TWI855023B

TWI855023B - 用於分析體液及傷口相關生物分子之系統

Info

Publication number: TWI855023B
Application number: TW109103246A
Authority: TW
Inventors: 文菁胡; 宏武; 阿斯溫奈爾; 力平唐
Original assignee: 美商普吉尼科技股份有限公司
Priority date: 2019-04-24
Filing date: 2020-02-03
Publication date: 2024-09-11

Abstract

一種用於分析傷口液的系統。該系統包括一透明層、一膜層和一指示劑層，該指示劑層含有用於檢測pH、一亞硝酸鹽、一酵素、一反應性氧物種、一反應性氮物種、一核酸或其組合的一比色或螢光指示劑試藥。該膜層對於血凝塊和細胞碎片為無法穿透的，而對於傷口液為可滲透的。亦為提供的是使用該系統用於分析一傷口液及用於檢測在生物醫學儀器和廢料上生物液的方法。

Description

用於分析體液及傷口相關生物分子之系統

本發明係有關於用於分析體液及傷口相關生物分子之系統。

發明背景

傷口液，亦稱為傷口滲出液，含有許多可以分析以監測傷口癒合和檢測感染的生物分子。用於分析傷口液的數種裝置和技術目前正在使用。

舉例而言，一種抽吸裝置係可獲得的，該者從遮蓋傷口床(wound bed)的傷口敷料收集傷口滲出液。該經收集的滲出液然後係使用各種生物分子化驗試藥盒分析。該分析可以花費幾個小時完成。進一步，此一裝置不能確定在該傷口上不同位置處不同生物分子的存在。

在另一實例中，存在含有嵌入式診斷試藥的裝置。它們係使用作為傷口敷料以遮蓋傷口，並同時在原位識別和測量傷口液中的生物分子。這些裝置包括由類似於傷口敷料的材料製成的一傷口接觸層，這些裝置在單一時間點提供了有限數量(典型地一種)的單一傷口測量值。還有，由於這些裝置與傷口直接接觸到，它們在使用之前必須滅菌，從而限制了可使用的診斷試藥。進一步，在可以實現傷口生物分子的任何有意義的分析之前，這些裝置必須放置好幾天。

再者，有許多可商購的測試條，在該等中一測試樣品係放置在一無孔紙條上，以分析樣品中的各種參數，例如pH、酯酶活性和亞硝酸鹽水平。這些測試條僅能針對每一樣品的單一參數在每個測試中生成一個值，典型地代表該參數的累積或平均值。這些測試條不能直接放置在傷口上以分析傷口液，因為傷口中的組織碎片和血凝塊可能會結合到該測試條表面，並從而干擾測試的準確性。

對於可以同時測量和測繪位於傷口不同區域之生物分子而沒有上述缺點的系統係存在需求。

發明概要

為了滿足如上陳述之需求，一種用於分析傷口液的系統係提供了。該系統包括一透明層、一膜層和一指示劑層。該指示劑層含有用於檢測pH、一亞硝酸鹽、一酵素、一反應性氧物種、一反應性氮物種或一核酸的一比色或螢光指示劑試藥。該膜層對於血凝塊和細胞碎片為無法穿透的，而對於傷口液為可滲透的。該透明層係清晰的，使得該比色或螢光指示劑試藥的顏色變化可以透過其輕易地被目測。

使用上述系統用於分析一傷口液的方法亦提供了。該方法要求下列步驟：(i) 獲得浸漬以一傷口滲出液的一傷口敷料；(ii)以該膜層之表面遮蓋該傷口敷料；(iii)將該指示劑層與該膜層的另一表面接觸，(iv)將該傷口敷料與該系統一起培育，使得該傷口滲出液透過該膜層轉移至該指示劑層，且該傷口滲出液的組份與在該指示劑層中的比色或螢光指示劑試藥反應，及(v)透過該透明層目測在該指示劑中的一或多種顏色變化。在該指示劑層中的顏色變化係呈現於與該比色或螢光指示劑試藥反應的傷口滲出液之組份在傷口敷料中之位置相對應的位置。

進一步揭露的係為一種亦採用上述系統用於檢測在生物醫學儀器和廢料上之生物液的方法。該方法係藉由下者實行：以該膜層的表面遮蓋已與一生物液(例如汗、唾液、尿、血漿和糞便)接觸的一生物醫學儀器或廢料，將該指示劑層與該膜層的另一表面接觸，將該生物醫學儀器或廢料與該系統一起培育，使得該生物液透過該膜層轉移到該指示劑層，並與該指示劑層中的比色或螢光指示劑試藥反應，且透過該透明層目測在該指示劑層中之一或多種顏色變化。類似於先前描述的方法，在該指示劑層中的顏色變化係呈現於與該比色或螢光指示劑試藥反應之生物液物質組份接觸到的位置。

本發明之一或多個實施例的細節係於下方之圖式和說明中陳述。本發明的其他特徵、目的和優點從本說明書、該等圖式和所附請求項將變得顯而易見。

詳細說明

如上文提及，一種用於分析傷口液的系統係提供了，該系統包括一指示劑層和一膜層。該指示劑層含有用於檢測pH、亞硝酸鹽、酵素、反應性氧物種、反應性氮物種、核酸或這些分析物之組合的一比色或螢光指示劑。該比色或螢光指示劑試藥可以以一1ng/cm² 至1g/cm² 的量存在於該指示劑層中。在一特定實例中，該比色或螢光指示劑試藥係以一1µg/cm² 至1mg/cm² 的量存在於該指示劑層中。

為了檢測pH，該指示劑層含有一pH敏感的指示劑，其可以為但不限於硝嗪黃(pH6至7.2)、溴甲酚綠(pH3.8至5.4)、氯酚紅(pH4.8至6.7)、溴百里酚藍(pH6.0至7.6)、酚紅(pH6.8至8.4)、百里酚藍(pH1.2至2.8和pH8.0至9.6)、甲基紅(pH4.8至6.0)、甲基橙(pH3.1至4.4)、甲基黃(pH2.9至4.0)、丙基紅(pH4.8至6.6)、剛果紅(pH3.0至5.0)、茜素紅S(pH4.0至5.6)、石蕊、酚酞和其他磺酞染料，例如，溴甲酚紫(pH5.2至6.8)、甲酚紅(pH0.2至1.8和pH7.2至8.8)和間甲酚紫(pH1.2至2.8和pH7.4至9.0)。

亞硝酸鹽的檢測係藉由在該指示劑層中包括能夠與亞硝酸鹽反應的一化合物而實現，例如一芳族初級胺，其可以為但不限於苯胺；4-氯苯胺；4-溴苯胺；2,4,6-三溴苯胺；2,4,6-三氯苯胺；α-三氟間甲苯胺；鄰甲苯胺；間胺基和對胺基苯酚；聯鄰甲苯胺(ortho-tolidine)；磺胺、對胺基苯甲酸；1-胺基-8-羥基萘-3,6-二磺酸；胺基乙醯苯胺；胺基苯基醚、對胺苯胂酸(p-arsanilic acid)；和4-胺基-1-萘羧腈(4-amino-1-naphthalenecarbonitrile)。

亞硝酸鹽曝露於含有上述亞硝酸鹽反應性化合物的指示劑層引致重氮鹽的形成，其不限於1-重氮-2-萘酚-4-磺酸鹽；1-重氮苯基-3-碳酸酯(1-diazophenyl-3-carbonate)；4-重氮-3-羥基-1-萘磺酸鹽(DNSA)；4-重氮-3-羥基-7-硝基-1-萘磺酸鹽(NDNSA)；4-重氮-3-羥基-1,7-萘二磺酸鹽；2-甲氧基-4-(N-嗎啉基)苯重氮氯化物(2-methoxy-4-(N-morpholinyl) benzene diazonium chloride)；4-重氮-3-羥基-7-溴-1-萘磺酸鹽；和4-重氮-3-羥基-7- [1,氧丙基] -1-萘磺酸鹽。該重氮鹽與四氫苯並喹啉反應，以形成粉紅色偶氮產物。

如上文提及，該系統亦可以使用於檢測諸如蛋白酶、酯酶、脂肪酶和過氧化酶之酵素。舉例而言，該系統可以使用於檢測彈性蛋白酶、基質金屬蛋白酶、過氧化氫酶、髓過氧化酶(MPO)和組織蛋白酶G。

為了檢測酵素，該指示劑層可以含有在該活性酵素存在下產生一顏色或螢光訊號的酵素受質。在一實例中，該受質係為包括一發色團的蛋白酶受質，該發色團一旦由該受質特異的一蛋白酶切割後發射一訊號。在一特定實例中，膠原蛋白酶可以藉由膠原蛋白I、II、III、IV、IX的標誌片段被檢測，該等一旦由膠原蛋白酶切割受質時變成螢光。類似地，一標誌的彈性蛋白酶胜肽受質，諸如N-甲氧基琥珀醯-Ala-Ala-Pro-Val對硝基苯胺(SEQ ID NO：1)和N-(甲氧基琥珀醯)-Ala-Ala-Pro-Val-7-胺基-4-三氟甲基香豆素係使用於檢測彈性蛋白酶。

酯酶活性可以使用含有胺基酸酯，例如5-苯基-3-羥基吡咯基L-乳酸、L-丙胺酸-5-溴-4-氯-3-吲哚酚酯(L-alanine-5-bromo- 4-chloro-3- indoxyl ester)、L-苯丙胺酸乙酯鹽酸(L-phenylalanine ethyl ester hydrochloride)、3-羥基-5-苯基吡咯和N-甲苯磺醯基-L-丙胺酸3-吲哚酚酯的胜肽受質，聯合一重氮鹽檢測，諸如1-重氮-2-萘酚-4-磺酸鹽；1-重氮苯基-3-碳酸酯；DNSA；NDNSA；4-重氮-3-羥基-1,7-萘二磺酸鹽；2-甲氧基-4-(N-嗎啉基)苯重氮氯化物；4-重氮-3-羥基-7-溴-1-萘磺酸鹽；和4-重氮-3-羥基-7-[1,氧丙基]-1-萘磺酸鹽。在一實例中，該重氮鹽可以併入該胜肽中。

在另一實例中，該指示劑層含有幾丁聚醣的顆粒，該者一旦被溶菌酶水解釋放出一染料。在一進一步實例中，一MPO受質係包括在該指示劑層中，連同葡萄糖氧化酶和葡萄糖、澱粉和γ-澱粉酶。

可以由該系統檢測到的反應性氧物種包括但不限於超氧化物、一氧化氮、三級丁基過氧化氫、羥自由基和次氯酸鹽。為了檢測反應性氧物種，該指示劑層含有，例如，Amplex Red、2-(2-吡啶基)-苯並噻唑啉、雙-2,4-二硝基苯磺醯基螢光素、2',7'-二氯螢光素二乙酸酯、花青(Cy2、Cy3、Cy5)基的氫花青(hydrocyanine)或氘代花青(deuterocyanine)、及魯米諾(luminol)。

藉由在該指示劑層中包括HySOx或胺基苯基螢光素及衍生物，該系統可以使用於檢測次氯酸。假若該指示劑層含有Mito-SOX或4-氯-7-硝基苯並-2-氧雜-1,3-二唑，超氧化物係由該系統檢測。替代地，為了檢測次氯酸鹽，該指示劑層包括萘基螢光素二磺酸鹽、五氟苯-磺醯基螢光素、Peroxifluor-1、Peroxycrimson-1、Peroxyresorufin-1、莨菪素(scopoletin)、Spy-HP和半萘磷螢光素(seminaphtho-phospha-fluorescein)中的一種。在其他實例中，氫過氧化物係藉由MitoPY1或二苯基-1-芘基膦檢測，羥自由基係藉由二氫鈣黃綠素檢測。

可以由該系統檢測的反應性氮物種包括但不限於一氧化氮、二氧化氮自由基和亞硝醯基(nitrosonium)陽離子。為了檢測反應性氮物種，該指示劑層含有例如鄰苯二胺、1,2-二胺基蒽醌、2,3-二胺基萘、4,5-二胺基螢光素二乙酸酯、5,6-二胺基螢光素二乙酸酯、二胺基玫瑰紅-4M AM(diaminorhodamine-4M AM)、4,5-二胺基玫瑰紅B、二胺基花青和玫瑰紅螺內醯胺。

為了檢測核酸，該指示劑層可以含有結晶紫、溴化乙錠、碘化丙啶、7-胺基放線菌素D、1,1'-(4,4,8,8-四甲基-4,8-二氮十一烯基)雙[4-[(3-甲基苯並-1,3-噁唑-2-基)亞甲基] -1,4-二氫喹啉鎓]四碘化物 (1,1'-(4,4,8,8-tetramethyl-4,8-diazaundecamethylene) bis[4-[(3-methylbenzo-1,3-oxazol-2-yl)methylidene]-l,4-dihydroquinolinium] tetraiodide，YOYO-1TM)、1-1'-[1,3-丙二基雙[(二甲基亞胺基)-3,1-丙二基]]雙[4-[(3-甲基-2(3H)-苯並噻唑亞基)]]四碘化物(1-1'-[1,3-propanediylbis [(dimethyliminio)-3,1-propanediyl]]bis[4-[(3-methyl-2(3H)-benzothiazolylidene) methyl]] tetraiodide，TOTO-1TM)、4',6-二脒基-2-苯基吲哚(4′,6-diamidino-2-phenylindole)、Hoechst 33258、33342、34580)、吖啶橙或羥基司替巴脒(hydroxystilbamidine)。

再者，該指示劑層可以含有3,3′-二胺基聯苯胺、3，4-二胺基苯甲酸、二氯苯酚靛酚、N,N-二甲基-對苯二胺、鄰二甲氧苯胺、4-氯-1-萘酚、鄰苯二胺、N-(4-胺基丁基)-N-乙基異魯米諾、3-胺基-9-乙基咔唑、4-胺基鄰苯二甲醯肼、5-胺基水楊酸、2,2'-疊氮雙(3-乙基苯並噻唑啉-6-磺酸)、吲哚酚、靛藍(indigo)、Fast Blue RR、4-氯-7-硝基苯並呋喃嗪(4-chloro7-nitrobenzofurazan)。

更進一步，該指示劑層可以含有胺基苯酚、胺基苯酚醚、中性染料、帶電染料、含有磺醯基乙基硫酸氫鹽(sulfonyl ethyl hydrogen sulphate)反應性基團的反應性染料或基於二氯三嗪的反應性染料。

該帶電荷的染料可以為雷馬唑(remazol)亮藍R、甲苯胺藍、反應性黑5、反應性紫5和反應性橙16、或其等之水解或胺解衍生物。

該基於二氯三嗪的反應性染料可以為反應性藍4、反應性紅10、反應性藍2、反應性紅120，反應性綠19和反應性棕10。該基於二氯三嗪的反應性染料可以呈現黑色。

該指示劑層可以包括奈米顆粒或膠體金顆粒，其等可以被功能化以對特定的分析物起反應。含有區別之比色或螢光指示劑試藥的奈米顆粒或膠體金顆粒可以在該指示劑層中採用，以使該系統能夠感測多重分析物。

如上文提及，除了該指示劑層外，該系統包括一膜層。該膜層對於血凝塊和細胞碎片為無法穿透的，而對於傷口液為可滲透的。該膜層可以為5μm至1.0mm厚，並具有5nm至50μm之一孔徑。在某些系統中，該膜層為0.1mm至0.6mm厚，並具有5µm至50µm之一孔徑。在一特定系統中，該膜層為0.2mm至0.3mm厚，並具有20μm至30μm之一孔徑。

該膜層係設計以將生物液從一測試物品(例如傷口敷料)輸送到該指示劑層，而在同一時間防止傷口敷料中的血凝塊和組織碎片直接接觸該指示劑層。該膜層可以由下者形成：纖維素、硝化纖維素、甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、乙基羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、乙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、乙酸丙酸纖維素、硝酸纖維素尼龍、尼龍、黏膠、棉、嫘縈、羊毛、絲綢、(聚)甲基丙烯酸羥乙酯、(聚)甲基丙烯酸羥丙酯、(聚)甲基丙烯酸甘油酯；甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯或甲基丙烯酸甘油酯與甲基丙烯酸、胺基丙烯酸酯和甲基丙烯酸胺基酯的共聚物；(聚)4-乙烯吡啶、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯和聚乙烯醇的共聚物、乙酸乙烯酯和氯乙烯的羥基改性共聚物、含有至少10重量%之聚環氧乙烷的聚酯和聚胺酯、苯乙烯、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸羥乙酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸乙酯/苯乙烯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸乙酯/甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯/甲基丙烯酸共聚物和聚四氟乙烯。在特定的系統中，該膜層係由纖維素、硝化纖維素或尼龍形成。

該系統亦包括覆蓋該指示劑的一無孔防水透明層。該透明層為清晰的，使得該比色或螢光指示劑試藥的顏色變化可以透過該透明層輕易地被目測。該透明層可以由清晰塑料、玻璃或聚合物薄膜形成。舉例而言，該透明層可以為聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醇、乙酸纖維素、丙烯酸或聚(乙酸乙烯酯)聚合物、聚對酞酸乙二酯、聚胺酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、乙烯-乙酸乙烯酯、苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物或這些材料的組合。

在一系統中，該指示劑層與該透明層為一體的。在另一系統中，該指示劑層與該膜層為一體的。

該指示劑層可以藉助於一黏著劑與該透明層或與該膜層形成一體的，以將一或多種指示劑試藥保留在該透明層或該膜層。可以使用的黏著劑包括但不限於丙烯酸、環氧樹脂、聚乙酸乙烯酯、聚胺酯、糊精、酪蛋白、乳膠、過氧化物、異氰酸酯、尿素甲醛樹脂、丙烯腈、硝酸纖維素、氯丁橡膠(neoprene base)、聚硫化物、PVC、橡膠基膠、矽酮基膠和白蛋白膠。

在一特定系統中，該黏著劑為具有中性pH的丙烯酸膠。在另一特定系統中，該膠係為聚乙酸乙烯酯。

在一替代系統中，連同該透明層、該指示劑層和該膜層，還包括一基層。該基層為無孔且防水的，以防止在使用期間任何液體(例如傷口滲出液)從該系統滲漏出。該基層顏色為白色或淺色，以促進觀看指示劑層中的顏色變化。

可以為剛性或撓性的基層係由例如塑料、陶瓷、鋁、尼龍、PVC、聚偏二氟乙烯、聚偏二氯乙烯、苯氧基樹脂、丁二烯/苯乙烯共聚物、丁二烯/甲基苯乙烯共聚物、聚(甲基)丙烯酸酯、丁二烯/丙烯腈共聚物、乙烯/丙烯共聚物、聚丁二烯、聚異戊二烯、聚(氧-2,6-二甲基-1,4-亞苯基)、聚(氧羰基氧-1,4-1,4-亞苯基異亞丙基-1,4-亞苯基)(poly(oxycarbonyloxy-1,4-1,4- phenyleneisopropylidene-1,4-phenylene))、丙烯腈苯乙烯共聚物、丙烯腈/丙烯酸甲酯/丁二烯共聚物、丙烯腈/苯乙烯-丁二烯共聚物、聚-1-乙烯基萘、聚乙烯苯基酮、聚十二烷二酸對二甲苯酯(poly-p xylylenedodecanedioate)、聚四亞甲基辛二醯胺(poly-tetramethylene octenediamide)、聚對酞酸丁二酯、聚(三亞甲基3,3'-二苯甲酸酯)(poly-(trimethylene 3,3'-dibenzoate))、聚對酞酸酐、聚(4-甲基二胺)、聚碳酸亞乙烯酯、聚月桂酸乙烯酯、聚乙酸異丙烯酯、聚烯丙苯、聚(乙烯基丁基醚)、聚甲酸乙烯酯、聚乙烯苯基醚、聚降冰片烯、聚碳酸酯、疏水性聚酯和聚胺酯、及這些材料之混合物所形成。在一示例性系統中，該基層為PVC。

在具有三層(即該透明層、該指示劑層和該膜層)之系統的一特定實例中，所有這些層係沿一邊緣物理性接合。在一具體實例中，該透明層和該膜層係沿著一邊緣接合，而該指示劑層不延伸到那個邊緣。

在另一實例中，該系統具有四層，即該透明層、該指示劑層、該膜層和該基層，所有這些層均沿一邊緣物理性接合。在一具體配置中，該透明層、該膜層和該基層係沿一邊緣接合，而該指示劑層不延伸至那個邊緣。

該系統可以藉由參照至圖1A進一步說明。該圖顯示了用於分析一傷口液的系統100。系統100包括膜層102、透明層104、和介於膜層102與透明層104之間的指示劑層103。在所顯示的特定配置中，透明層104和膜層102係沿著邊緣105連接。在另一配置中，所有層，即透明層104、膜層102和指示劑層103延伸到邊緣105並沿著邊緣105連接。

亦在本發明範圍內的為圖1B中所顯示的系統200。此系統包括基層201、膜層102、透明層104及介於膜層102和透明層104之間的指示劑層103。在所描繪的配置中，基層201、透明層104和膜層102係沿著邊緣205連接。在另一配置中，基層201、透明層104、膜層102和指示劑層103延伸到邊緣205並沿著邊緣205連接。

轉向指示劑層103，如上文提及，此層含有用於比色或螢光檢測pH、亞硝酸鹽、蛋白酶(例如酯酶)、反應性氧物種和反應性氮物種的一指示劑試藥。在系統100和系統200中，指示劑層103可以為一可分離、區別的層，其可以與透明層104為一體，或其可以與膜層102為一體。舉例而言，該指示劑試藥可以以一黏著劑附接到透明層104，以形成指示劑層103。在另一實例中，該指示劑試藥係以一黏著劑附接到膜層102。替代地，該指示劑試藥可以化學交聯到透明層104或膜層102兩者任一。在一進一步替代方案中，該指示劑試藥係浸漬到該膜層102中，並且藉由物理圈閉和靜電力固定在原地。

透明層104為防止指示劑層103中之該指示劑試藥被沖洗掉的一保護層。其係清晰的，使在該指示劑層103中之染料的顏色變化能夠被目測。透明層104亦為防水且無孔的，使得傷口液將不會滲透過，從而對系統100和系統200的使用者提供安全性。透明層104可以由上文列出的清晰材料形成。

轉向基層201，其係設計為系統200提供機械支撐。基層201像透明層104一樣，為防水且無孔的，以防止被分析之生物液的滲漏和污染。如上文所提及，基層201顏色為白色或淺色，以增強指示劑層103中顏色變化的可視性。可用於形成基層201的材料係於上文陳述了。

上文詳細描述之該系統可以於分析傷口液的一方法中使用。該方法係藉由下列實行：獲得包括一指示劑層和一膜層的系統，獲得以一傷口滲出液浸漬的一傷口敷料，以該膜層遮蓋該傷口敷料，將該指示劑層與該膜層接觸，將該傷口敷料與該系統一起培育，使得該傷口滲出液透過該膜層轉移到該指示劑層，在該處該傷口滲出液中的組份，例如生物分子，與比色或螢光指示劑試藥反應，並透過該透明層目測在該指示劑層中的顏色變化。

在該指示劑層中的顏色變化係呈現於與該指示劑試藥反應之該傷口滲出液組份在傷口敷料中之原始位置相對應的位置。顏色變化反映了這些組份在傷口不同區域的數量和位置。這樣，顯示某些屬性(例如鹼性pH)或生物分子(例如酯酶)在該傷口中特定位置的地圖係創建了。由此創建的地圖可以保存，舉例而言藉由拍照或藉由數位掃描。

一特定的方法可以實行，以分析一乾燥的傷口敷料。在此方法中，在前面段落中討論的步驟係實行，伴隨增加了用一鹽溶液將該傷口敷料水合的步驟。

該鹽溶液為具有高pH(pH7-11)的高莫耳(0.5-6M)溶液。該鹽溶液可以為但不限於1-6M NaCl、0.5-3.5M KCl、3mM-3M KI、1.7-17M KH₂ PO₄ 、9mM-9M K₂ HPO₃ 、0.3-3.5M Na₂ CO₃ 或0.5-4M三(羥甲基)胺基甲烷。

該傷口敷料的水合可以先於在以該膜層遮蓋其之前，藉由施加該鹽溶液至該傷口敷料而實行，例如藉由噴霧。替代地，先於在遮蓋該傷口敷料之前，該鹽溶液可以施加至該膜層。

在一特定的方法中，除了該透明層、該膜層和該指示劑層之外，所採用的系統包括該基層。所有層都可以沿著一單一邊緣接合。

上述系統亦可以在用於檢測生物醫學儀器和廢料上之生物液的方法中使用。該方法係藉由下列實行：獲得包括一指示劑層和一膜層的系統，獲得已經與一生物液接觸的一生物醫學儀器或廢料，以該膜層遮蓋該生物醫學儀器或廢料，將該指示劑層與該膜層接觸，將該生物醫學儀器或廢料與該系統一起培育，使得該生物液透過該膜層轉移至該指示劑層並與該比色或螢光指示劑試藥反應，並目測在該指示劑層中的顏色變化。

在該指示劑層中的顏色變化係呈現於對應於與存在於該生物醫學儀器或廢料上之生物液組份接觸到並與該比色或螢光指示劑試藥反應之位置的位置。該檢測結果可以藉由拍照或藉由數位掃描保存。

無需進一步闡述，係為相信的是熟習該項技藝者可以基於本文的揭露內容，最大程度地利用本揭露內容。所以，下列具體實例係僅僅解釋為說明性的，而不以任何方式限制本揭露內容的其餘部分。實例實例1：未感染的豬皮膚傷口之分析

該系統的效用係在從豬皮膚傷口新近回收的棉紗布敷料上測試。

經歷活躍癒合和急性發炎反應的傷口具有一酸性環境，其係藉由pH檢測系統檢測。另一方面，慢性和不癒合的傷口展現一鹼性環境，該者亦藉由該pH檢測系統檢測。

藉由從筋膜向下直至下面肌肉的表面移除全厚度的皮膚組織，在動物上製造切除式傷口。傷口係以棉紗布敷料遮蓋，該紗布敷料係於受傷後第1、3、5、7、14、21和28天更換。該新近移除的紗布係使用如上所述的兩個系統實例，針對傷口pH和酯酶活性測試。

所使用的兩個特定實例均具有一基層、一膜層、一指示劑層和一透明層。該基層和該透明層兩者皆由聚對酞酸乙二酯所形成。該膜層由具有0.25mm厚度、20至35μm孔徑的纖維素形成。

為了檢測pH，該系統包括5mg的黃色硝嗪作為該指示劑層，其塗覆在10×10cm² 的纖維素膜層上。

為了檢測酯酶的活性，該系統採用在乙醇中的1.4mM的N-甲苯磺醯基-L-丙胺酸3-吲哚酚酯和10mM之1-重氮-2-萘酚-4-磺酸作為塗覆在10×10cm² 的纖維素膜層上之該指示劑層。

受傷後兩天，將紗布回收並放置在一檢測系統中，靠著上述塗有黃色硝嗪作為pH檢測試藥的膜層達10s。紗布上的傷口滲出液具有~6的酸性pH，表明在一癒合傷口中典型看到的活躍發炎反應。參閱圖2，格II。

相同的紗布然後係放置在酯酶檢測系統上達10 s，以確定是否存在感染。結果顯示在含有該酯酶檢測試藥的膜層中沒有顏色變化，表明無感染。參閱圖2，格III。

在受傷後21天，將已經放置7天的紗布從傷口上移除並放置在上述pH檢測系統上達10s。該pH檢測系統顯示，紗布中的傷口液為鹼性(pH~8)，表明低的發炎活性。在該酯酶檢測系統中測試的相同紗布顯示低的酯酶活性，與無感染一致。實例2：經感染豬皮膚傷口之分析

來自一感染傷口的組織液含有高水平的酯酶酵素活性，該活性係藉由酯酶檢測系統檢測。相反的，來自未感染傷口的液體含有很少的或沒有酯酶活性，該者係藉由與該酯酶檢測系統無反應性而顯示。

如實例1中所述，全厚度皮膚傷口係在豬中製造。先於放置棉紗布敷料之前，這些傷口係處理以2000個綠膿桿菌(Pseudomonas aeruginosa ，美國菌種中心27853)的菌落形成單位。如實例1，在第1、3、5、7、14、21和28天更換紗布。

在受傷並感染綠膿桿菌後兩天，將紗布從該經感染的傷口移除並插入前面段落所述的系統中。紗布的pH值為酸性，具有~6之pH。這表明一發炎反應正在進行中。參閱圖3，格I。再次的，將相同的紗布放在確定感染存在或不存在的一酯酶檢測系統上。該酯酶檢測試藥與來自紗布的傷口滲出液強烈反應，顯示與感染相關的高酯酶活性。參閱圖3，格III。

在受傷和感染後十四天，將已經放置了7天的紗布從傷口上移除，並放置到上述的pH檢測系統上達10s。該pH檢測系統顯示，紗布中的傷口液為鹼性(pH~8)，表明低的發炎活性。在該酯酶檢測系統中測試的相同紗布顯示低的酯酶活性，與無感染一致。實例 3：人類癒合的慢性皮膚傷口之分析

使用上文陳述之該系統分析在人類患者中顯示癒合跡象的慢性皮膚傷口。放置在該pH感測系統中的傷口紗布顯示酸性pH的黃色區域，該者在圖4的格I中顯現為淺色區域，點綴著深藍色的鹼性補丁，其在相同圖中顯現為深色區域。參閱圖4，格I。該酸性補丁對應於顯示正常發炎和癒合活性的區域，而鹼性補丁對應於癒合已停止或減緩的區域。

已經開始癒合的相同慢性傷口係藉由將該傷口敷料放置於該酯酶檢測系統上針對感染測試的。該等結果顯示沒有顏色變化，表明該慢性傷口未被感染。參閱圖4，格II。實例 4：不癒合之人類皮膚傷口的分析

亦在從一不癒合之人類皮膚傷口移除的傷口敷料上執行一分析。該敷料係從該傷口上移除，並放置於上文之該pH檢測系統上。結果顯示橫跨該敷料均勻的鹼度，與缺乏相關於傷口癒合過程之發炎作用有關聯。

相同的敷料係針對酯酶活性在該酯酶檢測系統中測試了。該分析顯示，紫色著色的明顯區域起因於傷口中的酯酶活性，表明感染區域。該傷口感染係藉由標準實驗室測試確認。實例5：阻止血液通過該系統轉移

該系統的膜層係針對其防止血液和細胞碎片透過其滲透進入該指示劑層的能力測試了。如實例1中所描述，該膜層係在一側上塗覆以一pH指示劑層。將一血腥的傷口敷料施加到該膜與塗覆有指示劑層之表面相對的表面上。在將該傷口敷料施加於膜表面後的10s內，該指示劑層變為深藍色，並且沒有顯示紅色染色。此結果顯示該傷口滲出液可從該敷料透過該膜層輸送至該指示劑層，而敷料中的血細胞未轉移。相反的，與該傷口敷料接觸之該膜層表面被來自敷料的血細胞染成紅色。實例6：乾燥傷口敷料水合後之分析

如上文提及，藉由以水合溶液水合該傷口敷料，該系統可使用在乾燥傷口敷料上。水合溶液溶解乾燥的傷口液組份，並允許其轉移到該系統。

兩種水合溶液，即6M NaCl pH 10.6和4M KCl pH 10.6，係藉由將每種溶液的200μL樣品噴灑到如實例1所描述之pH檢測系統的膜層上而測試。兩種樣品皆未被該系統檢測，因為在該指示劑層中沒有看到顏色變化。

將從人類皮膚傷口上新近移除的紗布放置在該pH檢測系統的膜層上，結果沒有顏色變化。將相同的紗布從該系統移除，藉由以4 M KCl(pH 10.6)噴霧使其水合，並再靠著該膜層放置。在該指示劑層中顯現淺藍色，表示鹼性pH。

從第二個乾燥的人類皮膚傷口上新近移除並放置在該pH檢測系統之膜層上的紗布在指示劑層上顯示多個分開的藍點。將紗布從該系統移除，噴霧6M、pH 10.6的NaCl，並再放置到該系統內。該經水合的紗布顯示廣泛分佈的藍色，表明傷口中的鹼性環境。實例7：豬乾燥傷口紗布中pH的檢測

在傷口製造後17天，紗布係從豬皮膚傷口上移除並讓其風乾。放置於pH檢測系統中的乾燥紗布在pH指示劑層中沒有產生任何顏色變化。在用4 M KCl pH 10.6的溶液水合該紗布後，將紗布放回到系統中。該經水合的紗布在指示劑層中引起一淺藍色，與鹼性傷口液一致。

在一第二測試中，如前面段落所述般從一17天的豬傷口上移除紗布並乾燥。在pH檢測系統中測試該乾燥的紗布無法在該pH指示劑層中顯示任何的顏色變化。該乾燥的紗布係藉由用pH 10.6的4M KCL溶液噴霧而水合。一旦將該將現已水合的紗布再放置到系統中，在該系統的指示劑層中出現了淡藍色/黃色的圖案，表明混合的酸性/鹼性傷口液伴隨在該傷口中有活躍的發炎區域。其他實施例

在本說明書中揭露的所有特徵可能以任何組合組合。在本說明書中所揭露的每一特徵可能由具有相同、等同或相似目的的替代特徵代替。因此，除非另有明確聲明，所揭露的每一特徵僅為一系列等同或相似特徵的實例。

從上述說明，熟習該項技藝者可以輕易地確定本發明的基本特性，並且在不背離本發明之精神和範圍下，可以對本發明進行各種變化和修飾以使其適應於各種用途和條件。因此，其他實施例亦在下列該等請求項的範圍內。

100,200:系統 102:膜層 103:指示劑層 104:透明層 105,205:邊緣 201:基層

下方說明參照至該等隨附圖式，其中：圖1A為本發明用於分析傷口液之一系統的特定實施例之圖解；圖1B為本發明一替代實施例之圖解。圖2為一照片，其顯示在從傷口紗布(I)轉移傷口液至一pH指示劑層(II)和一酯酶活性指示劑層(III)後，在豬傷口中無感染的活性發炎的檢測；和圖3為一照片，其顯示在從傷口紗布(I)轉移傷口液至一pH指示劑層(II)和一酯酶活性指示劑層(III)後，在豬傷口中活性發炎和感染的檢測。圖4顯示了在從傷口紗布轉移傷口液至一pH指示劑層(I)和一酯酶活性指示劑後，在人類慢性皮膚傷口中明顯癒合和非癒合傷口區域及無感染之檢測的照片結果。

(無)

Claims

一種用於分析傷口液的系統，該系統包含一基層、一透明層、一指示劑層和一膜層，該指示劑層含有用於檢測pH、一亞硝酸鹽、一蛋白酶、一酯酶、一反應性氧物種、一反應性氮物種、一核酸或其組合的一比色或螢光指示劑試藥，其中該基層為白色或淺色之顏色、無孔且防水的，該基層用於防止在使用期間液體從該系統滲漏出，該膜層對於血凝塊和細胞碎片為無法穿透的，而對於傷口液為可滲透的，該指示劑層位於該透明層和該膜層之間，該基層位於鄰近該膜層，該透明層、該膜層和該基層沿一邊緣接合，而該指示劑層不延伸至該邊緣，且該透明層係無孔的、清晰的，使得該比色或螢光指示劑試藥的顏色變化可透過該透明層被目測。
如請求項1之該系統，其中該膜層為5μm至1.0mm厚，並具有5nm至50μm的孔徑。
如請求項2之該系統，其中該膜層為0.1mm至0.6mm厚，並具有5μm至50μm的孔徑。
如請求項1之該系統，其中該比色或螢光指示劑試藥係以一1ng/cm²至1g/cm²的量存在於該指示劑層中。
如請求項4之該系統，其中該比色或螢光指示劑試藥係以一1μg/cm²至1mg/cm²的量存在於該指示劑層中。
如請求項1之該系統，其中該膜層係由下列中之一或多者形成：纖維素、硝化纖維素、甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、乙基羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、乙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、乙酸丙酸纖維素、硝酸纖維素尼龍、尼龍、黏膠、棉、嫘縈、羊毛、絲綢、(聚)甲基丙烯酸羥乙酯、(聚)甲基丙烯酸羥丙酯、(聚)甲基丙烯酸甘油酯；甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯或甲基丙烯酸甘油酯與甲基丙烯酸、胺基丙烯酸酯和甲基丙烯酸胺基酯的共聚物；(聚)乙烯吡啶、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚4-乙酸乙烯酯和聚乙烯醇的共聚物、乙酸乙烯酯和氯乙烯的羥基改性共聚物、含有至少10重量%聚環氧乙烷的聚酯和聚胺酯、苯乙烯、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸羥乙酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸乙酯/苯乙烯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸乙酯/甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯/甲基丙烯酸共聚物或聚四氟乙烯。
如請求項6之該系統，其中該膜層係由纖維素、硝化纖維素或尼龍形成。
如請求項7之該系統，其中該膜層為5μm至1.0mm厚，並具有5nm至50μm的孔徑。
如請求項8之該系統，其中該比色或螢光指示劑試藥係以一1ng/cm²至1g/cm²的量存在於該指示劑層中。
如請求項9之該系統，其中用於檢測pH之該比色或螢光指示劑試藥係選自由下列所組成之該群組：硝嗪黃、溴甲酚綠、氯酚紅、溴百里酚藍、酚紅、百里酚藍、甲基紅、甲基橙、甲基黃、丙基紅、石蕊、酚酞和磺酞指示劑。
一種用於分析一傷口液的方法，該方法包含：獲得如請求項1之一系統，該系統包括一基層、一透明層、一指示劑層及具有一第一表面和與該第一表面相對之一第二表面的一膜層，該指示劑層係位於該透明層和該第二表面之間，該基層係位於鄰近該第一表面，獲得浸漬以一傷口滲出液的一傷口敷料，以該膜層遮蓋該傷口敷料，使得該膜層的第一表面與該傷口敷料接觸，將該指示劑層與該膜層的第二表面接觸，將傷口敷料與該系統一起培育，使得該傷口滲出液透過該膜層轉移至該指示劑層，且該傷口滲出液的組份與該比色或螢光指示劑試藥反應，及透過該透明層目測在該指示劑中的一或多種顏色變化，其中在該指示劑層中的一或多種顏色變化每一者係呈現於一與該比色或螢光指示劑試藥反應的傷口滲出液之組份在傷口敷料中之該位置相對應的位置。
如請求項11之該方法，進一步包含以具有5-11之一pH和1-6M之一濃度的一鹽溶液水合該傷口敷料。
如請求項12之該方法，其中該鹽溶液含有NaCl、KCl、KI、KH₂PO₄、K₂HPO₄或三(羥甲基)胺基甲烷。
如請求項13之該方法，其中該水合步驟係藉由在放置步驟之前施加該鹽溶液至該傷口敷料而實現。
如請求項13之該方法，其中該水合步驟係藉由在遮蓋步驟之前施加該鹽溶液至該膜的第一表面而實現。
如請求項13之該方法，其中該指示劑層與該透明層為一體的。
一種用於檢測在生物醫學儀器及廢料上之生物液的方法，該方法包含：獲得如請求項1之一系統，該系統包括一基層、一透明層、一指示劑層及具有一第一表面和與該第一表面相對之一第二表面的一膜層，該指示劑層係位於該透明層和該第二表面之間，該基層係位於鄰近該第一表面，獲得已與一生物液接觸的一生物醫學儀器或廢料，以該膜層遮蓋該生物醫學儀器或廢料，使得該膜層的第一表面與該生物醫學儀器或廢料接觸，將該指示劑層與該膜層的第二表面接觸，將生物醫學儀器或廢料與該系統一起培育，使得該生物液透過該膜層轉移至該指示劑層，並與該比色或螢光指示劑試藥反應，及透過該透明層目測在該指示劑中的一或多種顏色變化，其中在該指示劑層中的一或多種顏色變化每一者係呈現於一與存在於該生物醫學儀器或廢料上之生物液的一組份接觸到並與該比色或螢光指示劑試藥反應的位置。