ES2987205T3

ES2987205T3 - Procedimiento de uso de elementos de prueba electroquímicos que tienen disposiciones de electrodos múltiples

Info

Publication number: ES2987205T3
Application number: ES15856282T
Authority: ES
Inventors: Terry Beaty; Harvey Buck; Erica Rose Diebold; Martin Gerber
Original assignee: F Hoffmann La Roche AG
Current assignee: F Hoffmann La Roche AG
Priority date: 2014-11-03
Filing date: 2015-11-03
Publication date: 2024-11-14
Anticipated expiration: 2035-11-03
Also published as: US20170219510A1; JP2017533440A; PL3216076T3; US10690618B2; WO2016073395A8; WO2016073395A1; JP6526193B2; EP3216076B1; US20170234823A1; EP3216076A4; EP3216076A1; CA2963351C; CA2963351A1; US10684245B2; EP4033235A1; KR102007585B1; CN107076695A; CA3123430A1; EP3216076C0; CN107076695B

Abstract

Se describen disposiciones de electrodos para elementos de prueba, elementos de prueba y métodos para determinar la suficiencia de la muestra, controlar el tiempo de llenado, establecer direcciones de llenado y/o confirmar la cobertura del electrodo por una muestra para elementos de prueba. Los elementos de prueba tienen un sustrato de soporte de electrodo que incluye un espaciador que tiene un borde que define un límite de un canal capilar. El sustrato de soporte de electrodo también incluye un primer par de electrodos y un segundo par de electrodos, en donde el primer par de electrodos está ubicado entre el segundo par de electrodos. El método incluye dosificar el sensor de prueba con la muestra de fluido; aplicar una señal al primer par de electrodos y al segundo par de electrodos, detectar una primera respuesta a la señal del primer par de electrodos y detectar una segunda respuesta a la señal del segundo par de electrodos; determinar un período de tiempo entre la primera respuesta y la segunda respuesta. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento de uso de elementos de prueba electroquímicos que tienen disposiciones de electrodos múltiples

Campo técnico

La divulgación se refiere en general a ingeniería y medicina, y más en particular a elementos de prueba, disposiciones de electrodos para elementos de prueba y procedimientos para determinar la suficiencia de muestra, supervisar el tiempo de llenado, establecer la dirección de llenado y confirmar la cobertura de electrodo adecuada por una muestra para elementos de prueba.

Antecedentes

Los aparatos y procedimientos para someter a prueba líquidos biológicos, así como elementos de prueba para su uso en dichos aparatos son bien conocidos. Por ejemplo, son conocidos procedimientos de prueba electroquímicos que en general se basan en una correlación entre una corriente (amperometría), un potencial (potenciometría) o una carga acumulada (culombimetría) y una concentración de analito, típicamente junto con un reactivo que produce portadores de carga cuando se combina con el analito. Los elementos de prueba conocidos para realizar pruebas electroquímicas pueden ser tiras reactivas desechables que tienen un reactivo que reacciona químicamente con el analito de interés en una muestra de líquido biológico. En general, los elementos de prueba se unen a o se insertan en un medidor de prueba que puede medir la reacción entre el analito y el reactivo para determinar la concentración de analito.

En general, los elementos de prueba tienen una zona de reacción que contiene electrodos de medición que están en contacto directamente con la muestra de líquido biológico. En algunos sistemas de medición electroquímica amperométrica y culombimétrica conocidos, los electrodos de medición se unen a circuitos electrónicos en el medidor de prueba que suministran un potencial eléctrico a los electrodos de medición y miden la respuesta del elemento de prueba electroquímico a este potencial (por ejemplo, corriente, impedancia, carga, etc.). Esta respuesta es proporcional a la concentración de analito.

La supervisión y confirmación consistentes del llenado de un canal capilar en la zona de reacción es importante para los elementos de prueba con un canal capilar que se abre en dos o más lados. Dichos elementos de prueba tienen capacidades de llenado en direcciones múltiples ya que se pueden dosificar por el usuario a lo largo de cualquier borde abierto o en una esquina. Como tal, la localización, suficiencia y tiempo de llenado pueden variar dependiendo de la variación de uso por el usuario del elemento de prueba. Sin embargo, algunos elementos de prueba conocidos pueden dar una indicación inexacta de que se ha obtenido una muestra suficiente del líquido biológico debido a una progresión del líquido biológico hacia el interior, hacia abajo o a través del canal capilar del elemento de prueba. Estas indicaciones inexactas pueden dar como resultado resultados de prueba sesgados y/o inexactos. En consecuencia, existe una necesidad de mejora en la detección, supervisión y confirmación de la presencia y progreso de un volumen de muestra de líquido biológico adecuado para una concentración de analito exitosa o medición de presencia por elementos de prueba.

El documento WO 03/091717 A1 describe un sistema para medir un nivel de glucosa en una muestra de sangre que incluye una tira reactiva y un medidor. La tira reactiva incluye una cámara de muestra, un electrodo de trabajo, un contraelectrodo, electrodos de detección de llenado y un conductor de encendido automático. Una capa de reactivo se dispone en la cámara de muestra. El conductor de encendido automático hace que el medidor se active y realice una secuencia de tira reactiva cuando la tira reactiva se inserta en el medidor. El medidor usa el electrodo de trabajo y contraelectrodo para detectar inicialmente la muestra de sangre en la cámara de muestra y usa los electrodos de detección de llenado para comprobar que la muestra de sangre se ha mezclado con la capa de reactivo. El medidor aplica un voltaje de ensayo entre el electrodo de trabajo y contraelectrodo y mide la corriente resultante. El medidor calcula el nivel de glucosa en base a la corriente medida y datos de calibración guardados en la memoria desde un dispositivo de almacenamiento de datos extraíble asociado con la tira reactiva.

El documento US 2004/2591 80 A1 describe un procedimiento de medición de un analito en un líquido biológico que comprende aplicar una señal de excitación que tiene un componente de CC y un componente de CA. Se miden las respuestas de CA y CC; se determina una respuesta de CC corregida usando la respuesta de CA; y se determina una concentración del analito en base a la respuesta de CC corregida.

El documento EP 2211170 A1 describe una herramienta de análisis que tiene una pluralidad de electrodos formados en un sustrato. La pluralidad de electrodos incluye dos o más primeros electrodos que tienen electrodos de trabajo y uno o más segundos electrodos que tienen contraelectrodos. La herramienta de análisis también puede tener adicionalmente un canal de flujo para transferir una muestra.

Breve sumario

Se describe un procedimiento para analizar una muestra de líquido para determinar un analito de interés usando un elemento de prueba que tiene una disposición de electrodos múltiples. Comprendiendo el procedimiento:

proporcionar un elemento de prueba que comprende:

una composición de reactivo para un analito de interés;

un sustrato de soporte de electrodo;

un espaciador acoplado al sustrato de soporte de electrodo, incluyendo el espaciador un borde que define un límite de un canal capilar formado entre una cubierta y el sustrato de soporte de electrodo;

un primer par de electrodos proporcionado dentro del canal capilar en el sustrato de soporte de electrodo; y

un segundo par de electrodos proporcionado dentro del canal capilar en el sustrato de soporte de electrodo, en el que en el canal capilar el primer par de electrodos se sitúa entre los dos electrodos del segundo par de electrodos, en el que el sustrato de soporte de electrodo tiene un primer y segundo extremos opuestos, y bordes laterales opuestos que se extienden entre el primer y segundo extremos, en el que el canal capilar se abre en al menos tres lados incluyendo el primer extremo y una porción de ambos de los bordes laterales opuestos del sustrato de soporte de electrodo;

dosificar el elemento de prueba con la muestra de líquido, en el que la muestra de líquido fluye hacia el canal capilar;

aplicar una señal al primer par de electrodos y al segundo par de electrodos; detectar una primera respuesta a la señal del primer par de electrodos;

detectar una segunda respuesta a la señal del segundo par de electrodos; determinar un periodo de tiempo entre la primera respuesta y la segunda respuesta;

y aplicar una secuencia de prueba de medición para el analito de interés a al menos uno del primer par de electrodos y el segundo par de electrodos si el periodo de tiempo es menor que un primer umbral predeterminado.

El procedimiento se puede usar para determinar la suficiencia de muestra, supervisar el tiempo de llenado, establecer la dirección de llenado y/o confirmar la cobertura de electrodo por una muestra para elementos de prueba que tienen cámaras de muestra con capacidades de llenado en direcciones múltiples. El procedimiento se basa en un concepto según la invención que incluye no solo un posicionamiento, consulta o interrogación sino también una conformación de un par secundario de electrodos alrededor de un par primario de electrodos y a continuación el uso del par secundario de electrodos como contraelectrodos (cátodos) y/o electrodos de trabajo (ánodos) alternativos o suplementarios al contraelectrodo primario o al electrodo de trabajo primario. De forma ventajosa, la asignación de si los electrodos son un electrodo de trabajo, contraelectrodo, etc., es dinámica y por tanto no se asigna estáticamente. Por lo tanto, el concepto según la invención proporciona determinadas ventajas, efectos, rasgos característicos y objetivos en comparación con procedimientos conocidos para medir una concentración de analito en una muestra fluídica. Por ejemplo, el procedimiento permite (1) una mejora en la supervisión de la suficiencia de muestra (por ejemplo, volumen inadecuado u otro error de dosificación), (2) supervisión del tiempo de llenado de muestra (por ejemplo, tiempos de llenado inusuales), (3) supervisión de la dirección de llenado de muestra (es decir, frontal, lateral izquierdo o lateral derecho) y/o (4) supervisión de la cobertura de electrodo.

El elemento de prueba usado en el procedimiento tiene una disposición de electrodos coplanares múltiples.

El elemento de prueba incluye un sustrato de soporte de electrodo, una cubierta y un espaciador. El sustrato de soporte de electrodo tiene un primer y segundo extremos opuestos, y bordes laterales opuestos que se extienden entre el primer y segundo extremos. El canal capilar se abre en al menos tres lados incluyendo el primer extremo y una porción de ambos de los bordes laterales opuestos del sustrato de soporte de electrodo. La cubierta puede incluir un primer extremo de cubierta y un primer y segundo bordes laterales de cubierta que corresponden sustancialmente al primer y segundo bordes laterales del sustrato de soporte de electrodo. En algunos casos, al menos el primer extremo de cubierta se desvía y se extiende una distancia predeterminada más allá del primer extremo del sustrato de soporte de electrodo, definiendo de este modo una porción saliente (es decir, en voladizo). La cubierta puede incluir además al menos una discontinuidad formada en la porción saliente para ayudar a un usuario a dosificar los elementos de prueba. El canal capilar se define en el mismo en un primer extremo del sustrato de soporte de electrodo y se abre en dos o más lados por el sustrato de soporte de electrodo y la cubierta. El espaciador se puede unir y situar entre el sustrato de soporte de electrodo y la cubierta, incluyendo el espaciador un borde de extremo que define un límite del canal capilar.

El elemento de prueba también incluye un primer par de electrodos proporcionado dentro del canal capilar en el sustrato de soporte de electrodo, y un segundo par de electrodos proporcionado dentro del canal capilar en el sustrato de soporte de electrodo, donde el primer par de electrodos se sitúa entre el segundo par de electrodos (es decir, el segundo par de electrodos rodea el primer par de electrodos). Un reactivo específico de analito se dispone al menos sobre una porción del primer par de electrodos en el canal capilar.

En algunos casos, el primer par de electrodos incluye un primer contraelectrodo y un primer electrodo de trabajo, y el segundo par de electrodos incluye un primer y un segundo electrodo indicador proporcionados dentro del canal capilar en el sustrato de soporte de electrodo, estando situado cada uno del primer y segundo electrodos indicadores a lo largo de un respectivo borde lateral del sustrato de soporte de electrodo, donde el primer par de electrodos se sitúa entre el primer y segundo electrodos indicadores.

En algunos casos, el segundo par de electrodos se conforma en el primer extremo para detectar un flujo de líquido convexo hacia la cámara de muestra. En otros casos, el segundo par de electrodos se conforma en el primer extremo para detectar un flujo de líquido cóncavo hacia la cámara de muestra.

En vista de lo anterior, se proporciona un procedimiento para medir una concentración de analito en una muestra de líquido, tal como una muestra de líquido biológico. Como se explica anteriormente y se reivindica en la reivindicación 1, el procedimiento incluye una etapa de proporcionar un elemento de prueba que tiene una composición de reactivo para un analito de interés, un sustrato de soporte de electrodo, un espaciador acoplado al sustrato de soporte de electrodo, incluyendo el espaciador un borde que define un límite de un canal capilar formado entre una cubierta y el sustrato de soporte de electrodo, un primer par de electrodos proporcionado dentro del canal capilar en el sustrato de soporte de electrodo, y un segundo par de electrodos proporcionado dentro del canal capilar en el sustrato de soporte de electrodo, en el que en el canal capilar el primer par de electrodos se sitúa entre los dos electrodos del segundo par de electrodos, en el que el sustrato de soporte de electrodo tiene un primer y segundo extremos opuestos, y bordes laterales opuestos que se extienden entre el primer y segundo extremos, en el que el canal capilar se abre en al menos tres lados incluyendo el primer extremo y una porción de ambos de los bordes laterales opuestos del sustrato de soporte de electrodo.

El procedimiento también incluye una etapa de dosificar el elemento de prueba con la muestra de líquido biológico, donde la muestra de líquido fluye hacia el canal capilar.

El procedimiento también incluye aplicar una señal al primer par de electrodos y al segundo par de electrodos, de forma secuencial o bien simultánea, detectar una primera respuesta a la señal del primer par de electrodos y detectar una segunda respuesta a la señal del segundo par de electrodos.

El procedimiento también incluye determinar un periodo de tiempo entre la primera respuesta y la segunda respuesta, y aplicar una secuencia de prueba de medición para el analito si el periodo de tiempo es menor que un primer umbral predeterminado.

Las ventajas, efectos, rasgos característicos y objetivos del concepto según la invención se comprenderán mejor a partir de la descripción que sigue. En la descripción, se hace referencia a los dibujos adjuntos, que forman una parte de la misma y en los que se muestra a modo de ilustración, sin limitación, modos de realización del concepto según la invención.

Breve descripción de los dibujos

Las ventajas, efectos, rasgos característicos y objetivos distintos de los expuestos anteriormente resultarán más fácilmente evidentes cuando se considere la descripción detallada a continuación. Dicha descripción detallada hace referencia a los siguientes dibujos, en los que:

La FIG. 1 es una vista en perspectiva de un elemento de prueba ejemplar.

La FIG. 2 es una vista en sección del elemento de prueba de la FIG. 1 tomada a lo largo de la línea 2-2.

La FIG. 3 es una vista en planta del elemento de prueba de la FIG. 1 que muestra una disposición de electrodos ejemplar.

La FIG. 4 es un diagrama de flujo de un procedimiento ejemplar de uso del elemento de prueba de la FIG. 1 y que tiene la disposición de electrodos de la FIG. 3.

La FIG. 5 es una vista en planta de una disposición de electrodos alternativa para su uso con el elemento de prueba de la FIG. 1.

La FIG. 6 es un diagrama de flujo de un procedimiento alternativo de uso del elemento de prueba de la FIG. 1 y que tiene la disposición de electrodos de la FIG. 5.

La FIG. 7 es una vista en planta de una disposición de electrodos alternativa para su uso con el elemento de prueba de la FIG. 1.

La FIG. 8 es una vista en planta de un canal capilar alternativo para su uso con el elemento de prueba de la FIG. 1. La FIG. 9 es una vista en planta de un canal capilar alternativo para su uso con el elemento de prueba de la FIG. 1. La FIG. 10 es una vista en planta de un canal capilar alternativo para su uso con el elemento de prueba de la FIG.

1.

La FIG. 11 es una vista en planta de un canal capilar alternativo para su uso con el elemento de prueba de la FIG.

1.

La FIG. 12 es una vista en planta de un canal capilar alternativo para su uso con el elemento de prueba de la FIG.

1.

La FIG. 13 es una vista en planta de una porción del elemento de prueba de la FIG. 1 que muestra una cubierta ejemplar.

La FIG. 14 es una vista en planta de una porción del elemento de prueba de la FIG. 1 que muestra una cubierta alternativa.

La FIG. 15 es una vista en planta de una porción del elemento de prueba de la FIG. 1 que muestra una cubierta alternativa.

La FIG. 16 es una vista en planta de una porción del elemento de prueba de la FIG. 1 que muestra una cubierta alternativa.

La FIG. 17 es una vista en planta de una porción del elemento de prueba de la FIG. 1 que muestra una cubierta alternativa.

La FIG. 18 muestra diversos diagramas de flujo de muestra convexo (columna izquierda) y flujo de muestra cóncavo (columna derecha) dentro de una cámara de muestra de las disposiciones de electrodos ejemplares (fila superior) en comparación con disposiciones de electrodos indicadores rectos conocidas (filas media e inferior). Los correspondientes caracteres de referencia indican las correspondientes partes a lo largo de las diversas vistas de los dibujos.

Aunque el concepto según la invención es susceptible de diversas modificaciones y formas alternativas, se muestran modos de realización ejemplares del mismo a modo de ejemplo en los dibujos y se describen en el presente documento en detalle. Sin embargo, se debe entender que la descripción de modos de realización ejemplares que sigue no pretende limitar el concepto según la invención a las formas particulares divulgadas, sino que, por el contrario, la intención es cubrir todas las ventajas, efectos, rasgos característicos y objetivos que entren dentro de los modos de realización descritos en el presente documento y las reivindicaciones a continuación. Por lo tanto, se debe hacer referencia a los modos de realización descritos en el presente documento y a las reivindicaciones a continuación para interpretar el alcance del concepto según la invención. Como tal, cabe destacar que los modos de realización descritos en el presente documento pueden tener ventajas, efectos, rasgos característicos y objetivos útiles para resolver otros problemas.

Descripción de modos de realización ejemplares

El procedimiento se describirá ahora más completamente a continuación en el presente documento con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestran algunos, pero no todos los modos de realización del concepto según la invención. De hecho, el procedimiento se puede realizar de muchas formas diferentes y no se debe interpretar que limite a los modos de realización expuestos en el presente documento; más bien, estos modos de realización se proporcionan de modo que esta divulgación satisfaga los requisitos legales aplicables.

Asimismo, muchas modificaciones y otros modos de realización del procedimiento descrito en el presente documento se le ocurrirán a un experto en la técnica a la que pertenece la divulgación que se beneficia de las enseñanzas presentadas en las descripciones anteriores y los dibujos asociados. Por lo tanto, se debe entender que el procedimiento no se debe limitar a los modos de realización específicos divulgados y que se pretenden incluir modificaciones y otros modos de realización dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Aunque en el presente documento se emplean términos específicos, se usan solo en un sentido genérico y descriptivo y no con propósitos de limitación.

A menos que se definan de otro modo, todos los términos técnicos y científicos usados en el presente documento tienen el mismo significado que se entiende comúnmente por un experto en la técnica a la que pertenece la divulgación. Aunque cualquier procedimiento y material similar a los descritos en el presente documento se puede usar en la práctica o pruebas del procedimiento, en el presente documento se describen los procedimientos y materiales preferentes.

Además, la referencia a un elemento por el artículo indefinido "un" o "una" no excluye la posibilidad de que esté presente más de un elemento, a menos que el contexto requiera claramente que haya un y solo un elemento. Por tanto, el artículo indefinido "un" o "una" normalmente quiere decir "al menos un/a". Asimismo, los términos "tienen", "comprenden" o "incluyen" o cualquier variación gramatical arbitraria de los mismos se usan de forma no excluyente. Por tanto, estos términos se pueden referir tanto a una situación en la que, además del rasgo característico introducido por estos términos, no están presentes otros rasgos característicos en la entidad descrita en este contexto como a una situación en la que están presentes uno o más de otros rasgos característicos. Por ejemplo, las expresiones "A tiene B", "A comprende B" y "A incluye B" se pueden referir tanto a una situación en la que, además de B, no está presente ningún otro elemento en A (es decir, una situación en la que A consiste única y exclusivamente en B) o a una situación en la que, además de B, uno o más de otros elementos están presentes en A, tales como elemento C, elementos C y D o incluso otros elementos.

Visión general

De forma ejemplar, se divulga un procedimiento que usa una disposición de electrodos múltiples de al menos cuatro electrodos coplanares dispuestos en un sustrato de soporte. Los cuatro electrodos coplanares se pueden disponer como dos pares de electrodos, donde un primer par de electrodos se localiza entre un segundo par de electrodos. En resumen, se puede aplicar una señal a diversas combinaciones de los cuatro electrodos coplanares para obtener información con respecto a la suficiencia de muestra, tiempo de llenado, dirección de llenado y/o cobertura de electrodo por una muestra para elementos de prueba que tienen dicha disposición de electrodos.

De forma ventajosa, el procedimiento divulgado en el presente documento se puede usar con algoritmos que suministran mediciones de concentración de analito y alertas de error (o de seguridad) más exactas y fiables durante el uso de diversos procedimientos de medición electroquímica. Si se desencadena la alerta de error, se puede configurar un dispositivo, aparato o sistema de medición de concentración de analito para suministrar un código de error o un mensaje de error en lugar de una concentración de analito inexacta. Por ejemplo, la alerta de error podría incluir mensajes directos tales como: "Se detectó un error de capa conductora en el elemento de prueba y por tanto no se puede informar de una concentración de analito". o "Se detectó un defecto en el elemento de prueba y por tanto no se puede realizar una medición de concentración de analito". Esto podría dar como resultado un seguimiento por el profesional sanitario o usuario para determinar la causa y encontrar un dispositivo o elemento de prueba adecuado que pueda no tener este problema.

Los detalles con respecto a procedimientos de medición electroquímica ejemplares que se pueden usar en relación con los elementos de prueba descritos en el presente documento se divulgan, por ejemplo, en las patentes de EE. UU. n.os 4.008.448; 4.225.410;

4.233.029 4.323.536 4.891.319 4.919.770 4.963.814 4.999.582

4.999.632 5.053.199 5.108.564 5.120.420 5.122.244 5.128.015

5.243.516 5.288.636 5.352.351 5.366.609 5.385.846 5.405.511

5.413.690 5.437.999 5.438.271 5.508.171 5.526.111 5.627.075

5.628.890 5.682.884 5.727.548 5.762.770 5.858.691 5.997.817

6.004.441 6.054.039 6254736; 6.270.637 6.645.368 6.662.439

7.073.246 7.018.843 7.018.848 7.045.054 7.115.362 7.276.146

7.276.147 7.335.286 7.338.639 7.386.937 7.390.667 7.407.811

7.429.865 7.452.457 7.488.601 7.494.816 7.545.148 7.556.723

7.569.126 7.597.793 7.638.033 7.731.835 7.751.864 7.977.112

7.981.363 8.148.164; 8.298.828; 8.329.026; 8.377.707; y 8.420.404; así como los documentos RE36268, RE42560, RE42924 y RE42953.

Disposiciones de electrodos, elementos de prueba y procedimientos de uso

La FIG. 1 es una vista en perspectiva de un elemento de prueba ejemplar 10. La FIG. 2 es una vista en sección del elemento de prueba 10 mostrado en la FIG. 1 tomada a lo largo de la línea 2-2. La FIG. 3 es una vista en planta del elemento de prueba 10 mostrado en la FIG. 1.

En general, el elemento de prueba 10 tiene un sustrato de soporte de electrodo 12, un conductor eléctrico 14 formado en el sustrato de soporte de electrodo 12 que define una pluralidad de trazados de electrodos 16, 18, 20 y 22, un espaciador 23 situado en el sustrato de soporte de electrodo 12 y una cubierta 24 situada en el espaciador 23. De forma alternativa, el conductor eléctrico 14 puede formar cualquier número de trazados de electrodos que permiten que el elemento de prueba 10 funcione como se describe en el presente documento. La FIG. 2 muestra que la cubierta 24 se sitúa para proporcionar un diseño de canal capilar basado en voladizo. En la FIG. 3, la cubierta 24 no se muestra para mayor claridad.

Como se muestra en la FIGS. 1 y 2, el elemento de prueba 10 es sustancialmente rectangular (es decir, tiene una longitud mayor que su ancho, lo que es conocido como tira reactiva). De forma alternativa, el elemento de prueba 10 se puede proporcionar en una cualquiera de varias formas que permiten que el elemento de prueba 10 funcione como se describe en el presente documento. Además, el elemento de prueba 10 puede ser uno cualquiera de una pluralidad producido a partir de rollos de material, láminas de material o cualquier otro surtido de material que permite que el elemento de prueba 10 funcione como se describe en el presente documento. Si se usa un proceso de rollo a rollo, la selección de material para la fabricación del elemento de prueba 10 incluye un material que es suficientemente flexible para el procesamiento en rollo, pero que es lo suficientemente rígido para dar una rigidez útil al elemento de prueba terminado 10.

En algunos casos, el sustrato de soporte de electrodo 12 del elemento de prueba 10 incluye una primera superficie 42 orientada hacia el espaciador 23 y una segunda superficie 44 opuesta a la primera superficie 42. Además, el sustrato de soporte de electrodo 12 tiene un primer y segundo extremos opuestos 46, 48, y bordes laterales opuestos 50, 52 que se extienden entre el primer y segundo extremos 46, 48. En un modo de realización adecuado, el sustrato de soporte de electrodo 12 se puede fabricar de un polímero flexible, por ejemplo, sin limitación, un poliéster o poliimida, tal como poli(naftalato de etileno) (PEN) o poli(tereftalato de etileno) (PET). De forma alternativa, el sustrato de soporte de electrodo 12 se puede fabricar a partir de cualquier otro material adecuado que permite que el sustrato de soporte de electrodo 12 funcione como se describe en el presente documento.

En algunos casos, el elemento de prueba 10 es un elemento de prueba de dosis final de ancho completo ("FWED") que tiene una entrada en el primer extremo 46 del sustrato de soporte de electrodo. En un elemento de prueba FWED, el espaciador 23 se extiende entre los bordes laterales opuestos 50, 52 del sustrato de soporte de electrodo 12. Se contempla que el espaciador 23 se pueda fabricar de un único componente o una pluralidad de componentes. El espaciador 23 incluye un borde de extremo 28 sustancialmente paralelo a y desviado lejos del primer extremo 46 del sustrato de soporte de electrodo 12, y que define un límite de un canal capilar 26 que se extiende a lo largo de todo el ancho del sustrato de soporte de electrodo 12. Otros modos de realización adecuados contemplan un borde de extremo 28 que forma canales capilares semiovalados, semicirculares o de otra conformación, y la una o más de las porciones del borde de extremo 28 pueden incluir bordes lineales o no lineales a lo largo de toda o parte de su longitud (no mostrado). Véase también la publicación de solicitud de patente de EE. UU. n.° 2013/0140176.

El espaciador 23 se fabrica de un material aislante, por ejemplo, sin limitación, un polímero flexible que incluye un poliéster PET recubierto con adhesivo. Un ejemplo no limitante particular de un material adecuado incluye una película PET blanca, de la que ambos lados se recubren con un adhesivo sensible a la presión. El espaciador 23 se puede construir de una variedad de materiales e incluye una superficie interior 25 que se puede acoplar a la primera superficie 42 del sustrato de soporte de electrodo 12 usando uno cualquiera o una combinación de una amplia variedad de adhesivos disponibles comercialmente. Adicionalmente, el espaciador 23 se puede acoplar al sustrato de soporte de electrodo 12 por soldadura, tal como soldadura por calor o ultrasonidos. También se contempla que la primera superficie 42 del sustrato de soporte de electrodo 12 se puede imprimir con, por ejemplo, instrucciones o ficha técnica (no mostrado) para el uso del elemento de prueba 10.

Además, la cubierta 24 se extiende entre los bordes laterales opuestos 50, 52 del sustrato de soporte de electrodo 12 e incluye un extremo 21 que se extiende una distancia predeterminada más allá del primer extremo 46 del sustrato de soporte de electrodo 12, proporcionando de este modo un canal capilar basado en voladizo 26. Véase, por ejemplo, la patente de EE. UU. n.° 6.447.657. De forma alternativa, el extremo 21 de la cubierta 24 se extiende hasta el primer extremo 46 del sustrato de soporte de electrodo 12 (es decir, el extremo 21 y el primer extremo 46 son sustancialmente coextensivos). En algunos casos, el canal capilar 26 se define por lo tanto como el espacio entre la cubierta 24 y el sustrato de soporte de electrodo 12, limitado por el primer extremo 46 y los bordes laterales opuestos 50, 52 del sustrato de soporte de electrodo 12 y el borde de extremo 28 del espaciador 23.

La cubierta 24 se fabrica de un material aislante, por ejemplo, sin limitación, un polímero flexible que incluye un poliéster PET recubierto con adhesivo, especialmente una película PET transparente o translúcida. Una ventaja de uso de un material transparente o translúcido es que un usuario puede recibir una indicación visible de que el canal capilar 26 se llena adecuadamente. Además, la cubierta 24 se puede construir de una variedad de materiales e incluye una superficie superior 29 y una superficie inferior 27 que se pueden acoplar al espaciador 23 usando uno cualquiera o una combinación de una amplia variedad de adhesivos disponibles comercialmente. Adicionalmente, la cubierta 24 se puede acoplar al espaciador 23 por soldadura, tal como soldadura por calor o ultrasonidos.

En algunos casos, la cubierta 24 incluye un recubrimiento hidrófilo no lixiviable 31 (no mostrado) aplicado a la superficie inferior 27 para facilitar el transporte de líquido hacia el canal capilar 26, y un recubrimiento hidrófobo 33 aplicado a la superficie superior 29 para inhibir que la muestra de líquido fluya sobre la superficie externa del elemento de prueba 10. El recubrimiento hidrófilo 31 se elige específicamente para impartir una naturaleza hidrófila a la superficie inferior 27 de la cubierta 24 para estimular el flujo de la muestra de líquido, tal como sangre, hacia el canal capilar 26. El recubrimiento hidrófilo 31 se puede elegir entre muchos materiales de recubrimiento disponibles diseñados para presentar una superficie hidrófila, por ejemplo, sin limitación, sustancias poliméricas que están compuestas por componentes básicos monómeros del mismo tipo o de tipos diferentes y que tienen propiedades hidrófilas, incluyendo determinados poliéteres tales como determinados polietilenglicoles o determinados polipropilenglicoles, determinados polisacáridos tales como determinados dextranos, determinados polialcoholes tales como determinados poli(alcoholes vinílicos) y determinados copolímeros de poliéter-poliuretano. De forma alternativa, las sustancias poliméricas pueden ser un polímero dopado con tensioactivo o detergente. El recubrimiento hidrófobo 33 se elige para inhibir que la muestra de líquido fluya hacia la superficie superior 29 de la cubierta 24. Los materiales y procedimientos para proporcionar propiedades hidrófobas para una superficie de un material son bien conocidos en la técnica. Asimismo, un experto en la técnica está familiarizado con la selección de materiales adecuados que tienen una capa sin tratar que es suficientemente hidrófila o hidrófoba.

Como se muestra en la FIG. 3, el conductor eléctrico 14 que forma los trazados de electrodos 16, 18, 20 y 22 se proporciona en la primera superficie 42 del sustrato de soporte de electrodo 12, formando de este modo una serie de trazados de electrodos coplanares. Como se usa en el presente documento, "trazados de electrodos coplanares" quiere decir trazados de electrodos localizados en la misma superficie de sustrato (por ejemplo, la primera superficie 42 del sustrato de soporte de electrodo 12). El conductor eléctrico 14 se puede fabricar, por ejemplo, sin limitación, de carbono (por ejemplo, grafito, grafeno), cobre, oro, óxido de indio y estaño, paladio y platino, así como combinaciones de los mismos. En algunos casos, los trazados de electrodos 16, 18, 20 y 22 se aíslan del resto del conductor eléctrico 14 por ablación con láser o trazado con láser. Los trazados de electrodos 16, 18, 20 y 22 se fabrican retirando el conductor eléctrico 14 de un área que se extiende alrededor de los electrodos ampliamente, tal como por ablación de campo amplio, o bien mínimamente, tal como por trazado de líneas. De forma alternativa, los trazados de electrodos 16, 18, 20 y 22 se pueden fabricar por otras técnicas tales como, por ejemplo, sin limitación, laminación, serigrafía, fotolitografía, etc.

En algunos casos, los cuatro electrodos coplanares 30, 32, 34, 36 se disponen como un par primario localizado entre un par secundario. El par primario incluye un primer contraelectrodo 30 y un primer electrodo de trabajo 32. El par secundario incluye un segundo contraelectrodo 34 y un segundo electrodo de trabajo 36. Como se describe en el presente documento, las opciones de conformación y configuración de electrodo permiten determinar la suficiencia de muestra, supervisar el tiempo de llenado de canal capilar y confirmar la cobertura de electrodo por la muestra. La suficiencia de muestra no requiere que el canal capilar esté completamente lleno, sino que los electrodos que se usan estén suficientemente cubiertos con una muestra.

En particular, el primer contraelectrodo 30 y el primer electrodo de trabajo 32 se sitúan en el canal capilar 26 y se acoplan a los trazados de electrodos 18 y 20, respectivamente. Además, el elemento de prueba 10 incluye un segundo contraelectrodo 34 y un segundo electrodo de trabajo 36 que se sitúan en el canal capilar 26 contiguo a los bordes 52 y 50 del sustrato de soporte de electrodo 12, respectivamente. El segundo contraelectrodo se acopla al trazado de electrodo 16, y el segundo electrodo de trabajo se acopla al trazado de electrodo 22. Como se muestra además en la FIG. 3, el par primario (es decir, el primer contraelectrodo 30 y el primer electrodo de trabajo 32) se sitúa entre el par secundario (es decir, segundo contraelectrodo 34 y segundo electrodo de trabajo 36).

Adicionalmente, el primer contraelectrodo 30 se acopla a la almohadilla de contacto CE1 por el trazado de electrodo 18, y el primer electrodo de trabajo 32 se acopla a la almohadilla de contacto WE1 por el trazado de electrodo 20. Además, el segundo contraelectrodo 34 se acopla a la almohadilla de contacto CE2 por el trazado de electrodo 16, y el segundo electrodo de trabajo 36 se acopla a la almohadilla de contacto WE2 por el trazado de electrodo 22. Estas almohadillas de contacto proporcionan un área conductora sobre el elemento de prueba 10 para ponerse en contacto por un contacto de conector de un medidor de prueba (no mostrado) una vez que el elemento de prueba 10 se inserta en el medidor de prueba. Se aprecia que la disposición de electrodos mostrada en la FIG. 3 es solo una representación y que la configuración de los electrodos, el número de electrodos, así como el espacio entre los electrodos pueden variar de acuerdo con la divulgación y el elemento de prueba 10 puede incluir más o menos que el número de electrodos ilustrados en el presente documento. Por ejemplo, sin limitación, el primer contraelectrodo 30 y el primer electrodo de trabajo 32 se pueden proporcionar como electrodos sustancialmente rectangulares situados lateralmente contiguos entre sí, o como electrodos que tienen una pluralidad de "dedos" que cooperan para formar una red de electrodo interdigitado/electrodo interdigitado.

En algunos casos, el elemento de prueba 10 es un elemento de prueba FWED, donde el ancho total del primer extremo 46 se abre. Como tal, el canal capilar 26 se abre en al menos tres lados incluyendo el primer extremo 46 y una porción de ambos de los bordes laterales opuestos 50, 52 del sustrato de soporte de electrodo 12. La muestra de líquido se puede introducir en el canal capilar 26 en general longitudinalmente a lo largo de cualquier porción del primer extremo 46 o en general lateralmente a lo largo de cualquier porción de los bordes laterales opuestos 50, 52 que definen el canal capilar 26. Además, se puede usar una esquina como punto de entrada de muestra de líquido al canal capilar 26, donde la esquina se define como el punto en el que el primer extremo 46 se encuentra con uno de los bordes laterales opuestos 50, 52. Como se analiza anteriormente, y se describe además en el presente documento, la conformación y configuración de los electrodos 30, 32, 34, 36 permite determinar la suficiencia de muestra, supervisar el tiempo de llenado del canal capilar 26 y confirmar la cobertura de electrodo por la muestra.

En algunos casos, el elemento de prueba 10 se configura como un elemento de prueba de glucemia e incluye rasgos característicos y funcionalidades para medir electroquímicamente la glucosa. En otros casos, el elemento de prueba 10 se configura para medir electroquímicamente uno o más de otros analitos tales como, por ejemplo, aminoácidos, anticuerpos, bacterias, carbohidratos, fármacos, lípidos, marcadores, ácidos nucleicos, péptidos, proteínas, toxinas, virus y otros analitos.

La FIG. 4 es un diagrama de flujo de un procedimiento adecuado 200 de uso del elemento de prueba 10 que tiene la disposición de electrodos mostrada en la FIG. 3. Antes de introducir la muestra de líquido en el canal capilar 26, el medidor de prueba 202 u otro dispositivo configurado para usar el elemento de prueba 10 aplica una señal o secuencia de prueba, por ejemplo, sin limitación, una señal de CA y/o una señal de C<c>, al elemento de prueba 10 para comprobar la continuidad eléctrica entre los primeros contraelectrodo y electrodo de trabajo 30, 32, y los segundos contraelectrodo y electrodo de trabajo 34, 36. La señal o secuencia de prueba también se puede usar para comprobar la integridad de electrodo o incluso el tipo de electrodo.

En algunos casos, la muestra de líquido puede ser una muestra de líquido biológico tal como, por ejemplo, sangre completa, plasma, suero, orina o saliva. En otros casos, la muestra de líquido puede ser otro tipo de muestra que se va a someter a prueba para determinar la presencia o concentración de uno o más analitos electroquímicamente reactivos, tal como una muestra ambiental acuosa.

Usando la muestra de líquido, el elemento de prueba 10 se dosifica 204 desde el primer extremo 46 o uno de los bordes laterales opuestos 50, 52. A medida que la muestra de líquido se expande o fluye a través del canal capilar 26, el medidor de prueba detecta 206 una corriente entre los primeros contraelectrodo y electrodo de trabajo 30, 32, lo que indica que la muestra de líquido ha formado un puente o se ha puesto en contacto con los dos primeros electrodos. El medidor de prueba, usando el par de electrodos secundario 34, 36, detecta 208 una corriente entre el par de electrodos secundario, indicando de este modo que la muestra de líquido ha formado un puente o se ha puesto en contacto con los dos segundos electrodos.

Posteriormente a las indicaciones de corriente entre el par de electrodos primario 30, 32 y el par de electrodos secundario 34, 36, el medidor de prueba determina 210 el periodo de tiempo entre las dos indicaciones y lo compara con un primer umbral predeterminado. Si la indicación de suficiencia de muestra de líquido (es decir, la indicación de corriente entre el par de electrodos secundario 34, 36) se produce después del primer umbral predeterminado, el medidor de prueba puede proporcionar una alerta de error al usuario e indica al usuario que intente de nuevo usando un nuevo elemento de prueba 10. El procedimiento puede comprender modificar la secuencia de prueba de medición si el periodo de tiempo excede el primer umbral predeterminado y es menor que un segundo umbral predeterminado que es mayor que el primer umbral predeterminado. De forma alternativa, el medidor de prueba puede proporcionar una actualización de estado o solicitar al usuario que aplique más muestra antes de proporcionar la alerta de error y finalizar la prueba. Si la indicación de suficiencia de muestra de líquido (es decir, la indicación de corriente entre el par de electrodos secundario 34, 36) se produce antes del primer umbral predeterminado, el medidor de prueba ejecuta una secuencia de prueba de analito 212. Por tanto, el periodo de tiempo medido entre la introducción de muestra de líquido y la suficiencia de muestra de líquido se puede usar como parámetro para determinar un volumen de llenado inadecuado o para indicar errores de dosificación. De forma alternativa, en base al periodo de tiempo medido entre la introducción de muestra de líquido y la suficiencia de muestra de líquido, si no se cumple el primer umbral predeterminado, pero el periodo de tiempo excede un segundo umbral predeterminado menor que el primer umbral predeterminado, el medidor puede usar el periodo de tiempo como un parámetro para ajustar o modificar la secuencia de prueba de analito o el algoritmo de prueba para adaptarse a un tiempo de llenado más lento.

La FIG. 5 es una vista en planta de una disposición de electrodos alternativa para su uso con el elemento de prueba 10 mostrado en la FIG. 1. Cuatro electrodos coplanares 60, 62, 64, 66 se disponen como un par primario localizado entre un par de electrodos exterior. El par primario incluye un primer contraelectrodo 60 y un primer electrodo de trabajo 62. El par de electrodos exterior incluye dos electrodos cofuncionales que incluyen un primer electrodo indicador 66 y un segundo electrodo indicador 64. Aquí, cada electrodo del par de electrodos exterior 64, 66 puede funcionar tanto como electrodo indicador y electrodo de trabajo o como contraelectrodo adicional. Como se describe en el presente documento, las opciones de conformación y configuración de electrodo permiten determinar la suficiencia de muestra, supervisar el tiempo de llenado de canal capilar y establecer la dirección de llenado del canal capilar 26 (por ejemplo, dosificación de muestra desde el frontal, lateral derecho o lateral izquierdo) y confirmar la cobertura de electrodo por la muestra.

El primer contraelectrodo 60 y el primer electrodo de trabajo 62 se sitúan en el canal capilar 26 y se acoplan a la almohadilla de contacto CE1 por el trazado de electrodo 18 y se acoplan a la almohadilla de contacto w E1 por el trazado de electrodo 20, respectivamente. Además, el elemento de prueba 10 incluye un primer electrodo indicador 66 y un segundo electrodo indicador 64 situados en el canal capilar 26 contiguos a los bordes 50 y 52 del sustrato de soporte de electrodo 12, respectivamente. El primer electrodo indicador 66 se acopla a la almohadilla de contacto IND1 por el trazado de electrodo 22 y el segundo electrodo indicador 64 se acopla a la almohadilla de contacto IND2 por el trazado de electrodo 16. Como se muestra en la FIG. 5, el par primario (primer contraelectrodo 60 y primer electrodo de trabajo 62) se sitúa entre el par de electrodos exterior (primer electrodo indicador 64 y segundo electrodo indicador 66).

Las almohadillas de contacto CE1, WE1, INDI e IND2 proporcionan un área conductora sobre el elemento de prueba 10 para ponerse en contacto por un contacto de conector del medidor de prueba una vez que el elemento de prueba 10 se inserta en el medidor de prueba. Se aprecia que la disposición de electrodos mostrada en la FIG.

5 es solo una representación y que la configuración de los electrodos, el número de electrodos, así como el espacio entre los electrodos pueden variar de acuerdo con la divulgación y el elemento de prueba 10 puede incluir más o menos que el número de electrodos ilustrados en el presente documento.

Como se describe anteriormente, el elemento de prueba 10 es un elemento de prueba FWED que tiene el canal capilar 26 abierto en al menos tres lados incluyendo el primer extremo 46 y una porción de ambos de los bordes laterales opuestos 50, 52 del sustrato de soporte de electrodo 12. La muestra de líquido se puede introducir en el canal capilar 26 en general longitudinalmente a lo largo de cualquier porción del primer extremo 46 o en general lateralmente a lo largo de cualquier porción de los bordes laterales opuestos 50, 52 que definen el canal capilar 26. Además, se puede usar una esquina como punto de entrada de muestra de líquido al canal capilar 26, donde la esquina se define como el punto en el que el primer extremo 46 se encuentra con uno de los bordes laterales opuestos 50, 52. Como se analiza anteriormente, y se describe además en el presente documento, la conformación y configuración de los electrodos 60, 62, 64, 66 permite determinar la suficiencia de muestra, supervisar el tiempo de llenado del canal capilar 26 y establecer la dirección de llenado del canal capilar 26 (por ejemplo, dosificación de la muestra desde el frontal, lateral derecho o lateral izquierdo) y confirmar la cobertura de electrodo por la muestra.

La FIG. 6 es un diagrama de flujo de un procedimiento adecuado 300 de uso del elemento de prueba 10 que tiene la disposición de electrodos mostrada en la FIG. 5. Antes de introducir la muestra de líquido en el canal capilar 26, el medidor de prueba u otro dispositivo configurado para usar el elemento de prueba 10 aplica una señal o secuencia de prueba 302, por ejemplo, sin limitación, una señal de CA y/o una señal de CC, al elemento de prueba 10. En el procedimiento 300, la señal se puede aplicar entre cada uno de los siguientes pares de electrodos: (1) el primer contraelectrodo 60 y el electrodo de trabajo 62, (2) el primer contraelectrodo 60 y el primer electrodo indicador 64, (3) el primer contraelectrodo 60 y el segundo electrodo indicador 66, (4) el primer electrodo de trabajo 62 y el primer electrodo indicador 64, y/o (5) el primer electrodo de trabajo 62 y el primer electrodo indicador 66. El elemento de prueba 10 se dosifica 304 con la muestra de líquido de una región cualquiera de las porciones abiertas del canal capilar 26, incluyendo el primer extremo 46 o uno de los bordes laterales opuestos 50, 52, lo que hace que la muestra de líquido fluya y se llene a través del canal capilar.

A medida que la muestra de líquido se llena a través del canal capilar 26, el medidor de prueba supervisa los pares de electrodos descritos anteriormente para determinar la continuidad (es decir, una corriente que fluye entre los dos electrodos, incluyendo entre (1) el primer contraelectrodo 60 y el electrodo de trabajo 62, (2) el primer contraelectrodo 60 y el primer electrodo indicador 64, y (3) el primer contraelectrodo 60 y el segundo electrodo indicador 66). En el procedimiento 300, el medidor de prueba supervisa los tres pares de electrodos de forma sustancialmente simultánea. De forma alternativa, el medidor de prueba puede supervisar los tres pares de electrodos secuencialmente de modo que solo uno de los tres pares de electrodos se supervisa por el medidor de prueba durante un periodo específico.

El medidor de prueba detecta 306 una corriente eléctrica entre uno o más del primer contraelectrodo 60 y el electrodo de trabajo 62, el primer contraelectrodo 60 y el primer electrodo indicador 64, y el primer contraelectrodo 60 y el segundo electrodo indicador 66, indicando de este modo que la muestra de líquido ha formado un puente o se ha puesto en contacto con al menos una porción del respectivo par de electrodos. A continuación, el medidor de prueba continúa supervisando los pares de electrodos restantes para detectar 308 una corriente eléctrica. De esta manera, el medidor de prueba puede determinar una dirección de llenado del canal capilar 26 y, en base a dicha dirección de llenado, puede ajustar o modificar la secuencia de prueba de analito o el algoritmo de prueba para adaptarse a dicha dirección de llenado. Por ejemplo, sin limitación, el medidor de prueba puede detectar primero la continuidad entre el primer contraelectrodo 60 y el primer electrodo indicador 64, indicando de este modo que la muestra de líquido se introdujo desde el borde lateral 52 del canal capilar 26. De forma alternativa, el medidor de prueba puede detectar primero la continuidad entre el primer contraelectrodo 60 y el electrodo de trabajo 62, lo que puede indicar que la muestra de líquido se introdujo desde el borde de extremo 46 del canal capilar 26. Por tanto, la secuencia en la que el medidor detecta continuidad entre los tres pares de electrodos puede dar una indicación de la dirección de llenado de los canales capilares 26.

Posteriormente a las indicaciones de continuidad entre el primer contraelectrodo 60 y el electrodo de trabajo 62, el primer contraelectrodo 60 y el primer electrodo indicador 64, y el primer contraelectrodo 60 y el segundo electrodo indicador 66, el medidor de prueba determina 310 el periodo de tiempo entre cada una de las indicaciones de continuidad y compara cada una con umbrales predeterminados. Si las indicaciones de continuidad se producen después de los umbrales predeterminados, el medidor de prueba puede proporcionar una alerta de error al usuario e indicar al usuario que intente de nuevo usando un nuevo elemento de prueba 10. Sin embargo, si las indicaciones de continuidad se producen dentro de los umbrales predeterminados, el medidor de prueba ejecuta 312 una secuencia de prueba de analito. Por tanto, la secuencia de indicaciones de continuidad y los respectivos periodos de tiempo medidos entre ellas se pueden usar como parámetros para determinar la dirección de llenado del canal capilar 26, volumen de llenado inadecuado y/o errores de dosificación.

Al supervisar los pares de electrodos descritos anteriormente (es decir, el primer contraelectrodo 60 y el electrodo de trabajo 62, el primer contraelectrodo 60 y el primer electrodo indicador 64, y el primer contraelectrodo 60 y el segundo electrodo indicador 66, de forma sustancialmente simultánea o bien secuencial), el medidor de prueba puede determinar si el elemento de prueba 10 puede tener defectos de electrodo, tales como grietas, huecos, etc. Por ejemplo, si el medidor de prueba detecta una corriente eléctrica entre el primer contraelectrodo 60 y el primer electrodo indicador 64 o bien el primer contraelectrodo 60 y el segundo electrodo indicador 66, lo que indica que el elemento de prueba 10 se está dosificando desde uno de los bordes laterales opuestos 50, 52, a continuación la lógica de medidor de prueba esperaría ver que la siguiente indicación de continuidad está entre el primer contraelectrodo 60 y el electrodo de trabajo 62. Sin embargo, si la prueba detecta a continuación una corriente eléctrica entre el primer contraelectrodo 60 y el segundo electrodo indicador 66, entonces dicha secuencia de detección puede indicar un problema tal como, por ejemplo, un defecto del electrodo, tal como una grieta o un hueco en el electrodo de trabajo 62, o burbujas de aire atrapadas que evitan la progresión del llenado de muestra.

Además, después de determinar que el periodo de tiempo entre cada una de las indicaciones de continuidad se produjo dentro de los umbrales predeterminados, como se describe anteriormente, el primer y segundo electrodos indicadores 64, 66 se pueden desactivar o bien convertirse a otras funciones. Por ejemplo, en algunos casos, el primer y segundo electrodos indicadores 64, 66 se convierten en contraelectrodos adicionales para extender el área de superficie eficaz del primer contraelectrodo 60.

En general, en un sistema de medición electroquímica amperométrica, el área de superficie del contraelectrodo es al menos tan grande como el área de superficie del electrodo de trabajo para que el contraelectrodo no limite la densidad de corriente del sistema de medición. Una ventaja de incrementar el área de superficie eficaz del primer contraelectrodo 60 usando los electrodos indicadores 64, 66 es que el primer electrodo de trabajo 62 se puede incrementar de tamaño y el primer contraelectrodo 60 y cada uno de los dos electrodos indicadores 64, 66 se pueden dimensionar de modo que su área de superficie combinada sea al menos igual a la del primer electrodo de trabajo. Debido a que la corriente es proporcional al área de superficie del primer electrodo de trabajo 62, tener un área de superficie mayor puede mejorar la proporción señal-ruido del sistema de medición. Otra ventaja de incrementar el área de superficie eficaz del primer contraelectrodo 60 usando los electrodos indicadores 64, 66 es que el canal capilar 26 del elemento de prueba 10 se puede reducir de tamaño, permitiendo de este modo que se pueda usar una muestra de líquido más pequeña, mientras que todavía se proporciona suficiente área de superficie del electrodo de trabajo y contraelectrodo para ejecutar mediciones de analitos.

De forma alternativa, el primer y segundo electrodos indicadores 64, 66 se pueden convertir en electrodos de trabajo. En general, los elementos de prueba amperométricos funcionan por la producción de una corriente cuando se aplica un potencial entre el contraelectrodo y el electrodo de trabajo. En el elemento de prueba ejemplar 10, el tamaño del canal capilar 26 y el área de superficie de los cuatro electrodos coplanares 60, 62, 64, 66 son conocidos. En consecuencia, el medidor de prueba aplica un potencial entre el primer electrodo de trabajo 62 y el primer contraelectrodo 60 y registra una corriente. La respectiva medición de densidad de corriente (es decir, corriente/área de electrodo de trabajo). El medidor de prueba puede usar la densidad de corriente medida entre el primer contraelectrodo 60 y el primer electrodo de trabajo 62 para predecir mediciones de densidad de corriente entre el primer contraelectrodo 60 y cada uno de los electrodos indicadores 64, 66. La densidad de corriente medida en cada electrodo indicador 64, 66 debe ser sustancialmente similar a la densidad de corriente del otro electrodo indicador, asumiendo conformaciones y áreas similares, y proporcional a la densidad de corriente del par de electrodos primario 60, 62. Una gran diferencia en la proporción de corrientes significativamente diferente de la proporción de áreas esperadas indica un llenado capilar incompleto o irregular. En algunos casos, se puede mostrar a un usuario un mensaje de error o de seguridad.

La FIG. 7 es una vista en planta de una disposición de electrodos alternativa para su uso con el elemento de prueba mostrado en la FIG. 1. La disposición de electrodos es similar a la disposición de la FIG. 5; sin embargo, los dos electrodos indicadores exteriores 74 y 76 se conforman para imitar el frente de flujo anticipado de la muestra de líquido a medida que se llena el canal capilar 26. En general, la muestra de líquido se introduce en el canal capilar 26 por acción capilar y fluye a través de la cámara proporcionando un frente de flujo de forma convexa 78 como se muestra en la FIG. 7. Los electrodos indicadores de forma rectangular 64, 66 (como se muestra en, por ejemplo, la FIG. 5) no son una conformación preferente porque pueden indicar falsamente una suficiencia de muestra positiva al no tener en cuenta la conformación del frente de flujo 78 que se mueve en el canal capilar 26. Como tal, los electrodos indicadores 74 y 76 incluyen cada uno un borde interior semicircular que imita el frente de flujo 78. De forma alternativa, los electrodos indicadores 64, 66 se pueden conformar en cualquier forma que permita que el elemento de prueba 10 funcione como se describe en el presente documento. La conformación de los electrodos indicadores 64, 66 para tener en cuenta la conformación del frente de flujo de líquido anticipada facilita incrementar el área de superficie disponible en el canal capilar 26 para el par de electrodos primario 60, 62 facilita reducir el porcentaje del canal capilar que necesita llenarse para ser suficiente y facilita reducir la posibilidad de una indicación de volumen de muestra incorrecta. Los frentes de flujo de líquido variarán con la matriz de analito, así como con las propiedades de superficie del canal capilar, por lo que el diseño final dependerá de estos parámetros.

Las FIGS. 8-12 son vistas en planta de canales capilares alternativos 26 para su uso con el elemento de prueba 10 mostrado en la FIG. 1. Se muestran estructuras FWED que facilitan a los usuarios apuntar a esquinas o porciones centrales del elemento de prueba 10 para la dosificación. En general, las porciones más estrechas de la estructura del canal capilar 26 facilitan el rendimiento de llenado facilitando la ruptura de la tensión de superficie de una gota de la muestra de líquido que se va a aplicar al elemento de prueba. Además, cada uno de los modos de realización mostrados en las FIGS. 8-12 tienen el beneficio adicional de reducir el volumen de muestra de líquido necesario para cubrir adecuadamente los electrodos de medición y llenar el canal capilar 26.

La FIG. 8 es una vista en planta de un canal capilar alternativo 26 para su uso con el elemento de prueba 10 mostrado en la FIG. 1. Aquí, el sustrato de soporte de electrodo 12 incluye dos porciones biseladas 80, 82 que se extienden entre el borde de extremo 46 y los bordes laterales opuestos 50, 52, respectivamente. Las porciones biseladas 80, 82 se dimensionan para tener en cuenta la muestra de líquido específica que el elemento de prueba pretende medir (por ejemplo, sangre, orina, etc.). Además, las porciones biseladas 80, 82 se pueden formar en cualquier ángulo que permite que el canal capilar 26 funcione como se describe en el presente documento. Los biseles crean esquinas o bordes adicionales para facilitar la ruptura de la tensión de superficie y ayudar a llenar el canal capilar. Los electrodos indicadores 64, 66 pueden ser electrodos cofuncionales y funcionar como electrodo indicador y como contraelectrodo o bien electrodos de trabajo como se describe anteriormente. Aunque las porciones biseladas 80, 82 facilitan la entrada de la muestra de líquido hacia el canal capilar 26, el punto de entrada de la muestra de líquido puede ser cualquier localización a lo largo del canal capilar. Los electrodos indicadores 64, 66 se disponen dentro del canal capilar 26 para supervisar la dirección de llenado y el tiempo de llenado adecuado del canal capilar.

La FIG. 9 es una vista en planta de un canal capilar alternativo 26 para su uso con el elemento de prueba 10 mostrado en la FIG. 1. La FIG. 9 es similar a la FIG. 8 por que incluye porciones biseladas 80, 82. Sin embargo, en la FIG. 9 las porciones biseladas 80, 82 se extienden cada una desde los respectivos bordes laterales opuestos 50, 52 en el punto de intersección del borde de extremo 28 del espaciador 23. Por tanto, el canal capilar 26 se define por el borde de extremo abierto 46, las porciones biseladas 80, 82 y el borde de extremo 28 del espaciador 23. De forma ventajosa, las porciones biseladas crean esquinas y/o bordes adicionales para facilitar la ruptura de la tensión de superficie para ayudar a llenar el canal capilar.

La FIG. 10 es una vista en planta de un canal capilar alternativo 26 para su uso con el elemento de prueba 10 mostrado en la FIG. 1. Aquí, las porciones biseladas 80, 82 incluyen dos o más segmentos. Por ejemplo, se muestra la porción biselada 80 que tiene dos segmentos 80a, 80b. Además, se muestra la porción biselada 82 que tiene dos segmentos 82a, 82b, que son sustancialmente simétricos a los segmentos 80a, 80b. Como tales, los segmentos 80a, 80b, 82a, 82b facilitan la mejora en el rendimiento de llenado proporcionando secciones estrechas y esquinas adicionales al canal capilar 26, facilitando de este modo la ruptura de la tensión de superficie de la muestra de líquido y permitiendo el llenado eficaz del canal capilar.

La FIG. 11 es una vista en planta de un canal capilar alternativo 26 para su uso con el elemento de prueba 10 mostrado en la FIG. 1. Aquí, el sustrato de soporte de electrodo 12 incluye una porción curvada 84 que se extiende entre el borde de extremo 46 y el borde lateral 50, y una porción curvada 86 que se extiende entre el borde de extremo 46 y el borde lateral 52. Las porciones curvadas 84, 86 se dimensionan para tener en cuenta la muestra de líquido específica que el elemento de prueba pretende medir (por ejemplo, sangre, orina, etc.). Además, las porciones curvadas 84, 86 pueden tener cualquier radio, o radio variable, que permite que el canal capilar 26 funcione como se describe en el presente documento. Como se describe anteriormente, los electrodos indicadores 64, 66 pueden ser electrodos cofuncionales y funcionar como electrodo indicador y como contraelectrodo o bien electrodos de trabajo como se describe anteriormente. Los electrodos indicadores 64, 66 se disponen dentro del canal capilar 26 para supervisar la dirección de llenado y el tiempo de llenado adecuado del canal capilar.

La FIG. 12 es una vista en planta de un canal capilar alternativo 26 para su uso con el elemento de prueba 10 mostrado en la FIG. 1. Aquí, el sustrato de soporte de electrodo 12 incluye una única porción biselada 80 que se extiende entre el borde de extremo 46 y el borde lateral 50. La porción biselada 80 se dimensiona para tener en cuenta la muestra de líquido específica que el elemento de prueba pretende medir (por ejemplo, sangre, orina, etc.). Además, la porción biselada 80 se puede formar en cualquier ángulo que permite que el canal capilar 26 funcione como se describe en el presente documento. Se muestra un único electrodo indicador 64 y puede ser un electrodo cofuncional que funciona como electrodo indicador y como contraelectrodo o bien electrodo de trabajo como se describe anteriormente. Este diseño asimétrico del elemento de prueba 10 facilita fomentar que un usuario dosifique el elemento de prueba en el bisel 80, facilitando de este modo la mejora en el rendimiento de llenado y permitiendo un llenado eficaz del canal capilar.

Las FIGS. 13-17 son vistas en planta de una porción del elemento de prueba 10 mostrado en la FIG. 1 que muestran varias disposiciones para la cubierta 24. La FIG. 13 muestra la cubierta 24 que tiene un extremo sustancialmente recto 21 que se extiende una distancia predeterminada más allá del primer extremo 46 del sustrato de soporte de electrodo 12, proporcionando de este modo un canal capilar basado en voladizo 26 (véase, por ejemplo, la FIG. 2). Una capa hidrófoba en la cubierta puede facilitar la ruptura de la tensión de superficie de una gota de muestra y ayudar a llenar el canal capilar. La FIG. 14 muestra la cubierta 24 que incluye una discontinuidad, o una única muesca de forma rectangular 90 para facilitar la dosificación dirigida del elemento de prueba 10. La muesca 90 se forma en el extremo 21 de la cubierta 24, y en particular, en la porción de la cubierta que sobresale del sustrato de soporte de electrodo 12 (es decir, la muesca 90 se extiende una distancia predefinida desde el extremo 21, pero antes de alcanzar el extremo 46 del sustrato de soporte de electrodo 12). Como tal, la muesca 90 se centra sustancialmente en la cubierta 24 para facilitar la dosificación central dirigida del elemento de prueba 10. De forma alternativa, la muesca 90 se puede situar en cualquier lugar a lo largo del extremo 21 de la cubierta de modo que el elemento de prueba 10 funcione como se describe en el presente documento.

La FIG. 15 muestra la cubierta 24 que incluye una serie de muescas de forma rectangular 90 para facilitar la provisión de un extremo discontinuo 21 de la cubierta 24. Las discontinuidades abruptas del extremo 21 proporcionadas por las muescas 90 facilitan la ruptura de la tensión de superficie de la muestra de líquido y permiten el llenado eficaz del canal capilar 26 del elemento de prueba 10. Las muescas 90 se forman en el extremo 21 de la cubierta 24, y en particular, en la porción de la cubierta que sobresale del sustrato de soporte de electrodo 12 (es decir, las muescas 90 se extienden una distancia predefinida desde el extremo 21, pero terminan antes de alcanzar el extremo 46 del sustrato de soporte de electrodo 12).

La FIG. 16 muestra la cubierta 24 que incluye una serie de recortes de forma semicircular 92 para facilitar la provisión de un extremo discontinuo 21 de la cubierta 24. Las discontinuidades abruptas del extremo 21 proporcionadas por los recortes 92 facilitan la ruptura de la tensión de superficie de la muestra de líquido y permiten el llenado eficaz del canal capilar 26 del elemento de prueba 10. Los recortes 92 se forman en el extremo 21 de la cubierta 24, y en particular, en la porción de la cubierta que sobresale del sustrato de soporte de electrodo 12 (es decir, los recortes 92 se extienden una distancia predefinida desde el extremo 21, pero terminan antes de alcanzar el extremo 46 del sustrato de soporte de electrodo 12). De forma alternativa, los recortes 92 pueden incluir esquinas redondeadas como se muestra en la FIG. 17 para proporcionar un borde más suave 21 a la cubierta 24, mientras todavía facilita la ruptura de la tensión de superficie de la muestra de líquido y permite el llenado eficaz del canal capilar 26.

El presente concepto según la invención se ha descrito en relación con lo que se consideran actualmente que son los modos de realización más prácticos y preferentes. Sin embargo, el concepto según la invención se ha presentado a modo de ilustración y no pretende limitarse a los modos de realización divulgados. En consecuencia, un experto en la técnica se dará cuenta de que el concepto según la invención pretende englobar todas las modificaciones y disposiciones alternativas dentro del alcance del concepto según la invención como se expone en las reivindicaciones adjuntas.

Lista de números de referencia

10 elemento de prueba

12 sustrato de soporte de electrodo

14 conductor eléctrico

16 trazado de electrodo

18 trazado de electrodo

20 trazado de electrodo

21 extremo

22 trazado de electrodo

23 espaciador

24 cubierta

25 superficie interior

26 canal capilar

27 superficie inferior

28 borde de extremo

29 superficie superior

30 electrodo

31 recubrimiento hidrófilo

32 electrodo

33 recubrimiento hidrófobo

34 electrodo

36 electrodo

42 primera superficie

44 segunda superficie

46 primer extremo

48 segundo extremo

50 borde lateral

52 borde lateral opuesto

60 electrodo

62 electrodo

64 electrodo

66 electrodo

74 electrodo indicador

76 electrodo indicador

78 frente de flujo de líquido

80 porción biselada

82 porción biselada

84 porción curvada

86 porción curvada

90 muesca

92 recorte(s) de forma semicircular

200 procedimiento

202 medidor de prueba

204 etapa de dosificación

206 etapa de detección

208 etapa de detección

210 etapa de determinación

212 etapa de ejecución de secuencia de prueba de analito

300 procedimiento

302 señal o secuencia de prueba

304 etapa de dosificación

306 etapa de detección

308 etapa de detección

310 etapa de determinación

312 etapa de ejecución de secuencia de prueba de analito

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento para analizar una muestra de líquido para determinar un analito de interés usando un elemento de prueba (10) que tiene una disposición de electrodos múltiples, comprendiendo el procedimiento: proporcionar un elemento de prueba (10) que comprende:

una composición de reactivo para un analito de interés;

un sustrato de soporte de electrodo (12);

un espaciador (23) acoplado al sustrato de soporte de electrodo (12), incluyendo el espaciador (23) un borde que define un límite de un canal capilar (26) formado entre una cubierta (24) y el sustrato de soporte de electrodo (12); un primer par de electrodos proporcionado dentro del canal capilar (26) en el sustrato de soporte de electrodo (12); y

un segundo par de electrodos proporcionado dentro del canal capilar (26) en el sustrato de soporte de electrodo (12), en el que en el canal capilar (26) el primer par de electrodos se sitúa entre los dos electrodos del segundo par de electrodos,

en el que el sustrato de soporte de electrodo (12) tiene un primer y segundo extremos opuestos (46, 48), y bordes laterales opuestos (50, 52) que se extienden entre el primer y segundo extremos (46, 48),

en el que el canal capilar (26) se abre en al menos tres lados incluyendo el primer extremo (46) y una porción de ambos de los bordes laterales opuestos (50, 52) del sustrato de soporte de electrodo (12);

dosificar el elemento de prueba (10) con la muestra de líquido, en el que la muestra de líquido fluye hacia el canal capilar (26);

aplicar una señal al primer par de electrodos y al segundo par de electrodos;

detectar una primera respuesta a la señal del primer par de electrodos;

detectar una segunda respuesta a la señal del segundo par de electrodos;

determinar un periodo de tiempo entre la primera respuesta y la segunda respuesta; y

aplicar una secuencia de prueba de medición para el analito de interés a al menos uno del primer par de electrodos y el segundo par de electrodos si el periodo de tiempo es menor que un primer umbral predeterminado.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además proporcionar una alerta de error si el periodo de tiempo excede el primer umbral predeterminado.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además proporcionar una alerta de error si la segunda respuesta se detecta antes de la primera respuesta.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además modificar la secuencia de prueba de medición si el periodo de tiempo excede el primer umbral predeterminado y es menor que un segundo umbral predeterminado que es mayor que el primer umbral predeterminado.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que detectar la primera respuesta a la señal indica un contacto entre el primer par de electrodos y la muestra de líquido.

6. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que detectar la segunda respuesta a la señal indica un contacto entre el segundo par de electrodos y la muestra de líquido.

7. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la muestra de líquido es una muestra de líquido biológico.

8. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que la muestra de líquido biológico es sangre completa, suero o plasma.

9. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el analito de interés se selecciona del grupo que consiste en un aminoácido, anticuerpo, bacteria, carbohidrato, fármaco, lípido, marcador, ácido nucleico, péptido, proteína, toxina y virus.

10. El procedimiento de la reivindicación 9, en el que el analito de interés es glucosa.