ES2644041T3 - Nuevo diseño de electrodos para biosensor - Google Patents
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Abstract
Una tira de prueba electroquímica alimentada por una fuente de potencia que comprende: un electrodo (814a) de trabajo que comprende al menos un primer dedo, una almohadilla (814b) de contacto de electrodo de trabajo en una zona (22) de contacto para ponerse en contacto con la fuente de potencia, una pista (814c) de electrodo de trabajo para conectar el electrodo (814a) de trabajo y la almohadilla (814b) de contacto de electrodo de trabajo, una línea (826) de detección de trabajo conductora formada sobre el sustrato (12) que comprende una pista (826c) de detector de trabajo, y una almohadilla (826b) de contacto de línea de detección de trabajo en la zona (22) de contacto, en donde la línea (826) de detección de trabajo está acoplada operativamente al electrodo (814a) de trabajo, intersectando dicha línea (826) de detección de trabajo el electrodo (814a) de trabajo en un punto (1206), y en la que la distancia entre dicho punto (1206) y las almohadillas (814b, 826b) de contacto en la zona (22) de contacto es mayor que la distancia entre cualquier punto en dicho electrodo (814a) de trabajo y las almohadillas (814b, 826b) de contacto en la zona (22) de contacto, comprendiendo además la tira de prueba: - un electrodo (216a) contador, - una almohadilla (216b) de contacto del electrodo contador en la zona (22) de contacto para ponerse en contacto con la fuente de potencia, - una pista (216c) de electrodo contador para conectar el electrodo (216a) contador y la almohadilla (216b) de contacto del electrodo contador, - una línea (224) conductora de detector de contador formada sobre el sustrato (12) que comprende una pista (224c) de detector de contador, y una almohadilla (224b) de contacto de línea de detector de contador en la zona (22) de contacto, en donde la línea (224) de detector de contador está acoplada operativamente al electrodo (216a) contador, intersectando dicha línea (224) de detector de contador el electrodo (216a) contador en un punto (1208), y en donde la distancia entre dicho punto (1208) y las almohadillas (216b, 224b) de contacto en la zona (22) de contacto es mayor que la distancia entre cualquier punto en dicho electrodo (216a) contador y las almohadillas (216b, 224b) de contacto en la zona (22) de contacto, en el que dicho electrodo contador comprende una pluralidad de segundos dedos, en el que el electrodo (216a) contador y el electrodo (814a) de trabajo están interdigitados.
Description
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DESCRIPCION
Nuevo diseno de electrodos para biosensor CAMPO TECNICO
Se hace referencia a un aparato para uso en la medicion de senales tales como las relacionadas con concentraciones de un analito (tal como glucosa en sangre) en un fluido biologico, asf como las relacionadas con interferentes (tales como hematocrito y temperatura en el caso de glucosa en sangre) a las senales de concentracion del analito. Se refiere mas particularmente al sistema y metodo para la garantia de calidad de una tira de prueba de biosensor.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
La medicion de la concentracion de sustancias en fluidos biologicos es una herramienta importante para el diagnostico y tratamiento de muchas afecciones medicas. Por ejemplo, la medicion de la glucosa en los fluidos corporales, como la sangre, es crucial para el tratamiento eficaz de la diabetes.
La terapia diabetica tfpicamente implica dos tipos de tratamiento con insulina: basal, y en tiempo de comidas. La insulina basal se refiere a insulina de liberacion continua, por ejemplo, prolongada, a menudo tomada antes de acostarse. El tratamiento con insulina en regimen de comidas proporciona dosis adicionales de insulina de accion mas rapida para regular las fluctuaciones de la glucosa en sangre causadas por una variedad de factores, incluyendo la metabolizacion de azucares e hidratos de carbono. La regulacion adecuada de las fluctuaciones de glucosa en la sangre requiere una medicion precisa de la concentracion de glucosa en la sangre. De lo contrario, puede producir complicaciones extremas, como ceguera y perdida de circulacion en las extremidades, lo que en ultima instancia puede privar al diabetico del uso de sus dedos, manos, pies, etc.
Se conocen multiples metodos para determinar la concentracion de analitos en una muestra de sangre, tal como, por ejemplo, glucosa. Tales metodos caen tfpicamente en una de dos categonas: metodos opticos y metodos electroqmmicos. Los metodos opticos generalmente implican espectroscopfa para observar el desplazamiento del espectro en el fluido causado por la concentracion del analito, tfpicamente junto con un reactivo que produce un color conocido cuando se combina con el analito. Los metodos electroqmmicos generalmente se basan en la correlacion entre una corriente (Amperometna), un potencial (Potenciometna) o carga acumulada (Coulometna) y la concentracion del analito, tfpicamente en conjuncion con un reactivo que produce portadores de carga cuando se combina con el analito. Veanse, por ejemplo, las Patentes de Estados Unidos N° 4.233.029 de Columbus, 4.225.410 de Pace, 4.323.536 de Columbus, 4.008.448 de Muggli, 4.654.197 de Lilja et al., 5.108.564 de Szuminsky y otros, 5.120.420 de Nankai et al., 5.128.015 de Szuminsky et al. 5 243 516 de White, 5 437 999 de Diebold y otros, 5.288.636 de Pollmann et al., 5.628.890 de Carter et al., 5.682.884 de Hill et al., 5.727.548 de Hill et al., 5.997.817 de Crismore et al., 6.004.441 a Fujiwara et al., 4.919.770 de Priedel, et al., y 6.054.039 a Shieh. El biosensor para llevar a cabo los ensayos es tfpicamente una tira de prueba desechable que tiene un reactivo sobre la misma que reacciona qmmicamente con el analito de interes en el fluido biologico. La tira reactiva se acopla a un medidor de prueba no disponible de manera que el medidor de prueba pueda medir la reaccion entre el analito y el reactivo con el fin de determinar y mostrar la concentracion del analito al usuario.
El documento US 2004/0251131A1 describe un biosensor que incluye un electrodo de trabajo, un electrodo contador opuesto al electrodo de trabajo, un terminal de electrodo de trabajo y un terminal de referencia de electrodo de trabajo conectado al electrodo de trabajo por hilos y un terminal de electrodo contador conectado al electrodo contador por un hilo. Empleando una estructura con al menos tres electrodos, es posible ensayar una sustancia diana sin ser influenciada por la resistencia de lmea en el lado del electrodo de trabajo.
La figura 1 ilustra esquematicamente una tira de prueba de biosensor desechable tfpica de la tecnica anterior, indicada generalmente en 10 (vease, por ejemplo, las patentes de Estados Unidos numeros 4,999,582 y 5,438,271, asignadas al mismo cesionario que la presente solicitud). La tira 10 de prueba esta formada sobre un substrato 12 no conductor, sobre el cual estan formadas las areas 14, 16 conductoras. Un reactivo 18 qmmico se aplica sobre las areas 14, 16 conductoras en un extremo de la tira 10 de prueba. El reactivo 18 reaccionara con el analito de interes en la muestra biologica de una manera que puede detectarse cuando se aplica un potencial de voltaje entre los electrodos 14a y 16a de medicion.
Por lo tanto, la tira 10 de prueba tiene una zona 20 de reaccion que contiene los electrodos 14a, 16a de medicion que entran en contacto directo con una muestra que contiene un analito para el que se ha de determinar la concentracion en la muestra. En un sistema de medicion electroqmmico amperometrico o coulometrico, los electrodos 14a, 16a de medicion en la zona 20 de reaccion estan acoplados a circuitos electronicos (tfpicamente en un medidor de prueba (no mostrado) en el que se inserta la tira 10 de prueba, como es bien conocido en la tecnica) que suministra un potencial electrico a los electrodos de medicion y mide la respuesta del sensor electroqmmico a este potencial (por ejemplo, corriente, impedancia, carga, etc.). Esta respuesta es proporcional a la concentracion del analito.
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El contador de prueba entra en contacto con la tira 10 de prueba en las almohadillas 14b, 16b de contacto en una zona 22 de contacto de la tira 10 de prueba. La zona 22 de contacto esta situada algo remotamente desde la zona 20 de medicion, normalmente (pero no siempre) en el extremo opuesto de la tira 10 de prueba. Las pistas 14c, 16c conductoras acoplan las almohadillas 14b, 16b de contacto en la zona 22 de contacto a los respectivos electrodos 14a, 16a de medicion en la zona 20 de reaccion.
Especialmente para los biosensores 10 en los que los electrodos, las pistas y las almohadillas de contacto estan constituidas por pelfculas delgadas conductoras de la electricidad (por ejemplo, metales nobles, tinta de carbono y pasta de plata, como ejemplos no limitativos), la resistividad de las pistas 14c, 16c conductoras que conectan la zona 22 de contacto a la zona 20 de reaccion puede llegar a ser de varios cientos de Ohmios o mas. Esta resistencia parasitaria provoca una cafda de potencial a lo largo de la longuitud de las pistas 14c, 16c, de manera que el potencial presentado a los electrodos 14a, 16a de medicion en la zona 20 de reaccion es considerablemente menor que el potencial aplicado por el medidor de prueba a las almohadillas 14b, 16b de contacto de la tira 10 de prueba en la zona 22 de contacto. Como la impedancia de la reaccion que tiene lugar dentro de la zona 20 de reaccion puede estar dentro de un orden de magnitud de la resistencia parasita de las pistas 14c, 16c, la senal que se mide puede tener un desplazamiento significativo debido a la cafda I-R (corriente x resistencia) inducida por las pistas. Si este desplazamiento vana de tira reactiva a tira reactiva, se anadira ruido al resultado de la medicion.
Ademas, pueden producirse danos ffsicos en la tira 10 reactiva, tales como abrasion, grietas, aranazos, degradacion qmmica, etc. durante la fabricacion, transporte, almacenamiento y/o manipulacion incorrecta del usuario. Estos defectos pueden danar las areas 14, 16 conductoras hasta el punto de que presentan una resistencia extremadamente alta o incluso un circuito abierto. Dichos aumentos en la resistencia a la pista pueden impedir que el medidor de prueba realice una prueba precisa.
RESUMEN DE LA INVENCION
Una tira de prueba para medir una senal de interes en un fluido biologico cuando la tira de prueba esta acoplada a un medidor de prueba apropiado, en donde la tira de prueba y el medidor de prueba incluye estructuras para verificar la integridad de las pistas de la tira de prueba, la resistencia parasita de las pistas de la tira de prueba y para proporcionar una compensacion en el voltaje aplicado a la tira de prueba para tener en cuenta las perdidas parasitarias resistivas en las pistas de la tira de prueba. Ademas, se colocan pistas conductoras para asegurar la interrogacion estructural de todos los electrodos y pistas presentes en la tira de prueba.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La siguiente descripcion y ejemplos ilustran algunas realizaciones que no forman parte de la invencion reivindicada.
La FIG. 1 es una vista esquematica en planta de una tira de prueba tfpica de la tecnica anterior para su uso en la medicion de la concentracion de un analito de interes en un fluido biologico.
La FIG 2 es una vista esquematica en planta de una primera realizacion de una tira de prueba de acuerdo con la especificacion.
La FIG 3 es un diagrama esquematico de una primera realizacion de un circuito de prueba electronico para su uso con la primera realizacion de la tira de prueba de la FIG. 2.
La FIG. 4 es una vista en ensamblaje ampliado de una segunda tira de prueba tfpica para uso en la medicion de la concentracion de un analito de interes en un fluido biologico.
La FIG 5 ilustra una vista de un aparato de ablacion adecuado para su uso con la presente invencion.
La FIG 6 es una vista del aparato de ablacion laser de la FIG. 5 que muestra una segunda mascara.
La FIG 7 es una vista de un aparato de ablacion adecuado para su uso con la presente invencion.
La FIG 8 es una vista esquematica en planta de una segunda realizacion de la tira de prueba de acuerdo con la especificacion.
La FIG 9 es un diagrama esquematico de un segundo circuito de prueba electronico de realizacion para su uso con la segunda realizacion de la tira de prueba de la FIG. 8.
La FIG. 10 es un diagrama esquematico de un tercer circuito de prueba electronico de realizacion para su uso con la segunda realizacion de la tira de prueba de la FIG. 8.
La FIG. 11 es una vista esquematica en planta de una tercera realizacion de una tira de prueba.
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La FIG 12 es una vista esquematica en planta de una cuarta realizacion de una tira de prueba.
DESCRIPCION DETALLADA DE LAS FORMAS DE REALIZACION SELECCIONADAS
Con el fin de promover una comprension de los principios de la invencion, se hara ahora referencia a la realizacion ilustrada en los dibujos, y se usara un lenguaje espedfico para describir dicha realizacion. No obstante, se entendera que no se pretende ninguna limitacion del alcance de la invencion. Se desean proteger las alteraciones y modificaciones en el dispositivo ilustrado y otras aplicaciones de los principios de la invencion como se ilustran en el mismo, como normalmente ocurrina a un experto en la tecnica al que se contempla la invencion. En particular, aunque la invencion se discute en terminos de un medidor de glucosa en sangre, se contempla que la invencion se puede usar con dispositivos para medir otros analitos y otros tipos de muestras. Dichas realizaciones alternativas requieren ciertas adaptaciones a las realizaciones aqu discutidas que senan obvias para los expertos en la tecnica.
Aunque el sistema y el metodo de la memoria descriptiva pueden utilizarse con tiras de prueba que tienen una amplia variedad de disenos y se fabrican con una amplia variedad de tecnicas y procedimientos de construccion, se ilustra esquematicamente en la FIG. 2 una tira de prueba electroqmmica de la primera realizacion de la especificacion y se indica en general en 200. Las porciones de tira 200 de prueba que son sustancialmente identicas a las de la tira 10 de prueba se marcan con designadores de referencia similares. Haciendo referencia a la FIG. 2, la tira 200 de prueba comprende un sustrato 12 inferior formado a partir de una pieza opaca de un poliester de 350 pm de espesor (tal como Melinex 329 disponible de DuPont) revestido sobre su superficie superior con una capa de oro conductora de 50 nm (por ejemplo, a modo de ejemplo no limitativo). Los electrodos, las pistas de conexion y las almohadillas de contacto para los mismos se modelan a continuacion en la capa conductora, por ejemplo, mediante un proceso de ablacion por laser. Una realizacion de un procedimiento de ablacion por laser se realiza por medio de un laser excimer que pasa a traves de una mascara de cromo sobre cuarzo. El patron de mascara definido por el cromo hace que las partes del campo laser se reflejen mientras se permite que otras partes del campo pasen a traves del cuarzo, creando un patron en el oro que se evapora cuando entra en contacto con la luz laser. El procedimiento de ablacion por laser se describe con mas detalle a continuacion. Por ejemplo, los electrodos 214a de trabajo, contador 216a y contador 224a de deteccion pueden formarse como se muestra y acoplarse a las respectivas almohadillas 214b, 216b y 224b de contacto de medicion por medio de las respectivas pistas 214c, 216c y 224c. Estas almohadillas 214b, 216b y 224b de contacto proporcionan un area conductora sobre la tira 200 de prueba para ponerse en contacto con un contacto de conexion del medidor de prueba (no mostrado) una vez que la tira 200 de prueba se inserta en el medidor de prueba, como es bien conocido en el arte.
Las FIGs. 2 y 3 ilustran una realizacion de la especificacion que mejora los disenos de tira de prueba de la tecnica anterior al permitir la compensacion de la cafda I-R parasitaria en la lmea del electrodo contador de la tira de prueba.
Se apreciara que la tira 200 de prueba de la FIG. 2 es sustancialmente identica a la tira 10 de prueba de la tecnica anterior de la FIG. 1, excepto por la adicion del electrodo 224a contador de deteccion, la almohadilla 224b de contacto y la pista 224c. La provision de la lmea 224 de detector de contador permite que el medidor de prueba (como se describe mas adelante en este documento) compense la resistencia parasitaria entre las almohadillas 216b, 224b de contacto. Observese que la realizacion de la FIG. 2 cuando se utiliza con el circuito de la FIG. 3 solo compensa la cafda de IR en el lado del electrodo contador de la tira 200 de prueba. La resistencia parasita en el lado del electrodo de trabajo de la tira 200 de prueba no puede ser detectada usando este circuito, aunque podna ser replicada en el lado del electrodo de trabajo si se desea, como sera evidente para los expertos en la tecnica con referencia a la presente descripcion. A continuacion, se presentan otros metodos para compensar la resistencia parasita tanto en los lados de trabajo como en los contadores de la tira de prueba. La lmea contadora de deteccion de la FIG. 2 permite, por lo tanto, que el medidor de prueba compense cualquier cafda de potencial de resistencia parasitaria en la lmea de contador 216, como se explica con mayor detalle con respecto a la FIG. 3.
Con referencia ahora a la FIG. 3, se muestra un diagrama de circuito electrico esquematico de un circuito de compensacion de electrodos de la primera realizacion (indicado generalmente en 300) alojado dentro del medidor de prueba. Como se indica, el circuito se acopla a las almohadillas 214b, 216b y 224b de contacto cuando la tira 200 de prueba se inserta en el medidor de prueba. Como se apreciara por los expertos en la tecnica, se aplicara un potencial de voltaje a la almohadilla 216b de contacto del electrodo contador, que producira una corriente entre el electrodo 216a contador y el electrodo 214a de trabajo que es proporcional a la cantidad de analito presente en el biologica aplicada al reactivo 18. La corriente procedente del electrodo 214a de trabajo se transmite a la almohadilla de contacto del electrodo 214b de trabajo por medio de la pista de electrodo 214c de trabajo y se proporciona a un amplificador 310 de corriente a voltaje. El voltaje de salida analogica del amplificador 310 se convierte a una senal digital por el convertidor 312 analogico-digital (A/D). Esta senal digital se procesa entonces por el microprocesador 314 de acuerdo con un programa previamente almacenado para determinar la concentracion de analito dentro de la muestra biologica aplicada a la tira de prueba 200. Esta concentracion se muestra al usuario por medio de un dispositivo 316 de salida apropiado, tal como una pantalla de visualizacion de cristal lfquido (LCD).
El microprocesador 314 tambien genera una senal digital indicativa del potencial de voltaje que se ha de aplicar a la almohadilla 216b de contacto del electrodo contador. Esta senal digital se convierte en una senal de voltaje analogica por medio de un convertidor 318 digital-analogico (A/D). La salida analogica de A/D 318 se aplica a una
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primera entrada de un amplificador 320 operacional. Una segunda entrada del amplificador 320 operacional esta acoplada a la almohadilla 224b de contacto del electrodo contador de deteccion. La salida del amplificador 320 operacional esta acoplada a la almohadilla 216b de contacto del electrodo contador.
El amplificador 320 operacional esta conectado en una configuracion de seguidor de voltaje, en la que el amplificador ajustara su salida (dentro de sus lfmites ffsicos de funcionamiento) hasta que el voltaje que aparece en su segunda entrada sea igual al voltaje comandado que aparece en su primera entrada. La segunda entrada del amplificador 320 operacional es una entrada de alta impedancia, por lo tanto, sustancialmente no fluye corriente en la lmea 224 de contador. Puesto que sustancialmente no fluye corriente, cualquier resistencia parasitaria en la lmea 224 de contador no causara una cafda potencial y el voltaje que aparece en la segunda entrada del amplificador 320 operacional es sustancialmente la misma que el voltaje en el electrodo 224a contador de deteccion, que a su vez es sustancialmente el mismo que el voltaje que aparece en el electrodo 216a contador debido a su proximidad ffsica cercana. El amplificador 320 operacional actua, por tanto, para variar el potencial de voltaje aplicado a la almohadilla 216b de contacto del electrodo contador hasta que el potencial de voltaje real que aparece en el electrodo 216a contador (como retroalimentado sobre la lmea 224 de contador) es igual al potencial de voltaje comandado por el microprocesador 314. El amplificador 320 operacional compensa entonces automaticamente cualquier cafda potencial causada por la resistencia parasita en la pista 216c del electrodo contador, y el potencial que aparece en el electrodo 216a contador es el potencial deseado. El calculo de la concentracion de analito en la muestra biologica a partir de la corriente producida por el electrodo de trabajo se hace, por tanto, mas preciso, puesto que el voltaje que produce la corriente es de hecho el mismo voltaje comandado por el microprocesador 314. Sin la compensacion de la resistencia parasita, proporcionada por el circuito 300, el microprocesador 314 analizana la corriente resultante bajo la presuncion equivocada de que el voltaje comandado se aplico realmente al electrodo 216a contador.
Estan disponibles muchos metodos para preparar tiras de prueba que tienen electrodos multiples, tales como impresion de tinta de carbon, impresion con seda-pasta de plata, trazado de plastico metalizado, galvanoplastia, chapado qrnmico y grabado fotoqmmico, a modo de ejemplo no limitativo. Un metodo para preparar una tira de prueba que tiene lmeas de deteccion de electrodos adicionales como se describe en la presente invencion es mediante el uso de tecnicas de ablacion por laser. Ejemplos del uso de estas tecnicas en la preparacion de electrodos para biosensores se describen en la Patente de Estados Unidos US2002192115 y en la Patente de Estados Unidos US6662439. La ablacion con laser es util en la preparacion de tiras reactivas de acuerdo con la especificacion porque permite que las areas conductoras que tienen tamanos de caractensticas extremadamente pequenas se fabriquen con precision de una manera repetible. La ablacion con laser proporciona un medio para anadir las lmeas de sentido extra de la especificacion a una tira de prueba sin aumentar el tamano de la tira de prueba.
Es deseable proporcionar la colocacion precisa de los componentes electricos entre sf y al biosensor global. En una realizacion, la colocacion relativa de componentes se consigue, al menos en parte, mediante el uso de una ablacion laser de campo amplio que se realiza a traves de una mascara u otro dispositivo que tiene un patron preciso para los componentes electricos. Esto permite un posicionamiento preciso de los bordes adyacentes, lo que se ve reforzado por las estrechas tolerancias para la suavidad de los bordes.
La Figura 4 ilustra un biosensor 401 simple util para ilustrar el proceso de ablacion por laser de la especificacion, que incluye un sustrato 402 que tiene un material 403 conductor que define unos sistemas de electrodos que comprenden un primer conjunto 404 de electrodos y un segundo conjunto 405 de electrodos y pistas 406, 407 correspondientes y las almohadillas 408, 409 de contacto, respectivamente. Observese que el biosensor 401 se usa aqrn para fines de ilustrar el proceso de ablacion por laser, y que no se muestra como incorporando las lmeas de sentido de la memoria descriptiva. El material 403 conductor puede contener metales o aleaciones puros, u otros materiales, que son conductores metalicos. En algunas realizaciones, el material conductor es absorbente a la longitud de onda del laser utilizado para formar los electrodos y de un espesor susceptible de procesamiento rapido y preciso. Ejemplos no limitativos incluyen aluminio, carbono, cobre, cromo, oro, oxido de estano de indio (ITO), paladio, platino, plata, oxido de estano/oro, titanio, mezclas de los mismos y aleaciones o compuestos metalicos de estos elementos. En algunas realizaciones, el material conductor incluye metales nobles o aleaciones o sus oxidos.
Otras realizaciones utilizan materiales conductores tales como oro, paladio, aluminio, titanio, platino, ITO y cromo. El material conductor tiene un espesor de aproximadamente 10 nm a 80 nm. Algunas realizaciones utilizan rangos de espesores entre 30 nm y 70 nm, otros utilizan espesores a 50 nm. Se apreciara que el espesor del material conductor depende de la propiedad transmisiva del material y de otros factores relacionados con el uso del biosensor.
Aunque no se ilustra, se aprecia que el material conductor moldeado resultante puede ser revestido o chapado con capas metalicas adicionales. Por ejemplo, el material conductor puede ser cobre, que a continuacion se sometera a ablacion con un laser en un patron de electrodos; posteriormente, el cobre se puede chapar con una capa de titanio/tungsteno, y luego una capa de oro, para formar los electrodos deseados. En la mayor parte de las realizaciones, se utiliza una sola capa de material conductor, que descansa sobre la base 402. Aunque no es generalmente necesario, es posible aumentar la adhesion del material conductor a la base, como es bien conocido
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en la tecnica, usando semillas o capas auxiliares tales como cromo mquel o titanio. En algunas realizaciones, el biosensor 401 tiene una sola capa de oro, paladio, platino o ITO.
El biosensor 401 se fabrica ilustrativamente usando dos aparatos 10, 10', mostrados en las figuras 4, 6 y 7, respectivamente. Se apreciara que a menos que se describa otra cosa, los aparatos 410, 410' funcionan de una manera similar. Haciendo referencia en primer lugar a la Figura 5, el biosensor 401 se fabrica alimentando un rollo 420 de cinta que tiene un laminado de oro de 80 nm, que tiene aproximadamente 40 mm de ancho, en un aparato 410 de ablacion por laser de campo amplio de ajuste personalizado. El aparato 410 comprende una fuente 411 de laser que produce un haz 412 de luz laser, una mascara 414 de cuarzo cromada y optica 416. Se apreciara que mientras la optica 416 ilustrada es una lente unica, la optica 416 puede ser una variedad de lentes que cooperan para fabricar la luz 412 en una forma predeterminada.
Un ejemplo no limitativo de un aparato 410 de ablacion adecuado (Figuras 5-6) es un sistema laser MicrolineLaser 200-4 personalizado disponible comercialmente de LPKF Laser Electronic GmbH, de Garbsen, Alemania, que incorpora un LPX-400, LpX -300 o LPX-200 disponible comercialmente de Lambda Physik AG, Gottingen, Alemania y una mascara de cuarzo cromada disponible comercialmente de Infinite Graphics, Minneapolis, MN.
Para el sistema laser MicrolineLaser 200-4 (Figuras 5-6), la fuente 411 laser es un LPX-200 KrF-UVlaser. Sin embargo, se aprecia que se pueden usar laseres de UV de longitud de onda mas alta de acuerdo con esta descripcion. La fuente 411 laser funciona a 248nm, con una energfa de pulso de 600mJ, y una frecuencia de repeticion de pulso de 50 Hz. La intensidad del haz 412 laser puede ajustarse infinitamente entre 3% y 92% mediante un atenuador de haz dielectrico (no mostrado). El perfil del haz es 27x15 mm2 (0.62 pulgadas cuadradas) y la duracion del pulso es de 25 ns. La disposicion sobre la mascara 414 es proyectada homogeneamente por un expansor de haz de elementos opticos, un homogeneizador y una lente de campo (no mostrada). El rendimiento del homogeneizador se ha determinado midiendo el perfil energetico. La optica 416 de formacion de imagenes transfiere las estructuras de la mascara 414 a la cinta 420. La relacion de formacion de imagenes es de 2:1 para permitir que se elimine una gran area, por un lado, pero para mantener la densidad de energfa por debajo del punto de ablacion del cromo aplicado mascara por otro lado. Aunque se ilustra una formacion de imagen de 2:1, se aprecia que el numero cualquiera de relaciones alternativas es posible de acuerdo con esta descripcion dependiendo de los requisitos de diseno deseados. La cinta 420 se mueve como se muestra mediante la flecha 425 para permitir que se segreguen sucesivamente varios segmentos de disposicion.
El posicionamiento de la mascara 414, el movimiento de la cinta 420 y la energfa del laser se controlan por ordenador. Como se muestra en la figura 5, el haz 412 laser se proyecta sobre la cinta 420 para la ablacion. La luz 412 que pasa a traves de las areas claras o ventanas 418 de la mascara 414 causa ablacion al metal de la cinta 420. Las areas recubiertas con cromo 424 de la mascara 414 bloquean la luz 412 laser y previenen la ablacion en esas areas, dando lugar a una estructura metalizada sobre la cinta 420 superficie. Con referencia ahora a la figura 6, una estructura completa de componentes electricos puede requerir etapas de ablacion adicionales a traves de una segunda mascara 414'. Se apreciara que, dependiendo de la optica y del tamano del componente electrico que va a ser sometido a ablacion, puede ser necesario solo una unica etapa de ablacion o mas de dos etapas de ablacion de acuerdo con esta descripcion. Ademas, se aprecia que, en lugar de multiples mascaras, se pueden formar multiples campos en la misma mascara de acuerdo con esta descripcion.
Espedficamente, un segundo ejemplo no limitativo de un aparato 410' de ablacion adecuado (Figura 7) es un sistema laser personalizado disponible comercialmente de LpKF Laser Electronic GmbH, de Garbsen, Alemania, que incorpora un Lambda STEEL (Laser eximer de energfa estable) disponible comercialmente de Lambda Physik Ag, Gottingen, Alemania y una mascara de cuarzo cromada comercialmente disponible en Infinite Graphics, Minneapolis, MN. El sistema laser ofrece hasta 1000 mJ de energfa de pulso a una longitud de onda de 308 nm. Ademas, el sistema laser tiene una frecuencia de 100 Hz. El aparato 410' puede estar formado para producir biosensores con dos pasadas como se muestra en las figuras 5 y 6, pero en algunas realizaciones su optica permite la formacion de un patron de 10 x 40 mm en una sola pasada de 25 ns.
Aunque no se desea cenirse a una teona especifica, se cree que el impulso laser o haz 412 que pasa a traves de la mascara 414, 414', 414" es absorbido dentro de menos de 1 pm de la superficie 402 sobre la cinta 420. Los fotones del haz 412 tienen una energfa suficiente para provocar la foto-disociacion y la ruptura rapida de los enlaces qmmicos en la interfase metal/polfmero. Se cree que esta ruptura rapida del enlace qmmico causa un aumento repentino de presion dentro de la region de absorcion y ya que las duraciones de pulso tfpicas son de alrededor de 20-25 nanosegundos, la interaccion con el material se produce muy rapidamente y el dano termico a los bordes del material 403 conductor y las estructuras circundantes se minimiza Los bordes resultantes de los componentes electricos tienen una alta calidad de borde y colocacion exacta tal como se contempla en la memoria descriptiva.
Las energfas de fluencia utilizadas para eliminar o someter a ablacion metales de la cinta 420 dependen del material del que se forma la cinta 420, la adhesion de la pelfcula metalica al material base, el espesor de la pelfcula metalica y posiblemente el proceso usado para colocar la pelfcula sobre el material base, es decir, soporte y deposicion en fase vapor. Los niveles de fluencia para el oro en KALADEX® oscilan entre aproximadamente 50 y aproximadamente 90 mJ/cm2 sobre poliimida de aproximadamente 100 a aproximadamente 120 mJ/cm2, y sobre
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MELINEX® de aproximadamente 60 a aproximadamente 120 mJ/cm2. Se entiende que los niveles de fluencia inferiores o superiores a los mencionados anteriormente pueden ser apropiados para otros materiales de base de acuerdo con la descripcion.
El modelado de areas de la cinta 420 se consigue utilizando las mascaras 414, 414'. Cada mascara 414, 414' incluye ilustrativamente un campo 422 de mascara que contiene una ilustracion bidimensional precisa de una porcion predeterminada de los patrones de componentes de electrodo que se van a formar. La figura 5 ilustra el campo 422 de mascara que incluye almohadillas de contacto y una porcion de pistas. Como se muestra en la figura 6, la segunda mascara 414' contiene una segunda porcion correspondiente de las huellas y los patrones de electrodos que contienen los dedos. Como se ha descrito anteriormente, se aprecia que dependiendo del tamano del area que se va a eliminar, la mascara 414 puede contener una ilustracion completa de los patrones de electrodos (Figura 7), o porciones de patrones diferentes de los ilustrados en las Figuras 5 y 6 en conformidad con esta revelacion. Se contempla que, en un aspecto de la memoria descriptiva, el patron completo de los componentes electricos en la tira de prueba sea ablacion por laser de una sola vez, es decir, el campo amplio abarque todo el tamano de la tira de prueba (Figura 7). En la alternativa, y como se ilustra en las figuras 5 y 6, se hacen sucesivamente porciones del biosensor completo.
Si bien la mascara 414 se discutira mas adelante, se apreciara que a menos que se indique lo contrario, la discusion se aplicara tambien a las mascaras 414', 414”. Con referencia a la Figura 5, las areas 424 del campo 422 de mascara protegidas por el cromo bloquean la proyeccion del haz 412 de laser a la cinta 420. Las areas o ventanas 418 transparentes en el campo 422 de mascara permiten que el haz 412 de laser pase a traves de la mascara 414 y afecten areas predeterminadas de la cinta 420. Como se muestra en la figura 5, el area 418 libre del campo 422 de mascara corresponde a las areas de la cinta 420 de la que se ha de retirar el material 403 conductor.
Ademas, el campo 422 de mascara tiene una longitud mostrada por la lmea 430 y una anchura como se muestra mediante la lmea 432. Dada la relacion de formacion de imagenes de 2: 1 del LPX-200, se aprecia que la longitud 30 de la mascara es dos veces la longitud de una longitud 434 del patron resultante y la anchura 432 de la mascara es dos veces la anchura de una anchura 436 del patron resultante en la cinta 420. La optica 416 reduce el tamano del haz 412 laser que golpea la cinta 420. Se apreciara que las dimensiones relativas del campo 422 de mascara y el patron resultante pueden variar de acuerdo con esta descripcion. La mascara 414' (Figura 6) se utiliza para completar la ilustracion bidimensional de los componentes electricos.
Continuando con la referencia a la figura 5, en el aparato 410 de ablacion por laser, la fuente 411 de laser excimer emite el haz 412, que pasa a traves de la mascara 414 de cromo-sobre-cuarzo. El campo 422 de mascara hace que partes del haz 412 de laser sean que se refleja mientras se permite el paso de otras partes del haz, creando un patron en la pelmula de oro donde es impactado por el haz 412 de laser. Se apreciara que la cinta 420 puede estar estacionaria con respecto al aparato 410 o desplazarse continuamente en un aparato 410 de rodillo. Por consiguiente, las velocidades no limitativas de movimiento de la cinta 420 pueden ser desde aproximadamente 0 m/min hasta aproximadamente 100 m/min, y en algunas realizaciones de aproximadamente 30 m/min a aproximadamente 60 m/min. Se apreciara que la velocidad de movimiento de la cinta 420 esta limitada unicamente por el aparato 410 seleccionado y puede superar los 100 m/min dependiendo de la duracion del pulso de la fuente 411 laser de acuerdo con la presente descripcion.
Una vez que se ha creado el patron de la mascara 414 sobre la cinta 420, la cinta es rebobinada y alimentada nuevamente a traves del aparato 410, con la mascara 414' (Figura 6). Se apreciara que, alternativamente, el aparato 410 laser podna estar situado en serie de acuerdo con esta descripcion. Por lo tanto, usando mascaras 414, 414', grandes areas de la cinta 420 pueden ser modeladas usando procesos de paso y repeticion que implican multiples campos de mascara 422 en la misma area de mascara para permitir la creacion economica de patrones de electrodos intrincados y otros componentes electricos sobre un sustrato de la base, los bordes precisos de los componentes del electrodo, y la eliminacion de mayores cantidades de la pelmula metalica del material base.
La segunda realizacion de la especificacion ilustrada en las Figs. 8 y 9 mejora la tecnica anterior proporcionando una compensacion de cafda I-R de ambos conductores de trabajo y electrodo contador en la tira de prueba. Con referencia ahora a la FIG 8 se ilustra esquematicamente una segunda configuracion de la tira de prueba de la especificacion, indicada generalmente en 800. La tira 800 de prueba comprende un sustrato 12 inferior recubierto sobre su superficie superior con una capa de oro conductor de 50 nm (por ejemplo, por pulverizacion catodica o deposicion en fase vapor, a modo de ejemplo no limitativo). Los electrodos, las pistas de conexion y las almohadillas de contacto para los mismos se modelan a continuacion en la capa conductora mediante un proceso de ablacion por laser como se ha descrito anteriormente. Por ejemplo, los electrodos de trabajo 814a, sensor 826a de trabajo, de contador 216a y sensor 224a de contador pueden formarse como se muestra y acoplarse a las respectivas almohadillas 814b, 826b, 216b y 224b de contacto de medida por medio de las respectivas pistas 814c, 826c, 216c y 4 224c. Estas almohadillas 814b, 826b, 216b y 224b de contacto proporcionan un area conductora sobre la tira 800 de prueba para ponerse en contacto mediante un contacto conector del medidor de prueba (no mostrado) una vez que la tira 800 de prueba se inserta en el medidor de prueba.
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Se apreciara que la tira 800 de prueba de la FIG. 8 es sustancialmente identica a la primera realizacion de la tira 200 de prueba de la FIG. 2, excepto por la adicion del electrodo 826a sensor de trabajo, la almohadilla 826b de contacto y la pista 826c. La provision de la lmea 826 de deteccion de trabajo permite que el medidor de prueba compense cualquier ca^da I-R causada por la resistencia de contacto de las conexiones a las almohadillas 814b y 216b de contacto, y para compensar la resistencia de pista de las pistas 814c y 216c.
Con referencia ahora a la FIG. 9, se muestra un diagrama de circuito electrico esquematico de un circuito de compensacion de electrodos de la segunda realizacion (indicado generalmente en 900) alojado dentro del medidor de prueba. Como se indica, el circuito se acopla a las almohadillas 826b, 814b, 216b y 224b de contacto cuando la tira 800 de prueba se inserta en el medidor de prueba. Como se apreciara por los expertos en la tecnica, se aplicara un potencial de voltaje a la almohadilla 216b de contacto del electrodo contador, que producira una corriente entre el electrodo 216a contador y el electrodo 814a de trabajo que es proporcional a la cantidad de analito presente en el biologica aplicada al reactivo 18. La corriente procedente del electrodo 814a de trabajo es transmitida por la pista 814c de electrodo de trabajo a la almohadilla 814b de contacto de electrodo de trabajo y suministrada al amplificador 310 de corriente a voltaje. El voltaje de salida analogica del amplificador 310 se convierte en una senal digital a traves de un microprocesador 314 de acuerdo con un programa previamente almacenado para determinar la concentracion del analito de interes dentro de la muestra biologica aplicada a la tira 800 de prueba. Esta concentracion se muestra en la memoria usuario por medio del dispositivo 316 de salida de LCD.
El microprocesador 314 tambien genera una senal digital indicativa del potencial de voltaje que se ha de aplicar a la almohadilla 216b de contacto del electrodo contador. Esta senal digital se convierte en una senal de voltaje analogica por A/D 318. La salida analogica de A/D 318 se aplica a una primera entrada de un amplificador 320 operacional. Una segunda entrada del amplificador 320 operacional se acopla a una salida del amplificador 910 operacional. El amplificador 910 operacional esta conectado en una configuracion de amplificador de diferencia usando un amplificador de instrumentacion. Una primera entrada del amplificador 910 operacional esta acoplada a la almohadilla 826b de contacto del electrodo de deteccion de trabajo, mientras que una segunda entrada del amplificador 910 operacional esta acoplada a la almohadilla 224b de contacto del electrodo con sentido contrario. La salida del amplificador 320 operacional esta acoplada a la almohadilla 216b de contacto del electrodo contador.
El amplificador 320 operacional esta conectado en una configuracion de seguidor de voltaje, en la que el amplificador ajustara su salida (dentro de sus lfmites ffsicos de funcionamiento) hasta que el voltaje que aparece en su segunda entrada sea igual al voltaje comandado que aparece en su primera entrada. Ambas entradas del amplificador 910 operacional son entradas de alta impedancia, por lo tanto, sustancialmente no fluye corriente en la lmea 224 de deteccion de contador o en la lmea 826 de deteccion de trabajo. Puesto que sustancialmente no fluye corriente, cualquier resistencia parasitaria en la lmea 224 contraluz o la lmea 826 de deteccion de trabajo no causara una cafda de potencial y el voltaje que aparece a traves de las entradas del amplificador 910 operacional es sustancialmente el mismo que el voltaje a traves de la celula de medicion (es decir, a traves del electrodo 216a contador y del electrodo 814a de trabajo). Debido a que el amplificador 910 operacional esta conectado en una configuracion de amplificador de diferencia, su salida representa el voltaje a traves de la celula de medicion.
El amplificador 320 operacional actuara, por tanto, para variar su salida (es decir, el potencial de voltaje aplicado a la almohadilla 216b de contacto del electrodo contador) hasta que el potencial de voltaje real que aparece a traves de la celda de medicion sea igual al potencial de voltaje comandado por el microprocesador 314. El amplificador 320 compensa automaticamente cualquier cafda de potencial causada por la resistencia parasita en la pista 216c del electrodo contador, el contacto 216b del electrodo contador, la pista 814c del electrodo de trabajo y el contacto 814b del electrodo de trabajo, y por lo tanto el potencial que aparece a traves de la celda de medicion es el potencial deseado. Por lo tanto, el calculo de la concentracion de analito en la muestra biologica a partir de la corriente producida por el electrodo de trabajo es mas preciso.
La FIG. 10, junto con la FIG. 8 ilustra una tercera realizacion de la especificacion que mejora con respecto a la tecnica anterior proporcionando una compensacion de gotas IR para las lmeas de trabajo y de electrodo contador, ademas de proporcionar la verificacion de que la resistencia tanto de las lmeas de trabajo como de electrodo contador no esta por encima de una predeterminada para asegurar que el medidor de prueba es capaz de compensar las gotas IR. Con referencia ahora a la FIG. 10, se muestra un diagrama de circuito electrico esquematico de un circuito de compensacion de electrodos de tercera realizacion (indicado generalmente en 1000) alojado dentro del medidor de prueba. El circuito 1000 de compensacion de electrodos trabaja con la tira 800 de prueba de la FIG. 8. Como se indica, el circuito se acopla a las almohadillas 826b, 814b, 216b y 224b de contacto cuando la tira 800 de prueba se inserta en el medidor de prueba. Como se apreciara por los expertos en la tecnica, se aplicara un potencial de voltaje a la almohadilla 216b de contacto del electrodo contador, que producira una corriente entre el electrodo 216a contador y el electrodo 814a de trabajo que es proporcional a la cantidad de analito presente en el biologica aplicada al reactivo 18. La corriente procedente del electrodo 814a de trabajo se transmite a la almohadilla 814b de contacto de electrodo de trabajo mediante la pista 814c de electrodo de trabajo y se proporciona al amplificador 310 de corriente a voltaje. La salida del amplificador 310 de corriente a voltaje se aplica a la entrada del amplificador 1002 de instrumentacion que esta configurado como un amortiguador que tiene ganancia unitaria cuando el conmutador 1004 esta en la posicion cerrada. El voltaje de salida analogica del amplificador 1002 se convierte en una senal digital por A/D 312. Esta senal digital es procesada entonces por el microprocesador 314
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de acuerdo con un programa previamente almacenado para determinar la concentracion de analito dentro de la muestra biologica aplicada a la tira de prueba 800. Esta concentracion se muestra al usuario por medio del dispositivo 316 de salida de LCD.
El microprocesador 314 tambien emite una senal digital indicativa del potencial de voltaje que se va a aplicar a la almohadilla 216b de contacto del electrodo contador. Esta senal digital se convierte en una senal de voltaje analogica por A/D 318. La salida analogica de A/D 318 se aplica a la entrada de un amplificador 320 operacional que esta configurado como seguidor de voltaje cuando el conmutador 1006 esta en la posicion mostrada. La salida del amplificador 320 operacional esta acoplada a la almohadilla 216b de contacto del electrodo contador, que permitira la medicion de una muestra de fluido biologico aplicada al reactivo 18. Ademas, con los conmutadores 1006, 1008 y 1010 posicionados como se ilustra en la FIG. 10, el circuito esta configurado como se muestra en la FIG. 9 y puede usarse para compensar automaticamente la resistencia parasitaria y de contacto como se ha descrito anteriormente con respecto a la FIG. 9.
Con el fin de medir la cantidad de resistencia parasitaria en la lmea 216 de electrodo contador, el conmutador 1008 se coloca en la posicion mostrada en la FIG. 10, el conmutador 1006 se coloca en la posicion opuesta a la mostrada en la FIG. 10, mientras que el conmutador 1010 esta cerrado. El amplificador 320 operacional actua, por tanto, como un amortiguador con ganancia unitaria y aplica un potencial de voltaje para controlar la placa de contacto de electrodo 216b a traves de una resistencia conocida Rnom. Esta resistencia hace que fluya una corriente en la lmea 216 de electrodo contador y la lmea 224 de deteccion de contador que es detectada por el amplificador 310 de corriente-voltaje, que ahora esta acoplada a la lmea de deteccion de corriente a traves del conmutador 1010. La salida del amplificador 310 de corriente a voltaje se proporciona al microprocesador 314 a traves de A/D 312. Debido a que el valor de Rnom es conocido, el microprocesador 314 puede calcular el valor de cualquier resistencia parasita en la lmea 224 de detector de contador y la lmea 216 de electrodo contador. Este valor de resistencia parasita puede ser comparado con un umbral predeterminado almacenado en el medidor de prueba para determinar si se ha producido un dano ffsico a la tira 800 de prueba o si hay acumulacion no conductora en las almohadillas de contacto en una extension tal que la tira 800 de prueba no puede utilizarse confiablemente para realizar una prueba. En tales situaciones, el medidor de prueba puede programarse para informar al usuario de que debe insertarse una tira de prueba alternativa en el medidor de prueba antes de proceder con la prueba.
Con el fin de medir la cantidad de resistencia parasitaria en la lmea 814 de electrodo de trabajo, los conmutadores 1006 y 1008 se colocan en la posicion opuesta a la mostrada en la FIG. 10, mientras se abre el conmutador 1010. El amplificador 320 operacional actua, por tanto, como un amortiguador con ganancia unitaria y aplica un potencial de voltaje a la almohadilla 826b de contacto de deteccion de trabajo a traves de una resistencia conocida Rnom. Esta resistencia hace que fluya una corriente en la lmea 826 de deteccion de trabajo y la lmea 814 de electrodo de trabajo que es detectada por el amplificador 310 de corriente a voltaje. La salida del amplificador 310 de corriente a voltaje se proporciona al microprocesador 314 a traves de A/D 312 Dado que el valor de Rnom es conocido, el microprocesador 314 puede calcular el valor de cualquier resistencia parasita en la lmea 826 de deteccion de trabajo y la lmea 814 de electrodo de trabajo. Este valor de resistencia parasita puede compararse con un umbral predeterminado almacenado en el medidor de prueba a determinar si se ha producido un dano ffsico a la tira 800 de prueba o si hay acumulacion no conductora en las almohadillas de contacto en una extension tal que la tira 800 de prueba no puede utilizarse de manera fiable para realizar una prueba. En tales situaciones, el medidor de prueba puede programarse para informar al usuario de que debe insertarse una tira de prueba alternativa en el medidor de prueba antes de proceder con la prueba.
La FIG. 11 ilustra esquematicamente una tira de prueba de la tercera realizacion de acuerdo con la especificacion que tiene una compensacion de cafda I-R tanto para el electrodo de trabajo como para el electrodo contador como en la FIG. 8. La tira 1100 de prueba de la tercera realizacion comprende un sustrato 12 inferior recubierto sobre su superficie superior con una capa conductora de 50 nm (por ejemplo, mediante pulverizacion o deposicion en fase vapor, a modo de ejemplo no limitativo). Los electrodos, las pistas de conexion y las almohadillas de contacto para los mismos se modelan a continuacion en la capa conductora mediante un proceso de ablacion por laser como se ha descrito anteriormente. Como sera facilmente evidente para los expertos en la tecnica, la tira de prueba de la FIG. 11 es similar a la tira de prueba de la FIG. 8. A diferencia de la tira de prueba de la FIG. 8, la lmea 224 de deteccion de contador y la lmea 826 de deteccion de trabajo no se extienden dentro de la zona 20 de reaccion. Ademas, el electrodo 216a contador incluye una pluralidad de dedos 1104 en lugar de solo uno. En otras realizaciones, el electrodo 814a de trabajo tambien puede incluir una pluralidad de dedos 1104. Ademas, se proporciona un espacio 1102 capilar para atraer la muestra a la zona 20 de reaccion de manera que cubra partes de los electrodos 216a y 814a.
El diseno ilustrado en la FIG. 11 incluye inherentemente algunas limitaciones de rendimiento. Las lmeas A-A, B-B, CC, etc. son areas que no pueden ser interrogadas para determinar si hay defectos en la integridad estructural de los electrodos 216a, 814a o los dedos 1104. Por ejemplo, cualquier defecto ffsico en estas areas, tal como un rasguno que aumenta la resistencia a la pista o corta completamente la pista no puede ser detectada por las verificaciones de aseguramiento de la calidad descritas anteriormente. Esto es debido al hecho de que las lmeas 224c, 826c de deteccion unen respectivas pistas 216c, 814c de electrodo en puntos entre el medidor de prueba y la lmea A-A.
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Cualquier dano a la tira 1100 de prueba entre las lmeas A-A y F-F esta por lo tanto fuera del circuito de prueba de aseguramiento de calidad y no tendra impacto sobre la compensacion de ca^da I-R o el ensayo de umbral de resistencia parasitaria descrito anteriormente. Por lo tanto, la posicion de las lmeas 826, 224 de deteccion evita el ensayo completo de la funcionalidad de la tira 1100 de prueba antes de que se obtiene y analiza una muestra de fluido. Por lo tanto, la medida final de la caractenstica deseada de la muestra de fluido puede ser erronea.
La FIG. 12 ilustra un diseno de tira de prueba mas robusto para superar las deficiencias del diseno ilustrado en la FIG. 11. La tira 1200 de prueba incluye una lmea 826 de deteccion de trabajo y una lmea 224 de detector de contador que tienen puntos 1206, 1208 respectivos donde intersectan los electrodos 814a, 216a respectivos. La lmea 826 de detector de trabajo y la lmea 224 de detector de contador son pistas conductoras formadas sobre el sustrato 12. La distancia (medida en un plano paralelo al eje longitudinal de la tira de prueba) entre el punto 1206 y la fuente de potencia en el medidor de prueba para la tira 1200 de prueba es mayor o igual que la distancia entre cualquier punto en la parte del electrodo 814a de trabajo dentro del reactivo 18 y la fuente de potencia. De forma similar, la distancia entre el punto 1208 y la fuente de potencia para la tira 1200 de prueba es mayor o igual que la distancia entre cualquier punto de la parte del electrodo 216a contador dentro del reactivo 18 y la fuente de potencia.
La lmea 826 de deteccion de trabajo y la lmea 224 de detector de contador incluyen los puntos 1206, 1208 en estos lugares permite que cada punto de la tira 1200 de prueba entre la fuente de potencia y los dedos del electrodo de medicion sea interrogado con respecto a su integridad estructural y resistencia parasita. Como es visible a partir de la figura 12 en combinacion con la figura 3, la fuente de potencia se acopla a la tira de prueba a traves de las almohadillas de contacto situadas en la zona (22) de contrato. Por lo tanto, la distancia entre los puntos (1206, 1208) de interseccion y la zona (22) de contacto es mayor o igual que la distancia entre cualquier punto de los electrodos (814a, 216a) y la zona (22) de contacto.
A diferencia del diseno de la FIG. 11, el diseno de la FIG. 12 posiciona las lmeas 224, 826 de deteccion para permitir la interrogacion de los electrodos 216a, 814a y los dedos asociados para defectos estructurales. Si se detecta un defecto, se puede compensar o puede indicarse y se puede desechar la tira 1200 de prueba y se puede utilizar una nueva. Esto ayuda a eliminar errores en la medicion de la caractenstica deseada de la muestra de fluido.
Claims (2)
- 51015202530354045REIVINDICACIONES1. Una tira de prueba electroqmmica alimentada por una fuente de potencia que comprende: un electrodo (814a) de trabajo que comprende al menos un primer dedo,una almohadilla (814b) de contacto de electrodo de trabajo en una zona (22) de contacto para ponerse en contacto con la fuente de potencia,una pista (814c) de electrodo de trabajo para conectar el electrodo (814a) de trabajo y la almohadilla (814b) de contacto de electrodo de trabajo,una lmea (826) de deteccion de trabajo conductora formada sobre el sustrato (12) que comprende una pista (826c) de detector de trabajo, yuna almohadilla (826b) de contacto de lmea de deteccion de trabajo en la zona (22) de contacto, en donde la lmea (826) de deteccion de trabajo esta acoplada operativamente al electrodo (814a) de trabajo, intersectando dicha lmea (826) de deteccion de trabajo el electrodo (814a) de trabajo en un punto (1206), yen la que la distancia entre dicho punto (1206) y las almohadillas (814b, 826b) de contacto en la zona (22) de contacto es mayor que la distancia entre cualquier punto en dicho electrodo (814a) de trabajo y las almohadillas (814b, 826b) de contacto en la zona (22) de contacto, comprendiendo ademas la tira de prueba:- un electrodo (216a) contador,- una almohadilla (216b) de contacto del electrodo contador en la zona (22) de contacto para ponerse en contacto con la fuente de potencia,- una pista (216c) de electrodo contador para conectar el electrodo (216a) contador y la almohadilla (216b) de contacto del electrodo contador,- una lmea (224) conductora de detector de contador formada sobre el sustrato (12) que comprende una pista (224c) de detector de contador, yuna almohadilla (224b) de contacto de lmea de detector de contador en la zona (22) de contacto, en donde la lmea (224) de detector de contador esta acoplada operativamente al electrodo (216a) contador, intersectando dicha lmea (224) de detector de contador el electrodo (216a) contador en un punto (1208), yen donde la distancia entre dicho punto (1208) y las almohadillas (216b, 224b) de contacto en la zona (22) de contacto es mayor que la distancia entre cualquier punto en dicho electrodo (216a) contador y las almohadillas (216b, 224b) de contacto en la zona (22) de contacto, en el que dicho electrodo contador comprende una pluralidad de segundos dedos, en el que el electrodo (216a) contador y el electrodo (814a) de trabajo estan interdigitados.
- 2. La tira de prueba de la reivindicacion 1, que comprende ademas un reactivo dispuesto sobre dichos segundos dedos y operativo para crear un potencial electrico en una muestra de fluido que es indicativa de una calidad de fluido deseada que ha de ser medida por la tira de prueba.
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