用于检测分析物的非侵入性透皮系统技术方案

本发明专利技术涉及将分析物从皮肤内或皮肤下的生物学液体（如组织液）中抽提出来和检测分析物的非侵入性透皮系统以及方法。更具体地说，本发明专利技术涉及非侵入性透皮贴剂，它由湿化学组分和干化学组分组成。湿化学组分是凝胶层形式液体转移介质，用于将感兴趣的分析物从皮肤内或皮肤下的生物学液体抽提和液体桥引转移至干化学组分。干化学组分是超级敏感或经调节的膜，其携带了用于和感兴趣的分析物相互反应的试剂系统，以产生指示分子如颜色变化，从而确认分析物的检测，本发明专利技术还涉及其使用方法。指示分子可由个体使用者用肉眼观察，或用电子判读组件观察，如用反射分光光度计进行检测。能用本发明专利技术准确、可靠、定量检测的感兴趣的特定分析物是葡萄糖。本发明专利技术的非侵入性透皮系统成本低，适合非医务人员方便使用。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于从皮内或皮下的生物液体(如组织液)中抽提分析物并检测分析物的非侵入性透皮系统和方法。更具体地说，本专利技术涉及非侵入性透皮贴剂，它包含一种湿的化学组分用来抽提皮内或皮下生物液体中的感兴趣分析物，并将其呈递给干的化学组分，该干的化学组分与分析物相互作用形成指示分子，从而证实检测到分析物，本专利技术还涉及该贴剂的使用方法。背景个体生理状况的确定通常靠化学分析体液中某分析物的存在和/或浓度水平来实现。这种实践方法在诊断和治疗糖尿病中是常用的。血糖浓度通常会随时间以及自个体上次进食后的时间而波动。因此，治疗糖尿病需要经常取样并分析糖尿病患者的血液，以测定其相对葡萄糖水平。糖尿病患者控制这种疾病的方法通常是取他/她自身的血样，自己分析样品中的相对葡萄糖含量，并根据指示的葡萄糖水平给予胰岛素或摄入糖。为了测定血液葡萄糖浓度，目前糖尿病患者每天要取几次血。不幸的是，目前监测血液葡萄糖水平的方法有许多缺点。目前的方法通常靠刺穿手指来监测血液葡萄糖水平，这对于任何人来说都不是容易的事情，尤其是对于幼儿和老年人来说。而且，由于涉及到血液，因此始终都有感染和传播血液携带疾病(如AIDS)的危险。另外，还需要用来处理血液的专用程序和系统。如果这些个体的的血液葡萄糖浓度没有维持在合适的水平，那么个体容易产生许多生理性问题，如失明、循环系统疾病、冠状动脉疾病和肾衰竭。出于这些原因，现在仍有许多未满足的需求，需要有一种监测血液葡萄糖水平的非侵入性方法。如果能用非侵入性方法测定体液中物质的浓度的话，那么各种疾病(如糖尿病)患者的生活质量将有显著改善。市场上已经有许多装置能帮助糖尿病患者自己测试血糖浓度。1986年12月9日公开的美国专利4,627,445中描述了由Audiobionics(现在为Garid,Inc.)开发的这样一种装置，它涉及使用一种夹具，该夹具含有一多层元件，用来收集全血样品，将样品从元件上的施加点输送到多孔膜，然后用多孔膜内的干的化学试剂系统分析血样的葡萄糖含量。美国专利5,462,064和5,443,080(授予J.P.D′Angelo等人)描述的其它此类装置涉及使用一种多部分系统来收集和分析体液的组成物质。在D′Angelo等人的专利中，该系统依靠的是其中的多层凝胶介质，该凝胶介质包括分离的活化凝胶层和置于活化凝胶层下的分离的收集凝胶层，以及促进分析液收集的渗透流动增强剂(如乙醚)，以及帮助用肉眼或电子方法测定待调查分析物的化学监测方法。然而，已知乙醚对皮肤有刺激，它是易燃易爆的。美国专利5,203,327(授予D.W.Schoendorfer等人)中描述的另一此类装置涉及用于非侵入性测定汗液中一种或多种预选分析物的方法和装置。在D.W.Schoendorfer等人的专利中，将液体收集在皮肤浓缩贴剂中，在体热的影响下赶出大量水份的一部分而浓集，分析物最好和固定化的特异性结合配偶体(partner)络合，通常将出现存在分析物的标记。其它此类装置在授予Peck的美国专利4,960,467;4,909,256;4,821,733;4,819,645和4,706,676中有所描述。根据这些专利，Peck的装置涉及一种皮肤物质收集装置(DSCD)，该装置能非侵入性地瞬时和连续监测存在于皮肤内或皮肤上的组织液和/或汗液中可检测量的化学物质。更具体地说，Peck的透皮物质收集装置包含三个必需组件(1)物质结合贮器，该贮器可被(2)液体转移介质润湿，该介质利用它能被液体润湿的性质使皮肤表面的可溶性物质通过液体桥引转移到结合贮器，以及(3)闭塞的盖子。以前已经提出了其它系统的典型例子来监测血液中的葡萄糖，例如控制糖尿病患者所需的装置。这在以下文献中有所描述，例如有Kaiser的美国专利No.4,169,676、Muller的美国专利No.4,427,889以及Dahne等人的欧洲专利申请No.0 160 768，以及Bauer等人，Analytica Chimica Acta 197(1987)295-301页。在Kaiser的专利中，血液中的葡萄糖是通过用发射中红外区中单频率相干光束的二氧化碳激光源辐照血液样品来测得的。从激光源发射的红外光束通过衰减的全反射晶体与样品耦合，以便接触血液样品。该装置采用双光束仪器来检查在单频率下存在和不存在样品时的吸收的差别。Muller公开了一种用来定量测定血液中葡萄糖的系统，该系统用来自一激光器的单光束能量辐照血液样品，该激光器在中红外区的两个频率下操作。红外辐射被直接发射至样品，或经过一个用来体外取样的衰减的全反射晶体。辐照样品的一个频率在10.53-10.6微米范围内，而另一个辐照频率在9.13-9.17微米范围内。在第一频率下的辐射建立了样品的基线吸收，而通过第二波长下样品引起的强度减少来测定样品的葡萄糖吸收。样品在第一和第二频率下的吸收比确定了样品中葡萄糖的含量。Dahne等人采用近红外光谱法来非侵入性传输近红外光谱光能通过对象的手指或耳垂。他们还讨论了利用自组织深处漫反射出的近红外区的能量。从两个不同波长下获得应答，以定量确定对象体内的葡萄糖。一个波长用来测定背景吸收，而另一个波长用来测定葡萄糖吸收。两个不同波长下的强度获得的比值决定了待分析生物体液样品中葡萄糖的含量。Bauer等人公开了通过使用傅里叶变换红外光谱来监测葡萄糖，其中描述了几个吸收值对波长的曲线。从具有已知浓度的几个样品根据样品在一个波长(表明较佳的为1035cm-1)下吸收的红外线能量强度，建立葡萄糖浓度对吸收值的标准曲线。尽管有上述方法，但是最常用的测定生物体液中分子物质浓度的系统采用的是酶、化学和/或免疫学方法。然而，这些技术通常需要用侵入性方法来从对象采取血样；通常，一天需要刺手指取血数次，如现在糖尿病患者所用的那样，在外部测定葡萄糖水平，通常是进行化学反应然后用比色对比测试。例如，在糖尿病患者测定葡萄糖时，这些侵入性技术必须用目前的技术来进行。由于现有的侵入性技术会产生疼痛，因此个体经常会避免测定血液葡萄糖。对于糖尿病患者来说，不按指定方式测定血液葡萄糖是非常危险的。另外，依靠刺穿血管的侵入性技术使得疾病传播和感染的危险增加。因此，许多应用都需要有一种用于非侵入性、无疼痛测定体液(如组织液)中预选分析物的系统，该系统可用来检测预选分析物的存在。显然，在糖尿病的情况下，非常希望提供侵入性较少的系统来分析葡萄糖浓度，以控制糖尿病。该系统应当是低成本的，适合非医务人员方便地使用。专利技术概述简言之，本专利技术通过发现一种用于检测生物液体中感兴趣的分析物的新的透皮系统及其方法克服了上述某些缺点，该系统和方法不需要借助现有标准的侵入性、产生疼痛的技术。根据本专利技术，此新的非侵入性透皮系统是一种简单易用的综合系统，可收集并检测样品，其成本很低，非常适合非医务人员方便地使用。另外，由于本专利技术的新的透皮系统与以前常用的侵入性技术(如刺穿手指)相比是非侵入性的，不产生疼痛，因此更适合个体使用，疾病传播和感染的危险也有所减少。从前述的以及其它目的来看，本专利技术提供了一种用来收集和检测皮肤内或皮肤下的生物液体中感兴趣的分析物的非侵入性透皮系统。一般来说，本专利技术的非侵入性透皮系统包含两个必需组分(1)干的化学组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测从对象皮肤中或皮肤下抽提出的组织液中的分析物的非侵入性透皮系统，所述非侵入性透皮系统包括： 用于和分析物相互作用的干化学组分，所述干化学组分具有的灵敏度能使其检测抽提出组织液的分析物，和 用于将分析物从皮肤内或皮肤下的组织液转移到所述干化学组分的足量的湿化学组分，从而使所述干化学组分能检测分析物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JL阿罗诺维茨，JR米切姆，
申请(专利权)人：技术化学品及产品股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]