MXPA96004885A - Tira para medir glucosa en la sangre que tiene sensibilidad reducida a hematocrito - Google Patents

Abstract

Una mezcla in situ formada en la fase de gas en dos o más reactores conectados en serie que comprende una mezcla de dos tipos de partículas de polietileno, (i) un tipo de partícula contiene una proporción predominante de polietileno de alto peso peso molecular y una proporción pequeña de polietileno de bajo peso molecular y tiene una relación de separación relativamente elevada y (ii) un tipo de partícula contiene una proporción predominante de polietileno de bajo peso molecular y una proporción pequeña de polietileno de alto peso molecular y tiene una relación de separación relativamente baja, en donde el tamaño de partícula promedio de la mezcla es por lo menos de aproximadamente 300 micrones;la relación de separación promedio de la mezcla queda dentro de la escala de aproximadamente 40:60 a aproximadamente 60:40;y mas de aproximadamente el 10 por ciento en peso de las partículas en la mezcla tienen una relación de separación menor del 90 por ciento de la relación de separación promedio de la mezcla.

Description

TIRA PARA MEDIR GLUCOSA EN LA SANGRE QUE TIENE SENSIBILIDAD REDUCIDA fl HEMATOCRITO CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a una tira de reactivos de fase seca para medir concentración de glucosa en una muestra de sangre entera; muy particularmente, una tira que es relativamente sensible al he atocrito de la muestra de sangre.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Tiras de reactivo de fase seca que incorporan composiciones basadas en enzima se usan extensivamente en laboratorios clínicos, consultorios médicos, hospitales y en los hogares para probar muestras de fluidos biológicos para concentración de glucosa. De hecho, las tiras de reactivos se han convertido en una necesidad cotidiana de muchos de los varios millones de diabéticos en la nación. Puesto que la diabetes puede ocasionar anomalías peligrosas en la química de la sangre, puede contribuir a pérdida de la vista, falla renal y otras consecuencias médicas severas. Para reducir al mínimo riesgo de estas consecuencias, la mayoría de los diabéticos deben probar por sí rnisrnos periódicamente, y después ajustar su concentración de glucosa de acuerdo con ello, por ejemplo, a través de control de dieta y/o con inyecciones de insulina.

Algunos pacientes deben probar su concentración de glucosa en la sangre con tanta frecuencia co o cuatro veces o más al día. Es especialmente importante que los diabéticos controlen su dieta para regular la ingesta de azúcar y/o administrar inyecciones de insulina, y quienes deban ser-guiados a este respecto por pruebas frecuentes de concentración de glucosa en la sangre, tengan tiras de reactivos rápidas, poco costosas y precisas para la determinación de la glucosa. Las tiras de reactivos se sabe que contienen un indicador que se convierte en una sombra de color diferente, dependiendo de la concentración de glucosa en la muestra de sangre que se ha aplicado a la tira. Algunas de estas tiras incluyen una enzima, tal como glucosa oxidasa, que puede oxidarla glucosa a ácido glucónico, lactona y peróxido de hidrógeno. También contienen un colorante oxidable y una sustancia que tiene actividad peroxidativa, que puede sufrir oxidación selectivamente catalizadora del colorante oxidable en presencia de peróxido de hidrógeno (véase, por ejemplo, Patente de E.U..ft. No. 4,935,346, expedida el 19, de junio de 1990, a Phillips y otros) . Ya sea que la prueba se realice en el hogar, en el consultorio médico, en la clínica o en el hospital, la precisión y reproductibilidad de la determinación de la glucosa son extremadamente importantes. En el caso de una tira de reactivos indicadora de color, es deseable que el cambio de color sea pronunciado y sea intenso a variaciones en compuestos contenidos en la sangre distintos a la glucosa. En el caso de una tira de reactivos vieualmente leíble, es especialmente importante que los diabéticos quienes pueden padecer alteraciones de la vista, tengan un reactivo de prueba que muestre un cambio de color significativo dependiente de la concentración de glucosa. El cambio de color, como se muestra por un cambio en la absorbancia y/o reflectancia a una longitud de onda dada, también es importante para la precisión de tiras leíbles con medidor. El rendimiento de tiras de reactivos puede ser afectado por la presencia de reactivos de varios factores de interferencia y la necesidad de reducir o eliminar el efecto de elementos de interferencia en la química clínica ha sido reconocido por otros. Por ejemplo, Arter y otros, Solicitud de EPO No. 93111290.8, publicada el 19 de enero de 1994, describe un elemento analítico para la determinación de un analito en un fluido acuoso. El elemento incluye un reactivo capaz de enlazar-grupos de sulfhidrilo libres presentes en el fluido. Arter y otros están interesados principalmente en detectar analitos tales como acetaminofén, salicilato, creatinina, colesterol, colesterol de HDL, triglicéridos, glucosa y ácido úrico. Utilizan enzimas que producen peróxido de hidrógeno, que son probadas por medio de química de óxido-reducción acoplada con peroxidasa. Los grupos sulfhidrilo de interferencia (tales como N-acetilcisteína, que aparecen en el suero de personas que •toman ciertos tipos de medicamentos) pueden estar presentes en el fluido y pueden activar la oxidación de una reducción, aun en la ausencia del analito. Arter y otros enfrentan el problema de los grupos sulfhidrilo libres de interferencia agregando agentes que reaccionan con y se enlazan a grupos sulfhidrilo. Los agentes adecuados incluyen rnaleirnida, N-etil aleirnida, yodoaceta ida, nitrato de plata y cloruro de oro. Isrnail y otros, Patentes de E.U.A. No. 5,185,247, expedida el 9 de Febrero de 1993, describe una prueba basada en enzima que es estabilizada mediante la adición de varias composiciones. Incluyen i idazol entre los agentes que imparten estabilidad al corazón, pero sólo es efectiva si la tira también es impregnada con una "composición interferencia de ascorbato" que incluye ácido mercúico y sarcosina. La incorporación de óxido de metal pesado en el reactivo es generalmente indeseable, porque son tóxicos. Matzinger y otros, Solicitud de EPO No. 93303643.6, publicada el 15 de Diciembre de 1993, describe una tira de reactivos para medir la concentración de glucosa en la sangre entera. La tira tiene una almohadilla de prueba que contiene un sistema de reactivos que cambia de color para indicar la concentración de glucosa. La almohadilla de prueba está formada de una membrana anisotrópica, que tiene poros relativamente grades cerca de una superficie principal y poros más pequeños cerca de la superficie opuesta. Un medio de transporte poroso se fija a la superficie de poros grandes de la almohadilla. La muestra de sangre entera se aplica al medio de transporte, que transfiere una porción detectable de la muestra a lado de poros grandes de la almohadilla. La glucosa en la muestra entonces se mueve hacia el lado opuesto, en donde reacciona con el reactivo para producir un cambio de color que es visible desde el lado de poros pequeños de la almohadilla y que indica la concentración de glucosa en la muestra. Kiser y otros, Patente de E.U.A No. 5,306,623, describe una tira de prueba de glucosa en la sangre que incluye una matriz de separación para separar glóbulos rojos de la sangre entera. Un reactivo de prueba reacciona con el componente separado para producir un cambio de color que indica la concentración de glucosa en la sangre. Entre los componentes que se describen para incluirse en una capa de separación están polímeros poliacrílicos (Carbo?ol<R> . Aunque estos "componentes de separación" (también conocidos como "agentes ajustadores de hernatocrito", sin explicación adicional) están generalmente en una capa de separación,, Kiser y otros también describen una matriz de una sola capa que contiene reactivo que incluye tanto componentes de producción de señal corno componentes de separación de la sangre. En cualquier caso, cuando se especifica, los componentes de separación se incluyen en cantidades que varían de 7% a 35% p/v. En la práctica, Carbopol no se puede usar en la escala de concentración en estos reactivos. Se sabe que los factores de interferencia pueden afectar el cambio de color de las tiras de reactivos, que miden la glucosa en la sangre. Por ejemplo, los cambios de color reducidos en determinaciones de glucosa parecen correlacionarse generalmente con la concentración de glóbulos rojos en la sangre (el ematocrito) . Existe la necesidad de una tira de reactivos que provean un cabio pronunciado en color a lo largo de un continuo de concentración de glucosa cuando se expone a sangre que contiene glucosa. Idealmente, una tira de reactivos debe proveer concentraciones de glucosa precisas en una escala de alrededor de 40 a 500 mg/dL, aun cuando se exponga a muestras de sangre entera y tienen niveles de hematocrito que varían en la escala de 25% a 60% de hematocrito.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De conformidad con la presente invención, una tira de reactivos para medir concentración de glucosa en una muestra de sangre entera que contiene glóbulos rojos comprende; a) una membrana anisotrópica que tiene un lado de muestra con poros relativamente grandes y un lado de prueba con poros relativamente más pequeños, la membrana estando adaptada para aceptar la muestra sobre un lado de muestra y hacerla pasar hacia el lado de prueba; y b) un reactivo de prueba impregnado en la membrana, el reactivo de prueba comprendiendo: (i) un componente para crear peróxido de hidrógeno a partir de glucosa y oxígeno; y (ii) un indicador para reaccionar con el peróxido de hidrógeno para producir un cambio en el color del indicador; y (iii) un polímero de ácido acrílico, cuya concentración esta en la escala de alrededor de 0.1% a aproximadamente 4% p/v, por lo que cualquier efecto de los glóbulos rojos sobre la medición de concentración de glucosa es reducido por el polímero de ácido acrílico. En un método de la presente invención, un método para medir la concentración de glucosa en una muestra de sangre entera que contiene glóbulos rojos comprende los pasos de: a) proveer una membrana anisotrópica, que (i) tiene un lado de muestra que tiene poros relativamente grandes y un lado de prueba que tiene poros relativamente más pequeños y (ii) está impregnada con un reactivo de prueba que puede reaccionar con glucosa para producir un cambio en el color del lado de prueba, el reactivo comprendiendo glucosa oxidasa, una peroxidasa, un colorante oxidable o un par de colorantes oxidables, y un polímero de ácido acrílico cuya concentración está en la escala de alrededor de 0.1% a aproximadamente 4% p/v; b) aplicar la sangre al lado de muestra de la membrana; c) Medir el cambio en color del lado de prueba para determinar la concentración de glucosa en la sangre. Una tira de reactivos de la presente invención provee una determinación rápida, relativamente sencilla de concentración de glucosa en una muestra no medida de sangre en una escala de concentración de glucosa. La tira de reactivos produce valores sustancialmente constantes de concentración de glucosa para muestras de sangre entera que tienen un nivel de hematocrito en la escala de alrededor de 25% a 60% hematocrito. La tira está adaptada para aceptar una muestra de sangre entera, que contiene glóbulos rojos y glucosa, aplicados sobre el lado de muestra. El volumen de la muestra no necesita ser determinado, ni controlado sin límites razonables. La porosidad de la membrana permite que el fluido pase de lado de muestra hacia lado de prueba, por ejemplo mediante acción capilar. Por lo tanto, el agente de prueba puede reaccionar con la glucosa en la sangre para producir un cambio de color en o cerca de lado de prueba. El cambio en el color depende de la concentración de glucosa en la muestra. La concentración de glucosa en la sangre se puede determinar de una variedad de formas; por ejemplo, comparando el color del lado de prueba con una referencia calibrada o con un cuadro de colores; por fotometría de reflectancia; o teniendo una serie de segmentos que correspondan a una escala de concentraciones de glucosa y determinando la concentración de glucosa observando el último segmento que cambia de color dentro de un marco de tiempo particular. Los glóbulos rojo fuertemente coloreados, que harían más difícil detectar el cambio de color, son filtrados cerca del lado de muestra de la membrana anisotrópica, que está graduada desde poros grandes en el lado de muestra hasta poros pequeños en el lado de prueba. Una variedad de materiales se pueden usar para los diversos componentes de la tira de reactivos de esta invención. Algunos de esos materiales se describen en la Patentes de E.U.A. Nos. 5,306,623 y 5,418,142, expedidas el 26 de Abril de 1994 y el 23 de Mayo de 1995, respectivamente, a Kiser y otros, y que se incorporan aquí por referencia. El reactivo de prueba comprende un componente, tal como glucosa oxidasa, para convertir la glucosa a peróxido de hidrógeno y uno o más componentes para detectar- el peróxido de hidrógeno producido a partir de la glucosa presentes en la muestra. El componente para detectar peróxido de hidrógeno puede se una peroxidasa, preferiblemente peroxidasa de rábano, junto con "indicador" que cambia el color en el curso de la reacción. El indicador puede ser un colorante oxidable o un par de colorantes. La peroxidasa cataliza la oxidación del indicador en presencia de peróxido de hidrógeno. El reactivo de prueba además comprende un polímero de ácido acrílico que reduce el efecto que producen las variaciones del hematocrito (porcentaje de glóbulos rojos en la muestra de sangre entera) en la concentración de glucosa medida. La tira de prueba y el método de la presente invención permiten hacer mediciones de concentraciones de glucosa en muestra de sangre que tiene una concentración de glucosa en la escala de alrededor de 40 a 500 miligramos por decilitro y un nivel de hematocrito en la escala de al rededor-de 25% a 60%.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en perspectiva de la membrana de una tira de reactivos de la presente invención. La figura 2 es una vista en planta del lado de muestra de una tira de reactivos de lectura directa de la presente invención. La figura 3 es una vista en planta del lado de prueba de la tira de la figura 2. La figura 4 es una vista en perspectiva de una tira de reactivos de doble capa de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención es una tira de reactivos de prueba de fase seca para medir la concentración de glucosa en la sangre en sangre entera. El elemento clave de dicha tira es una membrana porosa que incorpora un reactivo de prueba. La tira sufre un cambio de color en respuesta a la glucosa en la muestra de sangre que se aplica a la tira. La membrana puede ser de una composición uniforme o puede ser un substrato revestido. Tiene un lado de muestra, al cual se aplica la muestra, y un lado de prueba, en donde se observa el cambio de color. Preferiblemente, la membrana es anisotrópica; muy preferiblemente, teniendo una amplia escala de tamaños de poro. Por ejemplo, un gradiente de tamaños de poro en el que la relación de los poros más grandes a los más pequeños está en la escala de alrededor de 100-400. El lado de la membrana en donde los poros son más pequeños, el volumen de huecos es relativamente pequeño y el material de la membrana es generalmente muy denso, dentro de una capa que puede constituir típicamente hasta 20% del espesor de la membrana. Dentro de la capa, el tamaño de poro está preferiblemente en la escala de alrededor de 0.1 a aproximadamente 0.8 mieras, siendo el tamaño de poro nominal preferiblemente de 0.3-0.4 mieras. En el lado de poros grandes, el tamaño de poro está preferiblemente en la escala de alrededor de 40 mieras a aproximadamente 125 mieras. Cuando la sangre se aplica al lado de muestra (poro grande), la muestra encuentra poros de tamaño cada vez más pequeño a medida que penetra la membrana. Finalmente, los sólidos tales como los glóbulos rojos alcanzan una posición en la membrana en donde ya no pueden penetrar más. El resto de la muestra, que aún contiene la glucosa disuelta, penetra a través del lado de prueba. La naturaleza anisotrópica de la membrana permite velocidades de flujo relativamente rápidas a través de la membrana,, aun cuando esté teniendo lugar la filtración de los sólidos. A medida que la nuestra pasa a través de la membrana, la reacción con el reactivo hace que el colorante absorbedor de luz se forme o se blanquee en el volumen de huecos cerca del lado de prueba, afectando substancialmente así la reflectancia de la membrana. Las polisulfonas y poliamidas (nylons) son ejemplos de materiales de membr-ana adecuados. También se pueden usar otros polímeros que tienen propiedades comparables también. Los polímeros se pueden modificar para introducir otros grupos funcionales que proveen las estructuras cargadas por lo que las superficies de la membrana pueden ser neutras, positivas o negativas. Un método preferido para preparar el material poroso que forma la membrana es colar el polímero sin un centro de soporte. Dicha membrana es, por ejemplo, la membrana de polisulfona anisotrópica disponible de Merntec, Inc., Tirnonium, MD. Generalmente se emplea una membrana inferior a aproximadamente 200 mieras de espesor, siendo preferidas aproximadamente 115 a 155 mieras. Un espesor de alrededor de 130 a 140 mieras es el más preferido, particularmente cuando la membrana es nylon o polisulfona anisotrópica. La membrana se puede tratar con reactivo de prueba sumergiéndola en una mezcla de componentes, saturando así la membrana. Preferiblemente, por lo menos a algunos de los componentes se aplican a la membrana en forma secuencial. El exceso del reactivo se puede remover por medios mecánicos tales como, por ejemplo, un cuchillo de aire, un abatelenguas o una barra de vidrio. Después se seca la membrana. El reactivo tiende a concentrarse cerca del lado de poros pequeños (prueba) de la membrana. El reactivo de prueba comprende (i) un componente para convertir glucosa a peróxido de hidrógeno, (ii) un componente para detectar peróxido de hidrógeno, y (iii) un componente para reducir el efecto del nivel de hematocrito de la muestra de sangre sobre la concentración de glucosa medida. El r-eactivo opcionalrnente puede comprender además un componente de separación que hace que los sólidos, tales como glóbulos rojos, se fijen a o queden atrapados en la membrana, removiendo efectivamente los sólidos del fluido biológico. También se pueden incluir componentes adicionales, como se describe más adelante y en los ejemplos. Componentes preferidos para convertir glucosa a peróxido de hidrógeno incluyen glucosa oxidasa, una enzima que generalmente se obtiene de Aspergillus niger o Peniciliurn. La glucosa oxidaea reacciona con glucosa y oxígeno para producir gluconolactona e hidróxido de hidrógeno. La concentración de glucosa oxidaea óptima depende de la composición del sistema indicador. Por ejemplo, si el sistema indicador es MBTHSB-ANS (que se describe más adelante), entonces la glucosa oxidasa en la escala de alrededor de 500-10A000 U./mL es adecuada, muy preferiblemente de alrededor de 700-2000 U./mL, y muy preferiblemente aún de alrededor de 1000 U./mL. Generalmente, concentraciones superiores de glucosa oxidasa hacen que la reacción proceda en forma más rápida e inversa. El peróxido de hidrógeno así producido reacciona con el componente para detectar peróxido de hidrógeno, que comprende una peroxidasa que selectivamente cataliza una reacción entre el peróxido de hidrógeno y un indicador. La peróxidasa usa peróxido de hidrógeno corno un oxidante que es capaz de remover átomos de hidrógeno de varios substratos. Una peróxidasa adecuada puede contener ferriprotoporfirina, una amina roja obtenida de plantas. Las peroxidasas obtenidas de animales, por ejemplo de las glándulas tiroides de animales, también son adecuadas. La peróxidasa de rábano es especialmente preferida como un constituyente del componente para detectar-peróxido de hidrógeno. El peróxido de hidrogeno, preferiblemente catalizado por una peroxidasa, reacciona ya sea directamente o indirectamente para formar o descomponer un colorante indicador que absorbe luz en una escala de longitud de onda predeterminada. Preferiblemente, el colorante indicador absorbe fuertemente a una longitud de onda diferente de aquella a la cual la muestra o el reactivo de prueba absorbe fuertemente. La forma oxidada del indicador puede ser el producto final coloreado, pálidamente coloreado o incolor que evidencia un cambio en color del lado de prueba de la membrana. Es decir, el reactivo de prueba puede indicar la presencia de glucosa en una muestra por un área coloreada que está siendo blanqueada o alternativamente por un área incolora que desarrolla color. Indicadores que son útiles en la presente invención incluyen substratos cromogénicos tanto de un componente como de dos componentes. Los sistemas de un componente incluyen aminas aromáticas, alcoholes aromáticos, azinae y bencidinas, tales como HC1 de tetrametilbencidina. Los sistemas de dos componentes adecuados incluyen aquellos en los cuales un componente es MBTH, un derivado de MBTH (véase por ejemplo aquellos descritos en la solicitud de patente de E.U.A. Serie No. 08/302,575, incorporada aquí por referencia), o 4-aminoantiprina y el otro componentes es una amina aromática, alcohol aromático, amina conjugada, alcohol conjugado o aldehido aromático o alifático. Sistemas de dos componentes ilustrativos son clorhidrato de 3-metil-2-benzotiazolinona- idrozona (MBTH) combinado con ácido 3-dirneti.larninobenzoico (DMAB); MBTH combinado con 3,5-dicloro-2-hidroxibence -sulfónico (DCHB?), y r.3-metil-2-benzo-tia2?linonhidrazona]N-fulfonilbencensulfonato de monosodio (MBTHSB) combinado con ácido 8-anilino-l naftalensulfónico-amonio (ANS). Se prefiere MBTHSB-ANS. El componente para la reducción del efecto del hernatocrito en la muestra de sangre sobre la medición de glucosa es un polímero de ácido acrílico (-CH2-CH-C0H)n . Tales polímeros se conocen comunmente por la marca CARBOPOL. Preferiblemente, el peso molecular del polímero está en la escala de 200,000 a 4,000,000, aproximadamente. Un peso molecular de aproximadamente 750,000 es muy preferido. La concentración preferida está en la escala de 0.1-4.0% p/v. con aproximadamente 0.5% muy preferido.

Se prefiere especialmente que el método de esta invención se practique con un fluido biológico que tenga concentración de glucosa en la escala de aproximadamente 50 a 400 mg/dl. El método de la presente invención demuestra una consistencia mayor en el cambio de color por unidad de concentración de glucosa en la muestra, de la que hacen las tiras reactivas convencionales, cuando se emplea dentro de la escala preferida de concentración de glucosa, particularmente, cuando los niveles de hematocrito estén en la escala preferida de 25 a 60%. El efecto benéfico es mayor a niveles de glucosa mayores. En una modalidad preferida de una tira de reactivos de esta invención, el reactivo incluye un inhibidor para la inhibición de la reacción de cambio de color. En esa modalidad, el reactivo de prueba que se recubre sobre la membrana o se impregna sobre ella, no es uniforme sobre la superficie de la tira de prueba. Más bien, el reactivo se aplica preferiblemente en la membrana, en una serie de tiras paralelas o "segmentos de resultado", en la que la composición en segmentos de resultado contiguos aumenta en concentración de inhibidor en forma escalonada. De esta manera, cada segmento sucesivo requiere en forma escalonada una concentración de glucosa mayor en la muestra para ocasionar que el segmento cambie de color. Una tira de este diseño es de "lectura directa", esto es, provee lectura visual cuantitativa directa. Detalles de esta modalidad aparecen en la solicitud de patente copendiente de los Estados Unidos No. 411,238 presentada el 27 de Marzo de 1995, e incorporada a la presente como referencia. En otra modalidad de la presente invención, el r-eactivo no incluye inhibidor, pero la tira incluye, además de la membrana impregnada con reactivo, un medio de transporte poroso de una segunda membrana unida al lado de la muestra de la membrana. En esta modalidad "de doble capa", el medio de transporte se adapta para aceptar una muestra de sangre intacta y transportar una porción detectable de la muestra a la superficie de recepción de la muestra de la membrana. La muestra puede moverse por acción capilar. El medio de transporte se extiende preferiblemente pasando uno o más extremos de la almohadilla de prueba de modo que forma un resorvorio para retener las cantidades en exceso de la muestra de sangre. Por lo tanto, se prefiere que el medio de transporte sea capaz de retener aproximadamente de 10 a 50 microlitros de sangre, preferiblemente 35 microlitros de sangre, aproximadamente, y de pasar de 3 a 10 microlitros de sangre la la membrana. El medio de transporte puede componerse de fibras naturales, tales como algodón o papel, así como poliésteres, polia idae, polietileno y otros polímeros sintéticos. El polietileno es el medio de transporte preferido; por ejemplo, el polietileno poroso disponible de Porex Corp. de Fairburn, Georgia. Opcionalmente, esta modalidad de la tira de reactivos puede incluir una capa de soporte, unida al lado de prueba de la membrana y que tiene una abertura a través de la cual puede medirse el cambio de color. El cambio de color en el lado de prueba de la membrana se mide preferiblemente por un sensor óptico para dar la concentración de glucosa en la sangre. Cuando la medición se hace con un sensor óptico (esto es, por fotometría de reflexión) se exponen una o más guías de color de referencia calibradas a una fuente de luz antes o después de que el lado de prueba se exponga a la fuente de luz. Por ejemplo, puede reflejarse luz secuencialrnente a un sensor-desde la guía de color y el lado de prueba. El sensor genera una señal que cambia al exponerse secuencialmente la referencia y el lado de prueba a la fuente de luz. Los cambios en señal se relacionan entonces cuantitativamente a los niveles de concentración de glucosa en la muestra de conformidad a fórmulas matemáticas que han sido preparadas previamente usando medios de visión similares y muestras de concentración conocida de glucosa. Detalles de esta invención aparecen en la solicitud de patente copendiente de los Estados Unidos No. 439,435, presentada el 22 de junio de 1995, e incorporada en la presente como referencia.

Ahora será descrita adicionalmente la invención con referencia a las figuras. La figura 1 muestra una membrana 10 de la presente invención para medir la cantidad de glucosa en una muestra de sangre intacta. Aunque mostrada en una posición arqueada, la membrana 10 es flexible y está generalmente en un plano extendido cuando se usa. La membrana incluye un lado de muestra 12 en el cual se aplica la muestra de sangre y un lado de prueba 14, en o cerca del cual, un cambio de color indica la presencia de la glucosa. El cambio de color resulta de la interacción de la glucosa con reactivo impregnado en los poros 16. Preferiblemente, los tamaños de poro son relativamente más grandes cerca del lado de muestra 12 y disminuye en tamaño al aproximarse el lado de prueba 14. El gradiente en tamaño de poro sirve para atrapar glóbulos rojos cerca de el lado de la muestra 12 de modo que su color no interfiera tanto con la capacidad para ver el cambio de color que indica la presencia de glucosa. En una tira de prueba de lectura directa, la membrana de la figura 1 está emparedada entre dos hojas de cubierta, y puede ser de cualquier película termoplástica adecuada, bien conocida en la técnica. Las figuras 2 y 3 son vistas en planta del lado de muestra 22 y el lado de prueba 24 de una tira de prueba 20, respectivamente. Durante el uso, se aplica una muestra de sangre a la abertura 26 en el lado de muestra 22. La muestra se extiende por acción capilar longitudinalmente hacia la parte alta y el fondo de la tira y permea la membrana.

Orificios de ventilación 28 facilitan el flujo de muestra en la tira. La apariencia de la muestra a través de ventanas opcionales claras 30 y 32 confirman que se ha provisto suficiente muestra para una medición. Círculos indicadores, tales como 34, sobre el lado de prueba 24, admiten el oxígeno necesario para la reacción de formación de color y se rotulan para mostrar la concentración de glucosa en la sangre. Al avanzar la prueba, los círculos indicadores cambian de color secuencialmente si la concentración de glucosa en la sangre en la muestra cubre o excede la cantidad que corresponde a ese círculo. Un círculo contador de tiempo químico opcional 36 indica que ha transcurrido el tiempo suficiente para leer la tira. (Los detalles concernientes al contador de tiempo aparecen en la solicitud de patente copendiente de los Estados Unidos Serie No. 411,238, presentada el 27 de Marzo de 1995). El resultado representado en la figura 3 indica que la concentración de glucosa en la muestra es por lo menos 120 mg/dl, pero menos de 150 mg/dl. Observe que en la figura 3 el cambio de color ocasionado por la reacción con la glucosa es de blanco a coloreado. Sin embargo, el sistema puede operar alternativamente con un indicador de color que se destruya por la oxidación inducida por glucosa, con un cambio de color-correspondiente de coloreado a blanco. La figura 4 es una vista en perspectiva de una tira de reactivos de doble capa en la cual el lado del poro grande de la membrana 10 de la figura 1 está adherida al medio de transporte 40. El lado de poro pequeño se une al soporte opcional 42. El soporte 42 tiene una abertura 44 a través de la cual un sensor óptico (no mostrado) puede detectar el color desarrollado en la superficie de prueba 46 por la interacción de glucosa en la muestra sanguínea con el reactivo en la membrana 10. Los siguientes ejemplos demuestran la efectividad del polímero de ácido acrílico en la reducción de la sensibilidad a las variaciones en el nivel, de hematocrito en la muestra de una tira de reactivos de conformidad con esta invención. Los ejemplos no están destinados de ninguna forma para ser limitantes.

EJEMPLOS Se usaron varios grados de ácido poliacrílico comprados de Aldrich Chemical, Milwaukee, Ul, sin purificación. Se usó como material de referencia Carbopol* 910 (ácido poliacrílico), comprado a BF Goodrich, Cleveland, OH. Los ácidos poliacrílicos de Aldrich y de BFR Goodrich, mostraron propiedades físicas y químicas que son notablemente similares. El ácido poliacrílico fue suspendido en acetonitrilo y dispensado lentamente en una solución de enzima con agitación (cuadro 1). La mezcla resultante se dejó reaccionar durante una hora, después de este tiempo la solución se ajustó con una solución de citrato de disodio 0.1M. La solución amarillo obscuro resultante se aplicó sobre una membrana de polisulfona fabricada por Memtec Corp., San Diego, CA. La membrana recubier-ta se secó en un horno de aire circulante a 56°C por 10 minutos, durante este tiempo su color cambió a un amarillo ligero. La membrana seca se recubrió con una solución colorante (cuadro 2) y se secó nuevamente como se describió anteriormente. Entonces la membrana se cortó en tiras para prueba de sangre.

Cuadro 1. Solución de enzima Cuadro 2. Solución colorante Se prepararon tiras usando ácido poliacrílico de 3 diferentes pesos moleculares, así como Carbopol 910, y se usaron para medir la concentración de glucosa de sangre intacta en tres valores de hematocrito - 25%, 43% y 60%. Los resultados aparecen en el cuadro 3, junto con resultados obtenidos con un control que no contenía ácido poliacrílico. Los ácidos poliacrilieos exhibieron un grado variable de control de hematocrito que corresponde generalmente al nivel de polimerización. Al aumentarse el peso molecular, se redujo generalmente el efecto del hematocrito, pero el tiempo para completar la reacción aumentó y ia intensidad de color-disminuyó. Además, polímeros de alto peso molecular son menos solubles, io cual los hace menos deseables para el procedimiento de manufactura. Por lo tanto, la elección de peso molecular óptimo para el ácido poliacrílico incluye un término medio, aproximadamente 750,000 Será entendido por aquéllos expertos en la materia que la descripción anterior y los ejemplos son ilustrativos para practicar la pr-esente invención, pero de ninguna forma son limitativos. Pueden hacerse variaciones del detalle presentado en la presente sin apartarse del alcance y espíritu de la presente invención.

Claims (12)

NOVEDAD DE Lfi INVENCIÓN REIVINDICACIONES
1. l.~ Una tira de reactivos para medir la concentración de glucosa en una muestra de sangre intacta que contiene glóbulos rojos, comprendiendo: a) una membrana anisotrópica que tiene un lado de muestra con poros relativamente grandes y un lado de prueba con poros relativamente más pequeños, la membrana estando adaptada para aceptar la muestra sobre el lado 'de muestra y pasarla hacia el lado de prueba; y b) un reactivo de prueba impregnado en la membrana, el reactivo de prueba comprendiendo, i) un componente para la creación de peróxido de hidrógeno a partir de glucosa y oxígeno, ii) un indicador para reaccionar con el peróxido de hidrógeno para ocasionar un cambio en el color del indicador, y iii) un polímero de ácido acrílico cuya concentración está en una escala de 0.1% a 4% p/v, aproximadamente, con lo cual cualquier efecto de los glóbulos rojos sobre la medición en la concentración de glucosa se reduce con el polímero de ácido acrílico.
2. 2.- La tira de reactivos de la reivindicación 1, caracterizada además porque comprende un soporte termoplástico para la membrana.
3. 3.- La tira de reactivos de la reivindicación 1, caracterizada además porque el componente para la formación del peróxido de hidrógeno a partir de glucosa y oxígeno comprende glucosa oxidasa.
4. 4.- La tira de reactivos de la reivindicación 1, caracterizada además porque el indicador comprende una peroxidasa y una composición seleccionada del grupo que consiste de a) clorhidrato de 3-rnet.i.l-2-benzotiazolinonhidrazona (MBTH) combinada con ácido 3-dirnetilaminobenzoico, (DMAB); b) MBTH combinado con ácido 3,5-dicloro-2-hidroxibencensulfónico (DCHBS); y (c) C3-metil-2-benzotiazolinonhidrazonaD-N-sulfonil-bencensulfonato de rnonosodio (MBTHSB) combinado con ácido 8-anilino-l-naftalensul fónico de amonio (ANS).
5. 5.- La tira de reactivos de la reivindicación 4, caracterizada además porque el indicador comprende una peroxidasa y MBTHSB-ANS.
6. 6.- La tira de reactivos de la reivindicación 1, caracterizada además porque el peso molecular del polímero de ácido acrílico está en la escala de 200,000 a 4,000,000 aproximadamente.
7. 7.- La tira de reactivos de la reivindicación 6, caracterizada además porque el peso molecular del polímero de ácido acrílico es de aproximadamente 750,000.
8. 8.- La tira de reactivos de la reivindicación 1, caracterizada además porque comprende una capa de transporte poroso unida al lado de la muestra de la membrana para aceptar la muestra y pasar una porción detectable de ella al lado de muestra de la membrana.
9. 9.- La tira de reactivos de la reivindicación 1, caracterizada además porque el reactivo de prueba comprende además un inhibidor para inhibir el cambio en color del indicador.
10. 10.- Un método para la medición de concentración de glucosa en una muestra de sangre intacta que contiene glóbulos rojos, el cual comprende los pasos de: a) proveer una membrana anisotrópica, la cual i) tiene un lado de muestra que tiene poros relativamente grandes y un lado de prueba que tiene poros relativamente más pequeños y ii) está impregnada con un reactivo de prueba que puede reaccionar con glucosa para ocasionar un cambio en color en el lado de prueba, el reactivo comprendiendo glucosa oxidasa, una peroxidasa, un colorante oxidable o par colorante, y un polímero de ácido acrílico cuya concentración está en una escala de 0.1 a 4% p/v aproximadamente; b) aplicar la sangre al lado de muestra de la membrana; y c) medir el cambio en color- del lado de prueba para determinar la concentración de glucosa en la sangre.
11. 11.- El método de la reivindicación 10, caracterizado además porque la concentración de glucosa en la sangre está en la escala de 50 a 400 mg/dl, aproximadamente.
12. 12.- El método de la reivindicación 10, caracterizado además porque la sangre tiene un nivel de hematocrito en la escala de 25 a 60% aproximadamente.