BRPI1006854A2

BRPI1006854A2 - sistema e processo para análise de um líquido corpóreo

Info

Publication number: BRPI1006854A2
Application number: BRPI1006854-6A
Authority: BR
Inventors: Volker Zimmer; Wolfgang Petrich
Original assignee: F. Hoffmann - La Roche
Priority date: 2009-01-16
Filing date: 2010-01-14
Publication date: 2020-09-15
Also published as: CN102281814B; CN102281814A; JP5612607B2; JP2012515028A; CA2749052C; US20120006105A1; RU2545790C2; AU2010205619B2; KR101717794B1; BRPI1006854B1; AU2010205619A1; EP2389097B1; EP2389097A1; SG173024A1; EP2208459A1; US9128066B2; BRPI1006854B8; RU2011134297A; WO2010081848A1; KR20110110191A

Abstract

SISTEMA E PROCESSO PARA ANÁLISE DE UM LÍQUIDO CORPÓREO. A presente invenção refere-se a um sistema para análise de um líquido corpóreo com um elemento coletor (14) que recolhe e o líquido corpóreo (32) em um reservatório (28), com elemento de teste (18) conformado no líquido corpóreo (32) para comprovação de um item analisado, com um conjunto transferidor (20) para produzir uma ligação fluida entre o elemento coletor (14) e o elemento de teste (18) e uma unidade de detecção (22) que durante um intervalo de medição registra um sinal medidor específico do item analisado no elemento de teste (18). De acordo com a invenção, é proposto que o conjunto de transferência (20) mantenha o elemento de teste (18) durante o intervalo da medição sempre em contato com o líquido corpóreo (32) existente no reservatório (28) e que o conjunto transferidor (20) está conformado para novamente separar o elemento de teste (18) e o elemento coletor (14) após o intervalo da medição.

Description

T—— — áss— o“. xo» ppp c—— — -—-— “FF“= ==" J =ã—?——=m—PWÚÓ FE LRScÔcc-rmccPcAc<<acoN ni nO RR nas vu rr O O | ; 1/8 . Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA E PROCESSO PARA ANÁLISE DE UM LÍQUIDO CORPÓREO". Descrição A presente invenção refere-se um sistema, ou seja, a um dispo- | 5 sitivo para análise de um líquido corpóreo com elemento coletor que recolhe o líquido dentro de um reservatório, um elemento de teste conformado para comprovar para um dispositivo analisador no líquido, um conjunto transferi- dor para produzir uma ligação fluida entre o elemento coletor e o elemento de teste e um sinal medidor específico da análise durante o intervalo da me- : 10 dição, previsto em um detector que registra o referido sinal de medição men- cionado no elemento de teste.

Além disso, a presente invenção se refere a 2 um sistema de análise correspondente.

Um sistema semelhante para testes de glicose passou a ser co- nhecido no documento WO 2005/084530 onde é descrita uma combinação integral de um elemento coletor com uma zona de teste analítica, sendo que após o processo da coleta deve-se verificar uma transferência de teste para deformação de um canal condutor do líquido.

Naquele documento, todavia, não se encontram indícios sobre as condições marginais da transferência de prova, especialmente para componentes separados corporalmente antes e/ouapósa medição.

Além disso, isso pode resultar problemas para dispo- sição integrada, no tocante ao provimento esterilizado e eliminação dos componentes de uso.

Partindo nesta situação, a presente invenção tem como objetivo desenvolver adicionalmente os produtos e processos conhecidos no estado da técnicae propor uma configuração otimizada tanto relativamente ao pro- vimento/eliminação dos componentes gastos como também os resultados de medição reprodutíveis.

Para solucionar esta tarefa, será proposta a combinação de ca- racterísticas indicadas nas reivindicações independentes.

Modalidades e ampliações vantajosas da invenção resultam das reivindicações dependen- tes.

A invenção se baseia no reconhecimento de que o êxito da medição de- pende de modo decisivo do elemento de teste, durante a duração do teste,

- essencialmente sempre fique sujeito com o líquido de teste. De modo cor- respondente, é proposto que durante o intervalo da medição, o conjunto transferidor mantenha o elemento de teste permanentemente em contato : líquido com o líquido corpóreo existente no reservatório, de maneira que permanece preservada uma coluna de líquido em uma superfície de com- provação do elemento de teste e o conjunto de transferência é conformado para separar corporalmente o elemento de teste e o elemento coletor após o intervalo da medição. Por meio de um volume de líquido suficiente na super- fície de comprovação, os processos reacionais e especialmente os proces- : 10 sos de difusão, decorre de modo uniforme sem que efeitos de espessura de camada, também no tocante as tolerâncias - desempenhem ainda um papel : essencial. A coluna de líquido está posicionada sobre ou acima da superfície do elemento de teste e apresenta, portanto, um nível de líquido em um com- partimento que é limitado pelo elemento coletor. O emprego de elementos separados para a obtenção do líquido e a comprovação analítica requer uma junção ativa, de maneira que também o início da reação pode ser precisa- mente definido. Ao mesmo tempo, no campo prévio, é assegurada uma ma- nipulação tão simplificada também no tocante à esterilização e reserva de produto, enquanto que pela separação após a medição a eliminação poderá serfeitade uma maneira que corresponde ao provimento anterior, de manei- ' ra que também é facilitada a armazenagem do produto. E não em último ponto, nesta configuração será evitada uma contaminação do elemento cole- tor com a química de teste e sendo, portanto, evitado perigo no contato cor- póreo ou uma redução de propriedades hidrófilas.

Vantajosamente, o volume de liquido no reservatório é determi- nado de tal maneira que a coluna de líquido acima da superfície de compro- vação, na duração no intervalo da medição, não se situe abaixo de uma altu- ra mínima. É favorável, no caso, quando a altura mínima da coluna de líqui- do seja superior a 10 um, preferencialmente mais do que 50 um. Desta ma- neira, também podem ser compensadas as tolerâncias técnicas de produção e a altura minima, abaixo da qual, processos de difusão ainda desempe- nham papel decisivo, ultrapassada de modo confiável.

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. Basicamente, o elemento de teste é maior do que a superfície de comprovação realmente captada. Para evitar uma dependência de local, o campo de teste deve ser conformado para distribuir o líquido corpóreo du- rante o intervalo da medição em uma área de expansão superfícial, quando deve ser assegurado que o tamanho desta área de expansão e o volume do reservatório sejam sincronizados, de maneira que durante o intervalo da medição através da fase de comprovação permaneça preservada uma colu- na de líquido.

Também nesse contexto é vantajoso que o reservatório apresen- . 10 te uma profundidade entre 50 e 150 um, uma largura entre 50 e 150 um e um comprimento superior a 1 mm, de preferência cerca de 2mm. Para o re- : gistro confiável com simultânea limitação da quantidade de prova necessá- ria, também e vantajoso que a fase de comprovação apresente uma expan- são na faixa de 0,1 mm? até imm?. Do ponto de vista de técnica de medição, será vantajoso que o sinal medidor específico da análise seja captado em uma faixa temporal de O a 15s após a produção da ligação fluida entre o elemento coletor e de teste. No caso, como término do intervalo da medição poderá ser determinado pelo fato de a alteração do sinal do medidor alcance, na unidade temporal, um valor predeterminado,.

Uma modalidade especialmente preferida, provê que o elemento coletor e o elemento de teste estejam reciprocamente distanciados como componentes separados em um estado incipiente, estando, portanto, corpo- reamente separados reciprocamente, e a ligação fluida possa ser produzida porredução da distância, com movimentação ativa do elemento coletor e/ou do elemento de teste, Pela separação incipiente dos componentes resultam também várias vantagens no tocante à possibilidade simplificada de produ- ção de emprego.

Para viabilizar uma retirada de prova independente da química de teste, será vantajoso que a aceitação do líquido se verifique por um pro- cesso de punção quando a ligação fluida do elemento coletor com o elemen- to de teste for feita somente após o processo da punção.

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: Vantajosamente, o reservatório é formado por uma estrutura ca- pilar, especialmente um canal capilar linear, ou uma fenda capilar. Além dis- so, é vantajoso que a superfície de comprovação seja conformada como camada química seca, especialmente em base de enzimas, para registro fotométricoe quando o elemento coletor, ao menos na região do reservató- rio, apresente um revestimento hidrófilo.

Vantagens do emprego resultam também pelo fato de que o e- lemento coletor e o elemento de teste, após o intervalo da medição, por e- xemplo, para uma eliminação separada como componentes descartáveis, : 10 possam ser novamente separados reciprocamente. De preferência isso será feito pelo conjunto de transferência que coloca os componentes inicialmente - separados em um estado de contato definido para a ação da medição pro- priamente dita a qual, todavia, após o término da medição não é mais ne- cessária. No tocante ao processo, a tarefa inicialmente mencionada será solucionada pelos seguintes passos: - será estabelecida uma ligação fluida entre um elemento coletor que contém o líquido corpóreo em um reservatório, e o elemento de teste conformado para comprovação de um elemento analisador do elemento de teste conformado no líquido corpóreo, - durante o intervalo de medição será registrado um sinal medi- dor específico de análise no elemento de teste, - durante o intervalo da medição, o elemento de teste será posto permanentemente em contato com o líquido corpóreo existente no reservató- rio de maneira que permanece preservada uma coluna de líquido em uma superfície de comprovação do elemento de teste, - o elemento de teste e o elemento coletor serão separados um do outro após o intervalo da medição.

Em seguida, a invenção será explicitada com base em um e- xemplode execução esquematicamente apresentado na figura, As figuras mostram: Figura 1 - Um sistema de análise e diagnóstico em uma repre- |

BR sentação diagramática simplificada; figura 2 - Diferentes posições relativas de um elemento coletor e de um elemento de teste do sistema de análise durante a sequência da me- dição, em corte. figura 3 - Um sinal medidor como função do tempo; e figura 4 - Um diagrama de medição de um ensaio comparativo.

O sistema de análise 10 demonstrado na figura 1 abrange, em forma de um aparelho manual, para realização de testes de glicose, uma cinta de suporte 12 com uma variedade de elementos coletores 14 para li- . 10 quido corpóreo (sangue, ou seja, líquido de tecido), bem como uma cinta portadora 16 separada para a avmazenagem de número correspondente de : elementos de teste 18, um conjunto de transferência de teste 20 e uma uni- dade de detecção 22. Por meio de transporte de cinta poderá sempre ser oferecido um elemento coletor 14 e um elemento de teste 18 em um desvio decinta24 para uso único.

O conjunto de transferência de teste 20 é tal mo- do conformado que durante um intervalo da medição, o elemento de teste 18 ativo sempre permanece sujeito com líquido corpóreo.

As cintas de suporte 12, 16 com os elementos coletores 14 nela existentes, ou seja, elementos de teste 18, podem ser oferecidos em forma de respectivos cartuchos de cinta, de maneira que é possível fazer uma re- serva e eliminação separados.

Também outras formas de uma armazena- gem separada, ou seja, por exemplo, em forma de pilha, é imaginável.

Pela disposição separada torna-se possível esterilizar os elementos coletores 14 independente dos elementos de teste 18, por exemplo, por irradiação ener- gizada rica.

Além disso, também poderá ser assegurado uma embalagem em especial e estanque também por tempos de armazenagem mais prolon- gados sem redução da qualidade.

Os elementos coletores 14 podem ser conformados para acolher o líquido corpóreo diretamente no local.

Para esta finalidade, os elementos coletores 14 podem apresentar uma ponta 26 para uma punção na pele e um reservatório para receber do líquido corpóreo, em forma de um capital 28 semiaberto na sua extensão longitudinal.

Basicamente também é possível |

: sujeitar elementos coletores como suportes intermediários, indiretamente com o líquido corpóreo.

Os elementos de teste 18, como campos de teste, possuem uma camada química seca 30 em bases de enzimas para uma comprovação de glicose óptica.

A comprovação baseada em uma alteração da cor pode se realizar por meio de estruturas transparentes através de uma unidade de detecção fotométrica 22, conforme descrito mais detalhadamente, por e- xemplo, na Patente Europeia EP-A 1760469. A figura 2 apresenta três estágios processuais diferentes no em- : 10 pregodos elementos coletores de teste, reciprocamente alocados em pares.

Em um estado incipiente de acordo com a figura 2a, o elemento - coletor 14 está fisicamente separado e distanciado do elemento de teste 18. Os capilares 28 são cheios de liquido corpóreo 32. Para facilitar a coleta de líquido, a superfície do elemento: coletor 14 ao menos na região das capila- res 28, poderá possuir o revestimento 34 hidrófilo.

Dimensões típicas das capilares para a finalidade especial de emprego são cerca de 120 um na largura b, cerca de 80 um, na profundidade t e cerca de 2 mm no compri- mento.

Em um próximo passo de acordo com a figura 2b se verifica o registro do valor medido.

Para tanto, através de um atuador do conjunto de transferência 20, simbolizado pela seta dupla 36 na figura 1, mediante redu- ção da distância, é produzida uma ligação fluida entre o elemento coletor 14 Uva. 15w e ten uê 9 elementa.da.tasta if nara.uma.transfarência-fle aemes dota 4 Grit tobusicronvia ue p o da abertura sobre a maneira que as capilares 28 são posicionados no lad som o líquido corpóreo 25 camada química seca 30, sendo que a região, sujeita um teor superfícial de 32, apresenta uma superfície de comprovação 38 com co.

A medição se rea- cerca de 0,2 mm? para o registro de medição fotométr rte traseira através da liza no estado de contato do elemento coletor 14 na pz idade de detecção 22 cinta de suporte 16 transparente.

Para este fim, a un 380 42 em uma dispo- 30 apresenta uma fonte luminosa 40 e um receptor lumin sição reflectométrica. a assegurado que du- Pela manutenção do estado de contato fic

- rante o intervalo da medição seja preservada na superfície de comprovação 38 uma coluna de líquido 44, limitada pelas capilares 28. A coluna de líquido 44 encontra-se, portanto, em um compartimento limitado pelo elemento cole- tor 14 acima da superfície umectada do elemento de teste 18. No caso, as dimensões das capilares 28 são escolhidas de tal maneira que não se pro- cessa uma queda abaixo de uma altura mínima da coluna de líquido 44 de cerca de 50 um ao menos na região da superfície de comprovação 38 opti- camente explorada. Neste caso, por um volume suficiente de capilares como reservatório também é considerado que a camada química seca 30 possui . 10 uma superfície em expansão que distribui espacialmente o líquido corpóreo 32 em uma região de expansão 46.

Como pode ser visto na figura 2c, o conjunto de transferência 20 também está conformado para separar o elemento coletor 14 e o elemento de teste 18 após a medição ativamente pelo atuador 36. É viabilizada desta 15 maneira uma eliminação separada de modo correspondente à situação ori- ginal de partida. No exemplo de execução mostrado isto se realiza na forma de cintas 12, 16 separadas que simplificam consideravelmente uma nova armazenagem de cartucho. O usuário pode, portanto, integrar no aparelho unidades consumidoras que possibilitam, sem manipulação complexa, um grande número de testes.

A figura 3 apresenta o decurso temporal de um sinal registrado pela unidade de detecção 22. O intervalo da medição abrange ao menos uma janela temporal deste tipo na qual é possível a observação de um tran- çado de sinal que se baseia na reação do produto analisado (glicose). Isto se pode realizar com o objetivo de analisar a cinética reacional ou para de- terminar diretamente um valor de concentração.

A comprovação se baseia em uma alteração da cor da superfície de comprovação 38, resultante de uma reação específica de análise, e que é registrado como percurso de valor cinzento Ol na remissão, Enquanto que aindaem estado separado é observado um valor vazio ou zero, com o con- tato de acordo com a figura 2b, se produz uma queda de sinal específica de análise que finalmente se aproxima de um valor terminal característico pela |

- concentração da glicose.

A duração do intervalo da medição em que é cap- tado o sinal específico do material analisado poderá ser definida por um va- lor limite predeterminado da alteração do sinal por unidade de tempo.

Por exemplo, a medição poderia ser interrompida quando o sinal se alterar me- nosdo que 3% por segundo.

A duração da medição estará então situada comumente abaixo de 8s.

Em um ensaio comparativo foram realizadas medições com con- tato com a duração de acordo com a invenção entre o elemento coletor e o elemento de teste e foram realizadas medições com contato de tempo curto : 10 (cercade 1s) após o enchimento das capilares com o líquido de teste de di- ferentes concentrações de glicose.

A figura 4 mostra a difusão dos resulta- * dos do ensaio na forma de um coeficiente de variação sobre a concentração de glicose.

Daí resulta uma variante média significativamente menor que 4,2% para contato duradouro em comparação com uma variação média de 7% para contato de tempo curto.

Pela preservação da coluna de líquido 32 os processos reacionais decorrem, portanto, de modo reprodutível.

Baseado em uma altura mínima comparadamente grande da camada de líquido, pode ser assegurado que os processos de difusão decorrem amplamente inde- pendente da altura da camada, enquanto que no caso de um contato em tempo curto os processos podem decorrer na forma de uma deposição do líquido na camada química seca 30, produzindo-se os processos localizados de modo variado. |

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema para análise de um líquido corpóreo com - um elemento coletor (14) que recolhe o líquido corpóreo (32) em um reservatório (28). - com um elemento de teste (18) conformado para comprovação de um item analisado no liquido corpóreo (32). - conjunto transferidor (20) para produzir ligação fluida entre e- lemento coletor (14) e o elemento de teste (18), e - uma unidade de detecção (22) que durante o intervalo da me- . 10 diçãoregistra um sinal medidor específico do produto analisado no elemento de teste (18), ' caracterizado pelo fato de que o conjunto transferidor (20) faz com que o elemento de teste (18) durante o intervalo da medição se encontre permanentemente em contato comolíquido corpóreo (32), existente no reservatório (28), de maneira que permanece preservada uma coluna de líquido (44) em uma superfície de comprovação (38) do elemento de teste (18) e que o conjunto transferidor (20) está conformado para separar fisicamente o elemento de teste (18) e o elemento coletor (14) após o intervalo da medição.

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o volume do líquido do reservatório (28) é de tal modo determi- nado que a coluna de líquido (44) não se situe abaixo de uma altura mínima acima da superfície de comprovação (38) pela duração do intervalo da medi- ção,

3. Sistema de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a altura mínima da coluna de líquido (44) é superior a 10 um, de preferência superior a 50 um.

4. Sistema de acordo com uma das reivindicações de 1 a 3, ca- racterizado pelo fato de que o elemento de teste (18) está conformado para distribuir espacialmente o líquido corpóreo (32) durante o intervalo da medi- ção em uma região de expansão (46) e o tamanho da região de expansão (46) e o volume do reservatório (28) estão de tal modo reciprocamente sin- |

' cronizados durante o intervalo da medição, permanece preservada uma co- luna de líquido (44) sobre a superfície de comprovação (38).

5. Sistema de acordo com uma das reivindicações de 1 a 4, ca- racterizado pelo fato de que o reservatório (28) possui uma profundidade entre50e150 um, uma largura entre 50 e 150 um e um comprimento supe- rior a 1 mm, de preferência cerca de 2 mm.

6. Sistema de acordo com uma das reivindicações de 1 a 5, ca- racterizado pelo fato de que a superfície de comprovação (38) apresenta uma extensão na faixa de 0,1 mm? até 1 mm?.

210 7. Sistema de acordo com uma das reivindicações de 1 a 6, ca- racterizado pelo fato de que o sinal medidor específico do produto analisado * é registrado em uma faixa temporal de O a 15 s após a produção de uma ligação fluida entre o elemento coletor e de teste 14, 18.

8. Sistema de acordo com uma das reivindicações de 1 a 7, ca- racterizado pelo fato de que o término do intervalo da medição é determina- do pelo fato de a alteração do sinal medidor na unidade de tempo alcance um valor predeterminado,

9. Sistema de acordo com uma das reivindicações de 1 a 8, ca- racterizado pelo fato de que o elemento coletor (14) e o elemento de teste (18), em um estado incipiente, estão distanciados reciprocamente como componentes separados e a ligação fluida pode ser produzida mediante o movimento do elemento coletor 14 e/ou do elemento de teste 18.

10. Sistema de acordo com uma das reivindicações de 1 a 9, ca- racterizado pelo fato de que o recolhimento de líquido se verifica em um pro- cesso de punção e a ligação fluida do elemento coletor 14 com o elemento de teste 18 somente é produzida após o processo da punção.

11. Sistema de acordo com uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o reservatório (28) é formado por uma estru- tura de capílares, especialmente um canal capilar linear aberto unilateral- mente ouuma fenda capilar.

12. Sistema de acordo com uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a superfície de comprovação (38) é formada |

: por uma camada química seca (30), especialmente em base de enzimas, para registro fotométrico.

13. Sistema de acordo com uma das reivindicações de 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o elemento coletor (14), ao menos na região doreservatório (28), possui um revestimento (34) hidrófilo.

14, Sistema de acordo com uma das reivindicações de 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o elemento coletor (14) e o elemento de teste (18), após o intervalo da medição, podem novamente ser separados recipro- camente, pelo conjunto de transferência (20). : 10

15. Processo para análise de um líquido corpóreo no qual a) é produzida uma ligação fluida entre um elemento coletor (14) que contenha o líquido corpóreo (32) em um reservatório (28), e um elemen- to de teste (18), conformado para comprovação de um item analisado no líquido corpóreo (32), b) durante o intervalo de medição é registrado no elemento de teste 18 um sinal de medição específico do item analisado, caracterizado pelo fato de que c) durante o intervalo da medição, o elemento de teste (18) é posto permanentemente em contato com o líquido corpóreo (32) existente no reservatório (28), de maneira que permanece preservada uma coluna de líquido (44) em uma superfície de comprovação (38) do elemento de teste (18) e d) o elemento de teste (18) e o elemento coletor (14) estão no- vamente separados entre si após o intervalo da medição. |