MXPA01010156A - Dispositivo de prueba para medir caracteristicas de un fluido en una base continua - Google Patents

Abstract

La presente invención estádirigida a un dispositivo de prueba para detectar y habilitar la medición de un analito en un fluido. El dispositivo de prueba contiene:a) un puerto de entrada para recibir fluido;b) una cavidad en comunicación de fluido con el puerto de entrada;c) un puerto de salida en comunicación de fluido con la cavidad, en donde el puerto de salida esta diseñado para permitir descargar fluido;d) por lo menos un primer electrodo funcionando y por lo menos un electrodo de referencia colocado dentro de la cavidad;e) una cantidad de reactivo que reaccione con el analito para formar un producto de reacción, en donde el producto de reacción esta en comunicación de fluido con por lo menos un primer electrodo funcionando;y f) por lo menos una membrana colocada sobre o alrededor del reactivo para regular el contacto del analito en el fluido con el reactivo.

Description

DISPOSITIVO DE PRUEBA PARA MEDIR CARACTERÍSTICAS DE UN FLUIDO EN UNA BASE CONTINUA DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta solicitud reclama la prioridad de las Solicitudes Provisionales Norteamericanas No. 60/128,198 presentada el 7 de abril de 1999; No. de Serie 60/139,975 presentada el 18 de junio de 1999; No. de Serie 60/139,976 presentada el 18 de junio de 1999, No. de Serie 60/165,809 presentada el 16 de noviembre de 1999, y No. de Serie 60/182,698 presentada el 15 de febrero del 2000, todas las cuales se incorporan en la presente para referencia. La presente invención está relacionada en general con sistemas y métodos de detección de analitos. Más específicamente esta invención está relacionada con un dispositivo de prueba que detecta la presencia, cantidad u otras características de un analito de interés como nivel de glucosa dentro de un fluido recolectado de un tejido en una base ininterrumpida/continua. Estudios médicos han demostrado que complicaciones serias de diabetes pueden significativamente reducirse mediante el control adecuado de niveles de glucosa en sangre. Como resultado, millones de diabéticos verifican su nivel de glucosa en sangre en una base diaria mediante el método tradicional de picadura de dedo y colocar una muestra de sangre en un aparato de prueba. Algunos diabéticos deben verificar su nivel de glucosa en sangre más de una vez al día. Estos individuos se verían ampliamente beneficiados por un sistema que continuamente verifique el nivel de glucosa en sangre sin picaduras de dedo múltiples. Se han hecho intentos de simplificar los procesos de prueba y eliminar la necesidad de sangre. Un método ha sido iluminar la piel del individuo para determinar el nivel •de glucosa. Desafortunadamente, estos intentos han fallado en producir un producto viable para una verificación continua de los niveles de glucosa en sangre. Otro sistema que se está investigando se describe en la Patente Norteamericana No. 5,961,451 para Reber et al. Esta patente muestra un sistema que verifica el nivel de glucosa en el fluido intersticial del paciente por medio de un dispositivo de prueba electroquímico. Sin embargo, este sistema es para uso de una sola vez. El dispositivo de prueba debe reemplazarse después de cada uso. De igual manera, la Patente Norteamericana No. 5,391,250 para Cheney II et al., y Patente Norteamericana No. 5,437,999 para Diebold et al., muestran métodos para fabricar dispositivos electroquímicos para aplicaciones biológicas de uso de una sola vez. Los sistemas de prueba electroquímicos existentes tienen ciertas desventajas para el usuario individual ya que estos sistemas usualmente son costosos y poco exactos. Además, estos sistemas muy a menudo tienen dificultades en detectar bajos niveles de analitos presentes en el fluido intersticial. También, muchos de los sistemas previos son demasiado grandes para que el usuario particular lo utilice en una base continua o regular durante todo el día. Por lo tanto, sería ventajoso desarrollar un dispositivo de prueba de analito que sea útil para continuamente verificar los niveles de glucosa en sangre. La presente invención está relacionada con un dispositivo de prueba para detectar un analito en el fluido, que comprende: a) un puerto de entrada para recibir fluido, b) una cavidad en comunicación de fluido con el puerto de entrada; c) un puerto de salida en comunicación de fluido con la cavidad para descargar fluido; d) por lo menos un primer electrodo funcionando y por lo menos un electrodo de referencia colocado dentro de la cavidad; e) una cantidad de reactivo que reaccione con el analito para formar un producto de reacción, en donde el producto de reacción está en comunicación de fluido con por lo menos un primer electrodo funcionando; y f) por lo menos una membrana colocada sobre o alrededor del reactivo para regular el contacto del analito en el fluido con el reactivo. La membrana sirve para extender la vida útil del dispositivo de prueba disminuyendo el consumo del reactivo. Como resultado, el dispositivo de prueba es adecuado para aplicaciones de verificación continuas.

Además, la presente invención está relacionada con un dispositivo de prueba para detectar y habilitar la medición de un analito en un fluido que comprende: a) un puerto de entrada para recibir fluido; b) una cavidad en comunicación de fluido con el puerto de entrada; c) un puerto de salida en comunicación de fluido con la cavidad para descargar fluido; d) por lo menos un primer electrodo funcionando y por lo menos un electrodo de referencia colocado dentro de la cavidad; e) una cantidad de reactivo que reaccione con el analito para formar un producto de reacción, en donde el producto de reacción está en comunicación de fluido con por lo menos un primer electrodo funcionando; y f) un puerto de calibración que está en comunicación de fluido con la cavidad. Las ventajas de la invención serán obvias a partir de la descripción, o podrán aprenderse mediante la práctica de la invención. Las ventajas adicionales de la invención se llevarán a cabo y se obtendrán por medio de los elementos y combinaciones particularmente establecidas en las reivindicaciones anexas. Se deberá entender que tanto la descripción general anterior como la descripción detallada siguientes son ejemplares y explicativas de modalidades preferidas de la invención, y no son restrictivas de la invención, como se reclama. Los dibujos anexos que están incorporados en esta especificación y constituyen una parte de la misma, ilustran modalidades preferidas de alternativas de la invención y junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la invención. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en corte transversal de una modalidad preferida del dispositivo de prueba de acuerdo con la presente invención. La Figura 2 es una vista en corte transversal de una modalidad alternativa del dispositivo de prueba. La Figura 3 es una vista en corte transversal de otra modalidad alternativa del dispositivo de prueba. La Figura 4 representa una vista en despiece de aún otra modalidad de un dispositivo de prueba de acuerdo con la presente invención. La presente invención puede entenderse más fácilmente haciendo referencia a las siguientes figuras y su previa y siguiente descripción, incluyendo la siguiente descripción detallada de la invención y los ejemplos proporcionados en la presente. Se deberá entender que esta invención no se limita a los dispositivos y métodos específicos descritos, ya que componentes de dispositivo específicos y/o condiciones de proceso como tales, por supuesto, varían. También se deberá entender que la terminología utilizada en la presente es para el propósito de describir modalidades particulares solamente y no pretende ser limitante. También se deberá notar que, como se utiliza en la especificación y las reivindicaciones anexas, las formas singulares "un", "una" "el" "la", comprenden referencias plurales a menos que el contexto claramente dicte lo contrario. Por ejemplo, la referencia de un componente en singular pretende comprender una pluralidad de componentes. Como se utiliza en la presente, "analito" deberá significar el componente que está siendo detectado o medido en un análisis. En particular, el analito puede ser cualquier material o compuesto químico o biológico adecuado para que pase a través de una tecnología de membrana biológica conocida en la técnica, del cual un individuo pudiera querer saber la concentración o actividad dentro del cuerpo. La glucosa es un ejemplo específico de un analito debido a que es una azúcar adecuada para que pase a través de la piel, y los individuos, por ejemplo, aquellos que tiene diabetes, tal vez quisieran saber sus niveles de glucosa en sangre. Otros ejemplos de analitos incluyen, pero no se limitan a, tales compuestos como sodio, potasio, bilirubina, urea, amonio, calcio, plomo, hierro, litio, salicilatos, compuestos farmacéuticos, y similares. Aquí los rangos ' pueden expresarse en la presente como "alrededor" o "aproximadamente" un valor particular y/o a "alrededor de" o "aproximadamente" otro valor particular. Cuando se expresa tal rango, se comprende otra modalidad del valor particular y/o al otro valor particular. De igual manera, cuando los valores se expresan como aproximaciones, mediante el uso de la palabra antecedente "alrededor de" se deberá entender que el valor particular forma otra modalidad. La presente invención está dirigida a un dispositivo de prueba para detectar y habilitar la medición de un analito en el fluido. El dispositivo deseando contiene: a) un puerto de entrada para recibir fluido; b) una cavidad en comunicación de fluido con el puerto de entrada; c) un puerto de salida en comunicación de fluido con la cavidad, en donde el puerto de salida está diseñado para permitir descargar fluido; d) por lo menos un primer electrodo funcionando y por lo menos un electrodo de referencia colocado dentro de la cavidad; e) una cantidad de reactivo que reaccione con el analito para formar un producto de reacción, en donde el producto de reacción está en comunicación de fluido con por lo menos un primer electrodo funcionando; y f) por lo menos una membrana colocada sobre o alrededor del reactivo para regular el contacto del analito en el fluido con el reactivo. Por otra parte, la presente invención está dirigida a un dispositivo de prueba que contiene: a) un puerto de entrada para recibir fluido; b) una cavidad en comunicación de fluido con el puerto de entrada; c) un puerto de salida en comunicación de fluido con la cavidad, en donde el puerto de salida está diseñado para permitir descargar fluido; d) por lo menos un primer electrodo funcionando y por lo menos un electrodo de referencia colocado dentro de la cavidad; e) una cantidad de reactivo que reaccione con el analito para formar un producto de reacción, en donde el producto de reacción está en comunicación de fluido con por lo menos un primer electrodo funcionando; y f) un puerto de calibración que está en comunicación de fluido con la cavidad. El dispositivo de prueba de acuerdo con la presente invención es adecuada para utilizarse en un sistema de verificación de analito ininterrumpido/continuo, como aquel descrito en la Solicitud Internacional No. PCT/US99/16378, titulada "System and Method for Continuous Analyte Monitoring, " presentada el 20 de julio de 1999, que se incorpora en la presente para referencia. Haciendo referencia ahora a la Figura 1, se muestra una modalidad preferida del dispositivo 1000 de prueba de acuerdo con la presente invención. En esta modalidad, el dispositivo 1000 de prueba comprende una capa 100 de fondo que está en comunicación de fluido con una capa 200 de adhesivo que forma un canal por medio de un puerto 910 de entrada. La capa 200 de adhesivo que forma el canal tiene una capa de adhesivo con un corte de canal dentro de la misma para formar una cavidad 250. Dentro de la cavidad 250, se encuentran la membrana 300 y los electrodos 400. En la modalidad preferida mostrada en la Figura 1, están los cuatro electrodos 400: el electrodo 410 es un electrodo funcionando, el electrodo 420 es un electrodo funcionando, el electrodo 430 es un electrodo de referencia y el electrodo 440 es un contra-electrodo. Por lo menos uno de los electrodos 420 funcionando está revestido con un reactivo 500. Los electrodos 400 están colocados sobre o dentro de una base 600 de soporte. La base 600 de soporte está adyacente a una capa 700 de adhesivo. Un puerto 920 de salida se extiende a través de la capa 600 de base de soporte, la capa 700 de adhesivo, y la capa 800 superior. La capa 100 de fondo proporciona soporte estructural al dispositivo 1000 de prueba y sirve como la interferencia entre la fuente de fluido y el dispositivo 1000 de prueba. Cualquier material adecuado, de cualquier espesor o forma puede utilizarse para la capa 100 de fondo. Los materiales adecuados de ejemplo incluyen acrílico, poliéster, plástico, cerámica, policarbonato y polivinilcloruro. El puerto 910 de entrada, que proporciona comunicación de fluido entre la capa 100 de fondo, la capa 200 de adhesivo que forma el canal, y la cavidad 250, puede estar en cualquier posición y cualquier dimensión/forma para permitir un flujo suficiente con los electrodos 400. El puerto 910 de entrada es adecuado para alinearse con los orificios/perforaciones en un tejido del cual se va a extraer fluido, tal como fluido intersticial. Un ejemplo de un mecanismo para facilitar la alineación del dispositivo 1000 de prueba con los orificios/perforaciones en el tejido se describe en la Solicitud Provisional Norteamericana No. De Serie 60/140,257 presentada el 18 de junio de 1999, titulada "System and Method for Alignment of Micropores for Efficient Fluid Extraction and Substance Delivery, " la cual se incorpora en la presente para referencia. La capa 200 de adhesivo que forma el canal forma la cavidad 250 para limitar el volumen de fluido dentro del dispositivo 1000 de prueba. Los materiales adecuados para la capa 200 de adhesivo que forma el canal son compatibles con el fluido de interés, proporcionan soporte adhesivo al dispositivo 1000 de ensayo, y son los suficientemente gruesos para proporcionar una cavidad 250 de un corte de canal en la capa 200 de adhesivo que forma el canal. De preferencia, el fluido de interés es sangre o fluido intersticial, con esto requiriendo que la capa 200 de adhesivo que forma el canal esté construida de materiales tipo adhesivo que no son solubles al agua. Los electrodos 400 están colocados sobre o en una base 600 de soporte utilizando impresión por serigrafía, impresión en fulard, sublimación, fotolitografía u otras técnicas adecuadas, utilizando tintas y dieléctricos conocidos. La base 600 de soporte puede tener cualquier espesor efectivo para proporcionar soporte y enlazar los electrodos 400. Una modalidad preferida incluye una base 600 de soporte de 10 mil de grueso de poliéster transparente. Otros materiales adecuados pueden utilizarse incluyendo cerámica, policarbonato y polivinilcloruro. Por otra parte, una capa 700 de adhesivo y una capa 800 superior proporcionan soporte adicional al dispositivo 1000 de prueba. La capa 700 de adhesivo une la base 600 de soporte con la capa 800 superior. El material de construcción y la dimensión de la capa 700 de adhesivo no son críticas en la presente invención, con esto permitiendo que se utilice cualquier adhesivo efectivo. La capa 800 superior, como la capa 100 de fondo, proporciona soporte estructural al dispositivo 1000 de prueba. De preferencia, la capa 800 superior está construida del mismo material o de un material compatible como la capa 100 de fondo. Un puerto 920 de salida permite la descarga del fluido de la cavidad 250 a través de la base 600 de soporte, la capa 700 adhesiva, y la capa 780 superior. Puede estar en cualquier posición y en cualquier dimensión/forma para permitir un flujo suficiente a los electrodos 400. El puerto 920 de salida también está adecuado para conectarse a un suministro de vacío suficiente para extraer el fluido a través de la cavidad 250. En una modalidad preferida el vacío es suficiente para producir fluido de la piel en el sitio donde se han hecho pequeños orificios/perforaciones en el tejido. La cavidad 250 sirve para exponer la membrana 300 y los electrodos 400 al fluido que está siendo verificado. Por lo tanto la cavidad 250 es de preferencia de una dimensión que la membrana 300 y los electrodos 400 no obstruyen el flujo de fluido. Como se explica en un ejemplo más adelante, un reactivo 500 reacciona con el analito para formar un producto de reacción. El producto de reacción está en comunicación de fluido con uno o ambos de los electrodos 410 y 420 funcionado con lo cual se crean los electrones. Dependiendo de la composición del reactivo, el reactivo 500 puede reaccionar con glucosa, el cual a su vez puede formar peróxido de hidrógeno. En esta modalidad, cuando el peróxido de hidrógeno hace contacto con un electrodo funcionando se producen gas de oxígeno con iones de hidrógeno y electrones. Cada electrodo 410 y 420 funcionando pueden estar hecho de una variedad de materiales tal como carbón y metales tales como oro y plata. De preferencia, cada electrodo 410 y 420 funcionando está hecho de metales catalíticos como platino, paladio, cromo, rutenio, rubidio o mezclas de los mismos. De mayor preferencia, los electrodos 410 y 420 funcionando contienen platino.

Para detectar y/o medir el nivel de cualquier analito presente en un fluido, por lo menos un electrodo funcionando y por lo menos un electrodo de referencia son necesarios. Sin embargo, más de un electrodo funcionando y uno o más contra-electrodos también pueden estar presentes. Por ejemplo, en la modalidad mostrada en la Figura 1, el electrodo 410 funcionando no contiene el reactivo y por lo tanto produce una señal eléctrica que indica un fluido sin analito. Esto permite la reducción o eliminación de la señal debido a varios compuestos interferentes restando la señal eléctrica del electrodo 410 funcionando a partir de la señal eléctrica del electrodo 420 funcionando. Alternativamente, se puede utilizar un electrodo funcionando si los niveles de interferencia no son significativos o si se incluye una capa de bloqueo de interferencia. Esta capa de bloqueo de interferencia puede colocarse en cualquier lugar entre el fluido que va a analizarse y los electrodos 410 y 420 funcionando. En una modalidad preferida, la capa de bloqueo de interferencia se coloca directamente sobre los electrodos 410 y 420 funcionando. En otra modalidad preferida, la capa de bloqueo de interferencia se coloca adyacente a la membrana 300. Capas de bloqueo de interferencia adecuadas incluyen NAFION™ y acetato de celulosa. Los posibles interferentes incluyen: acetaminofen, ácido ascórbico, bilirubina no conjugada, colesterol, cratinina, dopamina, ácido gentísico, heparina, ibuprofeno, salicilato, tetraciclina, tolbutamida, triglicéridos y ácido úrico. El electrodo 430 de referencia establece un potencial con relación al fluido. De preferencia, el electrodo 430 de referencia contiene plata/cloruro de plata. El contra-electrodo 440, que es opcional sirve para aterrizar la corriente generada por los electrodos 410 y 420 funcionando. De preferencia, el contra-electrodo 440 contiene sustancialmente los mismos materiales que los electrodos 410 y 420 funcionando. El dispositivo 1000 de prueba puede contener más de un electrodo funcionando, más de un electrodo de referencia y más de un contra-electrodo, como se conoce bien en la técnica. La superficie activa de los electrodos 400 puede tener cualquier forma y dimensión para que opere efectivamente. En particular, el área de superficie de cualquiera de los electrodos 400 puede variarse siempre y cuando exista una sensibilidad suficiente para medir la corriente. De preferencia, los electrodos 400 tienen áreas de superficie activas entre 0.1 mm2 y 10 mm2. Más preferiblemente, los electrodos 400 tienen un área de superficie de 1 mm2. Después de que ha sido construido el dispositivo 1000 de prueba, los electrodos 410 y 420 funcionando pueden pre-acondicionarse corriendo a un voltaje específico tal como +1.6 V con relación al electrodo 430 de referencia durante una cantidad de tiempo adecuada, tal como 30 minutos, en un sistema amortiguador. Esto condiciona la superficie de los electrodos 410 y 420 funcionando e incrementa su sensibilidad con el producto de reacción generado por el reactivo 500. Alternativamente, los electrodos 410 y 420 funcionando pueden acondicionarse para tiempos más cortos a voltajes más altos. El potencial funcionando dependerá de la composición y forma del área de superficie catalítica. Como tal, el potencial funcionando puede variar de 200 mV a 2 V. Tal potencial puede suministrarse vía una unidad de verificación acoplada al dispositivo de prueba en donde la unidad verificadora utiliza una técnica de medición amperométrica o coulométrica, conocida en la técnica. El potencial de trabajo es generado ya sea manteniendo los electrodos 410 y 420 funcionando a un potencial positivo o manteniendo el contra-electrodo 440 en un potencial negativo. Por ejemplo, los electrodos 410 y 420 funcionando pueden mantenerse a +800 mV y el electrodo 430 de referencia y el contra-electrodo 440 a 0 mV, o los electrodos 410 y 420 funcionando pueden mantenerse a 0 mV y electrodo 430 de referencia y el contra-electrodo 440 a -800 V. Los electrodos pueden conectarse a conexiones de cable que a su vez están conectadas a una unidad de verificación (Figura 4), usada por paciente o de otra manera por medio de rastreo de grafito o plata/cloruro de plata. Sin embargo, otro material conductor tal como oro o estaño también son adecuados para conectar los electrodos a las conexiones de cable. Estos rastros pueden aplicarse por medio de cualquier método que proporciona una resolución suficiente como impresión de inyección de tinta o impresión en fulard. Además, los rastros impresos pueden reemplazarse con técnicas de conexión tradicionales. Una cantidad de reactivo 500 que reacciona con el analito para formar un producto de reacción se coloca cerca de por lo menos un primer electrodo funcionando de modo que cuando el analito hace contacto con el reactivo 500, el producto de reacción está en comunicación de fluido con el electrodo funcionando. De preferencia, la cantidad de reactivo 500 cubre una porción del primer electrodo funcionando (el electrodo 420 funcionando mostrado en la Figura 1) . La cantidad de reactivo 500 puede también colocarse sobre o dentro de por los menos un electrodo funcionando. El reactivo 500 se selecciona para reaccionar con un analito específico. En una modalidad preferida, la cantidad de reactivo 500 es adecuada para reaccionar con la glucosa. Como tales, los reactivos adecuados para la glucosa de analito incluyen la enzima oxidasa de glucosa ("GOX"), deshidrogenasa de glucosa ("GDH"), o mezclas de las mismas.

Cuando el reactivo 500 se escoge de este grupo, la glucosa en el fluido hace contacto con el o los reactivos para producir productos de reacción, los cuales en el caso de GOX son gluconolactona y peróxido de hidrógeno. El peróxido de hidrógeno se difunde hacia el electrodo 420 funcionando y reacciona con el metal catalítico para producir electrones como se describe anteriormente. Alternativamente, los reactivos pueden incluir un mediador como un receptor de electrones en lugar de utilizar oxígeno. En tal modalidad, el mediador reacciona con el electrodo 420 funcionando para producir electrones. Los mediadores que comúnmente se utilizan son ferroceno, ferrocinamida y sus derivados. En una modalidad preferida, el reactivo 500 se prepara mezclando 8 mg/mL de GOX con 60 mg/mL de albúmina de suero bovino ("BSA") que se disuelve en una solución salina amortiguada con fosfato ("PBS") que contiene 10% de glicerol y 0.01% de NaN3. En esta modalidad preferida, 20 µL de 25% de glutaraldehído se adiciona a la mezcla inmediatamente antes de su aplicación. De preferencia, una gota de 1 µL de esta mezcla se coloca sobre uno de los electrodos funcionando. La mezcla entonces se deja solidificar y curar a temperatura ambiente durante aproximadamente ocho a dieciséis horas. El BSA sirve como portador para el GOX debido a sus múltiples sitios de reticulación. Como tal, puede reemplazarse con cualquier material que tenga grupos amino de superficie múltiple. Además, las combinaciones de BSA y de glutaraldehído como un sistema reticulado puede reemplazarse con un sistema que inmovilizará la enzima activa (en este caso, GOX o GDH) sin inhibir su actividad. Reemplazos adecuados incluyen otros reticuladores, películas de polímero, enlazantes de avidina-biotina, enlazantes de anticuerpos, y uniones covalentes a las cuentecillas de oro o agarosa coloidales. En esta modalidad preferida, el PBS actúa para mantener el reactivo en un rango de pH neutro (como un pH de aproximadamente 6.5 a aproximadamente 7.5). Se puede utilizar cualquier amortiguador adecuado. Los amortiguadores de ejemplo incluyen fosfato, citrato, Tris-HCl, MOPS, HEPES, MES, Bis-Tris, BES, ADA, ACES, MDPSO, Bis-Tris Propano, y TES. El glicerol sirve para evitar que el reactivo 500 se deshidrate lo cual reduce el tiempo de humidificación para un uso posterior. En este punto, se puede utilizar cualquier aditivo adecuado. El NaN3 actúa como un agente antibacteriano. El NaN3 puede reemplazarse por cualquier agente antimicrobiano incluyendo antibióticos y detergentes. El glutaraldehído es un agente reticulador que enlaza el GOX y el BSA en una matriz que no se disolverá ni se moverá de la superficie de electrodo. En una modalidad preferida, el glicerol puede estar presente en una cantidad de 5% a 50% (en peso) . Alternativamente, el glicerol puede reemplazarse o suplementarse por cualquier conservador higroscópico o agentes humidificadores incluyendo detergentes suaves tales como las familias de detergentes T EEN-20™, SPAN™, TRITÓN™, BRIJ™, MYRJ™, y de PLURONICS™. Las proporciones de cualquiera de los componentes en relación con el reactivo 500 y la cantidad total de reactivo 500 no es crítica para la presente invención siempre y cuando la cantidad sea efectiva. Estas proporciones y las cantidades totales de reactivo 500 se limitan por la preferencia de tener un exceso de reactivo 500 al igual que mantener la solubilidad del reactivo en el volumen disponible. De preferencia, la concentración del reactivo 500 es de un mínimo de 1 mg/mL. El reactivo 500 puede también aplicarse a un electrodo funcionando con cualquier método que permita que el volumen y el control de posición se logre con técnicas como impresión por serigrafía, impresión con inyección de tinta, brocha de aire e impresión en fulard. Por ejemplo, para los métodos de aplicación que utilizan una boquilla o una malla que debe continuamente pasar solución, el reactivo 500 de preferencia se aplica sin glutaraldehído, y después, el glutaraldehído se coloca posteriormente. Esto evita que se tape la boquilla con material solidificado. Una vez aplicado, el reactivo 500 se deja secar y curar con los tiempos de cada uno variando, basándose la cantidad y espesor de la capa o capas de reactivo y la composición. Las condiciones de secado adecuadas incluyen temperaturas de hasta 150°C, humedad controlada y tiempos de curado de 15 minutos a 24 horas. La enzima GOX se saturará a concentraciones de aproximadamente 3 mM de glucosa. Para poder detectar a niveles más altos de glucosa, la concentración que alcanza el reactivo 500 deberá mantenerse a una fracción de la concentración total. Para lograr esto, se coloca una membrana 300 sobre o alrededor del reactivo 500. En una modalidad preferida, la membrana 300 está colocada sobre o alrededor de todos los electrodos 400 como se muestra en la Figura 3. En otra modalidad preferida la membrana 300 está colocada sobre o alrededor de los electrodos 410 y 420 funcionando como se muestra en la Figura 2. Alternativamente, la membrana 300 está colocada sobre o alrededor de cada electrodo 400 o cada electrodo 410 y 420 funcionando como se muestra en la Figura 1. La membrana 300 de preferencia es una membrana limitante de difusión que extiende el rango linear y toda la vida del sistema del dispositivo 1000 de prueba y la hace útil en un sistema de verificación ininterrumpida/continua. La membrana 300 tiene poros que regulan la difusión de cualquier analito a través de la misma. Por lo tanto, la membrana 300 también puede estar dimensionada para limitar la velocidad a la cual el analito o un interferente hace contacto con el reactivo 500, con esto incrementando el rango lineal del dispositivo 1000 de prueba. Por ejemplo, la membrana 300 puede tener una baja porosidad para reducir el flujo de glucosa. Como tal, la membrana 300 limita la cantidad de analito que está presente en los electrodos en cualquier momento, permitiendo que los electrodos 400 operen continuamente durante largos periodos de tiempo sin agotar el reactivo. De hecho, una unidad de verificación acoplada a por lo menos un electrodo funcionando puede continuamente extraer fluido a través del dispositivo de prueba y detectar la presencia o nivel de un analito en exceso de 24 horas, más preferiblemente en un exceso de 48 horas, y aún más preferiblemente en un exceso de 70 horas. Una membrana 300 preferida es un miembro de rastro-grabado de policarbonato ("PC") con un diámetro de poro de 0.01 µm y con un espesor de 6 µm. Otras membranas adecuadas que efectivamente producen una velocidad de difusión incluyen membranas de diálisis, membranas de poliuretano o membranas de polivinilcloruro. Las membranas que se pueden colar tal como NAFION™, acetato celulósico, silásticos y silanos alcoxi también son efectivos para este uso. Adicionalmente, se pueden utilizar múltiples membranas. La membrana 300 puede asegurase mediante una capa de BSA reticulada en el mismo amortiguador como el reactivo 500. En una modalidad preferida, el BSA reticulado consiste de 60 mg/mL de BSA disuelto en PBS que contiene 10% de glicerol y 0.01% de NaN3. Además, 20 µL/mL de 25% de glutaraldehído puede adicionarse inmediatamente antes de usarse. Puede utilizarse cualquier cantidad efectiva de esta capa de BSA reticulada. En una modalidad preferida, una gota de 2 µL del BSA reticulado se coloca sobre el electrodo cubierto con reactivo. Enseguida, un circulo de 5 mm de diámetro de la membrana de PC de 0.01 µm se coloca sobre la gota de BSA reticulada u otra gran poliamina adecuada. La membrana 300 se presiona cuidadosamente en su lugar bajo una hoja de parapelícula. Se deja curar durante 16 horas a temperatura ambiente bajo la parapelícula y enseguida se remueve la parapelícula. La membrana 300 puede colocarse sobre o alrededor del reactivo 500 mediante cualquier método adecuado incluyendo laminación, adhesivo, por presión, con rodillos y estirado. Cualquiera de tales métodos no deberá ser destruido por el fluido que será recolectado y analizado. Sin embargo, si se adiciona un componente adicional, tal como pegamento u otro material de adhesión, el componente adicional deberá ser permeable en el fluido, tal como Nafion es permeable en un fluido con base acuosa. Otros adhesivos adecuados incluyen epóxidos, adhesivos que se pueden curar por UV, adhesivos sensibles a la presión e hidrogeles tal como HEMA. Durante la operación, el dispositivo 1000 de prueba se coloca sobre un sitio de tejido subyacente a una o más aberturas hechas en el tejido. Las aberturas en el tejido pueden estar hechas por una variedad de medios, tal como aquellos descritos en la Patente Norteamericana comúnmente asignada No. 5,885,211. El fluido entra en el dispositivo 1000 de prueba en la Figura 1 a través del puerto 910 de entrada. Bajo la aplicación de vacío en el puerto 920 de salida, el fluido viaja a través de la cavidad 250 y hace contacto con la membrana 300. La membrana 300 es permeable al analito en el fluido y por lo tanto permite que el analito haga contacto con los electrodos 400 y el reactivo 500. El analito reacciona con el reactivo 500 para generar un producto de reacción. El producto de reacción hace contacto con el electrodo 420 funcionando y crea electrones, con esto generando un flujo de corrientes. El fluido continúa a través de puerto 920 de salida por el cual sale del dispositivo 1000 de prueba. El flujo de corriente se mide a través del o de los electrodos funcionando, y a partir de esto se obtiene una medición del analito. El dispositivo 1000 de prueba puede utilizarse junto con técnicas de medición amperométricas y coulométricas . En una medición amperométrica, la corriente (carga/segundo) se mide en el voltaje aplicado. Este puede medirse continuamente, lo cual es un método preferido en un sistema de flujo. Con una técnica coulométrica, la carga total acumulada durante un periodo de tiempo se mide después de que se aplica el voltaje. Típicamente, se deja que el fluido reaccione con el reactivo durante un periodo de tiempo fijo, con esto generando un producto de reacción. Enseguida se aplica voltaje y la corriente, la cual se mide sobre un periodo de tiempo fijo, se integra (adiciona) para calcular la cantidad total de carga producida por el producto de reacción. Este método alternativo tiene la ventaja de generar señales más grandes y reducir el impacto de las sustancias de interferencia eletroactivas. La membrana 300 conserva la vida del reactivo 500 ayudando a mantener el reactivo 500 en su lugar y con esto reduciendo el riesgo por la rápida disolución del reactivo 500 en el fluido. También, al restringir la cantidad de analito y los interferentes en el reactivo 500, la membrana 300 ayuda a asegurar que el reactivo 500 esté en exceso de lo que es necesario para totalmente acoplar el analito. De otra manera a medida que se degrada el reactivo 500 con el tiempo puede permanecer en exceso y se minimizará el deterioro en el rendimiento. Haciendo referencia ahora a la Figura 2, muestra una variación del dispositivo 1000 de prueba en donde una cavidad 250 se abre en un puerto 920 de salida. En tal configuración, el puerto ' 920 de salida no proporciona comunicación de fluido a través de la base 600 de soporte, la capa 700 adhesiva y la capa 800 superior. Sin embargo, el puerto 920 de salida es adecuado para conectarse a un suministro de vacío suficiente para extraer fluido a través de la cavidad 250. El puerto 920 de salida puede rellenarse con cableado y tubería de drenaje, y enseguida sellarse con epoxi . La Figura 3 muestra otra modalidad referida alternativa del dispositivo 1000 de prueba. Al igual que la Figura 2, la cavidad 250 se acopla al puerto 920 de salida. Sin embargo, la Figura 3 muestra un dispositivo de prueba que comprende solo una base 600 de soporte y una capa 100 de fondo. La capa 100 de fondo proporciona a la cavidad 250 para exponer la membrana 300 y los electrodos 400 al fluido. La Figura 4 muestra otra modalidad de un dispositivo 1000 de prueba de acuerdo con la presente invención. Esta modalidad incluye una capa 100 de fondo, una capa 200 de adhesivo que forma un canal, una base 600 de soporte, una capa 700 de adhesivo y una capa 800 superior. La Figura 4 también incluye un puerto 910 de entrada, una cavidad 250, un puerto 920 de salida, un puerto 950 de calibración y tubería 940 de drenaje. Aunque no se muestra, esta modalidad incluye por lo menos un electrodo funcionando, un electrodo de referencia y un reactivo cerca del electrodo funcionando como se muestra en las Figuras 1-3. Esta modalidad puede opcionalmente incluir por lo menos una membrana, como se muestra en la Figura 1. Los electrodos se conectan a una unidad 970 de verificación por medio de conexiones de cable 960. La unidad 970 de verificación también se conecta al dispositivo 1000 de prueba por medio de la tubería 940 de drenaje. La tubería 940 de drenaje proporciona vacíos al dispositivo 1000 de prueba. Similar al dispositivo 1000 de prueba de la Figura 2, la cavidad 250 mostrada en la Figura 4 se abre en un puerto 920 de salida. El puerto 950 de calibración es adecuado para conectarse a un depósito 980 que contiene fluido de calibración. Además, el puerto 950 de calibración puede incluir una membrana 990 permeable al fluido de calibración. En una modalidad, el fluido de calibración consiste de agua y el analito que va a ser detectado. Otros compuestos también pueden estar presentes, tal como agentes tensoactivos, que aseguran un flujo más uniforme reduciendo la tensión superficial, tal como el SDS, o cualquiera de los detergentes descritos en la presente. Adicionalmente, los conservadores tales como azida, como EDTA o cualquier antibacterial o biocida apropiado que no se degradará o interferirá con el funcionamiento del reactivo puede adicionarse al fluido de calibración. Por otra parte, el fluido de calibración puede incluir espesantes tales como polímeros y proteínas para simular las características de flujo del fluido que contiene analito que está siendo medido. El depósito 980 está en comunicación de fluido con la cavidad 250 de modo que el fluido de calibración lava la cavidad 250 para hacer contacto con los electrodos con el fluido de calibración. El fluido de calibración se remueve de la cavidad 250 a través del puerto 920 de salida bajo la aplicación de vacío. El depósito 980 puede liberar el fluido de calibración dentro de la cavidad 250 utilizando cualquier mecanismo efectivo. En una modalidad, el depósito 980 comprende un miembro tipo bolsa que se abre y libera el fluido de calibración dentro de la cavidad 250 en respuesta a la aplicación del vacío aplicado al puerto 920 de salida. Por otra parte, el depósito 980 puede estar formado de un material que, cuando se perfora mecánicamente, libera el fluido de calibración dentro de la cavidad 250. Alternativamente, la membrana 990 es una membrana auto-sellante que se puede romper para permitir la introducción del fluido de calibración, mediante una jeringa que contiene fluido de calibración para suministrar el fluido de calibración en la cavidad 250. De preferencia, el fluido de calibración se suministra a la cavidad 250 mientras que se aplica vacío en el puerto 920 de salida. En otra modalidad preferida, el fluido de calibración se introduce dentro de la cavidad 250 por medio de una válvula que opera como una válvula de un solo sentido o se controla de manera externa al dispositivo 1000 de prueba. En toda esta solicitud, se hace referencia a varias publicaciones. Las descripciones de estas publicaciones en su totalidad se incorporan en la presente para referencia en su aplicación para describir mejor el estado actual de la tecnología a la cual esta invención pertenece. Será evidente para aquellos expertos en la técnica que varias modificaciones y variaciones pueden mostrarse en la presente invención sin apartarse del alcance o espíritu de la invención. Otras modalidades de la invención serán evidentes para aquellos expertos en la técnica al considerar la especificación y practicar la invención descrita en la presente. Se pretende que la especificación y los ejemplos sean considerados solamente como ejemplares, con el verdadero alcance y espíritu de la invención siendo indicado por las siguientes reivindicaciones.

Claims (24)

1. REIVINDICACIONES 1. Un dispositivo de prueba para detectar un analito en un fluido caracterizado porque comprende: a) un puerto de entrada para recibir fluido, b) una cavidad en comunicación de fluido con el puerto de entrada; c) un puerto de salida en comunicación de fluido con la cavidad para descargar fluido; d) por lo menos un primer electrodo funcionando y por lo menos un electrodo de referencia colocado dentro de la cavidad; e) una cantidad de reactivo que reaccione con el analito para formar un producto de reacción, en donde el producto de reacción está en comunicación de fluido con por lo menos un primer electrodo funcionando; y f) por lo menos una membrana colocada sobre o alrededor del reactivo para regular el contacto del analito en el fluido con el reactivo.
2. 2. El dispositivo de prueba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el puerto de entrada es adecuado para alinearse con orificios/perforaciones en el tejido del cual se extrae él fluido.
3. 3. El dispositivo de prueba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el puerto de salida es adecuado para conectarse a un suministro de vacío suficiente para extraer fluido a través de la cavidad.
4. 4. El dispositivo de prueba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos un primer electrodo funcionando está compuesto de un metal catalítico.
5. 5. El dispositivo de prueba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos un primer electrodo funcionado está compuesto de platino, paladio, cromo, rutenio, rubidio, o mezclas de los mismos.
6. 6. El dispositivo de prueba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos un electrodo de referencia está compuesto de plata/cloruro de plata.
7. 7. El dispositivo de prueba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende por lo menos un contra-electrodo colocado dentro de la cavidad.
8. 8. El dispositivo de prueba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un segundo electrodo funcionando colocado dentro de la cavidad.
9. 9. El dispositivo de prueba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende por lo menos un contra-electrodo y un segundo electrodo funcionando colocado dentro de la cavidad.
10. 10. Un sistema de verificación que comprende el dispositivo de prueba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende una unidad de verificación acoplada al dispositivo de prueba.
11. 11. Un sistema de verificación que comprende el dispositivo de prueba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende una unidad de verificación acoplada al dispositivo de prueba, en donde la unidad de verificación genera una medición de analito del dispositivo de prueba utilizando una técnica de medición coulométrica o amperométrica.
12. 12. El dispositivo de prueba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la cantidad de reactivo se coloca dentro o sobre por lo menos algún electrodo funcionando.
13. 13. El dispositivo de prueba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la cantidad de reactivo está compuesta de enzima oxidasa de glucosa, deshidrogenasa de glucosa o mezclas de las mismas.
14. 14. El dispositivo de prueba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la cantidad de reactivo es adecuada para reaccionar con glucosa.
15. 15. El dispositivo de prueba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos una membrana comprende poros que tienen un tamaño para limitar la velocidad a la cual el analito hace contacto con el reactivo.
16. 16. El dispositivo de prueba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la por lo menos una membrana comprende poros que tienen un tamaño para limitar la velocidad a la cual el interferente hace contacto con el reactivo.
17. 17. El dispositivo de prueba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos una membrana está colocada sobre o alrededor de por lo menos un primer electrodo funcionando.
18. 18. El dispositivo de prueba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos una membrana está colocada sobre o alrededor de por lo menos un primer electrodo funcionando y al menos un electrodo de referencia.
19. 19. El dispositivo de prueba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un segundo electrodo funcionando colocado dentro de la cavidad y en donde la por lo menos una membrana está colocada sobre o alrededor de por lo menos un primer electrodo funcionando y el segundo electrodo funcionando.
20. 20. El dispositivo de prueba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un depósito que contiene un fluido de calibración, en donde el depósito está en comunicación de fluido con la cavidad de modo que el fluido de calibración fluye en la cavidad y es removido de la cavidad a través del puerto de salida.
21. 21. El dispositivo de prueba de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el depósito comprende una bolsa que se abre y se libera el fluido de calibración dentro de la cavidad en respuesta a la aplicación de vacío a la misma aplicada en el puerto de salida.
22. 22. El dispositivo de prueba de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el depósito está formado de un material que cuando se perfora mecánicamente libera el fluido de calibración dentro de la cavidad.
23. 23. El dispositivo de prueba de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque además comprende un puerto de calibración que acopla el depósito en la cavidad, en donde el puerto de calibración comprende una membrana permeable al fluido de calibración.
24. 24. Un dispositivo de prueba para detectar y habilitar la medición de un analito en un fluido, caracterizado porque comprende. a) un puerto de entrada para recibir fluido; b) una cavidad en comunicación de fluido con el puerto de entrada; c) un puerto de salida en comunicación de fluido con la cavidad para descargar fluido; d) por lo menos un primer electrodo funcionando y por lo menos un electrodo de referencia colocado dentro de la cavidad; una cantidad de reactivo que reaccione con el analito para formar un producto de reacción, en donde el producto de reacción está en comunicación de fluido con por lo menos un primer electrodo funcionando; y un puerto de calibración que está en comunicación de fluido con la cavidad.