葡萄糖传感器制造技术

本发明专利技术提供了一种对样品中葡萄糖的量进行定量的方法，该样品可以还包括干扰物，诸如甘露糖醇。使用对样品中的干扰物的量的灵敏度不同的测量方法来获得至少两个测量结果，从而能够进行比较这些结果以确定样品中是否存在任何干扰物。还提供了进行本文描述的方法的葡萄糖传感器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】葡萄糖传感器
[0001 ] 本文件涉及检测样品中葡萄糖的葡萄糖传感器，该样品可含有干扰物质，例如甘 露糖醇。还提供了对这种样品中葡萄糖的量进行定量的方法。
技术介绍
已知硼酸与1，2-二醇和1，3-二醇形成可逆加成物。这种现象已通过将硼酸受体 附接至发色团或荧光团来用于设计连续测量葡萄糖的传感器的尝试中。二硼酸荧光团化学 成分也已被设计，该化学成分与1，2-二醇产生1:1的加合物。而且，如果二硼酸经由短的 连接基团连接至荧光团，那么该化学成分通过光诱导电子转移（PET）机制起作用。 在传感器的发展中已经出现了利用这些化学成分来测量生理葡萄糖的巨大驱动 力。重点是提高计算葡萄糖浓度的准确性和可靠性。
技术实现思路
血液中有时可能存在显著量的干扰物质。例如，临床环境（clinical setting)中 可能存在甘露糖醇。干扰物质，包括甘露糖醇，能够与葡萄糖竞争结合到葡萄糖传感器中的 硼酸受体。 干扰物质，诸如甘露糖醇，可以在葡萄糖传感方法期间导致错误。一些潜在的干扰 物，诸如糖类（例如甘露糖醇），具有与葡萄糖相似的分子量和化学结构。因此，尽管保护性 阻挡层可被用于阻挡一些潜在干扰物，但是某些潜在干扰物，包括甘露糖醇，可以透过葡萄 糖可渗透的阻挡层。在监测患者的血糖水平期间（例如，由于血液中干扰物诸如甘露糖醇 的存在）出现显著错误的情况下，可能出现医疗的潜在危险的错误诊断和/或模式。 本文提供的葡萄糖传感器和方法解决了葡萄糖传感器指示化学期间出现的误差 的问题，特别是当这些误差的出现是由样品中干扰物的存在引起时。 本文提供的方法可以包括使用第一测量方法和第二测量方法来获得葡萄糖的量 的两个测量结果，这些方法在对样品中干扰物的量的灵敏度的方面不同。两个测量结果之 间的比较可被用于确定样品中是否存在任何干扰物，如果存在任何干扰物，将要采用合适 步骤例如准确估算待获得的样品中的葡萄糖浓度来解决这个问题。 因此，一种对样品中葡萄糖的量进行定量的方法，该样品可以还包括干扰物，该方 法可以包括： 将葡萄糖传感器插入到样品中，葡萄糖传感器包括： 传感区域，传感区域至少包括第一指示剂体系，第一指示剂体系包括 结合到葡萄糖的第一受体和与第一受体缔合的第一荧光团；以及 光波导，光波导用于将光引导到所述传感区域上； 将入射光提供到传感器的传感区域，并且通过第一测量方法来获得葡萄糖的量的 第一测量结果，第一测量方法包括检测所述第一荧光团的发光； 通过第二测量方法来获得葡萄糖的量的第二测量结果，其中，第二测量方法在对 样品中所述干扰物的量的灵敏度的方面上不同于第一测量方法；以及 比较所述第一测量结果和所述第二测量结果，并由此确定样品中是否存在任何所 述干扰物； 其中，所述干扰物是能够干扰葡萄糖与所述第一受体结合的物质。 在一些情况下，本文提供的方法包括： 将葡萄糖传感器插入到样品中，葡萄糖传感器包括： 传感区域，传感区域包括： 第一指示剂体系，第一指示剂体系包括结合到葡萄糖的第一受体和与第一受体缔 合的第一荧光团，其中，所述第一受体与葡萄糖具有缔合常数Kei，并且与所述干扰物具有缔 合常数Km，以及 第二指示剂体系，第二指示剂体系包括结合到葡萄糖的第二受体和与第二受体缔 合的第二荧光团，其中，所述第二受体与葡萄糖具有缔合常数K e2，并且与所述干扰物具有缔 合常数Km2，并且其中，Ke2/K M2不同于K ei/KM1;以及 光波导，光波导用于将光引导到所述传感区域上； 将入射光提供到传感器的传感区域； 通过第一测量方法来获得葡萄糖的量的第一测量结果，第一测量方法包括检测所 述第一荧光团的发光； 通过第二测量方法来获得葡萄糖的量的第二测量结果，第二测量方法包括检测所 述第二荧光团的发光； 比较所述第一测量结果和所述第二测量结果，由此确定样品中是否存在任何所述 干扰物，并且校正样品中任何所述干扰物的存在。 这种优选的方法是特别有利的，因为单个实验方案可以同时使用以获得第一测量 结果和第二测量结果，即，涉及将入射光提供到传感器的传感区域（在单个步骤中）并检测 (在单个发光光谱/单次发射测量中）第一荧光团和第二荧光团的发光的发射荧光技术。 如本文进一步描述的，两个荧光团的荧光之间的比较可以允许校正（消除）该体系的荧光 的任何干扰物贡献。 因此，在这种优选的方法中，不需要例如通过采取血样并且使其经受实验室分析 (例如，通过电化学方法）对样品的干扰物含量进行单独的实验验证。因此，该文件的优选 方法是特别方便、快速且易于操作（例如，在没有经过特殊训练的医务人员的存在下）。 本文件还提供了相关的葡萄糖传感器，特别是对样品的葡萄糖的量进行定量的葡 萄糖传感器，该样品还可以包括干扰物，该传感器包括： 传感区域，该传感区域包括： 第一指示剂体系，该第一指示剂体系包括结合到葡萄糖的第一受体和与第一受体 缔合的第一荧光团，其中，所述第一受体与葡萄糖具有缔合常数K ei，并且与所述干扰物具有 缔合常数Km，以及 第二指示剂体系，第二指示剂体系包括结合到葡萄糖的第二受体和与第二受体缔 合的第二荧光团，其中，所述第二受体与葡萄糖具有缔合常数K e2，并且与所述干扰物具有缔 合常数Km2，并且其中，Ke2/K M2不同于K ei/KM1;以及 光波导，光波导用于将光引导到所述传感区域上。 这种葡萄糖传感器可以用于执行本文件的优选方法。 进一步优选的特征和实施方式被描述在所附的说明书和所附的权利要求中。 【附图说明】 图1和图Ia描述了并入光纤的传感器和这种传感器的显示器。 图2、图3和图3a描述了传感器的传感区域的各种实施方式。 图4描述了示意性示出本文提供的方法的流程图。 图5描述了示意性示出本文提供的方法的一个实施方式的流程图。 图6描述了示意性示出本文提供的方法的另一个实施方式的流程图。 图7描述了实施例2的结果，如下：A)在350nm和405nm的激发波长下且在214mM 的[D-葡萄糖]Sg下，PBS中水凝胶4对D-葡萄糖的结合研宄中记录的荧光发光光谱（请 注意，下部线至上部线按照低浓度到高浓度的顺序）；B)在350nm和405nm的激发波长下且 在184mM的[甘露糖醇]_下，PBS中水凝胶4对D-甘露糖醇的结合研宄中记录的荧光发 光光谱（请注意，下部线至上部线按照低浓度到高浓度的顺序）；C) λ ex = 350nm、λ em = 380nm和λ ex = 405nm、λ em = 487nm，水凝胶4对D-葡萄糖的相对焚光强度与碳水化合 物浓度曲线；以及 D) λ ex = 350nm、λ em = 380nm 和 λ ex = 405nm、λ em = 487nm，水凝胶 4对D-甘露糖醇的相对荧光强度与碳水化合物浓度曲线。 【具体实施方式】 本文描述的方法可以包括葡萄糖传感器的使用，包括： 传感区域，传感区域至少包括第一指示剂体系，第一指示剂体系包括 结合到葡萄糖的第一受体和与第一受体缔合的第一荧光团；以及 光波导，光波导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对样品中葡萄糖的量进行定量的葡萄糖传感器，所述样品可以还包括干扰物，所述传感器包括：传感区域，所述传感区域包括：第一指示剂体系，所述第一指示剂体系包括结合到葡萄糖的第一受体和与所述第一受体缔合的第一荧光团，其中，所述第一受体与葡萄糖具有缔合常数KG1，并且与所述干扰物具有缔合常数KM1，以及第二指示剂体系，所述第二指示剂体系包括结合到葡萄糖的第二受体和与所述第二受体缔合的第二荧光团，其中，所述第二受体与葡萄糖具有缔合常数KG2，并且与所述干扰物具有缔合常数KM2，并且其中，KG2/KM2不同于KG1/KM1；以及光波导，所述光波导用于将光引导到所述传感区域上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.21 US 61/662,560;2012.11.27 US 13/686,7601. 一种对样品中葡萄糖的量进行定量的葡萄糖传感器，所述样品可以还包括干扰物， 所述传感器包括： 传感区域，所述传感区域包括： 第一指示剂体系，所述第一指示剂体系包括结合到葡萄糖的第一受体和与所述第一受 体缔合的第一荧光团，其中，所述第一受体与葡萄糖具有缔合常数，并且与所述干扰物具 有缔合常数KM1，以及 第二指示剂体系，所述第二指示剂体系包括结合到葡萄糖的第二受体和与所述第二受 体缔合的第二荧光团，其中，所述第二受体与葡萄糖具有缔合常数Ku，并且与所述干扰物具 有缔合常数KM2，并且其中，Ke2/KM2不同于Kei/K M1;以及 光波导，所述光波导用于将光引导到所述传感区域上。2. 根据权利要求1所述的葡萄糖传感器，其中，所述第一荧光团和所述第二荧光团具 有相差至少5nm的峰值发射波长。3. 根据权利要求1或2所述的葡萄糖传感器，其中，[KJKJ/D^/KJ大于2或小于 0. 5〇4. 根据前述权利要求中任意一项所述的葡萄糖传感器，其中，所述第一受体和所述第 二受体是硼酸受体。5. 根据权利要求4所述的葡萄糖传感器，其中，所述第一受体含有两个硼酸基团，并且 所述第二受体含有一个硼酸基团。6. 根据前述权利要求中任意一项所述的葡萄糖传感器，其中，所述干扰物选自：(a)包 括顺式二醇基团的干扰物；(b)胺。7. 根据权利要求6所述的葡萄糖传感器，其中，所述包括顺式二醇基团的干扰物选自 糖醇和糖类。8. 根据前述权利要求中任意一项所述的葡萄糖传感器，其中，所述干扰物选自由甘露 糖醇、山梨糖醇、半乳糖醇、肌醇、果糖、半乳糖、阿拉伯糖、谷氨酰胺和儿茶酚胺组成的组。9. 根据权利要求8所述的葡萄糖传感器，其中，所述干扰物是甘露糖醇。10. -种对样品中葡萄糖的量进行定量的方法，所述样品可以还包括干扰物，所述方法 包括： 将葡萄糖传感器插入到所述样品中，所述葡萄糖传感器包括： 传感区域，所述传感区域至少包括第一指示剂体系，所述第一指示剂体系包括结合到 葡萄糖的第一受体和与所述第一受体缔合的第一荧光团；以及 光波导，所述光波导用于将光引导到所述传感区域上； 将入射光提供到所述传感器的所述传感区域上，并且通过第一测量方法来获得葡萄糖 的量的第一测量结果，所述第一测量方法包括检测所述第一荧光团的发光； 通过第二测量方法来获得葡萄糖的量的第二测量结果，其中，所述第二测量方法在对 所述样品中所述干扰物的量的灵敏度的方面上不同于所述第一测量方法；以及 比较所述第一测量结果和所述第二测量结果，并由此确定所述样品中是否存在任何所 述干扰物； 其中，所述干扰物是能够干扰葡萄糖与所述第一受体结合的物质。11. 根据权利要求10所述的方法，包括： 将葡萄糖传感器插入到所述样品中，所述葡萄糖传感器包括： 传感区域，所述传感区域包括： 第一指示剂体系，所述第一指示剂体系包括结合到葡萄糖的第一受体和与所述第一受 体缔合的第一荧光团，其中，所述第一受体与葡萄糖具有缔合常数，并且与所述干扰物具 有缔合常数KM1，以及 第二指示剂体系，所述第二指示剂体系包括结合到葡萄糖的第二受体和与所述第二受 体缔合的第二荧光团，其中，所述第二受体与葡萄糖具有缔合常数Ku，并且与所述干扰物具 有缔合常数KM2，并且其中，Ke2/KM2不同于Kei/K M1;以及 光波导，所述光波导用于将光引导到所述传感区域上； 将入射光提供到所述传感器的所述传感区域； 通过第一测量方法来获得葡萄糖的量的第一测量结果，所述第一测量方法包括检测所 述第一荧光团的发光； 通过第二测量方法来获得葡萄糖的量的第二测量结果，所述第二测量方法包括检测所 述第二荧光团的发光； 比较所述第一测量结果和所述第二测量结果，由此确定所述样品中是否存在任何所述 干扰物，并且校正所述样品中任何所述干扰物的存在。12. 根据权利要求11所述的方法，其中，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴里·科林·克兰，威廉·帕特森，尼古拉斯·保罗·巴威尔，彼得·埃奇利，
申请(专利权)人：灯船医药有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB