PT1685393E

PT1685393E - Tira de teste electroquímica para reduzir o efeito de corrente de interferência directa

Info

Publication number: PT1685393E
Application number: PT04769041T
Authority: PT
Inventors: Oliver William Hardwicke Davies; Robert Marshall; Damian Edward Haydon Baskeyfield; Lynsey Whyte; Elaine Leiper
Original assignee: Lifescan Scotland Ltd
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2007-03-30
Also published as: CA2551058A1; IL175321A0; JP2007514928A; CA2543802A1; EP1685393B1; ATE360816T1; EP1678490A1; ES2282898T3; AU2004288012A1; IL175323A0; ES2343184T3; JP2007514930A; ATE435419T1; US20050114062A1; EP1678491A1; US20050139469A1; IL175322A0; DK1678489T3; DE602004021835D1; AU2004288014A1

Description

DESCRIÇÃO

"TIRA DE TESTE ELECTROQUÍMICA PARA REDUZIR O EFEITO DE CORRENTE DE INTERFERÊNCIA DIRECTA"

CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se, de uma maneira geral, a tiras e sistemas electroquimicos que são projectados para reduzir o efeito dos compostos interferentes nas medições efectuadas por tais sistemas de medição de analito e, mais particularmente, a uma tira electroquimica melhorada para reduzir os efeitos de correntes de interferência directa num sistema de monitorização da glucose em que a tira electroquimica possui eléctrodos com regiões não revestidas.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Em muitos casos, um sistema electroquimico de medição da glucose pode ter uma elevada corrente de oxidação devida à oxidação dos compostos interferentes correntemente encontrados em fluidos fisiológicos, tais como, por exemplo, acetaminofeno, ácido ascórbico, bilirrubina, dopamina, ácido gentisico, glutationa, levodopa, metildopa, tolazimida, tolbutamida e ácido úrico. A precisão dos medidores de glucose pode, por isso, ser melhorada através da redução ou eliminação da porção de corrente de oxidação gerada pelos compostos interferentes. Idealmente, não deve haver corrente de oxidação gerada a partir de qualquer 1 dos compostos interferentes, de modo a que toda a corrente de oxidação dependa apenas da concentração da glucose. É, por isso, desejável melhorar a precisão dos sensores electroquimicos na presença de compostos potencialmente interferentes, tais como, por exemplo, ascorbato, urato, e acetaminofeno, correntemente encontrados em fluidos fisiológicos. Exemplos de analitos para tais sensores electroquimicos podem incluir glucose, lactato e fructosamina. Embora a glucose seja o principal analito discutido, será óbvio para um especialista na matéria que a invenção aqui apresentada pode ser também utilizada com outros analitos. A corrente de oxidação pode ser gerada de várias maneiras. Em particular, a corrente de oxidação desejada resulta da interacção do mediador redox com o analito de interesse (e .g. glucose) enquanto que a corrente de oxidação indesejável é geralmente compreendida por compostos interferentes que estão a ser oxidados na superfície do eléctrodo e por interacção com o mediador redox. Por exemplo, alguns compostos interferentes (e .g. acetaminofeno) são oxidados na superfície do eléctrodo. Outros compostos interferentes (e .g. ácido ascórbico), são oxidados por reacção química com o mediador redox. Esta oxidação do composto interferente num sistema de medição da glucose provoca que a corrente de oxidação medida seja dependente da concentração tanto da glucose como de qualquer composto interferente. Por isso, na situação em que a concentração do composto interferente oxida tão eficientemente como a glucose e a concentração do interferente é relativamente elevada em relação à concentração da glucose, a medição da concentração da glucose seria melhorada por redução ou eliminação da 2 contribuição dos compostos interferentes para a corrente de oxidação total.

Uma estratégia conhecida que pode ser utilizada para diminuir os efeitos dos compostos interferentes é a de utilizar uma membrana carregada negativamente para cobrir o eléctrodo de trabalho. Como exemplo, pode ser utilizado um fluoropolímero sulfonado, tal como NAFION™ para repelir todos os produtos químicos carregados negativamente. Em geral, a maior parte dos compostos interferentes, tais como o ascorbato e o urato, possuem uma carga negativa e, deste modo, a membrana carregada negativamente evita que os compostos interferentes carregados negativamente atinjam a superfície do eléctrodo e sejam oxidados nessa superfície. Contudo, esta técnica nem sempre tem sucesso uma vez que alguns compostos interferentes, tais como o acetaminofeno, não possuem uma carga global negativa e, deste modo, podem passar através de uma membrana carregada negativamente. Nem esta técnica reduz a corrente de oxidação que resulta da interacção dos compostos interferentes com alguns mediadores redox. A utilização de uma membrana carregada negativamente no eléctrodo de trabalho pode também evitar que alguns mediadores redox correntemente utilizados, tais como ferricianeto, passem através da membrana carregada negativamente para permutar electrões com o eléctrodo.

Outra estratégia conhecida que pode ser utilizada para diminuir os efeitos dos compostos interferentes é a de utilizar uma membrana selectiva de dimensões por cima do eléctrodo de trabalho. Como exemplo, pode ser utilizada uma membrana de exclusão de 100 Dalton, tal como de acetato de celulose, para cobrir o eléctrodo de trabalho para excluir todos os produtos químicos com um peso molecular superior a 100 Daltons. Em geral, 3 a maior parte dos compostos interferentes possui um peso molecular superior a 100 Daltons e, deste modo, são excluídos de serem oxidados na superfície do eléctrodo. Contudo, tais membranas selectivas tornam tipicamente a tira de teste mais complicada de fabricar e aumentam o tempo de teste porque a glucose oxidada deve ser difundida através da membrana selectiva para chegar ao eléctrodo.

Outra estratégia que pode ser utilizada para diminuir os efeitos dos compostos interferentes é a de utilizar um mediador redox com um potencial redox baixo, por exemplo, entre cerca de -300 mV e +100 mV (quando medido relativamente a um eléctrodo calomelano saturado). Por causa do mediador redox possuir um baixo potencial redox, a voltagem aplicada ao eléctrodo de trabalho pode ser também relativamente baixa o que, por sua vez, diminui a velocidade com que os compostos interferentes são oxidados pelo eléctrodo de trabalho. Exemplos de mediadores redox possuindo um potencial redox relativamente baixo incluem complexos de bipiridilo de ósmio, derivados de ferroceno e derivados de quinona. Uma desvantagem desta estratégia é a de que os mediadores redox que possuem um potencial relativamente baixo são frequentemente difíceis de sintetizar, instáveis e possuem uma baixa solubilidade em água.

Outra estratégia conhecida que pode ser utilizada para diminuir os efeitos dos compostos interferentes é a de utilizar um eléctrodo falso que é revestido com um mediador redox. Nalgumas circunstâncias o eléctrodo falso pode ser também revestido com uma proteína inerte ou um enzima redox desactivado. O fim do eléctrodo falso é o de oxidar o composto interferente na superfície do eléctrodo e/ou o de oxidar o mediador redox reduzido pelo composto interferente. Nesta 4 estratégia, a corrente medida no eléctrodo falso é subtraída da corrente de oxidação total medida no eléctrodo de trabalho para remover o efeito de interferência. A desvantagem desta estratégia é a de que requer que a tira de teste inclua um eléctrodo adicional e uma ligação eléctrica (i. e. o eléctrodo falso) que não pode ser utilizado para medir a glucose. A inclusão do eléctrodo falso é uma utilização ineficiente de um eléctrodo num sistema de medição de glucose. Ver, por exemplo, o documento US 6540891. Outros exemplos de tiras de teste com dois eléctrodos diferentes de trabalho podem ser encontrados nos documentos US 6258229 e US 6287451.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A invenção aqui descrita refere-se a um sensor electroquímico que reduz os efeitos das interferências. Um sensor electroquímico de acordo com a presente invenção inclui um substrato, pelo menos um primeiro e um segundo eléctrodos de trabalho e um eléctrodo de referência. Numa forma de realização do sensor electroquímico de acordo com a presente invenção, uma camada de reagente é depositada sobre os eléctrodos de modo a que cubra completamente todo o primeiro eléctrodo de trabalho e apenas cubra parcialmente o segundo eléctrodo de trabalho. Num método de acordo com a presente invenção, a corrente de oxidação gerada na porção do segundo eléctrodo de trabalho não coberta pela camada de reagente é utilizada para corrigir o efeito das substâncias interferentes na medição da glucose.

Numa forma de realização da presente invenção, a tira de teste electroquímica de glucose inclui um primeiro e um segundo eléctrodos de trabalho, em que o primeiro eléctrodo de trabalho 5 é completamente coberto com uma camada reagente e o segundo eléctrodo de trabalho é apenas parcialmente coberto com a camada reagente. Deste modo, o segundo eléctrodo de trabalho possui uma área revestida com reagente e uma área não revestida. A camada reagente pode incluir, por exemplo, um enzima redox, tal como a glucose oxidase e um mediador redox, tal como, por exemplo, ferricianeto. 0 primeiro eléctrodo de trabalho terá uma sobreposição de duas fontes de corrente de oxidação, uma da glucose e uma segunda dos interferentes. De modo semelhante, o segundo eléctrodo de trabalho terá uma sobreposição de três fontes de corrente de oxidação da glucose, interferentes na porção revestida com reagente e interferentes na porção não revestida. A porção não revestida do segundo eléctrodo de trabalho apenas oxidará interferentes e não oxidará a glucose porque não existe reagente nesta área. A corrente de oxidação medida na porção não revestida do segundo eléctrodo de trabalho pode ser, então, utilizada para estimar a corrente de oxidação interferente total e calcular uma corrente de oxidação corrigida que remove os efeitos das interferências.

Numa forma de realização de tira alternativa de acordo com a presente invenção, a tira de teste electroquimica de glucose inclui um primeiro e um segundo eléctrodos de trabalho, em que o primeiro e o segundo eléctrodos de trabalho são apenas parcialmente cobertos com a camada reagente. Deste modo, nesta forma de realização, ambos o primeiro e o segundo eléctrodos de trabalho possuem uma porção revestida com reagente e uma porção não revestida. A primeira área não coberta do primeiro eléctrodo de trabalho e a segunda área não coberta do segundo eléctrodo de trabalho são diferentes. A corrente de oxidação medida na porção não revestida do primeiro e segundo eléctrodos de trabalho é utilizada para estimar a corrente de oxidação interferente na 6 porção não revestida e para calcular uma corrente de glucose corrigida.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Uma melhor compreensão das caracteristicas e vantagens da presente invenção será obtida com referência à seguinte descrição detalhada que apresenta formas de realização ilustrativas em que os princípios da invenção são utilizados e aos desenhos em anexo, em que: a Figura 1 é uma vista em perspectiva explodida de uma tira de teste de acordo com uma forma de realização da presente invenção; a Figura 2 é uma vista plana simplificada de uma porção distai de uma tira de teste de acordo com a forma de realização da presente invenção ilustrada na Figura 1 incluindo uma camada condutora e uma camada de isolamento; a Figura 3 é uma vista plana simplificada de uma porção distai de uma tira de teste de acordo com a forma de realização da presente invenção ilustrada na Figura 1 em que a posição de uma camada de reagente é ilustrada com a camada condutora e a camada de isolamento; a Figura 4 é uma vista em perspectiva explodida de uma tira de teste de acordo com ainda outra forma de realização da presente invenção; 7 a Figura 5 é uma vista plana simplificada de uma porção distai de uma tira de teste de acordo com a forma de realização da presente invenção ilustrada na Figura 4, incluindo uma camada condutora e uma camada de isolamento; e a Figura 6 é uma vista plana simplificada de uma porção distai de uma tira de teste de acordo com a forma de realização da presente invenção ilustrada na Figura 4, em que uma camada de reagente é ilustrada com a camada condutora e a camada isolamento. A Figura 7 é uma vista plana simplificada de uma porção distai de uma tira de teste de acordo com a forma de realização da presente invenção ilustrada na Figura 4, em que uma camada reagente é ilustrada com a camada condutora. A Figura 8 é uma vista plana simplificada de uma porção distai de uma tira de teste de acordo com outra forma de realização da presente invenção, em que uma camada reagente é ilustrada com a camada condutora que ajuda a reduzir um efeito de queda de IR. A Figura 9 é uma vista plana simplificada de uma porção distai de uma tira de teste de acordo com ainda outra forma de realização da presente invenção, em que uma camada reagente é ilustrada com a camada condutora e a camada de isolamento de modo a haver dois eléctrodos de trabalho que possuam uma porção não revestida. A Figura 10 é uma vista plana simplificada de uma porção distai de uma tira de teste de acordo com ainda outra forma de realização da presente invenção, em que uma camada reagente é 8 ilustrada com a camada condutora e a camada de isolamento de modo a haver dois eléctrodos de trabalho que possuam uma porção não revestida. A Figura 11 é um gráfico que mostra a corrente de um primeiro eléctrodo de trabalho de uma tira projectada de acordo com a presente invenção testada com amostras de glucose a 70 mg/dL em sangue com vários níveis de ácido úrico. A Figura 12 é um gráfico que mostra a corrente de um primeiro eléctrodo de trabalho de uma tira projectada de acordo com a presente invenção testada com amostras de glucose a 240 mg/dL em sangue com vários níveis de ácido úrico. A Figura 13 é uma vista em perspectiva explodida de uma tira de teste que tem uma lanceta integrada. A Figura 14 mostra uma vista esquemática simplificada mostrando uma interface de medição numa tira de teste que tem um primeiro contacto, um segundo contacto e um contacto de referência disposto num substrato.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Esta invenção aqui descrita inclui uma tira de teste e um método para melhorar a selectividade de um sistema de medição electroquímico da glucose. A Figura 1 é uma vista em perspectiva explodida de uma tira de teste de acordo com uma primeira forma de realização da presente invenção. Na forma de realização da presente invenção 9 ilustrada na Figura 1, uma tira 62 de teste electroquimica que pode ser utilizada para medir a concentração da glucose em fluidos corporais, tais como sangue ou fluido intersticial, inclui um primeiro eléctrodo 10 de trabalho e um segundo eléctrodo 12 de trabalho, em que o primeiro eléctrodo 10 de trabalho está completamente coberto com uma camada 22 reagente e o segundo eléctrodo 12 de trabalho está apenas parcialmente coberto com a camada 22 reagente. Deste modo, o segundo eléctrodo de trabalho possui uma porção revestida de reagente e uma porção não revestida. A camada 22 reagente pode incluir, por exemplo, um enzima redox, tal como, por exemplo, glucose oxidase e um mediador redox, tal como, por exemplo, ferricianeto. Dado que o ferricianeto possui um potencial redox de aproximadamente 400 mV (quando medido relativamente a um eléctrodo de calomelanos saturado) num eléctrodo de carbono, a introdução de um fluido corporal, e .g. sangue, pode gerar uma oxidação significativa de interferentes através de um mediador redox e/ou o eléctrodo de trabalho gera uma corrente de oxidação indesejável significativa. Por isso, a corrente de oxidação medida no primeiro eléctrodo 10 de trabalho será uma sobreposição de fontes de corrente de oxidação; uma primeira corrente de oxidação desejável gerada pela oxidação da glucose e uma segunda corrente de oxidação indesejável gerada pelos interferentes. A corrente de oxidação medida no segundo eléctrodo 12 de trabalho será também uma sobreposição das fontes de corrente de oxidação; uma primeira corrente de oxidação desejável gerada pela oxidação da glucose e uma segunda corrente de oxidação indesejável gerada pelos interferentes na porção coberta do eléctrodo 12 de trabalho e uma terceira corrente de oxidação gerada pelos interferentes na porção não coberta do eléctrodo 12 de trabalho. A porção não revestida de um segundo eléctrodo 12 de trabalho oxidará apenas interferentes e não 10 oxidará a glucose porque não existe reagente na porção não revestida do segundo eléctrodo 12 de trabalho. Como a corrente de oxidação medida na porção não revestida do segundo eléctrodo 12 de trabalho não depende da glucose e a área não revestida do segundo eléctrodo 12 de trabalho é conhecida, é possível calcular a corrente de oxidação interferente da porção não revestida do segundo eléctrodo 12 de trabalho. Por seu turno, utilizando a corrente de oxidação interferente calculada para a porção não revestida do segundo eléctrodo 12 de trabalho e conhecendo a área do primeiro eléctrodo 10 de trabalho e a área da porção revestida do segundo eléctrodo 12 de trabalho, é possível calcular uma corrente de glucose corrigida que contabiliza os efeitos dos compostos interferentes oxidados no eléctrodo. A Figura 1 é uma vista em perspectiva explodida de uma tira 62 de teste de acordo com uma primeira forma de realização da presente invenção. A tira 62 de teste, como ilustrada na Figura 1, pode ser produzida em 6 passos de impressão consecutivos que podem aplicar seis camadas de material no substrato 50. As seis camadas podem ser depositadas através de, por exemplo, estampagem no substrato 50. Numa forma de realização desta invenção, as 6 camadas podem incluir uma camada 64 condutora, uma camada 16 de isolamento, uma camada 22 reagente, uma camada 66 adesiva, uma camada 68 hidrofílica e uma camada 40 superior. A camada 64 condutora pode incluir ainda o primeiro eléctrodo 10 de trabalho, segundo eléctrodo 12 de trabalho, eléctrodo 14 de referência, primeiro contacto 11, segundo contacto 13, contacto 15 de referência e barra 17 de detecção da tira. A camada 16 de isolamento pode ainda incluir a abertura 18. A camada 66 adesiva pode ainda incluir um primeiro forro 24 adesivo, segundo forro 26 adesivo e terceiro forro 28 adesivo. A camada 68 hidrofílica 11 pode ainda incluir uma primeira película 32 hidrofílica e uma segunda película 34 hidrofílica. A camada 40 superior pode incluir ainda uma porção 36 transparente e uma porção 38 opaca. A tira 62 de teste possui um primeiro lado 54 e segundo lado 56, um lado 58 do eléctrodo distai e um lado 60 do eléctrodo proximal, tal como ilustrado na Figura 1. As secções seguintes descreverão as camadas respectivas da tira 62 de teste em mais detalhe.

Numa forma de realização da presente invenção, o substrato 50 é um material electricamente isolante, tal como plástico, vidro, cerâmica, e semelhantes. Numa forma de realização preferida desta invenção, o substrato 50 pode ser um plástico tal como, por exemplo, nilon, policarbonato, poliimida, poli (cloreto de vinilo), polietileno, polipropileno, PETG ou poliéster. Mais particularmente o poliéster pode ser, por exemplo, Melinex® ST328 que é produzido pela DuPont Teijun Films. O substrato 50 pode também incluir um revestimento acrílico que é aplicado a um ou ambos os lados para melhorar a adesão da tinta. A primeira camada depositada no substrato 50 é uma camada 64 condutora que inclui um primeiro eléctrodo 10 de trabalho, segundo eléctrodo 12 de trabalho, eléctrodo 14 de referência e barra 17 de detecçâo da tira. De acordo com a presente invenção, pode ser utilizada uma malha de peneiro com um padrão de emulsão para depositar um material, tal como, por exemplo, uma tinta de carvão condutora numa geometria definida, tal como ilustrado na Figura 1. O eléctrodo 14 de referência pode ser também um contra-eléctrodo, um eléctrodo de referência/contra-eléctrodo, ou um eléctrodo quasi-referência. A camada 64 condutora pode ser depositada sobre um substrato 50 utilizando estampagem, 12 impressão por rotogravura, pulverização, evaporação, deposição não electrolitica, jacto de tinta, sublimação, deposição por vapor químico e semelhantes. Os materiais adequados que podem ser utilizados para a camada 64 condutora são o Au, Pd, Ir, Pt, Rh, aço inox, óxido de estanho dopado, carbono e semelhantes. Numa forma de realização desta invenção, a camada de tinta de carbono pode ter uma altura entre 1 a 100 micrones, mais particularmente entre 5 e 25 micrones e, ainda mais particularmente, aproximadamente 13 micrones. A altura da camada condutora pode variar dependendo da resistência desejada da camada condutora e da condutividade do material utilizado para a impressão da camada condutora. 0 primeiro contacto 11, o segundo contacto 13 e o contacto 15 de referência podem ser utilizados para fazerem a interface eléctrica com o medidor. Isto permite que o medidor comunique electricamente com o primeiro eléctrodo 10 de trabalho, o segundo eléctrodo 12 de trabalho e o eléctrodo 14 de referência através, respectivamente, do primeiro contacto 11, do segundo contacto 13 e do contacto 15 de referência. A segunda camada depositada no substrato 50 é a camada 16 de isolamento. A camada 16 de isolamento é disposta em, pelo menos, uma porção da camada 64 condutora, tal como mostrado na Figura 1. A Figura 2 é uma vista plana simplificada de uma porção distai da tira 62 de teste que destaca a posição do primeiro eléctrodo 10 de trabalho, do segundo eléctrodo 12 de trabalho, e do eléctrodo 14 de referência em relação à camada 16 de isolamento. A camada 16 de isolamento inclui ainda uma abertura 18 que pode ter uma estrutura em forma de T, tal como mostrado na Figura 1 e 2. A abertura 18 expõe uma porção do primeiro eléctrodo 10 de trabalho, do segundo eléctrodo 12 de 13 trabalho e do eléctrodo 14 de referência, que pode ser molhado com líquido. A abertura 18 inclui ainda uma largura W1 de abertura distai, uma largura W2 de abertura proximal, um comprimento L4 de abertura distai e um comprimento L5 de abertura proximal. A largura W1 de abertura distai corresponde à largura do primeiro eléctrodo 10 de trabalho e do eléctrodo 14 de referência, tal como ilustrado na Figura 2. O comprimento L4 de abertura distai corresponde a um comprimento que é superior a ambos o primeiro eléctrodo 10 de trabalho e o eléctrodo 14 de referência em conjunto. A largura W2 de abertura proximal e o comprimento L5 de abertura proximal formam uma secção rectangular que expõe a largura e o comprimento do segundo eléctrodo 12 de trabalho. De acordo com a presente invenção, a largura W1 de abertura distai, a largura W2 de abertura proximal, o comprimento L4 de abertura distai e o comprimento L5 de abertura proximal podem ter uma dimensão respectivamente de aproximadamente 0,7, 1,9, 3,2 e 0,43 mm. Numa forma de realização da presente invenção, o primeiro eléctrodo 10 de trabalho, o eléctrodo 14 de referência e o segundo eléctrodo 12 de trabalho têm, respectivamente, um comprimento Ll, L2 e L3 que pode ser de cerca de 0,8, 1,6 e 0,4 mm. De acordo com a presente invenção, o espaçamento SI de eléctrodo é uma distância entre o primeiro eléctrodo 10 de trabalho e o eléctrodo 14 de referência; e entre o eléctrodo 14 de referência e o segundo eléctrodo 12 de trabalho que pode ser de cerca de 0,4 mm. A terceira camada depositada sobre o substrato 50 é a camada 22 reagente. A camada 22 reagente é disposta sobre, pelo menos, uma porção da camada 64 condutora e da camada 16 de isolamento, tal como mostrado na Figura 1. A Figura 3 mostra uma vista plana simplificada de uma porção distai de uma tira 62 de teste de acordo com a primeira forma de realização da presente 14 invenção que destaca a posição da camada 22 reagente em relação ao primeiro eléctrodo 10 de trabalho, o segundo eléctrodo 12 de trabalho, o eléctrodo 14 de referência e a camada 16 de isolamento. A camada 22 de reagente pode ter a forma de um rectângulo possuindo a largura W3 de reagente e o comprimento L6 de reagente, tal como ilustrado na Figura 1 e 3. Numa forma de realização da invenção, a largura W3 de reagente pode ser de cerca de 1,3 mm e o comprimento L6 de reagente pode ser de cerca de 4,7 mm. Numa outra forma de realização da presente invenção, a camada 22 reagente possui uma largura W3 e um comprimento L6 suficientemente grandes para que a camada 22 reagente cubra completamente o primeiro eléctrodo 10 de trabalho e o eléctrodo 14 de referência. Contudo, a camada 22 reagente possui uma largura W3 e um comprimento L6 adequadamente dimensionados de modo a que o segundo eléctrodo de trabalho não seja completamente coberto com a camada 22 reagente. Em tal cenário, o segundo eléctrodo 12 de trabalho possui uma porção 12c revestida e porções 12u não revestidas, tal como ilustrado na Figura 3. As porções 12u não revestidas podem ter a forma de dois rectângulos em que as porções 12u não revestidas possuem uma largura W4 e um comprimento da asa que corresponde ao comprimento L3 do segundo eléctrodo de trabalho. Como exemplo não limitativo, a largura W4 da asa pode ser de cerca de 0,3 mm. Numa forma de realização da presente invenção, uma camada 22 reagente pode incluir um enzima redox, tal como, por exemplo, glucose oxidase ou PQQ-glucose desidrogenase (em que PQQ é um acrónimo para pirrolo-quinolina-quinona) e um mediador redox, tal como, por exemplo, ferricianeto. A quarta camada depositada no substrato 50 é uma camada 66 adesiva que inclui um primeiro forro 24 adesivo, um segundo forro 26 adesivo, e um terceiro forro 28 adesivo. O primeiro 15 forro 24 adesivo e o segundo forro 26 adesivo formam as paredes de uma câmara de recepção de amostra. Numa forma de realização da presente invenção, o primeiro forro 24 adesivo e o segundo forro 26 adesivo podem ser dispostos num substrato 50 de modo a que nenhum dos forros adesivos toque a camada 22 reagente. Noutras formas de realização da presente invenção em que o volume da tira necessita ser diminuído, o primeiro forro 24 adesivo e/ou o segundo forro 26 adesivo pode ser disposto sobre o substrato 50 de modo a que exista uma sobreposição com a camada 22 reagente. Numa forma de realização da presente invenção, a camada 66 adesiva possui uma altura de cerca de 70 até 110 micrones. A camada 66 adesiva pode incluir um adesivo sensível à pressão dos dois lados, um adesivo com cura por UV, um adesivo activado por calor, um plástico termoendurecível, ou outro adesivo conhecido dos especialistas na matéria. Como exemplo não limitativo, a camada 66 adesiva pode ser formada por estampagem de um adesivo sensível à pressão, tal como, por exemplo, um adesivo sensível à pressão de um copolímero acrílico de base aquosa que é comercialmente disponibilizado pela Tape Specialties LTD em Tring, Herts, Reino Unido (parte n° A6435). A quinta camada depositada no substrato 50 é uma camada 68 hidrofílica que inclui um primeiro filme 32 hidrofílico e um segundo filme 34 hidrofílico, tal como ilustrado na Figura 1. A camada 68 hidrofílica forma o "telhado" da câmara de recepção de amostra. As "paredes laterais" e o "chão" da câmara de recepção de amostra são formadas por uma porção de camada 66 adesiva e substrato 50, respectivamente. Como um exemplo não limitativo, a camada 68 hidrofílica pode ser um poliéster opticamente transparente com um revestimento anti-embaciamento hidrofílico, tais como os comercialmente obtidos na 3M. A natureza hidrofílica do revestimento é utilizada no desenho da tira 62 16 porque facilita o enchimento do liquido na câmara de recepção da amostra. A sexta e final camada depositada no substrato 50 é uma camada 40 superior que inclui uma porção 36 transparente e uma porção 38 opaca, como ilustrado na Figura 1. De acordo com a presente invenção, a camada 40 superior inclui um poliéster que é revestido num lado com um adesivo sensível à pressão. A camada 40 superior possui uma porção 38 opaca que auxilia o utilizador a observar um alto grau de contraste quando o sangue está por baixo da porção 36 transparente. Isto permite que o utilizador confirme visualmente que a câmara de recepção de amostra está suficientemente cheia. Após a tira 62 estar completamente laminada, esta é cortada ao longo da linha de incisão A-A' e o processo cria a entrada 52 de amostra, como ilustrado na Figura 3. A primeira forma de realização da tira de teste, tal como ilustrada nas Figuras 1-3, pode ter uma desvantagem possível dado que a camada 22 reagente pode dissolver-se numa amostra líquida e mover uma porção da camada reagente dissolvida sobre as porções 12u não revestidas do segundo eléctrodo 12 de trabalho. Se tal cenário ocorrer, as porções 12u não revestidas medirão também uma corrente de oxidação que é, também, proporcional à concentração da glucose. Isto degradará a capacidade de utilizar algoritmos matemáticos para remoção do efeito da oxidação interferente. Numa forma de realização alternativa da presente invenção, a camada 22 reagente pode ser projectada para se dissolver de tal modo que não migre para as porções 12u não revestidas. Por exemplo, a camada 22 reagente pode ser quimicamente ligada ao primeiro eléctrodo 10 de trabalho, ao segundo eléctrodo 12 de trabalho e ao eléctrodo 14 17 de referência ou pode ter um agente de espessamento que minimize a migração da camada 22 reagente dissolvida.

Uma outra forma de realização da presente invenção, tal como ilustrada na Figura 4, a forma de realização ilustrada na Figura 4 reduz e em certas circunstâncias minimiza, a imigração do reagente dissolvido para uma porção não revestida do segundo eléctrodo de trabalho. Nesta forma de realização, o segundo eléctrodo 102 de trabalho possui uma geometria em forma de C em que 2 porções discretas do segundo eléctrodo 102 de trabalho são expostas pela abertura 108, tal como ilustrado na Figura 4. De acordo com a presente invenção, a camada 110 reagente é disposta em apenas uma porção do segundo eléctrodo 102 de trabalho para formar uma porção 102u não revestida e uma porção 102c revestida, tal como ilustrada na Figura β. A porção 102u não revestida é adjacente à entrada 52 de amostra. A porção 102c revestida é adjacente ao primeiro eléctrodo 100 de trabalho. Quando se aplica liquido à entrada 52 de amostra de uma tira 162 de teste montada, o liquido fluirá da entrada 52 de amostra para a porção 102c revestida até que todos os eléctrodos estejam cobertos com liquido. Ao posicionar a porção 102u não revestida a montante do fluxo do liquido, isto praticamente evita totalmente que a camada 110 reagente se dissolva e migre para a porção 102u não revestida. Isto permite ao algoritmo matemático remover eficazmente os efeitos dos interferentes da corrente de oxidação medida. A Figura 4 é uma vista em perspectiva explodida de uma tira 162 de teste. A tira 162 de teste é produzida de maneira semelhante à tira 62 de teste excepto que há alterações geométricas ou posicionais para uma camada 164 condutora, uma camada 106 de isolamento e uma camada 110 reagente. Para a 18 segunda forma de realização desta invenção, o substrato 50, a camada 66 adesiva, a camada 68 hidrofílica e a camada 40 superior são as mesmas que na primeira forma de realização da tira. A tira 162 de teste possui um primeiro lado 54 e um segundo lado 56, um lado 58 do eléctrodo distai e um lado 60 do eléctrodo proximal. Deve notar-se que a primeira e a segunda forma de realização da tira de teste da presente invenção devem possuir elementos com estrutura semelhante que são referenciados com o mesmo número e nome de elemento. Se elementos análogos entre as respectivas formas de realização da tira de teste forem de estrutura diferentes, os elementos podem ter o mesmo nome, mas são referenciados com diferentes números de elemento. As secções seguintes descreverão as camadas respectivas da tira 162 de teste com mais detalhe.

Para a forma de realização da tira ilustrada na Figura 4, a primeira camada depositada no substrato 50 é uma camada 164 condutora que inclui o primeiro eléctrodo 100 de trabalho, o segundo eléctrodo 102 de trabalho, o eléctrodo 104 de referência, o primeiro contacto 101, o segundo contacto 103 e o contacto 105 de referência e a barra 17 de detecção da tira. De acordo com a presente invenção, pode ser utilizada uma malha de rastreio com um padrão de emulsão para depositar um material, tal como, por exemplo, uma tinta de carbono condutora com uma geometria definida, tal como ilustrado na Figura 4. O primeiro contacto 101, o segundo contacto 103 e o contacto 105 de referência podem ser utilizados para fazerem a interface eléctrica com um medidor. Isto permite que o medidor comunique electricamente com o primeiro eléctrodo 100 de trabalho, o segundo eléctrodo 102 de trabalho e o eléctrodo 104 de referência através, respectivamente, do primeiro contacto 101, do segundo contacto 103 e do contacto 105 de referência. 19 A segunda camada depositada no substrato 50 na Figura 4 é a camada 106 de isolamento. A camada 106 de isolamento é depositada em, pelo menos, uma porção da camada 104 condutora, tal como mostrado na Figura 4. A Figura 5 é uma vista plana simplificada de uma porção distai de uma tira 162 de teste que evidencia a posição do primeiro eléctrodo 100 de trabalho, do segundo eléctrodo 102 de trabalho e do eléctrodo 104 de referência em relação à camada 106 de isolamento. A terceira camada depositada no substrato 50 na Figura 4 é uma camada 110 reagente de modo a que a camada 110 reagente é depositada em, pelo menos, uma porção da camada 164 condutora e da camada 106 de isolamento, como mostrado na Figura 6. A Figura 6 é uma vista plana simplificada de uma porção distai de uma tira 162 de teste de acordo com a segunda forma de realização da presente invenção que evidencia a posição da camada 110 de reagente em relação ao primeiro eléctrodo 100 de trabalho, ao segundo eléctrodo 102 de trabalho, ao eléctrodo 104 de referência e à camada 106 de isolamento. A camada 110 de reagente pode estar sob a forma de um rectângulo possuindo uma largura W13 de reagente e um comprimento LI6 de reagente. Numa forma de realização desta invenção, a largura W13 de reagente pode ser de cerca de 1,3 mm e o comprimento LI6 de reagente pode ser de cerca de 3,2 mm. Numa forma de realização preferida da presente invenção, a camada 110 reagente possui uma largura W13 e um comprimento L16 suficientes de modo a que a camada 110 reagente cubra completamente o primeiro eléctrodo 100 de trabalho, a porção 102c revestida e o eléctrodo 104 de referência, mas não cubra a porção 102u não revestida. 20 A Figura 7 é uma vista plana simplificada de uma porção distai de uma tira de teste de acordo com a forma de realização da presente invenção ilustrada na Figura 4 em que uma camada reagente é ilustrada com a camada condutora. Em contraste com a Figura 6, a Figura 7 não mostra a camada 106 de isolamento. Isto ajuda a demonstrar a relação condutora entre a porção 102u não revestida e a porção 102c revestida que fica escondida por debaixo da opacidade da camada 106 de isolamento.

Para a forma de realização da tira ilustrada na Figura 4, a camada 106 de isolamento é utilizada para definir a largura do primeiro eléctrodo 100 de trabalho, do segundo eléctrodo 102 de trabalho e do eléctrodo 104 de referência. A camada 106 de isolamento inclui, ainda, uma abertura 108 que pode ter uma

estrutura em forma de T, como mostrado nas Figuras 4 a 6. A abertura 108 expõe uma porção do primeiro eléctrodo 100 de trabalho, do segundo eléctrodo 102 de trabalho e do eléctrodo 104 de referência que pode ser molhado com liquido. A abertura 108 inclui ainda uma largura Wll da abertura distai, uma largura W12 da abertura proximal, um comprimento L14 da abertura distai e um comprimento LI5 da abertura proximal, tal como ilustrado nas Figuras 5 e 6. A largura Wll da abertura distai corresponde à largura da porção 102u não revestida. O comprimento L14 da abertura distai é superior ao comprimento da porção 102u não revestida. A largura W12 da abertura proximal e o comprimento L15 da abertura proximal formam uma secção rectangular que expõe, aproximadamente, a largura e o comprimento do primeiro eléctrodo 100 de trabalho, do eléctrodo 104 de referência e da porção 102c revestida.

De acordo com a presente invenção, a largura Wll da abertura distai, a largura W12 da abertura proximal, o 21 comprimento L14 da abertura distai e o comprimento L15 da abertura proximal podem ter uma dimensão respectiva de aproximadamente 1,1, 0,7, 2,5 e 2,6 mm.

Na forma de realização da Figura 4, a porção 102u não revestida, o eléctrodo 104 de referência, o primeiro eléctrodo 100 de trabalho e a porção 102c revestida possuem um comprimento respectivo de L10, L12, Lll e L13 que pode ser de cerca de 0,7, 0,7, 0,4 e 0,4 mm. O espaçamento Sll de eléctrodo é uma distância entre a porção 102u não revestida e o eléctrodo 104 de referência que pode ser entre 0,2 e 0,75 mm e, de um modo mais preferido, entre 0,6 e 0,75 mm. O espaçamento S10 de eléctrodo é a distância entre o eléctrodo 104 de referência e o primeiro eléctrodo 100 de trabalho; e entre a porção 102c revestida e o primeiro eléctrodo 100 de trabalho; e entre a porção 102c revestida e o primeiro eléctrodo 100 de trabalho, que pode ser de cerca de 0,2 mm. Deve notar-se que o espaçamento Sll de eléctrodo é superior a S10 para diminuir a possibilidade do reagente se dissolver e migrar para a porção 102u não revestida. Adicionalmente, o espaçamento Sll de eléctrodo é superior a S10 para diminuir a possibilidade da camada 110 reagente estar disposta na porção 102u não revestida por causa das variações no processo de impressão. As camadas quarta a sexta que estão sucessivamente dispostas na tira 162 da mesma maneira que na primeira forma de realização da tira. A posição relativa e a forma da camada 66 adesiva, da camada 68 hidrofilica e da camada 40 superior são ilustradas na Figura 4.

Na forma de realização da invenção ilustrada na Figura 8, a forma em C do segundo eléctrodo 102 de trabalho pode ser parcialmente alterada de modo a que a ordem em que o liquido molhará os eléctrodos será porção 102u não revestida, primeiro 22 eléctrodo 100 de trabalho, eléctrodo 104 de referência e então porção 102c revestida. No formato alternativo, o primeiro eléctrodo 100 de trabalho e a porção 102 revestida estarão equidistantes do eléctrodo 104 de referência o que é desejável de uma perspectiva de queda IR. Na segunda forma de realização da tira (i. e. tira 162 de teste) ilustrada na Figura 7, os eléctrodos estão dispostos de modo a que a ordem em que o liquido molhará os eléctrodos será, porção 102u não revestida, eléctrodo 104 de referência, primeiro eléctrodo 100 de trabalho e então porção 102c revestida. Para a tira 162 de teste a porção 102c revestida está mais longe do eléctrodo 104 de referência do que a distância entre o primeiro eléctrodo 100 de trabalho e o eléctrodo 104 de referência.

Em consequência pode ser utilizado um algoritmo para calcular uma corrente de glucose corrigida que seja independente de interferências. Após doseamento de uma amostra numa tira de teste, é aplicado um potencial constante ao primeiro e segundo eléctrodos de trabalho e é medida uma corrente em ambos os eléctrodos. No primeiro eléctrodo de trabalho em que o reagente cobre toda a área do eléctrodo, pode ser utilizada a equação seguinte para descrever os componentes que contribuem para a corrente de oxidação, WEj = G + Icov (Eq 1) em que WE2 é a densidade de corrente no primeiro eléctrodo de trabalho, Gê a densidade da corrente devida à glucose que é independente de interferências e lCOv é a densidade de corrente devida a interferências na porção de um eléctrodo de trabalho coberto com reagente. 23

No segundo eléctrodo de trabalho que está parcialmente coberto com reagente, pode ser utilizada a equação seguinte para descrever os componentes que contribuem para a corrente de oxidação (Eq 2) WEi G ~h Icov t Iunc em que WEi é a densidade de corrente no segundo eléctrodo de trabalho, e Iunc é a densidade de corrente devida a interferências na porção de um eléctrodo de trabalho não coberto com reagente. Formas de realização alternativas da presente invenção podem ser feitas utilizando áreas diferentes de revestimento de reagente para o primeiro e o segundo eléctrodos de trabalho, mas então as equações devem ter em consideração as diferentes áreas não revestidas.

Para reduzir os efeitos das interferências, é formulada uma equação que descreve a relação entre a corrente interferente na porção revestida do segundo eléctrodo de trabalho e a porção não revestida do segundo eléctrodo de trabalho. É aproximado que a densidade de corrente de oxidação interferente medida na porção revestida é a mesma que a densidade de corrente medida na porção não revestida. Esta relação é ainda descrita pela equação seguinte,

A

(Eq 3a) em que Acov é a área do segundo eléctrodo de trabalho coberto com reagente e Aunc é a área do segundo eléctrodo de trabalho não coberto com reagente. 24

Deve notar-se que as porções não revestidas 12u e as porções revestidas 12c podem ter uma área respectiva referida como Aunc e Acov. As porções 12u não revestidas podem oxidar interferentes, mas não a glucose porque não é revestida com a camada 22 de reagente. Em contraste, a porção 12c revestida pode oxidar a glucose e os interferentes. Dado que se verificou experimentalmente que as porções 12u não revestidas oxidam os interferentes de maneira proporcional à área da porção 12c revestida, é possível predizer a proporção de corrente interferente medida global no segundo eléctrodo 12 de trabalho. Isto permite que a corrente globamentel medida no segundo eléctrodo 12 de trabalho seja corrigida subtraindo a contribuição da corrente interferente. Numa forma de realização da presente invenção a razão de Aunc:Acov pode estar entre cerca de 0,5:1 a 5:1 e é, de um modo preferido, cerca de 3:1. Mais detalhes descrevendo este algoritmo matemático para a correcção da corrente será descrita numa secção posterior.

Numa forma de realização alternativa da presente invenção, a densidade de corrente de oxidação interferente medida na porção revestida pode ser diferente da densidade de corrente medida na porção não revestida. Isto pode ser atribuído a uma mais eficiente ou menos eficiente oxidação de interferentes na porção revestida. Num cenário, a presença de mediadores redox pode aumentar a oxidação de interferentes em relação à porção não revestida. Noutro cenário, a presença de substâncias que aumentam a viscosidade, tais como a hidroxietilcelulose, pode diminuir a oxidação dos interferentes em relação à porção não revestida. Dependendo dos componentes incluídos na camada reagente que reveste parcialmente o segundo eléctrodo de trabalho, é possível que a densidade de corrente de oxidação 25 interferente medida na porção revestida pode ser maior ou menor do que a da porção não revestida. Este comportamento pode ser modelado fenomenologicamente reescrevendo a Equação 3a na seguinte fórmula,

(Eq 3b) em que f é um factor de correcção que incorpora os efeitos da eficiência da oxidação interferente da porção revestida e não revestida.

Numa forma de realização da presente invenção, a Equação 1, 2 e 3a pode ser manipulada para derivar uma equação que dá densidade de corrente da glucose corrigida independente de interferências. Deve notar-se que as três equações (Equação 1, 2 e 3a) têm colectivamente parâmetros desconhecidos que são G, ICOv e IUncr a equação 1 pode ser rearranjada na forma seguinte. G = WEí ~ I, cov (Eq 4) A seguir, o ICOv da Equação 3a pode ser substituído na Equação 4 para originar a Equação 5.

(Eq 5) A seguir, a Equação 1 e a Equação 2 podem ser combinadas para originar a Equação 6. I, une WE2 — WE2 (Eq 6) 26 A seguir, Iunc da Equação 6 pode ser substituído na Equação 5 para originar a Equação 7a. G^WEl ff A \ ' I -is- υφ£2 (Eq 7a) ^une ) y A Equação 7a dá a densidade de corrente de glucose corrigida G que remove os efeitos das interferências requerendo apenas da densidade de corrente medida no primeiro e segundo eléctrodos de trabalho e uma razão da área revestida em relação à não revestida do segundo eléctrodo de trabalho. Numa forma de Λ realização da presente invenção a razão ^ pode ser programada num medidor de glucose, por exemplo, numa memória só de leitura.

Noutra forma de realização da presente invenção, a razão pode ser transferida para o medidor através de um chip de calibração que pode ter em consideração as variações de fabrico em Acov ou Aunv.

Numa forma de realização alternativa da presente invenção a Equação 1, 2 e 3b pode ser utilizada quando a densidade de corrente de oxidação interferente da porção revestida é diferente da densidade de corrente de oxidação interferente da porção não revestida. Em tal caso, uma Equação 7b de correcção alternativa é derivada tal como mostrado abaixo. G - WEi - {f x (WE2 - WE!)} (Eq 7b)

Noutra forma de realização da presente invenção, a Equação 7a e 7b da corrente da glucose corrigida pode ser utilizada pelo 27 medidor apenas quando um certo limite é excedido. Por exemplo, se WE2 é cerda de 10% maior do que WElr então o medidor utilizará a Equação 7a ou 7b para corrigir a leitura da corrente. Contudo, se WE2 é cerca de 10% ou menos do que WE1/ o medidor lerá simplesmente um valor de corrente médio entre WEx e WE2 para melhorar a exactidão e a precisão da medição. A estratégia para utilizar a Equação 7a e 7b apenas em certas situações em que seja provável que um nivel significativo de interferentes esteja na amostra mitiga o risco de sobrecorrigir a corrente de glucose medida. Deve notar-se que quando WE2 é suficientemente maior do que WEi (e .g. cerca de 20% ou mais), isto é um indicador de ter uma concentração suficientemente grande de interferentes. Em tal caso, pode ser desejável originar uma mensagem de erro em vez de um valor de glucose porque um nivel muito elevado de interferentes pode provocar falta de precisão da Equação 7a ou 7b.

Na forma de realização da presente invenção ilustrada na Figura 9 e 10, o primeiro e segundo eléctrodos de trabalho estão parcialmente cobertos com a camada reagente de tal modo que as porções não revestidas do primeiro e segundo eléctrodos de trabalho são diferentes. Isto contrasta com as formas de realização previamente descritas da primeira e segunda tiras de teste em que o primeiro eléctrodo de trabalho está completamente coberto com a camada reagente. A Figura 9 é uma vista plana simplificada de uma porção distai de uma tira 2000 de teste de acordo com ainda outra forma de realização da presente invenção em que uma camada 22 reagente é ilustrada com a camada condutora e a camada 2002 de isolamento de modo a que há dois eléctrodos de trabalho que possuem uma porção não revestida. A tira 2002 de teste é produzida de 28 maneira semelhante à tira 62 de teste excepto que há uma alteração geométrica na abertura 18, tal como mostrada na Figura 1. A tira 2002 de teste tem o mesmo substrato 50, camada 64 condutora, camada 22 reagente, camada 66 adesiva, camada 68 hidrofilica e camada 40 superior como tira 62 de teste. Uma tira 2002 de teste foi modificada para ter uma abertura 2004 que tem uma forma de sino, como ilustrado na Figura 9. A forma modificada para a abertura 2004 permite que o primeiro eléctrodo 2008 de trabalho inclua uma primeira porção 2008c revestida e uma primeira porção 2008u não revestida; e que o segundo eléctrodo 2006 de trabalho inclua uma segunda porção 2006c revestida e uma segunda porção 2006u não revestida. De modo a que a tira 2000 de teste reduza eficazmente os efeitos dos interferentes, a primeira porção 2008u não revestida deve ter uma área total diferente da segunda porção 2006u não revestida. A Figura 10 é uma vista plana simplificada de uma porção distai de uma tira 5000 de teste de acordo com ainda outra forma de realização da presente invenção em que uma camada 820 reagente é ilustrada com a camada condutora de modo a que há dois eléctrodos de trabalho que possuem uma porção não revestida. Uma tira 5000 de teste é produzida de maneira semelhante à tira 162 de teste excepto que existe uma mudança geométrica da camada 164 condutora de modo a que ambos o primeiro eléctrodo 4002 de trabalho e o segundo eléctrodo 4004 de trabalho possuem a forma de C. A tira 5000 de teste tem o mesmo substrato 50, camada 106 de isolamento, camada 110 de reagente, camada 66 adesiva, camada 60 hidrofilica e camada 40 superior como tira 162 de teste. A geometria modificada permite que o primeiro eléctrodo 4002 de trabalho inclua uma primeira porção 4002c revestida e uma primeira porção 4002u não revestida; e o segundo eléctrodo 4004 de trabalho inclua uma 29 segunda porção 4004c revestida e uma segunda porção 4004u não revestida. De modo a que para que a tira 2000 de teste reduza eficazmente os efeitos dos interferentes, a primeira porção 4002u não revestida deve ter uma área diferente da segunda porção 4004u não revestida.

As tiras 2000 e 5000 de teste possuem uma vantagem de estas poderem ser mais fáceis de produzir em relação ao depósito da camada reagente com o registo requerido e também quaisquer camadas subsequentemente depositadas. Para além disso, ambos o primeiro e o segundo eléctrodo de trabalho terão nalguma extensão as mesmas interacções químicas e electroquímicas com qualquer uma das substâncias interferentes assegurando deste modo uma maior precisão no processo de correcção. Com ambos os eléctrodos de trabalho possuindo o mesmo nível de área não revestida ocorrerão as mesmas reacções em ambos os eléctrodos mas numa extensão diferente. Utilizando uma modificação simples na Equação 7a pode ser utilizada a Equação 7c seguinte como equação de correcção para a glucose, G*W&

(Eq 7c) ff*-

Si vl /*_ ^covlA. em que "««t ^ = e eléctrodo de trabalho, Aunv2 = eléctrodo de trabalho, Acovl eléctrodo de trabalho e Acov2 eléctrodo de trabalho. uma área não revestida do primeiro é uma área não revestida do segundo = é a área revestida do primeiro = é a área revestida do segundo 30

Uma vantagem da presente invenção é a capacidade de utilizar o primeiro e o segundo eléctrodo de trabalho para determinar que a câmara de recepção de amostra foi suficientemente cheia com liquido. É uma vantagem desta invenção que o segundo eléctrodo de trabalho não corrija apenas o efeito interferente, mas que possa também medir a glucose. Isto permite resultados mais precisos porque pode ser calculada a média de 2 medições de glucose em conjunto enquanto se utiliza apenas uma tira de teste.

Exemplo 1

Foram preparadas tiras de teste de acordo com a primeira forma de realização da presente invenção, como ilustradas nas Figuras 1 a 3. Estas tiras de teste foram testadas em sangue possuindo várias concentrações de interferentes. Para testar estas tiras, estas foram electricamente ligadas a um potenciostato que possuía meios para aplicar um potencial constante de 0,4 volt entre o primeiro eléctrodo de trabalho e o eléctrodo de referência; e o segundo eléctrodo de trabalho e o eléctrodo de referência. É aplicada uma amostra de sangue na entrada de amostra permitindo que o sangue ensope a câmara de recepção de amostra e que molhe o primeiro eléctrodo de trabalho, o segundo eléctrodo de trabalho e o eléctrodo de referência. A camada reagente torna-se hidratada com o sangue e gera então ferrocianeto que pode ser proporcional à quantidade de glucose e/ou à concentração de interferentes presentes na amostra. Após cerca de 5 segundos a aplicação da amostra na tira de teste, uma oxidação de ferrocianeto é medida como uma corrente em ambos o primeiro e o segundo eléctrodos de trabalho. 31 A Figura 11 mostra as respostas de corrente do primeiro eléctrodo de trabalho testado com amostras de glucose de 70 mg/dL em sangue com vários niveis de ácido úrico. A corrente não corrigida no primeiro eléctrodo de trabalho (representada pelos quadrados) mostra um aumento na corrente que é proporcional à concentração de ácido úrico. Contudo, a corrente corrigida (representada por triângulos) que é processada pela Equação 7a não mostra o efeito do aumento da concentração do ácido úrico. A Figura 12 mostra que as respostas de corrente do primeiro eléctrodo de trabalho testado com amostras de glucose de 240 mg/dL em sangue com vários niveis de ácido úrico. A intenção de testar tiras para glucose a 24 0 mg/dL é a de mostrar que o algoritmo de correcção da Equação 7a é também válido ao longo de uma gama de concentrações de glucose. De maneira semelhante à Figura 11, a corrente não corrigida no primeiro eléctrodo de trabalho (representado por quadrados) mostra um aumento da corrente que é proporcional à concentração de ácido úrico. Contudo, a corrente corrigida (representada por triângulos) não apresenta o efeito do aumento da concentração de ácido úrico.

Exemplo 2

Para mostrar que o método de correcção da corrente devida a interferentes se aplica a uma grande variedade de interferentes, tiras produzidas de acordo com a forma de realização da Figura 1 foram também testadas com acetaminofeno e ácido gentisico com vários niveis de concentração, adicionalmente ao ácido úrico. Com o fim de quantificar a magnitude deste efeito, uma alteração na leitura da glucose de mais de 10% (para um nivel de glucose 32 >70 mg/dL) ou 7 mg/dL (para um nível de glucose <=70 mg/dL) foi definido como uma interferência significativa. A tabela 1 mostra que a corrente não corrigida no primeiro eléctrodo de trabalho mostra um efeito interferente significativo para uma concentração de interferente inferior ao das tiras testadas com uma resposta de corrente corrigida utilizando a Equação 7a. Isto mostra que o método da correcção da leitura de corrente do primeiro eléctrodo de trabalho utilizando a Equação 7a é eficaz a corrigir as interferências. A Tabela 1 mostra que a correcção da corrente na equação 7a é eficaz para interferentes no que respeita a acetaminofeno, ácido gentisico e ácido úrico. A Tabela 1 mostra também a gama de concentração dos interferentes que normalmente se encontram no sangue. Adicionalmente, a Tabela 1 mostra também que a correcção da corrente na Equação 7a é eficaz para um nível de concentração de glucose de 240 mg/dL. A Figura 13 mostra uma vista em perspectiva explodida de uma tira 800 de teste que é projectada para ser espetada na camada de pele do utilizador de modo a provocar que o fluido fisiológico se expresse e seja recolhido numa tira 800 de teste sem se notar. A tira 800 de teste inclui um substrato 50, uma camada 802 condutora, uma camada 804 de isolamento, uma camada 820 de reagente, uma camada 830 adesiva e uma camada 824 superior. A tira 800 de teste inclui ainda uma extremidade 58 distai e uma extremidade 60 proximal.

Na tira 800 de teste, a camada 802 condutora é a primeira camada depositada no substrato 50. A camada 802 condutora inclui um segundo eléctrodo 806 de trabalho, um primeiro eléctrodo 808 de trabalho, um eléctrodo 810 de referência um segundo contacto 812, um primeiro contacto 814, um contacto 816 de referência, uma barra 17 de detecção da tira, como mostrado na Figura 13. O 33 material utilizado para a camada 802 condutora e o processo para a impressão da camada 802 condutora é o mesmo para ambas a tira 62 de teste e a tira 800 de teste. A camada 804 de isolamento é a segunda camada disposta no substrato 50. A camada 16 de isolamento inclui uma abertura 18 que pode ter uma estrutura de forma rectangular. A abertura 18 expõe uma porção do segundo eléctrodo 806 de trabalho, primeiro eléctrodo 808 de trabalho e o eléctrodo 810 de referência que pode ser molhado com um liquido. O material utilizado para a camada 804 de isolamento e o processo para a impressão da camada 804 de isolamento é o mesmo para ambas as tiras 62 de teste e a tira 800 de teste. A camada 820 reagente é a terceira camada depositada no substrato 50, primeiro eléctrodo 808 de trabalho e eléctrodo 810 de referência. O material utilizado para a camada 820 reagente e o processo impressão da camada 820 reagente são o mesmo para ambas as tiras 62 de teste e a tira 800 de teste. A camada 830 adesiva é a quarta camada disposta no substrato 50. O material utilizado para a camada 830 adesiva e o processo para a impressão da camada 830 adesiva são o mesmo para ambas as tiras 62 de teste e a tira 800 de teste. O fim da camada 830 adesiva é o de fixar a camada 824 superior à tira 800 de teste. Numa forma de realização desta invenção, a camada 824 superior pode estar na forma de uma lanceta integrada, como mostrado na Figura 13. Numa tal forma de realização, a camada 824 superior pode incluir uma lanceta 826 que está localizada na extremidade 58 distai. 34 A lanceta 826, que pode ser também referida como um elemento de penetração, pode ser adaptada para furar a pele do utilizador e retirar sangue para a tira 800 de teste de modo a que o segundo eléctrodo 806 de trabalho, o primeiro eléctrodo 808 de trabalho e o eléctrodo 810 de referência fiquem molhados. A lanceta 826 inclui uma base 826 de lanceta que termina numa extremidade 58 distai da tira de teste montada. A lanceta 826 pode ser feita quer de um material de isolamento, tal como plástico, vidro e silício quer de um material condutor, tal como aço inox e ouro. Mais descrições de dispositivos médicos integrados que utilizam uma lanceta integrada podem ser encontrados nos documentos WO 02/49507 e US 2002/0168290. Adicionalmente, a lanceta 826 pode ser fabricada, por exemplo, através de uma técnica de estampagem progressiva, tal como descrita nos documentos WO 02/49507 e US 2002/0168290 atrás mencionados. A Figura 14 é uma vista esquemática simplificada mostrando um medidor 900 na interface de uma tira de teste. Numa forma de realização desta invenção as tiras de teste seguintes que podem ser adequadas para utilização como um medidor 900 são a tira 62 de teste, a tira 162 de teste, a tira 80 de teste, a tira 2000 de teste, a tira 3000 de teste ou a tira 5000 de teste. O medidor 900 possui, pelo menos, três contactos eléctricos que formam uma ligação eléctrica ao segundo eléctrodo de trabalho, o primeiro eléctrodo de trabalho e o eléctrodo de referência. Em particular, o segundo contacto (13, 103 ou 812) e o contacto de referência (15, 105 ou 816) ligados a uma primeira fonte 910 de voltagem; primeiro contacto (11, 101 ou 814) e o contacto de referência (15, 105 ou 816) ligados a uma segunda fonte 920 de voltagem. 35

Quando se realiza um teste, a primeira fonte 910 de voltagem aplica um primeiro potencial EI entre o segundo eléctrodo de trabalho e o eléctrodo de referência; e a segunda fonte 920 de voltagem aplica um segundo potencial E2 entre o primeiro eléctrodo de trabalho e o eléctrodo de referência. Numa forma de realização desta invenção o primeiro potencial EI e o segundo potencial E2 podem ser o mesmo, tal como, por exemplo, cerca de +0,4 V. Noutra forma de realização desta invenção, o primeiro potencial EI e o segundo potencial E2 podem ser diferentes. Uma amostra de sangue é aplicada de modo a que o segundo eléctrodo de trabalho, o primeiro eléctrodo de trabalho e o eléctrodo de referência são cobertos com sangue. Isto permite que o segundo eléctrodo de trabalho e o primeiro eléctrodo de trabalho meçam a corrente que é proporcional à glucose e/ou fontes não enzima específicas. Após cerca de 5 segundos da aplicação da amostra, o medidor 900 mede uma corrente de oxidação em ambos o segundo eléctrodo de trabalho e o primeiro eléctrodo de trabalho. 36

Tabela 1. Sumário do Desempenho da Interferência Utilizando Leituras de Corrente Não Corrigidas e Corrigidas.

Moodo Interferente Concentração de glucose (mg/dL) Concentração de Interferente em que o efeito é significativo Gama Normal de Concentração do interferente Não corrigido Acetaminofeno 70 11 1-2 Não corrigido Ácido gentisico 70 10 0,05-0,5 Não corrigido Ácido úrico 70 5 2,6-7,2 Não corrigido Acetaminofeno 240 16 1-2 Não corrigido Ácido gentisico 240 12 LO O 1 LO o o Não corrigido Ácido úrico 240 8 2,6-7,2 Corrigido Acetaminofeno 70 120 1-2 Corrigido Ácido gentisico 70 47 LO O 1 LO o o Corrigido Ácido úrico 70 33 2,6-7,2 Corrigido Acetaminofeno 240 59 1-2 Corrigido Ácido gentisico 240 178 0,05-0,5 Corrigido Ácido úrico 240 29 2,6-7,2

Lisboa, 9 de Março de 2007 37

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Sensor electroquímico compreendendo: um substrato (50); um primeiro eléctrodo (10) de trabalho disposto no referido substrato; um segundo eléctrodo (12) de trabalho disposto no referido substrato; um eléctrodo (14) de referência; e uma camada (22) reagente disposta no referido primeiro eléctrodo (10) de trabalho em que a referida camada reagente cobre completamente o referido primeiro eléctrodo de trabalho; caracterizado por o referido segundo eléctrodo (12) de trabalho incluindo uma porção (12c) coberta e uma porção (12u) não coberta em que a referida porção (12c) coberta do referido segundo eléctrodo de trabalho é coberta pela referida camada (22) reagente.
2. Sensor electroquímico de acordo com a Reivindicação 1 em que: o referido primeiro eléctrodo de trabalho, o referido segundo eléctrodo de trabalho e o referido eléctrodo de referência são posicionados na câmara de recepção de amostra; a referida câmara de recepção de amostra tem uma extremidade proximal e distai, incluindo a referida extremidade distai uma primeira abertura que está adaptada para receber fluidos corporais; e a referida 1 porção não coberta do referido segundo eléctrodo de trabalho está posicionada de forma adjacente em relação à referida primeira abertura.
3. Sensor electroquimico de acordo com a Reivindicação 2 em que a referida porção coberta do referido segundo eléctrodo de trabalho está posicionada numa extremidade posicionai da referida câmara de recepção de amostra.
4. Sensor electroquimico de acordo com a Reivindicação 3 em que o referido primeiro eléctrodo de trabalho está posicionado de forma proximal em relação à referida porção não coberta do referido segundo eléctrodo de trabalho e entre o referido eléctrodo de referência e a referida porção coberta do referido segundo eléctrodo de trabalho.
5. Sensor electroquimico de acordo com a Reivindicação 1 em que: o referido primeiro eléctrodo de trabalho, o referido segundo eléctrodo de trabalho e o referido eléctrodo de referência estão posicionados numa câmara de recepção de amostra; a referida câmara de recepção de amostra tem uma extremidade proximal e distai, incluindo a referida extremidade distai uma primeira abertura que é adaptada para receber fluidos corporais; e a referida porção não coberta do referido segundo eléctrodo de trabalho compreendendo duas secções, em que cada uma das referidas secções está posicionada de forma adjacente em relação à referida porção coberta do referido segundo eléctrodo de trabalho. 2 6. Sensor electroquímico de acordo com a Reivindicação 5, em que: o referido primeiro eléctrodo de trabalho está posicionado de forma adjacente à referida extremidade distai da referida câmara de recepção de amostra; o referido segundo eléctrodo de trabalho está posicionado de forma adjacente em relação à referida extremidade proximal da referida câmara de recepção de amostra; e o referido eléctrodo de referência está posicionado entre os referidos primeiro e segundo eléctrodos de trabalho.
7. Sensor electroquímico compreendendo: um substrato (50); um primeiro eléctrodo (2008) de trabalho disposto no referido substrato; um segundo eléctrodo (2006) de trabalho disposto no referido substrato; um eléctrodo (14) de referência; e uma camada (22) reagente disposta numa porção do referido primeiro eléctrodo (2008) de trabalho e do referido segundo eléctrodo (2006) de trabalho; caracterizado por o referido primeiro eléctrodo (2008) de trabalho possuir uma área (2008c) revestida de reagente e uma área (2008u) não revestida; e o referido segundo eléctrodo (2006) de trabalho possuir uma área (2006c) revestida de reagente e uma área (2006u) não revestida 3 Sensor electroquímico de acordo com a Reivindicação 7, em que: o referido primeiro eléctrodo de trabalho, o referido segundo eléctrodo de trabalho e o referido eléctrodo de referência estão posicionados numa câmara de recepção de amostra; a referida câmara de recepção de amostra possui uma extremidade proximal e distai, incluindo a referida extremidade distai uma primeira abertura que é adaptada para receber fluidos corporais; e a referida porção não coberta do referido primeiro eléctrodo de trabalho compreende duas secções, em que cada uma das referidas secções está posicionada de forma adjacente em relação à referida porção do referido primeiro eléctrodo de trabalho; e a referida porção não coberta do referido segundo eléctrodo de trabalho compreende duas secções, em que cada uma das referidas secções está posicionada de forma adjacente à referida porção coberta do referido primeiro eléctrodo de trabalho.
9. Sensor electroquímico de acordo com a Reivindicação 8, em que: o referido primeiro eléctrodo de trabalho está posicionado de forma adjacente em relação à referida extremidade distai da referida câmara de recepção de amostra; o referido segundo eléctrodo de trabalho está posicionado de forma adjacente em relação à referida 4 extremidade proximal da referida câmara de recepção de amostra; e o referido eléctrodo de referência está posicionado entre o referido primeiro e segundo eléctrodos de trabalho.
10. Sensor electroquímico de acordo com a Reivindicação 7, em que a referida área não coberta do referido primeiro eléctrodo de trabalho não é igual à referida primeira área não revestida do referido segundo eléctrodo de trabalho.
11. Sensor electroquímico de acordo com a Reivindicação 7, em que: o referido primeiro eléctrodo de trabalho, o referido segundo eléctrodo de trabalho e o referido eléctrodo de referência estão posicionados na câmara de recepção de amostra; a referida câmara de recepção de amostra possui uma extremidade proximal e distai, incluindo a referida extremidade distai uma primeira abertura que é adaptada para receber fluidos corporais; a referida porção não coberta do referido segundo eléctrodo de trabalho está posicionada na extremidade proximal da referida câmara de recepção de amostra; e a referida porção não coberta do referido primeiro eléctrodo de trabalho está posicionada de forma proximal em relação à referida porção não coberta do referido segundo eléctrodo de trabalho. 5
12. Sensor electroquímico de acordo com a Reivindicação 11, em que a referida porção coberta do referido primeiro eléctrodo de trabalho está posicionado de forma proximal em relação à referida porção não coberta do referido primeiro eléctrodo de trabalho; e a referida porção coberta do referido segundo eléctrodo de trabalho está posicionada de forma proximal em relação à referida porção coberta do preferido primeiro eléctrodo de trabalho.
13. Sensor electroquimico de acordo com a Reivindicação 1, incluindo ainda uma lanceta integrada numa extremidade distai da referida lanceta.
14. Sensor electroquimico de acordo com a Reivindicação 7, incluindo ainda uma lanceta integrada numa extremidade distai do referido sensor electroquimico. Lisboa, 9 de Março de 2007 6