DETECTOR CON BIOCOMPATIBILIDAD MEJORADA.

Detector electroquímico que comprende:

un sustrato;

un electrodo de referencia;

y

un electrodo de trabajo

en el que el electrodo de referencia es conectable eléctricamente al electrodo de trabajo con intermedio de una muestra líquida, caracterizado porque el electrodo de trabajo llena sustancialmente una cavidad que está definida, por lo menos parcialmente por el sustrato y el electrodo de trabajo comprende una matriz conductora porosa y una enzima

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2004/032293.

Solicitante: ROCHE DIAGNOSTICS GMBH
F.HOFFMANN-LA ROCHE AG
.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: SANDHOFER STRASSE 116,68298 MANNHEIM.

Inventor/es: GARRISON, MICHAEL, D., JERNIGAN, WALTER, BUCK, HARVEY, B., MANG,ANDRE.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 21 de Abril de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • A61B5/00R2
  • C12Q1/00B6B

Clasificación PCT:

  • A61B5/00 SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A61 CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE.A61B DIAGNOSTICO; CIRUGIA; IDENTIFICACION (análisis de material biológico G01N, p.ej. G01N 33/48). › Medidas encaminadas a establecer un diagnóstico (diagnóstico por medio de radiaciones A61B 6/00; diagnóstico por ondas ultrasónicas, sónicas o infrasónicas A61B 8/00 ); Identificación de individuos.

Clasificación antigua:

  • A61B5/00 A61B […] › Medidas encaminadas a establecer un diagnóstico (diagnóstico por medio de radiaciones A61B 6/00; diagnóstico por ondas ultrasónicas, sónicas o infrasónicas A61B 8/00 ); Identificación de individuos.

Fragmento de la descripción:

Detector con biocompatibilidad mejorada.

Antecedentes

La presente invención se refiere a mediciones in vivo. Más específicamente, la presente invención se refiere a la detección de la concentración de sustancias específicas en fluidos corporales y a detectores para dicha detección.

La medición de la concentración de agentes químicos específicos en fluidos corporales se utiliza para muchos tipos de diagnósticos y tratamientos médicos. Por ejemplo, los pacientes diabéticos dependientes de insulina podrían medir la concentración de glucosa en su cuerpo varias veces al día. Los detectores in vivo han sido desarrollados y son útiles en algunas situaciones para pruebas repetidas o continuas, pero son limitados en duración, exactitud, facilidad de fabricación y vida útil potencial de utilización. Por lo tanto, existe la necesidad de detectores in vivo y técnicas de detección mejorados.

Algunos detectores han sido desarrollados para limitar la reacción ente el analito y el reactivo utilizando membranas para controlar el flujo de analito de modo pasante. La utilización de estas membranas aumenta los costes de diseño, de fabricación y la dificultad de utilización de dichos detectores. Por lo tanto, existe todavía la necesidad de detectores y técnicas de detección in vivo mejorados.

El documento US 5.916.156 da a conocer un detector de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Resumen

Por lo tanto, es un objeto de las diferentes realizaciones de la presente invención dar a conocer detectores y técnicas de detección con características mejoradas de coste, exactitud, simplicidad, duración y vida útil in vivo.

Estos y otros objetivos son conseguidos en algunas realizaciones de la presente invención limitando el flujo de la muestra hacia el electrodo o hacia adentro del mismo, utilizando la configuración geométrica del detector, por ejemplo, proporcionando una pequeña abertura en una cavidad tridimensional que contiene una matriz conductora que incluye un reactivo.

La invención queda definida por las reivindicaciones adjuntas.

En la presente invención un detector electroquímico comprende un substrato, un electrodo de referencia en el substrato y un electrodo de trabajo que sustancialmente llena una cavidad sustancialmente definida por el substrato. El electrodo de trabajo comprende una matriz conductora y una enzima. En una variante de esta realización la matriz conductora comprende partículas de carbón y en otras la enzima es glucosa oxidasa. En otras variaciones adicionales de esta realización, el electrodo de trabajo comprende también un catalizador tal como dióxido de manganeso. En otras variaciones adicionales, el electrodo comprende también un agente aglomerante, tal como un polímero, y puede incluir además un catalizador, tal como dióxido de manganeso. El aglomerante es en algunas de estas variantes un polímero.

En variantes de esta realización la cavidad tiene una forma sustancialmente cilíndrica, mientras que en otras tiene sustancialmente las dimensiones de un tronco de pirámide o un tronco de cono. En algunas de estas últimas variantes la cavidad tiene una superficie circular más reducida que está abierta suficientemente para permitir que pase el analito hacia adentro de la cavidad, y una superficie circular más grande que es adyacente a un material permeable al oxígeno. En otras variantes de esta realización, una superficie del electrodo de trabajo está abierta de manera que una muestra puede entrar dentro del electrodo sin que la muestra pase a través de una capa que limita la difusión del analito.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista en planta de la capa de substrato de un detector de acuerdo con una realización de la presente invención.

Las figuras 2A-2G son vistas en sección transversal del detector mostrado en la figura 1 en varias fases de fabricación, de acuerdo con otra realización de la presente invención.

Las figuras 3A-3G son vistas en sección transversal del detector mostrado en la figura 1 en diferentes etapas de fabricación de acuerdo con otra realización de la presente invención.

La figura 4 es una vista en perspectiva del extremo de una tira detectora de acuerdo con una realización de la presente invención.

La figura 5 es una vista en perspectiva de la configuración de una cavidad alternativa para su utilización en el detector de la figura 4.

La figura 6 es una vista en perspectiva de otra configuración de cavidad alternativa para su utilización en el detector de la figura 4.

La figura 7 es una vista en sección de un detector de acuerdo con otra realización de la presente invención.

La figura 8 es una vista en planta de un detector según otra realización de la presente invención.

La figura 9 es una vista en sección de un detector según la realización mostrada en la figura 8.

La figura 10 es una sección de un detector según otra realización de la presente invención.

Descripción

Con el objetivo de ayudar a la comprensión de los principios de la presente invención, se hará referencia a continuación a la realización mostrada en los dibujos y se utilizará lenguaje específico para describir la misma. No obstante, se comprenderá que no se desea introducir limitación alguna en el ámbito de la invención. Cualesquiera alteraciones y otras modificaciones de las realizaciones descritas o ilustradas, y cualesquiera aplicaciones adicionales de los principios de la invención, tal como se han mostrado, se considerarán que se le ocurrirían de modo normal a un técnico en la materia a la que se refiere la invención.

Diferentes realizaciones de la presente invención dan a conocer un detector de analito que utiliza la geometría del detector para conseguir un control ventajoso de la disposición del analito y elementos de interferencia en el "área activa" del detector, que en este caso se refiere: 1) cuando se utiliza un electrodo sustancialmente plano, a la zona sustancialmente plana en la que tiene lugar la reacción del analito y la detección electroquímica; y 2) cuando se utiliza una matriz porosa, de un reactivo conductor, al área sustancialmente plana de la abertura que conecta el volumen que contiene la matriz conductora porosa al volumen del fluido corporal. El detector es implantado por debajo de la piel y comprende una parte que está en contacto con el fluido corporal circundante que contiene el analito a medir. En general, el detector comprende una matriz conductora, porosa, que tiene una superficie en contacto con el fluido corporal, y una segunda superficie en contacto con la superficie de un trazador conductivo que comunica con un medidor que puede funcionar evaluando el analito basándose en la señal eléctrica recibida del detector. El área operativa del reactivo poroso es significativamente mayor que la superficie de contacto con el fluido o que la superficie del trazador conductivo, proporcionando de esta manera un área superficial más grande para la reacción del analito y la reacción de detección electroquímica, y para la captación de subproductos tóxicos de la reacción medida en los electrodos, especialmente en comparación con un diseño más plano.

En una realización específica, el volumen ocupado por la matriz conductora incrementa en general en el área de sección transversal al alejarse de la superficie de contacto con el fluido hacia la superficie del trazador conductivo. En otras que tienen cavidades parcialmente llenas, la cavidad aumenta de manera general en el área en sección transversal al alejarse desde la abertura que contiene el fluido descendiendo al volumen del reactivo. Todavía en otras, la cavidad aumenta de manera general en el área en sección transversal al alejarse de la superficie en contacto con el fluido.

En algunas realizaciones, se abre un cierto volumen a través del substrato y se coloca reactivo en el mismo. Una membrana por encima de la abertura de la cavidad es permeable al analito pero no a ciertos agentes de interferencia. Otra membrana cubre la otra abertura y no es permeable al analito. En variantes de esta realización, la segunda membrana es permeable selectivamente para excluir el analito, pero permite el paso de uno o varios cofactores (tales como oxígeno) en el fluido para que entren en la cavidad de reacción.

Algunas realizaciones de la presente invención son útiles para la detección subcutánea de una amplia variedad de analitos medibles por medios electroquímicos....

 


Reivindicaciones:

1. Detector electroquímico que comprende:

un sustrato;

un electrodo de referencia; y

un electrodo de trabajo

en el que el electrodo de referencia es conectable eléctricamente al electrodo de trabajo con intermedio de una muestra líquida, caracterizado porque el electrodo de trabajo llena sustancialmente una cavidad que está definida, por lo menos parcialmente por el sustrato y el electrodo de trabajo comprende una matriz conductora porosa y una enzima.

2. Detector electroquímico, según la reivindicación 1, en el que la matriz conductora comprende partículas de carbón.

3. Detector electroquímico, según la reivindicación 1, en el que el electrodo de trabajo comprende además un catalizador.

4. Detector electroquímico, según la reivindicación 3, en el que el catalizador comprende dióxido de manganeso.

5. Detector electroquímico, según la reivindicación 1, en el que el electrodo de trabajo comprende además un agente aglomerante.

6. Detector electroquímico, según la reivindicación 1, en el que la cavidad tiene una superficie más pequeña y una superficie más grande que tiene un área superficial, como mínimo, igual de grande que la superficie más pequeña; y la superficie más pequeña está abierta suficientemente para permitir el paso del analito hacia adentro de la cavidad.

7. Detector electroquímico, según una o varias de las reivindicaciones anteriores, en el que queda dispuesta una membrana sobre la abertura de la cavidad que es permeable al analito, pero no a ciertos interferentes.

8. Detector subcutáneo para pruebas in vivo de la concentración o presencia de un analito, que comprende un cabezal del detector dotado de un detector, según las reivindicaciones 1 a 7, que puede ser implantado en un espacio subcutáneo, teniendo el cabezal detector:

una superficie activa del detector que es sensible al analito, y

una membrana que encapsula, como mínimo, una parte de la superficie activa, de manera que la membrana está separada de la superficie activa para proporcionar un volumen interno entre la superficie activa y la membrana cuando el detector es implantado en los tejidos subcutáneos.


 

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