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改進(jìn)的基質(zhì)穩(wěn)定性組合物和方法與流程

文檔序號(hào):11813892閱讀:372來(lái)源:國(guó)知局
改進(jìn)的基質(zhì)穩(wěn)定性組合物和方法與流程
隨著患有糖尿病和類似醫(yī)療狀況的患者數(shù)目增加,血糖的自我監(jiān)測(cè)(其中患者監(jiān)測(cè)他或她的血糖水平)已經(jīng)變?yōu)榱?xí)慣做法。監(jiān)測(cè)血糖水平的目的是測(cè)定濃度水平,然后基于該水平是否過(guò)高或過(guò)低采取糾正措施,以使該水平回到在正常范圍內(nèi)。未采取糾正措施可具有嚴(yán)重的醫(yī)療影響,所以血糖監(jiān)測(cè)是糖尿病個(gè)體日常生活的事實(shí)。未能正確和定期測(cè)試血糖水平可導(dǎo)致嚴(yán)重的糖尿病相關(guān)并發(fā)癥,包括心血管疾病、腎臟疾病、神經(jīng)損傷和失明。生物傳感器可用于允許個(gè)體測(cè)試少量血液樣品中的葡萄糖水平。普通量表設(shè)計(jì)使用一次性測(cè)試元件,其與量表組合,電化學(xué)或者光學(xué)測(cè)量血液樣品中的葡萄糖的量。該信息通常顯示為血糖值和可能進(jìn)行測(cè)量的時(shí)間和日期。該信息在大多數(shù)情況下足以使糖尿病患者調(diào)整他們的膳食攝入和/或胰島素劑量,并且在低葡萄糖值的情況下,可能指示需要攝入糖以避免低血糖。分析物諸如葡萄糖的電化學(xué)測(cè)量可以通過(guò)用含有分析物(例如,水性血液樣品中的葡萄糖)的樣品定量給料傳感器以起始反應(yīng)鏈諸如下面針對(duì)葡萄糖顯示的鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)在工作電極和反電極之間施加電勢(shì)差,將介質(zhì)的還原形式轉(zhuǎn)化為氧化形式。與該反應(yīng)相關(guān)的電流與還原介質(zhì)的質(zhì)量成正比,并且因此與葡萄糖濃度成正比。生物傳感器測(cè)試元件(諸如葡萄糖測(cè)試條)暴露于高濕度條件可引起介質(zhì)降解為還原形式或在相同電勢(shì)范圍內(nèi)具有電化學(xué)活性的其他產(chǎn)物。此外,高濕度可引起酶降解為還原形式,并且還原的酶可以與介質(zhì)反應(yīng),產(chǎn)生其還原形式的介質(zhì)。電活性降解產(chǎn)物在電極表面的積累和在施加電勢(shì)下的相應(yīng)轉(zhuǎn)化將導(dǎo)致電流生成,甚至在不存在底物的情況下(空白電流)。該電流可以增加至由葡萄糖反應(yīng)生成的電流,導(dǎo)致正偏差的結(jié)果或增加條失敗率。通常選擇測(cè)試條試劑基質(zhì)的組分以快速溶解在水性血液樣品中,因此為用戶提供快速反應(yīng)時(shí)間和結(jié)果的快速顯示。然而,這提供了使基質(zhì)容易被環(huán)境濕度降解的不希望的后果,因此損害一次性測(cè)試條的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。因此,期望用于降低測(cè)試元件對(duì)環(huán)境條件的敏感度的方法。盡管測(cè)試元件可以包裝并分配在經(jīng)配構(gòu)造以防止大氣或其他來(lái)源的濕氣不期望的侵入的容器中,并且盡管測(cè)試元件可以包裝在容器內(nèi)引入干燥劑材料的容器中(諸如在容器的蓋或帽中)或與測(cè)試元件留在容器中的插入物中,但已知方法對(duì)于消除傳感器降解的風(fēng)險(xiǎn)還不是有效的。因此,需要用于改進(jìn)生物傳感器測(cè)試系統(tǒng)、更具體葡萄糖測(cè)試條的穩(wěn)定性的組合物和方法。本發(fā)明解決了該需要。在本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了用于測(cè)定樣品流體中分析物的量的測(cè)試元件。測(cè)試元件可以包括工作電極和反電極和在工作電極和反電極之間延伸且針對(duì)電極反應(yīng)構(gòu)造的試劑基質(zhì)。提供具有潮解材料的試劑基質(zhì),并且以有效保護(hù)一種或多種活性成分免受大氣中的濕度影響的量選擇和提供潮解材料。在本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供了用于血糖生物傳感器的試劑基質(zhì),其包含介質(zhì)、酶和潮解材料,所述潮解材料以相比于試劑基質(zhì)的其他組分的水吸收特性和速率有效優(yōu)先和/或搶先從空氣吸收水的量選擇和提供,因此當(dāng)相對(duì)濕度超過(guò)潮解材料的潮解點(diǎn)時(shí),保護(hù)其他組分免于水的降解。根據(jù)需要,可以選擇潮解材料,以便當(dāng)環(huán)境相對(duì)濕度超過(guò)任何預(yù)定水平,諸如40%、或50%、或60%、或70%、或75%、或80%等時(shí),優(yōu)先吸收水。在本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供了用于就空氣中的濕度對(duì)試劑組分的降解而言改善生物傳感器測(cè)試元件的穩(wěn)定性的方法,其中所述測(cè)試元件包含底部/支撐基板、工作電極和反電極以及在工作電極和反電極之間延伸且針對(duì)電極反應(yīng)構(gòu)造的試劑基質(zhì)。本發(fā)明的方法可以包括在試劑基質(zhì)中提供經(jīng)選擇且量有效降低試劑基質(zhì)的其他組分從空氣中吸水的潮解材料。在本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供了用于改善電化學(xué)生物傳感器的干膜試劑基質(zhì)的穩(wěn)定性的方法。在這方面,所述方法可以包括在試劑基質(zhì)中提供經(jīng)選擇且量有效降低試劑基質(zhì)的其他組分從空氣中吸水的潮解材料。可以選擇潮解材料作為具有約50%相對(duì)濕度至約80%相對(duì)濕度的潮解點(diǎn)的材料。在一些實(shí)施方案中,潮解點(diǎn)優(yōu)選為約70%相對(duì)濕度至約80%相對(duì)濕度,而在其他實(shí)施方案中,潮解材料具有約75%相對(duì)濕度的潮解點(diǎn)。測(cè)試元件可以是其上具有葡萄糖試劑基質(zhì)的血糖計(jì)測(cè)試條,其中測(cè)試條試劑基質(zhì)包括酶系統(tǒng)和介質(zhì)。酶系統(tǒng)可以包含葡萄糖脫氫酶(GDH)酶和/或黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)輔因子。介質(zhì)可包含亞硝基苯胺介質(zhì)。也可以包括包含聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的成膜劑。潮解材料可以包含選自以下的一種或多種成員:氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋅、碳酸鉀、磷酸鉀、光鹵石、檸檬酸鐵銨、氫氧化鉀和氫氧化鈉。潮解材料可以有效從大氣中吸收水的量提供,其速率比試劑基質(zhì)的其他組分從大氣中吸收水的速率更快。類似地,當(dāng)大氣中的相對(duì)濕度超過(guò)約75%時(shí),潮解材料可以有效從大氣中吸收水的量提供,其速率比試劑基質(zhì)的其他組分從大氣中吸收水的速率更快。潮解材料可以替代地或額外地以相比于其他試劑組分的水吸收特性有效優(yōu)先從大氣中吸收水的量選擇和提供,因此當(dāng)相對(duì)濕度超過(guò)潮解材料的潮解點(diǎn)時(shí),保護(hù)試劑基質(zhì)的其他組分免于從大氣中吸收水。圖1顯示對(duì)于具有添加至試劑混合物的不同量的NaCl的條的隨著時(shí)間推移的空白電流(NA)的圖。所述條計(jì)量給予緩沖溶液且暴露于高熱和濕度條件(30℃/80%RH)。圖2顯示對(duì)于具有添加至試劑混合物的不同量的NaCl的條的隨著時(shí)間推移的空白電流(nA)的圖。所述條計(jì)量給予未加料血液且暴露于高熱和濕度條件(30℃/80%RH)。圖3顯示對(duì)于具有添加至試劑混合物的不同量的NaCl的條隨著時(shí)間推移條上剩余的介質(zhì)分?jǐn)?shù)的圖。所述條暴露于高熱和濕度條件(30℃/80%RH)。圖4是根據(jù)測(cè)試測(cè)量值(紅色菱形)和報(bào)道的文獻(xiàn)值(其他符號(hào))的PVP的吸附數(shù)據(jù)的圖。圖5是根據(jù)測(cè)試測(cè)量值(紅色菱形)和報(bào)道的文獻(xiàn)值(其他符號(hào))以及潮解點(diǎn)(綠色線)和結(jié)晶點(diǎn)(藍(lán)色線)的NaCl的吸附數(shù)據(jù)的圖。圖6是PVP、NaCl、和兩種組分的混合物的吸附等溫線的圖。圖7是如本發(fā)明的某些方面提供的當(dāng)具有各種添加劑的干膜試劑受潮解材料保護(hù)時(shí)觀察到的空白電流的圖。出于促進(jìn)對(duì)本發(fā)明的原理的理解的目的,現(xiàn)將參考某些實(shí)施方案,并且將使用特定語(yǔ)言來(lái)描述其。雖然如此,應(yīng)理解并不因此意欲限制本發(fā)明的范圍。如本發(fā)明所涉及領(lǐng)域的技術(shù)人員通常會(huì)想到,預(yù)期所述實(shí)施方案中的任何改變和進(jìn)一步改進(jìn)以及如本文所述的本發(fā)明原理的任何進(jìn)一步應(yīng)用。具體而言,盡管本發(fā)明的最優(yōu)選實(shí)施方案涉及血糖測(cè)試裝置和測(cè)量方法,但預(yù)期本發(fā)明可與用于測(cè)量其它分析物和其它樣品類型的裝置一起使用。此類替代實(shí)施方案需要對(duì)本文所討論的實(shí)施方案進(jìn)行某些修改,這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。葡萄糖生物傳感器通常使用包含酶/輔因子系統(tǒng)和介質(zhì)的試劑基質(zhì)來(lái)測(cè)試血液樣品中的葡萄糖濃度。當(dāng)葡萄糖傳感器測(cè)試條持續(xù)延長(zhǎng)時(shí)間段暴露于高濕度時(shí),所述條可失去其功能或變得不穩(wěn)定。本發(fā)明通過(guò)以下解決了該問(wèn)題:配制測(cè)試條試劑基質(zhì)以包括在選擇濕度水平從大氣中吸收水的潮解材料,從而防止水降解試劑基質(zhì)組分。選擇潮解材料,以便暴露于定義的相對(duì)濕度、諸如當(dāng)大氣中的相對(duì)濕度超過(guò)約75%時(shí),保護(hù)試劑組分。潮解材料優(yōu)選為鹽,并且最優(yōu)選為氯化鈉。其他已知的潮解材料包括氯化鈣、氯化鎂、氯化鋅、碳酸鉀、磷酸鉀、光鹵石、檸檬酸鐵銨、氫氧化鉀和氫氧化鈉。本發(fā)明的試劑基質(zhì)穩(wěn)定化材料和方法當(dāng)與具有干膜試劑系統(tǒng)的測(cè)試元件(諸如葡萄糖測(cè)試條)一起使用時(shí)具有特別的效用,所述干膜試劑系統(tǒng)如果暴露于過(guò)高濕度,諸如75%或甚至70%或更低的相對(duì)濕度時(shí)可降解。例如,通常使用的葡萄糖反應(yīng)介質(zhì)當(dāng)在空氣中暴露于濕度(水)時(shí)可降解,產(chǎn)生還原形式或其他產(chǎn)物,其是電化學(xué)活性的,并且可導(dǎo)致測(cè)試計(jì)中的空白電流。類似地,酶可降解為還原形式,然后還原介質(zhì)并且通過(guò)該途徑產(chǎn)生問(wèn)題。以下事實(shí)加重了該問(wèn)題:試劑基質(zhì)需要一定程度的親水性,以提供試劑的快速潤(rùn)濕(并且因此,快速測(cè)試讀出)。例如,當(dāng)含有PVP的材料用作成膜劑用于葡萄糖試劑系統(tǒng)時(shí),特別產(chǎn)生該問(wèn)題。PVP從空氣中吸附水分-使其與試劑系統(tǒng)接觸。在本發(fā)明的一個(gè)方面,上面提到的問(wèn)題通過(guò)將組分添加至試劑基質(zhì)(其引起基質(zhì)作為整體吸附較少水)而得到解決。盡管本發(fā)明通過(guò)將潮解材料諸如NaCl添加至葡萄糖試劑系統(tǒng)包括FADGDH和亞硝基苯胺而在本公開(kāi)中舉例說(shuō)明,但本發(fā)明當(dāng)廣義理解時(shí)意在包括其他試劑系統(tǒng)和其他潮解材料。在本發(fā)明的最優(yōu)選的實(shí)施方案中,生物傳感器是葡萄糖測(cè)試條。此類測(cè)試條通常具有工作電極和反電極,并且提供試劑基質(zhì)以電化學(xué)分析測(cè)試條試劑基質(zhì)。然而,這種類型的其他設(shè)備和方法在本公開(kāi)的范圍之內(nèi),其可以利用一個(gè)或多個(gè)替代測(cè)試元件。這些測(cè)試元件是已知的,并且以不同形式可得,本發(fā)明作為整體對(duì)其是可適用的。例如,測(cè)試條、測(cè)試帶、測(cè)試盤、可折疊測(cè)試元件(例如,根據(jù)Leporello原理)的形式和其他形式的測(cè)試元件是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。以下,盡管本發(fā)明將關(guān)于測(cè)試條實(shí)質(zhì)上進(jìn)行描述,但是應(yīng)當(dāng)理解,其他實(shí)施方案也是可能的,并且意在所公開(kāi)的發(fā)明的范圍之內(nèi)。測(cè)試元件通常包括至少一個(gè)具有測(cè)試場(chǎng)表面的測(cè)試場(chǎng)。測(cè)試場(chǎng)被理解為意指測(cè)試元件的二維或三維區(qū)域,所述區(qū)域原則上可用于檢測(cè)分析物,這可以定性和/或定量地實(shí)施。在一些實(shí)施方案中,測(cè)試場(chǎng)可以是干測(cè)試場(chǎng),并且可以包含經(jīng)選擇以便在分析物存在的情況下實(shí)施可檢測(cè)反應(yīng)的至少一種檢測(cè)試劑。在本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施方案中,測(cè)試條試劑基質(zhì)包含酶系統(tǒng)和介質(zhì)。酶系統(tǒng)可以包含葡萄糖脫氫酶酶(GDH)和/或黃素腺嘌呤二核苷酸輔因子(FAD),并且介質(zhì)可以包含亞硝基苯胺介質(zhì)。試劑基質(zhì)還可以包括成膜劑,其可以包含聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。其他葡萄糖特異性酶促檢測(cè)試劑的實(shí)例包括,但不限于,脫氧還原酶(例如,GlucDOR/PQQ)、脫氫酶、氧化酶、或類似酶,例如葡萄糖氧化酶(GOD)或葡萄糖脫氫酶。介質(zhì)也可以包括在試劑混合物中。所述介質(zhì)可以是任何化學(xué)物質(zhì)(通常電活性的),其可以參與涉及酶、分析物和任選的輔因子(和其反應(yīng)產(chǎn)物)的反應(yīng)方案,以產(chǎn)生可檢測(cè)的電活性反應(yīng)產(chǎn)物。通常,該反應(yīng)中的介質(zhì)的參與涉及與分析物、酶或輔因子或作為這些之一的反應(yīng)產(chǎn)物的物質(zhì)(例如,反應(yīng)至不同氧化狀態(tài)的輔因子)相互作用之后其氧化狀態(tài)的變化(例如,降低)。各種介質(zhì)表現(xiàn)出合適的電化學(xué)行為。介質(zhì)可以優(yōu)選在其氧化形式是穩(wěn)定的;可以任選表現(xiàn)出可逆的氧化還原電化學(xué);可以優(yōu)選表現(xiàn)出在水溶液中的良好溶解性;并且優(yōu)選迅速反應(yīng)以產(chǎn)生電活性反應(yīng)產(chǎn)物。合適介質(zhì)的實(shí)例包括苯醌、麥爾多拉藍(lán)、其他過(guò)渡金屬絡(luò)合物、鐵氰化鉀和亞硝基苯胺,參見(jiàn)美國(guó)專利號(hào)5,286,362,其內(nèi)容并入本文作為參考。除了酶、介質(zhì)及其他檢測(cè)試劑組分以外,測(cè)試場(chǎng)可以進(jìn)一步包括載體物質(zhì)、輔助性物質(zhì)、色素、填料、緩沖物質(zhì)等。在下文中,在同樣參與用于檢測(cè)分析物的反應(yīng)的其他物質(zhì)和實(shí)際檢測(cè)試劑之間沒(méi)有區(qū)別。應(yīng)當(dāng)理解,任何選擇的電化學(xué)檢測(cè)方法的反應(yīng)方案的化學(xué)品可以鑒于涉及該系統(tǒng)的各種化學(xué)因子(包括分析物和樣品物質(zhì)的身份)來(lái)選擇。即使如此,對(duì)于給定的分析物或物質(zhì),催化劑(經(jīng)常,各種酶將是有用的)、共反應(yīng)物(例如,各種介質(zhì)可以是有用的)和輔因子(如果需要的話,各種可以是有用的)形式的各種不同的反應(yīng)組分可以是有用的。許多此類反應(yīng)方案和其反應(yīng)組分和反應(yīng)產(chǎn)物是已知的,并且?guī)追N不同酶的實(shí)例包括表1中列出的那些。表1分析物酶氧化還原介質(zhì)(氧化形式)額外介質(zhì)葡萄糖葡萄糖脫氫酶和心肌黃酶鐵氰化物,鋨(III)-(聯(lián)吡啶)-2-咪唑基-氯,麥爾多拉藍(lán),[Ru(NH3)5MeIm]Cl3[OS(III)(NH3)5pyz]2(SO4)3,亞硝基苯胺衍生物葡萄糖葡萄糖氧化酶(參見(jiàn)上述)膽固醇膽固醇酯酶和膽固醇氧化酶(參見(jiàn)葡萄糖)2,6-二甲基-1,4-苯醌,2,5-二氯-1,4-苯醌,或吩嗪硫酸乙酯HDL膽固醇膽固醇酯酶和膽固醇氧化酶(參見(jiàn)葡萄糖)2,6-二甲基-1,4-苯醌,2,5-二氯-1,4-苯醌,或吩嗪硫酸乙酯甘油三酯脂蛋白脂肪酶,甘油激酶,甘油-3-磷酸氧化酶(參見(jiàn)葡萄糖)吩嗪硫酸甲酯,吩嗪硫酸乙酯。甘油三酯脂蛋白脂肪酶,甘油激酶,甘油-3-磷酸脫氫酶和心肌黃酶(參見(jiàn)葡萄糖)吩嗪硫酸甲酯,吩嗪硫酸乙酯。乳酸乳酸氧化酶(參見(jiàn)葡萄糖)2,5-二氯-1,4-苯醌乳酸乳酸脫氫酶和心肌黃酶(參見(jiàn)葡萄糖)乳酸脫氫酶心肌黃酶(參見(jiàn)葡萄糖)丙酮酸丙酮酸氧化酶(參見(jiàn)葡萄糖)醇醇氧化酶(參見(jiàn)葡萄糖)醇醇脫氫酶和心肌黃酶(參見(jiàn)葡萄糖)尿酸尿酸酶(參見(jiàn)葡萄糖)3-羥基丁酸(酮體)3-羥基丁酸酯脫氫酶和心肌黃酶(參見(jiàn)葡萄糖)為了進(jìn)一步描述已知可用于檢測(cè)人血液中的葡萄糖的氧化/還原反應(yīng)方案的實(shí)例,含有葡萄糖的樣品可以在氧化還原介質(zhì)(例如,苯醌、鐵氰化物或亞硝基苯胺衍生物)存在的情況下與酶(例如,葡萄糖-染料-氧化還原酶(Gluc-Dor))和任選的輔因子(例如,吡咯并喹啉醌)反應(yīng),以產(chǎn)生分析物、葡萄糖酸內(nèi)酯的氧化形式和氧化還原介質(zhì)的還原形式。參見(jiàn),美國(guó)專利號(hào)5,128,015,其內(nèi)容并入本文作為參考。反應(yīng)方案的其他實(shí)例是已知的,并且通常用于經(jīng)設(shè)計(jì)以檢測(cè)特定分析物,例如,膽固醇、尿素等的方法。無(wú)論使用的試劑基質(zhì),將潮解材料添加至試劑基質(zhì),以保護(hù)試劑組分免于被水降解。優(yōu)選的潮解材料包括氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、硫酸鎂、氯化鋅、碳酸鉀、磷酸鉀、光鹵石、檸檬酸鐵銨、氫氧化鉀和氫氧化鈉,其中鹽諸如氯化鈉是最優(yōu)選的。如本文所使用,術(shù)語(yǔ)“潮解”通常是指從固體到溶液的相變,當(dāng)物質(zhì)的飽和水溶液的蒸氣壓小于水在環(huán)境空氣中的蒸氣壓時(shí),所述相變發(fā)生。當(dāng)由純固體化合物收集水蒸汽時(shí),直至物質(zhì)溶解,形成固體及其飽和溶液的混合物或化合物的水溶液并與其環(huán)境平衡。潮解發(fā)生的相對(duì)濕度是特定物質(zhì)的特性。在這一點(diǎn),水溶液上水的蒸汽壓將等于與其接觸的大氣中水的分壓。因此,當(dāng)相對(duì)濕度超過(guò)材料的潮解點(diǎn)時(shí),鹽顆粒將在大氣中潮解。術(shù)語(yǔ)“潮解材料”通常是指具有潮解特性的材料,并且可以指材料,諸如鹽,其對(duì)于水分具有強(qiáng)親和力,并且如果暴露于其,其將從大氣中吸收相對(duì)大量的水,因此保護(hù)其他材料吸收水。如上所指出,可以選擇潮解材料作為具有潮解點(diǎn)的材料,其當(dāng)暴露于預(yù)定水平的環(huán)境濕度時(shí)保護(hù)其他試劑組分。因此,在本發(fā)明的一個(gè)方面,用戶鑒定了待避免的具體環(huán)境壓力,諸如75%相對(duì)濕度的環(huán)境壓力,并且在試劑混合物中包括經(jīng)選擇以具有稍低于該水平的潮解點(diǎn)的潮解材料。例如,NaCl的潮解點(diǎn)接近75%的相對(duì)濕度(RH),因此,添加NaCl對(duì)于使用可暴露于可超過(guò)75%的相對(duì)濕度的測(cè)試元件是特別有效的。當(dāng)相對(duì)濕度超過(guò)該點(diǎn)時(shí),氯化鈉晶體比其他試劑材料更快地吸收水,因此搶占其他組分的吸收,并且保護(hù)其他試劑材料免于水降解。添加至試劑基質(zhì)的潮解材料的量將取決于使用的材料、試劑基質(zhì)中的其他組分和可能面對(duì)的環(huán)境條件。通常,潮解材料將以一定量提供在試劑基質(zhì)中,所述量允許潮解材料搶先取得水,否則所述水將被其他試劑組分取得,并且因此防止其他試劑組分劣化。換言之,潮解材料優(yōu)選以有效從大氣中吸收水的量提供,其速率比試劑基質(zhì)的其他組分從大氣中吸附水的速率更快,因此防止其他組分吸收水和降解。在一些實(shí)施方案中,潮解材料可以是兩種或更多種潮解材料的組合。例如,可以使用鹽諸如NaCl、MgSO4和CaCl2的混合物。不論單獨(dú)使用還是組合使用,可以有效提供干膜試劑中約1%至約10%重量百分比的量的潮解材料(其中約2%至約8%的量是更優(yōu)選的)將潮解材料添加至試劑基質(zhì)中。在一個(gè)實(shí)施方案中,潮解材料以約3%至約7%(重量)的量(其中約3%至約6%的量是更優(yōu)選的)提供在干膜試劑基質(zhì)中。在一個(gè)實(shí)施方案中,潮解材料以有效提供干膜試劑基質(zhì)中至少約2%潮解材料的量包括在試劑材料中,而在另一個(gè)實(shí)施方案中,潮解材料以有效提供干膜試劑基質(zhì)中至少約3%潮解材料的量包括在試劑材料中。在另一個(gè)實(shí)施方案中,可以有效提供干膜試劑基質(zhì)中不超過(guò)約10%潮解材料的量將潮解材料添加至試劑材料中。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,以有效提供干膜試劑中約3.0%NaCl的量提供潮解材料。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,以有效提供干膜試劑中約5.8%NaCl的量提供潮解材料。在第三個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,以提供干膜試劑中約6.5%MgSO4的量提供潮解材料。如上所指出,本文描述的本發(fā)明的原理特別可用于穩(wěn)定測(cè)試元件中使用的試劑,所述測(cè)試元件用于檢測(cè)樣品中的至少一種分析物,諸如檢測(cè)體液中的至少一種代謝物,特別是檢測(cè)血液樣品中的葡萄糖。因此,本發(fā)明的某些方面和原理在本文中通過(guò)以下舉例說(shuō)明:描述一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案,即,其中NaCl被用作在含有PVP或含PVP的材料的試劑混合物中的潮解材料的實(shí)施方案。通過(guò)理解PVP和氯化鈉的吸水性能,可以更好地理解含有氯化鈉的膜中改進(jìn)的介質(zhì)穩(wěn)定性的機(jī)制。當(dāng)應(yīng)用于上面討論的材料以及新的基質(zhì)組分時(shí),該理解便于設(shè)計(jì)生物傳感器基質(zhì)。實(shí)施例1將氯化鈉添加至試劑以增加試劑的離子強(qiáng)度。當(dāng)與不含有額外氯化鈉的制劑相比時(shí),含有額外氯化鈉的制劑中水溶液和未加料血液兩者的空白電流顯著降低(參見(jiàn)圖1和2)。如通過(guò)HPLC獨(dú)立測(cè)量的介質(zhì)穩(wěn)定性在具有額外氯化鈉的條中更好,如圖3中顯示。結(jié)果是試劑基質(zhì)的穩(wěn)定性增加。如圖3中顯示,增加試劑基質(zhì)中潮解材料諸如NaCl的量增加了暴露于高濕度后殘留在條上的介質(zhì)分?jǐn)?shù)。實(shí)施例2由于已知暴露于高溫和濕度引起葡萄糖生物傳感器中的介質(zhì)穩(wěn)定性失敗,所以研究PVP、NaCl以及PVP和NaCl的混合物的吸附行為。在沒(méi)有研究完整試劑基質(zhì)的情況下,此類研究幫助表征試劑基質(zhì)的吸附特性,并且可作為用于設(shè)計(jì)具有所需吸水特性的試劑基質(zhì)膜的預(yù)測(cè)工具使用。測(cè)量和建模PVP和NaCl的吸附等溫線,然后與PVP和NaCl的混合物的測(cè)量的吸附等溫線進(jìn)行比較。在適當(dāng)情況下,測(cè)量的數(shù)據(jù)用Flory-Huggins方程進(jìn)行建模:其中aw是氣相中的水活度(相對(duì)濕度),φ是水(w)和聚合物(P)的體積分?jǐn)?shù),并且χwP是水和聚合物之間的相互作用參數(shù)。PVP的測(cè)量值與文獻(xiàn)值良好對(duì)應(yīng),如圖4中顯示,并且發(fā)現(xiàn)相互作用參數(shù)的濃度依賴關(guān)系符合以下方程。該方程用于測(cè)定混合物中的PVP吸收水的量。實(shí)施例3氯化鈉不吸附低于潮解點(diǎn)的可察覺(jué)量的水。因此,在75%的相對(duì)濕度下低于潮解點(diǎn)吸附水的量最多為幾個(gè)分子層。高于潮解點(diǎn),氯化鈉晶體溶解,并且溶液的濃度是氣相水活度的函數(shù),并且計(jì)算為:其中xs是溶液中鹽的摩爾分?jǐn)?shù),并且γw是活度系數(shù)?;疃认禂?shù)由文獻(xiàn)值計(jì)算,并且發(fā)現(xiàn)遵循以下與水摩爾分?jǐn)?shù)的關(guān)系(方程,圖5):。實(shí)施例4比較PVP、NaCl以及PVP和NaCl的混合物的吸附等溫線。結(jié)果顯示,該混合物吸附的水質(zhì)量是各個(gè)組分的加權(quán)和。低于氯化鈉的潮解點(diǎn),這些混合物吸附水的量隨著氯化鈉量的增加而減小。然而,在高于氯化鈉的潮解點(diǎn)的水活度下,事實(shí)是相反的。在這些條件下,具有更多氯化鈉的膜具有更大的吸水量,因?yàn)樵诟哂诔苯恻c(diǎn)下,氯化鈉比PVP吸附更多的水。各個(gè)組分和混合物的比較顯示于圖6中,其中PVP/NaCl比率在0.2和4.0之間變化。對(duì)于上述生物傳感器,PVP/NaCl比率范圍為1.7至3.4。如圖6中顯示,將NaCl添加至PVP引起所得基質(zhì)吸附較少水。以下事實(shí)顯示了這一點(diǎn):PVP(單獨(dú))的曲線在圖中相對(duì)右側(cè),并且將NaCl比率從0.5:1增加至1:1、至2:1、至5:1將曲線漸進(jìn)地推向左側(cè)。因此,本發(fā)明人已經(jīng)顯示,基質(zhì)中的鹽濃度越高,基質(zhì)吸附越少的水。實(shí)施例5也可使用除NaCl以外的潮解材料,如上面所指出。例如,使用上文一般描述的程序已經(jīng)顯示用MgSO4潮解材料保護(hù)的干膜試劑是有效的。具體而言,圖7顯示干膜試劑基質(zhì)中包括MgSO4提供了針對(duì)潮濕環(huán)境中水降解的保護(hù)。在圖7中,卷(roll)2顯示來(lái)自包含F(xiàn)ADGDH酶/輔因子系統(tǒng)、亞硝基苯胺介質(zhì)、PVP且無(wú)潮解材料的干膜試劑的測(cè)試的數(shù)據(jù)。相比之下,卷11顯示來(lái)自具有試劑混合物的干膜試劑的測(cè)試的數(shù)據(jù),所述試劑混合物與卷2的試劑混合物相當(dāng),但具有作為潮解材料添加的約6%MgSO4。在這些測(cè)試中,溫度為約30℃,且相對(duì)濕度為約82%。圖7中提供的數(shù)據(jù)的檢查顯示來(lái)自卷2(其中干膜試劑基質(zhì)不包括潮解材料)相比于卷11(其中干膜試劑基質(zhì)確實(shí)包括MgSO4潮解材料)的顯著更高的空白電流。這表明,干膜試劑混合物中包括約6%MgSO4保護(hù)試劑免受潮濕環(huán)境中水的降解。吸附等溫線領(lǐng)域中的額外工作描述于以下論文:題為“SorptionIsothermsofMixturesofPolymers,ProteinandElectrolytes–MeasurementDataandModelPredictions,”SibylleKachel,PhilipScharfer,andWilhelmSchabel,ThinFilmTechnology,InstituteofThermalProcessEngineering,KarlsuheInstituteofTechnology,Karlsruhe,Germany,其內(nèi)容在此并入本文作為參考。此外,相平衡數(shù)據(jù)報(bào)道于以下論文,其內(nèi)容在此并入本文作為參考。盡管前面描述中已經(jīng)詳述了某些優(yōu)選實(shí)施方案,但其被認(rèn)為是示例性的而不是限制性的,應(yīng)當(dāng)理解,優(yōu)選實(shí)施方案已經(jīng)顯示和描述,并且在以下權(quán)利要求定義的發(fā)明精神之內(nèi)的所有變化、等同方案和改變期望受到保護(hù)。從本說(shuō)明書將顯而易見(jiàn)的是,在一個(gè)上下文或?qū)嵤┓桨钢杏懻摰姆矫婊蛱卣鲗⑦m用于其他上下文或?qū)嵤┓桨?。本說(shuō)明書中引用的所有出版物、專利和專利申請(qǐng)都并入本文作為參考,如同等同于每個(gè)個(gè)別出版物、專利或?qū)@暾?qǐng)意在被特定且個(gè)別地以其整體并入本文作為參考且記載在本文。本文下面描述了本發(fā)明的其他實(shí)施方案:1.用于測(cè)定樣品流體中分析物的量的測(cè)試元件,其包括:a)工作電極和反電極;b)在所述工作電極和所述反電極之間延伸且針對(duì)電極反應(yīng)構(gòu)造的干膜試劑基質(zhì);其中所述試劑基質(zhì)包括潮解材料和有效促進(jìn)期望的電化學(xué)反應(yīng)的一種或多種活性成分;且其中所述潮解材料以當(dāng)相對(duì)濕度超過(guò)預(yù)定水平時(shí)從大氣中有效搶先吸收水的量選擇和提供。2.用于血糖生物傳感器的干膜試劑基質(zhì),其包含:a)介質(zhì);b)酶;和c)穩(wěn)定劑,其包含以有效降低試劑基質(zhì)的其他組分從空氣中吸水的量選擇和提供的潮解材料。3.用于就空氣中的濕度對(duì)試劑組分的降解而言改善生物傳感器測(cè)試元件的穩(wěn)定性的方法,其中所述測(cè)試元件包括工作電極和反電極以及在所述工作電極和所述反電極之間延伸且針對(duì)電極反應(yīng)構(gòu)造的干膜試劑基質(zhì);所述方法包括在所述試劑基質(zhì)中提供經(jīng)選擇且量有效降低試劑基質(zhì)的其他組分從空氣中吸水的潮解材料。4.用于改善電化學(xué)生物傳感器的干膜試劑基質(zhì)的穩(wěn)定性的方法;所述方法包括在所述試劑基質(zhì)中提供經(jīng)選擇且量有效降低所述試劑基質(zhì)的其他組分從空氣中吸水的潮解材料。5.有效促進(jìn)生物傳感器測(cè)試條上的電化學(xué)反應(yīng)的干膜試劑基質(zhì),其中所述試劑基質(zhì)包含酶和介質(zhì),改進(jìn)包括在所述試劑基質(zhì)中提供經(jīng)選擇且量有效降低試劑基質(zhì)的其他組分從空氣中吸水的潮解材料。6.實(shí)施方案1的測(cè)試元件,其中所述潮解材料具有約50%相對(duì)濕度至約80%相對(duì)濕度的潮解點(diǎn)。7.實(shí)施方案1的測(cè)試元件,其中所述潮解材料具有約70%相對(duì)濕度至約80%相對(duì)濕度的潮解點(diǎn)。8.實(shí)施方案1的測(cè)試元件,其中所述潮解材料具有約75%相對(duì)濕度的潮解點(diǎn)。9.實(shí)施方案1的測(cè)試元件,其中所述潮解材料包含NaCl。10.實(shí)施方案1的測(cè)試元件,其中所述潮解材料包含MgSO4。11.實(shí)施方案1的測(cè)試元件,其中所述測(cè)試元件是其上具有葡萄糖試劑基質(zhì)的血糖計(jì)測(cè)試條,并且其中所述測(cè)試條試劑基質(zhì)包括酶系統(tǒng)和介質(zhì)。12.實(shí)施方案8的測(cè)試元件,其中所述測(cè)試元件是其上具有葡萄糖試劑基質(zhì)的血糖計(jì)測(cè)試條,并且其中所述測(cè)試條試劑基質(zhì)包括酶系統(tǒng)和介質(zhì)。13.實(shí)施方案11的測(cè)試元件,其中所述酶系統(tǒng)包含葡萄糖脫氫酶(GDH)酶和/或黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)輔因子。14.實(shí)施方案11的測(cè)試元件,其中所述介質(zhì)包含亞硝基苯胺介質(zhì)。15.實(shí)施方案11的測(cè)試元件,其中所述酶系統(tǒng)包含葡萄糖脫氫酶(GDH)酶和/或黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)輔因子,并且其中所述介質(zhì)包含亞硝基苯胺。16.實(shí)施方案11的測(cè)試元件,其中所述試劑基質(zhì)包括成膜劑。17.實(shí)施方案16的測(cè)試元件,其中所述成膜劑包含聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和/或含有PVP的材料。18.實(shí)施方案11的測(cè)試元件,其中所述試劑基質(zhì)包含葡萄糖脫氫酶(GDH)酶、黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)輔因子、亞硝基苯胺介質(zhì)和包含聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的成膜劑。19.實(shí)施方案11的測(cè)試元件,其中所述潮解材料包含選自以下的一種或多種成員:氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、硫酸鎂、氯化鋅、碳酸鉀、磷酸鉀、光鹵石、檸檬酸鐵銨、氫氧化鉀和氫氧化鈉。20.實(shí)施方案19的測(cè)試元件,其中所述潮解材料包含NaCl。21.實(shí)施方案19的測(cè)試元件,其中所述潮解材料包含MgSO4。22.實(shí)施方案11的測(cè)試元件,其中所述潮解材料以有效從大氣中吸收水的量提供,其速率比所述試劑基質(zhì)的其他組分從大氣中吸收水的速率更快。23.實(shí)施方案11的測(cè)試元件,其中所述潮解材料以當(dāng)大氣中的相對(duì)濕度超過(guò)約75%時(shí)有效從大氣中吸收水的量提供,其速率比所述試劑基質(zhì)的其他組分從大氣中吸收水的速率更快。24.實(shí)施方案1的測(cè)試元件,其中所述潮解材料以相比于其他試劑組分的水吸收特性有效優(yōu)先從大氣中吸收水的量選擇和提供,因此當(dāng)相對(duì)濕度超過(guò)所述潮解材料的潮解點(diǎn)時(shí),保護(hù)所述試劑基質(zhì)的其他組分免于從大氣中吸收水。25.實(shí)施方案1的測(cè)試元件,其中所述潮解材料以有效提供所述干膜試劑中約1%至約10%重量百分比潮解材料的量提供在所述試劑基質(zhì)中。26.實(shí)施方案1的測(cè)試元件,其中所述潮解材料以有效提供所述干膜試劑中約2%至約8%重量百分比潮解材料的量提供在所述試劑基質(zhì)中。27.實(shí)施方案1的測(cè)試元件,其中所述潮解材料以有效提供所述干膜試劑中約3%至約7%重量百分比潮解材料的量提供在所述試劑基質(zhì)中。28.實(shí)施方案1的測(cè)試元件,其中所述潮解材料以有效提供所述干膜試劑基質(zhì)中至少約2%潮解材料的量提供在所述試劑基質(zhì)中。29.實(shí)施方案1的測(cè)試元件,其中所述潮解材料以有效提供所述干膜試劑基質(zhì)中至少約3%潮解材料的量提供在所述試劑基質(zhì)中。30.實(shí)施方案1的測(cè)試元件,其中所述潮解材料為NaCl,并且以有效提供所述干膜試劑中約3.0%至約6.0%NaCl的量提供在所述試劑基質(zhì)中。31.實(shí)施方案1的測(cè)試元件,其中所述潮解材料為MgSO4,并且以有效提供所述干膜試劑中約3.0%至約7.0%MgSO4的量提供在所述試劑基質(zhì)中。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 
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