WO2012119992A1

WO2012119992A1 - Vorrichtung und verfahren zur untersuchung von probenflüssigkeiten

Info

Publication number: WO2012119992A1
Application number: PCT/EP2012/053762
Authority: WO
Inventors: Dorothea ZAHN; Frank Bier
Original assignee: Bst Bio Sensor Technology Gmbh
Priority date: 2011-03-08
Filing date: 2012-03-05
Publication date: 2012-09-13
Also published as: EP2684042A1; DE102011005254A1; US20140057359A1; DE102011005254B4; DE202012009732U1; US9234883B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten, insbesondere zur Untersuchung von Blutproben, z.B. zwecks Bestimmung des Glucosegehalts, mittels der selben Vorrichtung. Dabei wird eine von einem Trägerband begrenzten Kavität über einer Sensoroberfläche positioniert, Probenflüssigkeit in die Kavität aufgenommen, wenigstens ein Wert der Probenflüssigkeit gemessen, die Kavität mit der Probenflüssigkeit von der Sensoroberfläche entfernt, und Regenerationsmittel zur Sensoroberfläche mittels des Trägerbandes zugeführt.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten, insbesondere zur Untersuchung von Blutproben, z.B. zwecks Bestimmung des Glucosegehalts, mittels derselben Vorrichtung.

Das sogenannte Point-of-Care Testing (Vor-Ort-Diagnose) wird im Bereich der biochemischen Analytik und speziell in der medizinischen in vitro Diagnostik als zunehmend wichtig angesehen, da die Vorteile einer patientennahen Diagnose Arzt und Patient gleichermaßen entgegen kommen. Heutige Entwicklungen richten sich auf Tests, die von den Patienten selbst vorgenommen werden können, wie zum Beispiel der Glucose-Selbsttest.

Durch Nutzung der sich entwickelnden Telemedizin können therapeutische Konsequenzen schneller initiiert werden, insbesondere wenn eine sichere Qualität bei der patientennahen Analyse sichergestellt werden kann.

Dabei sind jedoch die im Labor verwendeten Mehrweg-Biosensoren, die kalibrierbar und kontrollierbar sind und somit eine überprüfbare Qualität zulassen, für eine Patientenselbstkontrolle bzw. Selbst-Diagnose nicht einsetzbar, da die Regeneration der Biosensoren nach einer Messung ein Vorgang ist, der bisher nicht in eine Patienten-akzeptable Form gebracht werden konnte.

Für die Durchführung von Diagnosen vor Ort werden heute für die Patientenselbstkontrolle ausschließlich Einmalartikel in Form von Teststreifen, Einwegsensoren oder Einwegküvetten verwendet. Diese können aufgrund der Basis- Technologie (die erforderliche Chemie muss sich bei Auftragen der zu messenden Probe in dieser Probe auflösen) lediglich einmal verwendet werden.

Im Falle einer Kontrollmessung wird ein Einwegsensor/Einwegstreifenl Einwegküvette mit einer vom Hersteller vorgegebenen Kontrolllösung versehen und dann gemessen. Unabhängig davon, ob das Ergebnis richtig oder falsch ist, muss der Einwegartikel danach verworfen werden und für eine Patientenmessung muss in jedem Fall ein neuer Einwegsensor/Einwegstreifen/Einwegküvette eingesetzt werden.

Für die professionelle point-of-care-Anwendung existiert bereits ein mobiles Messsystem, wie in der EP 1247092 B1 offenbart, das auf der Basis eines Mehrweg- Biosensors arbeitet. Das Fluidiksystem zur Reinigung basiert auf einer Makrofluidik mit Pumpe und Ventil, wobei die Reinigungslösungen aus einem Reservoir über den Sensor gepumpt werden. Nachteilig an dieser Ausführungsform ist, dass die Probenmenge ein bestimmtes Volumen nicht unterschreiten darf und ein relativ großes Volumen an Reinigungslösung zur Verfügung gestellt werden muss. Außerdem scheint ein solches Messsystem auf Grund seiner Komplexität und der damit verbunden Störanfälligkeit für die Patientenselbstkontrolle nicht geeignet.

Es ist weiterhin aus der DE 10 2004 050 062 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Aufnahme und Untersuchung oder Manipulation von Probenflüssigkeiten in einer mikrofluidischen Plattform bekannt, wobei die Flüssigkeitsprobe der Plattform zugeführt wird, eine Messung bzw. Analyse der Probe durchgeführt wird und anschließend die Plattform von einem Träger getrennt und verworfen wird. Diese Vorrichtung bzw. das mit dieser Vorrichtung durchgeführte Verfahren hat den Vorteil einer einfachen Bedienbarkeit durch den Patienten, da dieser lediglich der Plattform die Flüssigkeitsprobe, z. B. in Form eines Bluttropfens am Finger, zuführen muss. Sämtliche weiteren Vorgänge, wie die Messung sowie Abtrennung und Verwerfung der Plattform können automatisch erfolgen. Dies ermöglicht den mobilen Einsatz der vorgestellten Vorrichtung. Dem gegenüber stehen jedoch die Nachteile der notwendigen Entsorgung der separierten Plattformen sowie der Gefahr der Verunreinigung der Einrichtung zur Messung bestimmter Werte der Flüssigkeitsprobe, da diese über einen längeren Zeitraum bis zur nächsten Messung in der Nähe der zur Aufnahme der nächsten Flüssigkeitsprobe vorgesehenen Plattform zur Verfügung gehalten werden muss. Dadurch können die nächsten Messergebnisse verfälscht werden. Wie oben bereits dargestellt, ist jedoch eine zuverlässige Messung insbesondere bei von Patienten selbst auszuführenden Messungen unerlässlich.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten zur Verfügung zu stellen, mit denen in einfacher, zuverlässiger, kostengünstiger, selbsterklärender, hygienischer und wartungsfreundlicher Weise die Messung und/oder Analyse von Proben, insbesondere Probenflüssigkeiten, realisierbar ist. Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten nach Anspruch 1 sowie durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten nach Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen 10 bis 15 angegeben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten umfasst einen Sensor zur Messung wenigstens eines Wertes der Probenflüssigkeit, wobei der Sensor eine Sensoroberfläche aufweist, über die die Messung vornehmbar ist. Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Trägerband, mit dem in Zusammenwirkung mit der Sensoroberfläche wenigstens eine Messzelle zur Aufnahme von Probenflüssigkeit ausgebildet ist oder ausbildbar ist. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass an oder in dem Trägerband wenigstens ein Regenerationsmittel zur Regeneration des Sensors enthalten ist, wobei das Trägerband derart ausgestaltet ist, dass das Regenerationsmittel auf die Sensoroberfläche aufgebbar ist. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lässt sich insbesondere der Glucosegehalt in einer Blutprobe bestimmen. Das heißt, dass Diabetiker mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einfacher Weise den Blutzucker feststellen können. Dazu dient der Sensor der Vorrichtung, der eine Messeinrichtung ist, welche eine Oberfläche aufweist, die gegebenenfalls Bestandteil eines Gehäuses der Messeinrichtung sein kann. Durch die Oberfläche des Sensors können Messvorgänge bzw. Analysevorgänge realisiert werden, wie z. B. die Durchführung einer optischen Messung. Es wird dabei eine Flüssigkeitsprobe der Messung bzw. Analyse unterzogen, die sich in der Messzelle auf der Sensoroberfläche befindet. Diese Messzelle wird auf einer Seite durch einen Abschnitt des Trägerbandes begrenzt, und auf der anderen Seite durch die Sensoroberfläche. Dabei ist unter dem Begriff des Trägerbandes nicht ausschließlich ein flexibles Band zu verstehen, sondern es kann im Sinne der Erfindung auch ein starrer, flächiger Körper sein, dessen Abschnitt einseitig die Messzelle definiert. Die geometrischen Abmaße des Trägerbandes sind dabei unmaßgeblich, so dass gegebenenfalls auch eine plattenförmige Ebene als Trägerband eingesetzt werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist bevorzugt zur mehrmaligen Messung eingerichtet, wobei das Trägerband zusammen mit der Sensoroberfläche temporär mehrere Messzellen ausbildet, nämlich sequentiell in Abhängigkeit von der jeweiligen Position einzelner Abschnitte des Trägerbandes über der Sensoroberfläche. Das heißt, dass durch eine Bewegung des Trägerbandes jeweils unterschiedliche Abschnitte des Trägerbandes über der Sensoroberfläche positioniert werden können, so dass unterschiedliche Messzellen temporär ausgebildet werden. Die Regeneration des Sensors erfolgt jeweils nach einem Messvorgang, um den Sensor wieder in Betriebsbereitschaft zu versetzen, bzw. um bei einer nächsten Messung wieder korrekte Ergebnisse zu erhalten. Zwecks Regeneration wird Regenerationsmittel auf die Sensoroberfläche gegeben, wenn der Abschnitt des Trägerbandes, der das Regenerationsmittel enthält, die Sensoroberfläche überlagert.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt insbesondere darin, dass wesentliche Bestandteile der Vorrichtung, wie z. B. der Sensor und Steuerungselektronik, mehrmals benutzbar sind. Dabei ist eine Verfälschung von Mess- bzw. Analysenergebnisse ausgeschlossen, da nach jeder Messung automatisch eine Reinigung bzw. Regeneration des Sensors über das Trägerband bzw. das im Trägerband enthaltene Regenerationsmittel stattfindet.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die jeweilige Messzelle durch die Sensoroberfläche und eine im Trägerband ausgebildete Kavität zur Aufnahme der Probenflüssigkeit realisiert ist. Das heißt, dass wenigstens in einem Abschnitt und vorteilhafterweise in mehreren Abschnitten des Trägerbandes eine Tasche geringfügiger Tiefe eingearbeitet ist, die mit der Probenflüssigkeit zumindest teilweise gefüllt werden kann. Die Tiefe ist dabei derart bemessen, dass allein Kapillarkräfte reichen, Probenflüssigkeit in die Kavität zu ziehen.

Alternativ kann die jeweilige Messzelle durch die Sensoroberfläche und einem im Wesentlichen ebenen Abschnitt des Trägerbandes und einer seitlichen Einfassung der Sensoroberfläche realisiert sein, so dass über der Sensoroberfläche ebenfalls ein hohles Volumen vorhanden ist. Das heißt, dass in dieser Ausführungsform das Trägerband im Wesentlich eben ausgeführt ist, und die Sensoroberfläche tiefer liegt als der Rand einer seitlichen Einfassung der Sensoroberfläche, so dass vom Trägerband, der Sensoroberfläche und der Einfassung ein Volumen definiert wird, das mit der Probenflüssigkeit zumindest teilweise gefüllt werden kann. Auch hier ist die Tiefe des Volumens derart einzustellen, dass Kapillarkräfte die zumindest teilweise Befüllung des Volumens mit Probenflüssigkeit bewirken können.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Regenerationsmittel in wenigstens einem Hohlraum im Trägerband aufgenommen ist. Bevorzugt ist das Regenerationsmittel in mehreren Hohlräumen im Trägerband angeordnet, insbesondere in Reihe hintereinander, sowie in einem Wechsel mit der Kavität zur Aufnahme der Probenflüssigkeit. Es ist dabei insbesondere vorgesehen, dass sich eine Gruppe von Hohlräumen mit jeweils einer Kavität abwechselt.

Um die Sensoroberfläche mit dem Regenerationsmittel zu benetzen, ist weiterhin bevorzugt vorgesehen, dass wenigstens einer der Hohlräume, in dem Regenerationsmittel aufgenommen ist, eine Sollbruchstelle aufweist, die unter mechanischer Belastung öffnet, so dass das Regenerationsmittel aus dem Trägerband abgegeben werden kann. Gegebenfalls kann dabei das Trägerband, zumindest im Bereich des Hohlraumes, mit einer Membran oder einem Film auf der der Sensoroberfläche zugewandten Seite versehen sein, welche eine geringere Festigkeit als die des restlichen Trägerbandes aufweist, so dass zumindest in einer Position des Hohlraumes über der Sensoroberfläche die Membran bzw. der Film zerstörbar ist und das Regenerationsmittel auf die Sensoroberfläche gelangen kann. Es ist dabei insbesondere vorgesehen, dass als Regenerationsmittel in mehreren Hohlräumen Waschmittel und/oder Kalibriermittel enthalten ist. Das heißt, dass in einem Hohlraum entweder Waschmittel oder Kalibriermittel enthalten ist, so dass in der Gesamtheit der Hohlräume in einem Trägerband, die einer Kavität zugeordnet sind, Waschmittel und/oder Kalibriermittel enthalten sein können. Mit dem Waschmittel und/oder dem Kalibriermittel kann der Sensor bzw. die Sensoroberfläche regeneriert werden. Durch das Waschmittel wird die Sensoroberfläche gesäubert, so dass eine optische Messung oder elektrochemische Messung fehlerlos durchgeführt werden kann. Mit den Kalibriermittel lässt sich eine Kalibrierung des Sensors realisieren.

Das Regenerationsmittel im Hohlraum des Trägerbandes kann ein Waschmittel sein, wie z. B. eine Pufferlösung oder kann ein Kalibriermittel sein..

Das Volumen des Hohlraumes beträgt vorzugsweise zwischen 0, 1 μΙ und 1000 μΙ.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Trägerband ein Endlosband ist. Auf diesem Endlosband sind hintereinander die Kavitäten zur Aufnahme der Probenflüssigkeit sowie die Hohlräume angeordnet, die Regenerationsmittel enthalten. In alternativer Ausführungsform kann das Trägerband eine Scheibe sein. Dabei sind die genannten Kavitäten und Hohlräume jeweils in Gruppen angeordnet, wobei jede Gruppe für eine Messung bzw. eine Analyse von Probenflüssigkeit vorgesehen ist. Das Endlosband muss dabei nicht unbedingt in lediglich einer Schlaufe angeordnet sein, sondern es kann in mehreren Schlaufen bzw. Krümmungen verlaufen, so dass auf relativ geringem Raum ein sehr langes Trägerband mit entsprechend vielen Kavitäten und Hohlräumen untergebracht werden kann.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung weiterhin eine Zwangsführung zur Führung des Trägerbandes über die Sensoroberfläche umfasst, so dass die jeweiligen Kavitäten und Hohlräume der Sensoroberfläche automatisch zuführbar sind. Durch Gleitreibung des Trägerbandes auf der Sensoroberfläche sowie gegebenenfalls eine geeignete Beschichtung des Trägerbandes auf der der Sensoroberfläche zugewandten Seite lässt sich ein weiterer Reinigungseffekt auf der Sensoroberfläche erzielen.

Die Kavität zur Aufnahme der Probenflüssigkeit bzw. ein Teil der dadurch hergestellten Messzelle wird nach erfolgter Messung bzw. Analyse verworfen. Demzufolge ist keine Reinigung der Kavität erforderlich. Die Sensoroberfläche wird mittels Waschmittel und/oder Kalibriermittel regeneriert, so dass eine erneute exakte Messung problemlos durchgeführt werden kann. Dies stellt insbesondere gegenüber den herkömmlichen mobilen Analyse- bzw. Messeinrichtungen einen eklatanten Vorteil dar, da diese entweder mit dem Nachteil der vollständigen Verwerfung der gesamten Messzelle und somit auch der Sensoroberfläche verbunden ist, oder bei dem eine automatisierte Reinigung des Sensors nicht oder mit nur sehr hohem Aufwand möglich ist oder aber die Gefahr fehlerhafter weiterer Messungen bzw. Analysen aufgrund von Verschmutzungen des Sensors besteht.

Insbesondere zur automatisierten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass diese ein Antriebs- und Positionierungssystem zum Transport und zur sequentiellen Positionierung der Kavitäten zur Aufnahme der Probeflüssigkeit sowie der Hohlräume mit Regenerationsmittel jeweils über der Sensoroberfläche umfasst. Bei der erwähnten alternativen Ausgestaltung des Trägerbandes derart, dass die Messzelle durch die Sensoroberfläche und einen im Wesentlichen ebenen Abschnitt des Trägerbandes und einer seitlichen Einfassung der Sensoroberfläche realisiert ist, ist vorgesehen, dass der ebene Abschnitt des Trägerbandes mittels des Antriebs- und Positionierungssystems über der Sensoroberfläche positioniert wird. Das Antriebs- und Positionierungssystem ist vorzugsweise in Form einer austauschbaren Kassette, auf der bzw. in der das Trägerband verschiebbar angeordnet ist, vorgesehen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Druckeinrichtung zur Aufbringung eines mechanischen Drucks auf jeweils einen mit Regenerationsmittel versehenen Hohlraum umfasst. Eine derartige Druckeinrichtung kann z. B. eine Einengung sein, in die das Trägerband einläuft und die aufgrund der entstehenden Keilwirkung eine Druckkraft auf einen Hohlraum über der Sensoroberfläche ausübt. Alternativ kann die Druckeinrichtung auch ein bewegtes Arbeitsmittel zur Druckbeaufschlagung des Hohlraumes sein, so dass dieser geöffnet wird und Regenerationsmittel auf die Sensoroberfläche austreten kann.

Um die Aufnahme der Probenflüssigkeit in die Kavität im Trägerband zu erleichtern, kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Kavität zur Aufnahme der Probenflüssigkeit auf der der Sensoroberfläche zugewandten Seite im Wesentlichen offen ist. Diese Öffnung an der Unterseite erstreckt sich bis in den seitlichen Bereich des Trägerbandes, so dass die Kavität auch seitlich geöffnet ist, so dass aufgrund von Kapillarwirkung Probenflüssigkeit, wie z. B. Blut, in die Kavität eingebracht werden kann. In einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kavität zur Aufnahme der Probenflüssigkeit auf der der Sensoroberfläche zugewandten Seite geschlossen ist und lediglich seitlich Öffnungen aufweist. Durch eine seitliche Öffnung kann die Probenflüssigkeit aufgenommen werden und kann der anderen seitlichen Öffnung und somit einer seitlich angeordneten Sensoroberfläche zugeführt werden. Es wird erfindungsgemäß außerdem ein Verfahren zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten zur Verfügung gestellt, bei dem mittels eines Sensors wenigstens ein Wert der Probenflüssigkeit gemessen bzw. analysiert wird, wobei die Schritte der Positionierung einer von einem Trägerband begrenzten Kavität über einer Sensoroberfläche, die Aufnahme von Probenflüssigkeit in der Kavität, die Messung wenigstens eines Wertes der Probenflüssigkeit, die Entfernung der Kavität mit der Probenflüssigkeit von der Sensoroberfläche, die Zuführung von Regenerationsmittel zur Sensoroberfläche mittels des Trägerbandes, sowie die Kontaktierung der Sensoroberfläche mit dem Regenerationsmittel zur Regeneration des Sensors durchgeführt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten eignet sich insbesondere zur Glucosemessung im Blut, und zwar mehrfach unter Nutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Aufnahme der Probenflüssigkeit in eine von einer Oberfläche des Sensors und einer im Trägerband ausgebildete Kavität erfolgt dabei mittels Kapillarwirkung. Die Messung der Probenflüssigkeit kann z. B. optisch oder elektrochemisch durch die Sensoroberfläche erfolgen. Mit der Messung ist dabei nicht zwangsläufig nur die Bestimmung diskreter Werte gemeint, sondern der Begriff der Messung kann auch eine Analyse umfassen im Sinne der Feststellung des Vorhandenseins bestimmter Konzentrationen von Stoffen oder Erreichung bestimmter Grenzwerte physikalischer Größen in der Probenflüssigkeit. Die Entfernung der Kavität von der Sensoroberfläche erfolgt durch Transport des Trägerbandes. Der Transport des Trägerbandes, welcher auch zur Zuführung von Regenerationsmittel zur Sensoroberfläche dient, erfolgt bevorzugt automatisch und wird durch die Messung ausgelöst. Zwecks mehrfacher Untersuchung von Probenflüssigkeiten sind nach dem letztgenannten Schritt der Regeneration des Sensors bzw. der Sensoroberfläche wieder erneut die genannten verfahrensgemäßen Schritte durchzuführen. Bei Nutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann diese ebenfalls die nächste Untersuchung von Probenflüssigkeit durchführen. Dies hat den Vorteil, dass wesentliche Bestandteile der Vorrichtung mehrmals benutzbar sind, wie z. B. der Sensor, da durch die Regeneration des Sensors bzw. der Sensoroberfläche eine Reinigung der Sensoroberfläche sowie gegebenenfalls eine Kalibrierung der Sensoroberfläche gewährleistet ist. Wenn alle im Trägerband angeordneten Kavitäten genutzt worden sind, ist das Trägerband, gegebenenfalls mit einer Kassette, auf oder in der das Trägerband geführt ist, auszuwechseln. Es ist somit keine Reinigung des Bestandteils einer jeweiligen Messzelle notwendig, der durch das Trägerband ausgebildet ist, da die jeweilige Kavität nur einmal benutzt wird. Durch die Anordnung einer Vielzahl von Kavitäten im Trägerband und die Austauschbarkeit des Trägerbandes ist jedoch gewährleistet, dass wesentliche Bestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung mehrmals genutzt werden können, ohne dass eine negative Beeinflussung der Mess- bzw. Analyseergebnisse zu befürchten ist. Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Untersuchung von Probenflüssigkeit ist insbesondere vorgesehen, dass die Kontaktierung der Sensoroberfläche mit dem Regenerationsmittel durch Öffnung eines Hohlraumes im Trägerband, in dem sich Regenerationsmittel befindet, erfolgt. Dies kann insbesondere dadurch realisiert werden, dass der Hohlraum durch Öffnen einer Sollbruchstelle, gegebenenfalls unter Erhöhung einer mechanischen Spannung im Trägerband im Bereich des Hohlraumes, geöffnet wird.

Zu diesem Zweck kann mechanisch Druck auf den Hohlraum aufgebracht werden. In einer alternativen Ausführung oder gegebenenfalls auch hinzukommend zu einer Sollbruchstelle kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Hohlraum auf der der Sensoroberfläche zugewandten Seite durch eine Membran bzw. einen Film begrenzt ist. Dadurch, dass die Festigkeit einer solchen Membran bzw. eines solchen Films geringer gewählt ist als die des Trägerbandes, kann insbesondere unter erhöhter mechanischer Belastung die Membran bzw. der Film nachgeben und reißen, so dass das Regenerationsmittel auf die Sensoroberfläche aufgebracht wird. In einer einfachen Ausführungsform des Trägerbandes ist dieses an seiner gesamten, der Sensoroberfläche zugewandten Seite, mit einer solchen Membran bzw. einem solchen Film, in der bzw. dem gegebenenfalls auch eine Sollbruchstelle angeordnet sein kann, ausgestattet. Wie bereits bezüglich der erfindungsgemäßen Vorrichtung erwähnt, kann die Regeneration des Sensors eine Behandlung des Sensors mit Waschmittel und/oder eine Behandlung des Sensors mit Kalibriermittel umfassen. Durch die Behandlung der Sensoroberfläche wird somit ebenfalls der Sensor regeneriert.

Es ist dabei insbesondere vorgesehen, dass nach der Messung bzw. Analyse der Probenflüssigkeit eine Behandlung des Sensors mit Waschmittel und danach eine Behandlung des Sensors mit Kalibriermittel erfolgt. Gegebenenfalls können zwischen den beiden genannten Behandlungen noch Zwischenschritte erfolgen.

Um Verfälschungen nachfolgender Messungen bzw. Analysen zu vermeiden, kann vorgesehen sein, dass nach der Behandlung des Sensors mit Kalibriermittel erneut wenigstens eine Behandlung des Sensors mit Waschmittel erfolgt. Gegebenenfalls können mehrere Kalibrierungen des Sensors mit unterschiedlichen Kalibriermitteln erfolgen, genauso wie Reinigungen mit unterschiedlichen Waschmitteln erfolgen können.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann somit das erfindungsgemäße Verfahren zur Untersuchung bzw. Messung und/oder Analyse von Blutproben durchgeführt werden. Zu diesem Zweck ist ein Bluttropfen, der z. B. mittels einer ebenfalls von der Vorrichtung umfassten Stechhilfe an einem Körperteil eines Patienten erzeugt wird, in eine Kavität mittels Kapillarkräften zu überführen, die zwischen Trägerband und Sensoroberfläche ausgebildet ist. Durch die Sensoroberfläche kann der Sensor Messungen, wie z. B. die Messung von Glucose unter Verwendung entsprechender Biosensoren, und/oder weitere Analysen der Blutprobe vornehmen. Nach Abschluss der Messung bzw. der Analyse wird das Trägerband automatisch weiterbewegt, so dass sich ein Hohlraum über der Sensoroberfläche befindet, in dem Waschmittel enthalten ist. Aufgrund erhöhter mechanischer Belastung wird der Hohlraum geöffnet, so dass das Waschmittel auf die Sensoroberfläche auftrifft und dort einen Reinigungsprozess durchführt. Danach wird das Trägerband weiterbewegt, so dass sich ein mit Kalibriermittel befüllter Hohlraum über der Sensoroberfläche befindet. Ebenfalls aufgrund erhöhter mechanischer Belastung wird auch dieser Hohlraum geöffnet, so dass das Kalibriermittel auf die Sensoroberfläche auftrifft und eine Kalibrierung des Sensors automatisch vorgenommen werden kann. Danach kann sich ein bereits beschriebener Waschvorgang der Sensoroberfläche durch Zuführung eines weiteren Hohlraumes mit Waschmittel anschließen. Nach Abschluss der Vorgänge und der damit erzeugten erneuten Betriebsbereitschaft verharrt das Trägerband bevorzugt in einer derartigen Position, in der an der Sensoroberfläche ein geöffneter Hohlraum mit Waschmittel angeordnet ist, so dass eine Verschmutzung oder Austrocknung der Sensoroberfläche bei Nicht-Benutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermieden wird. In diesem Zustand kann die Vorrichtung automatisch ausschalten oder in einen stand-by-Modus übergehen. Wird eine erneute Messung gewünscht, ist dies durch Eingabe eines Aktivierungsbefehls, z. B. über eine Taste an der Vorrichtung, der Vorrichtung einzugeben, so dass das Trägerband wieder in eine Position bewegt wird, in der sich eine nachfolgende Kavität zur Aufnahme von Probenflüssigkeit über der Sensoroberfläche befindet. Der Mess- bzw. Analysevorgang kann wie oben beschrieben erneut durchgeführt werden.

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben.

Es zeigen

Figur 1 - eine erfindungsgemäße Vorrichtung in perspektivischer Ansicht, Figur 2 - eine Kassette der erfindungsgemäßen Vorrichtung in perspektivischer

Ansicht,

Figur 3 ein Gehäuse der erfindungsgemäßen Vorrichtung in perspektivischer

Ansicht,

Figur 4 einen Abschnitt des Trägerbandes in perspektivischer Ansicht, Figur 5 - einen Abschnitt des Trägerbandes in Draufsicht,

Figur 6 - einen Abschnitt des Trägerbandes in Ansicht von der Seite, Figur 7 - die Einzelheit A aus Figur 6 in vergrößerter Ansicht,

Figur 8 - eine Schnittdarstellung B - B entlang des in Figur 5 angedeuteten

Schnittverlaufs. Wie insbesondere aus Figur 1 ersichtlich ist, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung relativ kompakt und handlich ausgeführt, so dass sie hervorragend für den mobilen Einsatz und für die Verwendung durch einen Patienten eingerichtet ist. Sie umfasst ein Gehäuse 10, in welchem ein Display 1 1 zur Anzeige der Mess- bzw. Analysewerte angeordnet ist. Seitlich an das Gehäuse 10 ist eine Kassette 20 angeschlossen, auf der, in Figur 1 gestrichelt angedeutet, das Trägerband 40 umlaufen kann. Dabei ist die vorliegende Erfindung nicht darauf eingeschränkt, dass das Trägerband 40 entsprechend der annähernden Ellipsenform der Kassette 20 umläuft, sondern es kann vorgesehen sein, dass das Trägerband 40 in mehreren Schlaufen durch die Kassette 20 geführt wird, was die Anordnung eines wesentlich längeren Trägerbandes ermöglicht. In der Kassette 20 bzw. in diese hineinragend ist der Sensor 21 angeordnet, dessen Sensoroberfläche 22, zumindest teilweise unter einer Platte 25 verlaufend, dem Trägerband 40 zugewandt ist. Das heißt, dass das Trägerband 40 über die Sensoroberfläche 22 geführt wird. Die Platte 25 kann dabei zur Führung des Trägerbandes 40 und/ oder zur Druckausübung auf das Trägerband 40 eingerichtet sein. Im Trägerband 40 sind mehrere Kavitäten 42 angeordnet, von der in Figur 1 jedoch nur eine dargestellt ist. Die Messzelle 30 wird dabei durch die Kavität 42 einerseits sowie die Sensoroberfläche 22 andererseits definiert. Diese Kavität 42, ebenfalls gestrichelt dargestellt, weist auf der dem Gehäuse 10 abgewandten Seiten eine seitliche Öffnung 43 zur Aufnahme von Probenflüssigkeit 44 auf. Dadurch gelangt die Probenflüssigkeit auf die Sensoroberfläche 22, wodurch der Sensor 21 die erforderlichen Messungen bzw. Analysen vornehmen kann. Neben der Kavität 42 sind Hohlräume 51 bis 54 angeordnet. In diesen Hohlräumen 51 bis 54 sind Regenerationsmittel, wie unten noch weiter ausgeführt werden wird, enthalten.

Der Sensor 21 kann dabei fest in der Kassette 20 integriert sein, oder auch fest mit dem Gehäuse 10 verbunden sein und lediglich die Kassette 20 teilweise durchdringen. Die Kassette 20 kann als eine Einweg-Einheit ausgestaltet sein, in der das Trägerband 40 aufgenommen ist, so dass bei Nutzung aller Kavitäten 42 des Trägerbandes 40 die gesamte Kassette und damit auch das Trägerband 40 auszutauschen ist. Ist der Sensor 21 also auch ein Bestandteil der Kassette 20, ist auch er mit auszutauschen und durch eine neue Kassette 20 mit Sensor 21 zu ersetzen. Ist der Sensor 21 jedoch ein Bestandteil, welches fest mit dem Gehäuse 10 verbunden ist, wird er bei einem Austausch der Kassette 20 nicht mit ausgetauscht.

Zur Realisierung der Mess- bzw. Analysevorgänge und der Bewegungen des Trägerbandes kann die erfindungsgemäße Vorrichtung eine nicht dargestellte Steuer- bzw. Regeleinrichtung sowie einen Energiespeicher, z. B. in Form von wenigstens einer Batterie, umfassen.

In Figur 2 ist ersichtlich, dass die Kassette 20 ein einzelnes Bauteil ist, das von dem in Figur 3 dargestellten Gehäuse trennbar ist. Zur Übermittlung von Daten und/ oder zur Energieversorgung ist zwischen der Kassette 20 und dem Gehäuse 10 wenigstens ein nicht in Einzelheiten dargestellter Kontakt 24 am Sensor 21 , der insbesondere ein Mehrweg-Biosensor sein kann, vorgesehen. Wie insbesondere aus Figur 3 ersichtlich ist, ist im Gehäuse wenigstens eine Antriebswelle 12 angeordnet, mit der ein Antriebs- und Positionierungssystem 23, welches Bestandteil der Kassette 20 ist, angetrieben werden kann. Das heißt, dass durch eine geeignete Steuer- bzw. Regeleinrichtung eine Antriebseinheit im Gehäuse gesteuert wird, die ein entsprechendes Drehmoment über die Antriebswelle 12 in das Antriebs- und Positionierungssystem 23 überträgt, um das Trägerband 40 in gewünschter Weise zu bewegen und zu positionieren. Da die Kassette 20 bzw. das Antriebs- und Positionierungssystem 23 in vorteilhafter Weise derart ausgestaltet ist, dass das Trägerband über zwei Umlenkrollen geführt wird, ist außerdem am Gehäuse eine Achse 13 vorgesehen, die die Rotation eines der Umlenkräder ermöglicht. Wie erwähnt, kann die komplette Kassette 20 ausgetauscht werden, wobei bei Anordnung einer neuen Kassette 20 am Gehäuse 10 der Kontakt 24 am Sensor 21 in die Buchse 14 am Gehäuse 10 einzustecken ist.

In den Figuren 4 bis 8 ist ein Ausschnitt des Trägerbandes, welches auf der Kassette oder in der Kassette 20 umläuft, dargestellt. In Figur 4 ist ersichtlich, dass das Trägerband mit relativ geringer Dicke ausgeführt ist und eine Kavität 42 aufweist, die an einer Seite eine seitliche Öffnung 43 umfasst. Diese Kavität dient zur Aufnahme der Probenflüssigkeit 44, wie z. B. Blut. Neben der Kavität 42 ist ein erster Hohlraum 51 angeordnet und neben diesem ersten Hohlraum 51 ein zweiter Hohlraum 52 und neben diesem zweiten Hohlraum 52 ist ein dritter Hohlraum 53 angeordnet. Auf der dem ersten Hohlraum 51 gegenüberliegenden Seite ist ein vierter Hohlraum 54 angeordnet. Jeder der Hohlräume 51 bis 54 umfasst eine Sollbruchstelle 60, wobei die Erfindung nicht auf die Anordnung einer Sollbruchstelle eingeschränkt ist, sondern auch geeignete andere Ausgestaltungen des Trägerbandes 40 vorgesehen sein können, die eine Öffnung des jeweiligen Hohlraumes ermöglichen.

Insbesondere aus Figur 6 ist ersichtlich, dass die Kavität 42 eine relativ geringe Höhe aufweist, so dass z. B. Blut aufgrund von Kapillarwirkung in die Kavität 42 durch die seitliche Öffnung 43 aufgenommen werden kann. Die neben der Kavität 42 angeordneten Hohlräume 51 bis 54 weisen eine größere Höhe auf, um ein entsprechendes Volumen von Regenerationsmittel aufnehmen zu können. In Figur 8 sind die Höhen der Hohlräume 51 bis 54 sowie der Kavität 42 deutlich erkennbar.

Wie in der Einzelheit A in Figur 7 dargestellt ist, kann dabei das Trägerband 40 an seiner Unterseite mit einer Membran 41 versehen sein, die gegebenenfalls auch die dargestellte Sollbruchstelle 60 aufweist. Bei Einwirkung einer ausreichend großen Kraft auf den Hohlraum 52 wird dieser an der Sollbruchstelle geöffnet, so dass das im Hohlraum 52 aufgenommenes Regenerationsmittel durch die Sollbruchstelle 60 strömt und somit auf die Sensoroberfläche 22 gelangt. An der Unterseite des Trägerbandes umfasst dieses eine Membran 41 bzw. einen Film, der zur Abdichtung mehrerer Hohlräume dienen kann und gegebenenfalls aufgrund erhöhter mechanischer Belastung reißen kann und das jeweilige Regenerationsmittel freisetzen kann.

Es ist insbesondere vorgesehen, dass im ersten Hohlraum 51 ein Waschmittel 70 aufgenommen ist, dass im zweiten Hohlraum 52 eine Kalibriermittel aufgenommen ist, sowie dass im dritten sowie auch im vierten Hohlraum 53 und 54 ebenfalls ein Waschmittel aufgenommen ist. Durch diese Anordnung kann bei Transport des Trägerbandes 40 in eine Richtung erreicht werden, dass nach Aufnahme von Probenflüssigkeit in der Kavität 42 und Messung bzw. Analyse der erste Hohlraum 51 über die Sensoroberfläche 22 geführt wird, und dass in diesem Hohlraum 51 vorhandenes Waschmittel 70 auf die Sensoroberfläche zwecks Reinigung der Sensoroberfläche 22 abgegeben wird. Danach wird das Trägerband derart verschoben, dass sich der zweite Hohlraum 52 über der Sensoroberfläche befindet, so dass aus diesem Kalibriermittel 80 auf die Sensoroberfläche abgegeben wird, so dass der Sensor kalibriert wird. Danach wird der dritte Hohlraum 53 über der Sensoroberfläche 22 positioniert, der ebenfalls Waschmittel auf die Sensoroberfläche abgibt. Zur erneuten Reinigung oder auch zum Schutz gegen Umwelteinflüsse wird das Trägerband derart bewegt, dass ein vierter Hohlraum 54 über der Sensoroberfläche 22 platziert wird, der das entsprechende Waschmittel auf die Sensoroberfläche 22 abgibt. Dieser vierte Hohlraum 54 ist in den Figuren 4 bis 8 rechts neben der Kavität 42 dargestellt. Dies bedeutet jedoch nicht, dass die Transportrichtung des Trägerbandes geändert werden muss, sondern lediglich, dass der vierte Hohlraum 54 relativ dicht vor einer nächsten Kavität zur Aufnahme der Probenflüssigkeit angeordnet ist. Nach durchgeführter Messung bzw. Analyse stoppt die erfindungsgemäße Vorrichtung den Transportvorgang des Trägerbandes 40 in der Position, in der der vierte Hohlraum 54 über der Sensoroberfläche angeordnet ist, so dass die Sensoroberfläche dauerhaft vor Verunreinigungen und/ oder Austrocknungen geschützt ist. Bei einem erneuten Starten der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwecks erneuter Messung wird automatisch das Trägerband 40 in eine derartige Position gebracht, dass, wie in Figur 1 dargestellt, eine bisher ungenutzte Kavität 42 über der Sensoroberfläche 22 zwecks Aufnahme einer neuen Probenflüssigkeit angeordnet ist.

Es ist ersichtlich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie auch das erfindungsgemäße Verfahren einfach, zuverlässig wie selbsterklärend verwendbar ist, ohne dass Flüssigkeitsströme bewegt oder gepumpt werden müssen und ohne dass die Gefahr einer Beeinträchtigung der Messung bzw. Analyse besteht. Damit kann eine relativ hochwertige Diagnostik bzw. Kontrolle von Patienten, insbesondere von Diabetikern, durch diese selbst und dezentral durchgeführt werden, was eine verbesserte Betreuung der Patienten über Kommunikationsnetze ermöglicht. Es ist zu erwarten, dass trotz des relativ geringen gerätetechnischen Aufwandes sowie der einfachen Bedienung der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Diagnostik bzw. Kontrolle zuverlässiger und exakter durchführbar ist, so das die Schwere von Sekundärerkrankungen eklatant gemindert werden kann.

Bezugszeichenliste

Gehäuse 10

Display 1 1 Antriebswelle 12

Achse 13

Buchse 14

Kassette 20

Sensor 21 Sensoroberfläche 22 Antriebs- und Positionierungssystem 23

Kontakt 24

Platte 25

Messzelle 30 Trägerband 40

Membran 41

Kavität 42 seitliche Öffnung 43

Probenflüssigkeit 44 erster Hohlraum 51 zweiter Hohlraum 52 dritter Hohlraum 53 vierter Hohlraum 54

Sollbruchstelle 60 Waschmittel 70

Kalibriermittel 80

Claims

Patentansprüche

1 . Vorrichtung zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten, umfassend einen Sensor (21 ) zur Messung wenigstens eines Wertes der Probenflüssigkeit (44), wobei der

Sensor (21 ) eine Sensoroberfläche (22) aufweist, über die die Messung vornehmbar ist, und weiterhin umfassend ein Trägerband (40), mit dem in Zusammenwirkung mit der Sensoroberfläche (22) wenigstens eine Messzelle (30) zur Aufnahme von Probenflüssigkeit (44) ausgebildet ist oder ausbildbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass in oder an dem Trägerband (40) wenigstens ein Regenerationsmittel zur Regeneration des Sensors (21 ) enthalten ist, wobei das Trägerband (40) derart ausgestaltet ist, dass das Regenerationsmittel auf die Sensoroberfläche (22) aufgebbar ist.

2. Vorrichtung zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten nach Anspruch 1 , dass die jeweilige Messzelle (30) durch die Sensoroberfläche (22) und eine im Trägerband (40) ausgebildete Kavität (42) zur Aufnahme der Probenflüssigkeit (44) realisiert ist.

3. Vorrichtung zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass das Regenerationsmittel in wenigstens einem Hohlraum im Trägerband (40) aufgenommen ist.

4. Vorrichtung zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass als Regenerationsmittel in mehreren Hohlräumen

Waschmittel (70) und/ oder Kalibriermittel (80) enthalten ist.

5. Vorrichtung zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass das Trägerband (40) ein Endlosband oder eine Scheibe ist.

6. Vorrichtung zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dass die Vorrichtung ein Antriebs- und Positionierungssystem (23) zum Transport und zur sequentiellen Positionierung der Kavitäten (42) zur Aufnahme der Probenflüssigkeit (44) sowie der Hohlräume mit Regenerationsmittel jeweils über der Sensoroberfläche (22) umfasst.

7. Vorrichtung zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dass die Vorrichtung eine Druckeinrichtung zur Aufbringung eines mechanischen Drucks auf jeweils einen mit Regenerationsmittel versehenen Hohlraum umfasst.

8. Vorrichtung zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dass die Kavität zur Aufnahme der Probenflüssigkeit auf der der Sensoroberfläche zugewandten Seite im Wesentlichen offen ist.

9. Verfahren zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten, bei dem mittels eines Sensors (21 ) wenigstens ein Wert der Probenflüssigkeit (44) gemessen wird, umfassend die folgenden Schritte:

a) Positionierung einer von einem Trägerband (40) begrenzten Kavität (42) über einer Sensoroberfläche (22),

b) Aufnahme von Probenflüssigkeit (44) in der Kavität (42),

c) Messung wenigstens eines Wertes der Probenflüssigkeit (44),

d) Entfernung der Kavität (44) mit der Probenflüssigkeit (44) von der Sensoroberfläche (22),

e) Zuführung von Regenerationsmittel zur Sensoroberfläche (22) mittels des Trägerbandes (40),

f) Kontaktierung der Sensoroberfläche (22) mit dem Regenerationsmittel zur Regeneration des Sensors (21 ).

10. Verfahren zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten nach Anspruch 9, dass die Kontaktierung der Sensoroberfläche (22) mit dem Regenerationsmittel durch Öffnung eines Hohlraums im Trägerband (40), in dem sich Regenerationsmittel befindet, erfolgt.

1 1 . Verfahren zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten nach Anspruch 10, dass der Regenerationsmittel enthaltene Hohlraum durch Öffnen einer Sollbruchstelle (60) geöffnet wird.

12. Verfahren zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten nach einem der Ansprüche 10 und 1 1 , dass zwecks Öffnung des Hohlraums mechanisch Druck auf ihn aufgebracht wird.

13. Verfahren zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dass die Regeneration des Sensors (21 ) eine Behandlung des Sensors

(21 ) mit Waschmittel (70) und/ oder eine Behandlung des Sensors mit Kalibriermittel (80) umfasst.

14. Verfahren zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten nach Anspruch 13, dass nach der Messung eine Behandlung des Sensors (21 ) mit Waschmittel (70) und danach eine Behandlung des Sensors mit Kalibriermittel (80) erfolgt.

15. Verfahren zur Untersuchung von Probenflüssigkeiten nach Anspruch 14, dass nach der Behandlung des Sensors (21 ) mit Kalibriermittel (80) erneut wenigstens eine Behandlung des Sensors (21 ) mit Waschmittel (70) erfolgt.