用于测试分析物的装置和方法制造方法及图纸

提供了用于测量在流体（如血液）中的临床相关分析物（如葡萄糖）的水平的方法和装置。上述装置包括用于引导所述流体通过装置的流路；安排在所述流路上的检测室；和被安排用以检测在所述室中的流体中的分析物水平的检测器装置，其中：所述检测室包含预定量的分析物以致分析物与在检测室中的流体混合，以在检测器装置处并在流体到达所述检测室以后的时间形成流体的校准样品，以及所述检测器装置被安排用以在形成所述校准样品以前的第一时间检测流体的未掺杂样品的第一分析物水平以及在形成所述校准样品以后的第二时间检测所述校准样品的第二分析物水平。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及用于在生物来源的样品中测试临床相关分析物的装置和方法。本专利技术特别但不排他地涉及用于测试血糖水平的具有提高准确度的方法和装置。临床相关分析物的实例是心血管、肝和肾功能的指示物(例如，胆固醇、血红蛋白、电解质、代谢物)、传染剂(例如，病毒、细菌)、疾病状态指示物(例如，C-反应蛋白、抗体、细胞信号因子、激素)、治疗剂(例如药物)以及尤其是葡萄糖。生物来源的样品的实例包括脑脊液、尿、精液、唾液以及尤其是全血和分级血(fractionated blood)。近年来，在传统的实验室设置以外，还进行数目和类型增长的临床诊断测试。已开发和销售许多测试系统，用于“护理点”(“P0C”)，包括用于医院床边、重症监护病房、医生或医师的办公室和患者家中或在需要或方便的其它地方的系统。在一些情况下，可以由专业医护人员(虽然不一定是经过培训的实验室工作人员)来进行这些测试，但在其它情况下，患者本身进行测试以帮助监测和管理他们自己的病症。最常见的自我测试系统是用于糖尿病患者的血糖监测(“BGM”)，但其它测试，如用于接受华法林治疗的患者的血凝固时间测试，也正变得越来越普遍。尤其是，通过自我测试血糖监测(BGM)系统的可用性和使用，已显著改善糖尿病的管理。这些系统使糖尿病患者可以确定他们自己的血糖水平，并且，取决于结果，可以调节他们的治疗或改变他们的饮食，因而将他们的葡萄糖水平维持在被认为是健康水平的相对窄区间(narrow band)内。糖尿病患者测试并因而控制他们自己的血糖水平的能力倾向于导致糖尿病相关并发症的较低的发病率，如由 1993Diabetes Control and Complications Trial (DCCT,New England Journal of Medicine329 (14)，Sept30, 1993)所证实的。除了进行临床诊断测试的人员(从训练有素的实验室技术人员到更广义的保健医生或患者)的培训和经验方面的差异以外，在POC测试和基于实验室的测试之间还存在若干其它关键差异。这些关键差异包括在POC设置中相对不受控制的(因而可变的)测试条件(例如，环境温度和湿度)、贮存条件的较低水平的控制、诊断化学品的相应老化、和用于待测试的分析物的生物样品基质的变化。当解释读数和提供结果时，大批量生产的POC测试系统通常并不考虑这些变动性。此外，在POC设置中可以进行的很高数目的测试(每年使用数十亿BGM试验片)意味着必须很好地控制制造方法以保持在批次内和批次之间读数和结果的一致性。每个这些因素可以单独导致POC测试系统的诊断性能的错误，从而削弱这种测试模式可以提供的优点。例如，由现有的BGM系统(其通常使用酶电极，其中酶如葡糖氧化酶或葡糖脱氢酶催化葡萄糖的反应，从而产生电可测量信号，其中潜在地通过使用电化学氧化还原介质)产生的血糖读数的准确性可能受到若干因素的不利影响，如1.测试血液的血细胞比容水平(hematocrit level)的可变性。因为BGM被通常设计成以有限扩散方式起作用，其中信号依赖于葡萄糖分子到传感器表面的通量，其相应地相关于体积浓度(bulk concentration),所以样品基质的扩散性能的可变性可以导致测试不准确性。在血液中，在可变的血细胞比容水平的情况下，这种效应是最明显的，其中，例如，在高于正常水平的情况下，较大浓度的血红细胞的存在可以阻碍扩散，从而减缓分析物到电极表面的通量。2.在测试期间占优势的环境条件的变动。BGM系统对进行测试时的温度是敏感的，这是因为温度会影响酶动力学和扩散速率。另外，高度(海拔高度)可以产生影响，因为它可以影响在电极表面处的氧气供应在某些电极配置中在GOD-催化反应中，需要氧气，但通过与在可替换配置中的氧化还原介质竞争还可以阻碍总反应速率。3.反应成分的不稳定性，尤其是在检测器中使用的酶，由于在贮存期间的温度和/或湿度效应，其可以经受活性的变化。在一些系统中使用的电化学氧化还原介质可以具有类似的环境敏感性，因而对来自环境来源的误差提供另外的贡献。4.缺乏酶的特异性虽然GOD是高度特异性的酶并具有催化不是葡萄糖的分子物质的氧化的有限的能力，但基于其它酶的酶电极可以是较少特异性的。例如，已知基于葡糖脱氢酶(GDH)并具有氧化还原介质吡咯并喹啉奎宁(PQQ)的某些系统和其它糖如麦芽糖、半乳糖和木糖进行交叉反应，并且因为这些物质可以存在于某些药物和生物制剂中，所以这可以导致假性高‘葡萄糖’读数。5.在患者血液中干扰物质的存在一些物质如对乙酰氨基酚和抗坏血酸盐是电活性的并且在电极表面处被氧化以后它们本身可以产生电信号。6.制造过程变动以较大批次来制造条(条带，strip),并对每个批次确定校准以使得电信号能够转换成血糖读数。用于特定批次的校准集(calibration set)反映了条的平均性能(就在临床上可行值范围内它们对血糖的电反应而言)。然而，对于任何一个特定条，很可能的是，它将偏离平均值，所以‘批次校准’适用于由将并不提供样品中的血糖浓度的准确读数的条产生的信号。7.不适当的校准通常校准条批次对血糖的反应并且每个制造的批次具有‘校准代码’，其使仪表(meter)能够将电化学读数转换成葡萄糖浓度。由于在批次之间存在变动，所以校准代码可以不同。因此，如果仪表正使用不适用于在测试中所使用的条的批次的校准代码，则可以产生不准确性。8.不适当的测试程序现代BGM系统被设计用来减小不适当的测试程序或‘用户错误’的可能性。然而，存在以下可能性BGM系统将在例如温度或高度的规定条件以外加以使用。同样地，由于血液试验场地的不合适的准备，用户可以无意中影响他们的血糖读数的准确性，例如由于湿手的不充分干燥，从而导致稀释的血液样品。虽然已相对于酶产生的电活性物质的电化学检测描述了这些误差源，但对于光学和光谱检测系统可以发生类似的误差。由于这些和其它误差源，和参比实验室方法相比，商用BGM系统通常具有高达20%的系统准确性水平(还被称为总误差)。自引入血糖的自我监测以后多年以来，团体如美国糖尿病协会(ADA)已经要求更严格的精度标准。例如在1993年发表了共识声明，其建议对于BGM系统，精度目标为±5%。最近，FDA已表示对目前的±20%精度标准(对于95%的读数)感到不满并且已表明可以考虑在未来承认更高性能标准。在W02005/080970的引言部分中讨论了已知的BGM装置的实例和与它们相关联的缺点，其内容以引用方式结合于本文。虽然上述讨论已主要集中于BGM系统，但用于测量其它临床相关分析物的装置和方法也经历类似问题。为了提高系统精度，目前的做法是专注于在POC测试中的认识到的误差源。例如，可以通过改善制造过程控制以及，潜在地，投资于新的制造技术如先进的印刷或激光烧蚀技术，解决产生自制造不精确的误差。最小化可变的环境条件如温度和高度的不利影响的尝试是专注于开发传感和信号处理机制，其按照算法来改变原始信号。就干扰物的存在而言，努力集中于开发新的化学品或传感技术，其对这些干扰较不敏感，或使用选择性膜，其可以从传感电极特别排除某些干扰物。经常通过电化学系统，其测量这些效应的程度并相应地做出校正，来校正样品效应，如可变的血细胞比容。最后，减小用户误差的可能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.07 GB 1007711.31.一种用于测量在流体中的临床相关分析物的水平的装置，包括:用于引导所述流体通过所述装置的流路；安排在所述流路上的检测室；以及被安排用以检测在所述室中的所述流体中的分析物水平的检测器装置，其中:所述检测室包含预定量的分析物，以致所述分析物与在所述检测室中的流体混合，以在所述检测器装置处并在所述流体到达所述检测室以后的时间形成所述流体的校准样品，以及所述检测器装置被安排用以在形成所述校准样品以前的第一时间检测所述流体的未掺杂样品的第一分析物水平以及在形成所述校准样品以后的第二时间检测所述校准样品的第二分析物水平。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述预定量的分析物相同于所述临床相关分析物。3.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其中，所述装置具有单个检测器装置。4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述装置具有单个流路。5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述预定量的分析物远离所述检测器装置的位置位于所述检测室内的位置处。6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述室具有连接于所述流路的进口以及所述预定量的分析物位于在所述室中的位置处，所述位置比在所述室中的所述检测器装置的位置进一步远离 所述进口。7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述预定量的分析物位于在相对于所述检测器装置的位置的预定位置处的基质上。8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述流路和检测室由多个结构组件形成以及所述基质形成所述结构组件的至少之一的一部分。9.根据权利要求7或权利要求8所述的装置，其中，所述分析物的预定位置是在所述基质上的一个区域内，所述区域具有和在相同基质上的其它区域不同的表面能。10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述分析物的预定位置是在由亲水区域包围的疏水性孔中。11.根据权利要求9所述的装置，其中，其上定位有所述预定量的分析物的基质总体上是疏水性的以及包含所述预定量的分析物的制剂提供表面，所述表面比所述基质更具亲水性并且便于所述流路和检测室的毛细填充。12.根据权利要求9所述的装置，其中，其上定位有所述预定量的分析物的基质总体上是疏水性的并且覆盖有形成所述流路的壁的一层亲水性材料。13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，在包含增稠剂的制剂内包含所述预定量的分析物。14.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述预定量的分析物定位于管路，所述管路在垂直于流过所述流路或进入所述检测室方向的方向上穿过所述流路或检测室的宽度。15.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述检测器包括工作电极且所述预定量的分析物和所述检测器的工作电极位于所述检测室的相对表面上。16.根据权利要求15所述的装置，其中，至少部分所述预定量的分析物直接相对于至少部分所述工作电极而定位。17.根据权利要求15所述的装置，其中，存在两个检测器装置并且在所述相对表面之间的距离在各个所述检测器装置的区域中是不同的。18.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述流路和检测室由多个结构组件形成并且在与所述结构组件分开的基质上在所述装置内包含所述预定量的分析物。19.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述预定量的分析物包含在控释制剂中。20.根据权利要求19所述的装置，其中，所述控释制剂是以下的一种:控释基质、多层制剂、胶囊化、晶体结构、或薄膜包覆制剂。21.根据权利要求19或权利要求20所述的装置，其中，所述控释制剂被安排用以由于所述制剂的激活而仅释放所述分析物。22.根据权利要求21所述的装置，其中，所述激活是通过向所述制剂施加以下的一种:电场、辐射、或热源。23.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述室包含两个或更多个分离的预定量的所述分析物。24.根据权利要求23所述的装置，其中，各个所述量的分析物被安排用于以不同速率溶解于所述流体。25.根据前述权利要求中任一项所述的装置，进一步包括处理器，所述处理器适于通过按照在所述校准样品中检测的分析物水平来调节在所述未掺杂样品中检测的分析物水平，从而产生分析物水平读数 。26.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述检测器装置被安排用以在第三预定时间检测所述流体的第二校准样品的第三分析物水平。27.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述装置进一步包括用于对所述流路或对所述检测室施加可变电场的装置。28.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，配制所述预定量的分析物，以致当溶解于所述流体来形成所述校准样品时，所述预定量的分析物经历放...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·诺布尔，克雷格·纳尔逊，马克·汉弗莱斯，卡里斯·劳埃德，戴维·埃丁顿，约翰·里佩斯，
申请(专利权)人：艾克赛格赛斯有限公司，
类型：
国别省市：