NL8120252A

NL8120252A -

Info

Publication number: NL8120252A
Application number: NL8120252A
Authority: NL
Original assignee: Joslin Diabetes Center, Inc. Te Boston, Massachusetts, Ver. St. V. Am.
Priority date: 1980-06-02
Filing date: 1981-06-01
Publication date: 1982-05-03
Also published as: AU7412681A; NO159421B; GB8404395D0; SE8304129D0; US4340458A; GB2089048A; GB2140567A; CH660922A5; NO820274L; EP0052148A1; FI820328L; CA1152155A; JPS57500899A; NO159421C; SE434887B; DK42982A; FI68323B; EP0052148A4; SE8304129L; US4396464A

Description

V

- N.0. 30825 1 8 1 ^ 02 5 2 i Werkwijze en inrichting voor het bepalen van glucose in biologische vloeistoffen.

Achtergrond van de uitvinding

De uitvinding heeft betrekking op het meten van de concentratie van glucose in biologische vloeistoffen.

Het is gewenst de glucoseconcentratie in biologische vloeistoffen i 5 nauwkeurig te bewaken, meer in het bijzonder onder gebruikmaking van ! een inrichting die in levende organismen kan worden geïmplanteerd; zulk een inrichting zou bijvoorbeeld nuttig zijn voor diabetici voor het bepalen van de tijdstippen voor de toediening van insuline en voedsel.

De glucoseconcentratie in eenvoudige oplossingen - bijvoorbeeld de 10 Krebs-Ringer buffer - kan elektrochemisch worden bewaakt door het meten van de stroomdichtheid aan een platina elektrode, terwijl de elektrode-potentiaal ten opzichte van een standaard varieert. Bij verschillende elektrodepotentialen reageert de door elektrochemische reacties opgewekte stroom op de glucoseconcentratie. De stroom die wordt gemeten 15 terwijl de elektrodepotentiaal over een traject wordt gewijzigd, eerst van negatief naar positief (anodisch) en dan weer terug (kathodisch), zal derhalve een functie zijn van de glucoseconcentratie.*

De verstoring van de glucosemeting tengevolge van de aanwezigheid van andere biologische stoffen - meer in het bijzonder aminozuren en 20 ureum - is een ernstig probleem. Zulke stoffen ondergaan elektrochemi- j sche reacties tijdens de spanningszwaai, waardoor stromen worden opgewekt onafhankelijk van de glucoseconcentratie en waardoor de gevoeligheid voor glucose vermindert.

Marinic et al, zie hieronder, geven aan dat er een aanzienlijke 25 gevoeligheid van de stroomdichtheid is voor de glucoseconcentratie in I ' 1 aanwezigheid van ureum bij kathodische potentiaalzwaaien bij potentialen lager dan ongeveer -100 mV; dit artikel komt echter tot de gevolgtrekking dat bij anodische potentiaalzwaaien een onderdrukking door ureum de meting van de glucoseconcentratie uitsluit.

30 *Marincic et al., "Electrochemical Glucose Oxidation on a Platinized Platinum Electrode in Krebs-Ringer Solution, I. Potentiodynamic

Studies", 126 J. Electrochem. Soc. 43, Jan. 1979 and "III. Effect of 35 Urea", 126 J. Electrochem. Soc. Oct. 1979.

i : j ! 8120252 0140221.0 ♦ 2

Gebhart et al, "Development of an Implantable Electrocatalytic Glucose Sensor", 5 Bioelectrochemistry and Bioenergetics 607 (1978) geeft (figuur 9) een verband aan tussen glucoseconcentratie in aanwezigheid van aminozuren en de lading opgewekt aan de elektrode bij een 5 speciale spanning; tussen perioden van integratie verschuift de spanning naar een vernieuwingspotentiaal.

Samenvatting van de uitvinding

Volgens een aspect van de uitvinding kan een nauwkeurige meting van de glucoseconcentratie in biologische vloeistoffen worden verkregen 10 door een spanning aan de elektrode aan te leggen, de spanning met een zwaai te veranderen van een eerste grenswaarde naar een tweede grenswaarde en terug naar de eerste grenswaarde en door de stroom aan de elektrode te integreren over tenminste een deel van de spanningszwaai, uitgekozen ter verkrijging van een totale lading die gevoelig is voor 15 de glucoseconcentratie en die betrekkelijk ongevoelig is voor andere componenten in de biologische vloeistof.

Bij voorkeursuitvoeringen wordt het deel van de integratie zodanig gekozen, dat de lading die reageert op de glucoseconcentratie gedurende het gehele deel hoofdzakelijk hetzelfde algebraïsche teken bezit, en 20 dat de lading die reageert op de storende componenten van de vloeistof (of op een speciale storende component) een positief teken heeft in éën segment van het deel en een negatief teken heeft in een ander segment, zodat de op de glucose reagerende lading, en derhalve de gevoeligheid voor glucose, wordt versterkt tijdens het deel van de integratie en de 25 lading die reageert op de storende stoffen tenminste gedeeltelijk wegvalt, waardoor de storing veroorzaakt door deze componenten of door veranderingen in de concentratie van deze componenten wordt verminderd.

De totale lading wordt genormaliseerd in de vorm van de verhouding tussen de totale algebraïsche lading en de totale absolute waarde van de 30 lading; de laagste grenswaarde van de spanningszwaai ligt tussen -1,0 en -0,6 V en de bovenste grenswaarde ligt tussen 0,7 en 1,1 V; de span-| ningszwaai omvat rustperioden bij de grenswaarden en de snelheid van de spanningsverandering is tijdens de anodische en de kathodische zwaai constant; de integratie wordt continu uitgevoerd gedurende een volledi- : i 35 ige spanningszwaai (of, als een alternatief, hoofdzakelijk tijdens de !anodische zwaai tussen -0,45 V en de bovenste grenswaarde, de rustperiode bij de bovenste grenswaarde en de gehele kathodische zwaai); de

j snelheid van de spanningsverandering tijdens de kathodische spannings-j I I

;zwaai kan groter zijn dan gedurende de anodische spanningszwaai, en de j 40 spanningszwaai kan rustperioden omvatten tussen de grenswaarden bij po- 8120252

Üi'i022LC

3 4 tentialen waarbij glucose een elektrochemische reactie ondergaat.

Volgens een ander aspect van de uitvinding kan de glucoseconcen- i tratie van biologische vloeistoffen worden bepaald door het meten van de stroom aan de elektroden bij een punt in een speciaal gebied tussen 5 ! 0,2 V en 0,6 V tijdens de anodische spanningsverandering, gekozen om gevoelig te zijn voor veranderingen van het niveau van de glucosecon-centratie, maar betrekkelijk ongevoelig voor de niveau's van andere bestanddelen van de vloeistof.

Beschrijving van de voorkeursuitvoeringen 10 Nu komt een beschrijving van de voorkeursuitvoeringen van de uit vinding, waarbij eerst in het kort de tekeningen zullen worden beschreven.

Tekeningen

Figuur 1 is een blokdiagram van de schakeling voor een implanteer-15 bare glucosesensor, waarin een aspect van de uitvinding is belichaamd.

Figuur 2 is een blokdiagram van de schakeling voor een implanteerbare glucosesensor, waarin een ander aspect van de uitvinding is belichaamd .

De figuren 3a en 3b geven schematisch de elementen weer van een 20 elektrodecel die wordt gebruikt in de uitvoeringen van figuur 1 of figuur 2.

De figuren 4a, b, c, d, e en f zijn grafieken die betrekking hebben op de uitvoering van figuur 1.

| ; 1 De figuren 5a, b en c zijn grafieken die betrekking op de uitvoe- 25 ring van figuur 2.

Stroomintegratie | Figuur 1 toont in de vorm van een blokdiagram een uitvoering van een implanteerbare schakeling met inbegrip van een glucosemeetcel 40.

; i

De figuren 3a en 3b geven de potentiostaat 30 weer die wordt geschakeld 30 voor het regelen van de potentiaalval tussen de glucose-oxidatie-elek-:trode 50 en de referentie-elektrode 52. De potentiostaat 30 vergelijkt meer in het bijzonder die spanning (V meas. ) met en maakt deze gelijk aan de spanning (V appl.) opgewekt door de functionele generator 20, i door een stroom te laten vloeien in een meetschakeling gevormd door 35 leidingen 51, de glucose-elektrode 50, het biologische medium, een te- ! j ! genelektrode 54, een leiding 53 en de potentiostaat 30. De referentie- ! ί ; elektrode 52 is verbonden met de functionele generator door de leiding ; ;55.

ί ; i t In figuur 1 is een signaalbewerker 60 verbonden met de meetschake- 40 iling en integreert de stroom in de schakeling tengevolge van tijdsigna- 8120252

Ö140251..C

4 : len afkomstig van de functionele generator 20. De modulator/sensor 70 : is verbonden met de signaalbewerker 60 en zendt een FM signaal uit dat i overeenkomt met het uitgangssignaal van de bewerker 60 tengevolge van een uitzendsignaal afkomstig van de functionele generator 20. De meet-5 cel 40 (figuur 3) bezit een glucose-oxidatie-elektrode 50 die van de : tegenelektrode 54 is gescheiden door een barrière 56 (die een ionen-: uitwisselingsmembraan is dat zodanig is behandeld dat het uitsluitend ! cationen doorlaat). Een voor glucose permeabel membraan 58 scheidt de elektrode 50 van de verbindingen met een hoog moleculair gewicht in het 10 biologische medium en een biocompatibel hydrofoob membraan 59 bij de : tegenelektrode laat reactieprodukten (gassen) diffunderen naar het omringende weefsel terwijl de elektrode elektrisch van dat weefsel is geïsoleerd. De referentie-elektrode 52 is een zilver/zilverchloride elektrode. De tegenelektrode 54 is een koolstof-elektrode.

|15 De glucose-elektrode 50 is een geplatineerde platina elektrode met teflon als bindmiddel, die als volgt is vervaardigd: Een elektrodevel wordt gevormd uit respectievelijk een suspensie van teflon-30 (Dupont) en platinazwart (Engelhard). Deze suspensie wordt dan gefiltreerd door : i een membraan ter verkrijging van een uniforme laag van teflon en plati-20 na op het membraan. Deze gelaagde struktuur wordt dan aangebracht bovenop een platina zeef, waarbij de laag bestaande uit een mengsel van teflon en platina in aanraking is met de platina zeef, De verkregen gelaagde struktuur wordt aan druk onderworpen en dan gesinterd ter verkrijging van de uiteindelijke elektrodestruktuur. De elektrode wordt 25 uit het vel gesneden.

Bij het in bedrijf zijn wekt de functionele generator 20 een golf-vorm op die op en neer gaat tussen twee grenswaarden. De lijn 2 in figuur 4a geeft een typerende trapezevormige golfvorm waarbij de spanning ' : i gedurende 60 seconden op -0,8 V wordt gehouden en dan toeneemt met een 30 snelheid van 2 V per minuut tot +0,8 V. Dit gebied van de toenemende spanning wordt de anodische spanningszwaai genoemd. Na een rust van 30 ;seconden bij 0,8 V wordt de spanning verminderd, weer met 2 V per minuut, tot de lage grenswaarde van -0,8 V. Het gebied van de afnemende spanning is de kathodische spanningszwaai. Door een spanningszwaai te 35 kiezen die op doeltreffende wijze oxidatie van glucose en verjonging van het katalytische oppervlak van de elektrode mogelijk maakt, zijn continue zwaaien en metingen van de glucoseconcentratie mogelijk.

I ; Als de spanning wordt aangelegd aan de elektrode wordt de elektro-j chemische reactie van glucose gekatalyseerd bij de elektrode 50. Gluco-40 |se afkomstig uit het omringende weefsel dringt in het membraan en reak- '81 2 02 52

Q14022LC

* 5 tieprodukten worden van de elektrode weggevoerd. De barrière 56 Isoleert de twee elektroden, maar maakt een overgang van cationen naar de i tegenelektrode mogelijk voor het completeren van het stroommeetcir-cuit.

5 Het biologische medium geeft stromen in speciale delen van de spanningszwaai. Meer in het bijzonder vindt glucose-oxidatie plaats in : speciale delen van de zwaai; in die delen kan de opgewekte stroom (die i mede de stroom zal omvatten die is opgewekt tengevolge van reacties van achtergrondbestanddelen, evenals de van glucose afhankelijke stroom) 10 worden gebruikt voor het aangeven van de glucoseconcentratie. Elektro-: chemische reacties veroorzaakt door andere bestanddelen van de vloeistof - speciaal ureum en aminozuren - kunnen echter de stroommeting beïnvloeden en de bepaling van de glucoseconcentratie hinderen.

In bepaalde delen van de zwaai is de stroom die verband houdt met 15 een speciale storende stof, positief in éën segment van het deel en ne-gatief in een ander segment, terwijl het effect van de met glucose verband houdende stromen hoofdzakelijk positief is in het gehele deel.

Door de stroom door de cel over de tijd te integreren verkrijgt men de 1 totale lading aan de elektrode in dat deel van de zwaai, waarbij deze 20 glucose versterkende en de storing uitschakelende verschijnselen de gevoeligheid voor de glucoseconcentratie sterk verbeteren, terwijl tegelijkertijd de ondervonden storing wordt verminderd. Meer in het bijzon-| der integreert de signaalbewerker 60 de stroom en verschaft een meting van de totale algebraïsche lading Qt over het integratiegebied; een ;25 andere mogelijkheid is dat de signaalbewerker een signaal verschaft dat de verhouding voorstelt tussen de totale algebraïsche lading en de ab- i solute waarde van de totale lading Qt/|Qt|.

De grafieken van figuur 4 geven voorbeelden van bewerkingen uitgevoerd onder gesimuleerde fysiologische omstandigheden. Zij zijn uitge-30 voerd bij 37°C in een atmosfeer van 95% stikstof en 5% CO2· De ach-j tergrondvloeistof is een gewijzigde Kreb-Ringer bufferoplossing (0,109 M NaCl, 0,024 M NaHC03, 0,006 M MgSo4, 0,001 M NaH2P04, pH = 7,4). Aminozuren worden verschaft in een voorraadoplossing van 23 verschillende aminozuren met concentraties evenredig met de fysiologische 35 concentraties. Ureum is aanwezig in de aangegeven fysiologische concen- j traties. De gebruikte potentiostaat (Princeton Applied Research Corporation, Model PAR-173) heeft een automatische IR compensatie. De programmeerbare functionele generator is een model 73211 van Data Trak, I ,Research, Ine. De glucose-elektrode heeft een geometrisch oppervlak van 40 I0,19 cm^, een pt bekleding van 25 mg per cm^ en een reëel oppervlak 8120252 0i*omc~ 6 (bepaald door een coulometrische meting van waterstofstripping) van 485 cm^. De referentie-elektrode is een standaard verzadigde calomel (Hg, Hg2Cl2» KC1) elektrode en het voor glucose doorlaatbare membraan is nucleopore, 500 Angstrom.

5 Als de hierboven beschreven spanningsgolfvorm (lijn 2 in figuur 4a) wordt aangelegd aan uitsluitend de Krebs-Ringer buffer, is de stroom aan de elektrode eerst negatief, dan positief en tenslotte negatief, zoals is aangegeven door lijn 1 in figuur 4a. Het gearceerde oppervlak onder lijn 1 geeft de lading aan en de positieve en negatieve 10 oppervlakken compenseren elkaar in hoofdzaak.

In figuur 4b is de stroom weergegeven die in het systeem is gemeten voor (lijn 1) en na (lijn 2) de toevoeging van glucose. Het verschil dat moet worden toegeschreven aan de glucose (lijn 3) heeft een lading (gearceerd) tengevolge die hoofdzakelijk positief is over de ge-15 hele golfvorm.

Als ureum (figuur 4c) of aminozuren (figuur 4d) aan het systeem worden toegevoegd zijn de hierdoor veroorzaakte stroomveranderingen (lijn 2 in figuren 4c en 4d) positief in sommige gebieden van de zwaai en negatief in andere gebieden, terwijl de stroom die wordt veroorzaakt 20 door de glucose (lijn 1) in hoofdzaak gedurende de gehele zwaai positief blijft.

De hieronder weergegeven tabel geeft aan, dat door integratie van de stroom over de gehele zwaai een algebraïsche waarde van de lading (Qt) (of een genormaliseerde waarde van de lading in de vorm van de 25 verhouding tussen de algebraïsche en de totale absolute lading (Qt/|Qtl)) wordt verkregen, die gevoelig is voor de glucoseconcen-tratie, zelfs als aminozuren en ureum in veranderende concentraties iaanwezig zijn. De figuren 4e en 4f geven meer in het bijzonder het 1 hierboven vermelde verband weer in aanwezigheid van aminozuren met een 30 veranderende concentratie.

8120252 1 0140221.0 7

Responsie van de glucose-elektrode op veranderingen van de concentratie van glucose en aminozuren Concentratie, mg/dl 5 amino- Qti Qt glucose zuren ureum mCoul |Qt| 50 35 40 20.0 0.087 63 35 40 22.6 0.099 75 35 40 24.5 0.107 10 88 35 40 26.0 0.114 100 35 40 27.6 0.122 113 35 40 28.0 0.123 125 35 40 30.0 0.132 150 35 40 31.9 0.141 15 175 35 40 33.7 0.148 200 35 40 36.3 0.160 250 35 40 41.0 0.180 50 50 40 23.8 0.109 |20 63 50 40 24.3 0.111 75 50 40 24.9 0.114 88 50 40 27.3 0.126 100 50 40 28.8 0.133 113 50 40 28.5 0.132 25 125 50 40 28.9 0.134 150 50 . 40 31.2 0.144 175 50 40 34.4 0.159 200 50 40 35.2 0.162 250 50 40 38.5 0.178 30 50 65 40 23.6 0.117 63 65 40 23.7 0.119 75 65 40 24.4 0.123 88 65 40 25.2 0.128 100 65 40 26.5 0.135 35 113 65 40 26.7 0.137 125 65 40 27.3 0.140 150 65 40 29.1 0.149 175 65 40 31.3 0.160 200 65 40 31.9 0.165 40 250 65 40 34.1 0.177 8 1 2 0 2 5 2

0i'’02?LC

8

Als dus over de gehele spanningszwaai wordt geïntegreerd, wordt de j ! i achtergrondlading (van de achtergrondoplossing en van de aminozuren en ! het ureum) hoofdzakelijk geëlimineerd, terwijl de door de glucose veroorzaakte lading in hoofdzaak positief is en de gevoeligheid voor glu-i 5 | cose door de integratie wordt verhoogd. Bovendien compenseren de la-! dingsveranderingen verband houdende met de concentratieveranderingen van respectievelijk ureum en aminozuren elkaar in hoofdzaak, waardoor de gevoeligheid voor glucose wordt versterkt.

Meer in het bijzonder uit de figuren 4c en 4d blijkt, dat de inte-10 : gratie niet over de gehele spanningszwaai behoeft te worden uitgevoerd.

: Onderzoek van een speciaal deel van de zwaai - dat in hoofdzaak het deel van de anodische zwaai omvat van -0,45 V tot 0,8 V, de rustperiode bij de bovenste grenswaarde en de gehele kathodische zwaai - vertoont : ook de vereiste kenmerken voor selectiviteit en gevoeligheid.

15 Stroommeting ; Figuur 2 geeft een schets van een inrichting die overeenkomt met ! die van figuur 1, behalve dat de functionele generator 20 signalen afgeeft voor stroommeting door het stroommeetorgaan 80, en dat door de | zender 70 een signaal wordt uitgezonden dat de meting aangeeft. De fi-20 guren 5a, b en c geven de resultaten van de stroommeting weer onder omstandigheden die zijn beschreven voor de voorbeelden voor de stroomin-tegratie. Het gebied tussen 0,2 en 0,6 V van het anodische deel van de zwaai heeft een duidelijke responsie op veranderingen van de glucose-concentratie en afwezigheid van een responsie op veranderingen van de 25 concentratie van aminozuren en ureum. Een meting bij een punt in dit gebied (bijvoorbeeld 0,3 V) geeft derhalve een meting van glucosecon-centratie, ondanks de aanwezigheid van ureum en aminozuren. Zo vertonen bijvoorbeeld waarden van een stroom bij 0,3 V bij de anodische aftas-;ting van een Krebs-Ringer buffer die 40 mg/dl ureum en 35 mg/dl amino-30 zuren bevat, ontleend aan een grafiek zoals figuur 5c, een lineair verband tussen de stroom en de concentratie van de glucose.

De uitvoeringen van zowel figuur 1 als figuur 2 omvatten een (niet in de tekening weergegeven) ontvanger buiten het organisme waarin de sensor is geïmplanteerd, voor het ontvangen van een signaal dat door de j 35 sensor is uitgezonden en het vertalen van dit signaal in gegevens die de glucoseconcentratie voorstellen.

Een andere mogelijkheid is dat de ontvanger een alarminstallatie j : in werking stelt als de glucoseconcentratie buiten van tevoren vastgestelde grenzen komt.

40 Andere uitvoeringen i i ' ........812 0 2 5 2.......

QU022L.C

9

V

Andere uitvoeringen liggen in het gebied van de hierna volgende conclusies. Er wordt bij wijze van voorbeeld opgemerkt, dat de span-ningsgolfvorm op verschillende wijzen kan veranderen: de rusttijden kunnen worden gewijzigd maar dienen bij voorkeur tenminste 2 seconden 5 te bedragen; de laagste grenswaarde kan worden vergroot tot bijvoorbeeld -1,0 V, maar een buitensporige vorming van waterstof is het gevolg van een grenswaarde die aanzienlijk beneden dit niveau ligt. De bovenste grenswaarde kan variëren, bijvoorbeeld van 0,7 tot 1,1 V; een spanning die aanzienlijk boven 1,1 V ligt veroorzaakt corrosie van de 10 elektrode. Rustperioden kunnen worden ingevoerd tijdens het anodische en/of het kathodische deel van de zwaai, bij voorkeur bij potentialen waarbij glucosereacties optreden, teneinde de tijd gedurende welke bij zulke potentialen wordt verbleven te verlengen en de gevoeligheid en de selectiviteit ten opzichte van glucose te vergroten; de snelheid van de 15 spanningsverandering tijdens de anodische en de kathodische zwaaien kan verschillend zijn - de anodische zwaai kan betrekkelijk langzamer zijn door verlenging van de tijd gedurende welke wordt verwijld bij spanningen waarbij stromen worden opgewekt die gevoelig en selectief zijn voor glucose. Wat betreft de stroommeting belichaamd in figuur 2 wordt opge- 20 merkt, dat de spanningsverandering discontinuïteiten kan omvatten zoals sprongen van een grenswaarde naar de meetspanning.

De conclusies omvatten glucosesensors die niet worden geïmplan- i teerd - bijvoorbeeld klinische laboratoriumsensors. De biologische : : vloeistoffen kunnen elke vloeistof zijn die afkomstig is van levende 25 organismen, of vloeistoffen die de omstandigheden nabootsen die in le- vend organisme optreden, zoals bloed, urine, bufferoplossingen en zoutoplossingen, maar ze zijn niet hiertoe beperkt.

| : ! j i ! : ! I i ; j ! j i ι | 8120252

0I4022LC

Claims

1. Inrichting die kan worden geïmplanteerd in een levend lichaam, , 5 ,voor het meten van de concentratie van glucose in biologische vloei- I stoffen, bestaande uit een elektrode voor het op katalytische wijze bevorderen van de elektrochemische oxidatie van glucose, een spanningsbron, middelen voor het aanleggen van een variërende spanning afkomstig van de genoemde bron aan de genoemde elektrode voor het veroorzaken van 10 een stroom daar doorheen, middelen voor het integreren van de stroom iaan de elektrode over de tijd, en regelmiddelen die doelmatig werken zonder tussenkomst van handbesturing en die de genoemde spanning een | zwaai laat maken over een traject in een eerste richting van een eerste I grenswaarde naar een tweede grenswaarde en in omgekeerde richting terug 15 maar de eerste grenswaarde en voor het selectief activeren van de ge- i noemde middelen voor het integreren gedurende een periode die tenminste een deel van de genoemde spanningszwaai in beide richtingen omvat en jgekozen is voor het verkrijgen van een totale lading die gevoelig is i voor de glucoseconcentratie en betrekkelijk ongevoelig is voor andere 20 componenten in de vloeistof. i :

1. Inrichting voor het meten van de concentratie van glucose in biologische oplossingen, bestaande uit een elektrode, een spanningsbron, middelen voor het aanleggen van de spanningsbron aan de elektrode 5. voor het veroorzaken van een stroom daar doorheen, middelen voor het : wijzigen van de aangelegde spanning in een zwaai variërende van een eerste grenswaarde naar een tweede grenswaarde en terug naar de eerste grenswaarde, en middelen voor het integreren van de stroom aan de elek-j i trode over de tijd gedurende tenminste een deel van de genoemde span-|10 ningsverandering, gekozen voor het verkrijgen van een totale lading die gevoelig is voor de glucoseconcentratie en betrekkelijk ongevoelig is | voor andere componenten in de vloeistof.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij het deel zodanig is ge- I : kozen dat de lading die reageert op de glucoseconcentratie hoofdzake-iijk het zelfde algebraïsche teken heeft gedurende de gehele genoemde I periode en dat de lading die reageert op de storende componenten van de 25 vloeistof een positief teken bezit in één segment van de genoemde periode en een negatief teken in een ander segment van de genoemde periode, waarbij de van de glucose afhankelijke lading en derhalve de gevoelig-! heid voor glucose wordt versterkt en de van de storende stoffen afhan- j ! kelijke lading tenminste gedeeltelijk vervalt, waardoor de storing 30 wordt verminderd.

2. Inrichting volgens conclusie 1 waarin het genoemde deel zodanig wordt gekozen dat de lading die afhankelijk is van de glucoseconcentra- 15 tie hoofdzakelijk hetzelfde algebraïsche teken heeft over het gehele deel, en dat de lading die afhankelijk is van de storende componenten :in de vloeistof een positief teken heeft in één segment van het genoem— ! : de deel en een negatief teken in een ander segment van het genoemde ! deel, waarbij de van de glucose afhankelijke lading en derhalve de ge-|20 voeligheid voor glucose wordt versterkt en de van de storende stoffen i ; ' i afhankelijke lading tenminste gedeeltelijk wegvalt, waardoor de storing wordt verminderd. i

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de benedenste grenswaarde van de spanningszwaai ligt tussen -1,0 en -0,6 V en de bovenste grenswaarde ligt tussen 0,7 en 1,1 V en de genoemde zwaai een i anodische zwaai omvat van de bendenste grenswaarde naar de bovenste 35 grenswaarde en een kathodische zwaai van de bovenste grenswaarde naar de benedenste grenswaarde.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de benedenste | ; grenswaarde van de spanningszwaai ligt tussen -1,0 en -0,6 V en de bo- i 1 i 25 venste grenswaartde ligt tussen 0,7 en 1,1 V, en waarbij de genoemde | zwaai een anodische zwaai omvat van de benedenste naar de bovenste i I i grenswaarde en een kathodische zwaai van de bovenste naar de benedenste !grenswaarde. ! i

4. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de spanningszwaai rustperioden omvat bij de bovenste en benedenste grenswaarden, en de snelheid van de spanningsverandering tijdens de anodische en de katho- i 40 dische zwaai constant is. 8120252 οκ-ome

4. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de genoemde span- ! I 30. ningszwaai rustperioden omvat bij de bovenste en de benedenste grenswaarden en de snelheid van de spanningsverandering tijdens de anodische en de kathodische zwaai constant is.

5. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de integratie con- j : i tinu plaats vindt tijdens een gehele spanningszwaai. i i

5. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de integratie continu plaats vindt gedurende één gehele spanningszwaai. $5 ! 6. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de integratie in ! i !hoofdzaak de anodische zwaai omvat tussen -0,45 V en de bovenste grens-| waarde, de rustperiode bij de bovenste grenswaarde en de gehele katho-! :dische spanningszwaai.

6. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de genoemde perio-i de de anodische zwaai omvat tussen -0,45 V en de bovenste grenswaarde, 5de rustperiode bij de bovenste grenswaarde en de gehele kathodische | 1 spanningszwaai. | : 7. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de snelheid van de spanningsverandering tijdens de kathodische spanningszwaai groter is | , dan tijdens de anodische spanningszwaai. ilO i 8. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de genoemde veran-: dering van de genoemde aangelegde spanning ophoudt tijdens rustperioden ! ; tussen de beide grenswaarden, welke rustperioden plaats vinden bij po- : tentialen waarbij de glucose een elektrochemische reactie ondergaat.

7. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de snelheid van de 40 ,spanningsverandering tijdens de genoemde kathodische spanningszwaai 8120252 . 014022LC > rgroter is dan tijdens de anodische spannlngszwaai. i ;

8. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de genoemde veran-| dering van de genoemde aangelegde spanning ophoudt tijdens rustperioden tussen de genoemde grenswaarden, waarbij de rustperioden plaats vinden ! 5 ' bij potentialen waarbij de glucose een elektrochemische reactie onder-: gaat.

9. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de genoemde perio- 15 de zodanig wordt gekozen dat de lading die kan worden toegerekend aan ;een speciale storende component van de vloeistof vervalt, waarbij veranderingen van de concentratie van die speciale component de gemeten lading niet beïnvloeden. i j , ,

9. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij het genoemde deel zodanig wordt gekozen dat de lading die kan worden toegeschreven aan een specifieke storende component van de vloeistof wegvalt, waarbij 10 veranderingen van de concentratie van die specifieke component de gemeten lading niet beïnvloeden.

10. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de inrichting |20 normaliserende middelen bevat voor het vaststellen van de verhouding | tussen de genoemde totale lading en de totale absolute waarde van de | lading gedurende de genoemde periode.

10. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de inrichting i middelen omvat voor het normaliseren van de genoemde totale lading in i de vorm van de verhouding tussen de totale algebraïsche lading en de 15 totale absolute waarde van de lading.

11. Werkwijze voor het meten van de concentratie van glucose in biologische vloeistoffen, omvattende de stappen van het aanleggen van j |25 !een spanning aan een elektrode voor het veroorzaken van een stroom I daarin, het veranderen van de aangelegde spanning in een zwaai die \ ! : I loopt van een eerste grenswaarde naar een tweede grenswaarde en terug i ; !naar de eerste grenswaarde, en het integreren van de stroom naar de i i jtijd over tenminste een deel van de genoemde spanningsverandering, dat 30 igekozen is voor het verkrijgen van een totale lading die gevoelig is :voor de glucoseconcentratie en betrekkelijk ongevoelig is voor andere componenten van de vloeistof.

11. Werkwijze voor het meten van de concentratie van glucose in | |biologische vloeistoffen, welke werkwijze de stappen omvat van het aan- i leggen van een spanning aan een elektrode voor het opwekken van een ! : stroom daarin, het veranderen van de aangelegde spanning in een zwaai 20 !die loopt van een eerste grenswaarde naar een tweede grenswaarde en terug naar de eerste grenswaarde en het integreren van de stroom naar de t : · ; tijd over tenminste een deel van de genoemde spanningsverandering, zo-!danig gekozen dat een totale lading wordt verkregen die gevoelig is ivoor de glucoseconcentratie en betrekkelijk ongevoelig is voor andere 25 icomponenten in de vloeistof. !

12. Inrichting voor het meten van de concentratie van glucose in biologische vloeistoffen, omvattende een elektrode voor het op kataly- 35 itische wijze bevorderen van de elektrochemische oxidatie van glucose, I : een spanningsbron, middelen voor het aanleggen van een variërende spanning afkomstig van de bron aan de genoemde elektrode voor het veroorzaken van een stroom daarin, middelen voor het meten van de stroom^ aan de elektrode, en regelmiddelen die automatisch werken zonder tussenkomst 40 ;van handbesturing, voor het laten zwaaien van de spanning over een tra- ' 8Ί 2 ÖT5"2................................ CldO^LC 4 I ject in een eerste richting van een eerste grenswaarde naar een tweede i ! grenswaarde en in de tegengestelde richting terug naar de eerste grens- | t 1. waarde, en het selectief activeren van de genoemde middelen voor het j ; meten van de genoemde stroom bij tenminste één geïsoleerd punt tussen I ! | j 5 0,2 V en 0,6 V tijdens de anodische variatie van de spanningszwaai, zo- ; danig gekozen dat de stroom gevoelig is voor veranderingen van het ni-j veau van de glucoseconcentratie in de genoemde vloeistof maar betrekkelijk ongevoelig is voor de niveau's van de andere bestanddelen van de genoemde vloeistof. 10 ; 13. Inrichting volgens conclusie 12, waarbij de benedenste grens- j waarde van de genoemde spanningsverandering ligt tussen -1,0 en -0,6 V j Λ V*1' en de genoemde bovenste grenwaarde ligt tussen 0,7 en 1,1 V.

12. Inrichting voor het meten van de concentratie van glucose in biologische vloeistoffen, bestaande uit een elektrode, een spannings- ! |bron, middelen voor het aanleggen van de spanningsbron aan de elektrode voor het veroorzaken van een stroom daarin, middelen voor het verande- | 30 :ren van de genoemde aangelegde spanning van een eerste grenswaarde naar ;een tweede grenswaarde en terug naar de eerste grenswaarde en middelen jvoor het meten van de stroom door de elektrode bij een punt tussen 0,2 !V en 0,6 V tijdens de anodische variatie van de spanningszwaai, zodanig j igekozen dat de stroom gevoelig is voor veranderingen van het niveau van 35 de glucoseconcentratie in de genoemde vloeistof, maar betrekkelijk ongevoelig is voor de niveau's van andere bestanddelen van de vloeistof.

13. Inrichting volgens conclusie 12, waarbij de benedenste grenswaarde van de spanningsvariatie ligt tussen -1,0 en 0,6 V en de bovenste grenswaarde ligt tussen 0,7 en 1,1 V.

14. Inrichting volgens conclusie 12, waarbij de snelheid van de I ; | verandering van de genoemde spanning constant is tussen de beide grens-S15 waarden en rustperioden bij elke grenswaarde omvat. i ,

14. Inrichting volgens conclusie 12, waarbij de snelheid van de 8120252 ov.omt ! i spanningsverandering constant is tussen de beide grenswaarden en rust- perioden bij elke grenswaarde omvat.

15. Inrichting volgens conclusie 14, waarbij de genoemde rustperi-I oden langer zijn dan 2 seconden. ï i !j 16. Inrichting volgens conclusie 10, waarbij de genoemde span ningsverandering een anodische zwaai en een kathodische zwaai omvat, ;20 iwaarbij de snelheid van de spnaningsverandering ligt tussen 0,5 V per minuut en 4 V per minuut.

15. Inrichting volgens conclusie 14, waarbij de genoemde rustperi- | oden langer zijn dan 2 seconden. j i

16. Inrichting volgens conclusie 10, waarbij de genoemde span- 1 ningsverandering een anodische zwaai en een kathodische zwaai omvat ï waarbij de snelheid van de spanningsverandering ligt tussen 0,5 V per minuut en 4 V per minuut.

17. Inrichting volgens conclusie 16, waarbij de snelheid van de 10 spanningsverandering tijdens de kathodische zwaai groter is dan tijdens ; de anodische zwaai.

18. Werkwijze voor het meten van de concentratie van glucose in biologische vloeistoffen, bestaande uit het aanleggen van een spanning aan een elektrode voor het veroorzaken van een stroom daarin, het ver-15 ; anderen van de aangelegde spanning met een zwaai die loopt van een eer- ste grenswaarde naar een tweede grenswaarde en terug naar de eerste ' grenswaarde en het meten van de genoemde stroom bij een punt in een specifiek gebied tussen 0,2 V en 0,6 V tijdens de anodische verandering : i van de spanning, welk gebied zodanig is gekozen dat de stroom gevoelig 20 is voor veranderingen van het niveau van de glucoseconcentratie in de | vloeistof, maar betrekkelijk ongevoelig voor de niveau's van andere be-! 1 standdelen van de vloeistof. j I I 1 j I i ! I f : 11. ! i : i ! I i ; I ; i ; j , ^ ........i ; 81 2 02 5 2...........................................” 01-10?2LC ~ GEWIJZIGDE CONCLUSIES. : (ontvangen door het Internationale Bureau op 28 september 1981 ;(28.09.81))

17. Inrichting volgens conclusie 16, waarbij de snelheid van de : spanningsverandering tijdens de genoemde kathodische zwaai groter is | dan die gedurende de anodische zwaai. 25

| 18. Werkwijze voor het meten van de concentratie van glucose in i biologische vloeistoffen, bestaande uit het aanleggen van een spanning aan een elektrode voor het veroorzaken van een stroom daarin, het wij-j :zigen van de aangelegde spanning in een zwaai die loopt van een eerste j grenswaarde naar een tweede grenswaarde en terug naar de eerste grens-30 j waarde en het meten van de genoemde stroom bij een punt in een speciaal ;gebied tussen 0,2 V en 0,6 V tijdens de anodische verandering van de j spanning, zodanig gekozen dat de stroom gevoelig is voor veranderingen jvan het niveau van de glucoseconcentratie in de genoemde vloeistof, |maar betrekkelijk ongevoelig is voor de niveau's van andere bestandde-;35 i len van de genoemde vloeistof. I : i i : I ! i L 81 2 0 2 5 2 ........“.................................................. ÜMC^LC Λ Opmerking van-de uitgever I I Aanvrage* heeft' -nagtelaten de gewijzigde conclusies te nummeren in ; overeenstemming met artikel 205 van de administratieve instrukties. i Aangezien speciale aanwijzingen van de aanvrager met betrekking I 5 ! tot de overeenkomst tussen de oorspronkelijke en de gewijzigde conclu-: sies ontbreken, zijn deze conclusies gepubliceerd in de ingediende en ; de gewijzigde vorm. 1 ************* j : i j j i ; i | ; i : r \ i 1 i | I I : ! i if Λ . . i I i I · . i ;·' " I , j · i I I ‘ i i ! : i : I 1 j i ί i ......i ‘ I j _ .............................. ........................ ... .............. ....... j 8120252 01.102210 .