[發明專利]具有改進的分析物特異性的生物傳感器

無效

• 申請號: 201310247089.7
• 申請日: 2009-03-25
• 公開（公告）號: CN103353473A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: C.D.威爾西;M.戈沙爾;H.韋德
• 申請（專利權）人: 霍夫曼－拉羅奇有限公司
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 權陸軍

本申請是國際申請日為2009年3月25日的國際申請PCT/EP2009/002157進入中國、申請號為200980120249.3的題為“具有改進的分析物特異性的生物傳感器”的發明專利申請的分案申請。

技術領域和背景技術

本公開內容總的來講涉及用于測定生物體液中分析物的存在和/或濃度的化學基質和方法。更準確但并非唯一地講，本公開內容涉及當在干擾物質存在下用電化學生物傳感器測定分析物時提高分析物特異性的化學基質和方法。本文所使用的術語“化學基質(chemistry?matrix)”是指含有能夠與分析物反應的至少一種化學物質的物理區域。

測定物質的濃度在許多領域中都十分重要，特別在其它混雜物質存在并且在各種條件下進行測定。例如，在各種條件下以及在干擾物質存在時測量體液(例如血液)中的葡萄糖，對有效治療糖尿病至關重要。不能適當控制對血液葡萄糖水平可能產生嚴重的并發癥，包括失明和四肢循環喪失，最終可能使糖尿病患者無法使用他/她的手指、手、腳等。

試驗帶(test?strip)常用來測量試樣中選定分析物的存在和/或濃度。例如，使用多種試驗帶測量血液葡萄糖濃度以監測糖尿病患者的血糖水平。這些試驗帶包括反應室(reaction?chamber)，試劑組合物已沉積在其中。試驗帶的最新趨勢需要更少的試樣和更快的試驗分析時間。當使用可從身體較不敏感區域(例如前臂)獲得的較少試樣時，為患者提供重要益處。另外，更快和更準確的測試時間提供了額外的便利，并能更好地控制患者血糖水平。

已知用于測定分析物(例如血樣中的葡萄糖)濃度的若干方法。這類方法通常屬于以下兩種類別之一：光學方法和電化學方法。光學方法一般包括觀察試劑中光譜移動的反射光譜法或吸收光譜法。這類移動由產生顏色改變的化學反應引起，所述顏色變化表示分析物的濃度。電化學方法一般包括表示分析物濃度的電流反應、電量反應、電位反應和/或導電反應。參見例如Columbus的美國專利第4,233,029號、Pace的4,225,410、Columbus的4,323,536、Muggli的4,008,448、Lilja等人的4,654,197、Szuminsky等人的5,108,564、Nankai等人的5,120,420、Szuminsky等人的5,128,015、White的5,243,516、Diebold等人的5,437,999、Pollmann等人的5,288,636、Carter等人的5,628,890、Hill等人的5,682,884、Hill等人的5,727,548、Crismore等人的5,997,817、Fujiwara等人的6,004,441、Priedel等人的4,919,770和Shieh的6,054,039，所述專利通過引用以其整體并入本文。電化學方法通常在試劑存在時使用血糖儀(但不總是)測量血樣的電化學反應。所述試劑與葡萄糖反應產生血液中并不存在的電荷載體。因此，預期在規定信號存在時血液的電化學反應主要取決于血液葡萄糖的濃度。用于電化學血糖儀的典型試劑公開于美國專利第5,997,817、5,122,244，和5,286,362號，所述專利通過引用以其整體并入本文。

當測量體液的分析物水平時，多個誤差源可得出不正確的結果。有時，傳感器暴露于其中的惡劣條件使傳感器的精確度變得更差。傳感器偶爾可遭遇有害條件，常常稱為“試驗帶腐壞(strip?rotting)”或“小瓶使用不當(vial?abuse)”，這是指當傳感器在貯存期間使用不當以及暴露在不利條件下，例如過度的熱、光和/或濕。這種在過度的熱和/或濕下的暴露，可導致反應時間由于酶活性喪失而減慢。

在過去，這些問題通過使用具有非常快的反應時間并且與待測量的分析物有高比活的酶來避免。在所有測試條件下，例如在各種溫度和血細胞比容水平下，通過使用具有這些特殊性質的酶，可實現具有高完成水平和同等完成水平的反應。然而，實際上，通常無法將量足夠高的酶加入傳感器中而又不引起傳感器性能的嚴重喪失。另外，高比活的酶并不總是所有分析物所需要的。例如，用于測定葡萄糖水平的這類系統仍未能滿足排除例如麥芽糖、半乳糖、木糖等干擾物作用的需要，這可能產生不準確的讀數。