BRPI0611869A2 - polìmero impresso molecularmente e uso do mesmo em dispositivos diagnósticos - Google Patents

Abstract

'POLìMERO IMPRESSO MOLECULARMENTE E USO DO MESMO EM DISPOSITIVOS DIAGNóSTICOS. A presente invenção refere-se a um adesivo que é proporcionado contendo pelo menos um polímero sintético com a presença de molécu- las receptoras que possibilitam a captura seletiva ou a liberação de uma molécula-alvo. Um polímero é sintetizado por polimerização e reticulação um monómero funcional ou copolímeros funcionais na presença de uma molécula do alvo ou do molde permitindo interações reversíveis entre o polímero e a molécula-alvo. Uma molécula-alvo pode ser extraída do polímero criando pontos receptores favoráveis à molécula-alvo. Alternativamente, a molécula- alvo pode permanecer na rede do polímero e ser liberada controladamente. O polímero impresso molecularmente é formulado no interior de um adesivo. O adesivo pode ser usado como um componente de um dispositivo de diagnóstico in vitro para liberar moléculas de modelo ou para capturar moléculas-alvo locais vagos do receptor no polímero sintético.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "POLÍMEROIMPRESSO MOLECULARMENTE E USO DO MESMO EM DISPOSITIVOSDIAGNÓSTICOS".

Antecedentes da Presente Invenção

A presente invenção refere-se a um polímero molecularmenteimpresso, e o uso do mesmo em dispositivos de diagnóstico para a análisede moléculas-alvo.

O reconhecimento molecular é crítico para o funcionamento dossistemas biológicos. Os sistemas biológicos dependem do reconhecimentomolecular para a realização de funções específicas. Os sistemas de reco-nhecimento molecular como as interações de substrato-enzima, as intera-ções de anticorpos e antígenos, a replicação de DNA e a replicação celularsão exemplos de sistemas biológicos dependentes de interações específicasde moléculas. Biomoléculas, como enzimas e anticorpos, são usadas emdispositivos de diagnóstico in vitro para detectar e quantificar uma molécula-alvo específica a qual é indicativa de uma doença específica ou de uma fun-ção biológica. Por exemplo, a enzima glicose oxidase é usada em fitas deteste de diagnóstico para quantificar a concentração de glicose em fluidosbiológicos como sangue, soro e fluido intersticial. A glicose oxidase reageespecificamente com glicose. Os diabéticos rotineiramente fazem uso defitas de teste de glicose para monitorar o nível de glicose em seu sangue.

Os polímeros molecularmente impressos (PIMs) são compostossintéticos criados com locais de recepção que exibem seletividade diante deum composto-alvo. A síntese de um polímero com a função de reconheceruma molécula-alvo específica permite que o polímero capture e concentre amolécula-alvo. Alternativamente, um polímero molecularmente impressocontendo moléculas-alvo pode ser fabricado para de forma controlada liberaras referidas moléculas da rede do polímero.

As aplicações para um polímero molecularmente impresso inclu-em: absorventes cromatográficos, membranas, sensores e sistemas de dis-tribuição de fármacos. (referências: Molecular Imprimeming at the edge ofthe Third Millennium, Sergey A. Piletskyet al., Trends in Biotechnology, vol19(1), páginas 9-12, janeiro de 2001. e "Polimers and Gels as Molecular Re-cognition Agents", Nicholas A. Peppas e Yanbin Huang, Pharmaceutical Re-search, vol. 19(5), páginas 578-587, maio de 2002; "Molecular ImprimemingScience and Technology: A Survey of the Literature for the Years up to andincluding 2003", Alexander et al, Journal de Molecular Recognition, 2006,Vol. 19, pp 106- 180.

A síntese de um polímero molecularmente impresso envolve apolimerização e a reticulação de monômeros funcionais em a presença deuma molécula de molde para capturar o imprimem do molde. As moléculasdo molde podem ser extraídas do polímero para criar locais tridimensionaisno interior da matriz do polímero com grupos funcionais que são comple-mentares aos referidos grupos das moléculas de molde (Referência, "Mole-cular lmprimeming: State of the Art e Perspectives", Jean Daniel Marty eMonique Mauzac1 Advances in Polimer Science, vol. 172 páginas 1 - 35,2005.).

As redes de polímeros altamente reticuladas são estruturas rígi-das que podem exibir alta especificidade em relação à molécula-alvo. A refe-rida alta especificidade faz das referidas polímeros rígidos os ideais paramétodos analíticos e técnicas de separação que requerem combinaçõescomplementares de grupos funcionais moleculares e a posição e a orienta-ção dos grupos em uma molécula-alvo. Conseqüentemente, o polímero mo-lecularmente impresso pode ser usado como embalagem de coluna croma-tográfica usada para separar enantiômeros a partir de misturas racêmicas.

Os PIMs rígidos possuem a vantagem de serem altamente es-pecíficos para uma única molécula-alvo. Os mesmos possuem a desvanta-gem de que é difícil extrair a molécula de molde da rede do polímero alta-mente reticulada graças a fortes interações complementares entre o políme-ro e as moléculas-alvo. Além disso, as funcionalidades complementares e asexigências de orientação reduzem a taxa de reação ou o tempo para que amolécula de molde seja absorvida no local impresso. A redução da densida-de de reticulação de um PIM reduz a especificidade dos locais de captura.

No entanto, a taxa de captura de molde é aumentada.Muitas patentes e artigos descrevem o uso de específicas inte-rações moleculares polímero-biomelécula em biossensores. Per Bjork et al,em Biosensors & Bioelecelectronics 20 (2005), páginas 1764 - 1771, descre-ve um biossensor baseado em eletrostática e na interação de ligações dehidrogênio com politiofeno e oligonucleotídeos. A publicação de patente dosE.U.A. de n9 2004/0053425 descreve um ensaio em placa baseado no reco-nhecimento molecular entre um peptídeo ou proteína e a anticorpo monoclo-nal. As referidas as aplicações são baseadas mais no reconhecimento mole-cular do que em um polímero molecularmente impresso.

A Patente U.S. de nQ 6.638.498 por Green et al descreve PIMspara ligar e remover as toxinas do aparelho gastrointestinal.

Chin-Shiou Huang na patente dos E.U.A. de nQ 6.680.210 ensinatécnicas para a fabricação de polímeros que imprimem para macromolécu-las. Os PIMs podem ser usados para detectar e quantificar a quantidade decada macro molécula em uma fonte biológica complexa.

A Patente U.S. de nQ 6.762.025, designada para Molecular Ma-chines, Inc. ensina o uso de oligonucleotídeos para o reconhecimento mole-cular.

A Patente U.S. de nQ 6.807.842 descreve um sensor de reco-nhecimento molecular para detectar um analito usando um filme de polímerosemicondutor. O filme de polímero é impresso com o analito e a resistênciado filme muda quando é exposto ao analito e aos interferentes.

A Patente U.S. de ne 6.582.971 por Singh et al descreve um mé-todo para impressão molecular de polímeros com biomoléculas grandes co-mo proteínas. Usando a polimerização biofásica, uma biomolécula-alvo émolecularmente impresso no polímero na interface entre uma fase orgânicae uma aquosa.

A Patente U.S. de n9 6.461.873 por Catonia et al descreve umdetector de cafeína que usa pelo menos dois polímeros molecularmente im-presso em uma primeira e uma segunda zona em uma fita de papel. O PIMna primeira zona remove as substâncias que podem interferir com a análiseda cafeína. A segunda zona é revestida com um PIM que seletivamente ad-sorve a cafeína e os reagentes cromogênicos que proporcionam a quantifi-cação colorimétrica da cafeína.

Sumário da Invenção

Um polímero é proporcionado contendo locais receptores quepossuem partes estruturais e químicas complementares as quais possibili-tam o reconhecimento molecular de uma molécula-alvo. Os referidos políme-ros podem ser usados com vantagem em dispositivos de diagnóstico.

Um polímero com locais molecularmente impresso pode ser for-mulado em um adesivo. Os adesivos molecularmente impressos podem serusados em dispositivos de diagnóstico in vitro para concentrar um analito-alvo em uma área de detecção. Além disso, um adesivo molecularmenteimpresso pode ser usado para extrair ou ligar compostos de interferênciados líquidos onde eles contatam o adesivo e remove os referidos compostosem um biossensor. Pela concentração de um analito na área de detecção oupela remoção de compostos interferentes, a acurácia a exatidão, a sensibili-dade e o nível de detecção do dispositivo podem ser aperfeiçoados.

Alternativamente, um adesivo que é fabricado usando um polí-mero que tenha sido sintetizado para imprimir em uma molécula específicapode, de forma controlada, liberar a molécula-alvo como necessário. Porexemplo, um adesivo impresso com um agente tensoativo pode reter o a-gente tensoativo na rede do adesivo e depois liberar o agente tensoativo emum dispositivo de diagnóstico para reduzir a tensão de superfície de fluidos.Adesivos de agente tensoativo impresso podem ser usados em dispositivosde fluxo lateral para reduzir a tensão de superfície de fluidos biológicos comosangue e muco para aumentar as taxas de fluxo e reduzir o tempo de res-posta do sensor.

Ademais, a presente invenção compreende um método de con-duzir uma análise de uma amostra de líquido contendo um componente aser analisado a respeito da identidade e/ou da quantidade que compreen-dem contatando a referida amostra líquida com o polímero reticulado tendosido impresso com o referido componente, e conduzir a referida análise ba-seada em uma quantidade do referido componente absorvido pelo referidopolímero tento previamente sido impresso com o referido componente.

Alternativamente, o método de conduzir uma análise de umaamostra de líquido contendo um componente para ser analisado a respeitoda identidade e/ou da quantidade que compreendem contatando a amostralíquida dita com um adesivo compreendido de um polímero reticulado tendosido impresso com o referido componente, e conduzir a referida análise ba-seada em uma quantidade do referido componente absorvido pelo referidopolímero tendo previamente sido impresso com o referido componente.

Breve Descrição das Figuras

A figura 1a é uma vista de cima de um dispositivo de diagnósticode fluxo lateral;

A figura 1b é um diagrama esquemático do dispositivo de diag-nóstico de fluxo lateral da figura 1a;

A figura 2 descreve a dispositivo microfluídico usado em análisede amostra in vitro;

A figura 3 é uma vista lateral de um dispositivo de diagnóstico defluxo lateral da presente invenção;

A figura 4 é uma vista de cima do dispositivo de diagnóstico defluxo lateral da figura 3;

A figura 5 é uma vista explodida de uma fita do teste de diagnós-tico do fluxo lateral da presente invenção;

A figura 6 é uma vista explodida de outra modalidade de uma fitade teste de fluxo lateral da presente invenção;

A figura 7 é uma vista em perspectiva de um dispositivo microflu-ídico de diagnóstico de acordo com a presente invenção;

A figura 8 uma vista transversal do dispositivo da figura 7;

A figura 9 é uma vista em perspectiva de outra modalidade deum dispositivo microfluídico dotado de uma parcela de espaçador adesivounida a uma parcela da base;

A figura 10 é uma vista transversal do dispositivo microfluídicoda figura 9 na qual ambas as partes da base estão presentes;

A figura 11 é uma vista em perspectiva de uma micro-placa semuma folha de cobertura; e

A figura 12 é uma vista em perspectiva da micro-placa da figura 9 com uma folha de cobertura.

A figura 13 é uma vista de cima de uma micro-placa com umagrande quantidade de pequenos poços abertos.

A figura 14 é uma vista em seção transversal da micro-placa dafigura 13.

A figura 15 é uma descrição gráfica do efeito em uma concentra-ção de glicose determinada usando um PIM impresso para ácido úrico e áci-do ascórbico.

A figura 16 é uma descrição gráfica do efeito em uma concentra-ção de glicose determinada usando 5% em peso de PIMs impresso para á-cido úrico e ácido ascórbico na volume de um adesivo sensível à pressão.

A figura 17 é uma descrição gráfica do efeito em uma concentra-ção de glicose determinada usando 5% em peso de PIMs impresso para á-cido úrico e ácido ascórbico na superfície de um adesivo sensível à pressão.

Descrição Detalhada da Presente Invenção

A presente invenção está direcionada para polímeros (tais comoadesivos) contendo pelo menos um polímero molecularmente impresso(PIM). Um polímero molecularmente impresso é um polímero reticulado cria-do com locais de reconhecimento molecular específicos. O local de reconhe-cimento molecular é complementar à forma e à funcionalidade de uma molé-cula-alvo ou receptora.

A presente invenção baseia-se no efeito combinado do uso demoléculas-alvo, monômeros funcionais no polímero os quais são comple-mentares à molécula-alvo, e o uso de um agente de reticulação.

A molécula-alvo pode ser um analito, um composto interferente,ou um composto a ser coletado. Além disso, o polímero molecularmente im-presso da presente invenção pode ser usado para capacitar um químico aliberar de um componente impresso (tais como um composto antimicrobial),ou a entrega do fármaco por meio de programação de taxa (difusão), da libe-ração ativada, ou da liberação regulada. O PIM pode ser usado para coletara molécula-alvo, ou liberar a molécula-alvo.

Durante a formação de PIM, os monômeros funcionais são poli-merizados e reticulado na presença de uma molécula de molde para produ-zir uma resina molecularmente impresso.

Vantajosamente, a resina de polímero pode ser compreendidapor um ou mais dos seguintes monômeros funcionais: ácido acrílico, ácidometacrílico, ácido triflúormetacrílico, ácido 4-vinilbenzóico, ácido itacônico,ácido l-vinilimidazol, 2-vinilpiridina, 4-vinilpiridina, 4(5)-vinilimidazol, 4-vinilbenzil-iminodiacético, e ácido 2-acrilamido-2-metil-l-propano sulfônico. Areferida listagem de monômeros funcionais não tem a intenção de ser exaus-tiva, e outros monômeros funcionais podem ser empregados como for julga-do apropriado. A seleção de monômeros funcionais adequados a aquelesversados na técnica.

Outros monômeros exemplares que podem ser empregados in-cluem, mas não estão limitados a metacrilato de hidroxil etila, l-vinilimidazol,ácido vinil acético, acrilamida, e diacetona acrilamida.

Um agente de reticulação é também empregado para controlar amorfologia da matriz do polímero, estabilizar o local da ligação, proporcionarestabilidade mecânica, e está geralmente presente em uma quantidade de apartir de 25% - 90% em peso baseada no peso total de reagentes usadospara formar o polímero.

Exemplarmente um agente de reticulação inclui, mas não estálimitado a 4-divinilbenzeno, N,N'metileno-bisacrilamida, Ν,Ν'-fenileno-bisacrilamida, 2,6-bisacrilamidopiridina, dimetacrilato de etileno glicol, dime-tacrilato de poli(etileno glicol), e trimetacrilato de trimetilolpropano.

Os referidos monômeros podem ser empregados para renderpolímeros como poli(hidroxietilmetacrilato); poli(ácido acrílico); poli(ácido me-tacrílico); polipirrol; copolímeros de ácido vinil acético, acrilamida, e alil ben-zeno; poli(4-vinil piridina); poliestireno-coacrilamida; copolímero de acrilami-da e 4-vinilpiridina.

Os reagentes do polímero e um agente de reticulação podem sercombinados juntos na presença de um solvente ou porogen. O solvente ouporogen mantém todos os reagentes juntos durante a polimerização, é res-ponsável pela criação de poros no polímero (também em polímeros tipo gelque podem ser amorfos ou vítreos), partículas de macroporo ou microgel. Ossolventes típicos incluem, mas não estão limitados a acetonitrila ou água.

Os iniciadores com base solvente ou base de água também po-dem ser empregados para aumentar a polimerização dos reagentes. Uminiciador com base solvente adequado é azobis-isobutironitrila, e um inicia-dor com base de água é ácido 2,2'-azobis-cianovalérico.

A resina é usada para formular um adesivo que pode ser reves-tido em várias películas de veículo. A molécula de molde pode ser retida naresina, permitindo que a molécula de molde seja liberada de forma controla-da do adesivo. Alternativamente, a molécula de molde pode ser extraída daresina antes da formulação em um adesivo.

Os adesivos podem ser formulados para conter múltiplos políme-ros molecularmente impresso. Um adesivo contendo múltiplos PIMs podeser fabricado para extrair diferentes moléculas de molde (como por exemplo,interferentes) de um fluido como os interferentes no contato de fluido na su-perfície do adesivo.

As composições de PIM da presente invenção podem ser usa-das de diversas formas. As composições de PIM, uma vez formadas, podemser moídas ao tamanho de um pó. O pó de PIM pode depois ser misturadocom uma composição adesiva para formar um adesivo dotado de dispersãouniforme no componente do PIM. O pó do MIP pode igualmente ser aplicadoà superfície de uma camada adesiva, misturado em uma solução adesivacomo sólidos ou sob a forma de uma mistura solvatada de solvente/sólidos,suspendida em uma solução (ou dissolvido ou não), e ao molde ou pulveri-zar revestido em uma superfície tal como uma superfície adesiva.

As diferentes composições de PIM podem ser misturadas napresença de um solvente apropriado, e então moldam ou de outra maneiradão forma em um sólido. O sólido pode então ser moído em um tamanho departícula apropriado. O polímero pode igualmente ser polimerizado na pre-sença de duas ou mais moléculas.Alternativamente, o polímero impresso resultante é suficiente-mente maleável para servir como um adesivo sensível à pressão, o polímeromolecular impresso pode ele próprio constituir a camada adesiva.

A identidade do componente adesivo com que o MIP pode sermisturado não é crítica. Uma variedade de adesivos tais como adesivos se-láveis por calor e os adesivos sensíveis à pressão podem ser empregados, aidentidade dos quais é conhecida por aqueles versados na técnica.

Por exemplo, uma variedade de adesivos que incluem, mas nãolimitados aos éteres de polivinila, os adesivos acrílicos, as poli-alfa-olefinas,e os adesivos do silicone, assim como as suas misturas podem ser usados.

Como forma de exemplo, um adesivo sensível à pressão de éter de polivinilageralmente compreende misturas de éter vinil metílico, éter vinil etílico ouéter vinil iso-butilíco, ou homopolímeros éteres de vinila e acrilatos. Os ade-sivos sensíveis à pressão de acrílico podem compreender, por exemplo, umcomponente C3-12 alquil éster e um componente polar como ácido(met)acrílico, N-vinil pirrolidona, etc. Os referidos adesivos podem ser taqui-ficados. Os adesivos poli-alfaolefina podem compreender um polímero C3-18poli(alceno) reticulado opcionalmente, o qual é auto-taquificado ou pode in-cluir um taquificante. Os adesivos sensíveis à pressão de silicone compre-endem um polímero ou componente.de goma e uma resina de taquificação.

Mais especificamente, o adesivo sensível à pressão de acrílico épreferivelmente compreendido por um polímero formado a partir do produtoda reação de pelo menos um acrilato A e um monômero B diferente do monômero A.

Pelo menos um monômero A preferivelmente compreende uméster de ácido (met)acrílico monomérico de um álcool não-terciário no qual aparte de álcool é dotada de 1 a 30 átomos de carbono. Exemplarmente, osmonômeros A incluem, mas não estão limitados a ésteres de ácido acrílicoou ácido metacrílico com álcool não-terciários como l-butanol, l-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 2-metil-1-butanol, 1-metil-l-pentanol, 2-metil-l-pentanol,3-metil-l-pentanol, 2-etil-l-butanol, 3,5,5-trimetil-l-hexanol, 3-heptanol, 2-octanol, l-decanol, l-dodecanol, etc. Os referidos monômeros são bem-conhecidos por aqueles versados na técnica. Pelo menos um componentede monômero A (se mais de um monômero A está presente) irá preferivel-mente exibe um número médio de átomos de carbono na parte de álcool dosésteres de ácido acrílico ou (met)acrílico total de 3 a 16.

Um ou mais monômeros B polimerizáveis diferentes do monô-mero A podem ser incorporados no polímero no qual o(s) monômero(s) Bsão copolimerizáveis com o monômero A. os referidos monômero(s) B adi-cionais podem ser tanto hidrófilo ou hidrófobo.

Exemplarmente, os monômeros B opcionais incluem monômerosde vinil dotados de pelo menos um átomo de nitrogênio. Os referidos monô-meros (cada qual exibindo um Tg de >20°C.) incluem, mas não estão limita-dos a acrilamidas N-mono-substituída como acrilamida, metacrilamida, N-metilacrilamida, N-etilacrilamida, N-metilolacrilamida, N-hidroxietilacrilamida,e diacetona acrilamida; acrilamidas N,N-di-substituída como N1N-dimetilacrilamida, Ν,Ν-dietilacrilamida, N-etil-N-aminoetil acrilamida, N-etil-N-hidroxietilacrilamida, Ν,Ν-dimetilolacrilamida, e Ν,Ν-dihidroxietilacrilamida,etc.

Outros monômeros opcionais B podem incluir, por exemplo, vá-rios monômeros de vinil como ácido (met)acrílico, ácido itacônico, ácido cro-tônico, (met)acrilato de metoxietil, (met)acrilato de etoxietil, (met)acrilato deglicerol, metacrilato de hidroxietila, metacrilato de hidroxipropila, beta-acrilatode carboxietila, vinil pirrolidona, vinil caprolactama e caprolactama acrilato.Um ou mais monômeros B pode ser empregados.

O referido adesivo sensível à pressão é bem-conhecido por umapessoa versada na técnica e pode ser e pode ser facilmente selecionadopela referida pessoa para o uso na presente invenção.

Vantajosamente, os referidos PIMs podem ser usados em dispo-sitivos de diagnóstico como dispositivos de fluxo lateral ou outros tipos dedispositivos de diagnóstico como descrito nas figuras como discutido anteri-ormente. Foi descoberto que interferentes inerentes presentes em um fluidoque contacta o dispositivo de diagnóstico podem interferir com a obtençãode um resultado de diagnóstico preciso. Por exemplo, como discutido anteri-ormente, a presença do interferente de ácido úrico e/ou ácido ascórbico emsangue interfere com a obtenção de uma determinação precisa da quantida-de de glicose presente em no sangue. Através do uso de um PIM o qual te-nha sido impresso com ácido úrico e/ou ácido ascórbico, o ácido úrico e/ou oácido ascórbico podem ser removidos do fluido durante o diagnóstico, destemodo realçando a exatidão da determinação da glicose no fluido. A mesmavantagem existe no que diz respeito a outros interferentes que podem estarpresentes.

A molécula-alvo deve ser não-reativa sob as condições de poli-merização empregadas para formar o polímero impresso. Uma relação depeso típica da molécula-alvo do monômero é 4:1, embora a quantidade dealvo molecular que é empregado não seja crítica à prática da invenção rei-vindicada.

Um método para a preparação um polímero molecularmente im-presso com locais de reconhecimento de glicose é descrito em Hasoo Seonget al. no Journal Biomaterial Science Polymer Education, Vol. 13(6), páginas637-649 (2002), incorporado aqui por referência em sua totalidade.

Um polímero impresso de glicose foi sintetizado usando monô-meros funcionais atualmente usados para fabricar adesivos sensíveis àpressão. Os exemplos 1 -7 descrevem várias formulações e condições usa-das para fabricar PIMs de glicose impresso assim como sistemas de contro-le. O reticulador e a concentração de reticulador foram selecionados paracontrolar a rigidez do local de recepção de glicose.

A presente invenção é ademais descrita em conexão com osexemplos a seguir, os quais devem ser vistos como sendo meramente ilus-trativos da invenção e não limitações por natureza.

O exemplo 1 é uma formulação de polímero convencional a qualé feita sem a presença de um agente de glicose, e é feita como uma compo-sição de controle.

Exemplo 1

13% sólidos, solvente DMSO

ácido vinil acético 4,89% em peso.acrilamida 4,03%alil benzeno 6,71%1,4-butanedioldiacrilato 84,37%

Os reagentes acima são misturados com 1% em peso de mo-nômeros com o iniciador 2,2'-azobis(2,4-dimetilpentanenitrila), e polimeriza-dos por 4 horas a 60°C sob atmosfera de nitrogênio.

O exemplo 2 contém o mesmo componentes de polímero que aformulação do exemplo 1, mas também inclui um componente D-glicose.

Exemplo 2

13% de sólidos, solvente DMSOácido vinil acético 5.34% em pesoacrilamida 4.41%alil benzeno 7.33%D-glicose 11.18%l,4-butanodioldiacrilato 71.74%

Os reagentes acima são misturados com 1% em peso de mo-nômeros com o iniciador 2,2'-azobis(2,4-dimetilpentanenitrila), e polimeriza-dos por 4 horas a 60°C sob atmosfera de nitrogênio.

Após o término da polimerização o polímero dos exemplos 1 e 2foi secado para remover o solvente e depois moído em um pó fino.

O pó do polímero do exemplo 2 foi lavado com água para remo-ver qualquer glicose. Depois da lavagem com água, os polímeros foram res-secados. Para determinar a habilidade do locais impresso para extrair e con-centrar D-glicose, o polímero foi exposto a uma solução aquosa contendo10% de glicose. A análise gravimétrica térmica usando um V2.6D Universalde TA instruments foi usado para medir foi usado para medir o deslocamentona estabilidade térmica do polímero causada pela adsorção da glicose pelopolímero. Medindo o deslocamento na temperatura da decomposição do po-límero com ou sem glicose encontrou-se que 70% dos locais teóricos foramformados durante a polimerização, e 50% dos referidos locais permaneceuviáveis para a armadilha da glicose após a remoção da glicose

O exemplo 3 é outra formulação convencional de polímero aqual é feita sem a presença de um agente de glicose, e é feita como umacomposição de controle.

Exemplo 3

13% de sólidos, solvente DMSO

ácido vinil acético 4,89% em peso

acrilamida 4,03%

alil benzeno 6,71%

N,N-metileno-bis-acrilamida 84,37%

Os reagentes acima são misturados com 1% em peso de mo-10 nômeros com o iniciador 2,2'-azobis(2,4-dimetilpentanenitrila), e polimeriza-dos por 4 horas a 60°C sob atmosfera de nitrogênio.

O exemplo 4 contém os mesmos componentes de polímero quea formulação do exemplo 3, mas também inclui um componente D-glicose.

Exemplo 4

13% de sólidos, solvente DMSO

ácido vinil acético 5,34% em peso

acrilamida 4,41%

alil benzeno 7,33%

D-glicose 11,18%

N,N-metileno-bis-acrilamida 71,74%

Os reagentes acima são misturados com 1% em peso de mo-nômeros com o iniciador 2,2'-azobis(2,4-dimetilpentanenitrila), e polimeriza-dos por 4 horas a 60°C sob atmosfera de nitrogênio.

Como notado acima, o polímero sintetizado no exemplo 3 nãocontém locais impressos de glicose e é usado como um controle. O exemplo4 é um polímero similar. No entanto, a polimerização e a reticulação ocorrena presença de glicose como a molécula de molde.

A análise gravimétrica térmica pode não ser usada para os e-xemplos 3 e 4 desde que o deslocamento na decomposição do polímero foisimilar a glicose. Para medir a impressão da glicose no exemplo 4, um kitGlicose G2 Autokit Glicose foi obtido de WAKO Chemicals dos E.U.A. O re-ferido kit emprega um método enzimático usando mutarotase e glicose oxi-dase para gerar peróxido de hidrogênio durante a oxidação de glicose. Operóxido de hidrogênio depois induz a condensação oxidativa entre fenol e4-aminoantipirina na presença de peroxidase para criar uma coloração ver-melha. Medindo a absorvência da cor vermelha a concentração de glicosepode ser determinada.

Uma lavagem e um procedimento de secagem similares aos dosexemplos 1 e 2 foram seguidos. Os polímeros dos exemplos 3 e 4 foram ex-postos a uma solução aquosa de glicose 10% a seguir lavados e uma amos-tra dos extratos da água do controle e os polímeros impresso foram coleta-dos. As amostras de água foram preparadas com base nas direções do kitde glicose e a absorvência foi testada em um Lambda 9000 UVNISINIR es-pectrofotômetro de Perkin Elmer. Usando uma concentração padrão conhe-cida incluída no kit, a concentração de glicose nas amostras de água foi de-terminada. O referido valor foi relacionado aos teóricos locais de glicose im-presso nos polímeros. Foi calculado que 80% dos locais teóricos foram for-mados durante a polimerização para o exemplo 4 e 70% dos referidos locaispermaneceram viáveis para as armadilhas depois da remoção da glicose.

Os exemplos 2 e 4 formaram polímeros de rígidos a maleáveisque foram formulados em um adesivo e revestido em um veículo de poliés-ter. O filme adesivo foi usado em um dispositivo de fluxo lateral para suportaruma membrana de nitrocelulose sob a área de detecção. A área de detecçãona membrana de nitrocelulose foi tratada com reagentes colorimétricos queresponderam à glicose^ Uma gota de uma solução de glicose aquosa a 1%foi passada através da membrana e a cor na área de detecção respondeuem 2 segundos. Um dispositivo de fluxo lateral similar foi construído sem oadesivo PIM usando os controles dos exemplos 1 e 3, e os reagentes colo-rimétricos na área de detecção não responderam até 10 segundos.

O exemplo 5 também contém os mesmos componentes de polí-mero que a formulação do exemplo 2, mas também inclui um componentede ácido úrico ao invés de um componente D-glicose. O ácido úrico é umconhecido interferente em determinações de glicose como discutido acima.

Exemplo 513% de sólidos, solvente DMSO

ácido vinil acético 5,34% em peso

acrilamida 4,41%

alil benzeno 7,33%

ácido úrico 11,18%

N,N-metileno-bis-acrilamida 71,74%

Os reagentes acima são misturados com 1% em peso de mo-nômeros com o iniciador 2,2'-azobis(2,4-dimetilpentanenitrila), e polimeriza-dos por 4 horas a 60°C sob atmosfera de nitrogênio.

O exemplo 5 mostra um polímero impresso PIM para ácido úricopela remoção de ácido úrico do polímero resultante por lavagem exaustivacom água. O ácido úrico foi reportado como interferente com a resposta defitas de teste de glicose no sangue. O PIM de ácido úrico foi formulado emum adesivo e a fita do adesivo foi usada como um revestimento do canal desangue de uma fita de teste de glicose no sangue Accu-Chek Comfort Curvefabricado por Roche Diagnostics Corporation, Indianapolis, IN. Uma soluçãode teste contendo 130 mg/decilitro de glicose e 8 mg/decilitro de ácido úricowas allowed to wick através do canal do sangue

As medições de glicose mais exatas foram obtidas quando ocanal estava fechado pelo adesivo impresso de ácido úrico em comparaçãocom uma fita de teste de controle a qual não continha o PIM adesivo.

Outros compostos como acetaminofeno e ácido ascórbico sãotambém conhecidos como interferentes com análise de glicose no sangue.Outras moléculas que podem ser impressas incluem mas não estão Iimita-das a cafeína, melatonina, morfina ou outras fármacos de abuso, etc. PIMssimilares ao exemplo 5 podem ser preparados usando os referidos compos-tos de interferentes como moléculas de molde. Por exemplo, os polímerosindividuais de cada um interferente podem ser preparados da mesma manei-ra notada acima. Alternativamente, um polímero com locais impresso paramúltiplos compostos de interferentes pode sintetizar por incorporação dife-rentes interferentes em um único grupo da reação.

O exemplo 6 contém uma outra formulação convencional de po-límero adesivo sensível à pressão fotocurável e livre de solvente para usocomo um controle.

Exemplo 6

ac ri lato 2-eti Ihexi Ia 56,15%.acrilato n-butila 14,99acetato de vinila 19,98ácido acrílico 5,61diacrilato de polietileno glicol 2,502-hidróxi-2-metil-l-fenil-l-propanona 0,77

Os reagentes acima são misturados com 1% em peso de mo-nômeros com o iniciador 2,2'-azobis(2,4-dimetilpentanenitrila), e polimeriza-dos por 4 horas a 60°C sob atmosfera de nitrogênio.

O exemplo 7 contém os mesmos componentes de polímero quea formulação do exemplo 6, mas também inclui um agente tensoativo com-ponente - isto é, Aerossol OT, um agente tensoativo aniônico, obtido de Cy-tec Industries.

Exemplo 7

acrilato de 2-etilhexil 55,74 % em peso.acrilato de n-butila 14,88acetato de vinila 19,83ácido acrílico 5,57diacrilato de polietileno glicol 2,482-hidróxi-2-metil-1 -fenil-1 -propanona 0,76Aerossol OT 0,74

Depois da fotocuração de radical livre do exemplo 7 produz umadesivo hidrófilo sensível à pressão. A molécula de agente tensoativo é usa-da como um molde para criar locais impressos no interior da matriz do ade-sivo. As moléculas do agente tensoativo podem ser liberadas de forma con-trolada do adesivo durante o uso para reduzir a tensão de superfície de flui-dos que contatam o adesivo. Uma vez que as moléculas de agente tensoati-vo são capturadas no interior da matriz do polímero elas são menos instá-veis e o adesivo retém suas propriedades hidrófilas mesmo depois do enxá-gua do adesivo sob uma torneira de fluxo de água.

Uma fita de adesivo sensível à pressão foi feita pelo revestimen-to do polímero impresso do exemplo 7 em uma película de poliéster de (75mm) 3 mil. A fita do agente tensoativo impresso foi usada como um revesti-mento para encerrar os canais fluídicos moldados em um substrato de polie-tileno. A água fluiu através dos canais enquanto uma construção similar pre-parada usando uma fita de adesivo sensível à pressão feita usando o polí-mero de controle do exemplo 6 não. O fluxo de água através dos canais po-de ser repetido várias vezes ilustrando a retenção do agente tensoativo nopolímero adesivo impresso.

Os polímeros impressos molecularmente da presente invençãopodem ser usados com vantagem em dispositivos de diagnóstico como osreferidos dispositivos descritos na publicação PCT WO 02/085185. Os refe-ridos dispositivos incluem os dispositivos de fluxo lateral, os dispositivos mi-crofluídicos de diagnóstico in vitro, e dispositivos de diagnóstico in vitro com-preendido por uma micro-placa dotada de uma placa de base dotada de umamultidão de microfuros ou cavidades, e pelo menos um revestimento coloca-do em relação de selagem com os referidos microfuros ou cavidades

A publicação PCT W002/085185 ensina a combinação de umagente tensoativo com uma composição de polímero de modo a render umpolímero hidrófilo. No entanto, a publicação notada ensina meramente a mis-tura do agente tensoativo com um polímero solvatado. O referido contrastacom a presente invenção onde o agente tensoativo é misturado com a mistu-ra de monômeros os quais são depois copolimerizados e reticulados na pre-sença do agente tensoativo para formar um polímero impresso.

Dispositivos de fluxo lateral como os mostrados nas figuras 1A e1B tipicamente são dotados de uma área de entrada da amostra para rece-ber os fluidos biológicos. A área ou o porta da entrada da amostra pode serproximal a uma camada conjugada que mantenha os reagentes específicosao método analítico do teste. Enquanto o espécime da amostra passa daárea da entrada por uma área do reagente, ocorrem as reações químicasespecíficas ou uma formação complexa. O produto ou o complexo da reaçãocontinuam a fluir para uma área da detecção onde o analito seja monitorado.Os líquidos do espécime podem continuar a fluir e ser coletados em umacamada absorvente. O tempo exigido determinando a concentração de umanalito específico é dependente da taxa de fluxo do fluido e da taxa da rea-ção entre o analito e um reagente específico do teste.

Os revestimentos protetores adesivos são usados tipicamentena construção de dispositivos laterais do fluxo para suportar os vários com-ponentes do dispositivo que inclui a camada conjugada, uma membrana mi-croporosa com reagentes específicos e uma camada absorvente segundo asindicações das figuras 1A e 1B. A camada adesiva pode ser tanto sensível àpressão ou selada a quente, e pode estar presente em uma película do re-vestimento protetor tal como uma película de poliéster. A taxa de fluxo dolíquido da amostra é controlada tipicamente pelo fluxo capilar através damembrana microporosa.

A presente invenção pode ser empregada com vantagem emuma variedade de dispositivos de diagnóstico in vitro, tanto os do tipo de flu-xo lateral e quanto os do tipo de fluxo capilar, com dispositivos do tipo detaxa de fluxo lateral das figuras 3-8. Em uma modalidade de um dispositivode fluxo lateral da presente invenção como descrito na figura 6, o dispositivocompreende um revestimento do chassi 1, um meio (porto) 3 no chassi paraintroduzir uma amostra a ser analisada no dispositivo, nos meios 5 (camadaabsorvente) para a coleção fluida, e em uma fita de suporte 7 dotada de pri-meiras e segundas extremidades espaçadas. Os meios para a coleta de flui-do de amostra estão aderidos à primeira extremidade de suporte da fita desuporte, os meios para a introdução da amostra estão aderidos ao suportena segunda extremidades da fita de suporte. Uma membrana microporosaou membrana porosa 9 é opcionalmente colocada entre a primeira e a se-gunda extremidade para proporcionar uma avenida para o deslocamento daamostra de entre a primeira e a segunda extremidade também como paraproporcionar uma matriz para qualquer material reagente que possa estarpresente para entrar em contato com a amostra de fluido, durante o tempoda qual a amostra entra em contato com o reagente com o qual a reação ouo contato estão por ocorrer.

Vantajosamente, de acordo com a presente invenção, a fita desuporte entre a primeira e a segunda extremidades pode ser uma película depolímero molecularmente impresso a qual pode ser adesivo por natureza. Afita de suporte 7 pode ser, por exemplo, selada por calor ou exibir as propri-edades de um adesivo sensível à pressão. Se a fita de suporte 7 exibe aspropriedades de um adesivo sensível à pressão, e é molecularmente im-presso com um agente tensoativo, o caráter hidrófilo do material serve paraevitar a redução da eficácia de toda a membrana 9 unida à fita de suportecaso ocorra a migração do adesivo na membrana.

Por via de uma vantagem adicional, se a fita de suporte é im-pressa com um agente tensoativo, pode ser possível evitar o uso da mem-brana 9, ao contrário confiando apenas no caráter hidrófilo da fita de suportepor si só transporte por ação capilar a amostra a partir do ponto de introdu-ção da amostra ao ponto de coleta da amostra. Na referida modalidade, oreagente com o qual a amostra deve se contactar ou reagir irá igualmenteser aplicada diretamente à fita de suporte para o contato com a amostra, ouser introduzido na superfície da fita de suporte a partir de um reservatóriounido a fita de suporte em de modo convencional.

A porta 11 pode ser empregada para proporcionar acesso paraoutro material como um tampão a ser aplicado na camada absorvente 13. Aamostra uma vez adicionada à porta 3 contacta a camada absorvente 15. Oconjunto da fita de suporte e dos componentes de conexão associados podeser posicionado no interior de uma porção inferior 17 do chassi. O revesti-mento do chassi 1 inclui uma porta de visão 20 para ver o resultado visual dareação entre a amostra e o reagente presente no dispositivo.

As figuras 3 e 4 descrevem uma fita de teste de fluxo lateral deacordo com a presente invenção. A fita de teste inclui camada absorvente deamostra 19, a membrana 21 e camada de coleta de amostra 23. A fita desuporte 25 inclui uma superfície 27 a qual pode ser selável a quente ou sen-sível à pressão real de acordo com a presente invenção e a qual pode serum PIM. As áreas 29 na membrana 21 contêm reagentes para a reação coma amostra. Alternativamente, a membrana pode ser omitida e sua funçãocumprida por uma superfície hidrófila da fita de suporte 25 se impresso comum agente tensoativo. Na referida modalidade, as áreas 29 podem aindaconter reagentes para a reação com a amostra de teste, e as áreas 29 dafita de suporte também podem ser feitas mais hidrofóbicas (ou menor hidrófi-las) do que a superfície restante da fita de suporte. A presença das referidasáreas irá servir para retardar a taxa de passagem da amostra através da fitade suporte para maximizar o tempo de contato com os reagentes nas áreas 29.

Outra modalidade do dispositivo da presente invenção está des-crito na figura 5. O dispositivo da figura 5 inclui revestimentos 31, 33 para asrespectivas extremidades do dispositivo, os quais incluem a camada de a-mostra 37 e a camada de coleta 35, com as zonas de teste 41 estando entrena parte intermediária do dispositivo na fita de suporte 39 dotada de umasuperfície impresso 43. Como discutido acima, as zonas de teste 41 podemser posicionadas em partes da fita de suporte as quais foram tornadas me-nos hidrófilas (ou mais hidrófobo) do que a parcela restante da fita de supor-te, ou que podem de outra maneira ser impresso com um componente desejado.

As várias modificações podem ser empreendidas com vantagemna referida modalidade. Como discutido acima, as áreas seletivas de super-fície de caráter hidrófilo/hidrófobo podem ser proporcionadas na superfíciedo material do revestimento protetor pela impressão molecular para modifi-car as características de fluxo da amostra de fluido, tanto dirigindo a amostralongitudinalmente ao longo da fita de suporte para o ponto de coleção dofluido, ou fazendo com que a amostra de fluido contate áreas hidrófi-lo/hidrófobo adjacentes para retardar a taxa de fluxo da amostra fluida aolongo da fita suporte. Na referida instância, por exemplo, o reagente podeser colocado na porção hidrófobo onde o transporte da amostra de fluidoserá mais lenta para permitir um tempo de contato mais longo entre a amos-tra de fluido e o reagente. Em termos da referida discussão, o termo hidrófo-bo não é usado com a intenção de significar que a porção do revestimentoseria inteiramente hidrofóbica, mas pode também significar que a área émais hidrofóbica do que a porção hidrófila adjacente da fita de suporte (istoé, ambas as partes seriam dotadas de vários graus de hidrofilia de modo queo transporte da amostra de fluido seria ainda encorajado a deslocar-se daentrada da amostra para a área de coleta da amostra).

De acordo, no contexto das figuras 3-6, a superfície da películade revestimento (como por exemplo, uma película de poliéster como na figu-ra 1) poderia ser tornada hidrófila pela impressão molecular como discutidoacima, e empregada como uma camada selável a quente para a ligação coma camada absorvente e camada da amostra/camada conjugada. Opcional-mente, a membrana pode ser aderida à fita de suporte hidrófila selada aquente. Alternativamente, o uso da membrana pode ser evitado e o reagenteé diretamente aplicado à superfície hidrófila da fita de suporte e a amostra eo reagente causam escoamento diretamente através da superfície da fita desuporte para a camada absorvente. Alternativamente, a camada de revesti-mento pode ser molecularmente impresso com outros tipos de moléculascomo discutido acima.

Como discutido acima, em uma modalidade onde a fita de supor-te compreende uma camada de adesivo hidrófilo sensível à pressão, amembrana pode ainda ser usada com vantagem graças ao caráter hidrófilodo adesivo sem medo da diminuição da habilidade da membrana funcionardevido à migração do adesivo. No entanto, ainda é possível evitar o uso damembrana, com a camada de adesivo hidrófilo servindo como o meio trans-portador para uma amostra da camada de amostra para a camada absor-vente. Qualquer reagente que se deseje contatar com a amostra podem seraplicados diretamente à superfície da camada de adesivo hidrófilo. O caráteradesivo da fita de suporte pode também ser empregado com vantagem paraaderir à respectiva amostra/conjugado/camada absorvente à fita de suporte.

O referido facilita a manufatura do dispositivo. O referido dispositivo estariatipicamente contido em um chassi adequado que geralmente inclui uma ja-nela de observação para determinar a extensão da reação da amostra e oreagente (como por exemplo, para determinar a extensão de reação devidoà formação de cor ou a intensidade da cor formada).

No contexto de um dispositivo microfluídico de diagnóstico oqual emprega transportador capilar de uma amostra de fluido durante o pro-cedimento de análise, os referidos dispositivos tipicamente incluem canaismicrofluídicos moldados em um substrato polimérico (ver as figuras 7 e 16).Os dispositivos microfluídico geralmente se referem a um dispositivo dotadode um ou mais canais de fluido, passagens, câmaras ou conduítes os quaissão dotados de pelo menos uma dimensão interna transversal (largura ouprofundidade) de entre 0,1 um e 500 mm no interior do qual a amostra defluido passa de uma porta de entrada para uma zona de detecção.

O dispositivo microfluídico de diagnóstico é geralmente compre-endido de uma parcela baixa substancialmente planar que tem umas ou vá-rias canaletas, passagens, câmaras ou canalizações micro fluídicas em si.Uma variedade de materiais pode compreender a porção da base, incluindomateriais poliméricos como polimetilmetacrilato, policarbonato, politetrafluo-roetiléno, polivinilcloreto, polidimetilsiloxano, polisulfona, e substratos de ba-se silica como vidro, quartzo, silicone e polisilicone, assim como outros ma-teriais de substrato convencionalmente empregados.

Os referidos substratos são manufaturados por meios conven-cionais, como moldagem por injeção, gravação ou carimbo, etc. As passa-gens ou os canais microfluídicos pode ser fabricados na parte da base portécnicas de microfabricação convencionais conhecidas por aqueles que sãoversados na técnica, incluindo, mas não limitado a, fotolitografia, gravuraquímica a água-forte, ablação de laser, técnicas da abrasão a ar, modelaçãopor injeção, gravação, e outras técnicas. Os materiais de base são selecio-nados na base de compatibilidade com o método desejado de manufaturaassim como a compatibilidade com a exposição antecipada a materiais, con-dições, incluindo extremos de pH, temperatura, concentração de sal, e a a-plicação de campos elétricos. O material de base também pode ser selecio-nado de propriedades opcionais, incluindo claridade e características espec-trais.

Uma superfície de cerco ou uma tampa é colocada por sobre aporção superior do substrato de base para cercar e de outra forma selarpassagens ou canais microfluídicos. No contexto da presente invenção, oscanais ou passagens são cobertos com um substrato de acordo com a pre-sente invenção, cuja superfície é molecularmente impresso, a qual revesteas passagens ou canais no substrato de base. Uma cobertura de agentetensoativo impresso pode ser usada para aumentar o fluxo de líquido atravésdas passagens e canais microfluídicos.

Os referidos dispositivos tipicamente incluem meios de detecçãoópticos posicionados adjacentes a uma janela do detector através da qual odetector detecta a presença ou a ausência de uma característica ótica dentroda passagem ou do canal microfluídico resultando no fluxo da amostra líqui-da através da passagem ou da amostra. O detector ótico pode compreenderqualquer detector de uma variedade de meios de detecção como detecçãofluorescente, colorimétrica ou sistema de vídeo, os quais incluem uma fontede luz de excitação (laser ou LED), etc. Uma variedade de etiquetas optica-mente detectáveis podem ser empregados para proporcionar uma caracte-rística ótica detectável como etiquetas coloridas, etiquetas de colóide, eti-quetas fluorescentes, características espectrais e etiquetas quimilumines-centes.

Como discutido acima, uma alternativa a ter que de outra manei-ra assegurar-se de que as canaletas possuíssem a suficiente hidrofilia parafazer com que a amostra de fluido viaje ao longo do tubo capilar, a parte su-perior do canal é coberta com um material hidrófilo o qual tenha sido molecu-larmente impresso com um agente tensoativo de acordo com a presente in-venção. Quer dizer, uma película polimérica selável a quente dotada de ca-racterísticas de superfície hidrófila pode ser aplicada sobre a cavidade aber-ta do canal tanto para fechar o canal quanto para proporcionar o caráter hi-drófilo necessário para que a amostra de fluido umedeça o canal. Como umaalternativa, a película polimérica pode incluir um revestimento de adesivosensível à pressão o qual é também de caráter hidrófilo para proporcionar ahidrofilia necessária para fazer com que a amostra de fluido umedeça o ca-nal por ser molecularmente impresso com um agente tensoativo. O uso dosreferidos materiais na construção do dispositivo microfluídico de diagnósticotambém serve para simplificar a fabricação do dispositivo. No contexto dainvenção atual, a superfície inteira do revestimento da camada de coberturanão precisa ser hidrófila; em lugar disso, somente a referida parcela da ca-mada de cobertura que serve para fechar os canais ou as passagens microfluídicas é que tem a exigência de ser hidrófila. É claro que, como no casodos dispositivos de fluxo lateral, certas porções da camada de cobertura queencerram os canais ou passagens microfluídico podem ser tornados menoshidrófilos do que outras partes para modificar a taxa do fluxo de uma amos-tra de fluido.

Um dispositivo microfluídico típico o qual foi preparado de acor-do com a presente invenção está descrito nas figuras 7 e 8. O dispositivo dafigura 7 inclui porção de base 45, recesso 47 na parte superior da base 45,canais microfluídico abertos 49, reservatórios de fluido 51 e janelas de ob-servação 53. No dispositivo da figura 7, os canais microfluídico 49 não sãocobertos de modo a descrevem o interior do dispositivo. Na vista transversaldo dispositivo da figura 16 (na figura 8), a porção de base 45 inclui canal mi-crofluídico 49 o qual é mostrado sendo encerrado pela porção de cobertura55. A porção de cobertura 55 inclui uma superfície de revestimento molecu-larmente impresso 57 por meio da qual a amostra, de fluido que entra no ca-nal microfluídico 49 irá contatar a superfície de cobertura e fazer com que aamostra seja transportada ao longo do comprimento do canal. A superfíciede cobertura 57 da cobertura 55 pode ser tornada hidrófila de acordo com apresente invenção, tanto pela presença de um adesivo sensível à pressãohidrófilo, quanto tornando a própria superfície de cobertura ela própria im-pressão molecular. Por exemplo, a cobertura 55 pode ser selada a quenteou unida por adesivo à parte interna da base 45.

Por meio de uma modalidade alternativa descrita nas figuras 9 e10, o dispositivo microfluídico in vitro de diagnóstico pode ser compreendidopor camadas de base opostas 69, 75 separadas por uma camada de espa-çador do adesivo 71. Enquanto que apenas uma camada de base é mostra-da na figura 9 de modo a descrer os canais de fluido 73, ambas as camadasde base são mostradas na figura 10. A camada de espaçamento 71 pode serdotada de canais de fluido 73 proporcionado em si nos quais um fluido a seranalisado passa de um reservatório para um ponto de coleta. Pelo menosuma porção das superfícies das camadas de base 69, 75 e a camada deespaçamento a qual define os limites dos canais de fluido podem ser mole-cularmente impresso.

A camada de espaçamento 71 preferivelmente é uma camadade adesivo a qual é aderia às camadas de base opositoras, tanto como re-sultado das propriedades de adesivo sensível à pressão da camada de es-paçamento ou como resultado de ser selada a quente para cada camada debase. Se for sensível à pressão, a camada de espaçamento pode ser usadaou como uma construção dupla-face. Como discutido acima, se as camadasde base não são de caráter hidrófilo, a camada de espaçamento pode pos-suir os requisitos de caráter hidrófilo para assistir a umidificação do canal defluido por uma amostra de fluido. Os canais de fluido 73 na camada de es-paçamento podem ser cortados na camada de espaçamento ou proporcio-nado por qualquer outro meio efetivo para proporcionar uma camada de es-paçamento com os canais de fluido requisitados. Uma vantagem da referidaconstrução é que o dispositivo microfluídico pode ser construído facilmente- sem a necessidade de moldar os canais de fluido em camadas de base co-mo na modalidade da figura 7.

As microplacas da presente invenção incluem várias modalida-des como microplacas contendo micro poços como mostrado nas figuras 11e 12. Como mostrado nas figuras, as microplacas incluem uma porção dabase 61 no interior da qual são formado diversos micropoços 63. Os micro-poços 63 podem ser de qualquer configuração adequada, como hexagonalou cilíndrica, como descrito. A figura 11 descreve a presença de uma placaou folha de cobertura 65 no topo da porção da base 61 para selar os micro-poços. a placa ou folha de cobertura pode compreender uma película mole-cularmente impresso selável a quente ou pode ser dotada de propriedadessensíveis à pressão. Como descrito na figura 11, um material adequado talcomo um substrato liofilizado, etc., pode, se desejado, ser anexado à super-fície interna da placa ou folha de cobertura caso a superfície interna da placaou folha exiba propriedades de adesivo sensível à pressão, ou pelo uso deoutros meios adesivos. No contexto da presente invenção, a placa ou folhade cobertura, pelo menos em sua superfície interna que reveste os micropo-ços, é molecularmente impresso. As referidas propriedades podem ser pro-porcionadas pelo uso de um adesivo sensível à pressão, ou pelo uso de umapelícula selável a quente da maneira explicada acima.

Uma modalidade alternativa de microplacas é mostrada nas figu-ras 13 e 14 as quais compreendem uma micro-placa de poço aberto dotadade uma porção de base 77 contendo uma pluralidade de microfuros 79 cor-tados ou moldados em si e passando completamente através da porção debase 77. A porção de base 77 seria proporcionada com as placas ou as ca-madas de cobertura do revestimento a fim selar os respectivos microfuros 79de modo que as respectivas amostras líquidas pudessem ser colocadas ali.Cada um ou ambas as porção de base ou as porção de coberturas (nãomostradas) adjacentes aos furos podem ser molecularmente impresso. Ascamadas ou placas de cobertura podem ser anexadas à placa de base pormeio de adesivos adequados como adesivo sensível à pressão ou com pro-priedades de adesivo selado por calor das camadas ou placas de cobertura.

A presente invenção pode empregar muitas películas poliméri-cas as quais podem ser molecularmente impressas para proporcionar aspropriedades desejadas: Polímeros que podem ser modificados da referidamaneira são bem-conhecidos no método. Exemplos dos referidos polímerossão os polímeros seguintes: poliolefinas, incluindo, mas não limitado a, polie-tileno, poliestireno, cloreto de polivinila, acetato de polivinila, cloreto de poli-vinilideno, ácido poliacrílico, ácido polimetacrílico, polimetil metacrilato, polie-til acrilato, poliacrilamida, poliacrilonitrila, polipropileno, poli(l-buteno), poli(2-buteno), poli(l-penteno), poli(2-penteno), poli(3metil-l-penteno), poli(4-metil-1-penteno), 1,2-poli-l ,3-butadieno, 1,4-poli-1,3butadieno, poliisopreno, poli-cloropreno, copolímero de etileno-acetato de vinil, policarbonato, copolímerode etileno-isobutil acrilato, assim como copolímeros randômicos ou de blocode duas ou mais poliolefinas ou uma poliolefina e uma não-olefina. Similar-mente, as misturas de dois ou mais polímeros também podem ser empregados.

O polímero também compreende um poliéster como tereftalatode polietileno, isoftalato-tereftalato de polietileno, copolímeros de poli-(1,4-cicloexano dimetileno)tereftalato, poli(1,4-cicloexanodimetileno) isoftalato, ecopolímeros isoftalatetereftalato; copolímeros poli(1,4 fenileno) tereftalato eisoftalato e; poli(1,4-fenileno)-4,4' difenil dicarboxilato; poliésteres derivadosde ácidos dibásicos alifáticos, como ácidos maleico, adípicos e sebácico ecompostos poli hidróxi como polietileno glicol, neopentil glicol, butileno glicol,glicerol, pentaeritritol, e celulose. Preferivelmente, os polímeros formadoresde película usados na presente invenção exibem um Tg ou Tc suficiente tan-to para permitir que o polímero seja formador de película quanto para capa-citar o filme de polímero resultante a ser selável a quente a uma temperaturasuficientemente baixa (como por exemplo, em na faixa de 70°C a 100°C).

Umavariedadedeagentetensoativospodeserusadaparamo-Iecularmente imprimem o polímero. Os agentes tensoativos que são ade-quados para o uso na presente invenção incluem qualquer agente tensoativoque efetivamente conceda propriedades de superfície hidrófila ao filme depolímero hidrófobo. Enquanto que a identidade dos referidos agentes tenso-ativos não é crítica para a prática da-presente invenção, os agentes tensoa-tivo aniônicos são preferidos. No entanto, exemplos dos referidos agentestensoativos (sem limitação) são sais de amônia ou sódio de alquil fenóxi (po-lietilenoóxi) etanol, sulfonatos de amônio perfluoroalquila, etc. O agente ten-soativos exemplarmente preferivelmente incluem uma ou mais hidroxila, áci-do carboxílico, ácido sulfônico, e funcionalidades de amina. Uma discussãodetalhada sobre os agentes tensoativos está em Kirk-Othmer, Encyclopediaof Chemical Technologies, 2nd Edition, Vol. 19, páginas 512 - 564, incorpo-rada aqui por referência.

O agente tensoativo pode ser misturado em uma quantidade de,por exemplo, até aproximadamente 15% em peso, baseado no peso total dopolímero e do agente tensoativo, em uma quantidade de 0,05% a 15% empeso. Preferivelmente, o agente tensoativo é misturado com o polímero emuma quantidade na faixa de aproximadamente 3% a 6% em peso. É destemodo aparente que um adesivo molecularmente impresso pode ser usadocom vantagem em dispositivos como os acima descritos, proporcionandoassim uma superfície que inclui, por exemplo, um agente tensoativo molecu-larmente impresso para proporcionar melhores propriedades de superfíciehidrófila, um adesivo de superfície molecularmente impresso que é impressopara coletar um interferente específico de um líquido a ser analisado, ou umadesivo de superfície molecularmente impresso para coletar o(s) componen-te(s) específico(s) para o(s) qual(is) uma análise será feita. Vantajosamente,as propriedades moleculares impresso da camada do adesivo podem facil-mente ser adaptados para satisfazer o resultado final desejado consistentecom os objetivos da presente invenção. As figuras 15-17 demonstram asvantagens da prática da presente invenção nesta consideração.

A figura 15 é uma descrição gráfica do efeito em uma concentra-ção de glicose determinada usando um PIM impresso para ácido úrico e áci-do ascórbico. A figura 16 é uma descrição gráfica do efeito em uma concen-tração de glicose determinada usando 5% em peso de PIMs impresso paraácido úrico e ácido ascórbico na volume de um adesivo sensível à pressão.A figura 17 é uma descrição gráfica do efeito em uma concentração de glico-se determinada usando 5% em peso de PIMs impresso para ácido úrico eácido ascórbico na superfície de um adesivo sensível à pressão.

Em relação à modalidade do tipo "volume", a concentração dePIM é de 5% em um volume do adesivo. 5% em peso do PIM para os sólidosdo adesivo é misturado na solução do adesivo antes de revestir o adesivocom uma película de veículo.

Em relação à modalidade "superfície", a concentração de PIM éde 5% na superfície do adesivo pela da suspensão de 5% em peso de PIMpara os sólidos do adesivo em um solvente e revestindo a suspensão comuma película de liberação. A solução do adesivo é revestida em uma películade veículo, e depois de secar e curar, a película do adesivo é laminada nasuperfície do revestimento do PIM revestido. Alternativamente, o adesivopode ser diretamente revestido no topo do revestimento de um PIM revesti-do. Alternativamente, a suspensão do MIP pode diretamente ser revestidaou pulverizada na parte superior do revestimento adesivo.

Os resultados das figuras 15-17 confirmam que a remoção deácido úrico e/ou de ácido ascórbico de um fluido a ser analisado para glicosepermite que a sensibilidade da análise de glicose análise seja significante-mente aumentada.

Por exemplo, a figura 15 demonstra que a eficiência da determi-nação de glicose aumenta de 92,7% para o teste de controle (no PIM) para98% para um PIM impresso de ácido úrico, e para 99,3% para um PIM im-presso de ácido ascórbico.

A figura 16 demonstra que a eficiência da determinação de gli-cose aumenta de 96% para o teste de controle (no PIM) para 97,1% para umPIM impresso de ácido úrico, e para 98,7% para um PIM impresso de ácidoascórbico.

A figura 17 demonstra que a eficiência da determinação de gli-cose aumenta de 96,5% para o teste de controle (no PIM) para 98,1% paraum PIM impresso de ácido úrico, e para 99,1% para um PIM impresso deácido ascórbico.

É uma vantagem da prática também de acordo com a presenteinvenção proporcionar um método para a análise de uma amostra de líquidopor meio do qual pode ser alcançado um aumento significativo na eficiênciadas análises pelo uso de um polímero molecularmente impresso tendo sidoimpresso com um interferente presente em na amostra de líquido usado pararealizar a análise.

Para explicações adicionais das figuras 15-17, uma solução deestocagem aquosa contendo 150 mg/dL de glicose, 10 mg/dl_ de ácido úricoe 10 mg/dL de ácido ascórbico foi preparada. A glicose é estudada de acor-do com o método descrito no exemplo 4 usando o kit de glicose de GlicoseG2 Autokit de WAKO Chemicals USA, Inc. Com referência à figura 15, 5gramas de polímero não-impresso (Controle) foi misturado por um minutocom 100 gramas da solução estocada. Uma amostra de alíquota (5 mm) 0,2mil foi tomada da mistura e analisada para glicose. Um valor de 139 mg/dLglicose o qual indica que a presença de ácido úrico e ácido ascórbico reduza exatidão da medição de glicose. Quando o referido experimento foi repeti-do usando um PIM impresso com ácido úrico um valor de glicose de 147mg/dL foi medido. Similarmente, o experimento foi repetido usando o PIMimpresso com ácido ascórbico e um valor de glicose de 149 mg/dL foi medi-do. Os referidos resultados indicam que os PIM para ácido úrico e ácido as-córbico reduzem o efeito de compostos ínterferentes aumenta a precisão damedição de glicose.

Em referência a figura 16, um canal tubular fluídico foi criadousando um revestimento de adesivo contendo 5% de polímero não-impressoem um volume adesivo (controle). Um mL da solução estocada acima men-cionada foi passado através do adesivo depois coletado para a análise deglicose de acordo com o Glicose G2 Autokit. Um valor de glicose de 144,1mg/dL foi medido no fluido eluído. O referido experimento foi repetido usan-do um adesivo contendo 5% de PIM impresso para ácido úrico em um volu-me adesivo. Um valor de glicose de 145,7 mg/dL foi medido. Similarmente, oexperimento foi repetido usando um adesivo contendo 5% de PIM impressode ácido ascórbico em um volume adesivo. Um valor de glicose de 148,0mg/dL foi medido. Os referidos resultados mostram que os adesivos conten-do PIMs para ácido úrico e ácido ascórbico usado como fluídico canais au- —menta a precisão da medição de glicose.

Em referência a figura 17, similarmente aos experimentos para afigura 16, os canais tubulares fluídico foram criados usando adesivos con-tendo 5% de polímero impresso na superfície do adesivo. A concentração deglicose em um controle com um polímero non-impresso na superfície do a-desivo foi 144,7 mg/dL. Usando o PIM impresso para ácido úrico na superfí-cie do adesivo mostrou uma concentração de glicose de 147,1 mg/dL. O PIMimpresso para ácido ascórbico na superfície do adesivo mostrou uma con-centração de glicose de 148,6 mg/dL. Os referidos resultados ilustram o au-mento da precisão da medição de glicose usando adesivos contendo PIMsimpresso para remover componentes Ínterferentes. O polímero molecular-mente impresso pode estar em um volume do adesivo ou na superfície. Éesperado que a combinação de dois ou mais PIMs em um adesivo para re-mover múltiplos compostos interferentes proporcione vantagens em muitosestudos.

Claims (40)

1. Adesivo compreendendo pelo menos um polímero reticuladomolecularmente impresso.

2. Adesivo, de acordo com a reivindicação 1, compreendendomúltiplos polímeros molecularmente impressos.

3. Adesivo, de acordo com a reivindicação 1, compreendendoum polímero molecularmente impresso que contém locais de impressão paraum ou mais compostos-alvo.

4. Adesivo, de acordo com a reivindicação 1, no qual o referidoadesivo é um adesivo sensível à pressão.

5. Adesivo, de acordo com a reivindicação 1, no qual o referidoadesivo é um adesivo de selagem térmica.

6. Adesivo, de acordo com a reivindicação 1, na qual o referidopolímero é impresso com um agente tensoativo.

7. Adesivo, de acordo com a reivindicação 1, na qual o referidopolímero é impresso com um componente de orifício sangüíneo.

8. Adesivo, de acordo com a reivindicação 7, na qual o referidopolímero é impresso com pelo menos um entre ácido úrico, acetaminofenoou ácido ascórbico.

9. Adesivo, de acordo com a reivindicação 1, na qual o referidopolímero é impresso com um agente tensoativo.

10. Adesivo, de acordo com a reivindicação 1, no qual o referidopolímero é impresso com glicose.

11. Adesivo, de acordo com a reivindicação 1, na qual o referidopolímero molecularmente impresso está presente no referido adesivo naforma de um pó como uma adição ao restante.

12. Adesivo, de acordo com a reivindicação 1, na qual o referidopolímero molecularmente impresso está presente em uma superfície do refe-rido adesivo.

13. Método de fabricação de um adesivo compreendendo pelomenos um polímero reticulado molecularmente impresso compreendendo asetapas de proporcionar os monômeros polimerizáveis requisitados para for-mar o polímero desejado o qual deve ser impresso molecularmente, combi-nando o referido monômero polimerizável com um componente adaptadopara imprimir o referido polímero e sendo compatível com os referidos mo-nômeros, copolimerização e reticulação do referido monômero polimerizávelpara formar um polímero impresso em adição com o referido componenteadaptado para imprimir o referido polímero, e combinando o referido políme-ro retículado molecularmente impresso com um adesivo.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, no qual o referidopolímero é impresso com pelo menos um componente entre ácido úrico,acetaminofeno ou ácido ascórbico, e o referido componente é removido porenxágüe.

15. Método, de acordo com a reivindicação 13, no qual o referidopolímero é impresso com um agente tensoativo.

16. Método, de acordo com a reivindicação 13, no qual o referidopolímero é impresso com glicose, e a referida glicose é removida do referidopolímero por enxágüe.

17. Método, de acordo com a reivindicação 13, na qual o referidoadesivo impresso molecularmente é combinado com o referido adesivo naforma de um pó.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, na qual o referidopó é disperso no interior do referido adesivo.

19. Método, de acordo com a reivindicação 17, na qual o referidopó é disperso em uma superfície do referido adesivo.

20. Dispositivo de diagnóstico in vitro de fluxo lateral compreen-dendo um compartimento, com meios no referido compartimento para a in-trodução de uma amostra a ser analisada no referido dispositivo, com meiosno referido compartimento para a coleta defluido, e uma fita de sustentaçãodotada de um espaço entre a primeira e a segunda terminação, o aperfeiço-amento no qual a referida fita de sustentação é compreendido de um adesi-vo que compreende um polímero retículado molecularmente impresso.

21. Dispositivo de fluxo lateral, de acordo com a reivindicação-20, compreendendo ainda uma membrana porosa ou não-porosa anexada areferida fita de sustentação entre as referidas primeira e segunda terminações.

22. Dispositivo de fluxo lateral, de acordo com a reivindicação 20, no qual o referido adesivo é selado termicamente.

23. Dispositivo de fluxo lateral, de acordo com a reivindicação 20, no qual o referido adesivo exibe propriedades de um adesivo sensível àpressão.

24. Dispositivo de diagnóstico in vitro por microfluido compreen-dendo uma base dotada de pelo menos um canal de fluido em sino qual umaamostra de fluido a ser analisada passa da porta de entrada para uma zonade detecção, o aperfeiçoamento através do qual o referido pelo menos umcanal de fluido é encerrado por pelo menos uma superfície de encerramentona qual pelo menos uma superfície do canal de fluido compreende um polí-mero reticulado molecularmente impresso.

25. Dispositivo de microfluido, de acordo com a reivindicação 24,no qual a referida, pelo menos uma, superfície de encerramento é termica-mente selada à referida base para selar o referido, pelo menos um, canal defluido.

26. Dispositivo de microfluido, de acordo com a reivindicação 24,no qual a superfície da referida pelo menos uma superfície de encerramentode frente para o referido pelo menos um, canal de fluido exibe propriedadesde um adesivo sensível à pressão.

27. Dispositivo de microfluido, de acordo com a reivindicação 24,no qual a superfície da referida, pelo menos uma, superfície de encerramen-to de frente para o referido, pelo menos um, canal de fluido é impresso mo-lecularmente com um agente tensoativo.

28. Dispositivo de microfluido, de acordo com a reivindicação 24,no qual o referido canal de fluidos é interrompido na camada do referido a-desivo.

29. Dispositivo de diagnóstico in vitro compreendendo uma mi-croplaca dotada de uma placa de base dotada de várias cavidades ou micro-furos formados em si e pelo menos um cobertura localizada na relação deselagem dos referido microfuros ou cavidades, o aperfeiçoamento na qual asuperfície de pelo menos a referida cobertura que sela os referidos microfu-ros ou cavidades compreende um polímero reticulado molecularmente im-presso.

30. Dispositivo de diagnóstico, de acordo com a reivindicação-29, no qual a referida, pelo menos uma, porção de cobertura é selada termi-camente com a referida base para selar os referidos microfuros ou cavida-des.

31. Dispositivo de diagnóstico, de acordo com a reivindicação-29, no qual a superfície da referida, pelo menos uma, cobertura de frentepara os referido microfuros ou cavidades exibe propriedades de um adesivosensível à pressão.

32. Dispositivo de diagnóstico, de acordo com a reivindicação-29, no qual a superfície da referida pelo menos uma cobertura de frente parao referido microfuros ou cavidades é impresso molecularmente com um a-gente tensoativo.

33. Método de conduzir a análise de uma amostra de líquidocontendo um componente a ser analisado como também para identidadee/ou quantidade compreendendo a conexão do referida amostra de líquidocom o polímero reticulado tendo sido impresso com o referido componente,e a condução da referida análise baseada na quantidade do referido compo-nente que é absorvida pelo referido polímero tendo sido previamente im-presso com o referido componente.

34. Método, de acordo com a reivindicação 33, no qual o referidopolímero compreende múltiplos polímeros impresso molecularmente.

35. Método, de acordo com a reivindicação 33, compreendendoum polímero molecularmente impresso que contenha locais de impressãopara um ou mais compostos-alvo.

36. Método, de acordo com a reivindicação 33, no qual o referidopolímero compreende um adesivo o qual é um adesivo sensível à pressão.

37. Método, de acordo com a reivindicação 33, no qual o referidopolímero é impresso com um agente tensoativo.

38. Método, de acordo com a reivindicação 33, no qual o referidopolímero é impresso com um componente de orifício sangüíneo.

39. Método, de acordo com a reivindicação 33, no qual o referidopolímero é impresso com pelo menos um entre ácido úrico, acetaminofenoou ácido ascórbico.

40. Método, de acordo com a reivindicação 33, no qual o referidopolímero é impresso com glicose.