PT1722670E - Dispositivo de amostragem de fluido corporal - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO DE AMOSTRAGEM DE FLUIDO CORPORAL" A presente invenção refere-se ao campo de análises de fluidos corporais de modo a fazer um diagnóstico ou monitorizar a concentração de analitos, tal como a concentração de glucose no sangue. A invenção refere-se a um dispositivo ou sistema para amostragem de pequenas quantidades de fluido corporal. Um dispositivo de amostragem de fluido corporal pode compreender um elemento de perfuração de pele com um percurso de fluido para ali receber o fluido corporal. Pelo menos uma parte do percurso de fluido está aberta ao ambiente. 0 dispositivo de amostragem compreende ainda um meio de recepção de fluido que está separado do percurso de fluido, de modo que o fluido no percurso não contacte o meio de recepção de fluido num primeiro estado (separado). 0 dispositivo ou sistema pode ser colocado num segundo estado, no qual pelo menos uma parte do percurso contacta o meio de recepção de fluido, de modo que o fluido seja transferido. Com base em sinais de um sensor do meio de recepção de fluido a concentração de analito pode ser determinada. Já são conhecidos na técnica anterior sistemas para amostragem de fluidos corporais em que o fluido corporal é recolhido num elemento descartável. Recolha de sangue e sistemas analíticos são e. g., conhecidos do documento EP 0199484 que compreende uma unidade descartável com um capilar para recolher 1 fluido corporal e para transportar o fluido corporal para uma área de detecção. 0 desenvolvimento ulterior deste conceito é descrito no documento WO 97/42888. A configuração descrita nesta patente é particularmente apropriada para recolher quantidades de fluidos corporais relativamente pequenas o que é obtido, essencialmente, pressionando um anel sobre a área envolvendo um local de recolha e um movimento de bomba. Um sistema para análise com base em pequenas quantidades de fluido intersticial é conhecido do documento EP 0723418. Uma agulha oca fechada muito fina é introduzida com esta finalidade na derme e fluido intersticial é transportado através da agulha até uma zona de ensaio aplicando pressão à área envolvente do local de punção. Uma configuração altamente miniaturizada que utiliza igualmente uma agulha fechada para extrair fluido corporal é conhecida do documento US 5801057. Uma vantagem particular desta configuração é a agulha extremamente fina que pode ser introduzida na região do braço de um doente sem praticamente qualquer dor.

Considerando que a configuração descrita no documento US 5801057 já cumpre numerosas exigências práticas, algumas características necessitam de melhoramento. Um problema geral com os dispositivos de amostragem de acordo com o documento previamente mencionado é fabricar a agulha oca de forma rentável e tão pequena quanto possível.

Com este objectivo são contemplados dispositivos de amostragem de fluido corporal que têm uma estrutura de percurso aberto de fluido. Ambos os documentos US 2003/0018282 e US 2003/0028125 descrevem dispositivos de perfuração de pele que têm um canal aberto para amostragem de fluido corporal que está, pelo menos parcialmente, localizado numa região de uma agulha perfurante. O fluido corporal recolhido no percurso de fluido é 2 transferido para uma zona de ensaio que está fixa no elemento de perfuração de pele. Em particular o documento US 2003/0028125 descreve que o elemento de perfuração de pele está integrado numa parte de uma tira de análise. Um outro documento que contempla um dispositivo de amostragem e análise semelhante com provisão de uma área de utilização comum é descrito no documento US 2002/0168290.

Os dispositivos de amostragem e análise da técnica anterior descrevem formas de realização onde a amostra proveniente de um canal capilar é transferida directamente para uma zona de ensaio que está em contacto com o canal. Ao contrário disto, a presente invenção propõe amostragem de fluido corporal e dispositivos de análise onde o percurso de fluido, numa fase na qual a amostra é recolhida, não está em contacto de fluido com uma zona de ensaio. Após ter recolhido uma amostra de fluido no percurso de fluido, pelo menos uma parte do percurso de fluido está a ser contactada com um meio de recepção de fluido que recebe o fluido proveniente do percurso. O meio de recepção de fluido pode ser uma zona de ensaio ou pode ser uma zona que transporta a amostra para uma zona de ensaio. A molhagem da zona de ensaio pode, consequentemente, ser iniciada de um modo controlado pela etapa de contacto. Este desencadeamento da molhagem de zona de ensaio tem a vantagem de o tempo de reacção (i. e., o tempo entre o contacto de um quimico de análise com fluido de amostra e a leitura dos resultados de análise) pode ser controlado, o que conduz a uma precisão mais elevada da determinação do analito. Uma vantagem adicional em comparação com os dispositivos de amostragem da técnica anterior é que a amostragem de fluido e o contacto do dispositivo de amostragem com uma zona de ensaio podem ser conduzidos em localizações diferentes. A amostragem de fluido, por exemplo, pode ser feita na extremidade frontal de um 3 aparelho manual, ao passo que o contacto com uma zona de ensaio pode ser feito dentro do aparelho. Devido a esta função de transporte do elemento de perfuração de pele, ópticas ou outro meio de avaliação podem ser movidos para o interior de um alojamento o que é vantajoso considerando o espaço limitado na parte frontal. Uma vantagem adicional de contactar a zona de ensaio ou o meio de recepção de fluido com amostra já presente no percurso de fluido é que o contacto pode ser feito com uma parte do percurso de fluido que não contém o primeiro fluido que emerge do corpo. Por isto, influências do plasma e substâncias da superfície do corpo podem ser evitadas ou reduzidas.

Além disso uma separação física da zona de ensaio do sangue durante a etapa de amostragem evita que o químico da análise se difunda no corpo humano durante a amostragem. 0 documento EP 1371419 mostra um dispositivo de análise de analito, em que a passagem entre a câmara de análise e a câmara de pré-tratamento pode ser vedada. Porém, o próprio dispositivo não recolhe amostras de fluidos corporais. Assim, não ocorre nenhum contacto com um doente. A presente invenção tem, consequentemente, vantagens significativas sobre os dispositivos de amostragem de fluidos da técnica anterior.

Uma área particular de aplicação de sistemas e dispositivos para recolher pequenas quantidades de fluido corporal é a denominada monitorização no local, em que a concentração de analitos particulares presentes em fluidos corporais é determinada num momento particular. Tais medições podem ser realizadas repetidamente em intervalos de tempo de modo a vigiar 4 uma alteração da concentração do analito. Tal análise empregando elementos de análise descartáveis provou ser particularmente vantajosa especialmente no campo da medição de açúcar no sangue por diabéticos. Se valores excessivamente elevados de açúcar no sangue (hiperglicemia) ocorrerem num diabético durante um período de tempo, isto pode conduzir a problemas graves a longo prazo, tal como cegueira e gangrena. Se, por outro lado, um diabético entrar num estado de hipoglicemia porque, por exemplo, injectou uma dose demasiado elevada de insulina, isto pode redundar em risco de vida se o diabético cair num denominado choque hipoglicémico. Um controlo regular do nível de açúcar no sangue permite ao diabético evitar estados hiperglicémicos e hipoglicémicos e aprender igualmente como coordenar os seus hábitos alimentares, actividade corporal e medicamentação com insulina. Além de melhorar e manter a saúde dos diabéticos, a vigilância regular do açúcar no sangue tem igualmente consideráveis vantagens económicas gerais, visto que os elevados custos de doenças secundárias podem ser evitados. As razões que impedem uma utilização mais difundida e consequente da monitorização do açúcar no sangue são, em primeiro lugar, a dor provocada pela recolha exigida de fluido corporal e as múltiplas etapas de manuseamento dos sistemas presentemente no mercado. Com os sistemas presentemente utilizados, o diabético ou o pessoal médico devem, em primeiro lugar, obter uma gota de sangue que é habitualmente obtido a partir da almofada do dedo. Os denominados, dispositivos de lancetar podem ser utilizados para reduzir a dor. Um dispositivo de lancetar deve, em primeiro lugar, ser carregado com uma lanceta, ser colocado sob tensão, colocado sobre a superfície do corpo e ser accionado. Após o processo de lancetar, o utilizador tem que apertar o seu dedo, de modo a transferir uma gota de sangue do ferimento de punção. Antes deste procedimento, o diabético tem de ter já colocado uma 5 tira de análise num instrumento de medição de açúcar no sangue e activado aquela. A gota de sangue pode agora ser aplicada à tira de análise e após, por exemplo, 10 segundos, uma medição do açúcar no sangue está disponível. Finalmente o utilizador tem que descartar a lanceta e a tira de análise gastas. A presente invenção permite que o processo de medição de açúcar no sangue seja extremamente simplificado. A simplificação é alcançada empregando um elemento de perfuração que recebe fluido corporal num percurso de fluido e este fluido pode então ser automaticamente contactado com um meio de recepção de fluido, incluindo uma zona de ensaio. Uma simplificação da análise de glicemia é não apenas vantajosa para os presentes utilizadores, mas espera-se que tenha, igualmente, o efeito de mais pessoas tendo diabetes ensaiarem a sua concentração de glucose no sangue numa base regular.

Um dispositivo e um sistema de amostragem de acordo com a presente invenção servem para extrair pequenas quantidades de fluido corporal. Neste contexto, entende-se por fluidos corporais, em particular sangue, fluido intersticial e misturas destes fluidos corporais. Enquanto em sistemas convencionais de recolha de sangue isto é habitualmente realizado sobre a almofada do dedo, o sistema de recolha de acordo com a invenção pode ser igualmente utilizado para retirar sangue de locais alternativos no corpo, tal como o antebraço e a palma da mão.

Um elemento de perfuração de pele para retirar pequenas quantidades de fluido corporal de acordo com a presente invenção tem uma parte saliente com uma extremidade afiada para perfurar a pele. No interior de uma região da parte saliente está localizado um percurso de fluido que tem, pelo menos, uma 6 actividade capilar para transportar fluido corporal. Pelo menos uma parte da estrutura capilar, de um modo preferido todo o capilar, está aberta para o exterior ao longo da sua extensão. No âmbito da invenção, entende-se por uma estrutura capilar um corpo que transporta fluido corporal em resultado de forças capilares na direcção da extremidade proximal da estrutura capilar quando a área distai é contactada com fluido corporal. Relativamente a esta função, a estrutura capilar de acordo com a invenção é semelhante às estruturas de agulha abertas descritas nos documentos US 2003/0018282 e US 2003/0028125. Porém, uma diferença importante é que estes documentos descrevem micro-agulhas onde o canal capilar está firmemente em contacto de fluido com uma zona de ensaio de modo que o fluido corporal recebido no canal capilar seja aplicado directamente à zona de ensaio e, por isso, inicie a reacção. A extensão longitudinal do elemento de perfuração de pele estende-se de uma extremidade proximal, a qual proporciona uma área de retenção, até uma extremidade distai tendo uma parte saliente que se destina a ser introduzida na pele. As agulhas ocas da técnica anterior têm uma abertura na sua extremidade distai, através da qual o fluido corporal pode entrar e o percurso de fluido, em seguida, transforma-se num canal fechado ou câmara na qual a zona de ensaio está localizada. Em contraste, a estrutura capilar de acordo com a presente invenção está, de um modo preferido, aberta para o exterior sobre toda a sua extensão longitudinal e o trajecto de fluido não é fechado por uma zona de ensaio. Tal estrutura é igualmente descrita no documento EP 1284121.

Os capilares abertos podem ser fabricados por métodos fotolitográficos, como aqueles descritos no documento US 5801057 7 e que são conhecidos no campo da tecnologia de semicondutores. É igualmente possível proporcionar canais, sulcos etc. que sejam abertos para o exterior, em agulhas sólidas por fresagem, gravação por ácido e semelhante. Tais depressões que proporcionam o canal capilar podem conduzir, a partir da ponta ou, pelo menos, a partir de uma região contígua, à ponta do elemento de perfuração de pele, até uma região proximal de retenção que pode ser ligada a um dispositivo de retenção. As depressões ou capilares não têm, necessariamente, que se desenvolver em linhas rectas, mas podem, por exemplo, ser igualmente configuradas em espirais, labirintos, etc. Além disso, os capilares podem estar dispostos numa rede com bifurcações, capilares divididos, etc. A secção dos capilares pode, por exemplo, ter uma forma em V, semicircular ou também rectangular.

Estes canais são de, um modo preferido, gerados por processos de gravação química como fresagem fotoquímica (PCM). 0 PCM é a maquinagem de estruturas de metal sem aquecer ou fresar mecanicamente o material inicial. 0 PCM é baseado em processos de transferência óptica e gravura química de padrões. É conhecido como sendo uma tecnologia de micro-maquinagem.

Os materiais iniciais são folhas de metal. Existe uma vasta gama de diferentes materiais a escolher, variando do aço médico ao alumínio e invar. No caso do aço, a maioria dos tipos médicos padrão estão disponíveis. Quando comparado com silício, vidro ou quartzo, o custo da matéria-prima em aço é muito mais reduzido. 0 PCM é um método de fabrico baseado em fotolitografia, i. e., o contorno de uma estrutura a ser maquinada é transferido opticamente. Um polímero foto-sensível é aplicado sobre a folha de metal numa película. 0 polímero é referido como foto-resistente e tem dois tipos: 1. Resistente a seco (folha laminada sobre o substrato) 2. Resistente por via húmida (líquido espalhado e curado sobre o substrato)

Após iluminação selectiva do foto-resistente por meio de uma máscara de sombra, o foto-resistente pode ser removido selectivamente do substrato (o que é frequentemente referido como transferência de padrão).

Quando o substrato modelado é exposto a uma solução aquosa (e. g., cloreto de Ferro (III) para o aço) que reage com o material do substrato, o material é removido selectivamente das áreas onde não existe nenhum foto-resistente restante (referido como a "gravação")· Existem dois princípios fundamentais de como o substrato pode ser colocado em contacto com o substrato. 1. imersão do substrato num banho de reagente de gravação 2. pulverização do reagente de gravação sobre o substrato A etapa de gravação tem natureza geralmente isotrópica, i. e., a velocidade de gravação é aproximadamente igual em todas as direcções. 0 isotropismo pode ser influenciado por um grande número de parâmetros durante a fotolitografia e durante a gravação, pelo que é possível controlar o perfil de gravação dentro de determinados limites. 9 A gravação química por pulverização oferece maior flexibilidade no controlo de velocidades e perfis de gravação quando comparada com a gravação química por imersão.

Na maioria dos casos, é imperativo que a camada foto-resistente seja removida do substrato para obter os dispositivos de amostragem. A remoção da camada foto-resistente é normalmente um processo por via húmida.

Além dos métodos já mencionados para incorporar canais capilares em superfícies, é igualmente possível gerar os canais capilares montando corpos de um modo que sejam criadas aberturas capilares. Assim, é por exemplo possível fixar duas ou mais agulhas sólidas em conjunto, por exemplo, por soldadura, de tal modo que as áreas em contacto das agulhas sólidas formem canais capilares. De um modo correspondente, é igualmente possível torcer em conjunto fios na forma de um fio entrançado, de tal modo que sejam formadas numerosas áreas de contacto que geram os canais capilares. Outros elementos de perfuração de pele com percursos de fluido podem ser criados aplicando uma ou mais camadas de materiais (e. g. , folhas laminadas) sobre uma agulha achatada de um modo que uma abertura capilar seja criada entre as camadas ou seja proporcionada numa tal camada.

Os canais capilares que proporcionam o percurso de fluido, tipicamente, têm uma profundidade maior do que a largura. A relação da profundidade pela largura (geralmente referida como relação de aspecto) é, de um modo preferido, 0,3 a 3. A secção do canal capilar é, tipicamente, maior que 2500 pm2 e menor que 1 mm2. De um modo preferido, o canal capilar tem uma largura no intervalo de 50 a 450 mícrones, de um modo muito preferido, cerca de 200 mícrones. Como já indicado acima é vantajoso que os 10 canais capilares estejam abertos para o exterior de tal modo que possam colher fluido corporal enquanto a estrutura capilar é introduzida no corpo. De modo a conseguir uma boa colheita de fluido corporal, a área da estrutura capilar que está aberta para o exterior deve ter um comprimento de 0,5 mm ou mais. A forma do elemento de perfuração de pele é relativamente não crítica. Pode, por exemplo, ser na forma de um pequeno cubo. Não são habitualmente necessárias medidas especiais para montar o elemento de perfuração de pele numa unidade actuadora, mas uma região de retenção situada na extremidade proximal do elemento de perfuração de pele é preferida. De um modo vantajoso, a área de retenção é formada integral com as outras regiões do elemento de perfuração de pele. Podem ser empregues concepções de elemento perfurante que são conhecidas para lancetas descartáveis de sistemas convencionais de amostragem de sangue. Por exemplo, a região de retenção pode ter afunilamentos nos quais elementos de mola de um suporte de uma unidade actuadora engatam de modo a reter o elemento de perfuração. O elemento de perfuração é posicionado, de um modo vantajoso, dentro de um suporte de tal modo (por exemplo, pressionando a extremidade do elemento de perfuração orientada para o lado contrário à ponta contra um batente) que permite um bom controlo da profundidade de perfuração. O documento EP B 0565970 refere tal suporte e a interacção entre o suporte e a unidade de lancetar descartável. O dispositivo de amostragem de fluido corporal, além do elemento de perfuração de pele tem um meio de recepção de fluido que está espacialmente separado do percurso de fluido do elemento de perfuração de pele, de modo que o fluido nesse percurso não contacte o meio de recepção de fluido durante o enchimento. O meio de recepção de fluido e o percurso, porém, 11 estão em contacto entre si após a amostra de fluido ter sido recebida em, pelo menos, uma parte do percurso de fluido e quando se deseja o inicio da reacção analítica. A separação espacial do elemento de perfuração de pele e do meio de recepção de fluido permite formas de realização onde os elementos de perfuração de pele são empregues como um transportador para transportar fluido amostrado para um meio de recepção de fluido. Isto é particularmente vantajoso quando a amostragem de fluido é feita numa área espacialmente limitada (e. g., a extremidade frontal do aparelho) e o meio de recepção de fluido não se adapta bem neste espaço limitado. 0 último, em particular, é o caso para meios de recepção de fluido fixas numa fita como, e. g., descrito no pedido de patente Europeia 1424040, US 4218421 e EP 0299517. A função de transporte permite um processo de análise com as etapas de perfurar a pele com o elemento de perfuração de pele colher fluido corporal no elemento de perfuração de pele transportar o fluido corporal colhido com o elemento de perfuração de pele par um meio de recepção de fluido contactar o meio de recepção de fluido com fluido corporal sobre o elemento de perfuração de pele, - detectar uma modificação do meio de recepção de fluido que se relaciona com a concentração de um analito.

Quando é empregue um compartimento com meios de recepção de fluido podem existir ainda as etapas de expor um meio de 12 recepção de fluido específico proveniente do meio de recepção de fluido armazenado para contactar o elemento de perfuração de pele carregado com fluido de amostra. Quando o meio de recepção de fluido específico tiver sido avaliado, um outro meio de recepção de fluido pode ser exposto para contactar fluido de amostra sobre um elemento de perfuração de pele.

Um sistema de acordo com o conceito de transportador acima consequentemente tem um ou mais elementos de perfuração de pele, um actuador para actuar um elemento de perfuração de pele para perfurar pele, um meio de transporte para transportar o elemento de perfuração de pele até ao contacto com um meio de recepção de fluido. 0 actuador para perfurar e o meio do transporte podem ser empregues na mesma unidade actuadora. Além disso, o sistema pode compreender uma unidade de armazenamento para múltiplos meios de recepção de fluido. 0 sistema pode ainda compreender uma unidade de exposição para sucessivamente expor meios de recepção de fluido para receber fluido. 0 meio de recepção de fluido é uma estrutura que pode colher fluido de um percurso de fluido do elemento de perfuração de pele. Esta colheita de fluido, e. g., pode ser realizada por um potencial eléctrico aplicado entre o fluido no percurso de fluido e o meio de recepção de fluido. De um modo preferido, porém, o meio de recepção de fluido tem uma capilaridade mais elevada do que o percurso de fluido do elemento de perfuração de pele, de modo que durante o contacto, o fluido seja recolhido automaticamente. Relativamente a isto o meio de recepção de fluido pode ser constituído por um velo ou um material de tela que tenha uma elevada capilaridade e seja hidrófilo (pelo menos nas áreas para colher fluido). 0 meio de recepção de fluido pode ter uma região particular que compreende este material de 13 elevada capilaridade ou toda a área do meio de recepção de fluido pode actuar como meio de recepção para fluido proveniente do canal de fluido. 0 meio de recepção de fluido pode em si mesmo ser uma zona de ensaio que pode ser coberta com uma tela ou material tecido ou o meio de recepção de fluido pode ser mais complexo e permitir o pré-processamento do fluido de amostra e/ou o transporte do fluido para um sensor/zona de ensaio. 0 pré-processamento pode compreender a filtragem da amostra de fluido e/ou uma mistura com reagentes. 0 meio de recepção de fluido compreende uma zona de ensaio com, pelo menos, uma camada química que contém um reagente para detectar um analito. 0 reagente sofre uma alteração detectável devido à reacção com o analito a ser detectado. Os reagentes típicos para detectar glucose são baseados, por exemplo, na oxidase da glucose em combinação com um sistema de redox cromogéneo. São bem conhecidos na técnica anterior reagentes para avaliação óptica que formam uma cor com glucose proveniente do fluido corporal. Além disso, são igualmente conhecidos do campo das tiras de análise de açúcar no sangue reagentes que permitem detecção electroquimica de analitos. As misturas do reagente que são utilizadas estão habitualmente num estado sólido e, devido aos seus constituintes (e. g. , óxido de alumínio, kieselguhr e semelhantes), têm uma capilaridade tão elevada que podem colher fluido corporal a partir do canal capilar. Como estes sistemas de detecção são conhecidos da técnica anterior não são aqui descritos com mais pormenor. Mais informação é proporcionada nos documentos US 5762770 e US 36268. 14 0 sistema de recolha de fluido corporal de acordo com a presente invenção tem adicionalmente uma unidade actuadora a qual, quando activada, move o elemento de perfuração de pele de uma primeira para uma segunda posição de tal modo que executa um movimento de lancetar. Unidades de actuador apropriadas são conhecidas do campo dos sistemas de amostragem de sangue. Pode por exemplo conter uma mola que é armada pelo utilizador e, quando libertada, actua o elemento de perfuração de pele. Uma unidade actuadora particularmente vantajosa é descrita no documento EP B 0565970.

Os sistemas/dispositivos para análise de fluidos corporais compreendem uma unidade de detecção. Se é utilizado um sensor/zona de ensaio contendo reagente que muda de cor ou forma uma cor quando um analito está presente, o sistema pode ter uma unidade de detecção óptica compreendendo uma fonte de luz e um detector para detectar a luz transmitida ou reflectida. Quando é empregue detecção electroquimica, o sistema tem eléctrodos que contactam a zona de ensaio ou o meio de recepção de fluido. Para a avaliação de sinais não processados o sistema pode ter dispositivos electrónicos conhecidos na técnica anterior para determinar a concentração de analito, por exemplo medindo a assim chamada corrente de Cotrell (ver, e. g., o documento US 36268).

Com o elemento de perfuração de pele de acordo com a presente invenção, o fluido corporal pode ser recolhido enquanto a parte saliente está introduzida na pele (i. e., recolha da amostra directamente do corpo e/ou do fluido corporal que emerge na superfície do corpo) ou a parte saliente pode ser retraída do corpo após a perfuração e recolhe o fluido corporal que emerge na superfície do corpo. Uma extração parcial na qual a parte 15 saliente permanece no corpo mas o canal de lancetar na pele está aberto para recolher o fluido corporal é especialmente apropriada para colheita de amostras no braço. Isto é devido ao facto de as pequenas incisões no braço fecharem muito rapidamente, de tal modo que nenhum fluido ou apenas muito pequenas quantidades de fluido emergem após a perfuração. Por outro lado a sensibilidade à dor é muito menos pronunciada no braço quando comparado, por exemplo, com o dedo e quando a parte saliente permanece no corpo isto não é sentido como ser doloroso. Como descrito acima, uma vantagem de uma estrutura capilar que está aberta para o exterior é que o fluido pode ser colhido através do canal de fluido aberto ao passo que a área para recolha de líquidos por agulhas ocas está limitada à extremidade frontal da agulha. 0 último é particularmente desvantajoso quando a abertura da agulha fica vedada pelo tecido (devido a uma parte de tecido esmagada) durante o processo de perfuração de tal modo que nenhum líquido ou apenas uma quantidade inadequada pode ser recolhido.

Além disso, um processo de extracção pode ser realizado com o dispositivo de amostragem de acordo com a invenção, o qual é uma combinação dos processos previamente mencionados. Neste processo combinado, em primeiro lugar é realizada a perfuração, a parte saliente é feita recuar sobre uma parte do trajecto de perfuração e é permitida permanecer ali por um período de colheita de alguns segundos. Uma vantagem deste processo é que a retração da parte saliente expõe uma parte do canal de lancetar de tal modo que o fluido corporal é ali recolhido e, a partir dali, pode entrar no percurso de fluido do elemento de perfuração de pele. Além disso, tal processo de colheita tem a vantagem de o sangue na superfície da pele poder ser recolhido pelo canal aberto. Dependendo das circunstâncias pode mesmo ser 16 possível remover quase completamente o sangue residual de modo a que nenhum sangue seja visto pelo utilizador.

Um outro factor decisivo que é importante para uma colheita eficaz de fluido corporal no percurso de fluido é o molhabilidade do canal capilar. Quando são utilizadas estruturas capilares feitas de silício, estas são habitualmente adequadamente molháveis devido a uma camada de óxido de silício sobre a superfície. Se são utilizados metais para a estrutura capilar, estes são frequentemente relativamente difíceis de molhar. Isto pode ser neutralizado por um número de medidas diferentes, tais como a aplicação de silício na superfície. A molhabilidade é habitualmente adequada quando o líquido nos capilares tem um menisco côncavo, o que é o caso quando o ângulo de molhagem é inferior a 90°. A invenção está definida nas reivindicações.

As formas de realização serão descritas com mais pormenor considerando as figuras, nas quais: A fig. 1 mostra esquematicamente uma primeira forma de realização da invenção com um percurso de fluido móvel numa vista em perspectiva; A fig. 2 mostra uma outra forma de realização com um meio móvel de recepção fluido; A fig. 3 mostra uma outra forma de realização com cortes através de elementos de perfuração e zonas de ensaio; 17 A fig. 4 ilustra o conceito de desencadear electricamente um contacto de fluido de amostra; A fig. 5 representa uma concepção para proporcionar o elemento de perfuração de pele e a zona de ensaio em geometria afastada; A fig. 6 mostra esquematicamente uma forma melhorada do canal capilar; A fig. 7 mostra um elemento de perfuração de pele tendo regiões com secção diferente; A fig. 8 mostra esquematicamente uma secção de uma forma de realização para desencadear magneticamente o contacto com o fluido; A fig. 9 e 10 mostram esquematicamente secções de uma forma de realização com elementos ópticos correspondentes;

As figs. 11 a 14 mostram vistas superiores de concepções de canal para descarga adicional de fluido. A figura 1 mostra um elemento (10) de perfuração de pele que tem um percurso (11) de fluido que se estende numa parte (12, 13) alongada do elemento de perfuração de pele. Esta parte está ligada a um suporte (14) na forma de uma estrutura. A parte alongada tem uma parte (12) saliente que se projecta a partir da parte (14) de suporte. Na parte frontal da parte saliente está localizada uma ponta (15) afiada. A ponta (15) afiada permite a penetração da superfície da pele durante a picada com o elemento de perfuração de pele. O percurso (11) de 18 fluido inicia-se na região da extremidade frontal da parte saliente e estende-se para dentro de uma parte (13) móvel que está localizada na estrutura (14) de suporte. 0 percurso de fluido é um canal capilar aberto que permite que o fluido corporal que contacta o canal na região da parte saliente se mova para dentro da parte (13) móvel por meio de acção capilar. Como representado na figura IA, a parte saliente, a parte móvel e a parte da estrutura do elemento de perfuração de pele são formadas integralmente. 0 elemento (10) de perfuração de pele pode ser feito por processos de gravação química. Como é bem conhecido em processos de fabrico de silício, uma bolacha de material de silício pode ser gravada quimicamente para proporcionar dispositivos compreendendo pontas e canais capilares. Para a produção em série é, porém, vantajoso, produzir os elementos de perfuração de pele por gravação química de placas de metal finas. É particularmente vantajoso que a ponta (15) afiada da parte (12) saliente possa igualmente ser formada durante o processo de gravação química para evitar etapas de fresagem separadas.

Como se pode ver a partir da figura IA, não existe nenhum reagente ou sensor contactando o canal de fluido que receberia o fluido corporal imediatamente após o canal ter sido cheio com fluido de amostra. A presente invenção, pelo contrário, propõe localizar uma zona ou sensor de análise separadamente num meio de recepção de fluido. A figura 1B mostra o elemento (10) de perfuração de pele da figura IA em conjunto com um meio de recepção de fluido, incluindo uma zona de ensaio. O meio (40) de recepção de fluido é mostrado esquematicamente. O meio (40) de recepção de fluido está localizado sobre o lado superior do elemento de perfuração 19 de pele em cujo lado o canal (11) de fluido está aberto ao ambiente. 0 meio (40) de recepção de fluido está, porém, inicialmente espaçado do percurso (11) de fluido, de modo que o fluido de amostra dentro do percurso de fluido não contacte o meio de recepção de fluido. Consequentemente nenhuma transferência de fluido do percurso de fluido para o meio de recepção de fluido ocorre nesta geometria do dispositivo de amostragem de fluido. Na forma de realização representada, o meio de recepção de fluido consiste essencialmente numa estrutura (41) de retenção que proporciona orientação e afastamento apropriados do meio de recepção de fluido relativamente ao elemento de perfuração de pele e a uma zona (45) de ensaio. Na forma de realização representada, a zona de ensaio é um reagente químico que produz um sinal óptico com base na concentração de analito no fluido corporal. Devido à incorporação de materiais porosos como, e. g., kieselguhr ou dióxido de titânio o reagente químico já tem elevada capilaridade que suga fluido do canal (11) capilar. O reagente químico é aplicado a uma superfície de transporte. Como mostrado na figura 1B inicialmente o percurso de fluido e a zona (45) de ensaio estão espaçados de modo a que o fluido corporal situado no canal (11) capilar não seja transferido para a zona (45) de ensaio. Após o fluido ter sido recebido no percurso de fluido e enchido a secção (13) móvel, o dispositivo de amostragem de fluido corporal é escorvado para medição. Por meio de actuação mecânica, a secção (13) móvel pode ser curvada na direcção do sensor (45) de modo a que o fluido corporal situado no percurso de fluido contacte a zona de ensaio e molhe o reagente químico. Este modo de contactar o sensor com fluido de amostra tem diversas vantagens sobre os dispositivos da técnica anterior. 20

Uma primeira vantagem sobre a técnica anterior é que a medição pode ser iniciada num ponto especifico no tempo. Isto significa que o tempo entre a molhagem da zona de ensaio e a medição do sinal final pode ser escolhido à vontade. 0 periodo de tempo, porém, é mais curto do que o tempo de secagem do sangue no capilar. Conhecer ou controlar o tempo de reacção melhora a precisão da medição. Além disso um sinal pode ser medido começando directamente após a molhagem o que permite vigiar a cinética da reacção. A avaliação destes sinais precoces pode ser igualmente utilizada para melhorar a precisão do resultado da medição. Uma outra vantagem pode ser vista a partir da figura 1B. Quando a secção (13) móvel é contactada pela zona (45) de ensaio, esta contacta uma secção intermédia do canal (11) de fluido mas não a própria extremidade. Fluido contaminado pela superfície da pele ou contendo fluido intersticial (ISF) entra primeiro no capilar e, portanto, permanece após enchimento da parte de extremidade do capilar. 0 fluido nesta parte de extremidade não é contactado pelo meio de recepção de fluido, consequentemente a parte de extremidade é chamada região de descarga. A parte intermédia do canal contém consequentemente fluido quase não contaminado e sem ISF. Como o fluido desta região é transferido para o meio de recepção de fluido e, consequentemente, necessita de estar acessível, esta região é chamada a região de acesso. Este conceito de transportar fluido do capilar para o meio de recepção de fluido serve para excluir perturbações de medição por plasma ou substâncias provenientes da superfície da pele. É desnecessário dizer que a contaminação por substâncias da superfície da pele deve ser evitada se possível, em particular, quando as quantidades de amostra para análise são diminuídas até pequenas quantidades (e. g., abaixo de 1 microlitro) . Para fluido intersticial, é conhecido que este fluido corporal normalmente 21 não mostra a concentração actual de glucose mas uma concentração de 5 a 30 minutos antes. Isto é devido ao tempo de atraso da permuta entre o compartimento de sangue e o compartimento de fluido intersticial.

Deve compreender-se que este conceito que evita o meio de contacto de recepção de fluido com o fluido (contaminado) inicialmente recebido no canal pode ser aplicado a um número de concepções do dispositivo e não está limitado a dispositivos de amostragem tendo um elemento de perfuração de pele. Isto invoca um método exemplificativo de amostragem de fluido compreendendo as etapas de introduzir o fluido numa região de introdução de uma estrutura de suporte que tem um canal, o referido fluido enchendo uma região de acesso da estrutura de apoio que é acessível a partir da região envolvente e o canal tendo uma região de descarga localizada a jusante da região de acesso. contactar um meio de recepção de fluido com o fluido localizado na região de acesso para receber fluido mas não contactando esta com fluido na região de descarga.

Mas volte-se agora à forma de realização mostrada na figura 1, onde a estrutura de suporte é um elemento de perfuração de pele. O contacto entre a parte (13) móvel e o sensor (45) pode ser visto na figura 1C. Como esta figura mostra, a parte móvel devido a sua forma na forma de uma língua pode ser dobrada para cima. Com base na estrutura muito fina do elemento de perfuração de pele, a secção móvel automaticamente terá flexibilidade suficiente se o elemento de perfuração de 22 pele for feito de um material dúctil. Materiais apropriados são, e. g., metais, silício e mesmo cerâmica que não quebra ao dobrar.

Deve considerar-se que em vez de trazer o capilar à zona de ensaio é igualmente possível trazer a zona de ensaio ao capilar, e. g. , dobrando o transportador. A figura 2 mostra uma segunda forma de realização onde o contacto entre o canal de fluido e o meio de recepção de fluido é realizado por um meio móvel de recepção de fluido. Como na primeira forma de realização, o elemento de perfuração de pele tem uma parte (12) saliente com uma ponta (15) para perfurar a pele. Um canal (11) de fluido na forma de um canal capilar começa próximo da ponta (15) perfurante e estende-se para uma secção intermédia da parte (14) de suporte. 0 meio de recepção de fluido compreende um espaçador (42) e um transportador (43) móvel fixo ao espaçador. 0 transportador (43) móvel no seu lado de baixo possui uma zona (45) de ensaio na forma de uma matriz de reagente para detecção óptica. Quando o canal (11) capilar é enchido com fluido de amostra o transportador (43) móvel é apertado e a zona (45) de ensaio contacta o canal cheio e recolhe fluido corporal. 0 transportador (43) transparente pode agora ser iluminado e a radiação reflectida pelo verso da zona (45) de ensaio pode ser medida para obter um sinal. A figura 2B mostra com mais pormenor a parte do canal (11) de fluido que contacta o sensor (45) . Como pode ser visto, o canal tem paredes direitas que se projectam a partir da superfície superior do elemento (14) de perfuração de pele. As paredes (11') direitas têm bordos aguçados. A função destes bordos pode ser vista melhor na figura 2C que mostra a 23 interacção entre a zona de ensaio e o percurso (11) de fluido. 0 desenho esquerdo da figura 2C mostra a zona (45) de ensaio aproximando-se o percurso de fluido. A zona (45) de ensaio está localizada no lado de baixo de um transportador (40). O fluido (25) corporal que permanece no percurso (11) de fluido tem um cone deprimido. Isto significa que um ligeiro contacto entre a zona de ensaio e as paredes do percurso de fluido não pode ser suficiente para contactar o fluido corporal com o material de análise. No desenho do lado direito pode ser vista a função dos bordos aguçados que servem para comprimir o material do sensor ou mesmo para o cortar. Devido a isto, a zona de ensaio por um lado está a aproximar-se mais da superfície do fluido corporal e, por outro lado, é conseguido um contacto íntimo entre o material de análise e as paredes do canal. Ambos os aspectos melhoram a transferência de fluido corporal do percurso de fluido para a zona de ensaio. A figura 3 representa quatro formas de realização mostrando cortes completos através de elementos de perfuração e zonas de ensaio. Isto ilustrará um problema técnico que tem que ser levado em conta. Na figura 3A é mostrada uma forma de realização onde foi aplicado um revestimento (16) hidrofóbico sobre o elemento de perfuração de corpo ao lado do canal de fluido. Como pode ser visto na figura 3A o contacto da zona de ensaio com o elemento de perfuração de pele não apenas coloca em contacto a zona de ensaio e o fluido corporal mas, durante o contacto, são gerados espaços capilares entre a zona de ensaio (ou o transportador) por um lado, e as partes ao lado do percurso de fluido, por outro lado. Isto normalmente cria uma elevada capilaridade que transfere o fluido de amostra que permanece no canal não apenas sobre a zona de ensaio mas, igualmente, nos pequenos espaços capilares que são gerados. O revestimento (16) hidrofóbico evita que o fluido de amostra escorra entre a superfície superior do elemento (14) de perfuração de pele e o transportador ou a zona de ensaio. Deseja-se transferir a amostra para uma área dedicada do material de análise, de modo a que as quantidades transferidas de fluido de amostra sejam suficientes para molhar a zona de ensaio de modo que uma medição exacta possa ser conseguida. Perder fluido de amostra para outras regiões da zona de ensaio ou o transportador poderia significar que o material de análise não é suficientemente molhado na região dedicada e a medição não pode ser efectuada correctamente. A figura 3B mostra uma outra forma de realização que evita um escorrimento involuntário de fluido de amostra. De forma semelhante à figura 2, esta forma de realização tem paredes de canal direitas que contactam a zona de ensaio ou o transportador. Devido a isto, o fluido que escorre para dentro de espaços pára nas paredes exteriores do canal e uma perda de fluido de amostra é grandemente reduzida. As paredes do canal, porém, não precisam de ser em forma de quadrado como representado na figura 3B, mas podem igualmente ser aguçadas como mostrado na figura 3C ou 3D. A figura 4 mostra o conceito de desencadear electricamente um contacto de fluido de amostra com a zona de ensaio. Este conceito geral, porém, é mostrado na figura 4 relativamente a um elemento de perfuração de pele como forma de realização especial de uma estrutura de suporte tendo um canal. Para pôr o fluido em marcha é aplicado um potencial elevado entre o fluido (25) de amostra e o transportador (40) . Isto causa um movimento do transportador na direcção do canal. A molhagem da zona de ensaio pelo fluido de amostra pode ser provocada num intervalo de tempo 25 muito curto ligando o potencial eléctrico. Como pode ser visto pelo desenho transparente do transportador, o canal por baixo da zona de ensaio conduz a uma zona (26) de recolha para proporcionar uma quantidade maior de fluido para molhar a zona de ensaio do que o canal capilar fino proporcionaria. A figura 4B representa formas de realização preferidas de zonas de colheita com mais pormenor. Como pode ser visto, a zona (26) de recolha, de um modo preferido, tem elementos (26') direitos que facilitam o movimento do fluido para a zona de ensaio. Estes elementos direitos, por um lado, provocam cargas eléctricas elevadas na sua extremidade para transportar o fluido e, por outro lado, melhoram a capilaridade da zona (26) de recolha, o que melhora o enchimento com fluido.

As figuras 5A, B e C representam concepções do dispositivo de amostragem para proporcionar o elemento de perfuração de pele e a zona de ensaio numa geometria separada que permite o contacto, por actuação, da zona de ensaio com fluido de amostra no canal. A forma de realização da figura 5A é semelhante à Figura 1. 0 elemento de perfuração de pele compreende uma estrutura que está ligada a uma parte interior (13') na qual se estende o canal (11) capilar. A parte e a estrutura interiores são ligadas por partes (51) dobráveis. Após o enchimento do canal capilar, a parte interior dobrada contra a estrutura de modo a que uma parte do capilar contacte a zona de ensaio por baixo do transportador (43). Ao dobrar em torno das partes dobráveis, a parte interior contacta a zona de ensaio de uma maneira angular. Isto tem demonstrado ser particularmente vantajoso visto que proporciona uma molhagem uniforme da zona de ensaio sem inclusão de bolhas de ar. 26 A figura 5B mostra uma forma de realização onde o transportador (43) e o seu suporte estão ligados através das partes (51') dobráveis a uma parte (14') principal que compreende o capilar. De novo, o contacto entre o capilar e a zona de ensaio é realizado de um modo inclinado. A figura 5C mostra uma forma de realização tendo uma parte (13") interior que está ligada em duas extremidades à parte (14") da estrutura. Quando a pressão é aplicada a partir do lado de baixo à parte central da parte (13") interior esta dobra-se contra a zona de ensaio por baixo do transportador (43). Curvando esta parte interior é novamente conseguido um contacto angular. A figura 6 representa esquematicamente uma forma melhorada do canal capilar. Verificou-se que o nível de enchimento de fluido no canal geralmente aumenta com a diminuição da largura do capilar. 0 capilar de figura 6 tem uma primeira região (a) que conduz à parte da ponta do elemento de perfuração de pele. Uma segunda região (b) de diâmetro aumentado é para proporcionar um volume de amostra aumentado. Particularmente útil é a terceira região (c) de largura diminuída. Devido à largura diminuída, o nível de enchimento é aumentado e, consequentemente, a transferência de fluido do canal para a zona de ensaio tem uma elevada taxa de êxito. Consequentemente, é preferido contactar a zona de ensaio com o capilar de um modo inclinado, de modo a que este contacte em primeiro lugar a região (c) e, em seguida, a região (b) . Isto garante que a transferência de fluido seja iniciada com segurança pela região (c) e que amostra suficiente para ensaiar seja proporcionada pela região (b). A região (d) a jusante da região (c) pode ser empregue para descarregar fluido de amostra 27 contaminado ou ISF. A figura 7 mostra um elemento de perfuração de pele tendo uma primeira região (a) conduzindo à região da ponta e uma segunda região (b) de diâmetro aumentado A figura A mostra um estado após a pele ter sido perfurada e o sangue ter sido recolhido para dentro da região (a) do canal capilar. Devido à baixa capilaridade diminuída da região (b) líquido de amostra enche a região (a) mas não a região (b) . Quando o elemento de perfuração de pele é contactado por um transportador (43) a estrutura (a, b, d) de canal aberto em algumas partes é fechada na sua parte superior e a capilaridade, consequentemente, é aumentada nesta parte de modo a que a região (b) de recolha seja cheia e uma zona de ensaio no lado de baixo do transportador (43) entre em contacto com fluido de amostra. É vantajoso ter uma área de detecção circular com vista para a geometria de elementos ópticos.

Um elemento de perfuração de pele de acordo com a figura 7 pode ser utilizado no seguinte método exemplificativo: perfurar a pele. recolher fluido corporal numa parte do canal capilar (região (a)). contactar o canal capilar numa região (b) de recolha com uma zona de ensaio e/ou um transportador, de modo que a região (b) se encha com o fluido corporal. - detectar alterações da zona de ensaio devido à reacção com analito do fluido corporal. 28 A figura 8 mostra um conceito onde o contacto entre o sensor 45 e o percurso de fluido ou o canal 11 pode ser estabelecido empregando forças 70 magnéticas. Um material paramagnético ou ferromagnético 72 é incorporado, depositado ou fixo no sensor, ou na parte 13 de canal. De um modo alternativo, um fio condutor de corrente da geometria apropriada é incorporado ou fixo ao sensor ou à parte de canal.

Um campo 72 magnético proporcionado por um electroiman 74 (ou iman permanente, solenoide ou outro meio apropriado) exerce uma força 70 de actuação sobre o sensor (ou parte de canal ou ambos), colocando estes em contacto de fluido. A intensidade da força e, deste modo, o desencadeamento dependente do tempo do contacto de fluido é controlado por controlo da força de campo magnético, i. e., ligando o electro-iman 74 ou aproximando um iman permanente.

Além disso, pode ser induzido um momento de dipolo magnético num anel não magnético (ou geometria semelhante) depositado sobre a parte do sensor ou canal por campos magnéticos variáveis no tempo na localização do anel. Isto representa um modo alternativo de produzir uma força de actuação para desencadear o contacto de fluido.

Como mostrado nas Figuras 9 e 10, um elemento 80 de harmonização do índice óptico é empregue para acoplar a zona de ensaio (sensor 45) do meio 82 de recepção de fluido a uma unidade de detecção óptica (não mostrada) e, ao mesmo tempo, para exercer uma força mecânica para colocar o percurso 11 de fluido e o sensor 45 do meio 82 de recepção de fluido num estado de contacto. 29

Como descrito acima em linhas gerais, a concentração de glucose é determinada por uma medição cinética da mudança de cor no sensor 45 após molhagem com uma quantidade de sangue suficientemente grande contida no percurso ou canal 11. Uma medição reflectométrica é realizada iluminando o sensor 45 com luz 84 incidente de comprimentos de onda apropriados e detectando a radiação 86 reflectida. A área limitada de detecção no sensor 45 impõe limitações severas sobre as tolerâncias de posicionamento mecânico da zona molhada de análise relativamente ao sistema de detecção óptico. Além disso, se apenas estiver disponível uma pequena área de detecção, heterogeneidades na química enzimática do sensor influenciam mais severamente o coeficiente de variação para medições repetidas de glucose. A detecção óptica simultânea da actuação desencadeada entre o sangue e o sensor 45 necessita que não exista nenhuma interferência entre o mecanismo de desencadeamento da actuação e o sistema de detecção óptico.

Um sistema óptico consistindo num emissor e receptor de luz e sistema óptico apropriados, tais como lentes e/ou fibras ópticas é empregue para a medição reflexométrica. A quantidade de luz de um determinado comprimento de onda reflectido a partir do sensor 45 dá uma medição da concentração de glucose. 0 sensor 45 consiste tipicamente numa química de enzima misturada com pequenas partículas proporcionando reflexão difusa da luz de entrada, depositada sobre uma tira de policarbonato ou folha 82 com propriedades de transmissão óptica bem definidas. A luz 84 radiante é dispersa de forma difusa pelas partículas na tira, e absorvida por corantes activados por reacções enzimáticos com a glucose no sangue. Assim, a quantidade de 30 luz 86 reflectida é reduzida pela absorçao aumentada com a concentração de glucose crescente. 0 elemento 80 óptico elastomérico tem um índice de refracção correspondendo de forma próxima àquele do sensor 45. O elemento 8 0 é empregue como uma camada intermédia ou uma chapa entre o sensor 45 e o sistema óptico da unidade de detecção. O elemento 80 pode ter um meio 88 que permite ser utilizado como um braço de alavanca para a transdução do deslocamento mecânico para a actuação provocada do sensor 45 (ver figura 9). O sensor 45 por seu lado encosta-se ao elemento 80, ao passo que o local oposto do sensor está separado por meio de espaçadores 90 do canal 11, mantendo livre uma abertura 92 de ar. Durante a actuação, o meio 82 de recepção de fluido é curvado para baixo e o sangue no micro canal 11 por baixo do sensor 42 é transferido para o sensor, e ocorre a reacção cinética da mudança de cor.

Os componentes acima referidos, portanto: proporcionam um meio para actuar o elemento na direcção do canal 11 para contacto provocado do sensor de sangue; permitem a iluminação simultânea do sensor 45 e recolha da intensidade de luz reflectida; permitem a detecção óptica de áreas de um pequeno sensor; reduzem a interferência de reflexões Fresnel na superfície do sensor. 31

De um modo alternativo, como mostrado na figura 10, um conjunto 94 guia óptico de ondas/fibra conjuntamente com o elemento 80 correspondente intermédio é utilizado para iluminar o sensor 45 e recolher luz reflectida, enquanto a guia de ondas/fibra 94 serve simultaneamente para deslocar o elemento 80 e, consequentemente, o sensor 45 contra o percurso de fluido ou canal 11. O guia óptico de ondas/fibras 90 pode igualmente actuar directamente o sensor 45, se o elemento índice correspondente for dotado de um revestimento especial. O conjunto 94 guia óptico de ondas/fibra é actuado mecanicamente por um mecanismo de actuação (um motor ou outra unidade actuadora, ou um mecanismo traduzindo o movimento do dispositivo de amostragem num deslocamento do guia óptico de ondas/fibra) . O material 80 elastomérico intermédio traduz o deslocamento mecânico da fibra óptica ou outro actuador mecânico directamente para o sensor 45, servindo, desse modo, como um mediador para a actuação/contacto provocados entre o sensor 45 e a parte adjacente do micro canal 11 de fluido cheio com sangue. O conjunto 94 de fibras 96 de pequeno diâmetro é, além disso, utilizado para endereçar pequenas regiões no sensor 45, visto que o cone de aceitação de luz para cada fibra 96 única no conjunto é limitado pela sua abertura numérica. Um conjunto densamente apertado de fibras serve, assim, para amostragem de pequenas regiões diferenciadas no sensor. Algumas das fibras podem realmente amostrar partes da área molhada de detecção no sensor, enquanto outras fibras amostram as partes não molhadas. O conjunto de fibras pode ser acoplado a um agrupamento de detectores ou CCD para leitura individual das fibras, gerando assim uma imagem da área de detecção. A amostragem individual das fibras permite a detecção numa pequena área do sensor, ao 32 mesmo tempo que as tolerâncias de posicionamento mecânico são amplamente afrouxadas.

Cada única fibra pode ser endereçada para iluminação do sensor ou para recolha da luz reflectida difusa, ou para iluminação e recolha simultâneas se for utilizado um divisor de feixe apropriado. Uma distribuição aleatória das fibras no conjunto é desejável para proporcionar iluminação homogénea do sensor e cobertura de detecção completa da superfície do sensor. A fig. 11 mostra um exemplo para um dispositivo de amostragem de fluido corporal, em que o canal 11 capilar aberto lateralmente tem uma secção 100 de amostragem e uma secção 102 de descarga que bifurcando-se a montante da secção de amostra para recolher uma fracção de fluido corporal que entra primeiro no capilar na região 104 de ponta. Isto, mais uma vez, permite a descarga de fluido de amostra contaminado ou ISF, como explicado acima em ligação com a Fig. 6. Para receber a primeira parte do fluido, é necessário que a capilaridade da secção 102 de descarga seja mais elevada do que a capilaridade da secção 106 de entrada na região da ramificação 108. Para aumentar a capilaridade, a secção 102 de descarga pode ser fechada por uma tampa 110. Neste caso, é importante deixar aberto um respiradouro 112 na extremidade da secção da descarga. A fig. 12 representa uma forma de realização em que a secção de descarga é estendida para compreender uma região 114 de esgoto e uma região 116 de reservatório a montante região de esgoto. A secção 100 de amostragem ou alvo não é cheia durante uma fase de colheita devido à abertura larga. Apenas na fase de contacto onde o sensor 118 é posto em contacto com a secção 100 de amostragem e fecha esta região como uma tampa, a capilaridade 33 é aumentada e o sangue é sugado da região 116 de reservatório para a secção 100 de amostragem. Deste modo, é necessário que o volume da secção de descarga seja suficientemente grande para encher a secção 100 de amostragem e, além disso, recolher o fluido de esgoto.

Como mostrado na fig. 13, para acelerar o enchimento da secção de amostragem, podem ser empregues múltiplas secções 102 de descarga. Podem ser utilizadas diferentes configurações 120 de intersecção para orientar o fluido sob acção capilar (Fig. 14).

Lisboa, 20 de Novembro de 2013 34

Claims (35)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo para amostragem de fluido corporal compreendendo: um percurso (11) de fluido para receber fluido corporal num primeiro estado, um meio (40) de recepção de fluido estando afastado separadamente do referido percurso (11) de fluido, de modo que o fluido corporal no referido percurso (11) não esteja em contacto de fluido com o meio (40) de recepção de fluido no primeiro estado separado, estando o dispositivo adaptado para sofrer uma modificação física após actuação, de modo a assumir um segundo estado de contacto no qual um fluido no referido percurso (11) de fluido contacta o referido meio (40) de recepção de fluido, caracterizado por, pelo menos uma parte do referido percurso (11) de fluido ao longo da sua extensão longitudinal, estar aberta ao ambiente e o referido dispositivo ter uma parte (13) móvel que pode ser movida e, pelo menos, uma parte do referido percurso (11) de fluido ou meio (40) de recepção de fluido estar localizada na referida parte (13) móvel para assumir o estado de contacto.
2. 2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 compreendendo ainda um elemento (10) de perfuração de pele tendo o referido percurso (11) de fluido. 1
3. 3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que o meio (40) de recepção de fluido compreende uma zona (45) de ensaio. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, em que o meio (40) de recepção de fluido está separado do percurso (11' ) de fluido por uma abertura (92) de ar. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, em que a abertura (92) de ar é mantida por espaçadores (90).
4. 6. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 5, em que o referido elemento (10) de perfuração de pele tem uma região de transferência de fluido e, pelo menos, uma parte do referido percurso (11) de fluido na referida região de transferência de fluido tem paredes (11') aguçadas.
5. 7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, em que o referido meio (40) de recepção de fluido compreende uma estrutura de camada que pode ser apertada ou cortada pelas referidas paredes (11') aguçadas.
6. 8. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 7, compreendendo meios eléctricos de actuação adaptados para mover o fluido corporal recebido no referido percurso (11) de fluido para o meio (40) de recepção de fluido.
7. 9. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 8, em que o elemento (10) de perfuração de pele tem uma zona (26) de recolha na qual estão localizados 2 elementos (26') direitos.
8. 10. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, em que o percurso (11) de fluido ou o meio (40) de recepção de fluido têm meios de confinamento para confinar a área de transferência de fluido do percurso (11) de fluido para o meio (40) de recepção de fluido.
9. 11. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, em que o referido percurso (11) de fluido tem partes salientes de parede e uma superfície adjacente ao percurso (11) de fluido é reentrante relativamente às partes salientes de parede.
10. 12. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, em que uma superfície adjacente ao percurso (11) de fluido é hidrófoba.
11. 13. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, em que o referido meio (40) de recepção de fluido compreende uma zona (45) de ensaio e, pelo menos uma de entre uma zona da reacção, uma zona de filtração e uma zona de mistura.
12. 14. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, em que o referido elemento de perfuração de pele tem dois ou mais percursos (11) de fluido.
13. 15. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, em que o referido percurso (11) de fluido numa primeira região (a) tem uma primeira largura e numa outra região (c) tem uma segunda largura que é menor do que a 3 primeira largura.
14. 16. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, em que o referido percurso (11) de fluido compreende ainda uma zona (b) de recolha.
15. 17. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 16, em que a referida zona (45) de ensaio está localizada ou em contacto com uma parte intermédia do percurso (11) de fluido, de modo que a parte de fluido que entra no percurso não seja primeiro contactada pela zona (45) de ensaio.
16. 18. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que o percurso (11) de fluido tem uma secção (100) de amostragem e, pelo menos, uma secção (102) de descarga localizada a jusante da secção (100) de amostragem e/ou ramificando-se a montante da secção (100) de amostragem para receber uma fracção de fluido corporal que entra primeiro no percurso (11) e em que a secção (100) de amostragem é uma zona (45) de ensaio ou pode ser contactada por uma zona (45) de ensaio para análise de fluido corporal ali contido.
17. 19. Dispositivo de acordo com a reivindicação 18, em que a secção (íoo: ) de amostragem está adaptada para ser cheia através de uma secção (106) de entrada do canal (11) capilar , sendo a capilaridade da secção (106) de entrada menor do que a capilaridade da, pelo menos uma, secção (102 ) de descarga que se ramifica da secção de entrada. 4
18. 20. Dispositivo de acordo com a reivindicação 18 ou 19, em que a capilaridade da secção (102) de descarga é aumentada por meio de uma tampa (110) que fecha uma parte lateral aberta da secção (102) de descarga.
19. 21. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 20, em que a secção (102) de descarga tem uma região (114) de esgoto e uma região (116) de reservatório a montante da região (114) de esgoto e em que o fluido corporal da região (116) de reservatório é alimentado à secção (100) de amostragem após uma fase de colheita.
20. 22. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 21, em que a capilaridade da secção (100) de amostragem é aumentada através do contacto de um meio (40) de recepção de fluido após o enchimento da secção (102) de descarga.
21. 23. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 22, em que o volume da secção (102) de descarga é maior do que o volume da secção (100) de amostragem.
22. 24. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 23, compreendendo um dispositivo de medição com uma unidade de detecção para receber sinais da referida zona (45) de ensaio para determinar a presença e/ou concentração de um analito.
23. 25. Dispositivo de acordo com a reivindicação 24, em que o referido dispositivo de medição inclui um suporte adaptado 5 para receber o referido meio (40) de recepção de fluido e para permitir a transmissão de sinal da zona (45) de ensaio para o detector.
24. 26. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 25, compreendendo um meio de contacto que contacta uma parte do percurso (11) de fluido com o meio (40) de recepção de fluido para dotar a zona (45) de ensaio com fluido de amostra.
25. 27. Dispositivo de acordo com a reivindicação 26, em que o referido dispositivo de medição tem uma unidade de processamento que está adaptada para receber um sinal que indica que o meio de contacto contactou o percurso (11) de fluido com o meio (40) de recepção de fluido ou que fluido de amostra alcançou a zona (45) de ensaio.
26. 28. Dispositivo de acordo com a reivindicação 26, em que o referido meio de contacto compreende meios de tensão para aplicar um potencial eléctrico entre o referido percurso (11) de fluido e o referido meio (40) de recepção de fluido, de modo a que o fluido do percurso (11) de fluido contacte o meio (40) de recepção de fluido.
27. 29. Dispositivo de acordo com a reivindicação 28, em que o referido meio de contacto está adaptado para aplicar uma força a uma parte (13) móvel do percurso (11) de fluido ou do meio (40) de recepção de fluido, para colocar o percurso (11) de fluido e o meio (40) de recepção de fluido em contacto mútuo. 6
28. 30. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, compreendendo meios (74, 76) de contacto magnético para aplicar um campo (72) magnético para colocar o percurso (11) de fluido e o meio (40) de recepção de fluido em contacto de transferência de fluido.
29. 31. Dispositivo de acordo com a reivindicação 30, em que o meio (74, 76) de contacto magnético inclui um iman permanente, um electroiman (76), um solenoide ou um fio de transporte de corrente.
30. 32. Dispositivo de acordo com a reivindicação 30 ou 31, em que, pelo menos um, de entre um material (74) paramagnético ou ferromagnético ou um elemento de transporte de corrente ou um elemento, de um modo preferido, em forma de anel, para produzir um momento de dipolo magnético sob campos magnéticos variáveis no tempo, é incorporado ou fixo numa parte do percurso (11) de fluido e/ou do meio (40) de recepção de fluido.
31. 33. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 26 a 32, em que o meio de contacto tem um elemento (80) óptico correspondente para acoplar a zona (45) de ensaio a uma unidade de detecção óptica, estando o elemento (80) óptico correspondente adaptado para exercer uma força mecânica para colocar o percurso (11) de fluido e o meio (40) de recepção de fluido num estado de contacto.
32. 34. Dispositivo de acordo com a reivindicação 33, em que a unidade de detecção óptica inclui um reflectómetro ligado ao elemento (80) óptico correspondente através de um 7 35. sistema óptico compreendendo lentes, guias ópticas de ondas e/ou fibras (94) ópticas. Dispositivo de acordo com a reivindicação 33 ou 34, em que o elemento (80) óptico correspondente é proporcionado por 36 . 37. 38 . um revestimento do sistema Óptico virado para a zona (45) de ensaio. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 33 a 35, em que o elemento (80) óptico correspondente tem um índice de refracção correspondente ao índice de refracção da zona (45) de ensaio. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 33 a 36, em que o elemento (80) óptico correspondente consiste num material elastomérico. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 33 a 37, em que o elemento (80) óptico correspondente está configurado num lado da zona (45) de ensaio oposto ao percurso (11) de fluido e concebido, de um modo preferido, como um braço de alavanca ou actuador para a transdução de deslocamento mecânico, para assumir um estado de contacto entre o percurso (11) de fluido e a zona (45) de ensaio. 39 . Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 38, compreendendo um meio de actuação para actuar o elemento (10) de perfuração de pele para dentro da pele, para perfurar a pele, para obter uma amostragem de fluido corporal. 8
33. 40. Sistema para análise de fluido corporal compreendendo um dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 39, um elemento de perfuração de pele tendo o referido percurso (11) de fluido para receber fluido corporal, um meio de transporte para transportar o elemento (10) de perfuração de pele para contactar com o meio (40) de recepção de fluido.
34. 41. Sistema de acordo com a reivindicação 40, compreendendo ainda um compartimento armazenando múltiplos meios (40) de recepção de fluido.
35. 42. Sistema de acordo com a reivindicação 41, compreendendo ainda uma unidade de exposição para expor sucessivamente os meios (40) de recepção de fluidos do referido compartimento para receber fluido. Lisboa, 20 de Novembro de 2013 9