SENSOR.

Sensor (1) para detectar la presencia un analito en presencia de al menos un interferente en una muestra de fluido que comprende:

un sustrato (5),

un canal (6) dispuesto en el sustrato,

al menos un transductor dispuesto en el canal y

un filtro (4) para absorber selectivamente el analito antes que el al menos un interferente,

donde el filtro está dispuesto en el canal alejado del al menos un transductor y donde el canal define una vía de fluido para la muestra de fluido de manera que la muestra de fluido se pone en contacto con un primer transductor (2) para generar una primera señal, a continuación con el filtro y después con el primer transductor o con un segundo transductor (3) para generar una segunda señal

Sensor.

La presente invención se refiere a un sensor y, en particular, a un sensor para detectar especies de importancia biológica.

La sanidad moderna se basa principalmente en una variedad de pruebas analíticas y bioquímicas efectuadas en muestras de tejido y en una variedad de fluidos corporales para permitir la detección temprana, el diagnóstico y el tratamiento de una enfermedad. En consecuencia, existe un mercado significativo de diagnóstico in vitro, donde se incluyen los sensores.

Los sensores químicos han encontrado un amplio uso en numerosas aplicaciones. Los biosensores son ejemplos de estos sensores. Con el fin de crear un sensor para un analito concreto, estos sensores suelen contener un elemento de reconocimiento químico acoplado en un medio de transducción de señales. La presencia del analito de interés provoca un cambio mensurable en una propiedad del material de transducción. Se ha desarrollado una amplia gama de modalidades de transducción para transformar la respuesta fisico-química del analito en el medio de prueba en la señal de medición. Como ejemplos se incluyen principios amperométricos, potenciométricos, conductimétricos, ópticos, gravimétricos, de ondas acústicas superficiales (SAW), térmicos o capacitivos.

Hasta la fecha se han utilizado membranas y biomoléculas químicamente selectivas, tales como proteínas (por ejemplo enzimas, antígenos, anticuerpos), ácidos nucleicos (ADN o ARN) o incluso microorganismos completos como elementos de reconocimiento. Más recientemente se vienen empleando materiales sintéticos, tales como receptores sintéticos y polímeros impresos molecularmente (MIP) para sustituir a los elementos de reconocimiento tradicionalmente utilizados.

Una de las cuestiones más difíciles en la fabricación de sensores se refiere a la conexión o integración segura de los receptores con el transductor. En particular para dispositivos multiuso, el receptor tiene que ser estable, resistente y mantener su selectividad. Tiene que permanecer conectado al transductor durante todo el período de uso sin degradarse o lixiviarse. Por otra parte, el receptor debe seguir funcionando a pesar de la conexión o integración con la superficie del transductor; de manera similar, el transductor debe seguir siendo funcional a pesar de la conexión o integración del receptor.

Además, a menudo el uso de sensores químicos se ve influenciado por interferentes que alteran la respuesta del sensor y dan lugar a lecturas erróneas. La detección del analito de interés cuando se une al receptor también es problemática.

En consecuencia, la presente invención proporciona un sensor para detectar un analito en presencia de al menos un interferente en una muestra de fluido que comprende

un sustrato,

un canal dispuesto en el sustrato,

al menos un transductor dispuesto en el canal y un filtro para absorber de forma selectiva el analito antes que al menos un interferente,

donde el filtro se dispone en el canal más alejado de el al menos un transductor y donde el canal define una vía de fluido para la muestra de fluido, de manera que la muestra de fluido se pone en contacto con un primer transductor para generar una primera señal, a continuación con el filtro y después con el primer transductor o con un segundo transductor para generar una segunda señal.

Esto es, el sensor comprende un filtro selectivo que elimina el analito de la muestra de fluido permitiendo tomar una muestra antes y después de la eliminación del analito. Se coloca el filtro con el fin de mantener el analito alejado del o de los transductores. Esto permite medir el analito sin tener que unir el analito de forma selectiva a un transductor, lo que entraña dificultades prácticas significativas.

A continuación se describe la presente invención con referencia a las figuras que se acompañan, donde:

Fig. 1: muestra una representación esquemática de un sensor de la presente invención donde el filtro se dispone entre un primer y un segundo transductor;

Fig. 2: muestra otra representación esquemática de un sensor de la presente invención donde el filtro se dispone entre un primer y un segundo transductor;

Fig. 3: muestra una representación esquemática de un sensor de la presente invención donde el filtro constituye un revestimiento del canal de fluido;

Fig. 4: muestra una representación esquemática de un sensor de la presente invención donde el filtro forma un lecho de partículas;

Fig. 5: muestra un ejemplo de un chip multiparámetro que incorpora el sensor de la presente invención;

Fig. 6 muestra una representación esquemática de un sensor de la presente invención que emplea una membrana a través de un transductor;

Fig. 7: muestra una representación esquemática de un sensor de la presente invención donde los transductores están en paralelo;

Fig. 8: muestra una representación esquemática de un sensor de la presente invención que tiene un canal bifurcado, y

Fig. 9: muestra un sensor según la presente invención incorporado en un sistema de monitorización intravenosa.

La presente invención se refiere a un mecanismo novedoso para la detección química y a un sistema de detección química. Éste proporciona un medio directo para detectar la presencia de uno o varios analitos de interés en una muestra objeto de investigación y/o para medir su o sus concentraciones. Un área de aplicación particular para estos dispositivos y sistemas es la relacionada con la detección y medida de medicinas, marcadores o sustancias médicamente relevantes que son indicativas de la salud, el estado o el tratamiento en un paciente. Por ejemplo, el sensor o sistema sensor puede utilizarse para analizar el estado de salud actual de un paciente y/o tratar directamente una enfermedad que éste padece. En este contexto, el término "paciente" se refiere tanto a seres humanos como animales. Además, el término "muestra" se refiere a una sustancia o a una mezcla de sustancias objeto de investigación e incluye, en particular, aunque sin limitarse a, fluidos corporales tales como sangre, orina, fluido intersticial y fluido cerebro-espinal.

Con el fin de resolver cualquier cuestión relacionada con la conexión o integración de los receptores con un transductor, el sensor de la presente invención dispone de un filtro 4 que no necesita ser unido a un transductor. La Fig. 1 muestra un sensor 1 con un primer transductor 2 y un segundo transductor 3, entre los que se encuentra un filtro 4, el cual preferentemente absorbe el o los analitos a detectar. Los transductores 2, 3 y el filtro 4 se disponen sobre un sustrato 5. En el interior del sustrato 5 se dispone un canal 6. Los transductores 2, 3 y el filtro 4 se encuentran en el canal 6. La muestra de fluido (no mostrada) entra en el sensor a través de un puerto 7. A medida que la muestra pasa por el sensor 1, primero es analizada por el primer transductor 2 antes de que entre en contacto con el filtro 4. Otros análisis también pueden estar formados por uno o más transductores adicionales si esto fuera necesario. Este es el caso, por ejemplo, cuando se necesitan mediciones adicionales del mismo analito o cuando se detectan diferentes analitos. El primer transductor 2 genera una señal que se comunica electrónicamente a una unidad central de procesamiento. La señal o señales se caracterizan por la cantidad de analito de interés y por los interferentes que figuran en la muestra. A medida que la muestra pasa por el filtro 4, una parte del analito de interés se elimina de la muestra. Esta parte puede depender de la concentración del analito en la muestra. Después de pasar por el filtro 4, la muestra se analiza de nuevo, mediante un segundo transductor 3 dispuesto por detrás (es decir corriente abajo) del filtro y se graba la señal que genera el segundo transductor 3. Esta respuesta del transductor es característica de la cantidad de interferentes que figuran en la muestra. Una vez más, los análisis posteriores pueden estar formados por uno o más transductores adicionales si fuera necesario.

Cuando se resta la señal que genera el segundo transductor 3 (situado detrás del filtro) de la señal que genera el primer transductor 2 se obtiene una señal característica de la cantidad o concentración del analito de interés en la muestra. La cantidad de analito o analitos de interés presentes en la muestra se puede calcular utilizando, por ejemplo, una calibración de sensor adecuada. En lugar de determinar directamente la presencia...

1. Sensor (1) para detectar la presencia un analito en presencia de al menos un interferente en una muestra de fluido que comprende:

un sustrato (5),

un canal (6) dispuesto en el sustrato,

al menos un transductor dispuesto en el canal y

un filtro (4) para absorber selectivamente el analito antes que el al menos un interferente,

donde el filtro está dispuesto en el canal alejado del al menos un transductor y donde el canal define una vía de fluido para la muestra de fluido de manera que la muestra de fluido se pone en contacto con un primer transductor (2) para generar una primera señal, a continuación con el filtro y después con el primer transductor o con un segundo transductor (3) para generar una segunda señal.

2. Sensor según la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor comprende un primer transductor para generar la primera señal y un segundo transductor para generar la segunda señal.

3. Sensor según la reivindicación 2, caracterizado porque el filtro está situado entre los transductores primero y segundo.

4. Sensor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el filtro se coloca de manera que toda la muestra de fluido pasa a través del filtro.

5. Sensor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el filtro reviste una pared interna del canal.

6. Sensor según la reivindicación 2, caracterizado porque el filtro se dispone sobre el segundo transductor.

7. Sensor según la reivindicación 2, caracterizado porque los transductores primero y segundo están dispuestos en paralelo en el canal y el filtro se coloca corriente arriba del segundo transductor.

8. Sensor según la reivindicación 2, caracterizado porque el canal se bifurca y el primer transductor está dispuesto en un primer ramal del canal, el segundo transductor está dispuesto en un segundo ramal del canal, y el filtro se encuentra en el segundo ramal del canal corriente arriba del segundo transductor.

9. Sensor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la muestra de fluido es un fluido corporal.

10. Sensor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el filtro tiene capacidad suficiente para el analito a fin de permitir varios usos o un uso continuado del sensor.

11. Sensor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el filtro comprende un polímero sintético, una biomolécula, un microorganismo o una combinación de los mismos.

12. Sensor según la reivindicación 11, caracterizado porque el filtro comprende un ionóforo, un polímero impreso molecularmente, una enzima, un antígeno, un anticuerpo, un ácido nucleico o una combinación de los mismos.

13. Sensor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el filtro comprende un agente que se libera cuando el filtro absorbe el analito y porque el al menos un transductor puede detectar el agente.

14. Sensor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el al menos un transductor es un sensor amperométrico, un sensor potenciométrico, un sensor conductimétrico, un sensor óptico, un sensor gravimétrico, un sensor de ondas acústicas superficiales, un sensor resonante, un sensor capacitivo o un sensor térmico.

15. Sensor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sensor detecta un primer analito y un segundo u otro analito, porque el sensor contiene uno o más filtros para absorber de manera selectiva el primer analito, el segundo u otro de preferencia antes que el al menos un interferente.

16. Aparato de muestreo que comprende una carcasa acoplada en un puerto de muestreo (9) e incorpora el sensor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores y una unidad de procesamiento de señales (12) en comunicación electrónica con el sensor.

17. Método para detectar un analito en presencia de al menos un interferente en una muestra de fluido que comprende:

proporcionar una muestra de fluido que potencialmente contiene el analito,

poner en contacto la muestra de fluido con el sensor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15,

obtener las señales primera y segunda, y

comparar las señales primera y segunda para indicar la cantidad de analito presente en la muestra.

18. Método según la reivindicación 17, caracterizado porque la muestra de fluido es un fluido corporal.