Sensor de pruebas de fluido que tiene respiraderos para dirigir el flujo de fluido.

Un sensor (10) para el análisis de una muestra de fluido (42) que comprende:

una cavidad de muestra (36) que incluye un área de entrada de fluido (22) para la aceptación de fluido de muestra (42);

al menos una región de prueba dispuesta a lo largo de dicha cavidad de muestra (36); y

al menos dos respiraderos (26) para ventilar dicha cavidad de muestra (36),

caracterizado porque

dichos al menos dos respiraderos (26) tienen al menos un borde de guía de la muestra (44) entre la zona de entrada de fluido (22) y la al menos una región de prueba, para guiar dicho fluido de muestra (42) a dicha al menos una región de prueba.

Sensor de pruebas de fluido que tiene respiraderos para dirigir el flujo de fluido Campo de la invención

La presente invención se refiere, en general, a sensores para el análisis de fluidos y, más particularmente, se dirige a sensores que tienen respiraderos colocados para controlar la ubicación de fluido dentro de una cavidad capilar.

Antecedentes de la invención

Dichos sensores, como los conocidos a partir de los documentos US 5.798.31 o US 5.12.42, son útiles para la medición de analitos en muchas aplicaciones, incluyendo la supervisión clínica, ambiental y de procesos. En muchas de estas aplicaciones, es deseable llevar a cabo la medición con un pequeño volumen de la muestra líquida. El posicionamiento correcto de la alícuota de la muestra sobre el elemento transductor o área reactiva del sensor es crucial para la obtención de un resultado preciso.

Por ejemplo, los sensores para aplicaciones de análisis de fluidos electroquímicos (como pruebas de glucosa en sangre) se basan en la colocación adecuada del fluido sobre los electrodos, o porciones "activas" de los sensores. La ubicación del fluido también es importante en un sensor basado ópticamente. Si la muestra de fluido no se encuentra dentro de la trayectoria de la luz, el sistema puede producir un resultado inexacto. La colocación del fluido dentro de un sensor (por ejemplo, dentro de una cavidad capilar) se convierte así en un factor importante en la consecución de mediciones precisas.

Muchos factores afectan la colocación de fluido dentro de un sensor. Por ejemplo, la geometría capilar, la humectabilidad de la superficie interna capilar, el tamaño y la composición de la muestra afectan a la colocación del fluido. El impacto de la forma de los respiraderos y su ubicación ha sido pasado por alto, en lo que respecta a la colocación de fluido dentro de un sensor de llenado por capilaridad. Hay una necesidad de sensores de análisis de fluidos en los que la ubicación y la forma de respiraderos están diseñadas para efectuar la colocación adecuada del fluido y de ese modo minimizar el volumen de muestra necesario y aumentar la precisión de las lecturas.

Sumario de la invención

Se proporcionan sensores para el análisis de fluidos, tal como se define en la reivindicación 1, con al menos dos respiraderos con diferentes formas geométricas para dirigir el flujo de fluido. Las fuerzas de la acción capilar de fluido en o por un sensor de análisis de fluidos, y los bordes del respiradero dirigen y controlan el flujo de fluido a través del sensor.

De acuerdo con algunas realizaciones de la invención, los bordes de respiradero dirigen el fluido de muestra para cubrir porciones preferentes de electrodos dentro de un sensor.

Los bordes de respiradero según otra forma de realización de la invención se usan para dirigir el fluido a lo largo de una trayectoria tortuosa en un sensor.

De acuerdo con otra realización de la presente invención, los respiraderos se utilizan para controlar la temporización del flujo de fluido a través de un sensor. Los respiraderos pueden además ser utilizados para controlar el momento de contacto del fluido con reactivos.

El sumario anterior de la presente invención no pretende representar cada realización, o cada aspecto, de la presente invención. Características y beneficios adicionales de la presente invención se harán evidentes a partir de las descripción detallada, figuras y reivindicaciones expuestas a continuación.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista despiezada de un sensor de análisis de fluidos de acuerdo con una realización de la presente invención.

La figura 2 es una vista frontal de un sensor de análisis de fluidos.

La figura 3 es una vista frontal del sensor de análisis de fluidos de la figura 2 que contiene fluido de muestra dentro de una cavidad de prueba del sensor.

Las figuras 4a-4c son dibujos después de transcurrido un tiempo que muestran el flujo de fluido de muestra en un sensor.

Las figuras 5a-5d son dibujos después de transcurrido un tiempo que muestran el flujo de fluido de muestra en otro sensor.

Las figuras 6a-6f son dibujos después de transcurrido un tiempo que muestran el flujo de fluido de muestra en otro sensor.

Aunque la invención es susceptible de diversas modificaciones y formas alternativas, realizaciones específicas se muestran a modo de ejemplo en los dibujos y se describen en detalle en la presente memoria. Se debe entender, sin embargo, que la invención no pretende estar limitada a las formas particulares divulgadas. Más bien, la invención cubre todas las modificaciones, equivalentes y alternativas que caigan dentro del alcance de la invención como se define por las reivindicaciones adjuntas.

Descripción de las realizaciones ilustradas

Sensores de acuerdo con la presente invención utilizan respiraderos para dirigir el fluido de muestra hacia localizaciones de prueba deseadas, tales como zonas de reactivos y electrodos. Volviendo ahora a la figura 1, un sensor 1 se muestra en una vista en despiece ordenado. El sensor 1 comprende una capa de base 12 para soportar elementos sensores, una capa de electrodo 14, y una capa de cubierta 16. La capa de electrodo 14 comprende un primer y segundo electrodos 18 y 2, ambos de los cuales deben hacer contacto con una muestra de fluido para realizar una prueba, como el análisis de glucosa en sangre, en la muestra de fluido. Los electrodos 18 y 2 son contiguos con conjuntos de electrodos 19 y 21 que hacen contacto eléctrico con los conductores 23, permitiendo el uso del sensor 1 en un dispositivo de análisis electroquímico. Los electrodos primero y segundo 18 y 2 también se pueden denominar, respectivamente, electrodos "de trabajo" y "de control".

El segundo conjunto de electrodos 21 se muestra con un sub-electrodo 2a que ayuda en la detección de situaciones de "llenado insuficiente" cuando menos de una cantidad requerida de fluido de muestra se inserta en el sensor 1. Cuando el sensor 1 está sin rellenar con fluido de muestra, sólo una pequeña cantidad de corriente fluirá entre el sub-electrodo 2a y el primer electrodo 18, lo que permite una alerta al usuario de que el sensor 1 está sin rellenar.

La capa de cubierta 16 se superpone a la capa de electrodo 14 e incluye una zona de entrada de fluido 22 dentro de la cual fluye el fluido. La capa de cubierta 16 comprende además un área de proyección 24 que forma una cavidad de muestra (que se muestra en las figuras 2 y 3, a continuación) cuando el sensor 1 está montado. Respiraderos primero y segundo 26 se proporcionan dentro de la capa de cubierta 16 para llevar fluido en la cavidad de la muestra a través de la acción capilar y además para guiar la colocación de fluido dentro de la cavidad de la muestra, como se muestra en mayor detalle en las figuras 2 y 3. Una capa dieléctrica 28 entre la capa de electrodo 14 y la capa de cubierta 16 rodea un área de contacto de la muestra 3 y asegura que el fluido de muestra no hace contacto eléctrico con los conductores del electrodo 32 porque el contacto con estos conductores 32 daría lugar a lecturas inexactas.

Un reactivo 34 se coloca entre la capa dieléctrica 28 y la capa de cubierta 16 y contiene productos químicos que interactúan con el fluido de muestra para producir propiedades electroquímicas deseadas para el análisis de la muestra.

Volviendo ahora a la figura 2, una vista frontal del sensor 1 de la figura 1 se centra en una cavidad 36 de la muestra formada por el área de proyección 24 de la capa de cubierta 16. La cavidad de muestra 36 está diseñada para contener fluido para el ensayo de tal manera que el fluido contacta tanto el primer electrodo 18 como el segundo electrodo 2 de la capa de electrodo 14. En la práctica, el fluido de muestra entra en la cavidad de muestra 36 a través de la zona de entrada de fluido 22 y se introduce en la cavidad de muestra 36 a través de la acción capilar habilitada por los respiraderos 26. El fluido de muestra se mantiene en contacto con el primer y segundo electrodos 18 y 2 y el ensayo electroquímico, como las pruebas de glucosa en sangre, se puede realizar en la muestra de fluido.

Los bordes exteriores 38 y 4 de los electrodos 18 y 2 están cubiertos por una capa dieléctrica como en la figura 1, número de artículo 28, y por lo tanto estos bordes son electroquímicamente inertes. (Para facilitar la ilustración, la capa dieléctrica no se muestra en la figura 2.) Es deseable dirigir el fluido de muestra hacia las porciones centrales, activas de los electrodos 18 y 2.

La figura 3 muestra un sensor 1 en la vista isométñca de la figura 2 con un fluido de muestra 42 dentro de la cavidad de muestra 36. Los bordes... [Seguir leyendo]

1. Un sensor (1) para el análisis de una muestra de fluido (42) que comprende:

una cavidad de muestra (36) que incluye un área de entrada de fluido (22) para la aceptación de fluido de muestra (42);

al menos una región de prueba dispuesta a lo largo de dicha cavidad de muestra (36); y al menos dos respiraderos (26) para ventilar dicha cavidad de muestra (36), caracterizado porque

dichos al menos dos respiraderos (26) tienen al menos un borde de guía de la muestra (44) entre la zona de entrada de fluido (22) y la al menos una región de prueba, para guiar dicho fluido de muestra (42) a dicha al menos una región de prueba.

2. El sensor (1) de la reivindicación 1, en el que dichos al menos dos respiraderos (26) tienen bordes de guía de la muestra (44) alineados para guiar dicho fluido de muestra (42) hacia dicha al menos una región de prueba.

3. El sensor (1) de la reivindicación 2, en el que dichos al menos dos respiraderos (26) son de forma cuadrada y en el que dicha al menos una región de prueba se encuentra entre los respectivos bordes de guía de la muestra (44) de dichos al menos dos respiraderos (26).

4. El sensor (1) de la reivindicación 1, en el que dichos al menos dos respiraderos (26) comprenden dos respiraderos escalonados (64a, 64b) separados entre sí para formar una vía de fluido (6) dentro de dicha cavidad de muestra (36).

5. El sensor (1) de la reivindicación 4, en el que dicha vía de fluido (6) es una vía de fluido tortuosa que tiene al menos un viraje a lo largo del cual fluye dicho fluido de muestra (42).

6. El sensor (1) de la reivindicación 1, en el que dichos al menos dos respiraderos (26) comprenden dos respiraderos (5) que están colocados próximos entre sí para formar una región de cuello de botella (54) para controlar un flujo de dicho fluido de muestra (42).

7. El sensor (1) de la reivindicación 1, en el que:

dichos al menos dos respiraderos (26) comprenden primero y segundo respiraderos (64a, 64b) dentro de dicha cavidad de la muestra (36);

dicho al menos un borde guía de la muestra (44) comprende un primer borde de guía de la muestra (44) provisto en dicho primer respiradero (64a) y un segundo borde de guía de la muestra (44) provisto en dicho segundo respiradero (64b), estando dichos primero y segundo bordes de guía de la muestra (64a, 64b) dispuestos a lo largo de una vía de fluido (6) de dicha cavidad de muestra (36) de manera que dicho primer respiradero (64a) está más cerca de dicha entrada de fluido (22) de lo que lo está dicho segundo respiradero (64b); y

dicha al menos una región de prueba comprende una primera zona de reactivo (66a) y una segunda zona de reactivo (66b), estando dicha primera zona de reactivo (66a) dispuesta a lo largo de dicha cavidad de muestra (36) debajo de dicho primer respiradero (64a), estando dicha segunda zona de reactivo (66b) dispuesta a lo largo de dicha cavidad de la muestra (36) por debajo de dicho segundo respiradero (64b).

8. El sensor (1) de la reivindicación 7, en el que dichos primer y segundo respiraderos (64a, 64b) están espaciados lo largo de dicha vía de fluido (6) de tal manera que el fluido de muestra (42) que entra en dicha entrada de fluido (22) hace contacto sucesivamente con dichos primer y segundo bordes de guía de la muestra (44).

9. El sensor (1) de la reivindicación 7, en el que dicho primer reactivo está adaptado para reaccionar con dicho fluido de muestra (42) durante un primer tiempo de reacción óptimo y dicho segundo reactivo está adaptado para reaccionar con dicho fluido de muestra (42) durante un segundo tiempo de reacción óptimo, siendo dicho segundo tiempo de reacción óptimo menor que dicho primer tiempo de reacción óptimo.

1. El sensor (1) de la reivindicación 1, que comprende además:

una capa de base (12);

una capa de electrodo (14) soportada por dicha capa de base (12), teniendo dicha capa de electrodo (14) un primer electrodo (18) y un segundo electrodo (2), extendiéndose dichos primer y segundo electrodos (18, 2) respectivamente desde un primer y segundo conductores de electrodos (23) y que tienen porciones centrales;

una capa de cubierta (16) dispuesta por encima de dicha capa de electrodo (14), teniendo dicha capa de

cubierta (16) una proyección (24) que define una cavidad de muestra (36); y

en el que dichos al menos dos respiraderos (26) comprenden primero y segundo respiraderos (26), dicho al menos un borde guía de la muestra (44) comprende un primer borde de guía de la muestra (44) y un segundo borde guía de la muestra (44) de dichos respectivos primer y segundo respiraderos (26), estando dichos bordes de guía primero y segundo (44) opuestos entre sí por encima de al menos una de dichas porciones centrales de dichos primero y segundo electrodos (18, 2).

11. El sensor de la reivindicación 1, en el que dicha al menos una región de prueba está seleccionada del grupo que consiste en un electrodo y una zona de reactivo.

12. Un procedimiento para la recogida de fluido de muestra (42) y posicionamiento del fluido de muestra de (42) en un sensor de prueba (1) para el análisis de dicho fluido de muestra (42), comprendiendo el procedimiento:

aceptar dicho fluido de muestra (42) dentro de una cavidad de la muestra (36) a través de la acción capilar; y

dirigir dicho fluido de muestra (42) a través de dicha cavidad de muestra (36) hacia al menos una región de prueba de dicho sensor (1) usando al menos un borde guía de la muestra (44) provisto sobre al menos dos respiraderos (26) que ventilan dicha cavidad de muestra ( 36).

13. El procedimiento de la reivindicación 12, en el que dichos al menos dos respiraderos (26) comprenden dos respiraderos (5) colocados a lo largo, en posiciones escalonadas dentro de dicha cavidad de la muestra (36) y que comprende además dirigir dicho fluido de muestra (42) a lo largo de una vía de fluido.

14. El procedimiento de la reivindicación 13, en el que dicho sensor de prueba (1) está provisto de un reactivo dispuesto lo largo de dicha cavidad de muestra (36), en el que dicha vía de fluido (6) es tortuosa, y que comprende además mezclar dicho fluido de prueba con dicho reactivo cuando dicho fluido de la muestra (42) se dirige a lo largo de dicha vía de fluido (6).

15. El procedimiento de la reivindicación 12, en el que:

dichos al menos dos respiraderos (26) comprenden un primer respiradero (64a) y un segundo respiradero (64b) dispuestos a lo largo de una vía de fluido (6);

dicha cavidad de muestra (36) tiene una entrada de fluido (42), un primer reactivo dispuesto por debajo de dicho primer respiradero (64a) y un segundo reactivo dispuesto por debajo de dicho segundo respiradero (64b);

dicha acción de dirigir dicho fluido de muestra (42) comprende guiar dicho fluido de muestra (42) a lo largo de dicha vía de fluido (6) mediante la acción capilar de manera que dicho fluido de muestra (42) pasa dicho primer respiradero (64a) antes de pasar dicho segundo respiradero (64b); y

llenar dicha cavidad de muestra (36) de manera que dicho fluido de muestra (42) llena primero un primer volumen debajo de dicho primer respiradero (64a) y más tarde llena un segundo volumen debajo de dicho segundo respiradero (64b).

16. El procedimiento de la reivindicación 15, en el que un retardo en el tiempo entre el momento en el que dicho fluido de muestra (42) llena dicho primer volumen debajo de dicho primer respiradero (64a) y el momento en el que dicho fluido de muestra (42) llena dicho segundo volumen por debajo de dicho segundo respiradero (64b) es mayor que aproximadamente tres segundos.