Películas desintegrables para dispositivos de diagnóstico.

Película desintegrable para un dispositivo de diagnóstico, dicha película comprende:

un primer polímero soluble en agua que tiene un peso molecular de 30.000 daltons;un segundo polímero soluble en agua que tiene un peso molecular de 90.000 ó 140.000 daltons;

como mínimo, un reactivo dirigido a reaccionar con un analito de interés en una muestra de fluido acuoso que sesospecha que contiene el analito; y

en la que la película está en forma de una monocapa de un grosor para desintegrarse tras el contacto con el fluidoacuoso aplicado al dispositivo de diagnóstico para liberar el reactivo.

Películas desintegrables para dispositivos de diagnóstico SECTOR DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a películas desintegrables, dispositivos de diagnóstico que contienen dichas películas, y métodos para su utilización. Más en particular, la presente invención da a conocer en una realización películas solubles en agua que contienen reactivos solubles o dispersos para utilizar en dispositivos de ensayo de diagnóstico.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los dispositivos de diagnóstico in vitro son ampliamente utilizados. Los dispositivos para ensayos de diagnóstico útiles dependen de reacciones de afinidad bioespecíficas para la detección, aislamiento, y/o separación de células, proteínas, bacterias, virus, secuencias de ácidos nucleicos, y otros materiales o compuestos de interés diferentes. Muchos ensayos médicos de diagnóstico requieren la detección, aislamiento, y/o medición de compuestos específicos presentes en los fluidos biológicos tales como sangre, saliva, y orina.

Los ensayos de diagnóstico se pueden llevar a cabo utilizando diferentes dispositivos, por ejemplo, dispositivos electrónicos, biosensores, dispositivos de flujo lateral, tiras de ensayo, y tarjetas de ensayo, entre otros. A menudo, los materiales necesarios para llevar a cabo un ensayo se proporcionan en forma de kit de ensayo, que puede incluir un dispositivo de ensayo particular. Algunos dispositivos de ensayo incluyen el reactivo o los reactivos necesarios para llevar a cabo un ensayo particular. Para otros dispositivos de ensayo, el reactivo o los reactivos se obtienen por separado y se utilizan en conjunto con el dispositivo de ensayo.

Se incluyen entre las sustancias que se pueden detectar, medir, y/o aislar utilizando un dispositivo de diagnóstico in vitro, por ejemplo, glucosa, colesterol, proteínas, por ejemplo, varias enzimas, tales como amilasa y creatina quinasa; sustancias de abuso, por ejemplo, drogas reguladas por la ley con respecto a la posesión y utilización, tales como metanfetaminas; células, bacterias, virus, y secuencias de ácidos nucleicos; entre otras. Por ejemplo, los ensayos de embarazo se pueden llevar a cabo utilizando tiras de ensayo para detectar gonadotropina coriónica humana (hCG) . Dicho ensayo se describe en las Patentes de EE.UU. Núm. 6.403.298 y 4.496.654. Además, las personas diabéticas y los profesionales de la salud pública utilizan tiras de ensayo para medir el nivel de glucosa en sangre. La Patente de EE.UU. Núm. 6.270.637 describe una tira de ensayo de glucosa en sangre biosensor electroquímico. Los ensayos de diagnóstico, tal como se describen en la Patente de EE.UU Núm. 5.846.751, se utilizan para detectar la bacteria Helicobacter pylori en el estómago de seres humanos para diagnosticar trastornos gástricos y enfermedad de úlcera duodenal. La Patente de EE.UU. Núm. 6.645.731 describe el aislamiento de células de cáncer a partir de una matriz bioquímica.

Los dispositivos de ensayo de flujo lateral son utilizados de forma común. Habitualmente, un dispositivos de flujo lateral incluye una tira de ensayo, sobre la que está presente uno o más reactivos. Para utilizar un dispositivos de ensayo de flujo lateral, se deposita una muestra de fluido sobre la tira y migra por la acción de capilaridad a lo largo de la tira en la que tienen lugar las reacciones químicas in situ en dependencia de la presencia o ausencia del analito. A menudo, como mínimo, se incluye un reactivo que manifiesta una señal detectable, por ejemplo, un cambio de color, en presencia de una cantidad mínima del analito de interés.

Para fabricar tiras de ensayo, se colocan soluciones acuosas que contienen un reactivo, por ejemplo, enzimas o anticuerpos, sobre una capa de soporte, que es un material sólido, tal como un soporte de membrana, un sensor electroquímico, celulosa o papel. Los reactivos se seleccionan como necesarios o útiles en la detección del analito en cuestión. Habitualmente, el reactivo se coloca sobre la membrana por pulverización, recubrimiento, o arrastre (“stripping) y, a continuación se seca.

Otros dispositivos de diagnóstico requieren la utilización de varios reactivos acuosos. Habitualmente, los reactivos se aplican mediante pipeteo directamente a la muestra que se va a ensayar.

Los reactivos pueden ser caros. Por lo tanto, no es deseable desperdiciar los reactivos. Las técnicas de preparación convencionales para las tiras de ensayo, tales como pulverización, recubrimiento, o arrastre, pueden dar como resultado pérdidas del reactivo. Además, es difícil controlar la cantidad de reactivo sobre la tira de ensayo utilizando técnicas convencionales. También, los reactivos acuosos pueden ser incómodos de manipular. Algunos reactivos son inestables en forma acuosa y pueden necesitar almacenamiento especializado, tal como refrigeración. El documento EP 0653635 da a conocer una lámina que comprende un material de base insoluble en agua y una capa que consiste en una sustancia fisiológicamente activa fijada en una resina soluble en agua sobre la superficie del material de base.

Las partículas magnéticas que han sido funcionalizadas con fracciones de reactivos químicos específicos son conocidas para utilizar como reactivos en inmunoensayos. En estos ensayos, los complejos bioquímicos se separan y aíslan sobre la base de sus propiedades magnéticas. La Patente de EE.UU. Núm. 6.120.856 se refiere a la utilización de fluidos ferrosos en técnicas de diagnóstico que incluyen inmunoensayos, separación celular, ensayos de toxicidad, ensayos de alimentos, y ensayos medioambientales. La Patente de EE.UU. Núm. 6.672.458 se refiere a las utilizaciones de partículas paramagnéticas funcionalizadas para la separación y aislamiento de ácidos nucleicos (ADN y ARN) a partir de técnicas de amplificación. Seguido de la amplificación, las células son lisadas y secuencias específcas de ácidos nucleicos forman complejos con las partículas paramagnéticas funcionalizadas. Las partículas paramagnéticas con el ácido nucleico unido se separan de la solución restante utilizando las propiedades magnéticas del complejo.

Sin embargo, ha sido difícil controlar la concentración de las partículas magnéticas debido a los efectos estáticos en los recipientes de vidrio y plástico utilizados en las técnicas de diagnóstico convencionales. Se conoce que los recipientes de plástico hechos de poliestireno y propileno retienen una carga estática. La carga estática en los tubos de ensayo y otros componentes causan problemas en la dispensación de cantidades exactas de partículas debido a la atracción de las partículas a las superficies de plástico y vidrio.

Por consiguiente, es deseable disponer de composiciones de reactivos y dispositivos de diagnóstico que minimicen o eliminen los problemas mencionados anteriormente.

BREVES CARACTERÍSTICAS DE LA INVENCIÓN

La presente invención, en su sentido más amplio, se define en las reivindicaciones adjuntas. La presente invención da a conocer composiciones de reactivos de películas desintegrables preparadas con una combinación de componentes que producen películas de suficiente resistencia de película y perfiles de desintegración rápida para utilizar en ensayos de diagnóstico. Una película desintegrable, según la presente invención, contiene una mezcla de polímeros solubles en agua de alto peso molecular y de bajo peso molecular. La película también contiene uno o más reactivos dirigidos a reaccionar con un analito de interés u otros reactivos, de manera que la película se puede utilizar en un ensayo de diagnóstico particular. Opcionalmente, las películas contienen, además, un componente de almidón, un componente de glucosa, un plastificante y/o un humectante. También opcionalmente, la película puede incluir una carga, que es una fase o partícula dispersa en la película para modificar el perfil de desintegración de la película.

El término “analito” se refiere a la molécula u otra sustancia en la muestra que se va a detectar. Por ejemplo, tal como se utiliza en el presente documento, un analito puede ser un ligando, que es mono o poliepitópico, antigénico o hapténico; puede ser un compuesto único, tal como gonadotropina coriónica, glucosa, antígeno específico de la próstata, o una serie de compuestos que comparten, como mínimo, un sitio epitópico común; puede ser un sitio epitópico viral, bacteriano, o de otro patógeno; también puede ser un receptor o un anticuerpo, o cualquier otra sustancia, compuesto o material químico o biológico que se sospecha que está presente en una muestra de interés, incluyendo, sin constituir limitación, una sustancia tóxica, tales como un contaminante, o un agente de guerra.

1. Película desintegrable para un dispositivo de diagnóstico, dicha película comprende:

un primer polímero soluble en agua que tiene un peso molecular de 30.000 daltons; un segundo polímero soluble en agua que tiene un peso molecular de 90.000 ó 140.000 daltons; como mínimo, un reactivo dirigido a reaccionar con un analito de interés en una muestra de fluido acuoso que se sospecha que contiene el analito; y en la que la película está en forma de una monocapa de un grosor para desintegrarse tras el contacto con el fluido acuoso aplicado al dispositivo de diagnóstico para liberar el reactivo.

2. Película, según la reivindicación 1, en la que, como mínimo, uno de los polímeros solubles en agua comprende un polímero derivado de celulosa.

3. Película, según la reivindicación 1, en la que el primer polímero soluble en agua tiene un peso molecular de

30.000 daltons y el segundo polímero soluble en agua tiene un peso molecular de 90.000 daltons.

4. Película, según la reivindicación 1, en la que el primer polímero soluble en agua y el segundo polímero soluble en agua tienen una diferencia de pesos moleculares de 60.000 daltons o más.

5. Película, según la reivindicación 1, en la que, como mínimo, uno entre el primero y el segundo polímeros solubles en agua comprende hidroxipropilcelulosa.

6. Película, según la reivindicación 1, en la que, como mínimo, uno entre el primero y el segundo polímeros solubles en agua comprende hidroxipropilmetilcelulosa.

7. Película, según la reivindicación 1, en la que, como mínimo, uno entre el primero y el segundo polímeros solubles en agua comprende una mezcla de diferentes polímeros.

8. Película, según la reivindicación 1, en la que la película se desintegra en menos de 60 segundos después del contacto con un fluido acuoso.

9. Película, según la reivindicación 1, en la que la película tiene un grosor de 0, 01016 a 0, 254 mm (0, 4 a 10 mil) .

10. Película, según la reivindicación 1, en la que la película es parte de un dispositivo de capas múltiples.

11. Película, según la reivindicación 1, en la que el, como mínimo, un reactivo muestra propiedades magnéticas.

12. Película, según la reivindicación 1, en la que el, como mínimo, un reactivo reacciona con gonadotropina coriónica.

13. Película, según la reivindicación 1, en la que la película está esencialmente libre de tensioactivos.

14. Película, según la reivindicación 1, que comprende además un tercer polímero soluble en agua.

15. Película, según la reivindicación 14, en la que el primer polímero soluble en agua tiene un peso molecular de

30.000 daltons, el segundo polímero soluble en agua tiene un peso molecular de 90.000 daltons, y el tercer polímero soluble en agua tiene un peso molecular de 140.000 daltons.

16. Película, según la reivindicación 1, en la que la concentración del primer polímero soluble en agua es del 2% al 10% del peso de la película seca y en la que la concentración del segundo polímero soluble en agua es del 2% al 10% del peso de la película seca.

17. Película, según la reivindicación 1, que comprende además un componente de almidón.

18. Película, según la reivindicación 17, en la que la concentración del componente de almidón es del 2% al 50% del peso de la película seca.

19. Película, según la reivindicación 17, en la que el componente de almidón comprende almidón instantáneo.

20. Película, según la reivindicación 1, que comprende además un componente de glucosa.

21. Película, según la reivindicación 20, en la que la concentración del componente de glucosa es del 2% al 20% del peso de la película seca.

22. Película, según la reivindicación 20, en la que el componente de glucosa comprende maltodextrina.

23. Película, según la reivindicación 1, que comprende además un plastificante y/o humectante.

24. Película, según la reivindicación 23, en la que la concentración del plastificante y/o humectante es del 3% al 5 30% del peso de la película seca.

25. Película, según la reivindicación 23, en la que el plastificante comprende triacetina.

26. Película, según la reivindicación 1, que comprende además una carga. 10

27. Película, según la reivindicación 26, en la que la carga es una partícula dispersa.

28. Película, según la reivindicación 26, en la que la carga es una fase dispersa.

29. Método para llevar a cabo un ensayo de diagnóstico utilizando la película, según cualquiera de las reivindicaciones 1-28, en el que la película se pone en contato con el líquido acuoso durante un periodo de tiempo suficiente para desintegrar la película y liberar el, como mínimo, un reactivo.

30. Dispositivo de ensayo de diagnóstico para detectar la presencia de un analito de interés en una muestra de 20 fluido acuoso que se sospecha que contiene el analito, que comprende:

una estructura de soporte; y como mínimo, una película desintegrable soportada por la estructura de soporte, comprendiendo la película desintegrable:

un primer polímero soluble en agua que tiene un peso molecular de 30.000 daltons, y un segundo polímero soluble en agua que tiene un peso molecular de 90.000 ó 140.000 daltons; como mínimo, un reactivo dirigido a reaccionar con un analito de interés en una muestra de fluido acuoso; y en la que la película está en forma de una monocapa de un grosor suficiente para desintegrarse tras el contacto con el fluido acuoso aplicado al dispositivo de diagnóstico para liberar el reactivo.

31. Dispositivo de ensayo, según la reivindicación 30, en el que el, como mínimo, un reactivo muestra propiedades magnéticas.

32. Dispositivo de ensayo, según la reivindicación 30, en el que el reactivo se dirige a reaccionar con gonadotropina coriónica humana en el fluido acuoso.

33. Dispositivo de ensayo, según la reivindicación 30, que comprende además una serie de películas.

34. Dispositivo de ensayo, según la reivindicación 30, en el que el, como mínimo, un reactivo está dentro de la película.

35. Dispositivo de ensayo, según cualquiera de las reivindicacione.

3. 34, en el que el dispositivo es un dispositivo de flujo lateral. 45

36. Dispositivo de ensayo, según cualquiera de las reivindicacione.

3. 34, en el que la estructura de soporte es un recubrimiento adhesivo.

37. Método para llevar a cabo un ensayo de diagnóstico utilizando el disositivo de ensayo, según cualquiera de las

reivindicacione.

3. 36, que comprende poner en contacto la muestra de fluido acuoso, como mínimo, con una película desintegrable durante un periodo de tiempo suficiente para desintegrar la película y liberar el, como mínimo, un reactivo.

38. Dispositivo de ensayo, según cualquiera de las reivindicacione.

3. 34, en el que se crea un canal de fluidos en 55 la película desintegrable tras la aplicación del fluido acuoso.

39. Película, según cualquiera de las reivindicaciones 1-28, en la que la película desintegrable es parte de un dispositivo electrónico, biosensor, dispositivo de flujo lateral, tarjeta de ensayo, o kit de ensayo.