[发明专利]用于分析物传感器的基于阳离子聚合物的有线酶制剂

说明书

交叉参考

本申请要求于2008年9月15日提交的美国专利申请第12/211,014号的权益，该申请的全部内容通过引用并入。

发明背景

酶生物传感器是这样的装置：其中将基于分析物浓度的生化反应信号转化为可测量的物理信号，例如光信号或电信号。此类生物传感器在临床、环境、农业和生物技术应用中被广泛用于分析物的检测。可在人体流体的临床分析中测量的分析物包括，例如葡萄糖、乳酸盐、胆固醇、胆红素和氨基酸。检测生物流体(如血液)中的分析物对于许多疾病的诊断和监测是很重要的。

通过电信号例如电流(电流生物传感器)或电荷(电量生物传感器)监测分析物的生物传感器引起了人们极大的关注，因为在许多重要的生物分析物的生化反应中涉及到了电子转移。系统包括专供体外使用的系统(例如测试条)和专供体内使用的系统(例如，其中至少一部分的传感器设置在用户体内)。

通常，系统采用至少一个工作电极并包括与其相邻的分析物响应性酶(analyte-responsive enzyme)的传感层。分析物监测系统可随多种因素而变化，例如特定技术(例如电流、电量分析、光学技术等)和传感材料。例如，传感层将随目的分析物，例如葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶(当目的分析物是葡萄糖时)而变化，且可采用介体(mediator)和/或其它组件。

由于用于疾病控制的分析物监测装置和方法、特别是葡萄糖监测变得日益重要，所以人们持续关注新分析物监测系统的研发：其包括高度稳定和因其可与各种不同的酶一起使用而灵活多用的新传感层。此类简化生产过程的传感层也是所期望的。

发明概述

本发明的实施方案包括电化学分析物传感器，其具有包括分析物响应性酶和阳离子聚合物的传感层，其中该传感层设置在邻近传感器的工作电极处。可以使用介体，例如包括过渡金属络合物的介体。在某些实施方案中，介体与阳离子聚合物非共价地结合，即非物理地连接。还提供了制备和使用电化学分析物传感器的系统和方法。

对本领域的技术人员来说，在阅读完下文更加详细描述的本发明的内容后，本发明的这些和其它目的、优点和特征将变得显而易见。

附图简述

结合附图阅读以下的详述，可以更好地理解本发明。要强调的是，根据惯例，附图的各种特征未按比例绘制。相反，为清晰起见，任意地扩大或缩小了各种特征的尺寸。附图中包括下图：

图1示出了根据本发明的实施方案的数据监测和管理系统的实施方案的框图；

图2示出了图1的数据监测和管理系统的发射机单元的实施方案的框图；

图3示出了图1的数据监测和管理系统的接收机/监测单元的实施方案的框图；

图4示出了根据本发明的实施方案的分析物传感器的实施方案的示意图；

图5A-5B分别示出了分析物传感器的另一个实施方案的透视图和横断面视图；

图6示出了基于阳离子聚合物的GOx传感层(三角形)与基于氧化还原聚合物和交联剂的传感层(菱形)的线性的比较；

图7示出了基于阳离子聚合物的GOx传感层(断面线)与基于氧化还原聚合物和交联剂的传感层(未填充)的响应时间的比较；

图8示出了在37℃下基于阳离子聚合物的GOx传感层(实线)与基于氧化还原聚合物和交联剂的传感层(虚线)的稳定性的比较；

图9示出了在65℃下基于阳离子聚合物的GOx传感层(实线)与基于氧化还原聚合物和交联剂的传感层(虚线)的稳定性的比较；

图10示出了基于阳离子聚合物的FADGDH传感层(正方形)与基于氧化还原聚合物和交联剂的传感层(菱形)的线性的比较；

图11示出了基于阳离子聚合物的FADGDH传感层与基于氧化还原聚合物和交联剂的传感层的响应时间的比较；和

图12示出了在37℃下基于阳离子聚合物的FADGDH传感层与基于氧化还原聚合物和交联剂的传感层的稳定性的比较；

本文所示的图未必按比例绘制，为清晰起见，对某些组件和特征进行了放大。

发明详述

在描述本发明的实施方案之前，应理解，本发明并不限于所述的具体实施方案，当然，同样地可以改变。也应理解，本文所用的术语仅仅是为了描述具体实施方案之目的，而并非旨在进行限制，因为本发明的实施方案的范围仅受所附权利要求的限制。