SISTEMA PARA ANÁLISIS DE FLUIDOS CORPORALES SIN PRECIPITACIÓN
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1. Campo de la invención La invención en general se relaciona con sistemas para análisis de fluidos corporales que incluyen una tira para prueba desechable y un dispositivo para detección espectrofotométrica, con aplicación particular en el sitio para la prueba de analitos particulares en la sangre.
2. Declaración del problema El nivel de ciertos analitos en la sangre y otros fluidos corporales con frecuencia se utilizan para diagnosticar alguna enfermedad, para determinar factores de riesgo de una enfermedad, para supervisar el curso de una terapia, o para determinar la presencia de fármacos ilícitos. Por ejemplo, se han evaluado analitos portados en la sangre para determinar los diversos niveles de colesterol y triglicéridos como indicador significativo del riesgo de una enfermedad cardiaca coronaria. Los análisis sanguíneos necesarios para determinar los analitos en fluidos corporales, tales
como por ejemplo, colesterol total, colesterol lipoproteínico de alta densidad (HDL, por sus siglas en inglés), colesterol lipoproteínico de baja densidad (LDL, por sus siglas en inglés) , y triglicéridos, se pueden realizar en un entorno clínico en un laboratorio, o sobre algún sitio utilizando tiras para análisis por vía seca. En el laboratorio, la sangre se somete a centrifugación para separar los glóbulos rojos del plasma, y se realizan pruebas químicas controladas cuidadosamente en tubos de prueba para determinar la concentración de analitos. Las tiras para análisis por vía seca utilizan varias capas membranosas para separar los glóbulos rojos del plasma sanguíneo, hacen reaccionar el plasma con un reactivo o reactivos particulares, y obtienen una señal indicativa de la concentración de un analito particular, que por lo general es una señal espectrofotométrica. Véase, por ejemplo, la patente de los Estados Unidos No. 4,774,192 otorgada el 27 de septiembre de 1988 a Terminiello et al.; la patente de los Estados Unidos No. 4,477,575 otorgada el 16 de octubre de 1984 a Peter Vogel et al.; la patente de los Estados Unidos No. 5,104,619 titulada "Disposable Diagnostic System" ; la patente de los Estados Unidos No. 5,135,716 otorgada el 4 de agosto
de 1992 a Tatin B. Thakore ; la patente de los Estados Unidos No. 5,166,051 titulada "Membranes, Membrane Overlays, For Exclusión of Erythrocytes , And Method Of Immunoassay of Whole Blood Analytes" ; la patente de los Estados Unidos No. 5,597,532 otorgada el 28 de enero de 1997 a James Connolly; la patente de los Estados Unidos No. 6,171,849 otorgada el 9 de enero de 2001 a Walter Rittersdorf et al.; la patente de los Estados Unidos No. 6,759,190 otorgada el 6 de julio de 2004 a Jinn-Nan Lin et al., la publicación de la solicitud de patente de los Estados Unidos No. US2004/0126830 publicada el 1 de julio de 2004 en una invención de Bruce Shull et al.; y la publicación de la solicitud de patente de los Estados Unidos No. US2005/0003523 publicada el 6 de enero de 2005 en una invención de Sunil Anaokar et al. Todos los sistemas anteriores dependen de la precipitación y/o filtración para separar los componentes no deseados de los analitos que serán probados. Por ejemplo, si el HDL es el analito deseado, las otras lipoproteínas se hacen reaccionar con un precipitado y se filtran del plasma utilizando membranas de filtro. Sin embargo, los precipitados tienden a bloquear los poros en el sistema y también impiden el flujo de analitos deseados, lo cual reduce
la cantidad de los analitos deseados que alcanzan la zona de la reacción, y de esta forma reducen la precisión de la prueba. El conflicto entre la necesidad de una buena separación de componentes no deseados de los analitos y los problemas de precisión asociados con esta separación ha provocado el estancamiento de la precisión de la tira para análisis/sistemas espectrofotométricos , y ha limitado la utilidad de esta técnica. De esta forma, existe la necesidad por una arquitectura de tira para análisis/espectrofotométrica que pueda mejorar las capacidades del sistema de la tecnología de tira para análisis por vía seca y que proporcione lecturas más precisas . BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención soluciona el problema anterior al proporcionar una química de tira para análisis por vía seca que haga reaccionar los componentes no deseados del líquido corporal en complejos que no participan en la reacción de prueba. Los complejos siguen fluyendo, y de esta forma no obstruyen las membranas o filtros. La invención comprende además un método para determinar una característica de una seleccionada de una pluralidad de analitos en un fluido corporal, el
método comprende: proporcionar el fluido corporal que contenga el analito seleccionado y unos o más analitos no seleccionados; hacer reaccionar uno de los analitos seleccionados con un reactivo para proporcionar una indicación colorimétrica de la característica; y antes de la reacción, evitando que los analitos no seleccionados participen en la reacción, sin la precipitación de los analitos no seleccionados . Éstos y otros objetivos y ventajas de la invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción escrita y las figuras acompañantes.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIG. 1 es una vista en perspectiva y en despiece de la modalidad preferida de una unidad de tira para análisis de acuerdo con la invención; la FIG. 2 es una vista en planta en sección transversal de la tira para análisis de la FIG. 2 tomada a través de la línea 2-2 de la FIG. 1; la FIG. 3 es una vista en planta inferior de la porción de cubierta de la unidad de tira para análisis de la FIG. 1; la FIG. 4 es una vista en sección transversal del sujetador de la tira para análisis de la FIG. 1;
la FIG. 5 es una vista en sección transversal de un elemento de la tira para análisis de acuerdo con la invención que ilustra algunas de las características de la invención; la FIG. 6 es una gráfica que muestra la reflectancia de los valores iniciales derivados de los datos contra la curva del HDL mg/dl a partir de la cual se puede generar una prueba de reflectancia de acuerdo con la invención; la FIG. 7 es una gráfica de las lecturas de colesterol HDL a partir de una tira para análisis por vía seca de acuerdo con la invención graficada a lo largo de la ordenada contra el colesterol HDL referencia para la misma muestra graficada a lo largo de la abscisa; y la FIG. 8 ilustra otra modalidad preferida de una unidad de prueba de acuerdo con la invención en la cual existe una pluralidad de sujetadores de la tira para análisis y de las tiras para análisis.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA Con el fin de promover una comprensión de los principios de la invención, ahora se hará referencia a las modalidades ilustradas en los dibujos y descritas en la siguiente especificación escrita. Se
debe entender que de este modo no se pretender imponer ninguna limitación al alcance de la invención. Se debe entender además que la presente invención incluye cualesquiera alteraciones y modificaciones a las modalidades ilustradas e incluye otras aplicaciones de los principios de la invención como se podrían presentar normalmente para alguien con experiencia en la técnica a la cual pertenece esta invención. También se debe entender que, de acuerdo con la ley de patentes, los dibujos no pretenden ser dibujos precisos para el diseño de la invención, sino que más bien pretenden ilustrar la invención. Por ejemplo, la escala de los dibujos y el tamaño relativo de las diversas partes en general se alteran para ilustrar mejor la invención dentro de las restricciones de un documento escrito tal como esto . En la FIG. 3 se muestra una vista en perspectiva y en despiece de una unidad para prueba 20 de ejemplo de acuerdo con la invención. La unidad para prueba 20 incluye un cuerpo portador de la tira para análisis 30 de preferencia alargado, una tira para análisis 50, y un sujetador 24 de la tira para análisis. El sujetador 24 de la tira para análisis incluye una porción 60 en la base del sujetador y un
cubierta 40 del sujetador. El cuerpo portador 30 incluye una porción de sujeción 26, aberturas 32 y 34, un puerto detector o abertura para análisis 36, y una base del sujetador 60. La porción de sujeción 26 incluye costillas levantadas 28 que permiten que las pestañas aprieten fácilmente el cuerpo portador 30. La base del sujetador 60 se muestra en las FIGS. 1, 2, y 4. La FIG. 1 muestra una vista en perspectiva, la FIG. 2 muestra una vista lateral parcialmente en sección transversal, la FIG. 4 muestra una vista en sección transversal con la cubierta 40 en su lugar sobre la base del sujetador 60. De preferencia, la base del sujetador 60 incluye una cavidad 62 formada en el cuerpo 30, ranuras alineadas 68, y un sujetador 90, que de preferencia es flexible. La cavidad 62 tiene una pared en la cavidad que se inclina en forma ascendente 83 que circunda totalmente la abertura para análisis (puerto detector) 36. El sujetador 90 abarca de preferencia las pestañas 70 y separa la cavidad 62 en una porción interna 64 que forma una cavidad en la tira para análisis 64 y una porción externa 66, que de preferencia es relativamente pequeña en volumen, siendo apenas lo bastante grande para permitir que las pestañas 70 se doblen. En esta exposición, el
término "circundar" no significa necesariamente que la estructura circundante forme un círculo, más bien tiene el significado común más amplio de "pasar totalmente alrededor" . En la modalidad preferida, sin embargo, la cavidad 62 y las pestañas 70 forman un círculo. En la modalidad preferida, existen cuatro hendiduras de alineación 68 y seis pestañas 70, aunque la invención contempla que se puede utilizar cualquier número conveniente para realizar las funciones descritas más adelante. Cada pestaña 70 incluye una porción de vastago 72, una porción de gancho 74, y una porción de rampa 76 que se forma de preferencia en un ángulo agudo a una perpendicular de línea vertical para proyectar el cuerpo 30. Las pestañas 70 se separan mediante los canales 67. La parte inferior de la cavidad 62 forma un soporte 69 de la tira para análisis alrededor del puerto 36 sobre el cual, como se observará más adelante, descansa la tira para análisis 50, como se muestra mejor en la FIG. 9. La cubierta 40 se muestra en las FIGS. 1, 3, y 4. La FIG. 1 muestra una vista en perspectiva, la FIG. 3 muestra una vista en planta inferior, y la FIG. 9 muestra una vista en sección transversal de la cubierta 40 en su lugar sobre la base del sujetador
60. La cubierta 40 incluye una base externa 42, un reborde interno 44, y una porción de conexión 46, la cual, como se verá más adelante, forma el borde 49 de un recipiente para fluidos corporales 80. La base externa 42 y el reborde interno 44 tienen diversas longitudes, con el reborde interno que es más corto. La diferencia de longitudes es menor que el espesor de la unidad 50 de la tira para análisis, de modo que el reborde interno 44 y el soporte 69 de la tira para análisis unan la tira 50 suficientemente para asegurarla en su lugar. De preferencia, la diferencia es suficiente para que el reborde 44 y el soporte 69 de la tira para análisis 69 compriman la tira 50 entre los mismos. El fondo 43 de la porción de conexión 46 se configura para formar una ranura 47 dentro de la cual se ajustarán perfectamente las pestañas 70. Sobre el reborde 44 se forma una saliente 41 (FIGS. 8 y 9) que junta el gancho 72 para trabar la cubierta 40 sobre la base del sujetador 60. El extremo distal 84 del reborde 44 es liso y redondeado de tal forma que no dañe la tira para análisis 50. La tira para análisis 50 se muestra en las FIGS. 1 y 4, y de preferencia se forma de una pluralidad de capas. Cada capa realiza una función
específica según se requiera por cada prueba específica. En general, existe una capa "de dispersión" 52 para asegurar una distribución uniforme de la muestra de sangre entera; una capa de "separación" 56 para obtener una muestra clarificada de suero/plasma; una capa o capas 54 para contener los reactivos específicos de prueba en secuencia según sea necesario por cada análisis específico; y una capa 59 final para "color" o "de reacción para prueba" para proporcionar una matriz sobre la cual se desarrollará una reacción específica de color o prueba para cada análisis específico. El orden de las capas puede variar. Por ejemplo, la capa de separación puede estar antes o después de las capas con reactivo. Los detalles de las capas de la tira para análisis se describirán más adelante. La unidad 20 de la tira para análisis se monta como se muestra en las FIGS. 1 y 4. Un insertador cónico (no mostrado) se presiona hacia abajo sobre las rampas 76 de las pestañas 70 y las distribuye lo suficiente para dejar caer la tira para análisis montada 50 sobre el soporte 69 de la tira para análisis. La cubierta 40 entonces se presiona hacia el interior sobre el sujetador 90, con las pestañas 70 insertadas a presión en la ranura 47,
comprimiendo la tira para análisis 50 lo suficiente para mantenerla en su lugar. El cuerpo portador 30, la base del sujetador 60, y la tapa o cubierta 40 de preferencia se hacen de plástico o de otro material conveniente. Los plásticos preferidos son polipropileno o nylon, aunque se pueden utilizar otros plásticos. De preferencia, las piezas de plástico se moldean por inyección, y la cubierta 40 se une mediante soldadura autógena a la base del sujetador 60 en las lengüetas del localizador 68. De esta forma, las lengüetas de colocación permiten que la cubierta se suelde con autógena sin entrar en contacto con el cuerpo principal de la cubierta 60. De preferencia, las partes de plástico, en particular la cubierta 40, se codifican mediante color para que correspondan al análisis particular, tal como por ejemplo, HDL, LDL, colesterol total, etc., para las cuales se diseña la unidad de la tira para análisis, tal como por ej emplo, 50. De preferencia, para el análisis del HDL de ejemplo, existen cuatro capas 52, 54, 56, y 58, mejor mostradas en la FIG. 3. La capa superior 52 de preferencia es una capa de dispersión diseñada para dispersar rápidamente el fluido corporal en todas las
direcciones horizontales de tal forma que se distribuya uniformemente a través de la tira para análisis 50. Otra función de la capa 52 es distribuir la presión ejercida por la tapa o cubierta 40, 170, 240, 340 tan uniformemente como sea posible a través de la zona total de las capas inferiores, tales como por ejemplo, 54, 56, y 58. De esta forma, debe ser bastante rígida. De preferencia, debe ser suficientemente rígida para proporcionar una superficie plana; es decir, una superficie con un bombeo en la parte media menor a 0.01 centímetros (.002 pulgadas) cuando la cubierta está en su lugar, aunque suficientemente flexible para permitir que la cubierta selle el borde de las membranas. De preferencia, la capa 52 se hace de un tamiz con una trama ya sea abierta o cerrada. Algunos materiales de tamiz tejidos adecuados son el tipo 76 SK 022 SEFARMR, que es un tamiz abierto con una trama cerrada, o un tamiz TetkoMR, que es un tamiz cerrado, aunque también se pueden utilizar otros materiales adecuados y equivalentes. Un tamiz abierto funciona al dejar que la muestra pase a través, mientras que un tamiz cerrado funciona mediante la adhesión de la muestra a las hebras del tamiz, es decir, mediante el efecto de mecha. De esta forma, para los diversos
tamices se requieren diversos parámetros. Si se utiliza un tamiz abierto, de preferencia más del 40% de la zona total se debe abrir, y de mayor preferencia el 50%. Si el tamiz es un tamiz cerrado, la zona abierta debe ser del 15% o menos y de mayor preferencia del 10% o menos. La siguiente capa 54 contiene el reactivo que interactúa con los analitos no deseados que podrían comprometer el análisis colorimétrico que se realizará en la capa 58 de modo que estos analitos no participen en la reacción colorimétrica . Por ejemplo, si el análisis colorimétrico en la capa 58 se destina para ser un análisis para el HDL, los analitos, tales como por ejemplo, LDL (lipoproteínas de baja densidad), VLDL (lipoproteínas de muy baja densidad), ILDL (lipoproteínas con densidad intermedia), y quilomicras (lipoproteínas grandes, ricas en triglicéridos) que puedan hacer que el análisis sea menos preciso o confiable se hace que interactúen con algunos que eviten que los mismos participen en la reacción colorimétrica en la capa 58. De preferencia, la reacción es una en la cual estos analitos se unen en grupos dentro de un compuesto que evite que reaccionen. En el siguiente
ejemplo 1, se proporciona un ejemplo de los reactivos específicos . La capa 54 de preferencia también es un filtro vertical, que funciona para reconstituir el reactivo; es decir, para obtener el reactivo seco en solución. Una característica clave de esta capa 54 es que incluye muchas fibras pequeñas, y de esta forma tiene una gran zona superficial. De preferencia, las fibras son aleatorias, es decir, no están organizadas como en una trama. Este tipo de filtro con frecuencia se denomina como una almohadilla de desbloqueo conjugado, almohadilla con efecto de mecha, almohadilla muestra, o de prefiltro. La zona superficial de preferencia es tal que la velocidad del efecto de mecha es inferior a 8 segundos por dos centímetros. De preferencia, la zona superficial debe ser tal que después de la humectación con el reactivo y el secado, la capa mantiene un peso del reactivo en seco igual al peso mismo de la membrana. De preferencia, el peso del agente en seco no debe ser menor al 75% del peso de la membrana y no será superior al 125% del peso de la membrana. Debido a que el reactivo está sobre la superficie de las fibras, la zona superficial mayor ayuda a reconstituir más rápidamente al reactivo,
debido a que existe una zona mayor del reactivo expuesta al solvente. De preferencia, el tamaño promedio del poro de esta capa se controla para controlar óptimamente el flujo a través de la capa de tal forma que el fluido corporal permanezca el tiempo suficiente para reconstituir el reactivo, aunque no para retrasar o de otra manera obstaculizar el análisis en la capa 58. El tamaño de poro controlado en combinación con la zona superficial mayor ayuda a limitar o a retardar el movimiento del soluto en dirección vertical, de tal modo que permanezca en el material por más tiempo, y de esta forma habrá más tiempo para disolver el reactivo. De preferencia, la capa 54 se hace de un material fibroso, no tejido tal como por ejemplo, un poliéster hidroxilado, de preferencia un poliéster polihidroxilado. Estos materiales adecuados son membranas producidas por Pall Life Sciences, tales como Accuwik UltraMR. De preferencia, la membrana se inserta con las protuberancias hacia abajo. El propósito de la siguiente capa 56 de preferencia es retirar los glóbulos rojos del líquido de analitos y agregar adicionalmente al reactivo/solvente tiempo de contacto para continuar el proceso de la obtención del reactivo en la
solución. De preferencia se hace de un material asimétricamente poroso; es decir, el tamaño de poro varía a través del material. De preferencia, el lado con los poros grandes se coloca hacia arriba. En la modalidad preferida, tiene un tamaño de poro entre de 250 mieras y 350 mieras, y de mayor preferencia 300 mieras en el lado para recepción de la muestra, y un tamaño de poro entre 0.5 mieras y 10 mieras, y de preferencia 3 mieras, sobre el lado de la detección. El material preferido es una polisulfona asimétrica tal como por ejemplo BTS-SP-300 o BTS-SP-200 disponible de Pall Life Sciences, o se pueden utilizar otros materiales' adecuados. Otros materiales adecuados son fibras de grafito revestidas con lecitina, fibra de óxido con rutenio, y otros materiales conocidos en la técnica. La naturaleza asimétrica de la capa 56 es eficaz para retirar los glóbulos rojos mientras que continúen el movimiento del solvente y del reactivo hacia adelante. En la modalidad preferida, los glóbulos rojos se retiran retardándolos para filtrarlos a través de la trayectoria tortuosa de los poros. A medida que los poros se obtienen más pequeños, los glóbulos rojos también se pueden enredar en las fibras, aunque esto sucede gradual y relativa de manera aleatoria a
través de la capa, en lugar de recolectar todo a un nivel dentro de la tira para análisis, como podría ser en un filtro convencional con un solo tamaño de poro; esta recolección total a un nivel tiende a bloquear el flujo de secreción. El atrapamiento relativamente aleatorio de los glóbulos rojos deja abiertas las trayectorias capilares a través del material. Estos capilares ayudan a llevar el fluido hacia adelante a través de la tira para análisis 50, en particular debido a que los capilares llegan a ser más pequeños en esa dirección. Como se observará con mayor claridad más adelante, sin embargo, sólo es necesario retardar los glóbulos rojos para separarlos. Es decir, debido a que el fondo del recipiente 80 esencialmente está cerrado, el flujo se detiene cuando la capa 58 se satura. Si el flujo se detiene y los glóbulos rojos todavía están en las capas superiores, seguirá allí. La capa inferior 58 es la capa de detección y contiene el reactivo para detección. De preferencia se hace de un material hidrófobo que tenga suficiente tensión superficial con el fluido corporal de analitos de tal forma que el líquido no fluya más allá. En la modalidad preferida, las capas 52-58 de la unidad de tira para análisis son circulares y
todas tienen el mismo diámetro, aunque se pueden utilizar otras formas y tamaños. La capa para detección 58 preferida es la BiodyneMR, una membrana disponible de Pall Corporation con la formulación total de colesterol descrita en la publicación de la solicitud de patente de los Estados Unidos US 2004/0126830 en la solicitud No. de serie 10/663,555 presentada el 16 de septiembre de 2003. Esta membrana es una membrana de nylon en la cual la carga neta se puede controlar al cambiar el pH . Según se expuso en la referencia anterior, los reactivo son reactivos Trinder que incluyen enzimas, tales como por ejemplo, colesterol oxidasa, peroxidasa, y colesterol esterasa, que reacciona con colesterol para llevar a cabo un cambio de color que se pueda detectar ópticamente. La FIG. 14 es una vista en sección transversal de una unidad 450 de la tira para análisis alternativa de acuerdo con la invención que ilustra algunas de las características de la invención. La unidad 450 de la tira para análisis incluye las capas 452, 454, 456, 472, 474, 458, y 470. La capa 452 comprende un tamiz tejido 451. Las tramas tienden a provocar que el fluido fluya más fácilmente a lo largo de la trama en lugar de que sea
a través de la misma, y de esta forma, si la trama 451 es horizontal, la capa 454 tenderá a distribuir el fluido corporal a través de la capa. La capa 454 puede ya sea ser un material que atrapa y mantiene los glóbulos rojos, tal como por ejemplo, TuffglassMR, o puede ser un material tal como por ejemplo, Accu ick UltraMR, que simplemente retarde los glóbulos rojos. De preferencia, incluye las fibras 453 que se distribuyen de forma relativamente aleatoria. Es decir, las fibras 453 no se organizan como en una trama. De preferencia, las fibras también son muy finas, y de esta forma la capa 454 tiene una gran zona superficial. Este tipo de material mantiene una cantidad relativamente grande de fluido, y el fluido está en contacto con una gran parte de zona. Este material funciona bien para mantener los reactivos sobre la superficie de las fibras en la solución. La capa 456 es un material membranoso. Las membranas tienen poros que se organizan relativamente. El material preferido de la capa 456 es una membrana asimétrica, lo cual significa que los poros varían de tamaño. De preferencia, en la capa 456 los poros son mayores en el extremo superior 462 del material y menores en el extremo inferior del material 463. Obsérvese que para fines de ilustración los poros se
muestran en la capa 456 como canales individuales con un diámetro variable, aunque de hecho los "canales" de preferencia no están bien definidos y se ramifican en todas direcciones. La característica importante es que las dimensiones de los poros son mayores en el extremo 462 que en el otro extremo 463. En la modalidad preferida, la membrana utilizada es más similar a un filtro vertical en la tapa; es decir, el material es similar a fibra y amorfo. Es decir, las fibras se desorganizan, es decir, se distribuyen de forma esencialmente aleatoria. El fondo es membranoso, con un tamaño definido de poro. La capa se puede someter a diseño para que sea más o menos vertical similar al filtro en la parte superior y más o menos similar a una membrana en el fondo. Entre más sea como un filtro vertical, mayor será la capacidad que tenga. El material preferido es una polisulfona . Las capas 472 y 474 de preferencia son capas opcionales utilizadas para controlar el tiempo de reconstitución del reactivo en la capa 456. Por ejemplo, la membrana 472 puede ser una membrana sin tratar SuporR 1200. Este ejemplo tiene poros de 1200 mieras relativamente grandes. Esto se utiliza para retrasar la filtración del líquido con analitos a
través de la unidad para proporcionar el reactivo introducido en la capa 456 con más tiempo para disolver. Entre más pequeños sean los poros en la capa 472, mayor retraso tendrá el analito. La capa 474 es una capa opcional, que tiene de preferencia poros asimétricos 477, que se pueden idénticos a la capa 456, y se incluye si se desea para colocar más reactivo en la solución, o para colocar menos reactivo en la capa 456 de tal forma que se disuelva más fácilmente. La capa 458 es una capa de reactivo que se ilustra al mostrar una fibra 457 con un reactivo 459 sobre su superficie. Este reactivo es el reactivo colorimétrico que reacciona con el analito para producir el color, la reflectancia de la cual proporciona el resultado del análisis. La capa 476 es una capa en la cual las fibras individuales 466 de preferencia son hidrófobas, lo cual significa que las mismas tienden a rechazar el agua, es decir, de preferencia, el agua tiene una alta tensión superficial sobre el material. El agua no tenderá a penetrar este material. Sin embargo un gas, tal como por ejemplo, aire, pasará fácilmente a través de este material. De preferencia, el material de la capa 476 es un material de poro abierto, y/o también mantiene una cantidad relativamente grande de fluido, en
comparación con las membranas tales como por ejemplo, 456. Sin embargo, también puede ser una membrana asimétrica con los poros mayores sobre el costado superior 467. Este material no tiende a mantener grandes cantidades de fluido, aunque hace que el fluido esté disponible para la capa 458 de reacción, como se analizará con mayor detalle más adelante. De preferencia, la capa 476 también es muy fina y/o transparente, en particular cuando se satura con líquido, de tal forma que el color en la capa 458 se pueda detectar a través de la misma. En las modalidades de las FIGS. 2-13, se combinaron las características de las capas 458 y 460. La tira para análisis funciona en general como sigue. Una gota de fluido corporal, tal como por ejemplo, sangre, se coloca dentro del puerto para aplicación de muestras 45 de la cubierta 40. Se dispersa uniformemente a través de la abertura mediante la capa 52 de la tira para análisis y se filtra verticalmente hacia adelante. La membrana 54 pall separa el material no deseado, tal como por ejemplo, los glóbulos rojos, del resto del fluido, tal como por ejemplo, el suero. La membrana 56 para filtración de glóbulos rojos/reactivo incluye los reactivos que se hacen reaccionar con los analitos no
deseados que podrían comprometer el análisis en la membrana 58. Por ejemplo, si el análisis en la membrana 58 es para el HDL, el LDL, el ILDL, el VLDL, y las porciones quilomicrónicas del suero se complejan en la membrana 56. La membrana tiende a retardar o retener las lipoproteínas complejadas, aunque permite que el HDL pase hacia la capa 58 del reactivo. El HDL reacciona en la capa 58 del reactivo para tornar la capa a un color predeterminado, que se detecta mediante el dispositivo espectrofotométrico 10. Sin embargo, no es necesario que la membrana 56 retenga o incluso retarde las lipoproteínas no deseadas complejadas. La complejación misma evita que los analitos no deseados participen en la reacción en la membrana para análisis 58 y de esta forma, extrae estos analitos de la reacción que determinan el color. Una descripción más detallada de los productos químicos utilizados en las capas de la tira para análisis y las reacciones químicas que se llevan a cabo en las capas de la tira para análisis se presentará más adelante . La química del elemento de la tira para análisis 50, 450 es selectiva de las lipoproteínas específicas que serán capaces de evitar que
reaccionen en la capa 58, 458 y/o mejorar su reacción en la capa 58, 458 dependiendo de las diferencias entre el tamaño, densidad de masa, y la densidad de carga superficial del HDL, LDL, ILDL, VLDL, y las lipoproteínas quilomicrónicas. Como se sabe en la técnica, las lipoproteínas del HDL son las más pequeñas, tienen la mayor densidad másica, y la mayor densidad de carga superficial; los VLDL y las quilomicras son los más grandes, tienen la densidad másica menor, y la menor densidad de carga superficial; y los otros están en la parte media. A veces es provechoso pensar en el HDL como una bola de béisbol, el LDL como una bola de playa pequeña, y el VLDL como una bola de playa muy grande. La química para una tira para análisis del HDL depende de un complejo que incluye un polianión, un metal divalente, y las lipoproteínas. De preferencia, el polianión es un polímero cargado negativamente. De preferencia, el polímero es sulfato de dextrano. El metal divalente forma un puente salino entre la lipoproteína y crea un complejo polimérico que protege al colesterol de la emulsificación de surfactantes requerida para que participe en las reacciones enzimáticas de Trinder que crean el cambio de color en la capa 58, 458. Para que este complejo
sea selectivo entre las diversas lipoproteínas, el peso molecular, la densidad de carga, y la ramificación del polímero aniónico todos se deben considerar. Para que sea selectivo sin precipitación, el peso molecular de preferencia estará entre 50,000 y 8,000; de mayor preferencia entre 25,000 y 10,000; y con la máxima preferencia entre 18,000 y 12,000. La densidad de carga debe coincidir aproximadamente con las lipoproteínas que se está intentando unir, con la condición de que entre mayor ramificación haya, menor será la carga que se requiera. Con estos parámetros ajustados para las moléculas de LDL, ILDL, de VLDL, y quilomicras, el complejo no se formará bien con el HDL, debido a que las moléculas poliméricas son demasiado grandes y poseen una densidad de carga superficial demasiado pequeña para unirse fácilmente con la molécula del HDL densa y pequeña. Sin embargo, las moléculas poliméricas se unen fácilmente con las moléculas de LDL, ILDL, VLDL, y quilomicras, complej ándolas , y se extraen de la reacción. De esta forma, la reacción se presenta esencialmente sólo con las moléculas de HDL, y da por resultado en un análisis eficaz del HDL.
La química para un análisis de LDL es similar, aunque algo más complicado debido al hecho de que el LDL es intermediario entre las moléculas de HDL, ILDL y VLDL. Esta química se expone en detalle en la solicitud de patente de los Estados Unidos copendiente y mancomunada No. de serie 10/962,272 presentada el 11 de octubre de 2004 en una invención de Greg Lawrence y John Pasque. En esta química, el polímero aniónico es el mismo, aunque se selecciona un surfactante que sea específico para el LDL. Es decir, se agrega un agente desestabilizante específico al LDL que permita que el LDL reaccione más rápidamente con las enzimas Trinder. Como se expone en la solicitud mencionada anteriormente, este agente desestabilizante puede ser un glicol, tal como por ejemplo, polipropilenglicol o polietilenglicol, y de preferencia es un híbrido de polioxietilen-polioxipropilen-polioxietileno, y de mayor preferencia este híbrido que tiene un peso molecular entre 2,100 y 6,000, y con la máxima preferencia con una preponderancia de polioxietileno. Estos desestabilizantes actúan al perder los enlaces justo por detrás de la superficie de la lipoproteína, penetrando la superficie, y expandiéndola para permitir la entrada de surfactantes que solubilicen
al colesterol y lo hagan disponible para las reacciones de Trinder. Debido a la superficie de alta densidad del HDL, los mismos no lo penetrarán fácilmente. De hecho, los compuestos tienden a complejarse con la superficie de la molécula del HDL y la aislan del reactivo de Trinder. Los compuestos son capaces de penetrar las moléculas de ILDL, VLDL, y quilomicras, aunque debido a que estas moléculas son tan grandes, se disminuye el efecto. La elección del surfactante se basa en varios factores. Según se indica, las propiedades del surfactante son tales que los complejos que se medirán se emulsionan selectivamente. Además, los compuestos desestabilizantes, tales como por ejemplo, polipropileno glicol, no son muy solubles en agua. De esta forma, para lograr que actúen sobre las lipoproteínas, los mismos de preferencia se emulsionan mediante un surfactante. Si el surfactante es demasiado fuerte en el análisis de LDL, los colesteroles lipoproteínicos sin LDL se emulsionan y se hacen reaccionar posteriormente, y el proceso es no selectivo. De esta forma, un surfactante más suave, tal como por ejemplo, CHAPS
(3 - { [3 -Colamidopropil] dimetilammonio} 3 -propan-sulfonato) o se deben utilizar otros surfactantes no
iónicos plurónicos. En el análisis del HDL se puede utilizar un surfactante más fuerte, tal como por ejemplo, Tritón X-100 debido a que las moléculas de ILDL, VLDL, y quilomicras no se desestabilizan.
EJEMPLO I Accu ick Ultra Solución ID SolOctl3-04 A4
TABLA A
Accuwick Ultra Solución ID SolOctl3-04 A4
TABLA B
Formulación BTS Solución ID SolMar28-05 C
TABLA C
Una hoja del material 54 se preparó de la siguiente forma. Una sal de sulfato de sodio y dextrano en la forma de DextralipMR 50, que tuvo un peso molecular de aproximadamente 40,000, tampón MOPS
(ácido 3 -morfolinopropansulfónico) y sorbitol se agregaron a agua desionizada (DL) en las cantidades mostradas en la tabla A, se mezclaron, y se ajustaron al pH según se indica en la tabla para preparar una solución madre. Como se sabe en la técnica, el pH se ajusta según sea necesario al grado alcalino con NaOH, y al grado ácido utilizando HCL. Luego a 29.54 gramos de la solución madre, se agregó MgCl2*6H20 en la cantidad mostrada en la tabla B, y el pH se ajustó nuevamente. El material Accuwick UltraMR se sumergió en esta solución y se colgó verticalmente para
permitir que el exceso de la solución goteara del material. El material luego se secó horizontalmente en un túnel de secado a 29.44 °C-35.00 °C (85°F-95°F) durante 9 hasta 18 minutos. Se produjo una hoja del material 56 de la siguiente forma. Se agregaron tampón MOPS, sorbitol, sacarosa, MgCl2*6H20, y alcohol polivinílico 30-70K a agua DI en las cantidades mostradas en la tabla C. Una hoja del material BTS se sumergió en esta solución y se colgó verticalmente para permitir que el exceso de la solución goteara del material. El material luego se secó horizontalmente en un túnel de secado entre 21. ll°C-32.22 °C (70°F-90°F) y de mayor preferencia entre 23.89°C-29.44 °C (75°F-85°F), durante 9 hasta 18 minutos. Una hoja del material 58 se produjo como sigue. Una solución madre de Colesterol Base se produjo con 800 g de agua DI, 30 g de citrato de sodio (dihidratado) , 60 g de polivinil propileno K-30, 2 g de ácido benzoico, 4 g de BSA, y 1.47 g de EDTA (disódico, dihidratado). El pH se ajustó hasta aproximadamente 5.5, y luego se agregó suficiente agua DI para preparar 1000 ml de solución. Luego se produjo una solución con 200 g de agua DI, 0.771 g de Tritón X-100, 532 g de colesterol base, 13.88 g de
BSA, 95.61 g de Gantrez AN-139 al 10% (p/v), 19.82 g de CHAPS (3- { [3-Colamidopropil] dimetilamonio } 3-propan-sulfonato) , y 37.1 g de sacarosa, y la solución se ajustó a un pH de aproximadamente 5. Luego 0.116 g de ferrocianuro de potasio, 0.37 g de TOOS, 4.63 g de MaOS , 148 KU de colesterol oxidasa, 462.6 de peroxidasa KU, 92.5 KU de colesterol esterasa, y 4.163 g de 4-amino antipirina, y el pH de la solución se ajustó hasta aproximadamente 5.4. Se agregó bastante agua DI para preparar 1000 ml de la solución. Una hoja del material BiodyneMR se sumergió en esta solución y se colgó verticalmente para permitir que el exceso de la solución goteara del material. El material luego se secó horizontalmente en un túnel de secado entre 32.22°C y 37.78°C (90°F y 100°F) durante 9 minutos hasta 18 minutos. Una unidad de tira para análisis 50 se preparó al unir una hoja SEFARR del tipo 76 SK 022 y de las tres hojas anteriores. Se cortaron espacios en blanco circulares y se insertaron en una unidad para análisis 20 como se muestra en las FIGS. 3-9. De una forma conocida en la técnica, luego se construyó una curva como se muestra en la FIG. 6 utilizando las mediciones de reflectancia de una prueba de laboratorio estándar para el HDL. Como se sabe también en la técnica, luego se utilizó
la curva de la FIG. 6 para programar un lector Bioscanner 2000 disponible de Polimer Technology Systems, Inc., Indianapolis, IN. El lector luego se utilizó directamente con éxito para leer las concentraciones del HDL en miligramos por decilitro (mg/dl) desde una unidad para análisis como se describió anteriormente.
EJEMPLO II
TABLA D
TABLA E
Una hoja del material 54 se produjo de la siguiente con base en la composición de la solución identificada en la tabla D. Una sal de sulfato de sodio y dextrano en la forma de DextralipMR 15, que tuvo un peso molecular de aproximadamente 12,000, tampón TRIS (TRIS Hidroximetil Aminometano) y sorbitol se agregaron a agua desionizada (DI) en las cantidades mostradas en la tabla D, luego se mezclaron y se ajustaron según el pH indicado en la tabla para preparar la solución de impregnación. Como se sabe en la técnica, el pH se ajustó según fura necesario al nivel ácido con HCl 3.25 N. La solución de impregnación final se ajustó con la cantidad suficiente (QS, por sus siglas en inglés) de agua D.I., al peso final destinado como se muestra en la tabla D. El pH se probó nuevamente y se ajustó según se requiera mediante los métodos expuestos anteriormente. El material Accuwick UltraMR se sumergió en esta solución y se colgó verticalmente para permitir que el exceso de la solución goteara del material. Alternativamente, se llevaron a cabo tratamientos con membranas mayores mediante el uso de un túnel de secado en una disposición ya sea vertical, horizontal, o inclinada. En la práctica, el material luego se secó en una posición inclinada
en un túnel de secado entre 21.11°C y 37.78°C (70°F y 100°F) , y de mayor preferencia entre 26.67°C y 32.22°C (80°y 90°F) , durante 9 hasta 18 minutos. Una hoja del material 56 se produjo de la siguiente forma. Se agregaron a agua DI tampón MOPS, sorbitol, sacarosa, MgCl2*6H20 y alcohol polivinílico 30-70K en las cantidades mostradas en la tabla E. Una hoja de BTS, una membrana asimétrica de polisulfona, se sumergió en esta solución y se colgó verticalmente para permitir que el exceso de la solución goteara del material y se dejó secar a temperatura ambiente. Alternativamente, los tratamientos de membranas mayores se llevaron a cabo mediante el uso de un túnel de secado en disposición ya sea vertical, horizontal, o inclinada. De preferencia, el material se seca en una posición inclinada en un túnel de secado entre 21.11°C y 32.22°C (70°F y 90°F), y de mayor preferencia entre 23.89°C y 29.44°C (75°F y 85°F), durante 9 hasta 18 minutos . Una unidad de tira para análisis 50 se preparó al unir una hoja SEFARMR tipo 76 SK 022, las dos hojas anteriores, y una hoja de material BiodyneMR producido como se analizó en el Ejemplo 1. Se cortaron y se insertaron espacios en blanco
circulares en una unidad para análisis 20 como se muestra en las FIGS. 3-9. De forma conocida en la técnica, luego se construyó una curva similar a la mostrada en la FIG. 6 utilizando las mediciones de reflectancia de una prueba de laboratorio estándar para el HDL. Como se sabe también en la técnica, la curva luego se utilizó para programar un lector Bioscanner 2000 disponible de Polymer Technology Systems, Inc., Indianapolis , IN. El lector luego se utilizó con éxito para leer directamente las concentraciones del HDL en miligramos por decilitro (mg/dl) a partir de una unidad para análisis como se describió anteriormente. La FIG. 7 ilustra los resultados utilizando las tiras construidas según se describe en el Ejemplo II anterior. La FIG. 7 es una gráfica de las lecturas de colesterol del HDL leídas directamente desde el lector graficado a lo largo de la ordenada contra el colesterol del HDL de referencia para la misma muestra graficada a lo largo de la abscisa. La línea 615 muestra donde podrían mentir los resultados si la tira de acuerdo con la invención proporcionara resultados idénticos a la prueba de referencia. Como se puede observar, los puntos graficados mienten muy cerca de la línea, y la dispersión es prácticamente aleatoria. Esto es un
excelente resultado ya que incluso si los resultados provenientes de dos pruebas de referencia idénticas fueron graficadas, allí podría haber alguna dispersión. Estos resultados muestran que la tira para análisis por vía seca de acuerdo con la invención es altamente precisa. La FIG. 8 ilustra otra modalidad preferida de una unidad para análisis 200 de acuerdo con la invención. Esta modalidad se proporciona para ilustrar que una vez que la estrategia del diseño de una tira para análisis por vía seca sin precipitación como la que se expuso anteriormente, se pueden diseñar muchas otras tiras para análisis por vía seca sin precipitación por aquellos expertos en la técnica. La unidad para análisis 200 es similar a la unidad para análisis 20 a menos que haya una pluralidad de sujetadores de tira 224, 225, y 226 cada uno sujetando una tira para análisis 250, 251, y 252 diferente. Cada uno de los sujetadores de tira 224, 225, y 226 para análisis tiene la misma estructura que el sujetador 24 de la tira. Las tiras para análisis 250, 251, y 252 de preferencia tienen una pluralidad de capas, y de mayor preferencia cuatro capas similares a la tira para análisis 50, aunque cada una en general se impregnará con
diferentes productos químicos. En particular, los productos químicos en la capa filtrante vertical (capa 54 en la FIG. 1) en general serán diferentes. En una modalidad preferida alternativa, existen dos sujetadores de tira 224 y 225 cada uno teniendo una tira para análisis 250 y 251 diferente. En esta modalidad, la tira para análisis 250 contiene los productos químicos para un análisis y poder determinar la concentración de colesterol del HDL + LDL, mientras que la tira para análisis 251 contiene los productos químicos para determinar la concentración de colesterol del HDL, y los resultados para la tira para análisis 251 se restan de los resultados para la tira para análisis 250 para proporcionar la concentración de HDL+LDL-HDL o LDL. A partir de la estrategia de diseño expuesta anteriormente, alguien con experiencia en la técnica observará que, en esta modalidad, se puede producir la tira para análisis del HDL + LDL utilizando un polímero aniónico que sea mayor y tenga una densidad de carga superficial menor que la utilizada para el análisis del HDL descrito anteriormente, y/o los surfactantes específicos tanto para HDL como LDL. La tira para análisis del HDL 251 es igual que la tira para análisis del HDL expuesta anteriormente.
En otra modalidad, las tiras para análisis 250 y 251 se pueden utilizar para determinar HDL+LDL-HDL=LDL como en el párrafo anterior, mientras que la tira para análisis 252 se utiliza para determinar una concentración del LDL independiente como se analizó anteriormente. Las dos concentraciones del LDL luego se pueden promediar para proporcionar un resultado del LDL muy preciso debido a que se determina mediante dos métodos diferentes. En este caso, la tira para análisis del HDL+LDL 250 es como se describió en el párrafo anterior, mientras que la tira para análisis del HDL 251 y la tira para análisis de LDL 252 son como se expone en la sección de la química del LDL anterior. Una característica de la invención es que cada capa de la unidad de tira para análisis, tal como por ejemplo, 50 y 450, se somete a diseño para realizar funciones específicas, y al mismo tiempo las diversas capas cooperan de tal forma que la unidad de la tira para análisis como un todo funcione para proporcionar resultados más precisos y confiables. Las capas juntas funcionan para crear un flujo vertical del líquido muestra prácticamente a través de la unidad de la tira para análisis total. Los glóbulos rojos tienden a moverse más lento que el
resto de la muestra, o se mantienen retirados de la muestra en las capas 54, 56, 454, 456, y por lo tanto, durante el tiempo en el cual el reactivo colorimétrico está reaccionando, se contendrá en las capas antes de la capa de reacción y no estará en la capa de reacción 58, 458. Sin embargo, los otros analitos pueden o no estar en la capa de reacción 58, 458. Debido a que se hacen no reactive mediante los reactivos en la capa 54, 454, ya sea que estén presentes o no, esto no tiene gran importancia. Debido a que los analitos no deseados no se precipitan, los poros o canales en las capas 56, 58, 456, 458, y 460 permanezcan abiertos. Esto permite que el líquido muestra en las capas 56, 456, 460 adyacentes a la capa de reacción 58, 458 participe en la reacción colorimétrica. Es decir, en la modalidad de las FIGS. 1 y 4, la mayoría del líquido en una capa, tal como por ejemplo, 56, apenas será superior a la capa 58, y, en la modalidad de la FIG. 5, la mayoría del líquido en la capa 456 apenas será superior a la capa 458 y la mayoría del líquido en la capa 460 apenas inferior de la capa 458, está libre para fluir en la capa de reacción 58, 458 y participa en la reacción colorimétrica. Esta característica crea un mayor volumen del plasma tratado u otro
fluido corporal. El mayor volumen da lugar directamente a una medición más precisa. Esta característica permite que la capa de reacción 58, 458 sea mucho más fina que las capas de reacción de la técnica anterior y todavía proporcione una precisión asociada a las capas de reacción que son mucho más gruesas. Otra característica de la invención es que las estructuras de la invención crean un recipiente para muestras, 80, 189, 280, 380, y 480, las paredes laterales y el fondo de los cuales prácticamente no deja pasar líquido, y la parte superior la cual está abierta. Esto crea diversas ventajas que dan por resultado en una medición más precisa y más confiable. En primer lugar, esto da por resultado en un volumen de análisis bien definido del fluido muestra. Cuando se agrega al recipiente el fluido corporal, el mismo fluye al fondo, y luego se detiene. Sólo el fluido corporal en la capa con reactivo, y las capas adyacentes en las tiras para análisis en las cuales se utiliza la característica de poro abierto analizada anteriormente, participa en la reacción. Además, en el momento de la reacción, este volumen está prácticamente quiescente. De esta forma, un volumen definido de fluido participa en la
reacción. Esto duplica mucho más estrechamente el análisis tipo laboratorio en el cual se utiliza en los análisis un vaso de precipitación con un volumen definido, en comparación con las tiras para análisis de la técnica anterior en las cuales el flujo, en particular el flujo transversal, se sigue presentando durante el análisis, este flujo podría depender de muchas variables y fue muy difícil de cuantificar. Además, el hecho de que el flujo se detenga evita que los glóbulos rojos pasen a través de las capas encima de las capas para análisis. Es decir, una vez que el flujo se detiene, no existe flujo ni presión para mover los glóbulos rojos. De esta forma, las capas por encima de la capa para análisis no tienen que ser totalmente impenetrables a los glóbulos rojos. Todas deben retardar los glóbulos rojos durante algún tiempo hasta que se llena el volumen de prueba. Esto se desempeña nuevamente dentro de la característica de que los glóbulos rojos no bloquean totalmente los poros, aunque permiten el flujo de secreción una vez que se reconstituya el reactivo. En general, el objetivo de las capas 54 y 56 es contener los glóbulos rojos en esta región, y no permitir que lleguen a la capa de reacción 58. Sin embargo, la contención de glóbulos rojos en las capas 54 y 56 no
tiene que ser absoluta. De preferencia, la contención de glóbulos rojos es al menos del 50%, de mayor preferencia es al menos del 80%, y con la máxima preferencia es al menos del 95%. En el análisis inventiva, si más fluido corporal del que se requiera para el análisis se coloca en el puerto de muestra, tal como por ejemplo 45, el fluido en exceso del que se requiere para el análisis se llena simplemente hasta la porción superior del recipiente, tal como por ejemplo 80, y no afecta el análisis. Si el exceso es demasiado incluso para el recipiente, el exceso se derrama simplemente del borde 46 y no afecta el análisis. De esta forma, el sistema para análisis de fluidos corporales de acuerdo con la invención es mucho menos sensible a la cantidad de fluido corporal proporcionada que los sistemas de la técnica anterior . La característica anterior de la invención, es decir, el sujetador de la tira para análisis 24 proporciona un recipiente para muestras 80, las paredes laterales y el fondo de los cuales prácticamente no dejan pasar líquido y por lo tanto la prueba se realiza en un volumen bien definido de fluido, también aumenta la precisión del análisis
debido a que proporciona un punto final definitivo para el análisis. Como se expone en la patente de los Estados Unidos No. 5,597,532, un pseudo extremo se puede determinar a partir de las mediciones de la reflectancia a través del puerto detector 36. El punto pseudo final se define como el punto sobre la curva donde la carga en la reflectancia porcentual por tiempo unitario llega a ser menor que una cantidad predeterminada; es decir, la pendiente de la reflectancia contra la curva de tiempo llega a ser menor que una pendiente predeterminada. Sin embargo, en la técnica anterior después del punto pseudo final, la reflectancia continúa disminuyendo durante un tiempo considerable debido a que la reacción continúa. Esto es debido en gran parte al hecho de que el plasma se continúa lixiviando a través de los lados de la tira para análisis. Para este sujetador de la tira de acuerdo con la invención, la reflectancia porcentual contra la curva de tiempo alcanza un mínimo y después comienza a curvarse hacia arriba. Esto es debido a que sólo una cantidad bien definida del plasma participa en la reacción, y después ese plasma reacciona, el color comienza a desvanecerse a medida que los reactivos que producen el color se oxidan o de otra manera
comienzan a descomponerse, y la pendiente de la reflectancia contra la curva de tiempo llega a ser cero. El mínimo define un punto final eficaz que es mucho más fácil de medir que un punto pseudo extremo. Por ejemplo, se puede fijar la electrónica para seleccionar el punto extremo eficaz cuando el valor de la reflectancia porcentual aumenta hasta un número predeterminado de puntos medidos, por ejemplo tres puntos cada uno con un segundo de separación. En general, se requerirá más que sólo un valor aumentado de la reflectancia porcentual para determinar el punto extremo eficaz debido a que el ruido aleatorio y otros factores pueden conducir a un valor aumentado individual para la curva cuando la curva realmente sigue hacia adelante. La facilidad para medir el mínimo contribuye a la precisión aumentada de la tira para análisis de acuerdo con la invención. Otra característica de la invención es que la capa más inferior, tal como por ejemplo 58 y 460, que forma el fondo del recipiente 80, de preferencia no deja pasar líquido, aunque deja pasar sólo gases, tales como por ejemplo, aire. Esta característica evita que el aire quede atrapado en el fondo del recipiente, tal como por ejemplo 80, cuando se agrega el fluido corporal. Cualquier aire que no burbujee
fuera del recipiente se impulsa hacia adelante y fuera del fondo del recipiente mediante el flujo del fluido corporal. Esto elimina una variable no cuantificable del análisis y hace que el análisis sea más preciso y confiable. Una característica relacionada de la invención es que el sujetador de la tira para análisis proporciona una región controlada para el flujo vertical de la muestra de fluido corporal. Estas características, solas y en combinación, eliminan o limitan nítidamente la lixiviación o el flujo lateral de la muestra mientras a medida que el fluido corporal fluye verticalmente a través de las capas. Este grado de control se traduce a la capacidad de obtener lecturas precisas a partir del análisis de una muestra de sangre reducida. Se pueden obtener resultados precisos con un tamaño de muestra de tan bajo como 4ml y tan grande como 40ml con la presente invención. Otra característica de la invención es que el proceso químico se realiza sin precipitación. La precipitación crea partículas del precipitado que podrían tender a obstruir los poros en la tira para análisis 50. Los poros obstruidos impiden el flujo del analito hacia la membrana para detección, y no es
completamente previsible, y de esta forma conduce a un desarrollo de color no uniforme. La obstrucción mediante los precipitados también compite con la filtración de los glóbulos rojos y hace que la filtración conveniente sea menos eficaz. Una característica relacionada es que la química hace que los componentes del fluido corporal sin seleccionar no sean reactivos con el compuesto para detección que crea la respuesta colorimétrica. Es decir, los componentes del fluido corporal no seleccionados siguen fluyendo en la tira para análisis 50, aunque se extraen de la reacción de detección. Otra característica adicional de la invención es que la unidad de tira para análisis, tal como por ejemplo 50, de preferencia no incluye ningún pegamento, adhesivo, u otra sustancia para mantenerla en su lugar. Estas sustancias se pueden preparar en la muestra para análisis y comprometer el análisis para hacerlo menos preciso y confiable. Otra característica de la invención es que los reactivos utilizados, en particular aquellos en la capa 54, no son hemolíticos. Es decir, los mismos no romperán los glóbulos rojos. Esto evita que la materia proveniente del interior de los glóbulos rojos comprometa el análisis. De preferencia, los
reactivos son hipertónicos; es decir, el reactivo en solución tiene una presión osmótica mayor que la presión osmótica dentro de los glóbulos rojos. De esta forma, si existe algún flujo del agua, éste provendrá del interior de la célula hacia fuera de la célula. Lo contrario, podría provocar que las se llenen de agua hasta que se rompen. Sin embargo, los reactivos se seleccionan de tal forma que el grado de hipertonicidad sea bajo. De otra manera, el líquido proveniente de las células sanguíneas podía diluir el fluido corporal que se analizará. Otra característica de la invención es que se considera la correlación entre la formulación del reactivo y el flujo de líquidos en los materiales de las capas de la tira para análisis. Es decir, el efecto del reactivo sobre la tensión superficial del líquido, y se considera el efecto de la tensión superficial resultante sobre el índice de flujo a través de las capas. Por ejemplo, el agua en general no fluirá fácilmente en las capas de acuerdo con la invención. Las membranas, en particular, tienden a retener el agua como una esponja. Sin embargo, el agua con los reactivos disueltos fluye fácilmente en estas membranas. Esta característica ayuda a
mantener el líquido en el filtro vertical hasta que los reactivos se disuelven. Las tiras para análisis, tales como por ejemplo 50 y 450, de acuerdo con la invención son bastante sofisticadas en comparación con las unidades para análisis de la técnica anterior. Las tiras para análisis de la técnica anterior pretendidas para incluir simplemente materiales, tales como por ejemplo fibra de vidrio, que podrían mantener una gran cantidad de fluido corporal y reactivo. Las mismas fueron bastante exitosas en gran parte debido a que utilizan grandes cantidades de fluidos corporales y reactivos. Por el contrario, las unidades de tira para análisis de acuerdo con la invención utilizan materiales muy diversos que se seleccionan y se diseñan cuidadosamente, y tienen éxito debido a que mejoran el aislamiento de la reacción deseada. Debido a esto, las unidades de tira para análisis de la invención pueden funcionar eficazmente con una cantidad mucho menor de reactivo, y de esta forma son más económicas que las tiras para análisis de la técnica anterior. La metodología de diseño de la invención es un proceso auto-consistente y de auto- refuerzo . Los materiales y procesos químicos de la invención se
diseñan cuidadosamente para poder alcanzar resultados más precisos y más confiables con una cantidad menor de reactivo y una unidad correspondientemente menor de la unidad de tira para análisis. Debido a que los resultados que se pueden alcanzar son más precisos y se pueden alcanzar con una cantidad menor de reactivo, se permite mayor flexibilidad en la selección de materiales en las capas y los reactivos. Por ejemplo, se pueden seleccionar membranas que retengan y mantengan cantidades relativamente pequeñas de líquido con respecto a telas que mantienen grandes cantidades de fluido, mientras que también se pueden utilizar ventajosamente telas que mantienen grandes cantidades de fluido cuando sea adecuado. La capacidad de utilizar una variedad más amplia de materiales permite al ingeniero diseñar una prueba que esté estrechamente relacionada con un análisis de laboratorio. Es decir, los análisis de laboratorio pueden ser muy precisos debido se pueden controladas cuidadosamente el orden y tiempo de las reacciones. Se puede agregar una cantidad precisa medida de un primer reactivo a una cantidad precisa medida de solvente, permite que se presente una primera reacción, luego agregar una cantidad precisa medida de un segundo reactivo y realizar una segunda
reacción, etc. La capacidad de utilizar una amplia variedad de diversos materiales permite controlar el orden y tiempo de las reacciones de una forma similar. La primera reacción se coloca lo más cerca posible a la parte superior en la estructura vertical de la unidad de tira para análisis. El tiempo de la segunda reacción se puede controlar al seleccionar los materiales de la primera capa de reactivo y las capas colindantes para controlar el tiempo de flujo a través de las capas, etc. Mientras que la invención se ha expuesto en los términos de un análisis directo de HDL o LDL, será evidente para aquellos expertos en la técnica que muchos aspectos de la invención serán útiles en otros análisis. Ahora que una tira para análisis por vía seca ha expuesto que imitar muchas de las características de un análisis de laboratorio, tales como por ejemplo el uso de un volumen para análisis bien definido, un orden de reacción y controles de tiempo utilizando una variedad de materiales, y la capacidad para retirar los glóbulos rojos de la reacción mientras que todavía proporcionen las dos características anteriores, también se pueden utilizar estas características para probar el colesterol total, triglicéridos, y muchos otros
analitos. Además, ahora que las ventajas de una tira para análisis por vía seca sin precipitación, las membranas asimétricas, el retiro de glóbulos rojos de la zona para detección sin filtración que pueda obstruir el sistema, estas características también se pueden utilizar ventajosamente para el análisis de otros analitos. Además, aunque la descripción ha expuesto capas específicas del material de ejemplo que llevan a cabo las características de la invención, ahora que se han descrito las funciones de las capas y las correlaciones de las capas, muchos otros materiales se pueden sustituir los cuales realizarán las mismas funciones. Además, mientras que la invención se ha expuesto en los términos de reactivos de ejemplo específicos, se pueden sustituir muchos otros reactivos que realizan las mismas funciones y tienen algunas o todas las mismas ventajas. Nuevamente, mientras que la invención se ha expuesto en los términos de un fluido corporal particular, es decir, sangre y plasma sanguíneo, muchas características de la invención serán útiles en el análisis de otros fluidos corporales, tales como por ejemplo la orina. De esta forma, la invención no se debe limitar a estas estructuras
específicas, materiales de capa, reactivos, y fluidos corporales . Mientras que la invención se ha ilustrado y se ha descrito en detalle en los dibujos y la descripción anterior, la misma se debe considerar que ilustrativa y no restrictiva en el carácter. Se debe entender que sólo se han presentado las modalidades preferidas y que todos los cambios, modificaciones, y aplicaciones adicionales que vienen dentro del espíritu de la invención son los que se desean proteger . Por ejemplo, mientras que las modalidades ilustrativas muestran sólo un puerto de aplicación de muestras individual y un puerto detector individual correspondiente, se contemplan múltiples puertos para muestra y múltiples puertos detectores. Se ha descrito un sistema de análisis por vía seca in vi tro novedoso, que es útil para analizar el HDL, LDL, y otros analitos. Se debe entender que las modalidades particulares mostradas en los dibujos y descritas dentro de esta especificación son para fines de ejemplo y no se deben interpretar para limitar la invención, las cuales se describirán en las siguientes reivindicaciones. Además, es evidente que aquellos expertos en la técnica ahora pueden
realizar muchos usos y modificaciones de las modalidades específicas descritas, sin apartarse de los conceptos inventivos. Por ejemplo, se pueden utilizar otras químicas sin precipitación. Los productos químicos, membranas o materiales equivalentes se pueden sustituir. Los productos químicos se pueden distribuir entre un menor o mayor número de capas. Las capas se pueden combinar, o una pluralidad de capas puede realizar la función de una descrita en la presente. La química sin precipitación y/o cualquiera de sus características novedosas se pueden utilizar para determinar las características de otros analitos. La química sin precipitación se puede utilizar con tiras para análisis por vía seca en las cuales los parámetros eléctricos, tales como por ejemplo la resistencia, se pueden alterar mediante el análisis para indicar la característica. También es evidente que los métodos mencionados en muchos casos se pueden realizar en un orden diferente; o las diversas estructuras y procesos descritos se pueden sustituir por estructuras y procesos equivalentes.