RU2569753C2 - Accuracy-improving dehumidifiers - Google Patents
Accuracy-improving dehumidifiers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2569753C2 RU2569753C2 RU2012136132/15A RU2012136132A RU2569753C2 RU 2569753 C2 RU2569753 C2 RU 2569753C2 RU 2012136132/15 A RU2012136132/15 A RU 2012136132/15A RU 2012136132 A RU2012136132 A RU 2012136132A RU 2569753 C2 RU2569753 C2 RU 2569753C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- biosensor system
- test
- desiccant
- test sensors
- container
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/26—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving oxidoreductase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/001—Enzyme electrodes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/483—Physical analysis of biological material
- G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/404—Cells with anode, cathode and cell electrolyte on the same side of a permeable membrane which separates them from the sample fluid, e.g. Clark-type oxygen sensors
- G01N27/4045—Cells with anode, cathode and cell electrolyte on the same side of a permeable membrane which separates them from the sample fluid, e.g. Clark-type oxygen sensors for gases other than oxygen
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/483—Physical analysis of biological material
- G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
- G01N33/4875—Details of handling test elements, e.g. dispensing or storage, not specific to a particular test method
- G01N33/48778—Containers specially adapted therefor, e.g. for dry storage
Abstract
Description
Ссылка на родственные заявкиLink to related applications
[001] Данная заявка испрашивает приоритет предварительной заявки США № 61/297515, озаглавленной "Повышающие точность влагопоглотители", поданной 22 января 2010 года, которая включена сюда посредством ссылки во всей своей полноте.[001] This application claims the priority of provisional application US No. 61/297515, entitled "Improving the accuracy of desiccants", filed January 22, 2010, which is incorporated here by reference in its entirety.
Предпосылки изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION
[002] Биосенсоры обеспечивают анализ биологической текучей среды, такой как цельная кровь, сыворотка, плазма, моча, слюна, интерстициальная или внутриклеточная жидкость. Обычно биосенсоры имеют измерительное устройство, которое анализирует образец, находящийся в тестовом датчике. Образец обычно находится в жидкой форме и может представлять собой биологическую текучую среду или производное биологической текучей среды, такое как экстракт, слабый раствор, фильтрат или восстановленный осадок. Анализ, выполненный посредством биосенсора, определяет присутствие и/или концентрацию одного или более аналитов в биологической текучей среде. Примеры аналитов включают спирт, глюкозу, мочевую кислоту, лактат, холестерин, билирубин, свободные жирные кислоты, триглицериды, белки, кетоны, фенилаланин или ферменты. Анализ может быть полезен в диагностике и лечении физиологических нарушений. Например, человек, страдающий диабетом, может применять биосенсор для определения уровня глюкозы в цельной крови, и данная информация может использоваться при коррекции диеты и/или медикаментозного лечения этого человека.[002] Biosensors provide analysis of a biological fluid, such as whole blood, serum, plasma, urine, saliva, interstitial or intracellular fluid. Typically, biosensors have a measuring device that analyzes the sample located in the test sensor. The sample is usually in liquid form and may be a biological fluid or a derivative of a biological fluid, such as an extract, a weak solution, a filtrate, or a reconstituted sediment. An analysis performed by a biosensor determines the presence and / or concentration of one or more analytes in a biological fluid. Examples of analytes include alcohol, glucose, uric acid, lactate, cholesterol, bilirubin, free fatty acids, triglycerides, proteins, ketones, phenylalanine or enzymes. The analysis may be useful in the diagnosis and treatment of physiological disorders. For example, a person with diabetes can use a biosensor to determine the level of glucose in whole blood, and this information can be used to correct the diet and / or drug treatment of that person.
[003] Биосенсоры могут быть выполнены с возможностью анализа одного или более аналитов и могут использовать различные объемы образцов. Некоторые биосенсоры могут анализировать одну каплю цельной крови, например, от 0,25 до 15 микролитров (мкл) в объеме. Биосенсоры можно задействовать, используя настольные, портативные и аналогичные измерительные устройства. Портативные измерительные устройства могут быть ручными и предусматривать идентификацию и/или количественный анализ одного или более аналитов в образце. Примеры портативных измерительных устройств включают измерители BREEZE® и CONTOUR® от Bayer HealthCare в г. Тарритаун, шт. Нью-Йорк, США, тогда как примеры настольных измерительных устройств включают Электрохимическую рабочую станцию, поставляемую CH Instruments в г. Остин, шт. Техас, США.[003] The biosensors may be configured to analyze one or more analytes and may use different volumes of samples. Some biosensors can analyze one drop of whole blood, for example, from 0.25 to 15 microliters (µl) in volume. Biosensors can be activated using desktop, portable and similar measuring devices. Portable measurement devices may be manual and include the identification and / or quantification of one or more analytes in a sample. Examples of portable measuring devices include BREEZE® and CONTOUR® meters from Bayer HealthCare in Tarritown, PC. New York, USA, while examples of benchtop measuring devices include an Electrochemical Workstation supplied by CH Instruments in Austin, PA. Texas, USA
[004] В электрохимических биосенсорах концентрация аналита определяется по электрическому сигналу, генерируемому реакцией окисления/восстановления или окислительно-восстановительной реакцией аналита или чувствительного к аналиту вещества, когда на образец подают входной сигнал. Входной сигнал можно подавать в виде единичного электрического импульса или в виде множественных импульсов, последовательностей или циклов. К образцу может быть добавлено окислительно-восстановительное вещество, такое как медиатор, фермент или аналогичные вещества, для усиления переноса электронов от первого вещества ко второму веществу во время окислительно-восстановительной реакции. Окислительно-восстановительное вещество (вещества) могут вступать в реакцию с одним единственным аналитом, таким образом придавая специфичность части генерируемого выходного сигнала.[004] In electrochemical biosensors, the analyte concentration is determined by the electrical signal generated by the oxidation / reduction reaction or the redox reaction of the analyte or analyte sensitive substance when an input signal is applied to the sample. The input signal can be supplied in the form of a single electrical pulse or in the form of multiple pulses, sequences or cycles. A redox substance, such as a mediator, enzyme or similar substances, may be added to the sample to enhance electron transfer from the first substance to the second substance during the redox reaction. The redox substance (s) can react with one single analyte, thereby imparting specificity to part of the generated output signal.
[005] Электрохимические биосенсоры обычно включают в себя измерительное устройство с электрическими контактами, которые соединяются с электрическими проводниками в тестовом датчике. Тестовый датчик может быть приспособлен для применения вне, внутри или частично внутри живого организма. При применении вне живого организма образец биологической текучей среды вводят в резервуар для образца в тестовом датчике. Тестовый датчик может быть размещен в измерительном устройстве до, после или во время введения образца для анализа. В случае нахождения внутри или частично внутри живого организма, тестовый датчик может быть постоянно погружен в образец, или образец можно периодически вводить в тестовый датчик. Тестовый датчик может включать в себя резервуар, который частично отделяет объем образца, или тестовый датчик может быть открытым для образца. Аналогичным образом, с целью анализа образец может непрерывно протекать через тестовый датчик или с перерывами для анализа.[005] Electrochemical biosensors typically include a measurement device with electrical contacts that connect to electrical conductors in a test sensor. The test sensor may be adapted for use outside, inside or partially inside a living organism. When used outside a living organism, a sample of biological fluid is introduced into the sample reservoir in a test sensor. The test sensor can be placed in the measuring device before, after or during the introduction of the sample for analysis. If inside or partially inside a living organism, the test sensor can be constantly immersed in the sample, or the sample can be periodically introduced into the test sensor. The test sensor may include a reservoir that partially separates the volume of the sample, or the test sensor may be open to the sample. Similarly, for the purpose of analysis, a sample can continuously flow through a test sensor or intermittently for analysis.
[006] Тестовый датчик может быть образован посредством размещения или печати электродов на изоляционной подложке посредством размещения одной или более композиций реагентов на одном или более из проводников. Более чем один из проводников могут быть покрыты одной и той же композицией реагентов, например, когда рабочий электрод и противоэлектрод покрыты одной и той же композицией. Для размещения композиции реагентов на тестовом датчике можно применять множество методик, известных средним специалистам в данной области. Композицию реагентов можно размещать на проводниках в виде жидкости с реагентами, а затем высушивать. Когда образец вводят в тестовый датчик, композиция реагентов начинает регидратироваться.[006] A test sensor may be formed by placing or printing electrodes on an insulating substrate by placing one or more reagent compositions on one or more of the conductors. More than one of the conductors can be coated with the same reagent composition, for example, when the working electrode and the counter electrode are coated with the same composition. Many techniques known to those of ordinary skill in the art can be used to place the reagent composition on a test sensor. The reagent composition can be placed on conductors in the form of a liquid with reagents, and then dried. When a sample is introduced into a test sensor, the reagent composition begins to rehydrate.
[007] Композиции реагентов, размещенные на каждом проводнике, могут быть одинаковыми или различными. Таким образом, композиция реагентов рабочего электрода может содержать фермент, медиатор и связующее, тогда как композиция реагентов противоэлектрода может содержать только медиатор, который может быть таким же или отличаться от медиатора рабочего электрода, и связующее. Композиция реагентов может включать ионизирующий агент для облегчения окисления или восстановления аналита, такой как фермент оксидоредуктаза, а также любые медиаторы или другие вещества, которые участвуют в переносе электронов между аналитом и рабочим электродом.[007] The reagent compositions placed on each conductor may be the same or different. Thus, the working electrode reagent composition may contain an enzyme, a mediator and a binder, while the counter electrode reagent composition may contain only a mediator, which may be the same or different from the working electrode mediator, and a binder. The reagent composition may include an ionizing agent to facilitate oxidation or reduction of the analyte, such as the oxidoreductase enzyme, as well as any mediators or other substances that are involved in electron transfer between the analyte and the working electrode.
[008] Один или более компонентов композиции реагентов могут подвергаться химическому превращению перед применением тестового датчика. В частности, полагают, что степень окисления медиатора может изменяться с течением времени при определенных условиях. Медиаторы, такие как феррицианид и органические хиноны и гидрохиноны, могут подвергаться восстановлению в присутствии воды. Присутствие восстановленного медиатора в композиции реагентов может вызвать увеличение фонового тока датчика, приводя к неточным результатам анализа, особенно для образцов с низкой концентрацией аналита.[008] One or more components of the reagent composition may undergo a chemical transformation before using a test sensor. In particular, it is believed that the oxidation state of the mediator may change over time under certain conditions. Mediators, such as ferricyanide and organic quinones and hydroquinones, can undergo reduction in the presence of water. The presence of the reduced mediator in the reagent composition can cause an increase in the background current of the sensor, leading to inaccurate analysis results, especially for samples with a low analyte concentration.
[009] Как правило, нежелательные и/или преждевременные химические превращения в композиции реагентов ингибируют посредством хранения тестового датчика поблизости от влагопоглотителя. Влагопоглотители обычно применяют в первичной упаковке тестового датчика, такой как бутылки или пакеты из фольги, для предотвращения разрушения композиции реагентов с тем, чтобы поддерживать необходимый срок годности тестового датчика. Традиционные влагопоглотители для систем хранения тестовых датчиков могут быстро адсорбировать влагу, которая может просачиваться в упаковку, содержащую тестовый датчик. Примеры влагопоглотителей, применяемых для защиты тестовых датчиков, включают молекулярные сита, которые быстро адсорбируют влагу даже в окружающих условиях с низкой влажностью.[009] In general, unwanted and / or premature chemical transformations into reagent compositions are inhibited by storing the test sensor in the vicinity of the desiccant. Desiccants are typically used in the primary packaging of a test sensor, such as bottles or foil bags, to prevent breakdown of the reagent composition in order to maintain the required shelf life of the test sensor. Conventional desiccants for test sensor storage systems can quickly adsorb moisture, which can seep into the package containing the test sensor. Examples of desiccants used to protect test sensors include molecular sieves that rapidly adsorb moisture even in low humidity environments.
[0010] Недостаток защиты тестовых датчиков влагопоглотителем состоит в том, что один или более компонентов композиции реагентов могут требовать предельного уровня влажности для сохранения их функции в композиции. Например, полагают, что фермент ФАД-зависимая глюкозодегидрогеназа (FAD-GDH) требует некоторой остаточной влаги, чтобы сохранить свою естественную активную конфигурацию. Убывание влаги из композиции реагентов ниже предельного уровня может приводить к конформационному изменению и инактивации фермента.[0010] The disadvantage of protecting the test sensors with a desiccant is that one or more of the components of the reagent composition may require a limiting moisture level to maintain their function in the composition. For example, it is believed that the enzyme FAD-dependent glucose dehydrogenase (FAD-GDH) requires some residual moisture in order to maintain its natural active configuration. The loss of moisture from the reagent composition below the limit level can lead to a conformational change and inactivation of the enzyme.
[0011] Потере активности фермента в результате чрезмерного осушения тестового датчика обычно препятствуют либо посредством включения избыточных количеств фермента в композицию реагентов, либо посредством добавления в композиции реагентов вещества, которое считают стабилизирующим фермент. Примеры веществ, которые могут стабилизировать фермент в композиции реагентов тестового датчика, включают сахара, такие как трегалоза или сахароза, и сахароспирты, такие как маннитол, мальтитол или сорбитол. Данные вещества можно применять в процессе лиофилизации, чтобы сохранить активность фермента. См., например, ЕР 1785483 А1. Однако, высокие загрузки фермента или других твердых веществ, таких как стабилизаторы, могут преподнести другие трудности. Поскольку фермент является обычно дорогим компонентом, нежелательно повышение загрузки фермента свыше уровня, необходимого для анализа. В дополнение, фермент или другие твердые вещества могут замедлять регидратацию композиции реагентов образцом, приводя к более длительной продолжительности анализа, особенно при более низких температурах. Избыток фермента в тестовом датчике свыше того, что требуется для взаимодействия с аналитом, и/или других ингредиентов в композиции реагентов, таких как медиатор, также может уменьшить точность датчика.[0011] The loss of enzyme activity due to excessive drainage of the test sensor is usually prevented either by incorporating excess amounts of the enzyme in the reagent composition, or by adding to the reagent composition a substance that is believed to stabilize the enzyme. Examples of substances that can stabilize an enzyme in a test sensor reagent composition include sugars, such as trehalose or sucrose, and sugar alcohols, such as mannitol, maltitol or sorbitol. These substances can be used in the lyophilization process to maintain the activity of the enzyme. See, for example, EP 1785483 A1. However, high loading of the enzyme or other solids, such as stabilizers, may present other difficulties. Since the enzyme is usually an expensive component, it is undesirable to increase the loading of the enzyme above the level required for analysis. In addition, the enzyme or other solids can slow the rehydration of the reagent composition by the sample, leading to a longer analysis time, especially at lower temperatures. Excess enzyme in the test sensor beyond what is required to interact with the analyte and / or other ingredients in the reagent composition, such as a mediator, can also reduce the accuracy of the sensor.
[0012] Соответственно, существует постоянно растущая потребность в улучшенных биосенсорных системах, особенно системах, которые могут обеспечить все более точное и/или воспроизводимое определение концентрации аналита в образце и/или которые могут обеспечить все более короткие продолжительности анализа. Более того, существует потребность в улучшенных биосенсорных системах, которые обладают повышенным сроком годности в более широком диапазоне условий хранения, в то же время обеспечивая желаемые точность, воспроизводимость и/или продолжительность анализа. Системы, устройства и способы по настоящему изобретению преодолевают по меньшей мере один из недостатков, связанных с традиционными биосенсорными системами.[0012] Accordingly, there is an ever-growing need for improved biosensor systems, especially systems that can provide an increasingly accurate and / or reproducible determination of analyte concentration in a sample and / or that can provide ever shorter analysis times. Moreover, there is a need for improved biosensor systems that have an extended shelf life in a wider range of storage conditions, while at the same time providing the desired accuracy, reproducibility and / or duration of analysis. The systems, devices, and methods of the present invention overcome at least one of the disadvantages associated with conventional biosensor systems.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
[0013] Задачей изобретения является обеспечение биосенсорной системы, в которой преодолен по меньшей мере один из вышеупомянутых недостатков. Технические результаты заявленной группы изобретений состоят в повышении срока годности биосенсора, повышении точности, воспроизводимости и/или более короткой продолжительности анализа концентрации аналита в образце. В одном аспекте изобретение предоставляет биосенсорную систему для определения концентрации аналита в образце, которая включает в себя множество тестовых датчиков. Каждый тестовый датчик включает в себя по меньшей мере два проводника, причем один из проводников является рабочим электродом, и дополнительно включает в себя композицию реагентов, размещенную на рабочем электроде или вблизи него. Биосенсорная система дополнительно включает в себя контейнер, содержащий влагопоглотитель. Когда множество тестовых датчиков герметизируют в контейнере на две недели при температуре 50°C, а затем извлекают из контейнера, и каждый тестовый датчик в последующем соединяют через упомянутые по меньшей мере два проводника с измерительным устройством, а затем приводят в контакт с одним из множества образцов, содержащих аналит, причем множество образцов имеют концентрацию аналита, которая охватывает диапазон 10 мг/дл - 600 мг/дл, и концентрацию аналита в каждом образце измеряют с помощью тестового датчика и измерительного устройства, систематическая ошибка каждой измеренной концентрации аналита составляет в пределах ±10 мг/дл для образцов, имеющих концентрацию аналита менее 100 мг/дл, и в пределах ±10% для образцов, имеющих концентрацию аналита по меньшей мере 100 мг/дл.[0013] An object of the invention is to provide a biosensor system in which at least one of the aforementioned disadvantages is overcome. The technical results of the claimed group of inventions consist in increasing the shelf life of the biosensor, increasing the accuracy, reproducibility and / or shorter duration of the analysis of the concentration of analyte in the sample. In one aspect, the invention provides a biosensor system for determining analyte concentration in a sample, which includes a plurality of test sensors. Each test sensor includes at least two conductors, one of the conductors being a working electrode, and further includes a reagent composition located on or near the working electrode. The biosensor system further includes a container containing a desiccant. When a plurality of test sensors are sealed in a container for two weeks at a temperature of 50 ° C, and then removed from the container, and each test sensor is subsequently connected through the at least two conductors to a measuring device, and then brought into contact with one of the plurality of samples containing analyte, and many samples have an analyte concentration that covers a range of 10 mg / dl - 600 mg / dl, and the analyte concentration in each sample is measured using a test sensor and a measuring device, system The mathematical error of each measured analyte concentration is within ± 10 mg / dl for samples having an analyte concentration of less than 100 mg / dl, and within ± 10% for samples having an analyte concentration of at least 100 mg / dl.
[0014] В еще одном аспекте изобретение предоставляет биосенсорную систему для определения концентрации аналита в образце, которая включает в себя множество тестовых датчиков. Каждый тестовый датчик включает в себя по меньшей мере два проводника, при этом один из проводников является рабочим электродом, и дополнительно включает в себя композицию реагентов, размещенную на рабочем электроде или вблизи него, при этом композиция реагентов включает в себя окислительно-восстановительный фермент. Биосенсорная система дополнительно включает в себя контейнер, содержащий влагопоглотитель. Когда множество тестовых датчиков герметизируют в контейнере на две недели при температуре 50°C, а затем извлекают из контейнера, композиция реагентов каждого тестового датчика сохраняет по меньшей мере 75% активности окислительно-восстановительного фермента.[0014] In yet another aspect, the invention provides a biosensor system for determining analyte concentration in a sample, which includes a plurality of test sensors. Each test sensor includes at least two conductors, wherein one of the conductors is a working electrode, and further includes a reagent composition located on or near the working electrode, wherein the reagent composition includes a redox enzyme. The biosensor system further includes a container containing a desiccant. When a plurality of test sensors are sealed in a container for two weeks at a temperature of 50 ° C, and then removed from the container, the reagent composition of each test sensor retains at least 75% of the activity of the redox enzyme.
[0015] Объем настоящего изобретения определяется только приложенной формулой изобретения и затрагивается положениями в данном разделе «Сущность изобретения».[0015] The scope of the present invention is defined only by the attached claims and is affected by the provisions in this section of the "Summary of the invention".
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
[0016] Изобретение может стать более понятным при обращении к последующим чертежам и описанию. Конструктивные элементы на фигурах изображены необязательно в масштабе, вместо этого упор делается на иллюстрацию принципов изобретения.[0016] The invention may become more apparent with reference to the following drawings and description. Structural elements in the figures are not necessarily shown to scale, instead, emphasis is placed on illustrating the principles of the invention.
[0017] Фиг.1A-1C представляют выходные сигналы от тестовых датчиков для образцов цельной крови, имеющих концентрации глюкозы 400 милиграммов на децилитр (мг/дл). Тестовые датчики герметизировали с влагопоглотителем - молекулярным ситом (1A), влагопоглотителем - силикагелем (1B) или без влагопоглотителя (1C).[0017] FIGS. 1A-1C represent output signals from test sensors for whole blood samples having glucose concentrations of 400 milligrams per deciliter (mg / dl). Test sensors were sealed with desiccant - molecular sieve (1A), desiccant - silica gel (1B) or without desiccant (1C).
[0018] Фиг.2A и 2B представляют графики систематической ошибки анализа для анализов глюкозы в образцах цельной крови, имеющих концентрации глюкозы 50, 100, 400 или 600 мг/дл.[0018] FIGS. 2A and 2B are graphs of the bias of the analysis for glucose assays in whole blood samples having glucose concentrations of 50, 100, 400, or 600 mg / dl.
[0019] Фиг.3A и 3B представляют графики фонового тока для анализов глюкозы в образцах цельной крови, не содержащих глюкозу, для тестовых датчиков, герметизированных в контейнерах, имеющих различные типы и уровни влагопоглотителя.[0019] FIGS. 3A and 3B are background current graphs for glucose analyzes in glucose-free whole blood samples for test sensors sealed in containers having various types and levels of desiccant.
[0020] Фиг.4 представляет график внутридатчиковой активности фермента для тестовых датчиков, хранившихся в течение двух недель либо при -20°C, либо при 50°C, либо при комнатной температуре, в контейнерах, имеющих различные типы и уровни влагопоглотителя.[0020] Figure 4 is a graph of intrasensory activity of the enzyme for test sensors stored for two weeks at either -20 ° C, or at 50 ° C, or at room temperature in containers having various types and levels of desiccant.
[0021] Фиг.5 представляет графики внутридатчиковой активности фермента ("% усвоения фермента") для тестовых датчиков, герметизированных в течение двух недель каждый при 50°C с различными типами влагопоглотителя, и для композиций реагентов со стабилизатором фермента и без него.[0021] Figure 5 presents graphs of intrasensory activity of the enzyme ("% assimilation of the enzyme") for test sensors sealed for two weeks each at 50 ° C. with different types of desiccant, and for reagent compositions with and without an enzyme stabilizer.
[0022] Фиг.6 представляет графики вариации параметра отношения R5/4 для тестовых датчиков, хранившихся в течение двух недель при 50°C, относительно параметра отношения R5/4 для тестовых датчиков, хранившихся в течение двух недель при -20°C, при этом тестовые датчики имели изменяющиеся уровни плотности фермента над рабочим электродом тестовых датчиков.[0022] FIG. 6 is a graph of variation of the R5 / 4 ratio parameter for test sensors stored for two weeks at 50 ° C, relative to the R5 / 4 ratio parameter for test sensors stored for two weeks at -20 ° C, This test sensors had varying levels of enzyme density above the working electrode of the test sensors.
[0023] Фиг.7 дает схематическое представление биосенсора, который определяет концентрацию аналита в образце биологической текучей среды, применяя тестовый датчик.[0023] FIG. 7 provides a schematic representation of a biosensor that senses an analyte concentration in a sample of a biological fluid using a test sensor.
[0024] Фиг.8 изображает герметизированный контейнер, содержащий влагопоглотитель и множество тестовых датчиков.[0024] FIG. 8 shows a sealed container comprising a desiccant and a plurality of test sensors.
Подробное описаниеDetailed description
[0025] Биосенсорная система включает в себя тестовые датчики, герметизированные в контейнере с влагопоглотителем, который поддерживает остаточный уровень влаги в контейнере. В окружающих средах с низкой влажностью влагопоглотитель не абсорбирует влагу быстро, что может обеспечить возможность сохранения композицией реагентов тестовых датчиков, чтобы поддерживать уровень влаги благоприятным для сохранения фермента в его активной конфигурации. Тестовые датчики, хранившиеся в контейнере, который содержит такой влагопоглотитель, могут обеспечивать измерения концентрации аналита, которые являются более точными и/или воспроизводимыми, чем измерения сравнимых тестовых датчиков, хранившихся в контейнере, который содержит традиционный влагопоглотитель или не содержит влагопоглотителя. Таким образом, тестовые датчики дают неизменно точные анализы с быстрыми продолжительностями анализа, даже когда тестовые датчики хранятся в течение долгих периодов времени в неоптимальных условиях.[0025] The biosensor system includes test sensors sealed in a desiccant container that maintains a residual moisture level in the container. In environments with low humidity, the desiccant does not absorb moisture quickly, which may allow the composition of the reagent composition of test sensors to maintain a moisture level favorable for maintaining the enzyme in its active configuration. Test sensors stored in a container that contains such a desiccant can provide analyte concentration measurements that are more accurate and / or reproducible than measurements of comparable test sensors stored in a container that contains a traditional desiccant or does not contain a desiccant. Thus, test sensors provide consistently accurate analyzes with fast analysis times, even when test sensors are stored for long periods of time in suboptimal conditions.
[0026] Биосенсорная система включает в себя множество тестовых датчиков, при этом каждый тестовый датчик содержит по меньшей мере два проводника, причем один из проводников является рабочим электродом, и композицию реагентов, размещенную на рабочем электроде или вблизи него. Биосенсорная система дополнительно включает в себя контейнер, содержащий влагопоглотитель. В контейнере герметизировано множество тестовых датчиков.[0026] The biosensor system includes a plurality of test sensors, with each test sensor containing at least two conductors, one of the conductors being a working electrode, and a reagent composition disposed on or near the working electrode. The biosensor system further includes a container containing a desiccant. A lot of test sensors are sealed in the container.
[0027] Влагопоглотитель в контейнере предпочтительно адсорбирует самое большее 15% воды от своей массы при нахождении в контакте с окружающей средой с относительной влажностью (ОВ) 10%-20% при 40°C. Более предпочтительно, влагопоглотитель адсорбирует самое большее 10% воды от своей массы при нахождении в контакте с окружающей средой с ОВ 10%-20% при 40°C. Более предпочтительно, влагопоглотитель абсорбирует от 5% до 10% воды от своей массы при нахождении в контакте с окружающей средой с ОВ 10%-20% при 40°C.[0027] The desiccant in the container preferably adsorbs at most 15% of its weight in water when in contact with the environment with a relative humidity (RH) of 10% -20% at 40 ° C. More preferably, the desiccant adsorbs at most 10% water from its mass when in contact with the environment with an organic substance of 10% -20% at 40 ° C. More preferably, the desiccant absorbs 5% to 10% of the water by weight when in contact with the environment with an OM of 10% -20% at 40 ° C.
[0028] Пример влагопоглотителя, который абсорбирует от 5% до 10% воды от своей массы при нахождении в контакте с окружающей средой с ОВ 10%-20% при 40°C, включает силикагель. Силикагели могут адсорбировать влагу на уровне, приблизительно пропорциональном относительной влажности окружающей среды, для значений ОВ от 0% до приблизительно 60%. В отличие от этого, влагопоглотители - молекулярные сита, традиционно используемые в контейнерах тестовых датчиков, могут быстро адсорбировать большие количества влаги из окружающих сред с 10%-20% ОВ. Молекулярные сита могут адсорбировать 15%-20% воды от своей массы при нахождении в контакте с окружающей средой с ОВ 5% при 40°C, а затем могут адсорбировать минимальные количества дополнительной влаги по мере повышения относительной влажности.[0028] An example of a desiccant that absorbs from 5% to 10% of water by mass when in contact with the environment with an OM of 10% -20% at 40 ° C includes silica gel. Silica gels can adsorb moisture at a level approximately proportional to the relative humidity of the environment, for OM values from 0% to about 60%. In contrast, desiccants, molecular sieves traditionally used in test sensor containers, can quickly adsorb large amounts of moisture from environments with 10% -20% OM. Molecular sieves can adsorb 15% -20% water of their mass when in contact with the environment with 5% OM at 40 ° C, and then they can adsorb minimal amounts of additional moisture as relative humidity rises.
[0029] Пример влагопоглотителя, который может абсорбировать самое большее 15% воды от своей массы при нахождении в контакте с окружающей средой с ОВ 10%-20% при 40°C, включает композицию смешанных с полимером молекулярных сит. Эффективность влагопоглотителя может быть снижена за счет смешивания влагопоглотителя с полимером. Так как влагопоглотитель в полимере только частично подвергается воздействию окружающей среды, адсорбция влаги может происходить с более низкой скоростью, чем скорость адсорбции у чистого влагопоглотителя. Еще один пример влагопоглотителя, который может абсорбировать самое большее 15% воды от своей массы при нахождении в контакте с окружающей средой с ОВ 10%-20% при 40°C, включает смесь молекулярных сит с силикагелем. Выбор типов и относительных количеств молекулярных сит и силикагеля в этой смеси может предоставить возможность оптимизации общей влаги, адсорбируемой смешанной композицией при низкой относительной влажности.[0029] An example of a desiccant that can absorb at most 15% water from its mass when in contact with the environment with an OM of 10% -20% at 40 ° C includes a composition of molecular sieves mixed with a polymer. The effectiveness of the desiccant can be reduced by mixing the desiccant with the polymer. Since the desiccant in the polymer is only partially exposed to the environment, moisture adsorption can occur at a lower rate than the adsorption rate of a pure desiccant. Another example of a desiccant, which can absorb at most 15% water from its mass when in contact with the environment with an OM of 10% -20% at 40 ° C, includes a mixture of molecular sieves with silica gel. The choice of types and relative amounts of molecular sieves and silica gel in this mixture may provide an opportunity to optimize the total moisture adsorbed by the mixed composition at low relative humidity.
[0030] Фиг. 1A-1C показывают выходные сигналы тестовых датчиков для образцов цельной крови, имеющих концентрации глюкозы 400 миллиграмм на децилитр (мг/дл) и имеющих содержание гематокрита 40%. Тестовые датчики герметизировали в контейнере, имеющем либо 22,5 мг традиционного влагопоглотителя "молекулярное сито 13x" на тестовый датчик (фиг.1A), либо 30 мг силикагеля на тестовый датчик (фиг.1B), либо не имеющем влагопоглотителя (фиг.1C). Для каждого типа контейнера, половину контейнеров хранили при 50°C в течение двух недель, а половину хранили при -20°C в течение двух недель. Окружающая среда с тепловой нагрузкой в течение двух недель при 50°C является условием форсированной нагрузки, типично используемым для оценки действия биосенсора в конце его срока хранения. После периода хранения тестовые датчики использовали для проведения электрохимического анализа образца цельной крови.[0030] FIG. 1A-1C show the output signals of test sensors for whole blood samples having a glucose concentration of 400 milligrams per deciliter (mg / dl) and having a hematocrit of 40%. The test sensors were sealed in a container having either 22.5 mg of a traditional 13x molecular sieve desiccant per test sensor (FIG. 1A), or 30 mg of silica gel per test sensor (FIG. 1B), or lacking a desiccant (FIG. 1C) . For each type of container, half of the containers were stored at 50 ° C for two weeks, and half were stored at -20 ° C for two weeks. An environment with a heat load of two weeks at 50 ° C is a forced load condition typically used to evaluate the action of a biosensor at the end of its shelf life. After a storage period, test sensors were used to conduct an electrochemical analysis of a whole blood sample.
[0031] Сигнал, посылаемый в тестовые датчики измерительным устройством, представлял собой последовательность стробированных амперометрических импульсов, причем одно или более значений выходного тока коррелировали с концентрацией аналита в образце, например, как описано в патентной публикации США 2008/0173552, а также в патентной публикации США 2009/0145779. Раскрытия данных патентных заявок, относящиеся к последовательностям стробированных амперометрических импульсов и корреляции значений выходного тока с концентрациями аналита, включены сюда посредством ссылки. Импульсы, используемые для создания графиков на фиг. 1A-1C, включали восемь возбуждений, разделенных семью релаксациями. Возбуждения со второго по восьмое были длительностью примерно 0,4 секунды, а релаксации со второй по седьмую были длительностью примерно 1 секунда. Три значения выходного тока регистрировали во время возбуждений со второго по восьмое.[0031] The signal sent to the test sensors by the measuring device was a sequence of gated amperometric pulses, one or more output current values being correlated with the analyte concentration in the sample, for example, as described in US Patent Publication 2008/0173552, as well as in Patent Publication USA 2009/0145779. Disclosures of patent application data relating to gated amperometric pulse sequences and correlation of output current values with analyte concentrations are hereby incorporated by reference. The pulses used to create the graphs in FIG. 1A-1C included eight excitations separated by seven relaxations. Second to eighth excitations were approximately 0.4 second in duration, and second to seventh excitations were approximately 1 second in duration. Three values of the output current were recorded during the second to eighth excitations.
[0032] Корреляцию одного или более значений выходного тока с концентрацией аналита образца можно получить с помощью построения графика зависимости выходного тока в конкретный момент времени при анализе от известной концентрации аналита в серии исходных растворов, содержащих аналит. Для установления корреляции значений выходного тока из входного сигнала с концентрацией аналита в образце, значение начального тока из-за возбуждения является предпочтительно большим, чем значения, которые следуют при затухании. Предпочтительно, значение или значения выходного тока, коррелированные с концентрацией аналита в образце, берут из включающих в себя затухание токовых данных, отражающих максимальную кинетическую характеристику тестового датчика. На кинетику окислительно-восстановительной реакции, лежащей в основе выходных токов, оказывают влияние множество факторов. Данные факторы могут включать в себя скорость, с которой регидратируется композиция реагентов, скорость, с которой ферментная система реагирует с аналитом, скорость, с которой ферментная система переносит электроны к медиатору, и скорость, с которой медиатор переносит электроны к электроду.[0032] A correlation of one or more values of the output current with the analyte concentration of the sample can be obtained by plotting the dependence of the output current at a particular point in time when analyzing the known analyte concentration in a series of stock solutions containing analyte. To correlate the values of the output current from the input signal with the analyte concentration in the sample, the value of the initial current due to excitation is preferably larger than the values that follow with attenuation. Preferably, the value or values of the output current, correlated with the concentration of analyte in the sample, is taken from the attenuation current data reflecting the maximum kinetic characteristic of the test sensor. The kinetics of the redox reaction that underlies the output currents is influenced by many factors. These factors may include the rate at which the reagent composition is rehydrated, the rate at which the enzyme system reacts with the analyte, the rate at which the enzyme system transfers electrons to the mediator, and the rate at which the mediator transfers the electrons to the electrode.
[0033] Максимальная кинетическая характеристика тестового датчика может быть достигнута во время возбуждения последовательности стробированных амперометрических импульсов, когда значение начального тока возбуждения с затухающими значениями тока является наибольшим для множества возбуждений. Предпочтительно, максимальная кинетическая характеристика тестового датчика достигается, когда последнее по времени значение тока, полученное для возбуждения с затухающими значениями тока, является наибольшим последним по времени значением тока, полученным для множества возбуждений. Более предпочтительно, максимальная кинетическая характеристика тестового датчика достигается, когда значение начального тока возбуждения с затухающими значениями тока является наибольшим для множества возбуждений, а последнее по времени значение тока, полученное для того же возбуждения, является наибольшим последним по времени значением тока, полученным для множества возбуждений. Максимальная кинетическая характеристика может быть достигнута при первом возбуждении с затухающими значениями тока, или она может быть достигнута при последующем возбуждении, например, при втором, третьем или более поздним возбуждении с затухающими значениями тока.[0033] The maximum kinetic characteristic of the test sensor can be achieved during the excitation of a sequence of gated amperometric pulses, when the value of the initial excitation current with decaying current values is the largest for many excitations. Preferably, the maximum kinetic characteristic of the test sensor is achieved when the most recent current value obtained for excitation with decaying current values is the largest recent most current value obtained for a plurality of excitations. More preferably, the maximum kinetic characteristic of the test sensor is achieved when the value of the initial excitation current with decaying current values is the largest for the set of excitations, and the most recent current value obtained for the same excitation is the highest most recent current value obtained for the many excitations . The maximum kinetic characteristic can be achieved during the first excitation with decaying current values, or it can be achieved with subsequent excitation, for example, with a second, third or later excitation with decaying current values.
[0034] Максимальная кинетическая характеристика может быть описана в показателях параметра "пиковое время", которое представляет собой время, за которое электрохимический тестовый датчик получает свое максимальное значение выходного тока после того, как образец, содержащий аналит, вступил в контакт с тестовым датчиком. Максимальное значение выходного тока предпочтительно используется для установления корреляции с концентрацией аналита в образце. Предпочтительно, пиковое время для тестового датчика составляет менее чем примерно 7 секунд, а более предпочтительно менее чем примерно 5 секунд, от введения образца в тестовый датчик. Предпочтительно, пиковое время составляет в пределах от примерно 0,4 до примерно 7 секунд, более предпочтительно в пределах от примерно 0,6 до примерно 6,4 секунды, более предпочтительно в пределах от примерно 1 до примерно 5 секунд, более предпочтительно в пределах от примерно 1,1 до примерно 3,5 секунды от введения образца в тестовый датчик.[0034] The maximum kinetic characteristic can be described in terms of the “peak time” parameter, which is the time that the electrochemical test sensor receives its maximum output current value after the sample containing analyte has come into contact with the test sensor. The maximum value of the output current is preferably used to correlate with the analyte concentration in the sample. Preferably, the peak time for the test sensor is less than about 7 seconds, and more preferably less than about 5 seconds, from the introduction of the sample into the test sensor. Preferably, the peak time is in the range of about 0.4 to about 7 seconds, more preferably in the range of about 0.6 to about 6.4 seconds, more preferably in the range of about 1 to about 5 seconds, more preferably in the range of about 1.1 to about 3.5 seconds from the introduction of the sample into the test sensor.
[0035] Обращаясь к фиг.1A, тестовый датчик, который был герметизирован в контейнере, содержащем традиционный влагопоглотитель, имел более длительное пиковое время после того, как его хранили при 50°C в течение двух недель, чем после его хранения в течение двух недель при -20°C. В отличие от этого, датчики, герметизированные либо с силикагельным влагопоглотителем (фиг.1B), либо без влагопоглотителя (фиг.1C), не имели повышения своего пикового времени при хранении при 50°C в течение двух недель по отношению к их хранению в течение двух недель при -20°C.[0035] Referring to FIG. 1A, a test sensor that was sealed in a container containing a conventional desiccant had a longer peak time after being stored at 50 ° C. for two weeks than after being stored for two weeks at -20 ° C. In contrast, sensors sealed with either silica gel desiccant (FIG. 1B) or without a desiccant (FIG. 1C) did not increase their peak time when stored at 50 ° C for two weeks relative to their storage for two weeks at -20 ° C.
[0036] Любое изменение профиля тока тестового датчика может привести к несоответствующим результатам анализа глюкозы, поскольку результаты тестового датчика по глюкозе обычно выводят из измеренного тока в фиксированный момент времени. Это повышенная неточность особенно очевидна для анализов, выполненных за более короткое время, такое как 10 секунд или менее. Для тестовых датчиков, рассматриваемых на фиг. 1A-1C, изменение профиля тока для тестовых датчиков, герметизированных с традиционным влагопоглотителем, приводило к нежелательному повышению систематической ошибки биосенсора.[0036] Any change in the current profile of the test sensor may lead to inconsistent glucose analysis results, since glucose test sensor results are usually derived from the measured current at a fixed point in time. This increased inaccuracy is especially evident for analyzes performed in a shorter time, such as 10 seconds or less. For the test sensors discussed in FIG. 1A-1C, changing the current profile for test sensors sealed with a conventional desiccant resulted in an undesirable increase in biosensor bias.
[0037] Измерительные характеристики биосенсора определяются в показателях его точности и/или воспроизводимости. Повышения точности и/или воспроизводимости обеспечивают улучшение измерительных характеристик биосенсора. Точность может быть выражена в показателях систематической ошибки в показаниях аналита биосенсором по сравнению с контрольным показанием аналита, причем большие значения систематической ошибки отражают меньшую точность. Воспроизводимость может быть выражена в показателях разброса или дисперсии систематической ошибки среди множества показаний аналита по отношению к среднему. Систематическая ошибка представляет собой разность между одним или более значениями, определенными биосенсором, и одним или более принятыми контрольными значениями концентрации аналита в биологической текучей среде. Таким образом, одна или более ошибок в проведенном анализе приводит к систематической ошибке в установленной биосенсорной системой концентрации аналита. Систематическая ошибка может быть выражена в показателях "абсолютной систематической ошибки" или "процентной систематической ошибки", в зависимости от концентрации аналита в образце. Абсолютная систематическая ошибка может быть выражена в единицах измерения, таких как мг/дл, и может применяться для концентраций аналитов, составляющих менее чем 100 мг/дл. Процентная систематическая ошибка может быть выражена в виде процента значения абсолютной систематической ошибки по отношению к контрольному значению и может применяться для концентраций аналитов, составляющих по меньшей мере 100 мг/дл. Принятые контрольные значения можно получить контрольным прибором, таким как анализатор глюкозы YSI 2300 STAT PLUS™, поставляемый YSI Inc., г. Йеллоу-Спрингс, шт. Огайо, США.[0037] The measurement characteristics of a biosensor are determined in terms of its accuracy and / or reproducibility. Improving accuracy and / or reproducibility provides improved measurement performance of the biosensor. Accuracy can be expressed in terms of the systematic error in the readings of the analyte by the biosensor compared to the control readings of the analyte, and large values of the systematic error reflect less accuracy. Reproducibility can be expressed in terms of the dispersion or variance of the systematic error among the many readings of the analyte in relation to the average. A systematic error is the difference between one or more values determined by a biosensor and one or more accepted control values of an analyte concentration in a biological fluid. Thus, one or more errors in the analysis leads to a systematic error in the analyte concentration established by the biosensor system. Systematic error can be expressed in terms of “absolute systematic error” or “percentage systematic error”, depending on the concentration of analyte in the sample. Absolute systematic error can be expressed in units of measure, such as mg / dl, and can be used for analyte concentrations of less than 100 mg / dl. Percent systematic error can be expressed as a percentage of the absolute systematic error relative to the control value and can be used for analyte concentrations of at least 100 mg / dl. Accepted control values can be obtained with a control device such as a YSI 2300 STAT PLUS ™ glucose analyzer supplied by YSI Inc., Yellow Springs, pc. Ohio, USA
[0038] Фиг. 2A и 2B изображают графики систематической ошибки для анализов глюкозы в образцах цельной крови, имеющих содержание гематокрита 40% и имеющих концентрации глюкозы 50, 100, 400 или 600 мг/дл. Тестовые датчики, используемые в этом анализе, герметизировали в контейнерах, имеющих от 0 до 22,5 мг традиционного влагопоглотителя молекулярное сито 13x на тестовый датчик (фиг.2A), или содержащих от 0 до 30 мг силикагеля на тестовый датчик, и хранили при 50°C в течение двух недель.[0038] FIG. 2A and 2B depict bias graphs for glucose analyzes in whole blood samples having a hematocrit content of 40% and having glucose concentrations of 50, 100, 400, or 600 mg / dl. The test sensors used in this analysis were sealed in containers having from 0 to 22.5 mg of a
[0039] Без влагопоглотителя (0 мг влагопоглотителя/тестовый датчик), анализы глюкозы крови после тепловой нагрузки тестового датчика имели положительную систематическую ошибку в 15 мг/дл для образцов, содержащих низкий уровень глюкозы (50 мг/дл), систематическую ошибку в 7-10% для образцов, имеющих концентрации глюкозы 100 мг/дл и 400 мг/дл, и почти не имели систематической ошибки для образцов, содержащих высокий уровень глюкозы (600 мг/дл). Герметизация тестовых датчиков с традиционным молекулярно-ситовым влагопоглотителем (фиг.2A) корректировала положительную систематическую ошибку для образцов с низким и нормальным уровнями глюкозы; однако, систематическая ошибка анализа для образцов с 600 мг/дл глюкозы повышалась до -10% и -15% по мере повышения уровня влагопоглотителя. В отличие от этого, систематическая ошибка анализа для датчиков, хранившихся с 30 мг/датчик силикагеля, была в пределах 5 мг/дл для образцов, содержащих менее чем 100 мг/дл глюкозы, и была в пределах ±5% для образцов, содержащих от 100 мг/дл до 600 мг/дл глюкозы (фиг.2B).[0039] Without a desiccant (0 mg desiccant / test sensor), blood glucose analyzes after the heat load of the test sensor had a positive systematic error of 15 mg / dl for samples containing low glucose (50 mg / dl), a systematic error of 7- 10% for samples having glucose concentrations of 100 mg / dl and 400 mg / dl, and had almost no systematic error for samples containing high glucose (600 mg / dl). Sealing test sensors with a traditional molecular sieve desiccant (FIG. 2A) corrected a positive systematic error for samples with low and normal glucose levels; however, the systematic error of the analysis for samples with 600 mg / dl glucose increased to -10% and -15% as the desiccant level increased. In contrast, the systematic error of the analysis for sensors stored with 30 mg / silica gel sensor was within 5 mg / dl for samples containing less than 100 mg / dl glucose and was within ± 5% for samples containing from 100 mg / dl to 600 mg / dl glucose (Figure 2B).
[0040] Увеличение пикового времени анализа и систематической ошибки анализа для тестовых датчиков, герметизированных при 50°C на две недели в присутствии традиционного влагопоглотителя, является неожиданным при сравнении с результатами для обработанных таким же образом тестовых датчиков, герметизированных без влагопоглотителя или с более слабым влагопоглотителем силикагелем. Как правило, влагопоглотители используют для предотвращения превращений компонентов слоя реагентов, включая медиатор, перед применением тестового датчика. Таким образом, было неожиданным, что хранение тестового датчика с традиционным влагопоглотителем ухудшило точность тестового датчика и/или его срок годности относительно таковых у сравнимого тестового датчика, хранившегося без влагопоглотителя или с менее агрессивным влагопоглотителем, особенно при анализировании образцов, имеющих высокие концентрации глюкозы.[0040] The increase in peak analysis time and systematic error of analysis for test sensors sealed at 50 ° C for two weeks in the presence of a traditional desiccant is unexpected when compared with results for similarly processed test sensors sealed without a desiccant or with a weaker desiccant silica gel. As a rule, desiccants are used to prevent transformations of the components of the reagent layer, including the mediator, before using the test sensor. Thus, it was unexpected that storing a test sensor with a traditional desiccant deteriorated the accuracy of the test sensor and / or its shelf life relative to those of a comparable test sensor stored without a desiccant or with a less aggressive desiccant, especially when analyzing samples with high glucose concentrations.
[0041] Для биосенсорной системы, которая включает в себя множество тестовых датчиков, герметизированных в контейнере с влагопоглотителем, система может быть оценена посредством применения тестовых датчиков для измерения содержания аналита в образцах, содержащих известные концентрации аналита, которые охватывают некоторый диапазон концентраций, а затем подсчета систематической ошибки измерений относительно фактических концентраций. В одном примере множество тестовых датчиков герметизируют в контейнере, содержащем влагопоглотитель, на две недели при температуре 50°C, при этом каждый тестовый датчик включает в себя по меньшей мере два проводника, один из которых является рабочим электродом, и композицию реагентов, размещенную на рабочем электроде или вблизи него. Тестовые датчики затем извлекают из контейнера, и каждый тестовый датчик соединяют через эти по меньшей мере два проводника с измерительным устройством. После соединения каждый тестовый датчик приводят в контакт с одним из образцов и используют для измерения концентрации аналита в образце. В данном примере, для образцов, имеющих концентрацию аналита, которая охватывает диапазон 10 мг/дл - 600 мг/дл, систематическая ошибка каждой измеренной концентрации аналита предпочтительно составляет в пределах ±10 мг/дл для образцов, имеющих концентрацию аналита менее 100 мг/дл, и в пределах ±10% для образцов, имеющих концентрацию аналита, составляющую по меньшей мере 100 мг/дл. Фраза "концентрация аналита, которая охватывает диапазон 10 мг/дл - 600 мг/дл" означает, что по меньшей мере один из образцов имеет концентрацию аналита в 10 мг/дл и по меньшей мере один из других образцов имеет концентрацию аналита в 600 мг/дл. Оставшиеся образцы, если таковые имеются, могут иметь концентрации аналита между 10 мг/дл и 600 мг/дл.[0041] For a biosensor system that includes multiple test sensors sealed in a desiccant container, the system can be evaluated by using test sensors to measure analyte content in samples containing known analyte concentrations that span a range of concentrations and then count systematic measurement error relative to actual concentrations. In one example, a plurality of test sensors are sealed in a container containing a desiccant for two weeks at a temperature of 50 ° C., wherein each test sensor includes at least two conductors, one of which is a working electrode, and a reagent composition placed on a working electrode or near it. The test sensors are then removed from the container, and each test sensor is connected through these at least two conductors to a measuring device. After connection, each test sensor is brought into contact with one of the samples and used to measure the analyte concentration in the sample. In this example, for samples having an analyte concentration that spans a range of 10 mg / dL to 600 mg / dL, the systematic error of each measured analyte concentration is preferably within ± 10 mg / dL for samples having an analyte concentration of less than 100 mg / dL and within ± 10% for samples having an analyte concentration of at least 100 mg / dl. The phrase "analyte concentration, which covers a range of 10 mg / dl - 600 mg / dl" means that at least one of the samples has an analyte concentration of 10 mg / dl and at least one of the other samples has an analyte concentration of 600 mg / dl. The remaining samples, if any, may have analyte concentrations between 10 mg / dl and 600 mg / dl.
[0042] В вышеуказанном примере систематическая ошибка каждой измеренной концентрации аналита предпочтительно составляет в пределах ±7 мг/дл для образцов, имеющих концентрацию аналита менее 100 мг/дл, и в пределах ±7% для образцов, имеющих концентрацию аналита по меньшей мере 100 мг/дл. Более предпочтительно, систематическая ошибка каждой измеренной концентрации аналита составляет в пределах ±5 мг/дл для образцов, имеющих концентрацию аналита менее 100 мг/дл, и в пределах ±5% для образцов, имеющих концентрацию аналита по меньшей мере 100 мг/дл. Предпочтительно, в данном примере число тестовых датчиков в их множестве составляет по меньшей мере 10, а предпочтительно составляет по меньшей мере 25, по меньшей мере 50 или по меньшей мере 100. Предпочтительно, в данном примере образцы имеют концентрацию аналита, которая охватывает диапазон 50 мг/дл - 600 мг/дл.[0042] In the above example, the systematic error of each measured analyte concentration is preferably within ± 7 mg / dl for samples having an analyte concentration of less than 100 mg / dl, and within ± 7% for samples having an analyte concentration of at least 100 mg / dl. More preferably, the systematic error of each measured analyte concentration is within ± 5 mg / dl for samples having an analyte concentration of less than 100 mg / dl, and within ± 5% for samples having an analyte concentration of at least 100 mg / dl. Preferably, in this example, the number of test sensors in their set is at least 10, and preferably is at least 25, at least 50, or at least 100. Preferably, in this example, the samples have an analyte concentration that spans a range of 50 mg / dl - 600 mg / dl.
[0043] Для биосенсорной системы, которая включает в себя множество тестовых датчиков, герметизированных в контейнере с влагопоглотителем, система может быть оценена посредством применения тестовых датчиков для измерения содержания аналита в образцах, содержащих известную концентрацию аналита, а затем подсчета коэффициента вариации (%CV) измерений. В вышеуказанном примере %CV для каждой измеренной концентрации аналита составляет самое большее 2,5%. Более предпочтительно, в данном примере %CV для каждой измеренной концентрации аналита составляет самое большее 2%.[0043] For a biosensor system that includes multiple test sensors sealed in a desiccant container, the system can be evaluated by using test sensors to measure analyte content in samples containing a known analyte concentration, and then calculate the coefficient of variation (% CV) measurements. In the above example,% CV for each measured analyte concentration is at most 2.5%. More preferably, in this example,% CV for each measured analyte concentration is at most 2%.
[0044] Таблица 1 перечисляет %CV для анализов на глюкозу образцов цельной крови, имеющих содержание гематокрита 42% и имеющих концентрации глюкозы 50, 100, 400 или 600 мг/дл. Тестовые датчики, используемые в этом анализе, герметизировали в контейнерах, содержащих от 0 до 22,5 мг традиционного влагопоглотителя молекулярное сито 13x на тестовый датчик или содержащих от 0 до 30 мг силикагеля на тестовый датчик, и хранили при 50°C в течение двух недель. Каждый перечисленный результат основывается на 10 тестовых датчиках.[0044] Table 1 lists the% CV for glucose assays of whole blood samples having a hematocrit content of 42% and having glucose concentrations of 50, 100, 400, or 600 mg / dl. The test sensors used in this analysis were sealed in containers containing 0 to 22.5 mg of a
Воспроизводимость анализа для тестовых датчиков, подвергавшихся тепловой нагрузке при 50°C в течение 2 недельTable 1
Repeatability analysis for test sensors exposed to thermal stress at 50 ° C for 2 weeks
[0045] Таблица 2 перечисляет %CV для анализов глюкозы, как описано для Таблицы 1, но при этом тестовые датчики хранили в течение двух недель при -20°C. Каждый перечисленный результат основывается на 10 тестовых датчиках.[0045] Table 2 lists the% CV for glucose assays as described for Table 1, but the test sensors were stored for two weeks at -20 ° C. Each result listed is based on 10 test sensors.
Воспроизводимость анализа для тестовых датчиков, хранившихся при -20°C в течение 2 недельtable 2
Repeatability assay for test sensors stored at -20 ° C for 2 weeks
[0046] Без влагопоглотителя (0 мг влагопоглотителя/тестовый датчик) анализы глюкозы крови после тепловой нагрузки тестового датчика (2 недели при 50°C) имели коэффициенты вариации 1,3-2,4% для образцов, имеющих концентрации аналита, которые охватывали диапазон 50 мг/дл - 600 мг/дл. Герметизация тестовых датчиков с традиционным молекулярно-ситовым влагопоглотителем (7,5 или 22,5 мг/тестовый датчик) или с 10,0 мг/тестовый датчик силикагеля не уменьшала верхний предел %CV для анализов глюкозы крови. Однако, герметизация тестовых датчиков с 30,0 мг/тестовый датчик силикагеля уменьшала верхний предел %CV для анализов глюкозы крови до 1,5%. Аналогичная тенденция также была измерена для анализов глюкозы крови после того, как тестовые датчики герметизировали при -20°C в течение 2 недель. Для обоих наборов условий хранения анализы глюкозы крови, проводимые с применением тестовых датчиков, герметизированных с 30,0 мг/тестовый датчик силикагеля, имели значения %CV ниже 2,1% для образцов, имеющих концентрации аналита, которые охватывали диапазон 50 мг/дл - 600 мг/дл.[0046] Without a desiccant (0 mg desiccant / test sensor), blood glucose analyzes after the heat load of the test sensor (2 weeks at 50 ° C) had variation coefficients of 1.3-2.4% for samples having analyte concentrations that covered the
[0047] Фиг. 3A и 3B изображают графики фонового тока для анализов глюкозы в образцах цельной крови, не содержащих глюкозу. Тестовые датчики, используемые в этом анализе, герметизировали в контейнере, содержащем от 0 до 22,5 мг традиционного влагопоглотителя молекулярное сито 13x на тестовый датчик (фиг.3A) или содержащем от 0 до 30 мг силикагеля на тестовый датчик (фиг.3B), и хранили в течение двух недель при -20°C, при комнатной температуре ("RT", 25°C) или при 50°C. Поскольку образцы не содержали глюкозу, измеренный фоновый ток возникает в результате присутствия веществ в пониженных степенях окисления, таких как восстановленный медиатор.[0047] FIG. 3A and 3B depict background current plots for glucose analyzes in glucose-free whole blood samples. The test sensors used in this analysis were sealed in a container containing 0 to 22.5 mg of a traditional desiccant, a 13x molecular sieve per test sensor (FIG. 3A) or containing 0 to 30 mg of silica gel per test sensor (FIG. 3B), and stored for two weeks at -20 ° C, at room temperature ("RT", 25 ° C) or at 50 ° C. Since the samples did not contain glucose, the measured background current results from the presence of substances in low oxidation states, such as a reduced mediator.
[0048] Тестовые датчики, хранившиеся без влагопоглотителя в контейнере, показывали большое повышение фонового тока биосенсора после тепловой нагрузки. Это согласовывалось с традиционной теорией, что влагопоглотитель является важным для сохранения низкого фонового тока в тестовом датчике, вероятно за счет предотвращения самовосстановления медиатора. Повышение фонового тока датчика могло вносить вклад в положительную систематическую ошибку анализа для образцов с низким уровнем глюкозы, представленных на фиг. 2A и 2B. Тестовые датчики, хранившиеся в присутствии традиционного молекулярно-ситового влагопоглотителя (фиг.3A), требуют меньше влагопоглотителя для сохранения низкого фонового тока, чем тестовые датчики, хранившиеся в присутствие силикагеля (фиг.3B). Таким образом, похоже, что традиционный влагопоглотитель выполняет предназначенную ему функцию ингибирования преждевременного восстановления медиатора.[0048] Test sensors stored without a desiccant in the container showed a large increase in the background biosensor current after a heat load. This was consistent with the traditional theory that a desiccant is important for maintaining a low background current in the test sensor, probably by preventing the mediator from self-healing. An increase in the background current of the sensor could contribute to a positive systematic analysis error for the low glucose samples shown in FIG. 2A and 2B. Test sensors stored in the presence of a traditional molecular sieve desiccant (FIG. 3A) require less dehumidifier to maintain a low background current than test sensors stored in the presence of silica gel (FIG. 3B). Thus, it seems that the traditional desiccant performs its intended function of inhibiting premature recovery of the mediator.
[0049] Медиатор в композициях реагентов тестовых датчиков, используемых на фиг. 1-6, представлял собой медиатор переноса двух электронов 3-(2',5'-дисульфофенилимино)-3H-фенотиазин бис-натриевую соль. Наблюдаемые действия влаги во время хранения тестовых датчиков представляются применимыми к другим медиаторам переноса двух электронов, таким как другие органические хиноны и гидрохиноны. Примеры таких медиаторов включают хинон фенатролин; производные фенотиазина и феноксазина, такие как 3-фенилимино-3H-фенотиазины (PIPT) и 3-фенилимино-3H-феноксазины (PIPO); 3-(фениламино)-3H-феноксазины; фенотиазины; и 7-гидрокси-9,9-диметил-9H-акридин-2-он и его производные. Наблюдаемые действия влаги во время хранения тестовых датчиков также представляются применимыми к медиаторам переноса одного электрона, таким как 1,1'-диметилферроцен, ферроцианид и феррицианид, гексаамин рутения(III) и рутения(II).[0049] The mediator in the reagent compositions of the test sensors used in FIG. 1-6, was a mediator of the transfer of two electrons 3- (2 ', 5'-disulfophenylimino) -3H-phenothiazine bis-sodium salt. The observed action of moisture during storage of the test sensors seems to be applicable to other two electron transfer mediators, such as other organic quinones and hydroquinones. Examples of such mediators include quinone phenatrolin; phenothiazine and phenoxazine derivatives such as 3-phenylimino-3H-phenothiazines (PIPT) and 3-phenylimino-3H-phenoxazines (PIPO); 3- (phenylamino) -3H-phenoxazines; phenothiazines; and 7-hydroxy-9,9-dimethyl-9H-acridin-2-one and its derivatives. The observed action of moisture during storage of test sensors also seems to be applicable to single electron transfer mediators, such as 1,1'-dimethylferrocene, ferrocyanide and ferricyanide, ruthenium (III) and ruthenium (II) hexamine.
[0050] Одно возможное объяснение неожиданных результатов в отношении пикового времени, систематической ошибки и/или воспроизводимости состоит в том, что менее агрессивный влагопоглотитель может защищать фермент на уровне, который является неожиданно высоким. Менее агрессивный влагопоглотитель, такой как силикагель, оказался более совместимым с ферментом FAD-GDH, чем традиционные влагопоглотители, все еще обеспечивающим достаточную защиту для медиатора. Влияние потери активности фермента на систематическую ошибку анализа могло быть недооценено ранее, особенно для образцов с высоким уровнем глюкозы.[0050] One possible explanation for unexpected results regarding peak time, bias, and / or reproducibility is that a less aggressive desiccant can protect the enzyme at a level that is unexpectedly high. A less aggressive desiccant, such as silica gel, has proven to be more compatible with the FAD-GDH enzyme than traditional desiccants, which still provide adequate protection for the mediator. The influence of the loss of enzyme activity on the bias of the analysis could be underestimated earlier, especially for samples with high glucose levels.
[0051] Фиг.4 изображает график внутридатчиковой активности фермента FAD-GDH для тестовых датчиков, герметизированных в течение двух недель либо при -20°C (ромбовидные символы), либо при 50°C (треугольные символы), либо при комнатной температуре (квадратные символы), в контейнерах, содержащих различные типы и уровни влагопоглотителя. Закрашенные символы соответствуют традиционному молекулярно-ситовому влагопоглотителю, а незакрашенные символы соответствуют влагопоглотителю-силикагелю. Похоже, что ни один из влагопоглотителей не дал потери активности фермента при -20°C. Для датчиков, упакованных без влагопоглотителя (0 мг влагопоглотителя/датчик), отмечалась приблизительно 10%-ая потеря внутридатчиковой активности фермента после хранения датчиков при 50°C в течение двух недель. Активность фермента снижалась до приблизительно 60% для датчиков, упакованных с молекулярным ситом (закрашенные треугольные символы), даже при относительно низких уровнях в 7 мг влагопоглотителя на датчик. В отличие от этого, активность фермента для датчиков, упакованных с силикагелем, была выше на приблизительно 25%, сохраняя активности фермента на 75-80% (незакрашенные треугольные символы). Даже при комнатной температуре тестовые датчики, хранившиеся с молекулярным ситом (закрашенные квадратные символы), показали активность фермента, которая была на приблизительно 5% ниже, чем у тестовых датчиков, хранившихся с силикагелем (незакрашенные квадратные символы).[0051] Figure 4 depicts a graph of the intra-sensor activity of the FAD-GDH enzyme for test sensors sealed for two weeks at either -20 ° C (diamond-shaped characters), or at 50 ° C (triangular characters), or at room temperature (square symbols) in containers containing various types and levels of desiccant. The filled symbols correspond to a traditional molecular sieve desiccant, and the empty symbols correspond to a silica gel desiccant. It appears that not one of the desiccants produced a loss of enzyme activity at -20 ° C. For sensors packaged without desiccant (0 mg desiccant / sensor), there was an approximately 10% loss of intrasensory activity of the enzyme after storage of the sensors at 50 ° C for two weeks. Enzyme activity decreased to about 60% for sensors packaged with a molecular sieve (filled triangular symbols), even at relatively low levels of 7 mg of desiccant per sensor. In contrast, the enzyme activity for sensors packaged with silica gel was approximately 25% higher, while maintaining the enzyme activity by 75-80% (open triangular characters). Even at room temperature, test sensors stored with a molecular sieve (filled square symbols) showed an enzyme activity that was approximately 5% lower than that of test sensors stored with silica gel (open square symbols).
[0052] Результаты фиг.4, скомбинированные с результатами фиг. 1-3, согласуются с тем анализом, что фермент FAD-GDH требует предельного уровня влажности для сохранения своей естественной структуры и активности. Повышение отрицательной систематической ошибки с увеличением содержания влагопоглотителя молекулярное сито для 600 мг/дл глюкозы (фиг.2A) коррелировало с приблизительно 40%-й потерей активности фермента FAD-GDH для тестовых датчиков, хранившихся с влагопоглотителем молекулярное сито (фиг.4). В отличие от этого, относительно постоянная и почти нулевая систематическая ошибка с увеличением содержания влагопоглотителя силикагеля для 600 мг/дл глюкозы (фиг.2B) коррелировала только с 20-25%-й потерей активности фермента FAD-GDH для тестовых датчиков, хранившихся с влагопоглотителем силикагелем (фиг.4).[0052] The results of FIG. 4 combined with the results of FIG. 1-3 are consistent with the analysis that the FAD-GDH enzyme requires a limiting moisture level to maintain its natural structure and activity. The increase in negative bias with increasing desiccant content of the molecular sieve for 600 mg / dl glucose (Fig. 2A) was correlated with an approximately 40% loss of activity of the FAD-GDH enzyme for test sensors stored with the desiccant molecular sieve (Fig. 4). In contrast, a relatively constant and almost zero systematic error with increasing silica gel desiccant content for 600 mg / dl glucose (FIG. 2B) correlated only with a 20–25% loss of FAD-GDH enzyme activity for test sensors stored with desiccant silica gel (figure 4).
[0053] Фиг.5 изображает графики внутридатчиковой активности фермента FAD-GDH ("% усвоения фермента") для тестовых датчиков, герметизированных в течение двух недель каждый при 50°C, для контейнеров, содержащих различные типы влагопоглотителя, и для композиций реагентов со стабилизатором фермента сорбитолом и без него. Используемыми влагопоглотителями были силикагель (SG), молекулярное сито 13x (MS-13x), узкая бутылка, содержащая молекулярное сито 4A (Bottle-MS), и два различных смешанных с полимеров влагопоглотителя - полипропиленовая пленка, покрытая молекулярными ситами (SLF/MS), и полипропиленовая пленка, покрытая силикагелем (SLF/SG). Смешанные с полимером влагопоглотители были получены от Multisorb Technologies (г. Буффало, шт. Нью-Йорк, США).[0053] Figure 5 depicts graphs of the intra-sensor activity of the FAD-GDH enzyme ("% assimilation of the enzyme") for test sensors sealed for two weeks each at 50 ° C, for containers containing various types of desiccant, and for reagent compositions with stabilizer enzyme sorbitol and without it. The desiccants used were silica gel (SG), 13x molecular sieve (MS-13x), a narrow bottle containing a 4A molecular sieve (Bottle-MS), and two different desiccants mixed with polymers - a polypropylene film coated with molecular sieves (SLF / MS), and polypropylene film coated with silica gel (SLF / SG). Desiccant-mixed desiccants were obtained from Multisorb Technologies (Buffalo, NY, USA).
[0054] Композиции реагентов для тестовых датчиков, обозначенные "PD18-контроль" и "PD16-контроль", получали посредством нанесения и высушивания текучей среды с реагентами, которая включала воду, 80 миллимолярный (мМ) медиатор 3-(2',5'-дисульфофенилимино)-3H-фенотиазин бис-натриевую соль, 3,75 ферментных единиц FAD-GDH на микролитр, 0,2% (мас./мас.) связующего гидроксиэтиленцеллюлозы (HEC) со средневесовой молекулярной массой (Mw) 300000, 0,362% (мас./мас.) связующего HEC с Mw 90000, 112,5 мМ буферной соли Na2HPO4, 0,225% (мас./мас.) N-октаноил-N-метил-D-глутамина (MEGA-8) и 0,01% (мас./мас.) метилкокоилтаурата натрия (Geropon TC-42). Композицию реагентов для тестовых датчиков, обозначенную "PD18 плюс 0,4% сорбитола" получали так же, как для датчиков, обозначенных "PD18-контроль", за исключением того, что текучая среда с реагентами также содержала 0,4% (мас./мас.) сорбитола.[0054] The reagent compositions for test sensors, designated "PD18 control" and "PD16 control", were obtained by applying and drying a fluid with reagents, which included water, 80 millimolar (mm) mediator 3- (2 ', 5' -disulfophenylimino) -3H-phenothiazine bis-sodium salt, 3.75 enzyme units FAD-GDH per microliter, 0.2% (w / w) hydroxyethylene cellulose binder (HEC) with a weight average molecular weight (M w ) of 300,000, 0.362 % (w / w) of a HEC binder with M w 90,000, 112.5 mM Na 2 HPO 4 buffer salt, 0.225% (w / w) N-octanoyl-N-methyl-D-glutamine (MEGA-8 ) and 0.01% (w / w) methyl sodium koiltaurata (Geropon TC-42). The reagent composition for the test sensors labeled “PD18 plus 0.4% sorbitol” was prepared in the same way as the sensors labeled “PD18 control," except that the reagent fluid also contained 0.4% (w / w) wt.) sorbitol.
[0055] Тестовые датчики, хранившиеся с чистым влагопоглотителем из молекулярного сита (MS-13x) или с узкой бутылкой с влагопоглотителем (Bottle-MS), имели приблизительно 30%-ое снижение активности фермента, тогда как тестовые датчики, хранившиеся с влагопоглотителем из силикагеля (SG), имели только 15%-ое снижение. Стабилизация фермента 0,4% сорбитолом уменьшала потерю активности фермента; однако, тестовые датчики, хранившиеся с молекулярно-ситовыми влагопоглотителями, снова давали удвоенную величину инактивации фермента. Различия в усвоении фермента между тестовыми датчиками PD18-контроль и тестовыми датчиками PD16-контроль, хранившимися с чистым влагопоглотителем молекулярное сито или с влагопоглотителем силикагель, представляются находящимися в пределах экспериментальной ошибки.[0055] Test sensors stored with a clean desiccant of molecular sieve (MS-13x) or with a narrow desiccant bottle (Bottle-MS) had an approximately 30% decrease in enzyme activity, while test sensors stored with a desiccant of silica gel (SG) had only a 15% decrease. Stabilization of the enzyme with 0.4% sorbitol reduced the loss of enzyme activity; however, test sensors stored with molecular sieve desiccants again produced twice the amount of enzyme inactivation. Differences in enzyme uptake between the PD18 control test sensors and the PD16 control test sensors stored with a clean desiccant molecular sieve or desiccant silica gel appear to be within the experimental error.
[0056] Смешивание влагопоглотителя молекулярное сито с полипропиленом (SLF/MS) обеспечивало сохранение активности фермента, сравнимое с обеспечиваемым влагопоглотителем силикагелем. Таким образом, ингибирование осушающей способности молекулярных сит позволяло ферменту сохранить свою активность во время тепловой нагрузки. Осушающая способность силикагеля также была ингибирована. Снижение точности анализа может быть связано с недостаточной защитой других ингредиентов композиций реагентов от влаги во время тепловой нагрузки.[0056] The mixing of the desiccant with a molecular sieve with polypropylene (SLF / MS) ensured that the activity of the enzyme was comparable to that provided by desiccant silica gel. Thus, the inhibition of the drying ability of molecular sieves allowed the enzyme to maintain its activity during heat load. The drying ability of silica gel has also been inhibited. A decrease in the accuracy of the analysis may be due to insufficient protection of the other ingredients of the reagent compositions from moisture during heat load.
[0057] В случае биосенсорной системы, которая включает в себя множество тестовых датчиков, герметизированных в контейнере с влагопоглотителем, эта система может быть оценена путем измерения активности окислительно-восстановительного фермента в композиции реагентов тестовых датчиков, которая сохраняется после хранения тестовых датчиков в различных условиях. В одном примере множество тестовых датчиков герметизируют в контейнере, содержащем влагопоглотитель, на две недели при температуре 50°C, при этом каждый тестовый датчик включает в себя по меньшей мере два проводника, один из которых является рабочим электродом, и композицию реагентов, включающую окислительно-восстановительный фермент, размещенную на рабочем электроде или вблизи него. Тестовые датчики затем извлекают из контейнера и измеряют активность окислительно-восстановительного фермента в композиции реагентов каждого тестового датчика. В данном примере композиция реагентов каждого тестового датчика предпочтительно сохраняет по меньшей мере 75% активности окислительно-восстановительного фермента. Более предпочтительно, в данном примере композиция реагентов каждого тестового датчика предпочтительно сохраняет по меньшей мере 80% активности окислительно-восстановительного фермента, а более предпочтительно сохраняет по меньшей мере 85% активности окислительно-восстановительного фермента. Предпочтительно, в данном примере число тестовых датчиков в их множестве составляет по меньшей мере 10, а предпочтительно составляет по меньшей мере 25, по меньшей мере 50 или по меньшей мере 100.[0057] In the case of a biosensor system that includes a plurality of test sensors sealed in a desiccant container, this system can be evaluated by measuring the activity of the redox enzyme in the reagent composition of the test sensors, which is stored after storage of the test sensors under various conditions. In one example, a plurality of test sensors are sealed in a container containing a desiccant for two weeks at a temperature of 50 ° C., wherein each test sensor includes at least two conductors, one of which is a working electrode, and a reagent composition comprising oxidation a reducing enzyme located on or near the working electrode. The test sensors are then removed from the container and the redox enzyme activity is measured in the reagent composition of each test sensor. In this example, the reagent composition of each test sensor preferably retains at least 75% of the activity of the redox enzyme. More preferably, in this example, the reagent composition of each test sensor preferably retains at least 80% of the activity of the redox enzyme, and more preferably retains at least 85% of the activity of the redox enzyme. Preferably, in this example, the number of test sensors in their set is at least 10, and preferably is at least 25, at least 50, or at least 100.
[0058] Корреляция одного или более значений выходного тока, таких как значения выходного тока, изображенные на фиг. 1A-1C, с концентрацией аналита в образце может быть скорректирована для учета ошибок в измерении. Один подход к исправлению ошибок, связанных с биосенсорным анализом, состоит в корректировании корреляции для определения концентраций аналита в образце из значений выходного тока индексными функциями, выведенными из промежуточных значений тока из этих значений выходного тока. Индексные функции могут вводить поправку в корреляцию для определения концентраций аналита из значений выходного тока на одну или более ошибок в анализах, которые могли привести к систематической ошибке в определяемых концентрациях аналита. Индексные функции соответствуют %-ой систематической ошибке в корреляции между концентрациями аналита и значениями выходного тока из-за одной или более ошибок в анализе.[0058] Correlation of one or more output current values, such as output current values shown in FIG. 1A-1C, with analyte concentration in the sample, can be adjusted to account for measurement errors. One approach to correcting errors associated with biosensor analysis is to correct the correlation to determine analyte concentrations in the sample from the output current values by index functions derived from intermediate current values from these output current values. Index functions may introduce corrections to determine analyte concentrations from the output current values for one or more errors in the analyzes that could lead to a systematic error in the analyte concentrations determined. Index functions correspond to the% systematic error in the correlation between analyte concentrations and output current values due to one or more errors in the analysis.
[0059] Эта %-ая систематическая ошибка анализа глюкозы может быть представлена одним или более значениями ΔS, полученными из одного или более параметров ошибки. Значения ΔS представляют отклонения наклона корреляции между концентрациями аналита и значениями выходного тока, определяемыми из одного или более параметров ошибки. Наклон корреляции соответствует изменению выходного тока для данного изменения концентрации глюкозы в образце. Индексные функции, соответствующие наклону или изменению наклона, могут быть нормализованы с целью уменьшения статистического эффекта изменений в значениях выходного тока, улучшения дифференцировки колебаний значений выходного тока, стандартизации измерений значений выходного тока, их комбинации и тому подобное. Скорректированная корреляция может применяться для определения концентраций аналита в биологических образцах из значений выходного тока и может иметь повышенную точность и/или воспроизводимость по сравнению с традиционными биосенсорами. Исправление ошибки с применением индексных функций и значений ΔS описана, например, в патентной публикации США 2009/0177406 и в Международной заявке на патент № PCT/US2009/067150, поданной 8 декабря 2009 года, озаглавленной "Комплексные индексные функции". Раскрытия данных патентных заявок, относящихся к исправлению ошибок с применением индексных функций и значений ΔS, включены сюда посредством ссылки.[0059] This% systematic error in glucose analysis can be represented by one or more ΔS values obtained from one or more error parameters. The ΔS values represent deviations of the slope of the correlation between analyte concentrations and output current values determined from one or more error parameters. The correlation slope corresponds to a change in the output current for a given change in glucose concentration in the sample. Index functions corresponding to a slope or a change in slope can be normalized in order to reduce the statistical effect of changes in the values of the output current, to improve the differentiation of fluctuations in the values of the output current, to standardize the measurements of the values of the output current, their combination, and the like. Corrected correlation can be used to determine analyte concentrations in biological samples from the output current values and can have increased accuracy and / or reproducibility compared to traditional biosensors. Error correction using index functions and ΔS values is described, for example, in US Patent Publication 2009/0177406 and in International Patent Application No. PCT / US2009 / 067150, filed December 8, 2009, entitled "Complex Index Functions". Disclosures of patent application data related to error correction using index functions and ΔS values are incorporated herein by reference.
[0060] Таким образом, значение выходного тока, чувствительного к концентрации глюкозы в образце, может быть преобразовано в скорректированную концентрацию глюкозы в образце с применением индексной функции, представляющей ΔS/S. В качестве альтернативы, скорректированное значение концентрации глюкозы может быть определено из нескорректированного значения концентрации глюкозы с использованием индексной функции и уравнения, такого как Gкорр=Gисх/(1+f(индекс)), при этом Gкорр представляет собой скорректированную концентрацию глюкозы в образце, Gисх представляет собой концентрацию аналита в образце, определенную без компенсации, а f(индекс) представляет собой индексную функцию.[0060] Thus, the value of the output current sensitive to the glucose concentration in the sample can be converted to the adjusted glucose concentration in the sample using an index function representing ΔS / S. Alternatively, the adjusted glucose concentration value can be determined from the uncorrected glucose concentration value using an index function and an equation such as G corr = G ref / (1 + f (index)), wherein G corr is the adjusted glucose concentration in sample, G ref is the analyte concentration in the sample determined without compensation, and f (index) is an index function.
[0061] Индексные функции могут включать соотношения, выведенные из выходного сигнала, такого как выходные сигналы, изображенные на фиг.1A-1C. Например, значения выходного сигнала можно сравнивать в пределах отдельного цикла импульс-затухание сигнала, например, отношение R3=i3,3/i3,1, где i3,3 обозначает третье значение тока, зарегистрированное для третьего затухания сигнала, а i3,1 обозначает первое значение тока, зарегистрированное для третьего затухания сигнала. В еще одном примере, значения выходного сигнала можно сравнивать между отдельными циклами импульс-затухание сигнала, например, отношение R4/3=i4,3/i3,3, где i4,3 обозначает третье значение тока, зарегистрированное для четвертого затухания сигнала. Индексные функции могут включать комбинации отношений, выведенных из выходного сигнала. В одном примере, индексная функция может включать простое отношение отношений, такой как Отношение 3/2=R3/R2. В еще одном примере, индексная функция может включать более усложненную комбинацию более простых индексных функций. Например, индексная функция Индекс-1 может быть представлена как Индекс-1=R4/3-Отношение3/2. В еще одном примере, индексная функция Индекс-2 может быть представлена как Индекс-2=(R4/3)p-(Отношение3/2)q, где p и q независимо являются положительными числами.[0061] Index functions may include ratios derived from an output signal, such as the output signals shown in FIGS. 1A-1C. For example, the values of the output signal can be compared within a separate pulse-attenuation cycle of the signal, for example, the ratio R3 = i 3.3 / i 3.1 , where i 3.3 indicates the third current value recorded for the third signal attenuation, and i 3 , 1 denotes the first current value recorded for the third signal attenuation. In yet another example, the values of the output signal can be compared between individual pulse-attenuation cycles of the signal, for example, the ratio R4 / 3 = i 4.3 / i 3.3 , where i 4.3 denotes the third current value recorded for the fourth signal attenuation . Index functions may include combinations of relationships derived from the output signal. In one example, the index function may include a simple ratio relationship, such as Ratio 3/2 = R3 / R2. In yet another example, an index function may include a more complicated combination of simpler index functions. For example, the index function Index-1 can be represented as Index-1 = R4 / 3-Ratio 3/2. In another example, the index function Index-2 can be represented as Index-2 = (R4 / 3) p - (Ratio 3/2) q , where p and q are independently positive numbers.
[0062] Предпочтительно, индексная функция исправляет ошибки, связанные с колебаниями содержания гематокрита. Например, традиционные биосенсорные системы могут быть выполнены с возможностью сообщать о концентрациях глюкозы, предполагая содержание 40% (об./об.) гематокрита для образца цельной крови, независимо от фактического содержания гематокрита в образце. В данных системах любое измерение глюкозы, выполненное на образце крови, содержащем менее или более чем 40% гематокрита, будет содержать ошибку и таким образом иметь систематическую ошибку, приписываемую действию гематокрита.[0062] Preferably, the index function corrects errors associated with fluctuations in the hematocrit content. For example, traditional biosensor systems can be configured to report glucose concentrations, assuming 40% (v / v) hematocrit for a whole blood sample, regardless of the actual hematocrit in the sample. In these systems, any glucose measurement performed on a blood sample containing less than or more than 40% hematocrit will contain an error and thus have a systematic error attributed to the action of the hematocrit.
[0063] Расчет индексной функции, которая исправляет ошибки, связанные с колебаниями содержания гематокрита, можно облегчить посредством применения тестового датчика, который дает выходной сигнал, варьирующийся с содержанием гематокрита. Для некоторых биосенсоров параметр отношения R5/4 служил в качестве показателя гематокрита в образце и использовался для корректировки измеренной концентрации аналита для учета содержания гематокрита в образце. Параметр отношения R5/4 представляет соотношение между токами, генерируемыми аналитом в ответ на 4ый и 5ый импульсы последовательности стробированных амперометрических импульсов на фиг. 1A-1C.[0063] The calculation of an index function that corrects errors associated with fluctuations in the hematocrit content can be facilitated by using a test sensor that provides an output signal that varies with the hematocrit content. For some biosensors, the ratio parameter R5 / 4 served as an indicator of hematocrit in the sample and was used to adjust the measured analyte concentration to take into account the hematocrit content in the sample. Parameter ratio R5 / 4, represents the relationship between the currents generated by the analyte in response to the 4 th and 5 th pulses of gated amperometric pulse sequences of Fig. 1A-1C.
[0064] Фиг.6 изображает графики вариации параметра отношения R5/4 для тестовых датчиков, хранившихся в течение двух недель при 50°C, относительно параметра отношения R5/4 для тестовых датчиков, хранившихся в течение двух недель при -20°C, при этом тестовые датчики имели изменяющиеся уровни плотности фермента над рабочим электродом тестовых датчиков. Два типа экспериментальных точек представляют два различных анионных поверхностно-активных вещества Phospholan CS131 (нонилфенолэтоксилатфосфат) и Geropon TC-42.[0064] FIG. 6 shows graphs of variation of the R5 / 4 ratio parameter for test sensors stored for two weeks at 50 ° C, relative to the R5 / 4 ratio parameter for test sensors stored for two weeks at -20 ° C, This test sensors had varying levels of enzyme density above the working electrode of the test sensors. Two types of experimental points represent two different anionic surfactants Phospholan CS131 (nonyl phenol ethoxyl phosphate) and Geropon TC-42.
[0065] При более высоких концентрациях фермента различие между параметрами отношения R5/4 для тестовых датчиков, хранившихся при 50°C, и для тестовых датчиков, хранившихся при -20°C, было меньшим. Данная тенденция была очевидной для обоих типов анионных поверхностно-активных веществ, используемых в композициях реагентов. Поскольку параметр соотношения R5/4 может использоваться в качестве переменной в индексной функции для коррекции измерений аналита, является желательным более низкое колебание этого параметра из-за факторов окружающей среды. Таким образом, повышенное сохранение активности фермента, обеспеченное менее агрессивными влагопоглотителями, может обеспечивать дополнительное преимущество снижения изменчивости факторов коррекции.[0065] At higher enzyme concentrations, the difference between the R5 / 4 ratio parameters for test sensors stored at 50 ° C and for test sensors stored at -20 ° C was smaller. This trend was evident for both types of anionic surfactants used in reagent compositions. Since the ratio parameter R5 / 4 can be used as a variable in the index function to correct analyte measurements, lower fluctuation of this parameter due to environmental factors is desirable. Thus, the increased retention of enzyme activity provided by less aggressive desiccants can provide an additional advantage of reducing the variability of correction factors.
[0066] Ферментом в композициях реагентов тестовых датчиков, используемым на фиг.1-6, являлся фермент FAD-GDH. Наблюдаемые действия остаточной влаги во время хранения тестовых датчиков представляется применимым к другим ферментам, таким как алкогольдегидрогеназа, лактатдегидрогеназа, β-гидроксибутиратдегидрогеназа, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа, глюкозоксидаза (GOx), глюкозодегидрогеназа, формальдегиддегидрогеназа, малатдегидрогеназа и 3-гидроксистероиддегидрогеназа.[0066] The enzyme in the test sensor reagent compositions used in FIGS. 1-6 was the FAD-GDH enzyme. The observed effects of residual moisture during storage of test sensors seems to be applicable to other enzymes, such as alcohol dehydrogenase, lactate dehydrogenase, β-hydroxybutyrate dehydrogenase, glucose-6-phosphate dehydrogenase, glucose oxidase (GOx), glucose dehydrogenase, formaldehyde dehydrogenase, dehydrogendehydrogenase.
[0067] Предпочтительными ферментными системами являются кислород-независимые, таким образом по существу не окисленные кислородом. Одним таким семейством кислород-независимых ферментов является глюкозодегидрогеназа (GDH). Применяя различные коферменты или кофакторы, GDH может быть опосредована различным образом различными медиаторами. В зависимости от их связи с GDH, кофактор, такой как флавин-адениндинуклеотид (FAD), может прочно удерживаться главным ферментом, так, как в случае FAD-GDH; или кофактор, такой как пирролохинолинхинон (PQQ), может быть ковалентно связан с главным ферментом, например, с PQQ-GDH. Кофактор в каждой из этих ферментных систем может либо постоянно удерживаться главным ферментом, или кофермент и апофермент могут быть восстановлены перед тем, как ферментную систему добавляют к текучей среде с реагентами. Кофермент также может быть независимо добавлен к фрагменту главного фермента в текучей среде с реагентами, чтобы содействовать каталитической функции главного фермента, например, в случаях никотинамидадениндинуклеотида NAD/NADH+ или никотинамидадениндинуклеотидфосфата NADP/NADPH+ в комбинации с NAD-зависимой глюкозодегидрогеназой (NAD-GDH).[0067] Preferred enzyme systems are oxygen-independent, thus substantially non-oxidized by oxygen. One such family of oxygen-independent enzymes is glucose dehydrogenase (GDH). Using various coenzymes or cofactors, GDH can be mediated in various ways by different mediators. Depending on their association with GDH, a cofactor, such as flavin adenine dinucleotide (FAD), can be firmly held by the main enzyme, as in the case of FAD-GDH; or a cofactor, such as pyrroloquinolinequinone (PQQ), can be covalently linked to a major enzyme, for example, PQQ-GDH. The cofactor in each of these enzyme systems can either be permanently retained by the main enzyme, or the coenzyme and apoenzyme can be reduced before the enzyme system is added to the reagent fluid. A coenzyme can also be independently added to a fragment of the main enzyme in a reagent fluid to promote the catalytic function of the main enzyme, for example, in the cases of NAD / NADH + nicotinamide adenine dinucleotide or NADP / NADPH + nicotinamide adenine dinucleotide phosphate in combination with NAD-dependent glucose dehydrogen D-hydrogenase .
[0068] Ингредиенты композиций реагентов для тестовых датчиков и текучих сред с реагентами для создания композиций реагентов описаны, например, в патентной публикации США 2009/0178936 и в Международной заявке на патент № PCT/US2009/066963, поданной 7 декабря 2009, озаглавленной "Low Total Salt Reagent Compositions And Systems For Biosensors". Раскрытия этих патентных заявок, относящиеся к ингредиентам композиций реагентов и текучим средам для создания композиций реагентов, включены сюда посредством ссылки.[0068] The ingredients of the reagent compositions for test sensors and reagent fluids for creating reagent compositions are described, for example, in US Patent Publication 2009/0178936 and International Patent Application No. PCT / US2009 / 066963, filed December 7, 2009, entitled "Low Total Salt Reagent Compositions And Systems For Biosensors. " The disclosures of these patent applications relating to ingredients of reagent compositions and fluids for creating reagent compositions are incorporated herein by reference.
[0069] На активность фермента в тестовых датчиках и на аналитические характеристики тестовых датчиков, по-видимому, оказывает влияние тип влагопоглотителя, используемого в контейнере для датчиков. Влагопоглотитель, который адсорбирует самое большее 15% воды от своей массы, или который предпочтительно адсорбирует самое большее 10% или от 5% до 10% воды от своей массы, при нахождении в контакте с окружающей средой с ОВ 10%-20% при 40°C, может обеспечивать такой уровень остаточной влаги в композиции реагентов, который позволяет ферменту оставаться в своем активном состоянии. В отличие от этого, чрезмерное высушивание композиции реагентов агрессивным влагопоглотителем, таким как молекулярное сито, может привести к инактивации фермента. Менее агрессивные влагопоглотители могут уравновешивать противоположные потребности во влаге у медиатора и фермента в контейнерах для тестовых датчиков путем адсорбции воды из атмосферы только тогда, когда уровень влажности в упаковке превышает 20% ОВ. Таким образом, менее агрессивные влагопоглотители могут защищать медиатор от высокой влажности без отрицательного влияния на активность фермента.[0069] The type of desiccant used in the sensor container apparently affects the enzyme activity in the test sensors and the analytical characteristics of the test sensors. A desiccant that adsorbs at most 15% water from its mass, or which preferably adsorbs at most 10% or 5% to 10% water from its mass when in contact with the environment with an
[0070] Фиг.7 дает схематическое представление биосенсора 700, который определяет концентрацию аналита в образце биологической текучей среды с применением тестового датчика. Биосенсор 700 включает в себя измерительное устройство 702 и тестовый датчик 704, который может быть выполнен в виде любого аналитического прибора, включая настольное устройство, портативное или ручное устройство, или тому подобное. Биосенсор 700 может использоваться для определения концентраций аналита, включая концентрации глюкозы, мочевой кислоты, лактата, холестерина, билирубина и тому подобного. При том, что показана конкретная конфигурация, биосенсор 700 может иметь другие конфигурации, включая конфигурации с дополнительными конструктивными элементами.[0070] FIG. 7 provides a schematic representation of a
[0071] Тестовый датчик 704 имеет основание 706, образующее резервуар 708 и канал 710 с отверстием 712. Резервуар 708 и канал 710 могут быть закрыты крышкой с вентиляционным отверстием. Резервуар 708 образует частично закрытый объем. Резервуар 708 может содержать композицию, которая содействует удержанию жидкого образца, такую как водонабухающие полимеры или пористые полимерные матрицы. В резервуар 708 и/или канал 710 могут быть помещены реагенты. Композиция реагентов на рабочем электроде 707 включает в себя композицию реагентов с низким общим содержанием солей и может включать одну или более ферментных систем, медиатор и подобные вещества. Противоэлектрод 705 может быть сформирован с использованием такой же или иной композиции реагентов, предпочтительно композиции с отсутствующей ферментной системой. Тестовый датчик 704 также может иметь интерфейс 714 с образцом, размещенный рядом с резервуаром 708. Интерфейс 714 с образцом может частично или полностью окружать резервуар 708. Тестовый датчик 704 может иметь другие конфигурации.[0071] The
[0072] Интерфейс 714 с образцом имеет проводники 709, соединенные с рабочим электродом 707 и противоэлектродом 705. Электроды могут находиться по существу в одной и той же плоскости или в более чем одной плоскости. Электроды 704, 705 могут быть размещены на поверхности основания 706, которая образует резервуар 708. Электроды 704, 705 могут проходить или выступать в резервуар 708. Диэлектрический слой может частично покрывать проводники 709 и/или электроды 704, 705. Интерфейс 714 с образцом может иметь другие электроды и проводники.[0072] The
[0073] Измерительное устройство 702 включает в себя электрическую схему 716, соединенную с интерфейсом 718 с датчиком и экраном 720. Электрическая схема 716 включает в себя процессор 722, соединенный с генератором 724 сигналов, необязательным датчиком 726 температуры и носителем 728 данных.[0073] The
[0074] Генератор 724 сигналов подает электрический входной сигнал на интерфейс 718 с датчиком по команде процессора 722. Электрический входной сигнал может быть передан интерфейсом 718 с датчиком интерфейсу 714 с образцом для подачи электрического входного сигнала на образец биологической текучей среды. Электрический входной сигнал может быть потенциалом или током и может быть подан в виде множества импульсов, импульсных последовательностей или циклов. Генератор 724 сигналов также может регистрировать выходной сигнал от интерфейса с датчиком в качестве генератора-регистратора.[0074] The
[0075] Необязательный датчик 726 температуры определяет температуру образца в резервуаре тестового датчика 704. Температуру образца можно измерить, вычислить из выходного сигнала или принять, что она является такой же или аналогичной измерению окружающей температуры или температуры устройства, реализующего биосенсорную систему. Температуру можно измерять с применением термистора, термометра, инфракрасного датчика, термоэлемента или другого термочувствительного устройства. Для определения температуры образца можно применять другие методы.[0075] An
[0076] Носителем 728 данных может быть магнитная, оптическая или полупроводниковая память, другое устройство хранения и тому подобное. Носитель 728 данных может представлять собой несъемное запоминающее устройство, съемное запоминающее устройство, такое как карта памяти, запоминающее устройство с удаленным доступом и тому подобное.[0076] The
[0077] Процессор 722 реализует анализ аналита и обработку данных с использованием считываемого компьютером программного кода и данных, хранящихся в носителе 728 данных. Процессор 722 может начать анализ аналита в ответ на присутствие тестового датчика 704 в интерфейсе 718 с датчиком, нанесение образца на тестовый датчик 704, в ответ на ввод пользователем и тому подобное. Процессор 722 инструктирует генератор 724 сигналов выдать электрический входной сигнал на интерфейс 718 с датчиком. Процессор 722 может принимать температуру образца от необязательного датчика 726 температуры. Процессор 722 принимает выходной сигнал от интерфейса 718 с датчиком. Выходной сигнал генерируется в ответ на окислительно-восстановительною реакцию аналита в резервуаре 708.[0077] The
[0078] Процессор 722 предпочтительно измеряет выходной сигнал, чтобы получить значение тока от возбуждения, где значение начального тока является большим, чем те, которые следуют в затухании и в пределах менее чем примерно 3 секунд от введения образца в тестовый датчик 704. Более предпочтительно, процессор 722 измеряет выходной сигнал, чтобы получить значение тока в пределах менее чем примерно 3 секунд от введения образца в тестовый датчик 704, и получает первое значение тока, зарегистрированное от возбуждения, где значения тока, которые следуют за первым значением тока, непрерывно уменьшаются. Даже более предпочтительно, процессор 722 измеряет выходной сигнал, чтобы получить значение тока в пределах менее чем примерно 3 секунд от введения образца в тестовый датчик 704, чтобы получить первое значение тока, зарегистрированного от возбуждения, где значения тока, которые следуют за первым значением тока, непрерывно уменьшаются, и чтобы получить значение тока во время максимальной кинетической характеристики тестового датчика.[0078] The
[0079] Корреляцию одного или более полученных значений тока с концентрацией аналита в образце устанавливают с использованием одного или более корреляционных уравнений в процессоре 722. Результаты анализа аналита могут выводиться на экран 720 и могут храниться в носителе 728 данных. Предпочтительно, результаты анализа аналита выводятся на экран 720 в пределах пяти секунд или менее от введения образца в тестовый датчик, более предпочтительно результаты выводятся на экран 720 в пределах трех секунд или менее от введения образца в тестовый датчик.[0079] The correlation of one or more obtained current values with the analyte concentration in the sample is established using one or more correlation equations in a
[0080] Корреляционные уравнения, относящиеся к концентрациям аналита и значениям выходного тока, могут быть представлены графически, математически, их комбинации и тому подобное. Корреляционные уравнения могут быть представлены таблицей программно-числового ряда (PNA), другой справочной таблицей и тому подобным, которая хранится в носителе 728 данных. Команды, относящиеся к реализации анализа аналита, могут обеспечиваться считываемым компьютером программным кодом, хранящимся в носителе 728 данных. Этот код может быть объектным кодом или любым другим кодом, описывающим или контролирующим описанные здесь функциональные возможности. Данные от анализа аналита могут подвергаться одной или более обработкам данных, включая определение скоростей затухания, постоянных K, соотношений и тому подобных, в процессоре 722.[0080] Correlation equations related to analyte concentrations and output current values can be represented graphically, mathematically, combinations thereof, and the like. Correlation equations can be represented by a program number table (PNA), another look-up table, and the like, which is stored in the
[0081] Интерфейс 718 с датчиком имеет контакты, которые соединяют или обеспечивают электрическую связь с проводниками 709 в интерфейсе 714 с образцом тестового датчика 704. Интерфейс 718 с датчиком передает электрический входной сигнал от генератора 724 сигналов через контакты на проводники 709 в интерфейсе 714 с образцом. Интерфейс 718 с датчиком также передает выходной сигнал от образца через контакты процессору 722 и/или генератору 724 сигналов.[0081] The
[0082] Экран 720 может быть аналоговым или цифровым. Экран может быть LCD, LED, OLED, TFT или другим экраном, приспособленным для отображения числового показания.[0082] The
[0083] При использовании, образец для анализа переносят в резервуар 708 посредством введения образца в отверстие 712. Образец течет через канал 710, заполняя резервуар 708, вытесняя при этом ранее содержавшийся там воздух. Образец химически реагирует с реагентами, размещенными в канале 710 и/или резервуаре 708. Предпочтительно, образец представляет собой текучую среду, более предпочтительно, жидкость.[0083] In use, the sample for analysis is transferred to the
[0084] Тестовый датчик 704 размещен рядом с измерительным устройством 702. Рядом находятся положения, в которых интерфейс 714 с образцом находится в электрической связи с интерфейсом 718 с датчиком. Электрическая связь включает проводной или беспроводной перенос входных и/или выходных сигналов между контактами в интерфейсе 718 с датчиком и проводниками 709 в интерфейсе 714 с образцом.[0084] A
[0085] Фиг.8 изображает биосенсорную систему 800, которая включает в себя контейнер 810, содержащий влагопоглотитель и множество тестовых датчиков 830. Контейнер 810 включает в себя крышку 812, которая может герметизировать (герметично закупоривать) тестовые датчики 830 в контейнере 810. Контейнер 810 может содержать влагопоглотитель 820 в отдельной упаковке в контейнере. Контейнер 810 может содержать влагопоглотитель 822 в крышке 812. Контейнер 810 может содержать влагопоглотитель 824 в стенке контейнера. Контейнер 810 может содержать влагопоглотитель 826 в основании контейнера. Контейнер 810 может быть изготовлен из различных материалов, включая пластик, металлическую фольгу и/или стекло. Количество и тип влагопоглотителя в контейнере 810 могут быть выбраны с тем, чтобы обеспечивать предварительно заданный уровень влажности в контейнере.[0085] FIG. 8 depicts a
[0086] Хотя выше были описаны различные варианты воплощения изобретения, среднему специалисту в данной области будет ясно, что в пределах объема изобретения возможны другие варианты воплощения и реализации. Соответственно, изобретение не должно ограничиваться ничем кроме приложенной формулы изобретения и ее эквивалентов.[0086] Although various embodiments of the invention have been described above, one of ordinary skill in the art will appreciate that other embodiments and implementations are possible within the scope of the invention. Accordingly, the invention should not be limited by anything other than the appended claims and their equivalents.
Claims (25)
множество тестовых датчиков, причем каждый тестовый датчик включает в себя
по меньшей мере два проводника, при этом один из проводников является рабочим электродом, и
композицию реагентов, размещенную на рабочем электроде или вблизи него; и
контейнер, содержащий самое большее 30 мг влагопоглотителя-силикагеля на тестовый датчик, причем влагопоглотитель поддерживает остаточный уровень влаги в контейнере;
при этом величина поддерживаемого в контейнере остаточного уровня влаги такова, что, когда множество тестовых датчиков герметизируют в контейнере на две недели при температуре 50°C, а затем извлекают из контейнера, и каждый тестовый датчик в последующем соединяют через упомянутые по меньшей мере два проводника с измерительным устройством, а затем приводят в контакт с одним из множества образцов, содержащих аналит, и измеряют концентрацию аналита в каждом образце с помощью тестового датчика и измерительного устройства, причем множество образцов имеют концентрацию аналита, которая охватывает диапазон 50-600 мг/дл,
систематическая ошибка каждой измеренной концентрации аналита составляет в пределах ±10 мг/дл для образцов, имеющих концентрацию аналита менее 100 мг/дл, и в пределах ±10% для образцов, имеющих концентрацию аналита по меньшей мере 100 мг/дл.1. A biosensor system designed to determine the concentration of analyte in a sample, including:
many test sensors, and each test sensor includes
at least two conductors, wherein one of the conductors is a working electrode, and
reagent composition placed on or near the working electrode; and
a container containing at most 30 mg of a silica gel desiccant per test sensor, the desiccant maintaining a residual moisture level in the container;
wherein the amount of residual moisture level maintained in the container is such that when a plurality of test sensors are sealed in the container for two weeks at a temperature of 50 ° C, and then removed from the container, and each test sensor is subsequently connected through at least two conductors to measuring device, and then brought into contact with one of the many samples containing analyte, and measure the concentration of analyte in each sample using a test sensor and a measuring device, and the set of Samples were have a concentration of analyte, which covers the range of 50-600 mg / dl
the systematic error of each measured analyte concentration is within ± 10 mg / dl for samples having an analyte concentration of less than 100 mg / dl, and within ± 10% for samples having an analyte concentration of at least 100 mg / dl.
множество тестовых датчиков, причем каждый тестовый датчик включает в себя
по меньшей мере два проводника, при этом один из проводников является рабочим электродом, и
композицию реагентов, размещенную на рабочем электроде или вблизи него, причем композиция реагентов содержит окислительно-восстановительный фермент; и
контейнер, содержащий влагопоглотитель и множество тестовых датчиков, герметизированных в контейнере;
при этом влагопоглотитель поддерживает остаточный уровень влаги в контейнере таким, что, когда множество тестовых датчиков герметизируют в контейнере на две недели при температуре 50°C, и каждый тестовый датчик в последующем извлекают из контейнера, композиция реагентов каждого тестового датчика сохраняет по меньшей мере 75% активности окислительно-восстановительного фермента.12. A biosensor system designed to determine the concentration of analyte in a sample, including:
many test sensors, and each test sensor includes
at least two conductors, wherein one of the conductors is a working electrode, and
a reagent composition located on or near the working electrode, the reagent composition containing a redox enzyme; and
a container containing a desiccant and a plurality of test sensors sealed in the container;
wherein the desiccant maintains the residual moisture level in the container such that when a plurality of test sensors are sealed in the container for two weeks at a temperature of 50 ° C, and each test sensor is subsequently removed from the container, the reagent composition of each test sensor retains at least 75% redox enzyme activity.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US29751510P | 2010-01-22 | 2010-01-22 | |
US61/297,515 | 2010-01-22 | ||
PCT/US2011/022258 WO2011091363A2 (en) | 2010-01-22 | 2011-01-24 | Accuracy improving desiccants |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012136132A RU2012136132A (en) | 2014-02-27 |
RU2569753C2 true RU2569753C2 (en) | 2015-11-27 |
Family
ID=44307644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012136132/15A RU2569753C2 (en) | 2010-01-22 | 2011-01-24 | Accuracy-improving dehumidifiers |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2526417A4 (en) |
JP (3) | JP6095983B2 (en) |
KR (1) | KR101783067B1 (en) |
CN (2) | CN105603045B (en) |
BR (1) | BR112012017876A2 (en) |
CA (1) | CA2786154C (en) |
HK (1) | HK1171262A1 (en) |
IN (1) | IN2012DN05912A (en) |
MX (1) | MX2012008427A (en) |
RU (1) | RU2569753C2 (en) |
WO (1) | WO2011091363A2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI565943B (en) * | 2011-07-22 | 2017-01-11 | 拜耳保健公司 | Biosensor desiccant system having enhanced measurement performance |
JP6773406B2 (en) * | 2014-12-24 | 2020-10-21 | アークレイ株式会社 | Enzyme electrode |
JPWO2016129273A1 (en) * | 2015-02-09 | 2017-11-24 | 国立大学法人東北大学 | Method for producing enzyme electrode and enzyme electrode |
EP4262557A1 (en) * | 2020-12-15 | 2023-10-25 | Abbott Diabetes Care Inc. | Nad(p) depot for nad(p)-dependent enzyme-based sensors |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006045087A2 (en) * | 2004-10-20 | 2006-04-27 | Csp Technologies, Inc. | Re-sealable moisture tight containers for strips and the like having alternative sealing mechanisms |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1991009139A1 (en) * | 1989-12-15 | 1991-06-27 | Boehringer Mannheim Corporation | Redox mediator reagent and biosensor |
DE59307719D1 (en) * | 1992-03-23 | 1998-01-08 | Siemens Ag | Biosensor |
US5620579A (en) * | 1995-05-05 | 1997-04-15 | Bayer Corporation | Apparatus for reduction of bias in amperometric sensors |
JP3694424B2 (en) * | 1998-09-29 | 2005-09-14 | 松下電器産業株式会社 | Glucose sensor |
ATE313790T1 (en) * | 1999-10-05 | 2006-01-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | GLUCOSE SENSOR |
US6911131B2 (en) * | 2000-03-29 | 2005-06-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Biosensor |
US6558528B1 (en) * | 2000-12-20 | 2003-05-06 | Lifescan, Inc. | Electrochemical test strip cards that include an integral dessicant |
JP2003072861A (en) * | 2001-08-29 | 2003-03-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Bio-sensor packaging method |
US7172728B2 (en) * | 2002-04-02 | 2007-02-06 | Lifescan, Inc. | Test strip containers and methods of using the same |
US8003179B2 (en) * | 2002-06-20 | 2011-08-23 | Alcan Packaging Flexible France | Films having a desiccant material incorporated therein and methods of use and manufacture |
GB0312148D0 (en) * | 2003-05-28 | 2003-07-02 | Aventis Pharma Ltd | Stabilized pharmaceutical products |
CN1856703A (en) * | 2003-07-25 | 2006-11-01 | 独立行政法人产业技术总合研究所 | Biosensor and production method therefor |
US20050247573A1 (en) * | 2004-03-23 | 2005-11-10 | Hideaki Nakamura | Biosensors |
US7211881B2 (en) * | 2004-03-24 | 2007-05-01 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Structure for containing desiccant |
TW200718785A (en) | 2005-11-10 | 2007-05-16 | Toyo Boseki | A process for improving the thermal stability of a composition containing a soluble coenzyme conjugated glucose dehydrogenase (GDH) |
EP1881322B8 (en) * | 2006-07-18 | 2011-09-28 | Roche Diagnostics GmbH | Space-optimised portable measuring system |
CN101517093B (en) * | 2006-09-22 | 2016-01-06 | 拜尔健康护理有限责任公司 | There is the stability of enhancing and the bio-sensor system of hematocrit performance |
TWI322007B (en) * | 2006-11-24 | 2010-03-21 | Health & Life Co Ltd | Biosensor, biostrip, and manufacture method of determination of uric acid by non-enzymatic reagent |
US20090084435A1 (en) * | 2007-10-01 | 2009-04-02 | International Business Machines Corporation | Techniques for Cooling Solar Concentrator Devices |
TWI565943B (en) | 2011-07-22 | 2017-01-11 | 拜耳保健公司 | Biosensor desiccant system having enhanced measurement performance |
-
2011
- 2011-01-24 IN IN5912DEN2012 patent/IN2012DN05912A/en unknown
- 2011-01-24 RU RU2012136132/15A patent/RU2569753C2/en not_active IP Right Cessation
- 2011-01-24 CN CN201510956779.9A patent/CN105603045B/en active Active
- 2011-01-24 MX MX2012008427A patent/MX2012008427A/en unknown
- 2011-01-24 BR BR112012017876A patent/BR112012017876A2/en not_active IP Right Cessation
- 2011-01-24 CN CN201180006867.2A patent/CN102713608B/en active Active
- 2011-01-24 CA CA2786154A patent/CA2786154C/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-01-24 WO PCT/US2011/022258 patent/WO2011091363A2/en active Application Filing
- 2011-01-24 KR KR1020127022000A patent/KR101783067B1/en active IP Right Grant
- 2011-01-24 JP JP2012550193A patent/JP6095983B2/en active Active
- 2011-01-24 EP EP11735309.4A patent/EP2526417A4/en not_active Withdrawn
-
2012
- 2012-11-23 HK HK12112014.3A patent/HK1171262A1/en not_active IP Right Cessation
-
2015
- 2015-09-18 JP JP2015185759A patent/JP6464067B2/en active Active
-
2017
- 2017-10-27 JP JP2017207807A patent/JP6751067B2/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006045087A2 (en) * | 2004-10-20 | 2006-04-27 | Csp Technologies, Inc. | Re-sealable moisture tight containers for strips and the like having alternative sealing mechanisms |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Электронный журнал "Terra Medica, журнал для всех специальностей", N3-2002, [он-лайн], [найдено 10.07.2014]. Найдено из Интернет: < URL: http://baliabina.htm. ld1_2008 www.terra-medica.spb.ru>. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6751067B2 (en) | 2020-09-02 |
WO2011091363A3 (en) | 2011-12-01 |
CN105603045B (en) | 2021-05-14 |
EP2526417A4 (en) | 2013-09-11 |
JP2018031788A (en) | 2018-03-01 |
CN102713608A (en) | 2012-10-03 |
WO2011091363A2 (en) | 2011-07-28 |
KR101783067B1 (en) | 2017-09-28 |
JP2013518255A (en) | 2013-05-20 |
CN105603045A (en) | 2016-05-25 |
CN102713608B (en) | 2016-01-13 |
CA2786154A1 (en) | 2011-07-28 |
RU2012136132A (en) | 2014-02-27 |
BR112012017876A2 (en) | 2016-05-03 |
MX2012008427A (en) | 2012-08-15 |
KR20120118046A (en) | 2012-10-25 |
JP6464067B2 (en) | 2019-02-06 |
JP2016026296A (en) | 2016-02-12 |
CA2786154C (en) | 2019-10-01 |
EP2526417A2 (en) | 2012-11-28 |
JP6095983B2 (en) | 2017-03-15 |
HK1171262A1 (en) | 2013-03-22 |
IN2012DN05912A (en) | 2015-09-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9664638B2 (en) | Biosensor desiccant system having enhanced measurement performance | |
JP4018082B2 (en) | Electrochemical biosensor | |
JP6751067B2 (en) | Accuracy improving desiccant | |
CN101558296B (en) | Method for measuring 1,5-anhydroglucitol in whole blood, and sensor chip and measurement kit to be used in the method | |
JP5236824B2 (en) | Stabilization of enzyme activity with electrochemical biosensors | |
PT1342093E (en) | Electrochemical biosensors | |
TWI565943B (en) | Biosensor desiccant system having enhanced measurement performance | |
CA2807519C (en) | Test sensor reagent having cellulose polymers | |
CN107941880B (en) | Reaction reagent for improving storage stability of glucose sensor comprising betaine derivative, and glucose sensor | |
US9459230B2 (en) | Matrix stability compositions, test elements, test systems and methods of use thereof | |
JP2000321234A (en) | Polyphenol sensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190125 |