Контейнерная система для тест-полосок (варианты)

Контейнерная система для тест-полосок (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к хранению, выдаче и выбрасыванию тест-полосок для анализов.

Определение концентрации аналитов в физиологических пробах в настоящее время приобретает все возрастающее значение. Такие анализы находят различные применения, включая клинические лабораторные тестирования, домашнее тестирование и т.д., при этом результаты такого тестирования очень важны для диагноза и лечения различных болезненных состояний. Представляющие интерес аналиты включают глюкозу при лечении диабета, холестерин при мониторинге состояния сердечно-сосудистой системы и т.п. Важное значение определения концентрации аналитов обусловило разработку множества процедур определения концентрации аналитов и устройств как для клинических исследований, так и для исследований в домашних условиях.

Для определения концентрации аналита в физиологической пробе сначала нужно получить эту пробу. Получение пробы часто предусматривает применение неудобных и сложных устройств, которые может быть нелегко использовать и которые могут быть дорогими в изготовлении. Процесс определения концентрации аналита также может предусматривать несколько стадий. Сначала обеспечивают доступ к пробе с использованием устройства для прокалывания кожи, например иглы или ланцета, при этом указанное получение пробы также может предусматривать использование приспособления для сбора пробы, например капиллярной трубки. Далее проба должна быть перемещена на приспособление для исследования, например на тест-полоску или т.п., а затем тест-полоску часто перемещают в измерительное устройство, такое как прибор со шкалой. Эти стадии обеспечения доступа к пробе и получения пробы, сбора пробы, перемещения пробы к биодатчику и измерения концентрации аналита в пробе часто осуществляют в виде отдельных, последовательных операций с помощью различных устройств и инструментов.

Вследствие указанных недостатков нередки случаи, когда пациенты, которым необходима частая проверка концентрации аналита, просто не соблюдают режим проверки своего состояния. Для больных диабетом, например, невыполнение процедуры измерения уровня содержания глюкозы в их крови предписанным образом приводит к отсутствию информации, необходимой для надлежащего регулирования уровня содержания глюкозы. Неконтролируемые уровни содержания глюкозы могут быть очень опасными и даже угрожающими для жизни.

Разработаны различные средства, способствующие соблюдению больными режима исследований или упрощению процедуры тестирования для пользователей. Некоторые средства сочетают приспособление типа ланцета с различными другими компонентами, используемыми при выполнении процедуры определения концентрации аналита, чтобы упростить процесс анализа. Например, в патенте США №6,099,484 описано устройство для взятия проб, содержащее иглу, соединенную с пружинным механизмом, капиллярную трубу, соединенную с толкателем, и тест-полоску. В патенте США №5,820,570 описано устройство, которое содержит основание, имеющее полую иглу, и закрывающий элемент, имеющий мембрану, при этом основание и закрывающий элемент соединены друг с другом в точке поворота. Еще в одной заявке на патент США, досье поверенного №054, озаглавленной «Система тестирования аналитов с минимальной процедурой», описана система и рассматриваются другие системы, объединяющие в себе функции приспособления для прокалывания, измерительного прибора и средств манипулирования тест-полоской.

Публикация WO 01/23885 предлагает систему выдачи индикаторных полосок с образующей одно целое с ней частью, предназначенной для удаления отходов. Однако в этой системе не предусмотрено никаких явно видимых средств, предназначенных для хранения использованных полосок, загрязненных биологической текучей средой, изолированно от неиспользованных элементов. Кроме того, не изолированы отдельные части индикаторных полосок. Следовательно, открытие одной части для воздействия приводит к тому, что другие части также становятся открытыми для воздействия, тем самым возможно попадание на них влаги или загрязнений, которые могут оказывать вредное воздействие соответственно на состав реактивов на индикаторных полосках и на стерильность иглы.

Ближайший аналог изобретения описан в патенте США 5,510,266. В этом патенте представлена контейнерная система хранения и выдачи тест-полосок, которая, однако, не содержит прокалывающих элементов. Известная система содержит средства хранения тест-полосок изолированным образом и последующей их удобной выдачи по отдельности. Полоски хранятся герметично, поскольку средство хранения тест-полосок запечатано фольгой. При выдаче тест-полоски передняя сторона или передняя часть тест-полоски сама прорывает покрытие из фольги.

Однако эта система не может использоваться вместе с тест-полосками, имеющими выполненные с ними за одно целое (обращенные вперед) прокалывающие элементы, что возможно в случае контейнеров для хранения по изобретению. Принцип работы системы, описанной в патенте США 5,510,266, привел бы к разрушению хрупких микроигл.

Система по изобретению решает задачу обеспечения возможности хранения тест-полосок с прокалывающими элементами с одновременной изоляцией использованных элементов от неиспользованных. Тем самым изобретение решает еще одну проблему, связанную с обращением с тест-полосками, а именно проблему утилизации (выбрасывания) тест-полосок. Таким образом настоящее изобретение представляет собой значительное усовершенствование в области обращения и использования тест-полосок, обеспечивая систему, способную лучше отвечать общественным потребностям.

Каждый вариант выполнения изобретения включает контейнер для тест-полосок, способный отдельно принимать множество тест-полосок с обеспечением герметичности. Тип используемой герметизации позволяет открывать по одной тест-полоске для использования. Предпочтительные средства герметизации для этой цели включают фольгу (такую как ламинированная алюминиевая фольга), поворотную крышку или колпачок с единственным отверстием, перемещаемым от одного гнезда для тест-полоски к следующему гнезду.

Гнездо для тест-полоски предпочтительно выполнено так, чтобы разместить в нем и защитить заостренный элемент, содержащий по меньшей мере одну обращенную вперед микроиглу. Этот вариант гнезда, как правило, включает участок для размещения иглы и канал доступа к тест-полоске с ее задней стороны.

Контейнер по изобретению также может включать приемник для отходов, который может быть закрыт для обеспечения безопасного хранения израсходованных тест-полосок отдельно от неиспользованных элементов. Поскольку защита использованных тест-полосок, содержащихся в приемнике для отходов, от воздействия окружающей среды не имеет существенного значения, то в данном случае может использоваться колпачок или закрывающий механизм любого типа. Однако в предпочтительных вариантах выполнения изобретения, в случае цилиндрического корпуса контейнера приемник для отходов расположен с противоположной стороны от мест доступа к неиспользованным тест-полоскам. Различные возможные, хотя и не обязательные элементы безопасности могут быть предусмотрены в связи с приемником для отходов.

При использовании контейнер предпочтительно соединяют с измерительным/прокалывающим устройством для отбора и/или извлечения тест-полоски. Пользователь может периодически устанавливать контейнер для облегчения указанного действия или загрузить контейнер в измерительное/прокалывающее устройство. В любом случае настоящее изобретение охватывает устройства, составляющие предмет изобретения, способы их использования, а также наборы, включающие устройства и/или системы по изобретению, предназначенные для использования при практическом применении рассматриваемых способов.

Каждая из фигур сопровождающих чертежей схематично иллюстрирует признаки настоящего изобретения. Подразумевается, что изобретение также охватывает варианты, не показанные на чертежах.

Фиг.1 - вид в перспективе изображения примерного измерительного прибора и тест-полоски, как они могли бы совместно использоваться в связи с вариантами осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2А и 2В - виды в перспективе вариантов выполнения контейнера по изобретению.

Фиг.3 - вид в перспективе участка принимающей (гнездовой) части контейнера, расположенной, как показано на фиг.2В, показывающий также тест-полоску, вставляемую в этот участок.

Фиг.4А-4С - виды в перспективе варианта выполнения контейнера, содержащего приемник для отходов.

При дальнейшем описании изобретения будут более подробно, чем упомянуто выше, описаны элементы устройства по изобретению : сначала датчики в виде колориметрических и электрохимических тест-полосок, а затем другие признаки, а также использование примерной комбинации тест-полоски и прокалывающего устройства по изобретению. После этого будут подробно описаны элементы контейнеров по изобретению. Наконец, будут описаны наборы, предпочтительно включающие в себя компоненты по изобретению.

Однако перед описанием деталей настоящего изобретения следует пояснить, что данное изобретение не ограничивается конкретными представленными вариантами и они естественно могут быть изменены. Возможны различные модификации описанного изобретения, в котором могут использоваться эквиваленты, не отходя от существа и объема изобретения. Кроме того, возможны различные модификации для адаптации к конкретной ситуации материалов, композиций, процессов, операции (операций) или стадии (стадий) процесса с учетом задачи (задач), существа и объема настоящего изобретения. Предусмотрено, что все подобные модификации находятся в пределах объема, определяемого прилагаемой формулой изобретения. Например, описание использования электрохимических и фотометрических тест-полосок, выполняющих функцию датчиков, не предназначено для ограничения изобретения; специалисту в данной области будет ясно, что рассматриваемые устройства, системы и способы пригодны также при измерении других физических и химических характеристик биологических веществ, например времени свертывания крови, уровня содержания холестерина в крови и т.д.

Способы, приведенные здесь, могут быть реализованы в любом логически возможном порядке указанных событий, а также в описанном порядке. Кроме того, в случае, если приведен диапазон значений, следует понимать, что каждое промежуточное значение между верхним и нижним предельным значением данного диапазона и любое другое указанное или промежуточное значение в этом диапазоне охватывается данным изобретением. Кроме того, подразумевается, что любой возможный, но необязательный признак изобретения может быть предложен и заявлен независимо или в комбинации с любым одним или несколькими признаками, описанными здесь.

Все известные технические решения, упомянутые в данном описании (например, публикации, патенты, заявки и устройства), включены в данное описание путем ссылки во всей полноте, за исключением случая, когда предмет ссылки противоречит предмету настоящего изобретения (в последнем случае превалирует то, что представлено здесь). Ссылки приведены здесь только ввиду их раскрытия до даты подачи настоящей заявки. Ничто здесь не следует толковать как предвосхищающий изобретение уровень техники.

Ссылаясь на предмет в единственном числе, мы подразумеваем также множество таких же предметов. Более конкретно используемые в описании и в приложенной формуле изобретения формы единственного числа и выражение «указанный» охватывают также соответствующие понятия во множественном числе, если контекст явно не подразумевает иное. Кроме того, следует отметить, что независимые пункты формулы изобретения составлены так, чтобы исключить возможные, но необязательные элементы. По существу, это указание направлено на то, чтобы служить в качестве априорного основания для использования таких терминов исключающего характера, как: «лишь», «только» и т.п., в связи с перечислением признаков формулы изобретения или использования «отрицательного» ограничения. В завершение следует отметить, что все технические и научные термины, используемые в данном описании, если они не определены здесь иначе, имеют такое же значение, какое обычно подразумевается средним специалистом в области техники, к которой принадлежит данное изобретение.

Варианты колориметрических/фотометрических датчиков

В индикаторных средствах, содержащих колориметрический или фотометрический биодатчик (данные термины используются здесь взаимозаменяемо), указанный датчик содержит, по меньшей мере, матрицу и/или мембрану для приема пробы, и композицию реагентов (в пределах матрицы или мембраны), размещенную на подложке. В случае, когда обеспечена и мембрана и матрица, мембрана обычно будет размещена против подложки на матрице. Мембрана предпочтительно имеет отверстия или поры для прохода пробы.

В некоторых вариантах указанный датчик содержит мембрану, содержащую композицию реагентов, которой пропитана мембрана, в то время как матрица может содержать или не содержать композицию реагентов. Часто матрица предпочтительно образует зону для размещения различных элементов системы генерирования сигнала, описанных ниже, а также для светопоглощающего или пигментообразующего продукта, вырабатываемого системой генерирования сигнала, то есть индикатора, а также обеспечивает место для детектирования светопоглощающего продукта, произведенного индикатором системы генерирования сигнала.

Предусмотренная мембрана может содержать мембрану, пропускающую поток водной текучей среды, и является достаточно пористой (то есть содержит достаточное пространство) для того, чтобы в ней могли проходить химические реакции системы генерирования сигнала. В идеальном случае пористая структура мембраны не будет вызывать удерживания потока эритроцитов у поверхности «опрашиваемой» мембраны (то есть мембраны, интенсивность цвета которой является объектом измерения, связанным с концентрацией аналита). Любая имеющаяся основа может иметь или не иметь поры и/или градиент пористости, например иметь структуру с порами большего размера рядом с зоной нанесения пробы или у этой зоны и порами меньшего размера в зоне определения.

Имеются различные материалы, из которых может быть изготовлена мембрана, которые включают полимеры, например полисульфон, полиамиды, целлюлозу или абсорбирующую бумагу и т.п., при этом материалу могут быть приданы (или нет) функции обеспечения ковалентного или нековалентного присоединения различных элементов системы генерирования сигнала. В случае тестера с мембраной из тонкого материала этот тестер может требовать менее 1/2 мкл пробы для смачивания достаточно большой области мембраны для обеспечения хороших оптических измерений.

Что касается матриц, то известны различные типы матриц, пригодных для использования в различных анализах для детектирования аналитов, причем эти матрицы могут отличаться по материалу, размеру и т.п.; примеры матриц описаны в патентах США №№4,734,360, 4,900,666, 4,935,346, 5,059,394, 5,304,468, 5,306,623, 5,418,142, 5,426,032, 5,515,170, 5,526,120, 5,563,042, 5,620,863, 5,753,429, 5,773,452, 5,780,304, 5,789,255, 5,843,691, 5,846,486, 5,968,836 и 5,972,294, но не ограничиваются этими патентами, описания которых включены в данную заявку путем ссылки.

Как бы они ни были выполнены, один или более элементов генерирующей сигнал системы биодатчика вырабатывают детектируемый продукт в ответ на присутствие аналита, при этом указанный, способный детектироваться продукт может использоваться для определения количества аналита, присутствующего в анализируемой пробе. В рассматриваемых тест-полосках один или более элементов системы генерирования сигнала предпочтительно связаны, по меньшей мере, с частью (то есть зоной обнаружения) матрицы или мембраны (например, ковалентно или нековалентно присоединены, по меньшей мере, к части (то есть к зоне обнаружения) матрицы или мембраны), и во многих вариантах осуществления связаны, по существу, со всей основой.

Система генерирования сигнала может представлять собой систему генерирования сигнала на основе окисления аналита. Под системой генерирования сигнала на основе окисления аналита понимается то, что при генерировании детектируемого сигнала, на основе которого определяют концентрацию аналита в пробе, аналит окисляется подходящим ферментом для получения окисленной формы аналита и соответствующего или пропорционального количества пероксида водорода. Затем используют пероксид водорода для получения, в свою очередь, обнаружимого (способного детектироваться) продукта из одного или более индикаторных соединений, при этом количество обнаруживаемого продукта, созданного системой измерения сигнала, то есть сигнал соотносят затем с количеством аналита в исходной пробе. По существу, системы генерирования сигнала на основе окисления аналита, имеющиеся в рассматриваемых тест-полосках, также можно правильно охарактеризовать как системы генерирования сигнала на основе пероксида водорода.

Системы генерирования сигнала на основе пероксида водорода содержат фермент, который окисляет аналит и приводит к получению соответствующего количества пероксида водорода, при этом под соответствующим количеством понимается то, что количество образующегося пероксида водорода пропорционально количеству аналита, имеющегося в пробе. Особый тип этого первого фермента обязательно зависит от типа анализируемого аналита, но, как правило, данный фермент представляет собой оксидазу или дегидрогеназу. По существу, первый фермент может представлять собой глюкозооксидазу (в случае, когда аналит представляет собой глюкозу); или глюкозодегидрогеназу, используя NAD или PQQ в качестве кофактора; холестеролоксидазу (в случае, когда аналит представляет собой холестерин); алкоголь-оксидазу (в случае, когда аналит представляет собой спирт); лактат-оксидазу (в случае, когда аналит представляет собой лактат) и т.п.Другие окисляющие ферменты, предназначенные для использования с этими или другими аналитами, представляющими интерес, известны специалистам в данной области и также могут использоваться. В предпочтительных вариантах, в которых индикаторная полоска служит для определения концентрации глюкозы, первый фермент представляет собой глюкозооксидазу. Глюкозооксидаза может быть получена из любого удобного источника (например, из природного источника, такого как Aspergillus niger или Penicillum, или из рекомбинантного источника).

Второй фермент такой системы генерирования сигнала представляет собой фермент, катализирующий превращение одного или более индикаторных соединений в обнаружимый продукт в присутствии пероксида водорода, при этом количество обнаружимого продукта, который образуется в результате этой реакции, пропорционально количеству присутствующего пероксида водорода. Этот второй фермент, как правило, представляет собой пероксидазу, при этом подходящие пероксидазы включают пероксидазу хрена, пероксидазу сои, рекомбинантную пероксидазу и искусственные аналоги, обладающие перокислительной активностью, и т.п. См., например, Y. Ci, F. Wang, Analytica Chimica Acta, 233 (1980), 299-302.

Используемое индикаторное соединение (соединения) предпочтительно представляет собой соединения, которые синтезированы или получены путем разложения с помощью пероксида водорода в присутствии пероксидазы с образованием индикаторного красителя, который поглощает свет в заданном диапазоне длин волн. Предпочтительно индикаторный краситель обеспечивает сильное поглощение на длине волны, отличающейся от той длины волны, на которой проба или аналитический реактив проявляет сильное поглощение. Окисленная форма индикатора может представлять собой окрашенный, слабо окрашенный или бесцветный конечный продукт, который может свидетельствовать об изменении цвета той стороны мембраны, на которую нанесена проба. То есть реактив, предназначенный для исследований, может указывать на наличие глюкозы в пробе с помощью окрашенной зоны, становящейся обесцвеченной, или альтернативно с помощью бесцветной зоны, приобретающей цвет.

Индикаторные соединения, пригодные для использования в настоящем изобретении, включают как однокомпонентные, так и двухкомпонентные пигментообразующие субстраты. Однокомпонентная система включает ароматические амины, ароматические спирты, азины и бензидины, такие как тетраметилбензидин-HCl. Пригодные двухкомпонентные системы включают такие системы, у которых один компонент является 3-метил-2-бензотиазолинонгидразонгидрохлоридом (МВТН), производным 3-метил-2-бензотиазолинонгидразонгидрохлорида (см., например, соединения, описанные в заявке на патент США серийный №08/302 575), или 4-аминоантипирином, а другой компонент представляет собой ароматический амин, ароматический спирт, конъюгированный амин, конъюгированный спирт или ароматический или алифатический альдегид. В качестве примера можно привести такие двухкомпонентные системы, как: 3-метил-2-бензотиазолинонгидразонгидрохлорид (MBTH) в комбинации с 3-диметиламинобензойной кислотой (DMAB), 3-метил-2-бензотиазолинонгидразонгидрохлорид (МВТН) в комбинации с 3,5-дихлор-2-гидроксибензолсульфоновой кислотой (DCHBS), и 3-метил-2-бензотиазолинонгидразон-N-сульфонилбензолсульфонатмононатрий (MBTHSB) в комбинации с 8-анилино-1-нафталинсульфокислым аммонием (ANS). В некоторых вариантах предпочтительна окрашивающая пара MBTHSB-ANS (3-метил-2-бензотиазолинонгидразон-N-сульфонилбензолсульфонатмононатрий и 8-анилино-1-нафталинсульфокислый аммоний).

В других вариантах выполнения колориметрических датчиков, которые могут использоваться в настоящем изобретении, возможно использование систем генерирования сигнала, которые образуют флуоресцентный обнаружимый продукт (или обнаружимое нефлуоресцентное вещество, например, на флуоресцентном фоне), такие как описанные в работе Kiyoshi Zaitsu, Yosuke Ohkura «New fluorogenic substrates for Horseradish Peroxidase: rapid and sensitive assay for hydrogen peroxide and the Peroxidase», Analytical Biohemistry (1980) 109, 109-113. Примеры таких колориметрических тест-полосок, пригодных для использования вместе с рассматриваемым изобретением, включают те, которые описаны в патентах США №№5,563,042, 5,753,452, 5,789,255, включенных в данное описание путем ссылки.

Варианты электрохимических датчиков

Вместо использования колориметрического датчика, подобного описанному выше, в тест-полосках, используемых в связи с настоящим изобретением, может использоваться электрохимический датчик. Как правило, электрохимический датчик включает в себя пару противолежащих электродов, хотя в настоящем изобретении могут быть использованы электрохимические тест-полоски с плоскими электродами.

В том случае, когда используют полоски с противолежащими электродами, по меньшей мере, те поверхности электродов, которые обращены друг к другу, образованы из токопроводящего слоя, такого как металл, при этом представляющими интерес металлами являются палладий, золото, платина, серебро, иридий, нержавеющая сталь и т.п., а также углерод (токопроводящая углеродная краска) и легированный индием оксид олова.

Один проводящий слой предпочтительно образован путем напыления тонкого слоя золота (Au), другой - путем напыления тонкого слоя палладия (Pd). В альтернативном варианте электроды могут быть выполнены трафаретной печатью выбранного токопроводящего рисунка, включая токопроводящие выводы, с использованием углеродной или металлической пасты (краски) на поверхностях подложки. Дополнительный изолирующий слой может быть нанесен печатью на верхней поверхности токопроводящего слоя так, чтобы он открывал заданный рисунок электродов. Каким бы образом ни была сформирована поверхность, после осаждения проводящих слоев эта поверхность может быть впоследствии обработана гидрофильным средством для того, чтобы способствовать перемещению пробы текучей среды в реакционную зону между ними. В зависимости от знака напряжения, подаваемого к гальваническому элементу, один электрод может служить в качестве противоэлектрода/электрода сравнения, а другой - в качестве рабочего электрода гальванического элемента (химического источника тока). Однако при использовании напряжения двойной пульсовой волны каждый электрод одновременно служит в качестве противоэлектрода/электрода сравнения и рабочего электрода при определении концентрации аналита.

Независимо от реакционной зоны или конфигурации электродов, как правило, предусмотрено наличие реагентного покрытия. Системы реагентов, представляющие интерес, как правило, включают фермент и окислительно-восстановительный активный компонент (медиатор). В случае наличия окислительно-восстановительного компонента в реагентной композиции этот окислительно-восстановительный компонент образован из одного или более окислительно-восстановительных агентов. В данной области известно множество различных окислительно-восстановительных агентов (то есть медиаторов), к которым относятся: феррицианид, феназинэтосульфат, феназинметосульфат, фенилендиамин, 1-метоксифеназинметосульфат, 2,6-диметил-1,4-бензохинон, 2,5-дихлор-1,4-бензохинон, производные ферроцена, бипиридиловые комплексы осмия, комплексы рутения и т.п.Во многих вариантах окислительно-восстановительным активным компонентом, представляющим особый интерес, является ферроцианид и т.п.Выбор фермента может меняться в зависимости от концентрации определяемого аналита. Например, к ферментам, подходящим для определения содержания глюкозы в цельной крови, относятся глюкозооксидаза или дегидрогеназа (на основе NAD или PQQ). К пригодным ферментам для определения содержания холестерина в цельной крови относятся холестеролоксидаза и эстераза.

Другие реактивы, которые могут присутствовать в реакционной зоне, включают в себя буферные вещества (например, буферы на основе цитраконовой, лимонной, яблочной, малеиновой, фосфорной кислоты, «Хорошие (Good)» буферы и т.п.); двухатомные катионы (например, хлорид кальция и хлорид магния); поверхностно-активные вещества (например, Triton, Macol, Tetronic, Silwet, Zonyl, Aerosol, Geropon, Chaps и Pluronic); и стабилизаторы (например, альбумин, сахароза, трегалоза, маннит и лактоза).

Примеры электрохимических биодатчиков, пригодных для использования вместе с рассматриваемым изобретением, включают биодатчики, описанные в совместно рассматриваемых заявках на патент США с серийными номерами 09/333793, 09/497304, 09/497269, 09/736788 и 09/746116, описания которых включены в данную заявку путем ссылки.

Системы тест-полосок и их использование

Как указано выше, тест-полоски, размещенные в контейнере, который дополнительно будет описан ниже, предпочтительно используют в автоматизированном устройстве для прокалывания и измерения. На фиг.1 показано одно подобное устройство. Тест-полоска 2, имеющая прокалывающий кожу элемент 4, размещена внутри измерительного прибора 6. Тест-полоска содержит биодатчик (не показан), смежный пути потока элемента 4. Предпочтительно датчик выполнен как описано выше. Как показано на фиг.3, тест-полоска 2 имеет первый конец 8 и второй конец 10, при этом элемент 4 в виде прорезающего лезвия или прокалывающей иглы соединен с первым концом 8, и, по меньшей мере, второй конец 10 выполнен так, чтобы вставляться в измерительный прибор 6. Дополнительные конструктивные элементы или опции для тест-полоски 2 могут быть такими, как описано в заявке на патент США серийный №09/919981, озаглавленной «Устройство для определения концентрации аналита и способ его использования», и в заявках серийными №№10/143399 и 10/143442, каждая из которых озаглавлена «Устройство для сбора физиологических проб и способы его использования».

Что касается измерительного прибора 6, то он предпочтительно имеет корпус 12 с эргономичной конструкцией и размерами, которые позволяют удобно удерживать его и манипулировать им одной рукой. Корпус 12 может быть выполнен из металла, пластика или другого пригодного материала, предпочтительно такого, который является легким, но достаточно долговечным. В дистальной (удаленной) части 14 корпуса выполнено отверстие 16, через которое тест-полоска 2 выдвигается из втянутого положения внутри измерительного прибора 6 в выдвинутое положение, в котором по меньшей мере часть острия в виде микроиглы или лезвия элемента 4 тест-полоски немного выступает из отверстия 16.

Кроме того, в дистальной части 14 образована камера, в которой тест-полоска 2 принимается в механизм 18 для приема тест-полосок. Тест-полоска 2 может быть вставлена в измерительный прибор 6 путем отделения дистальной части 14 от корпуса 12 и вставления тест-полоски 2 в механизм 18 для приема тест-полосок. В альтернативном варианте тест-полоска 2 может быть вставлена в измерительный прибор 6 и введена в механизм 18 через отверстие 14.

Предпочтительно дистальная часть 14 корпуса выполнена прозрачной или полупрозрачной, чтобы пользователь мог получить визуальное подтверждение того, что имеется должное взаимодействие между тест-полоской 2 и областью приема (механизмом 18) перед выполнением анализа по определению концентрации аналита, а также чтобы он мог видеть место взятия пробы и убедиться, что тест-полоска 2 пропиталась текучей средой организма во время выполнения анализа (особенно в том случае, если не предусмотрены электронные датчики для распознавания этого). Когда тест-полоска 2 должным образом размещена внутри принимающего механизма 18, биодатчик тест-полоски 2 оперативно взаимодействует с тестирующими компонентами измерительного прибора. В случае электрохимических вариантов тест-полосок электроды биодатчика оперативно (т.е. «в работе») взаимодействуют с электроникой измерительного прибора; в случае же колориметрических вариантов тест-полосок область матрицы или мембраны, имеющая систему генерирования сигнала, оперативно выравнивается с оптическими элементами измерительного прибора. Электронные или оптические элементы измерительного прибора после определения того, что соответственно реакционная зона или область матрицы в пределах тест-полоски 2 заполнена текучей средой пробы, подают входной сигнал биодатчику тест-полоски и принимают от него выходной сигнал, представляющий измеренную характеристику анализируемой жидкости.

Вокруг отверстия 16 расположено давящее кольцо 20, дистальную поверхность располагают на коже, и эта поверхность окружает место прокалывания кожи во время процедуры исследования. Давление на кожу, обеспечиваемое давящим кольцом 20, способствует выдавливанию текучих сред из окружающей ткани и перемещению указанной текучей среды в тест-полоску 2.

Дистальная часть 14 корпуса сама предпочтительно находится в подвижном взаимодействии с измерительным прибором 6, при этом дистальная часть 14 корпуса выполнена с возможностью небольшого перемещения или утапливания по продольной оси измерительного прибора. Между дистальной частью 14 корпуса и проксимальной (ближней) частью корпуса 12 имеется датчик 22 давления, который определяет и измеряет величину давления, действующего на дистальную часть 14 корпуса при нажатии давящего кольца 20 на кожу. Датчик 22 давления предпочтительно является электрическим датчиком, который может быть датчиком широко известного типа (в области электроники). Предусмотрены индикаторы 24 давления, электрически соединенные с датчиком 22 давления для индикации уровня давления, приложенного к дистальной части 14 корпуса, чтобы пользователь при необходимости мог регулировать величину приложенного давления до оптимального уровня.

Во многих вариантах измерительный прибор 6 имеет дисплей 26, например LCD (жидкокристаллический), для показа данных, таких как входные параметры и результаты исследований. Кроме того, измерительный прибор 6 имеет различные управляющие органы и кнопки для ввода данных в элементы измерительного прибора, служащие для обработки информации, а также для управления прокалыванием, выполняемым тест-полоской 2. Например, рычаг 28 используется для втягивания тест-полоски 2 в положение загрузки в измерительный прибор 6, при этом нагружает пружинный механизм (не показан) для последующего, выполняемого по требованию выдвижения или выталкивания тест-полоски 2 из отверстия 16 путем нажатия кнопки 30. В случае, если дистальная часть 14 корпуса будет должным образом расположена на коже, выталкивание тест-полоски 2 заставляет острие элемента 4 (микроиглу) мгновенно прокалывать кожу для обеспечения доступа к текучей среде организма. При нажатии кнопок 32 и 34 происходит ввод сигналов в элементы измерительного прибора, предназначенные для обработки данных, при этом вводимые сигналы указывают на то, предназначены ли измерения, подлежащие выполнению, соответственно для исследования/получения информации (и для извлечения результатов исследований из памяти (ПЗУ), входящей в состав электроники измерительного прибора) или для калибровки.

Кроме того, измерительный прибор 6 может быть выполнен так, чтобы обеспечить возможность приема и удерживания сменного блока (картриджа), содержащего множество тест-полосок. После использования тест-полоски измерительный прибор может обеспечить или выталкивание использованной тест-полоски из измерительного прибора или удерживание и хранение ее для утилизации позднее. Такая конструкция исключает необходимость манипулирования тест-полосками, тем самым сводя к минимуму вероятность повреждения тест-полоски и непреднамеренного травмирования больного. Кроме того, поскольку устраняется ручное манипулирование тест-полосками, они могут быть выполнены значительно меньшего размера, в результате чего уменьшается расход материалов, что обеспечивает экономию затрат. В связи с этими соображениями особое значение имеет измерительный прибор, раскрытый в заявке на патент США с серийным номером 10/142443, озаглавленной «Система тестирования аналита с минимальной процедурой», поданной в тот же день, что и настоящая заявка.

Кроме того, определенные аспекты функциональности измерительных приборов, пригодных для использования вместе с рассматриваемыми системами, раскрыты в патенте США 6,193,873, а также в одновременно рассматриваемых, принадлежащих тому же заявителю заявках на патент США с серийными номерами 09/497304, 09/497269, 09/736788, 09/746116 и 09/923093. Естественно, в вариантах, использующих систему с колориметрическими тест-полосками, будет использоваться спектрофотометр или оптический измерительный прибор, при этом определенные аспекты функциональности таких измерительных приборов, пригодных для использования, описаны, например, в патентах США 4,734,360, 4,900,666, 4,935,346, 5,059,394, 5,304,468, 5,306,623, 5,418,142, 5,426,032, 5,515,170, 5,526,120, 5,563,042, 5,620,863, 5,753,429, 5,773,452, 5,780,304, 5,789,255, 5,843,691, 5,846,486, 5,968,836 и 5,972,294.

В соответствии с рассматриваемым изобретением предложены способы, используемые для определения какой-либо характеристики пробы, например для определения концентрации аналита в пробе. Рассматриваемые способы могут использоваться при определении концентраций различных аналитов, при этом типичные аналиты включают глюкозу, холестерин, лактат, спирт и т.п. Во многих вариантах рассматриваемые способы применяются для определения концентрации глюкозы в физиологической пробе. Тест-полоски 2, используемые в связи с настоящим изобретением, особенно пригодны при определении концентрации аналита в крови или фракциях крови и особенно в цельной крови или тканевой жидкости.

При использовании тест-полоски 2 измерительный прибор 6 приводит в действие так, чтобы острие элемента 4 было введено в заданную область кожи. Как правило, прокалывающий элемент вводят в кожу пальца или предплечия приблизительно на 1-60 секунд, обычно приблизительно на 1-15 секунд и чаще приблизительно на 1-5 секунд. В зависимости от вида получаемой физиологической пробы рассматриваемый прокалывающий кожу элемент 4 может проникать в различные слои кожи, включая дерму (собственно кожу), эпидермис и роговидный слой, и во многих вариантах он не будет проникать далее подкожного слоя.

Тест-полоски предпочтительно загружают в измерительный прибор автоматически посредством соединения измерительного прибора со сменным блоком (картриджем) или контейнером, подобным дополнительно описанному ниже. Механизм 18 для этой цели может просто быть устройством, захватывающим и удерживающим тест-полоску, или он може