Dispositivo de detección química.

Un dispositivo (1) de detección química para detectar un analito,

que comprende una fuente (6) de luz,al menos un reactivo (5) luminiscente que es capaz de emitir luz cuando se irradia por la fuente de luz, en el que laluminiscencia del reactivo luminiscente puede modificarse por el analito, cambiando de este modo la generación decalor (7), cambio en la generación de calor que es proporcional a la concentración del analito,un transductor que tiene un elemento (2) piroeléctrico o piezoeléctrico y unos electrodos (3, 4), que es capaz derealizar una transducción del cambio de calor en una señal eléctrica,un detector (8) que es capaz de convertir la señal eléctrica en una indicación de la concentración del analito, y en elque el reactivo (5) luminiscente está montado en el transductor.

Dispositivo de detección química

La presente invención se refiere a un dispositivo de detección química y, en particular, a un dispositivo de detección química que tiene un transductor y un reactivo luminiscente.

La supervisión de analitos, tal como gases en el entorno o compuestos biológicamente importantes en bioensayos, tiene una amplia aplicabilidad. Por consiguiente, se encuentra disponible una gran diversidad de dispositivos analíticos y de diagnóstico. Muchos dispositivos emplean un reactivo que experimenta un cambio de color que puede detectarse visualmente en presencia de la especie que está detectándose. El reactivo se porta con frecuencia sobre una tira de ensayo y puede proporcionarse una óptica para ayudar a la medición del cambio de color.

El documento US 4.007.009 da a conocer un procedimiento para el análisis de cationes y aniones en cantidades traza en disolución, mediante excitación con un láser sintonizable de un precipitado o un coprecipitado formado por los iones desconocidos, en presencia de iones que emiten luz con la excitación mediante el láser de colorante, y que experimentan un cambio en los niveles de energía en presencia del ión desconocido en la estructura reticular cristalina.

El documento WO 90/13017 da a conocer un elemento transductor piroeléctrico o de otro tipo termoeléctrico en forma de tira. Se proporcionan electrodos de película delgada y se depositan uno o más reactivos en la superficie del transductor. El reactivo experimenta un cambio colorimétrico selectivo cuando éste se pone en contacto con la especie que está detectándose. El dispositivo se inserta a continuación en un detector, en el que el transductor se ilumina desde debajo mediante una fuente de luz LED, y la absorción de luz por el reactivo se detecta como un calentamiento microscópico en la superficie del transductor. La señal eléctrica que se emite a partir del transductor se procesa para deducir la concentración de la especie que está detectándose. Este tipo de sistema se formula típicamente como una divisa desechable sujeta a la ropa de la persona que se está supervisando junto con un lector separado.

El sistema del documento WO 90/13017 es muy adecuado para proporcionar un historial de exposición. En otras palabras, el usuario de la divisa está expuesto a la especie que está detectándose y entonces, posteriormente, se determina la concentración de la especie a la que ha estado expuesto el usuario. Sin embargo, a pesar de que este sistema es útil en ciertas aplicaciones, es difícil proporcionar una medición continua. Esto es un inconveniente cuando el usuario puede estar expuesto a una especie particularmente peligrosa o, como alternativa, si han de supervisarse unos niveles de oxígeno respirables.

Un inconveniente adicional es que, cuando el reactivo se satura, no es posible una detección adicional.

Este sistema está restringido también en el intervalo de analitos que puede detectarse, debido a que sólo pueden detectarse los que experimentan un cambio de color con la combinación con el reactivo.

Por lo tanto, existe una necesidad de un dispositivo de detección química que evite estos inconvenientes.

Por consiguiente, la presente invención proporciona un dispositivo de detección química para detectar un analito, que comprende

una fuente de luz, al menos un reactivo luminiscente que es capaz de emitir luz cuando se irradia por la fuente de luz, en el que la luminiscencia del reactivo luminiscente puede modificarse por el analito, cambiando de este modo la generación de calor, cambio en la generación de calor que es proporcional a la concentración del analito, un transductor que tiene un elemento piroeléctrico o piezoeléctrico y unos electrodos, que es capaz de realizar una transducción del cambio de calor en una señal eléctrica, un detector que es capaz de convertir la señal eléctrica en una indicación de la concentración del analito, y en el que el reactivo (5) luminiscente está montado en el transductor (2) .

Preferentemente, la luminiscencia puede interrumpirse por el analito, aumentando de este modo la generación de calor, aumento en la generación de calor que es proporcional a la concentración del analito.

Como alternativa, la luminiscencia puede potenciarse por el analito, disminuyendo de este modo la generación de calor, disminución en la generación de calor que es proporcional a la concentración del analito.

Preferentemente, el reactivo luminiscente puede interconvertirse entre dos formas químicas que tienen unas propiedades de luminiscencia diferentes mediante reacción o combinación con el analito.

Preferentemente, el reactivo luminiscente se adsorbe sobre, se atrapa dentro de o se inmoviliza sobre un material de soporte.

Preferentemente, el reactivo luminiscente es un reactivo fluorescente.

Preferentemente, el dispositivo de detección química comprende además un reactivo adicional que es capaz de reaccionar con un segundo analito para cambiar la concentración local del primer analito, modificando de este modo la luminiscencia del reactivo luminiscente para proporcionar una indicación de la concentración del segundo analito. En particular, preferentemente el primer analito es oxígeno, el segundo analito es glucosa y el segundo reactivo es glucosa oxidasa.

Preferentemente, el reactivo luminiscente es una combinación de un componente de absorción de luz y un componente luminiscente, en el que el componente de absorción de luz absorbe luz y entonces excita indirectamente el componente luminiscente mediante una transferencia de energía.

La presente invención también proporciona un método para detectar un analito, que comprende irradiar al menos un reactivo luminiscente para inducir la luminiscencia,

exponer el reactivo luminiscente a una muestra, en el que, en presencia del analito, la luminiscencia se modifica mediante el analito, cambiando de este modo la cantidad de calor generado, cambio en la generación de calor que es proporcional a la concentración del analito, realizar una transducción del cambio de calor en una señal eléctrica, usando un transductor que tiene un elemento piroeléctrico o piezoeléctrico y unos electrodos, y convertir la señal eléctrica en una indicación de la concentración del analito, en el que el reactivo (5) luminiscente está montado en el transductor (2) .

Preferentemente, el analito interrumpe la luminiscencia del reactivo luminiscente, aumentando de este modo la generación de calor, aumento en la generación de calor que es proporcional a la concentración del analito.

Como alternativa, el analito potencia la luminiscencia del reactivo luminiscente, disminuyendo de este modo la generación de calor, disminución en la generación de calor que es proporcional a la concentración del analito.

Preferentemente, el analito convierte el reactivo luminiscente de una forma química a otra forma química, en el que las dos formas químicas tienen unas propiedades de luminiscencia diferentes.

Preferentemente, un segundo reactivo reacciona con un segundo analito para cambiar la concentración local del primer analito, modificando de este modo la luminiscencia del reactivo luminiscente para proporcionar una indicación de la concentración del segundo analito.

La presente invención se describirá ahora con referencia al dibujo, en el que la figura muestra el dispositivo de detección química de la presente invención (a) en ausencia de un analito y (b) en presencia de un analito.

La presente invención se basa en el hallazgo, por parte del solicitante de la presente invención, de que puede detectarse una modificación en la luminiscencia de un reactivo luminiscente usando un transductor que es capaz de convertir calor en una señal eléctrica. Tales transductores se conocen bien en la técnica. Preferentemente, el transductor es un transductor de estado sólido. La luminiscencia puede modificarse de varios modos, tal como mediante interrupción de luminiscencia, potenciación de luminiscencia, conversión del reactivo luminiscente de una forma débilmente luminiscente o no luminiscente a una forma luminiscente, o viceversa.

La figura muestra un dispositivo de detección química de acuerdo con una realización de la presente invención, que se basa en la interrupción de luminiscencia. La figura (a) representa... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo (1) de detección química para detectar un analito, que comprende una fuente (6) de luz, al menos un reactivo (5) luminiscente que es capaz de emitir luz cuando se irradia por la fuente de luz, en el que la luminiscencia del reactivo luminiscente puede modificarse por el analito, cambiando de este modo la generación de calor (7) , cambio en la generación de calor que es proporcional a la concentración del analito, un transductor que tiene un elemento (2) piroeléctrico o piezoeléctrico y unos electrodos (3, 4) , que es capaz de realizar una transducción del cambio de calor en una señal eléctrica, un detector (8) que es capaz de convertir la señal eléctrica en una indicación de la concentración del analito, y en el que el reactivo (5) luminiscente está montado en el transductor.

2. Un dispositivo (1) de detección química de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la luminiscencia puede interrumpirse mediante el analito, aumentando de este modo la generación de calor (7) , aumento en la generación de calor que es proporcional a la concentración del analito.

3. Un dispositivo (1) de detección química de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la luminiscencia puede potenciarse mediante el analito, disminuyendo de este modo la generación de calor (7) , disminución en la generación de calor que es proporcional a la concentración del analito.

4. Un dispositivo de detección química (I) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el reactivo (5) luminiscente puede interconvertirse entre dos formas químicas que tienen unas propiedades de luminiscencia diferentes por reacción o combinación con el analito.

5. Un dispositivo (1) de detección química según se reivindica en cualquier reivindicación anterior, en el que el reactivo (5) luminiscente se adsorbe sobre, se atrapa dentro de o se inmoviliza sobre un material de soporte.

6. Un dispositivo (1) de detección química según se reivindica en cualquier reivindicación anterior, en el que el reactivo (5) luminiscente es un reactivo fluorescente.

7. Un dispositivo (1) de detección química según se reivindica en cualquier reivindicación anterior, que además comprende un reactivo adicional que es capaz de reaccionar con un segundo analito para cambiar la concentración local del primer analito, modificando de este modo la luminiscencia del reactivo (5) luminiscente para proporcionar una indicación de la concentración del segundo analito.

8. Un dispositivo (1) de detección química de acuerdo con la reivindicación 7, en el que el primer analito es oxígeno, el segundo analito es glucosa y el segundo reactivo es glucosa oxidasa.

9. Un dispositivo (1) de detección química según se reivindica en cualquier reivindicación anterior, en el que el reactivo (5) luminiscente es una combinación de un componente de absorción de luz y un componente luminiscente, en el que el componente de absorción de luz absorbe luz y entonces excita indirectamente el componente luminiscente mediante una transferencia de energía.

10. Un procedimiento para detectar un analito, que comprende irradiar al menos un reactivo (5) luminiscente para inducir la luminiscencia, exponer el reactivo luminiscente a una muestra, en el que, en presencia del analito, la luminiscencia está modificada por el analito, cambiando de este modo la cantidad de calor (7) generado, cambio en la generación de calor que es proporcional a la concentración del analito, realizar una transducción del cambio de calor en una señal eléctrica, usando un transductor que tiene un elemento

(2) piroeléctrico o piezoeléctrico y unos electrodos (3, 4) , y convertir la señal eléctrica en una indicación de la concentración del analito, en el que el reactivo (5) luminiscente está montado en el transductor.

11. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el analito interrumpe la luminiscencia del reactivo (5) luminiscente, aumentando de este modo la generación de calor (7) , aumento en la generación de calor que es proporcional a la concentración del analito.

12. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el analito potencia la luminiscencia del reactivo

(5) luminiscente, disminuyendo de este modo la generación de calor (7) , disminución en la generación de calor que es proporcional a la concentración del analito.

13. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el analito convierte el reactivo (5) luminiscente de una forma química a otra forma química, en el que las dos formas químicas tienen unas propiedades de luminiscencia diferentes.

14. Un procedimiento según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en el que un segundo reactivo reacciona con un segundo analito para cambiar la concentración local del primer analito, modificando de este modo la luminiscencia del reactivo (5) luminiscente para proporcionar una indicación de la concentración del segundo analito.