[发明专利]反向离子电渗用贴片

说明书

技术领域

本发明涉及用于施加到患者皮肤的贴片，从而可以通过反向离子电渗技术透过皮肤取出用于分析的皮肤中的流体成分。本发明还涉及适合与反向离子电渗用贴片和向患者透皮给药的贴片一起使用的驱动机构。此外，本发明涉及用于增强对所述被分析物进行分析的敏感性、可靠性和精度的机构。

在本说明书中使用的术语“药物”是指需要被传递到患者血流中的任何生物活性物质(不论是否是治疗目的)，例如，药品、疫苗和蛋白质。患者可以是人或动物。

背景技术

将药物透过皮肤传递的离子电渗技术是已知的。将一对电极施加到皮肤，其中之一用来驱赶药物的带电分子，从而迫使这些分子透过皮肤中的孔进入患者体内。反向操作上述方法，以从皮肤中取出间质液(interstitial fluid)的离子、分子或其他组分用于分析，也是已知的。间质液是在胞外空间中的细胞之间存在的流体，其主要成分是水、氨基酸、糖类、脂肪酸、辅酶、激素、神经传递质、药物(已给药于患者)、盐类以及由细胞产生的废物。间质液与全血的不同之处在于，间质液中不存在红细胞，并且存在的蛋白质也比全血中少得多。

将被分析物定期从间质液中取出以用于检查糖尿病患者的葡萄糖含量的设备(例如，Glucowatch设备)是已知的。(Glucowatch是Cygnus公司的注册商标。)Glucowatch设备使用反向离子电渗法将被分析物(例如，葡萄糖)从皮肤中取出。将被分析物取出置于凝胶垫上，在凝胶垫上被分析物与葡萄糖氧化酶反应以形成过氧化氢，用电化学方法测出过氧化氢的浓度。如在美国专利6,391,643(其专利受让人为Cygnus公司)中描述的，在将该设备施加到患者皮肤之前，可以用衬片将凝胶垫与离子电渗电极隔离。从皮肤中取出的葡萄糖的浓度为存在于间质液中的葡萄糖浓度的千分之一左右，因此，需要非常敏感的测定/检测方法、并且需要基本上在凝胶垫的整个区域上都有传感器。在皮肤上的水分或汗液会引起该设备失灵，并且在将该设备施加到皮肤之后、测量葡萄糖含量之前，需要2小时的准备时间。通常像带手表那样将Glucowatch设备套到患者的手腕上，这种情况下凝胶垫与皮肤的接触损失以及导电率和离子电渗流动性的损失是常见的，尤其是当身体和皮肤外表自然移动时。此外，与液体介质相比，电迁移(或通过电动势驱动的被分析物的移动)在较高粘度介质(例如，凝胶)中受到较大的阻力，从而导致需要更大的电势差或延长电流作用时间以驱动来自皮肤内的分子到达传感器。这种可能被采用的传感器技术(其中被分析物被收集在凝胶垫上)不但存在局限，而且在任何特定区域中进一步浓缩被分析物以用于检测，则需要对传感器进行常规校正，这也是个问题。在这种情况下，每次将设备从皮肤上移除时，就不得不将自动传感器丢弃并用新的传感器来替换(即，每次接触皮肤后都坏掉了)。该设备还易受到非常冷的天气的影响，并且还具有引起皮肤刺激的倾向性(已经报道该设备在高达25％的用户中引起皮肤刺激)。

发明内容

本发明提供透过患者皮肤对一种或多种被分析物进行取样的贴片，该贴片包括：

与患者皮肤相邻布置的电极层；

用于驱动所述电极层、以通过反向离子电渗透过患者皮肤取出被分析物的装置；

容纳有导电介质(例如，液体电解质)的第一储存器；以及

用于控制所述导电介质从所述第一储存器到与所述皮肤相邻的所述电极层的表面上的输送、以提高所述电极层与所述皮肤之间的导电性的装置；以及

用于将从患者皮肤取出的所述被分析物输送到对它们进行分析的位置的装置。

导电介质优选地是液体电解质。用于控制导电介质从储存器输送的装置可以包括将负压施加到储存器下游的通道的装置、或将正压施加到储存器本身的装置。用于施加正压的装置可以包括驱动装置，该驱动装置在收到控制刺激时驱动储存器以拉伸和/或压缩储存器。如果将贴片粘附到患者皮肤表面，则驱动该驱动装置还可以使得皮肤伸展，从而使得被分析物透过皮肤输送的能力增强。

将被分析物输送到对它们进行分析的位置的装置可以仅提高被分析物在与皮肤相邻的取样室的某一区域中的浓度，但其优选地包括将被分析物传递到单独的传感器室的导管。这优选地不需要流体从取样室整体移动出来，而是选择性地通过流体输送目标被分析物分子或离子。被分析物在限定位置中的浓集极大地增强了传感器检测它们的能力。

根据本发明的贴片还可以包括第二储存器，该第二储存器容纳有对患者进行透皮给药的药物，其中以可控方式从第一储存器传递电解液的装置也适合于将第二储存器中的药物传递到患者皮肤。可以基于由贴片从患者取出的被分析物的分析结果，来自动控制药物的传递。