用于檢測分析物的非侵入性透皮系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及將分析物從皮膚內(nèi)或皮膚下的生物學(xué)液體（如組織液）中抽提出來和檢測分析物的非侵入性透皮系統(tǒng)以及方法。更具體地說，本發(fā)明專利技術(shù)涉及非侵入性透皮貼劑，它由濕化學(xué)組分和干化學(xué)組分組成。濕化學(xué)組分是凝膠層形式液體轉(zhuǎn)移介質(zhì)，用于將感興趣的分析物從皮膚內(nèi)或皮膚下的生物學(xué)液體抽提和液體橋引轉(zhuǎn)移至干化學(xué)組分。干化學(xué)組分是超級敏感或經(jīng)調(diào)節(jié)的膜，其攜帶了用于和感興趣的分析物相互反應(yīng)的試劑系統(tǒng)，以產(chǎn)生指示分子如顏色變化，從而確認(rèn)分析物的檢測，本發(fā)明專利技術(shù)還涉及其使用方法。指示分子可由個(gè)體使用者用肉眼觀察，或用電子判讀組件觀察，如用反射分光光度計(jì)進(jìn)行檢測。能用本發(fā)明專利技術(shù)準(zhǔn)確、可靠、定量檢測的感興趣的特定分析物是葡萄糖。本發(fā)明專利技術(shù)的非侵入性透皮系統(tǒng)成本低，適合非醫(yī)務(wù)人員方便使用。（*該技術(shù)在2018年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及用于從皮內(nèi)或皮下的生物液體(如組織液)中抽提分析物并檢測分析物的非侵入性透皮系統(tǒng)和方法。更具體地說，本專利技術(shù)涉及非侵入性透皮貼劑，它包含一種濕的化學(xué)組分用來抽提皮內(nèi)或皮下生物液體中的感興趣分析物，并將其呈遞給干的化學(xué)組分，該干的化學(xué)組分與分析物相互作用形成指示分子，從而證實(shí)檢測到分析物，本專利技術(shù)還涉及該貼劑的使用方法。背景個(gè)體生理狀況的確定通常靠化學(xué)分析體液中某分析物的存在和/或濃度水平來實(shí)現(xiàn)。這種實(shí)踐方法在診斷和治療糖尿病中是常用的。血糖濃度通常會隨時(shí)間以及自個(gè)體上次進(jìn)食后的時(shí)間而波動(dòng)。因此，治療糖尿病需要經(jīng)常取樣并分析糖尿病患者的血液，以測定其相對葡萄糖水平。糖尿病患者控制這種疾病的方法通常是取他/她自身的血樣，自己分析樣品中的相對葡萄糖含量，并根據(jù)指示的葡萄糖水平給予胰島素或攝入糖。為了測定血液葡萄糖濃度，目前糖尿病患者每天要取幾次血。不幸的是，目前監(jiān)測血液葡萄糖水平的方法有許多缺點(diǎn)。目前的方法通常靠刺穿手指來監(jiān)測血液葡萄糖水平，這對于任何人來說都不是容易的事情，尤其是對于幼兒和老年人來說。而且，由于涉及到血液，因此始終都有感染和傳播血液攜帶疾病(如AIDS)的危險(xiǎn)。另外，還需要用來處理血液的專用程序和系統(tǒng)。如果這些個(gè)體的的血液葡萄糖濃度沒有維持在合適的水平，那么個(gè)體容易產(chǎn)生許多生理性問題，如失明、循環(huán)系統(tǒng)疾病、冠狀動(dòng)脈疾病和腎衰竭。出于這些原因，現(xiàn)在仍有許多未滿足的需求，需要有一種監(jiān)測血液葡萄糖水平的非侵入性方法。如果能用非侵入性方法測定體液中物質(zhì)的濃度的話，那么各種疾病(如糖尿病)患者的生活質(zhì)量將有顯著改善。市場上已經(jīng)有許多裝置能幫助糖尿病患者自己測試血糖濃度。1986年12月9日公開的美國專利4,627,445中描述了由Audiobionics(現(xiàn)在為Garid,Inc.)開發(fā)的這樣一種裝置，它涉及使用一種夾具，該夾具含有一多層元件，用來收集全血樣品，將樣品從元件上的施加點(diǎn)輸送到多孔膜，然后用多孔膜內(nèi)的干的化學(xué)試劑系統(tǒng)分析血樣的葡萄糖含量。美國專利5,462,064和5,443,080(授予J.P.D′Angelo等人)描述的其它此類裝置涉及使用一種多部分系統(tǒng)來收集和分析體液的組成物質(zhì)。在D′Angelo等人的專利中，該系統(tǒng)依靠的是其中的多層凝膠介質(zhì)，該凝膠介質(zhì)包括分離的活化凝膠層和置于活化凝膠層下的分離的收集凝膠層，以及促進(jìn)分析液收集的滲透流動(dòng)增強(qiáng)劑(如乙醚)，以及幫助用肉眼或電子方法測定待調(diào)查分析物的化學(xué)監(jiān)測方法。然而，已知乙醚對皮膚有刺激，它是易燃易爆的。美國專利5,203,327(授予D.W.Schoendorfer等人)中描述的另一此類裝置涉及用于非侵入性測定汗液中一種或多種預(yù)選分析物的方法和裝置。在D.W.Schoendorfer等人的專利中，將液體收集在皮膚濃縮貼劑中，在體熱的影響下趕出大量水份的一部分而濃集，分析物最好和固定化的特異性結(jié)合配偶體(partner)絡(luò)合，通常將出現(xiàn)存在分析物的標(biāo)記。其它此類裝置在授予Peck的美國專利4,960,467;4,909,256;4,821,733;4,819,645和4,706,676中有所描述。根據(jù)這些專利，Peck的裝置涉及一種皮膚物質(zhì)收集裝置(DSCD)，該裝置能非侵入性地瞬時(shí)和連續(xù)監(jiān)測存在于皮膚內(nèi)或皮膚上的組織液和/或汗液中可檢測量的化學(xué)物質(zhì)。更具體地說，Peck的透皮物質(zhì)收集裝置包含三個(gè)必需組件(1)物質(zhì)結(jié)合貯器，該貯器可被(2)液體轉(zhuǎn)移介質(zhì)潤濕，該介質(zhì)利用它能被液體潤濕的性質(zhì)使皮膚表面的可溶性物質(zhì)通過液體橋引轉(zhuǎn)移到結(jié)合貯器，以及(3)閉塞的蓋子。以前已經(jīng)提出了其它系統(tǒng)的典型例子來監(jiān)測血液中的葡萄糖，例如控制糖尿病患者所需的裝置。這在以下文獻(xiàn)中有所描述，例如有Kaiser的美國專利No.4,169,676、Muller的美國專利No.4,427,889以及Dahne等人的歐洲專利申請No.0 160 768，以及Bauer等人，Analytica Chimica Acta 197(1987)295-301頁。在Kaiser的專利中，血液中的葡萄糖是通過用發(fā)射中紅外區(qū)中單頻率相干光束的二氧化碳激光源輻照血液樣品來測得的。從激光源發(fā)射的紅外光束通過衰減的全反射晶體與樣品耦合，以便接觸血液樣品。該裝置采用雙光束儀器來檢查在單頻率下存在和不存在樣品時(shí)的吸收的差別。Muller公開了一種用來定量測定血液中葡萄糖的系統(tǒng)，該系統(tǒng)用來自一激光器的單光束能量輻照血液樣品，該激光器在中紅外區(qū)的兩個(gè)頻率下操作。紅外輻射被直接發(fā)射至樣品，或經(jīng)過一個(gè)用來體外取樣的衰減的全反射晶體。輻照樣品的一個(gè)頻率在10.53-10.6微米范圍內(nèi)，而另一個(gè)輻照頻率在9.13-9.17微米范圍內(nèi)。在第一頻率下的輻射建立了樣品的基線吸收，而通過第二波長下樣品引起的強(qiáng)度減少來測定樣品的葡萄糖吸收。樣品在第一和第二頻率下的吸收比確定了樣品中葡萄糖的含量。Dahne等人采用近紅外光譜法來非侵入性傳輸近紅外光譜光能通過對象的手指或耳垂。他們還討論了利用自組織深處漫反射出的近紅外區(qū)的能量。從兩個(gè)不同波長下獲得應(yīng)答，以定量確定對象體內(nèi)的葡萄糖。一個(gè)波長用來測定背景吸收，而另一個(gè)波長用來測定葡萄糖吸收。兩個(gè)不同波長下的強(qiáng)度獲得的比值決定了待分析生物體液樣品中葡萄糖的含量。Bauer等人公開了通過使用傅里葉變換紅外光譜來監(jiān)測葡萄糖，其中描述了幾個(gè)吸收值對波長的曲線。從具有已知濃度的幾個(gè)樣品根據(jù)樣品在一個(gè)波長(表明較佳的為1035cm-1)下吸收的紅外線能量強(qiáng)度，建立葡萄糖濃度對吸收值的標(biāo)準(zhǔn)曲線。盡管有上述方法，但是最常用的測定生物體液中分子物質(zhì)濃度的系統(tǒng)采用的是酶、化學(xué)和/或免疫學(xué)方法。然而，這些技術(shù)通常需要用侵入性方法來從對象采取血樣；通常，一天需要刺手指取血數(shù)次，如現(xiàn)在糖尿病患者所用的那樣，在外部測定葡萄糖水平，通常是進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)然后用比色對比測試。例如，在糖尿病患者測定葡萄糖時(shí)，這些侵入性技術(shù)必須用目前的技術(shù)來進(jìn)行。由于現(xiàn)有的侵入性技術(shù)會產(chǎn)生疼痛，因此個(gè)體經(jīng)常會避免測定血液葡萄糖。對于糖尿病患者來說，不按指定方式測定血液葡萄糖是非常危險(xiǎn)的。另外，依靠刺穿血管的侵入性技術(shù)使得疾病傳播和感染的危險(xiǎn)增加。因此，許多應(yīng)用都需要有一種用于非侵入性、無疼痛測定體液(如組織液)中預(yù)選分析物的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可用來檢測預(yù)選分析物的存在。顯然，在糖尿病的情況下，非常希望提供侵入性較少的系統(tǒng)來分析葡萄糖濃度，以控制糖尿病。該系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是低成本的，適合非醫(yī)務(wù)人員方便地使用。專利技術(shù)概述簡言之，本專利技術(shù)通過發(fā)現(xiàn)一種用于檢測生物液體中感興趣的分析物的新的透皮系統(tǒng)及其方法克服了上述某些缺點(diǎn)，該系統(tǒng)和方法不需要借助現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的侵入性、產(chǎn)生疼痛的技術(shù)。根據(jù)本專利技術(shù)，此新的非侵入性透皮系統(tǒng)是一種簡單易用的綜合系統(tǒng)，可收集并檢測樣品，其成本很低，非常適合非醫(yī)務(wù)人員方便地使用。另外，由于本專利技術(shù)的新的透皮系統(tǒng)與以前常用的侵入性技術(shù)(如刺穿手指)相比是非侵入性的，不產(chǎn)生疼痛，因此更適合個(gè)體使用，疾病傳播和感染的危險(xiǎn)也有所減少。從前述的以及其它目的來看，本專利技術(shù)提供了一種用來收集和檢測皮膚內(nèi)或皮膚下的生物液體中感興趣的分析物的非侵入性透皮系統(tǒng)。一般來說，本專利技術(shù)的非侵入性透皮系統(tǒng)包含兩個(gè)必需組分(1)干的化學(xué)組本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于檢測從對象皮膚中或皮膚下抽提出的組織液中的分析物的非侵入性透皮系統(tǒng)，所述非侵入性透皮系統(tǒng)包括： 用于和分析物相互作用的干化學(xué)組分，所述干化學(xué)組分具有的靈敏度能使其檢測抽提出組織液的分析物，和 用于將分析物從皮膚內(nèi)或皮膚下的組織液轉(zhuǎn)移到所述干化學(xué)組分的足量的濕化學(xué)組分，從而使所述干化學(xué)組分能檢測分析物。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：JL阿羅諾維茨，JR米切姆，
申請(專利權(quán))人：技術(shù)化學(xué)品及產(chǎn)品股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：US[美國]