나 이상의 현미침 및

   (b) (1) 전기 참조 시그널을 참조 전극에 송신하고, 전기 출력 시그널을 작업 전극으로부터 수신하는 수단 및

   (2) 전기 출력 시그널의 수신시 생물학적 샘플 중의 표적 성분의 농도를 자동적으로 산출하고 측정하는 소프트웨어 알고리듬을 포함하는, 하나 이상의 현미침과 전기적으로 통신하는 제어 장치를 포함하는,

   생체액을 환자의 피부로부터 샘플링하여, 생체액 중의 표적 성분을 측정하기 위한 시스템.
10. 개방 원위 말단부와 이 속에 시약 및 동심-층상 전극 구성을 포함하는 전기화학 전지를 포함하는 하나 이상의 현미침을 제공하는 단계,

    하나 이상의 현미침을 선택된 깊이로 피부로 삽입하는 단계,

    개방 원위 말단부에 존재하는 생체액의 샘플을 전기화학 전지내로 흡상시키는 단계,

    샘플을 시약과 반응시켜, 반응의 결과로서 전기화학 전지내에 물질을 형성시키는 단계,

    제1 전기 시그널을 물질에 제공하는 단계 및

    물질에 의해 발생된, 샘플 중의 성분의 농도를 나타내는 제2 전기 시그널을 수신하는 단계를 포함하는,

    환자의 피부내의 생체액을 시험하고, 이 중에 함유되어 있는 표적 성분의 농도를 측정하는 방법.