具有环氧乙烷免蚀态的分析物传感器制造技术

技术编号:13458794 阅读:117 留言:0更新日期:2016-08-03 18:21
提供了能够经受用环氧乙烷灭菌的分析物传感器。分析物传感器可以包含一个或多个具有亲核基团的聚合物膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供了能够经受用环氧乙烷灭菌的分析物传感器。分析物传感器可以包含一个或多个具有亲核基团的聚合物膜。【专利说明】具有环氧乙烷免蚀态的分析物传感器 对相关申请的交叉引用 本申请要求2013年12月23日提交的美国专利申请No. 14/138,379的优先权,其在 此通过提及完整并入。 专利技术背景 除非本文中另有指示,本部分中描述的材料不是本申请中的权利要求书的现有技 术,并且不承认通过纳入本部分中而成为现有技术。 生理学参数的连续或半连续监测在现代医学的许多领域中具有应用。与集成电子 组分结合采用酶的基于电化学的分析物传感器的使用可以容许量化液体样品中的分析物。 对医学装置灭菌以防止患者在使用该装置期间暴露于传染病和其它有害生物体。典型的灭 菌技术不能与一些分析物传感器一起使用,因为它们会损害电学组分或酶。 专利技术概述 在一个方面中,公开了能够经受用环氧乙烷灭菌的分析物传感器。分析物传感器 可以包含一个或多个具有亲核基团的聚合物膜。亲核基团可以是一种足够亲核以与环氧乙 烷起化学反应的基团。这可以是杂原子,如氧、硫、或氮,其可以是官能团,如醇、硫醇、或胺 的一部分。在一些方面中,亲核基团是从乙烯吡啶衍生的聚合亚单位中的氮原子。在其它方 面中,亲核基团是从(甲基)丙烯酸酯,如2-羟基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸2-羟基乙酯衍生 的聚合亚单位中的氧原子。在一些方面中,亲核基团是聚合亚单位,如羧酸盐或磺酸盐中的 带负电荷的基团。还提供了用于本文中描述的分析物传感器的环氧乙烷灭菌的方法。 通过阅读以下详细描述,在适当的情况下参考附图,这些以及其它方面、优点和备 选对于本领域普通技术人员会变得明显的。 附图简述 图1是与没有灭菌的葡萄糖传感器(组2)比较由以75〇!1^/1浓度在37°c用环氧乙烷 (EtO)灭菌6小时的葡萄糖传感器(组1)产生的电流的图。 专利技术详述 以下专利技术详述参考附图描述了公开的系统和方法的各个特征和功能。在图中,相 似的符号通常标识相似的组分,除非上下文另有规定。本文中描述的例示性的方法和系统 实施方案不意图为限制性的。应当容易理解,公开的方法和系统的某些方面可以以极其多 种不同构造安排和组合,它们都是本文中设想的。 在一个方面中,提供了能够在用环氧乙烷(EtO)灭菌后保持功能的分析物传感器。 分析物传感器可以包含: 具有亲核基团的聚合物膜;和 包埋于聚合物膜中的分析物感测组分, 其中亲核基团能够与环氧乙烷起化学反应。 在一些实施方案中,分析物传感器包含两个或更多个具有亲核基团的聚合物膜。 还提供了用环氧乙烷灭菌分析物传感器的方法。在一个方面中,用于灭菌分析物 传感器的方法包括:使分析物传感器与环氧乙烷接触,其中分析物传感器包含: 具有亲核基团的聚合物膜;和 包埋于聚合物膜中的分析物感测组分。 在一些实施方案中,亲核基团是足够亲核以与环氧乙烷起化学反应的。合适的亲 核试剂包括具有一个或多个杂原子的官能团。合适的杂原子包括氧、氮或硫原子,其可以分 别是官能团,如醇、胺或硫醇的一部分。 在另一个方面中,公开了分析物传感器。分析物传感器可以包含: 具有一个或多个亲核基团的聚合物膜;和 包埋于聚合物膜中的分析物感测组分, 其中 亲核基团的至少一部分已经与环氧乙烷起反应。 经常灭菌医学装置以降低使用期间暴露于传染的和/或有害的生物体的可能性。 有许多可用于灭菌医学装置的标准灭菌方法,包括例如E-束放射、环氧乙烷(EtO)和高温高 压釜。但是,对于具有分析物感测组分和集成电子组分的装置,不能使用大多数灭菌技术。 例如,E-束灭菌可以损害IC芯片组分,而高压釜可以损害分析物感测组分和电子设备。EtO 灭菌不损害电子组分,但是与某些分析物感测组分(例如酶)不相容。然而,如本文中公开, 若可以在具有多个能够被环氧乙烷烷基化的亲核基团的聚合材料中包埋分析物感测组分。 贝IJ,这些亲核基团可以充当环氧乙烷分子在灭菌过程期间进入装置的拦截物 (interceptor),如此保护分析物感测组分被环氧乙烷烷基化,并且保持其在装置中的功 能。 在一些实施方案中,分析物传感器是基于酶的生物传感器。这些装置能够将分析 物浓度依赖性生物化学反应信号转化成可测量的物理信号,如光学或电学信号。可以在临 床、环境、农业和生物技术应用中的分析物检测中使用分析物传感器。可以在人体的流体的 临床测定法中测量的分析物包括例如葡萄糖、乳酸盐、胆固醇、胆红素、蛋白质、脂质和电解 质。生物流体,如血液、泪膜或肠液中的分析物的检测在许多疾病的诊断和监测中可以是重 要的。 在一些实施方案中,分析物传感器可以是身体可安装的装置,如眼可安装的、牙可 安装的、或皮肤可安装的装置的组分。眼可安装的装置可以配置为基于携带眼可安装的装 置的使用者的泪膜(术语"泪膜"在本文中可与"泪"和"泪液"互换使用)中检测的一种或多 种分析物监测健康相关信息。例如,眼可安装的装置可以为接触镜的形式,所述接触镜包含 配置为检测一种或多种分析物(例如葡萄糖)的传感器。眼可安装的装置也可以配置为监测 各种其它类型的健康相关信息。 在一些实施方案中,身体可安装的装置可以包括牙可安装的装置。牙可安装的装 置可以采取眼可安装的装置的形式或形式上类似于眼可安装的装置,并且配置为检测携带 牙可安装的装置的使用者的流体(例如唾液)中的至少一种分析物。 在一些实施方案中,身体可安装的装置可以包括皮肤可安装的装置。皮肤可安装 的装置可以采取眼可安装的装置的形式或形式上类似于眼可安装的装置,并且配置为检测 携带皮肤可安装的装置的使用者的流体(例如出汗、血液等)中的至少一种分析物。 分析物传感器可以具有以本文中描述的聚合物膜中的一种或多种包埋,即围绕的 分析物感测组分。可以选择分析物传感器的分析物感测组分以监测特定的分析物的生理学 水平。例如,葡萄糖、乳酸盐、胆固醇和各种蛋白质和脂质可以在体液,包括例如泪膜中找 到,并且可以指示可以受益于连续或半连续监测的医学状况。 分析物感测组分可以是选择为监测一种或多种分析物的酶。例如,可以用胆固醇 氧化酶监测生理学胆固醇水平,用乳酸氧化酶监测乳酸盐水平,并且用葡萄糖氧化酶或葡 萄糖脱氢酶(GDH)监测葡萄糖水平。 在一些实施方案中,分析物感测组分可以是经受与分析物的化学反应以产生可检 测的反应产物的酶。例如,包含葡萄糖氧化酶("GOx")的共聚物可以位于工作电极周围以催 化与葡萄糖的反应,从而产生过氧化氢(H 202)。如下文显示,然后,可以在工作电极氧化过氧 化氢以释放电子到工作电极,这产生电流。 葡萄糖+〇2 H2O2+葡糖酸内酯 H2〇2-2H++〇2+2e 一 通过还原或氧化反应产生的电流可以与反应速率大致成比例。此外,反应速率可 以依赖于分析物分子达到电化学传感器电极以对还原或氧化反应加燃料(直接或经由试剂 催化)的速率。在稳态中,其中分析物分子以其它分析物分子从周围区域扩散到取样区域的 大致相同速率从取样区域扩散到电化学传感器电极,反应速率可以与分析物分子的浓度大 致成比例。如此,电流可以提供分析物浓度的指标。 在其它实施方案中,分析物感测组分是葡萄糖脱氢酶(GDH)。在某些情况中,GDH的 使用可以包括添加辅因子,诸如黄素腺嘌呤二核苷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分析物传感器,其包含:具有亲核基团的聚合物膜;和包埋于所述聚合物膜中的分析物感测组分,其中所述亲核基团能够与环氧乙烷起化学反应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:Z刘
申请(专利权)人:威里利生命科学有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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