(57)【要約】      （修正有）【課題】体液中の分析物を電気化学的に検出するための検査エレメント、検査エレメントを生産する方法、および試料の１つの性質を判定するためのシステムを提供する。【解決手段】検査エレメント１１０は、第１の電極１１６と第２の電極１１８とを備える。第１の電極１１６は作用電極として設計され、第２の電極１１８は対極として設計される。検査エレメント１１０は、体液の試料を受け入れることが可能な毛細管１６０を備える。第１の電極１１６および第２の電極１１８は、毛細管１６０の両側に配列される。試料が毛細管充填中に第１の電極１１６および第２の電極１１８が同時に、等しい速度で濡らされるように、２つの電極は配列される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料の少なくとも１つの性質を判定するためのシステム（１７０）であって、少なくとも１つの検査エレメント（１１０）を備え、前記検査エレメント（１１０）が少なくとも１つの第１の電極（１１６）と少なくとも１つの第２の電極（１１８）とを備え、前記第１の電極（１１６）が作用電極として設計され、前記第２の電極が対極として設計され、前記検査エレメント（１１０）が、体液の試料を受け入れることが可能な少なくとも１つの毛細管（１６０）を備え、前記第１の電極（１１６）および前記第２の電極（１１８）が前記毛細管（１６０）の両側に配列され、前記第１の電極（１１６）および前記第２の電極（１１８）ならびに前記第１の電極（１１６）と前記第２の電極（１１８）との間の前記毛細管（１６０）が電気化学セルを形成し、前記検査エレメント（１１０）が、前記電気化学セルの充填レベルとは無関係に前記少なくとも１つの分析物を検出するように構成され、前記第１の電極（１１６）および前記第２の電極（１１８）が、毛細管充填中に前記第１の電極（１１６）および前記第２の電極（１１８）が同時に、等しい速度で濡らされるように配列され、システム（１７０）が、前記検査エレメント（１１０）を使用して少なくとも１つの電気測定を実行するために適合された少なくとも１つの測定デバイス（１７２）をさらに備え、前記測定デバイス（１７２）がＡＣ信号とＤＣ信号の両方を検出するように構成され、前記測定デバイス（１７２）が、前記電気化学セルの充填レベルとは無関係に前記少なくとも１つの分析物を検出するように構成される、前記システム。
【請求項２】
前記測定デバイス（１７２）が、前記毛細管（１６０）の充填プロセスを電気的にモニタするようにさらに構成される、前記請求項に記載のシステム（１７０）。
【請求項３】
前記測定デバイス（１７２）が、体液の前記試料を加える前に少なくとも１つの初期フェイルセーフ測定を実行するように構成される、前記請求項のいずれか一項に記載のシステム（１７０）。
【請求項４】
システム（１７０）に関する前記請求項のいずれか一項に記載のシステム（１７０）が使用される、試料の少なくとも１つの性質を判定するための方法であって、
ａ）前記検査エレメント（１１０）を少なくとも１つの測定デバイス（１７２）に接続するステップと、
ｂ）体液の試料を少なくとも１つの検査エレメント（１１０）の毛細管（１６０）に加えるステップと、
ｃ）ＡＣ信号とＤＣ信号の両方を判定するステップと、
ｄ）前記ＡＣ信号および前記ＤＣ信号を使用することによって測定結果を較正するステップと
を含む方法。
【請求項５】
前記ＡＣ信号および前記ＤＣ信号が同時に判定される、前記請求項に記載の方法。
【請求項６】
前記ＡＣおよび前記ＤＣ信号の前記判定が、励起電位を重ねることによって実行される、試料の少なくとも１つの性質を判定するための方法に関する前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記ＡＣ信号と前記ＤＣ信号の両方が、前記毛細管（１６０）の充填による影響が補償されるように、前記毛細管（１６０）の前記充填レベルに比例する、試料の少なくとも１つの性質を判定するための方法に関する前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記方法が、接触時間を判定するステップをさらに含み、ＡＣ信号が、前記検査エレメント（１１０）の少なくとも１つの第１の電極（１１６）と少なくとも１つの第２の電極
（１１８）との間に印加され、経時的な応答が測定され、前記応答が所定の閾値と比較される、試料の少なくとも１つの性質を判定するための方法に関する前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記方法が、前記毛細管（１６０）の充填レベルを判定するステップをさらに含み、ＡＣ信号が、前記検査エレメント（１１０）の前記少なくとも１つの第１の電極（１１６）と前記少なくとも１つの第２の電極（１１８）との間に印加され、経時的な応答信号が測定され、前記応答が少なくとも１つの所定の閾値と比較され、前記所定の閾値が、最小充填レベルが保証されるように選定される、試料の少なくとも１つの性質を判定するための方法に関する前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記所定の閾値が、試料の比導電率に対して選定される、前記請求項に記載の方法。
【請求項１１】
前記方法が、前記毛細管（１６０）の充填プロセスをモニタするステップをさらに含み、ＤＣ電圧が前記第１の電極（１１６）と前記第２の電極（１１８）との間に印加され、ＤＣ応答が検出され、前記ＤＣ応答が所定の限度と比較される、試料の少なくとも１つの性質を判定するための方法に関する前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
体液中の少なくとも１つの分析物を電気化学的に検出するための検査エレメント（１１０）であって、少なくとも１つの第１の電極（１１６）と少なくとも１つの第２の電極（１１８）とを備え、前記第１の電極（１１６）が作用電極として設計され、前記第２の電極が対極として設計され、検査エレメント（１１０）が、体液の試料を受け入れることが可能な少なくとも１つの毛細管（１６０）を備え、前記第１の電極（１１６）および前記第２の電極（１１８）が前記毛細管（１６０）の両側に配列され、前記第１の電極（１１６）および前記第２の電極（１１８）ならびに前記第１の電極（１１６）と前記第２の電極（１１８）との間の前記毛細管（１６０）が電気化学セルを形成し、検査エレメント（１１０）が、前記電気化学セルの充填レベルとは無関係に前記少なくとも１つの分析物を検出するように構成され、前記第１の電極（１１６）および前記第２の電極（１１８）が、毛細管充填中に前記第１の電極（１１６）および前記第２の電極（１１８）が同時に、等しい速度で濡らされるように配列され、前記毛細管（１６０）が３つの側面で開いており、体液の試料が側方投与位置（１６４）および／または前面投与位置（１６６）に適用可能であり、前記検査エレメントが、前記第１の電極（１１６）および前記第２の電極（１１８）をさらなるデバイスと接触させるように構成された第１の電極接触域（１３８）および第２の電極接触域（１４６）を備え、前記第１の電極接触域（１３８）および前記第２の電極接触域（１４６）が、検査エレメント（１１０）の層機構の異なる層内に配列され、前記第１の電極接触域（１３８）および前記第２の電極接触域（１４６）の一方が、前記第１の電極接触域（１３８）および前記第２の電極接触域（１４６）の他方の上に突き出し、前記第１の電極接触域（１３８）および前記第２の電極接触域（１４６）が、検査エレメント（１１０）の両側から電気的に接触されるように構成され、検査エレメント（１１０）が層機構を備え、前記第１の電極（１１６）が、少なくとも１つの第１の電極キャリア層（１２２）上に配置された少なくとも１つの第１の電極導電層（１２０）を備え、前記第２の電極（１１８）が、少なくとも１つの第２の電極キャリア層（１５０）上に配置された少なくとも１つの第２の電極導電層（１４８）を備え、少なくとも１つのスペーサ層（１３４）が前記第１の電極導電層（１２２）と前記第２の電極導電層（１４８）との間に配置される、前記検査エレメント。
【請求項１３】
前記検査エレメント（１１０）が、長手方向軸（１３０）に沿って延びる細長い形状を有し、前記毛細管（１６０）が、前記長手方向軸（１３０）に垂直に少なくとも部分的に延び、前記毛細管（１６０）が、前記検査エレメント（１１０）の第１の長手方向縁における第１の開口から前記検査エレメント（１１０）の第２の長手方向縁における第２の開
口に延びる、前記請求項に記載の検査エレメント（１１０）。
【請求項１４】
検査エレメント（１１０）に関する前記請求項のいずれか一項に記載の検査エレメント（１１０）を生産するための方法であって、層機構を形成する少なくとも１つのステップを含み、前記第１の電極（１１６）、前記第２の電極（１１８）、および前記毛細管（１６０）が、前記第１の電極（１１６）および前記第２の電極（１１８）が前記毛細管（１６０）の両側に配列されるように形成され、前記検査エレメント（１１０）が連続的なプロセスにおいて生産され、方法が、前記層機構を検査ストリップに切断するステップをさらに含む、前記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの分析物を電気化学的に検出するための検査エレメント、この検査エレメントを生産するための方法、および試料の少なくとも１つの性質を判定するためのシステムを開示するものである。本発明による方法およびデバイスは、体組織または体液の一方または両方に存在する少なくとも１つの分析物を検出するために使用されてよく、特に、これらの方法およびデバイスは、専門家による診断の分野と在宅モニタリングの分野の両方において、血液、好ましくは全血、血漿、血清、尿、唾液、間質液、または他の体液などの体液中の、グルコース、乳酸塩、トリグリセリド、コレステロール、または他の分析物、好ましくは代謝産物などの、１つまたは複数の分析物を検出する分野において適用される。しかしながら、他の適用分野も実行可能である。
【背景技術】
【０００２】
医療技術および診断の分野では、体液中の少なくとも１つの分析物を検出するための多数のデバイスおよび方法が知られている。これらの方法およびデバイスは、体組織または体液の一方または両方に存在する少なくとも１つの分析物、特に、血液、好ましくは全血、血漿、血清、尿、唾液、間質液、または他の体液などの体液中の、グルコース、乳酸塩、トリグリセリド、コレステロール、または他の分析物、好ましくは代謝産物などの、１つまたは複数の分析物を検出するために使用され得る。さらに、凝固モニタリングの目的で、活性時間を測定する、たとえばトロンビン活性化時間測定のためのデバイスが知られている。以下では、本発明の範囲を制限することなく、主に、例示的で好ましい分析物としてグルコースの判定に対する参照がなされる。
【０００３】
血糖濃度の判定ならびに対応する薬物療法は、多くの糖尿病患者にとって毎日のルーチンの不可欠な部分である。利便性を向上させるために、および許容可能な程度以上に毎日のルーチンを制限することを回避するために、自宅から離れたところでの仕事、余暇、または他の活動中に血糖濃度を測定するなどのためのポータブルデバイスおよび検査エレメントが当技術分野で知られている。一方、多数の検査デバイスが市販されている。検査ストリップの形をとる検査エレメントの使用に基づいた多数の検査デバイスおよび検査システムが知られている。マガジン（ｍａｇａｚｉｎｅ）によって複数の検査ストリップが提供される適用例が知られており、これらの適用例では、マガジンからの検査ストリップは、検査用デバイスに自動的に提供され得る。しかしながら、単一の検査ストリップが使用される他の適用例も知られており、これらの検査ストリップは、使用者によって手動で検査用デバイスに挿入される。その中で、一般には、検査ストリップの端は、検査用デバイスに挿入されるように、および分析物を検出するために適合され、検査ストリップの対向する端は、使用者が検査ストリップを検査用デバイスに押し込むまたは検査ストリップを検査用デバイスから除去することを可能にするハンドルとして働く。試料を検査エレメントに適用するために、一般的な検査エレメントは、毛細管検査エレメント内の毛細管開口または上部投与システムを有する光学的検査ストリップ内のスプライトネット（ｓｐｒｉｔｅ  ｎｅｔ）などの、少なくとも１つの試料適用部位を提供する。このタイプの検査ストリップは、たとえばＡｃｃｕ−Ｃｈｅｋ  Ａｃｔｉｖｅ（登録商標）という商品名で市販されている。在宅看護適用例の代わりに、そのような検査エレメントが、病院適用例においてなどの、専門家による診断において使用され得る。
【０００４】
多くの場合、分析物を検出するために、１つまたは複数の検査化学物質（ｔｅｓｔ  ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）を有する１つまたは複数の検査分野を備える、検査ストリップなどの検査エレメントが使用される。これらの検査化学物質は、検出されるべき分析物の存在下で１つまたは複数の検出可能な性質を変更するように適合される。したがって、検査化学
物質の電気化学的に検出可能な性質および／または検査化学物質の光学的に検出可能な性質が、分析物の存在の影響により変更され得る。本明細書内で使用され得る潜在的な検査化学物質については、Ｊ．Ｈｏｎｅｓら：Ｄｉａｂｅｔｅｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ（糖尿病技術および治療法）、第１０巻、補遺１、２００８年、Ｓ−１０〜Ｓ−２６を参照されたい。しかしながら、他のタイプの検査化学物質が本発明内で使用されてもよい。
【０００５】
一般に、少なくとも１つの分析物の検出は、電気化学的検査エレメントを使用することによって実行可能である。一般に使用されるのは、使い捨ての電気化学的毛細管センサ検査エレメントである。そのような検査エレメントは、一般に、検査エレメントの測定用セルを通る電流の流れをサポートするために、分析物を検出するための少なくとも１つの作用電極、ならびに少なくとも１つの対極を備える。さらに、任意選択で、検査エレメントは、少なくとも１つの参照電極を備え得る。代替実施形態では、参照電極は、個別に設計されてもよいし、かつ／または対極と組み合わされてもよい。しかしながら、電極電位の比較から分析物濃度を得るために、他のタイプの測定機構も可能である。
【０００６】
そのような検査エレメントは、一般に、測定用セルを備える。この測定用セルは、少なくとも２つの電極表面、特に作用電極と対極の表面の間に埋め込まれた液体試料を吸い込むように構成された毛細管であってよい。少なくとも２つの電極の間に電圧が印加されてよく、応答電流が検出され、少なくとも１つの分析物の濃度値に変換される。一般に、対極は、電気回路を作用電極に対して閉じるために設けられる。この目的で、一般に、酸化還元電流および／または、より低い程度に、容量充電電流が使用される。一般に、作用電極は、分析物との酸化反応および／または還元反応を実行するように適合された少なくとも１つの検出器物質を含む。多くの場合、検出器物質は、グルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）などの少なくとも１つの酵素を含む。検出反応が、作用電極における酸化反応を含む場合、対極は、一般に、電気回路を閉じるために、還元反応を提供する。
【０００７】
具体的には、作用電極は、少なくとも１つの試薬層によって被覆されてよい。多くの場合、試薬層は、体液中の分析物の特定の酸化をサポートするために、酸化還元活性酵素補因子とともに酵素を含み得る。試薬層は、電子受容体として機能し得る物質を提供するさらなる酸化還元サイクルを含み得る。物質を提供する酸化還元サイクルは、酵素補因子と反応し得、酵素補因子から得られた電子を拡散によって電極表面に輸送し得る。電極表面では、レドックスメディエータが酸化され得、遷移電子が電流として検出され得る。電流は、体液中の分析物の濃度に比例し得る。液体試料を測定用セルに加えるとき、試薬が溶解され得、測定プロセスは、電圧を印加することによって開始可能である。電圧は、一般に、検査ストリップに沿った導電性トレースと接続された検査ストリップの一端に配列された導電性接触パッドを使用することによって、電極に印加される。
【０００８】
ＷＯ００／２０６２６では、非浸出性または拡散性のレドックスメディエータを利用するセンサが説明される。このセンサは、作用電極と対極とを備える電極対を備える。このセンサは、作用電極および対極と電解接触させておく試料流体を保持するための試料室を備える。試料室は、作用電極および対極に隣接して位置決めされた測定域を備える。分析物応答性酵素および拡散可能レドックスメディエータが測定域内に配置される。
【０００９】
一般に、作用電極は、たとえばＡｃｃｕ−Ｃｈｅｋ  Ａｖｉｖａ（登録商標）もしくはＰｅｒｆｏｒｍａ（登録商標）という商品名で市販されている検査エレメントなどの血糖検査エレメントにおいてのように設計されてもよいし、またはたとえばＣｏａｇｕＣｈｅｋ（登録商標）という商品名で市販されている検査ストリップなどの凝固モニタリング検査エレメントにおいてのように設計されてもよい。したがって、プラスチック箔は、少なくとも１つの接点、導電性トレース、および電極支持体を構築する少なくとも１つの導電
層で被覆され得る検査キャリアとして使用され得る。導電層は、検査キャリアの真上の薄い金属膜としてスパッタリングされ得、かつレーザエッチングレーザアブレーョンまたはリソグラフィのうちの１つまたは複数によって構造化され得る。代替として、その構造が、スクリーン印刷プロセスまたはインクジェット印刷プロセスによって作製されてもよい。試薬層は、コーティング、印刷、または分注のうちの１つまたは複数によって検査キャリアに加えられ得る。
【００１０】
作用電極は、金、パラジウム、白金などの貴金属、またはグラファイトもしくはガラス状炭素の形態をした炭素のうちの１つまたは複数から作製され得る。たとえば、Ａｃｃｕ−Ｃｈｅｋ  Ａｖｉｖａ（登録商標）、またはＰｅｒｆｏｒｍａ（登録商標）、またはＣｏａｇｕＣｈｅｋ（登録商標）の検査ストリップでは、金が使用される。第一に、金は、非常に高価な材料である。さらに、対極は、還元できる材料から作製されることすらある。当技術分野で、複合対極／参照電極などのための、Ａｇ／ＡｇＣｌ系などのレドックス材料が知られている。この場合、金作用電極対Ａｇ／ＡｇＣｌ電極の利用可能な酸化電位は約７００ｍＶに制限され、金は、より高い電圧で酸化され、それによって、高く予測不可能なバックグラウンド電流が生じる。
【００１１】
金の代わりに、グラファイト電極が使用され得る。グラファイトは、コーティングプロセスを可能にする有機成分も含む、ペーストまたはインクとして使用され得る。厚いグラファイト膜が、スクリーン印刷または類似のプロセスによって構造化され得る。しかしながら、印刷されたグラファイト電極表面は、相対的に高い公差を持つことがあり、スパッタリングされたレーザアブレーションされた金電極と比較して、より高い不正確性を引き起こし得る。そのような電極構造化プロセス生産された電極を有するあらゆるタイプの検査エレメントは、構造化された検査キャリアおよび毛細管構造が組み付けられる積層プロセスにおいて、正確な位置決めを必要とする。したがって、そのような検査ストリップの製造プロセスは、複雑、高価で、柔軟性がないことがある。さらに、検査エレメントの寸法のような検査エレメントの構造は固定され、検査ストリップの変種を生産するように容易に変更することはできない。
【００１２】
一般に使用される検査エレメントでは、電極は、共面構成で配列され得る。製造コストおよびプロセスの複雑さにより、１つの積層プロセス中などの１つの生産プロセス中に電極を生産することが望ましいことがある。体液の試料は、たとえば自己検査または在宅看護の適用例において、使用者が指先を刺すことによって採取され得る。これらの試料は、２μｌよりも小さい体積などの小体積を有することがある。したがって、これらの試料に適した毛細管体積は、生産上の理由のために、１つの積層プロセスにおいて同じ試薬ストライプで少なくとも２つの共面電極をコーティングすることのみが可能であり得るように、小さくなければならない。したがって、試薬中の活性成分は、作用電極における分析検出反応を支持しなければならないだけでなく、対極上での電極反応も支持しなければならない。しかしながら、これが、使用可能な化学的選択肢に対する制約を加えることがある。すなわち、試薬は、最大７日間続くことがあるコーティングプロセス中、液体内で安定でなければならず、試薬は、試料内の酸化還元活性物質と干渉してはならず、作用電極電流は、制限された対極反応によって遮断されてはならない。
【００１３】
原理上、共面構成の代替構成が知られている。米国特許出願公開第２００４／０１１８７０５（Ａ１）号は、薄いスペーサ層によって分離された対向する金属電極によって規定された複数の反応域を有する電気化学的検査ストリップについて説明している。電気化学的検査ストリップは、前記反応域の各々に存在する試薬組成物を含む。ＥＰ０９６４０５９Ｂ１は、作用電極基板と、対極基板と、少なくとも酵素と電子伝達体とを含む試薬層とを備えるバイオセンサを開示している。作用電極は前記作用電極基板上に配置され、対極は前記対極基板上に配置される。前記作用電極および前記対極は、互いに相互に面し、電
極間に空間を有するように位置決めされる。
【００１４】
ＷＯ２００９／０５３８３４Ａ１では、対向電極を有するセンサおよびこのセンサを使用する検査ストリップが説明されている。センサは、作用電極と、対極と、電気化学的基質とを備え、センサは、電気化学的基質の開裂を検出する。ＷＯ０１／５７２３８Ａ１では、スペーサによって分離された対向する作用電極および参照電極によって規定される反応域を備える電気化学的検査ストリップが開示されている。酸化還元試薬系は前記反応域内に存在し、前記酸化還元試薬系は、少なくとも１つの酵素と、メディエータとを備える。
【００１５】
対向する電極構成は、作用電極および対極が別個の試薬でコーティングされることを可能にする。たとえば、対極は、Ａｇ／ＡｇＣｌペーストでコーティングされてよい。しかしながら、対向する電極構成を有する既知のデバイスでは、欠点が明らかである。特に、電極の製造プロセスのコーティングプロセスおよび乾燥プロセスは、一緒に実行することは不可能であるが、並列または別個のプロセスステップにおいて実行されなければならない。したがって、製造プロセスは複雑で、したがって高価であることがある。さらに、達成可能な毛細管の体積が、１つの試薬ストライプを有するストリップ設計と比較して、より大きいことがある。対向する電極のそのような製作プロセスが、米国特許第５，４３７，９９９号において記載されている。前記文献は、非常に小さな試料サイズに関する精密な分析物濃度判定が可能な電気化学的センサの生産を可能にする、高分解能の生体適合性電極を製作するための方法について開示する。導電性材料を、第１の絶縁基質に付着する。次いで、第２の絶縁基質を導電性材料に付着し、電極エリアを規定するためにフォトリソグラフィを使用してパターニングする。電極が、別個の基質材料上で製造され、したがって、２つの電極の製作プロセスが分離され、作用電極および対極に関連する化学物質の分離を可能にすることが概説されている。
【００１６】
さらに、上記で概説されたように、必要とされる電極形状および／または既知の電極の構造が不利な場合がある。Ａ．ＨｅｌｌｅｒおよびＢ．Ｆｅｌｄｍａｎ：Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｉｎ  Ｄｉａｂｅｔｅｓ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ（糖尿病管理における電気化学）、Ａｃｃｏｕｎｔｓ  ｏｆ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｒｅｓｅａｒｃｈ（化学研究の記事）、第４３巻、第７号、２０１０年７月、９６３〜９７３では、対向する電極構成を有する検査ストリップが示されている。しかしながら、記載されている検査ストリップは、特定の電極構造を有する電極を必要とする。したがって、正確な位置決めが必要とされ、したがって、製造プロセスが複雑で高価である場合がある。
【００１７】
米国特許出願公開第２００７／０６８８０７（Ａ１）号では、試料中の分析物の濃度を判定するための片持ち梁状の分析物センサが記載されている。このセンサは、センサの試料受け入れ端においてオーバーハングする基材壁を有する試料室を備える。
【００１８】
文献米国特許出願公開第２０１４／１７４９４７（Ａ１）号は、試料受け入れ室を規定するように構成された相互に絶縁された第１の電極と第２の電極とを有する分析検査ストリップについて記載している。電気絶縁層が、それぞれの電極上に配置される。第１の電気的接触パッドおよび第２の電気的接触パッドは第１の電極に電気的に接続され、第３のパッドは第２の電極に電気的に接続される。検査ストリップの第１の側は、第１の電気絶縁層と第３のパッドとを有し、第２の側は、第２の電気絶縁層と、第１のパッドと、第２のパッドとを有する。第３のパッドは、第１の電気絶縁層が延びるよりも遠い試料受け入れ室から長手方向に延びる。さらに、体液試料中の分析物を判定するための方法および分析検査システムが記載されている。
【００１９】
ＥＰ１２５３２０４Ａ２では、電極支持基材と、この電極支持基材上に位置決めされた
電極と、電極支持基材に結合されたセンサ支持基材と、このセンサ支持基材上に位置決めされた導電路とを含むバイオセンサが開示されている。各路は、電極の１つと電気的に導通する。
【００２０】
米国特許出願公開第２０１３／０２６０５０（Ａ１）号は、特定の基材として分析物を酸化して酵素の非活性還元型を生じさせる活性酸化還元酵素を含む乾燥試薬組成について記載している。さらに、ストリップ構造の１つの部分内の第１の電極と、ストリップ構造の第２の部分内の第２の電極と、ストリップを組み立てることによって形成される液体試料を受け入れるための試料セルとを備え、試料セル内に配置された液体試料が、第１の電極、および第２の電極、ならびに組み立て前の露出電極および電極に対する電気的接触を行うことを可能にする露出表面の上に置かれた乾燥試薬と接触する、検査ストリップが開示されている。
【００２１】
米国特許出願公開第２００５／２１４１７１（Ａ１）号では、液体試料を採取するためのデバイスが記載されている。このデバイスは、毛細管活性チャネルと、試料採取部位と、判定部位とを備える。毛細管活性チャネルは、試料採取部位から判定部位に試料を輸送するために構成される。毛細管活性チャネルは、キャリア、カバー、およびキャリアとカバーとの間に設置された中間層によって実質的に形成される。キャリアは、試料採取部位のエリア内でカバーを越えて突き出す。中間層は、キャリアならびにカバーが中間層を越えて突き出すように、エリア内で試料採取部位の判定部位の方向に後方へ変位される。デバイスは、試料を、試料採取部位のエリア内のキャリアの露出エリア上に上方から加えることを可能にし、試料を側方から加えることも可能にする。
【００２２】
米国特許出願公開第２００５／２７９６４７（Ａ１）号は、生物学的流体中の対象となる分析物の濃度を測定するための検査ストリップについて記載しており、この検査ストリップは、検査ストリップが挿入される検査計量器によって読み取り可能な情報を用いてコード化され得る。
【００２３】
在宅看護および／または自己検査の適用例のための既知の検査エレメントは、毛細管への試料の投与または適用のための前方投与位置または側方投与位置を持ち得る。上記で概説されたように、体液の試料は、指先を刺すことによって採取され得る。一般に、毛細管開口は、検査エレメントの前縁または側方縁に配列され得る。しかしながら、病院内などの専門的状況において使用するために、検査全体のかなりの部分は、試料管から採取された静脈血または動脈血からであり得、したがって、ピペット、ガラスキャピラリー、またはシリンジのような輸送デバイスが、試料の投与または適用に使用されなければならない。したがって、前縁または側方縁上の毛細管開口が好都合ではなく、それらの輸送デバイスを扱うのが困難な場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
したがって、本発明の目的は、製造プロセス全体において必要とされる位置決めに依存したアライメントがないなどの簡単で費用対効果が大きいプロセスで製造可能な検査エレメントを提供することである。さらに、検査エレメントに対する試料投与は、在宅看護の適用例と専門家による診断の適用例の両方において、好都合で扱いが簡単なものとする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
この課題は、独立請求項の特徴を用いて、少なくとも１つの分析物を電気化学的に検出するための検査エレメント、この検査エレメントを生産するための方法、および試料の少なくとも１つの性質を判定するためのシステムによって解決される。分離された様式または任意の恣意的な組み合わせで実現され得る好ましい実施形態が、従属請求項に列挙され
ている。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による検査エレメントの一実施形態の層機構を示す図である。
【図２】本発明による検査エレメントの分解組立図である。
【図３】図３Ａは本発明によるシステムを示す図である。図３Ｂは検査エレメントの断面図である。
【図４Ａ】フェイルセーフ測定のインピーダンス測定のヒストグラムである。
【図４Ｂ】充填プロセスをモニタするために使用されるヒストグラムである。
【図５Ａ】本発明による検査エレメントの第２の実施形態を示す図である。
【図５Ｂ】本発明による検査エレメントの第２の実施形態を示す図である。
【図６】検査エレメントの第２の実施形態の分解組立図である。
【図７】異なる製造ステップにおける、第２の実施形態による検査エレメントの層を示す図である。
【図８Ａ】本発明による検査エレメントの第３の実施形態を示す図である。
【図８Ｂ】本発明による検査エレメントの第３の実施形態を示す図である。
【図８Ｃ】本発明による検査エレメントの第３の実施形態を示す図である。
【図９】検査エレメントの第３の実施形態の分解組立図である。
【図１０】異なる製造ステップにおける、第３の実施形態による検査エレメントの層を示す図である。
【図１１】本発明による検査エレメントの一実施形態の分解組立図である。
【図１２】本発明による検査エレメントの一実施形態の分解組立図である。
【図１３Ａ】図１２の検査エレメントの実施形態の上面図である。
【図１３Ｂ】図１２の検査エレメントの実施形態の底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下で使用されるとき、「〜を有する（ｈａｖｅ）」、「〜を備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、もしくは「〜を含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」という用語またはそれらの任意の恣意的な変形は、非排他的な形で使用される。したがって、これらの用語は、この文脈で説明される実体には、これらの用語によって導入される特徴の他に、さらなる特徴は存在しない状況と、１つまたは複数のさらなる特徴が存在する状況の両方を指し得る。一例として、「ＡがＢを有する」、「ＡがＢを備える」、および「ＡがＢを含む」という表現は、Ｂの他に、Ａには他の要素が存在しない状況（すなわち、Ａが唯一かつ排他的にＢからなる状況）と、Ｂの他に、エレメントＣ、エレメントＣおよびＤ、さらなるエレメントなどの１つまたは複数のさらなる要素が実体Ａ内に存在する状況の両方を指し得る。
【００２８】
さらに、以下で使用されるとき、「好ましくは」、「より好ましくは」、「特に」、「さらに特に」、「具体的には」、「より具体的」という用語、または類似の用語が、代替可能性を制限することなく、任意選択の特徴とともに使用される。したがって、これらの用語によって導入される特徴は任意選択の特徴であり、決して特許請求の範囲を制限することを意図したものではない。本発明は、当業者が認識するように、代替特徴を使用することによって実行され得る。同様に、「本発明の一実施形態では」または類似の表現によって導入される特徴は、本発明の代替実施形態に関するいかなる制限もなく、本発明の範囲に関するいかなる制限もなく、そのような形で導入された特徴を本発明の他の任意選択または非任意選択の特徴と組み合わせる可能性に関するいかなる制限のない、任意選択の特徴であることを意図したものである。
【００２９】
本発明の第１の態様では、体液中の少なくとも１つの分析物を電気化学的に検出するための検査エレメントが開示される。本明細書でさらに使用されるとき、「分析物」という用語は、体液中に存在する可能性があり、その濃度が使用者または患者にとって関心とな
り得る、恣意的なエレメント、構成要素、または化合物を指し得る。好ましくは、分析物は、少なくとも１つの代謝産物などの、患者の代謝に関与し得る恣意的な化学物質または化合物であってもよいし、これを含んでもよい。一例として、少なくとも１つの分析物は、グルコース、コレステロール、トリグリセリド、乳酸塩からなる群から選択され得る。しかしながら、追加または代替として、他のタイプの分析物が使用されてもよいし、かつ／または分析物の任意の組み合わせが判定されてもよい。一般に、恣意的なタイプの体液が使用されてよい。本発明において一般的に使用されるとき、「患者」という用語は、人間または動物はそれぞれ、健康な状態であることもあればまたは１つもしくは複数の疾患を患っていることもあることとは無関係に、人間または動物を指し得る。一例として、患者は、糖尿病を患っている人間または動物であってよい。しかしながら、追加または代替として、本発明は、他のタイプの使用者または患者に適用されてよい。
【００３０】
体液は、間質内などの患者の体組織内に存在する体液であってよい。したがって、一例として、体液は、血液および間質液からなる群から選択され得る。しかしながら、追加または代替として、１つまたは複数の他のタイプの体液が使用され得る。体液は、一般に、体組織内に含まれ得る。
【００３１】
本明細書で使用されるとき、「検査エレメント」という用語は、好ましくは、上記で列挙された従来技術に開示されている検査化学物質のうちの１つまたは複数などの検査化学物質などの分析物が体液中に存在するとき、少なくとも１つの検出可能な性質を変更する少なくとも１つの構成要素を含むことによって、体液中の分析物を検出することが可能な恣意的なデバイスを指す。「検査化学物質」という用語は、少なくとも１つの分析物の存在下で少なくとも１つの検出可能な性質を変更するように適合された恣意的な材料または材料の組成物を指す。一般に、この性質は、色の変化および／または軽減する（ｒｅｍｉｓｓｉｖｅ）性質の変化などの、電気化学的に検出可能な性質および／または光学的に検出可能な性質から選択され得る。潜在的な化学物質については、上述の従来技術を参照されたい。具体的には、少なくとも１つの検査化学物質は、検査エレメントに加えられた体液の試料中に分析物が存在する場合のみ性質を変更するが、分析物が存在しない場合は変更が発生しない、選択性の高い検査化学物質であってよい。より好ましくは、少なくとも１つの性質の程度または変更は、分析物の定量的検出を可能にするために、体液中の分析物の濃度に依存する。一例として、検査化学物質は、グルコースオキシダーゼおよび／またはグルコース脱水素酵素などの少なくとも１つの酵素を含み得る。追加または代替として、検査化学物質は、１つもしくは複数の補酵素および／または１つもしくは複数のメディエータを含み得る。さらに、代替または追加として、検査化学物質は、好ましくは１つまたは複数の酵素との相互作用において、検出されるべき少なくとも１つの分析物の存在下で色を変更し得る１つまたは複数の染料を含み得る。さらなる潜在的な実施形態については、上述の従来技術文献を参照されたい。本明細書で使用されるとき、「電気化学的に検出」という用語は、電気化学的検出反応などの、分析物の電気化学的に検出可能な性質の検出を指す。したがって、たとえば、電気化学的検出反応は、作用電極の静電位などの１つまたは複数の電極電位を、対極または参照電極などの１つまたは複数のさらなる電極の静電位と比較することによって、検出され得る。検出は、分析物固有であってよい。検出は、定性的および／または定量的な検出であってよい。検査エレメントは、ストリップ形状の検査エレメントであってよい。本明細書で使用されるとき、「ストリップ形状の」という用語は、細長い形状と厚さとを有するエレメントを指し、側方寸法におけるこのエレメントの延長は、少なくとも２分の１だけ、好ましくは少なくとも５分の１だけ、より好ましくは少なくとも１０分の１だけ、および最も好ましくは少なくとも２０分の１、さらに少なくとも３０分の１だけなど、エレメントの厚さを越える。検査エレメントは、検査ストリップであってよい。
【００３２】
検査エレメントは、少なくとも１つの第１の電極と、少なくとも１つの第２の電極とを
備える。第１の電極は作用電極として設計され、第２の電極は対極として設計される。本明細書で使用されるとき、「電極」という用語は、直接的にまたは少なくとも１つの半透膜もしくは半透過層を介してのどちらかで体液と接触するように適合された検査エレメントの実体を指す。各電極は、電気化学反応が電極で発生し得るように実施され得る。したがって、電極は、酸化反応および／または還元反応が電極で発生し得るように実施され得る。本明細書で使用されるとき、「作用電極」という用語は、体液中の少なくとも１つの分析物を検出するための少なくとも１つの電気化学的検出反応を実行するために適合されている電極を指す。したがって、作用電極は、１つの検査化学物質などの少なくとも１つの試薬を備え得る。本明細書で使用されるとき、「対極」という用語は、作用電極における検出反応によって必要とされる電流の流れバランスをとるために適合された少なくとも１つの電気化学的逆反応を実行するために適合された電極を指す。検査エレメントは、少なくとも１つの参照電極、たとえば複合対極／参照電極システムをさらに備え得る。本明細書で使用されるとき、作用電極という用語が、体液中の少なくとも１つの分析物を検出するための少なくとも１つの電気化学的検出反応を実行するために適合されている電極を指す。
【００３３】
第１の電極と第２の電極は、同じ寸法を持ち得る。「寸法」という用語は、第１の電極および第２の電極の幅、長さ、表面積、形状のうちの１つまたは複数を指す。特に、第１の電極および第２の電極は、入口、切欠きなどの構造を持たない形状などの、構造化されていない電極形状を有するように設計され得る。電極の形状は、切断プロセスなどの製造プロセスによって判定され得る。したがって、形状は、本質的に方形であってよく、「本質的に方形」という用語は、方形形状からの製造偏差の公差以内が可能であることを指す。
【００３４】
第１の電極および第２の電極は、非腐食性で非保護性の材料から作製され得る。可能な電極材料に関して、上記で引用された従来技術文献を参照されたい。
第１の電極は、少なくとも１つの電極導電層と、第１の電極導電層と接触する少なくとも１つの試薬コーティングとを備え得る。「電極導電層」という用語は、導電性の性質を有する層を指す。「導電性」という用語は、一般的には少なくとも１００Ｓ／ｍ、好ましくは少なくとも１０３Ｓ／ｍ、より好ましくは少なくとも１０５Ｓ／ｍのうちのＳ／ｍすなわち１／Ωｍ単位で得られる、電気伝導度を指す。第１の電極導電層は、金属層、特にパラジウム、銀、または金からなる群から選択された貴金属層と、導電性炭素層、特に炭素ペースト層のうちの少なくとも１つを含み得る。しかしながら、さらに、または代替として、他のタイプの金属が使用されてもよい。本明細書で使用されるとき、「ペースト」という用語は、１つまたは複数の導電性成分および／または粉末などの１つまたは複数の微粒子成分、ならびに１つまたは複数の有機バインダ材料などの１つまたは複数のバインダ材料を含む非晶質物質を指す。追加または代替として、第１の電極導電層は、導電性炭素ペーストと組み合わされた、スパッタリングされたアルミニウム層などの、アルミニウム層を含み得る。
【００３５】
第１の電極導電層は、第１の電極キャリア層、好ましくは第１の電極キャリア箔の上に配置され得る。一実施形態では、第１の電極キャリア層は、好ましくは均質的に、導電性炭素ペーストを用いてコーティングされ得る。代替として、上記で概説されたように、第１の電極キャリア層は、たとえば金またはパラジウム上の金などを用いて、コーティングされ得る。検査エレメントは、連続テープ製造プロセスにおいて生産され得る。したがって、コーティングされた層は、製造プロセスにおけるリール上の連続テープの多層巻き取りが可能であるように、可能な限り薄くコーティングされ得る。第１の電極は、多層機構を持ち得る。本明細書で使用されるとき、「電極キャリア層」という用語は、第１の電極のさらなる層またはエレメントが適用可能な第１の電極のエレメントを指す。一般に、電極キャリア層は、ストリップ形状などの恣意的な形状を持ち得る。第１の電極キャリア層
は、プラスチック材料および／またはラミネート材料および／または紙材料および／またはセラミック材料などの可撓性基材を備え得る。電極キャリア層は、箔、特にポリマー箔を含み得る。第１の電極導電層は、第１の電子キャリア層の第１の長手方向縁から第１の電極キャリア層の第２の長手方向縁に延び得る。第１の電極導電層は、第１の電極キャリア層を完全に被覆し得る。したがって、第１の電極導電層の幅は第１の電極キャリア層の幅に対応し、第１の電極キャリア層および第１の電極導電層の「幅」という用語は、細長い検査エレメント方向に垂直な最大延長を指す。しかしながら、以下で概説されるように、特に、検査エレメントのハンドルが形成され得るように第１の電極導電層のハンドル長が第１の電極キャリア層の長さよりも短くてよいように、第１の電極導電層の長さが第１の電極キャリア層の長さと異なり得る実施形態が好ましい。
【００３６】
試薬コーティングは、第１の電極導電層上にコーティングされた少なくとも１つの試薬ストライプを含み得る。一実施形態では、試薬ストライプは、第１の電極キャリア層上にコーティングされ得る。試薬ストライプ材料は、分析物との電気的に検出可能な電気化学的検出反応を実行するために、少なくとも１つの検出器物質を含み得る。この少なくとも１つの検出器物質は、グルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）および／またはグルコース脱水素酵素（ＧＤＨ）などの１つまたは複数の酵素、好ましくは単独でおよび／または検出器物質の他の構成要素と組み合わせて、好ましくは、検出されるべき少なくとも１つの分析物との酸化および／または還元反応を実行するように適合される酵素を含み得る。試薬ストライプ材料は、１つもしくは複数の補酵素などの１つもしくは複数の補助構成要素をさらに含み得、および／または検出反応の１つの構成要素から別の構成要素への改善された電荷移動に適合され得る１つもしくは複数のメディエータを含み得る。試薬ストライプは、第１の電極導電層上に均質的にコーティングされ得る。コーティングは、少なくとも１つのコーティングデバイス内でダイコーティングプロセスにおいて実行され得、それに続いて、少なくとも１つの乾燥器を通過することによって乾燥プロセスが行われ得る。
【００３７】
第２の電極は、少なくとも１つの第２の電極導電層を備え得る。第２の電極導電層は、金属層、好ましくはパラジウム、銀、または金からなる群から選択された金属層と、導電性炭素層、特に炭素ペースト層のうちの少なくとも１つを含み得る。第２の電極は、Ａｇ／ＡｇＣｌ、特にＡｇ／ＡｇＣｌペーストをさらに備え得る。Ａｇ／ＡｇＣｌペーストは、Ａｇ／ＡｇＣｌペーストでコーティングされたエリアが第１の電極導電層の試薬コーティングに面し得るように、第２の電極導電層上にコーティングされ得る。第２の電極導電層は、第２の電極キャリア層、好ましくは第２の電極キャリア箔上に配置され得る。第２の電極キャリア箔は、検査エレメントのカバー箔として設計され得る。一実施形態では、第２の電極キャリア層は銀層でコーティングされてよく、たとえば、第２の電極キャリア層は銀層でスパッタリングされ得る。第２の電極導電層は、第２の電極キャリア層の第１の長手方向縁から第２の電極キャリア層の第２の長手方向縁に延び得る。第２の電極導電層は、第２の電極キャリア層を完全に被覆し得る。したがって、第２の電極導電層の幅は第２の電極キャリア層の幅に対応し、第２の電極キャリア層および第２の電極導電層の「幅」という用語は、細長い検査エレメント方向に垂直な最大延長を指す。
【００３８】
検査エレメントは、体液の試料を受け入れることが可能な少なくとも１つの毛細管を備える。本明細書で使用されるとき、「毛細管」という用語は、体液の試料を受け入れるかつ／または毛細管力によって体液の試料を輸送するように適合されたエレメントを指す。毛細管エレメントは、体液の試料を受け入れるように構成された少なくとも１つの体積、たとえば方形断面および／または丸い断面および／または多角形断面などの恣意的な断面を有する１つもしくは複数の毛細管蓋および／または１つもしくは複数の毛細管スロットおよび／または１つもしくは複数の毛細管チューブを備え得る。
【００３９】
第１の電極および第２の電極は、毛細管の両側に配列される。第１の電極および第２の
電極は、第１の電極の表面が第２の電極の表面に面するように、対向する電極として配列される。第１の電極および第２の電極は、毛細管充填中に第１の電極および第２の電極が同時に、等しい速度で濡らされるように配列される。毛細管の充填された体積の増分ｄＶあたりの第１の電極の濡らされた表面積ｄＡ１の増分は常に、第２の電極の濡らされた表面積ｄＡ２の増分に等しくてよい。したがって、本明細書で使用されるとき、「等しい速度での濡れ」という用語は、この文脈では、一般に、ｄＡ１／ｄＶ＝ｄＡ２／ｄＶ、すなわち、少なくとも平衡状態に到達するのに必要な時間の後、濡らされた表面積と充填された体積の比は両方の電極に対して等しいことを指す。しかしながら、濡れの時間依存性は、必ずしも等しくなく、すなわち、ｄＡ１／ｄｔ＝ｄＡ２／ｄｔという式は、常に真であり得るが、あらゆる時点で真とは限らないこともある。第１の電極および第２の電極は、並列に、特に少なくとも毛細管の長さによって画定された方向において互いと平行な表面として、位置合わせされ得る。さらに、上記で概説されたように、第１の電極および第２の電極は、同じ寸法を有してよく、構造化されていない形状を有してよい。第１の電極は、毛細管の全長にわたって延び得る。第２の電極も、毛細管の全長にわたって延び得る。本明細書で使用されるとき、「毛細管の長さ」という用語は、検査エレメント内の１つの次元における毛細管の最大延長を指す。一実施形態では、毛細管は、この場合、毛細管の長さが、細長い検査エレメント方向に垂直な毛細管の最大延長を指すように、細長い検査エレメント方向に垂直に延び得る。代替実施形態では、毛細管は、この場合、毛細管の長さが、細長い検査エレメント方向に沿った毛細管の最大延長を指すように、細長い検査エレメント方向に沿って延び得る。
【００４０】
第１の電極および第２の電極は、毛細管充填中に第１の電極および第２の電極が同時に濡らされるように配列される。毛細管の充填された体積の増分ｄＶあたりの第１の電極の濡らされた表面積ｄＡ１の増分は常に、第２の電極の濡らされた表面積ｄＡ２の増分に等しくてよい。本明細書で使用されるとき、「毛細管充填」という用語は、体液の試料を受け入れるプロセスを指す。
【００４１】
第１の電極および第２の電極ならびに第１の電極と第２の電極との間の毛細管は、電気化学セルを形成し、検査エレメントは、電気化学セルの充填レベルとは無関係に少なくとも１つの分析物を検出するように構成される。電気化学セルは、毛細管の全長にわたって延び得る。したがって、第１の電極および第２の電極は、毛細管の全長にわたって延び得る。
【００４２】
体液の試料は、側方投与位置、上部投与位置、前面投与位置の１つまたは複数に適用可能であり得る。本明細書で使用されるとき、「側方投与位置」という用語は、体液の試料が適用可能な検査エレメントの細長い縁上の位置を指し、たとえば、検査エレメントは、検査エレメントの縁において少なくとも２つの対向する開口を備え得る。側方投与位置は、指刺しからの毛細管血にとって理想的な適用位置であり得る。本明細書で使用されるとき、「上部投与位置」という用語は、体液の試料が上方から検査エレメントの層機構を通って毛細管内へと適用可能な位置を指す。検査エレメントは、上部投与位置と、さらに、カバー箔を通って毛細管へと延びる貫通孔とを備え得る。本明細書で使用されるとき、「カバー箔」という用語は、検査エレメントの層機構、たとえば上部箔を限定する検査エレメントのエレメントを指す。カバー箔は、第１の電極キャリア層または第２の電極キャリア層として構成され得る。貫通孔は、貫通孔が少なくとも１つの毛細管壁の１つの縁において毛細管に接触し得るように位置決めされ得る。上部投与位置は、輸送デバイス、たとえばピペットを有する試料を投与するための理想的な適用位置であり得る。さらに、検査エレメントが少なくとも１つの上部投与位置を備える場合、たとえば通気エレメント、たとえば小さな通気孔開口または通気膜を介して、毛細管スペースの適切な通気が可能であるならば、すべての側部で毛細管を閉じることが可能であり得る。本明細書で使用されるとき、「前面投与位置」という用語は、検査エレメントの前面におけるある位置を指し、「前面」という用語は、検査エレメントの幅の前面表面エリアを指す。たとえば、前面投与位置は、前面における開いた側部であってよい。側方投与位置、上部投与位置、および前面投与位置は、試料がさらなる測定デバイスに輸送されないように、さらなる測定デバイスたとえば計量器に挿入された検査エレメントの領域に対してある距離のところに位置決めされ得る。これは、衛生的局面ならびに洗浄および消毒要件の下で有利である。
【００４３】
検査エレメントは、長手方向軸に沿って延びる細長い形状を有してよく、毛細管は、少なくとも部分的に検査エレメントの長手方向軸に沿って延びる。「少なくとも部分的に長手方向軸に沿って延びる」という用語は、毛細管が完全に長手方向軸に沿って延び得る実施形態および／または毛細管の一部が長手方向軸に沿って延びないことがある実施形態を指す。特に、この実施形態は、毛細管内の試料が乾燥しないので、１分よりも著しく長い検査時間、たとえば５分を超える検査時間が必要とされる場合に、使用され得る。さらに、この実施形態は、検査パラメータが、周囲温度を上回る温度まで加熱されることが必要であり得る場合、試料が、さらなるデバイス、たとえば加熱デバイス、好ましくは計量器内のサーモスタット制御式加熱デバイスに輸送されなければならない場合、使用され得る。検査エレメントは、さらなるデバイスに挿入可能な領域を備え得る。毛細管は、挿入可能領域の方向における毛細管の一端での通気孔開口などの、通気孔開口を備え得る。この実施形態では、第１の電極は、疎水性表面を作製し得る挿入可能領域の方向における第２の試薬コーティングを備え得る。この疎水性表面は、体液の試料を通気孔まで通過させること、したがって、さらなるデバイスを汚すことを妨げ得る。信頼性が高く迅速な試料輸送を保証するために、一般に、毛細管壁は親水性であってよい。したがって、毛細管壁の表面、特に、毛細管の両側に配列された第１の電極および第２の電極の表面は、少なくとも１つの洗浄剤および／または少なくとも１つの界面活性剤で処理され得る。
【００４４】
検査エレメントは、長手方向軸に沿って延びる細長い形状を有してよく、毛細管は、少なくとも部分的に長手方向軸に垂直に延びる。「少なくとも部分的に長手方向軸に垂直に延びる」という用語は、毛細管が完全に長手方向軸に垂直に延び得る実施形態および／または毛細管の一部が長手方向軸に垂直に延びないことがある実施形態を指す。毛細管は、検査エレメントの第１の長手方向縁における第１の開口から、検査エレメントの第２の長手方向縁における第２の開口まで延び得る。毛細管は、検査エレメントの前面に開いた側部を持ち得る。検査エレメントは、検査エレメントの前面に設置された前面投与位置を持ち得る。毛細管は、通気孔を備え得る。
【００４５】
検査エレメントは、第１の開口または第２の開口の一方または両方に設置された側方投与位置を備え得る。一実施形態では、毛細管は、３つの側面で開いている。毛細管は、体液の試料を受け入れるための３つの開口を備えてよく、たとえば、毛細管は、検査エレメント両方の縁の毛細管の対向する開口などの少なくとも２つの側方投与位置および上部開口または前方開口などの第３の投与位置から、試料を受け入れることができる。検査エレメントが側方投与位置と、したがって第１の開口と第２の開口とを備える場合、これらの開口のうちの一方は、試料投与のために使用されてよく、他方の開口は、通気孔開口の機能を有する。この実施形態は、別個の通気孔開口は必要でない。
【００４６】
毛細管の外側だが体液の試料を受け入れるための開口の隣に設置された検査エレメントの少なくとも１つの壁は、少なくとも１つの疎水性コーティングによって少なくとも部分的にコーティングされ得る。疎水性コーティングは、毛細管の外側の体液の試料の広がりを回避し得、したがって、毛細管の充填を支持し得る。たとえば、疎水性コーティングは、第２の電極キャリア層の上、たとえば上部投与位置に、および／または第１の電極キャリア層の前に、適用されてよい。
【００４７】
検査エレメントは、ストリップハンドルを備え得る。本明細書で使用されるとき、「ス
トリップハンドル」という用語は、検査エレメントを扱うときなど、たとえば検査エレメントを保存用ガラス瓶から取り出すとき、検査エレメントをさらなるデバイスに挿入するとき、または検査エレメントをさらなるデバイスから引き抜くとき、体液の試料と接触するのを回避するように構成された検査エレメントのエレメントを指す。検査エレメントは、少なくとも１つのキャリアエレメントの上に配置された層機構を備え得、このキャリアエレメントは、検査エレメントの長手方向に、層機構から突き出し、それによって、ストリップハンドルを形成する。
【００４８】
検査エレメントは、少なくとも１つのキャリアエレメントを備え得る。本明細書で使用されるとき、「キャリアエレメント」という用語は、１つまたは複数の構成要素を備える恣意的なエレメントを指す。キャリアエレメントは、少なくとも１つの検査フィールドなどの、検査エレメントの他の構成要素を運搬するように適合され得る。したがって、キャリアエレメントは、ラミネート機構などの、多層機構の単一層機構を備え得る。キャリアエレメントは、プラスチック材料および／または紙材料および／またはボール紙材料および／またはセラミック材料などの１つまたは複数の材料を含み得る。最も好ましくは、キャリアエレメントは、可撓性基材、たとえばポリカーボネート、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンからなる群から選択される１つまたは複数のプラスチック材料を備え得る。しかしながら、さらに、または代替として、他のプラスチック材料も適用可能である。追加または代替として、キャリアエレメントは、アルミニウムなどの１つまたは複数の金属材料を含み得る。さらに、ラミネート材料などの材料の組み合わせが可能であり、この組み合わせは、層機構内などの、プラスチック材料と金属材料の組み合わせなどの、２つ以上の異なるタイプの材料を含み得る。一般に、キャリアエレメントは、ストリップ形状などの恣意的な形状を有してよい。少なくとも１つのキャリア箔は、ポリマー箔であってよい。少なくとも１つのキャリア箔は、検査エレメントの安定性をもたらすように構成され得る。
【００４９】
検査エレメントは、第１の電極および第２の電極を、さらなるデバイス、特に計量器と接触させるように構成された第１の電極接触域と第２の電極接触域とを備え得る。一実施形態では、第１の電極接触域および第２の電極接触域は、検査エレメントの同じ側から電気的に接触されるように構成され得る。第１の電極接触域および第２の電極接触域は、検査エレメントの層機構の異なる層内に配列され得、第１の電極接触域および第２の電極接触域の一方は、第１の電極接触域および第２の電極接触域の他方の電極接触域の上に突き出し得る。第１の電極接触域および第２の電極接触域は、層機構の階段構成の異なる段を形成し得る。たとえば、第１の電極接触域および第２の電極接触域は、検査エレメントの一端における２つの方形域であってよい。第１の電極接触域および第２の電極接触域は各々、さらなるデバイスの少なくとも１つのコネクタ、たとえば計量器コネクタピンによって当たられ得る。さらなるデバイスは、２対のコネクタ、すなわち、第１の電極および第２の電極の各々に対して１対を持ち得る。各コネクタ対の１つのコネクタは、検査エレメントを通る電流の流れを支持するように構成され得る。他のコネクタは、電圧を検出するために使用され得る。４ワイヤ技法（４−ｗｉｒｅ−ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）とも呼ばれるそのような構成によって、さらなるデバイスの電子コントローラが、第１の電極および第２の電極接触域とコネクタとの接続スポットにおいて寄生輸送抵抗によって誘発される電圧低下を補償することが可能になり得る。しかしながら、以下で詳細に概説されるように、第１の電極および第２の電極は対向する電極として構成され得るので、検査エレメントの同じ側からの電気接触を可能にするために、第１の電極または第２の電極は、少なくとも１つの導電性ターンオーバエレメントによって電気的に接触され得る。
【００５０】
一実施形態では、第１の電極接触域および第２の電極接触域は、検査エレメントの両側から電気的に接触されるように構成され得る。第１の電極は、検査エレメント層機構から突き出す第１の電極接触域を通って接触され得る。カバー箔およびスペーサ箔を通るパン
チ孔は、第２の電極接触域、特にコンタクトホールとして構成され得る。したがって、上記で概説されたように、さらなる導電性ターンオーバエレメントが、同じ側の接点に関して必要とされ得ない。第１の電極接触域および第２の電極接触域は、さらなるデバイスの少なくとも１つのコネクタ、たとえば計量器コネクタピンによって当たられ得る。好ましくは、さらなるデバイスは、２対のコネクタ、すなわち、第１の電極および第２の電極の各々に対して１対を持ち得る。１対のコネクタは、検査エレメントの一方の側からの第１の電極または第２の電極の１つと接触し得るが、他の対は、検査エレメントの対向する側からの第１の電極または第２の電極の他方の電極と接触し得る。
【００５１】
第１の電極または第２の電極の一方または両方は、少なくとも１つの導電性ターンオーバエレメントによって電気的に接触され得、第１の電極または第２の電極はそれぞれ、第１の方向を向くように方向付けられてよく、導電性ターンオーバエレメントは第２の方向から接触可能であってよく、第２の方向は、第１の方向の対向する方向である。導電性ターンオーバエレメントは、第１のセクションと第２のセクションとを有する導電性層または導電性箔のうちの少なくとも１つを備え得、それぞれ、第１のセクションは、第１の電極または第２の電極と電気的に接触し、第２のセクションは電気的に接触可能である。たとえば、導電性ターンオーバエレメントは、導電性接着層として構成され得る。導電性ターンオーバエレメントは、それぞれ第１の電極または第２の電極を備える少なくとも１つの層によって部分的に被覆され得、第２のセクションは、被覆されていない領域内に設置され得る。本明細書で使用されるとき、「部分的に被覆された」という用語は、導電性ターンオーバエレメントの一部は、第１の電極または第２の電極を備える少なくとも１つの層によって被覆される場合があり、導電性ターンオーバエレメントの一部は被覆されない場合があることを指す。導電性ターンオーバエレメントは、それぞれ第１の電極または第２の電極まで積層され得る。
【００５２】
検査エレメントは層機構を備え得、第１の電極は、少なくとも１つの第１の電極キャリア層上に配置された少なくとも１つの第１の電極導電層を備え得、第２の電極は、少なくとも１つの第２の電極キャリア層上に配置された少なくとも１つの第２の電極導電層を備え得る。層機構は、第１の電極導電層が第２の電極導電層に面し、その間に毛細管を有するように配列され得る。少なくとも１つのスペーサ層が、第１の電極導電層と第２の電極導電層との間に配置され得る。さらに、層機構は、少なくとも１つの接着層を備え得る。電気化学セルの高さは、第１の電極と第２の電極との間のスペーサ層および接着層の厚さによって規定され得る。少なくとも１つの接着層がキャリアエレメントと第１の電極キャリア層との間に、および／または試薬コーティングとスペーサ層との間に配列され得る実施形態が実行可能である。たとえば、少なくとも１つの接着層がキャリアエレメントと第１の電極キャリア層との間に配列され得る場合、少なくとも１つの接着層は、キャリアエレメントと第１の電極との間の間隙が形成され得るように、電気化学セルの位置によって画定された領域が接着層によって被覆されないように位置決めされ得る。したがって、使用者が不注意で検査エレメントを曲げた場合、第１の電極表面と第２の電極表面との距離は、影響されないままであり得る。さらに、少なくとも１つの接着層は、カバー箔と第２の電極導電層および／または第２の電極導電層とスペーサ層との間に配列され得る導電性接着層、たとえば銀系接着剤であり得る。しかしながら、他の構成の接着層も実現可能であり得る。
【００５３】
検査エレメントは、層機構を備え得る。作用電極は、少なくとも１つの第１の電極導電層を備え得る。第１の電極導電層は、カーボンインクコーティングを含み得る。第１の電極導電層は、少なくとも１つの第１の電極キャリア層上に配置され得る。第１の電極キャリア層は箔、たとえば上部箔であってよい。作用電極は、第１の電極導電層と接触する少なくとも１つの試薬コーティング、たとえば検出試薬コーティングを備え得る。試薬コーティングは、第１の電極導電層を少なくとも部分的に被覆し得る。対極は、少なくとも１
つの第２の電極導電層を備え得る。第２の電極導電層は、カーボンインクコーティングを含み得る。第２の電極導電層は、少なくとも１つの第２の電極キャリア層上に配置され得る。第２の電極キャリア層は箔、たとえば下部箔であってよい。対極は、第２の電極導電層と接触する少なくとも１つの試薬コーティングを備え得る。試薬コーティングは、酸化還元化学物質を含んでよい。試薬コーティングは、Ａｇ／ＡｇＣｌインクを含み得る。試薬コーティングは、第２の電極導電層を少なくとも部分的に被覆し得る。作用電極および対極の試薬コーティングは、それぞれの電極導電層の等しいエリアを被覆し得る。少なくとも１つのスペーサ層が、第１の電極導電層と第２の電極導電層との間に配置され得る。接着層は、スペーサ層の一方または両方の側に適用され得る。したがって、第１の電極導電層および第２の電極導電層は、スペーサ層によって層機構内で固定され得る。第１の電極および第２の電極ならびに第１の電極と第２の電極との間の毛細管は、電気化学セルを形成する。電気化学セルは、毛細管の全長にわたって延び得る。第１の電極および第２の電極は、毛細管の全長にわたって延び得る。スペーサ層は、検査エレメントの全長にわたって延びないように配列され得る。たとえば、スペーサ層は、毛細管を一部被覆し得る。毛細管は、３つの側面で開いている。体液の試料は、側方投与位置および前面投与位置に適用可能であり得る。
【００５４】
さらに、検査エレメントは、作用電極および対極をさらなるデバイスと接触させるように構成された第１の電極接触域と第２の電極接触域とを備え得る。第１の電極接触域および／または第２の電極接触域ならびに側方投与位置および前面投与位置は、検査エレメントの両端に配列され得る。第１の電極接触域および第２の電極接触域は、検査エレメントの層機構の異なる層内に配列され得る。第１の電極接触域および第２の電極接触域は、たとえば検査エレメントの上側および下側に、検査エレメントの両側から電気的に接触されるように構成され得る。第１の電極導電層および第１の電極キャリア層は、第２の電極導電層および第２の電極キャリア層の上方で、検査エレメントの接触側でオーバーハングを形成し得る。したがって、第１の電極導電層の一部が露出され得、作用電極をさらなるデバイスと接触させることを可能にし得る。上記で説明されたように、スペーサ層は、検査エレメントの全長にわたって延びないように配列され得る。スペーサ層は、少なくとも１つの孔および／または少なくとも１つの凹部を備えてよく、この孔および／または凹部は、恣意的な形、たとえば円形または方形を持ってよい。スペーサ層は、一部分または複数の部分に形成されてよい。第２の電極接触域は、以下の形で形成され得る。すなわち、第１の電極導電層および第１の電極キャリア層は、少なくとも１つの孔および／または少なくとも１つの凹部を備えてよく、この孔および／または凹部は、恣意的な形、たとえば円形または方形を持ってよい。たとえば、第１の電極導電層および第１の電極キャリア層内の少なくとも１つの凹部は、切断および／またはパンチングによって形成され得る。スペーサ層は、検査エレメントの層機構内で、スペーサ層が第１の電極導電層および第１の電極キャリア層の少なくとも１つの孔および／または少なくとも１つの凹部を被覆しないことがあるように、配列され得る。たとえば、スペーサ層内の少なくとも１つの凹部は、切断および／またはパンチングによって形成され得る。したがって、第２の電極導電層の一部が露出され得、対極をさらなるデバイスと接触させることを可能にし得る。
【００５５】
本発明のさらなる一態様では、上記の実施形態のうちの１つまたは複数に開示されているまたは以下でさらに詳細に開示される、検査エレメントを生産するための方法が開示される。この方法は、層機構を形成する少なくとも１つのステップを含む。第１の電極、第２の電極、および毛細管は、第１の電極および第２の電極が毛細管の両側に配列されるように形成される。可能な実施形態の説明および検査エレメントの定義については、本発明による上述の検査エレメントを参照可能である。
【００５６】
方法は、以下でさらに詳細に開示されている方法ステップを含み得る。この方法ステップは、一例として、所与の順序で実行され得る。しかしながら、異なる順序も実行可能で
ある。さらに、方法ステップの１つもしくは複数、またはすべてすら、並列に、または適時に重複するように、実行され得る。さらに、方法ステップの１つもしくは複数、またはすべてすら、１回、または繰り返し実行され得る。
【００５７】
特定の一実施形態では、検査エレメントは、検査ストリップ、たとえばストリップ形状を有する検査エレメント、特に方形ベースエリアであってよい。
検査エレメントは、連続プロセスにおいて生産され得る。本明細書で使用されるとき、「連続プロセス」という用語は、バッチツーバッチプロセスとは対照的に、生産が連続して、支持テープたとえばキャリアテープの中断なしに続行する恣意的なプロセスを指す。連続プロセスは、リールツーリールプロセスであってよい。たとえば、支持テープは、開始ローラから提供されてよく、その上にさらなるテープを積層した後、さらなるローラ上に巻き取られ得る。
【００５８】
層機構を形成するステップは、少なくとも１つの積層ステップを含んでよく、この積層ステップでは、少なくとも２つの層が積層プロセスによって結合される。積層ステップは、少なくとも２つのテープの積層を含み得る。層機構は、キャリアエレメント、第１の電極、第２の電極、スペーサ層、少なくとも１つの接着層のうちの１つまたは複数などの、検査エレメントの上記で説明されたエレメントを含み得る。
【００５９】
方法は、層機構を検査ストリップに切断することをさらに含み得る。層機構はテープ形の層機構であってよく、テープ形の層機構の幅は、検査ストリップの長さを規定する。検査ストリップの長さは、細長い方向における検査ストリップの最大延長として理解され得る。積層されたテープの幅は、テープ伸張方向に垂直な次元における最大延長として理解され得、テープ伸張方向では、テープの延長は、好ましくは少なくとも３分の１、少なくとも１０分の１、または少なくとも１００分の１すら、テープ伸張方向に垂直な延長を越える。「切断」という用語は、別個の検査ストリップが個別に使用され得るように、積層されたテープを別個の検査ストリップに分割することとして理解され得る。層機構、たとえば積層されたテープは、いくつかの検査ストリップ、好ましくは１０以上、より好ましくは２０以上、および最も好ましくは５０以上の検査ストリップを１つのテープから切断することを可能にする長さを有してよい。切断は、切断デバイスによって実行され得る。無端の非構造化テープから作製されるそのようなストリップ設計は、切断距離および積層テープ幅を変更することによってストリップの長さおよび幅が容易に適応可能であるので、有利なことがある。
【００６０】
毛細管の形成は、少なくとも１つのスペーサから毛細管を切り取ることを含み得る。切断は、キスカットプロセスを含み得る。キスカットプロセスでは、切断輪郭ホイールが使用され得る。スペーサ、特に検査エレメントのスペーサ層を切断した後で形成するスペーサテープは、両側において、接着材および剥離ライナの一方または両方を用いて被覆され得る。スペーサは、２つの反対に回転するホイールの間の間隙を通過し得、１つのホイールは、輪郭が描かれた毛細管形状がスペーサへと切断され得るような切断輪郭ホイールである。ストリップ幅は、２つの切断毛細管構造の間の距離によって規定され得る。
【００６１】
作用電極は少なくとも１つの試薬を備え得、方法は、少なくとも１つのキャリア層の上の試薬ストライプをコーティングすることを含み得る。コーティングは、ダイコーティングプロセスを含み得る。ダイコーティングは、試薬ストライプを、コーティングデバイスに続いて乾燥器に通すことをさらに含み得る。
【００６２】
支持テープ、たとえばキャリア層は、特にポリマー箔として、設けられ得る。キャリア層の上に、第１の電極キャリア層が積層される。第１の電極キャリア層は、導電層でコーティングされ得る。第１の電極キャリア層は、コーティングされた電極キャリア層および
支持テープを積層するとき、ストリップハンドルが形成され得るように、支持テープの幅よりも狭い幅を持ち得る。スペーサ層は、コーティングされた第１の電極キャリア層上に積層され得る。スペーサ層は、コーティングされた第１の電極キャリア層よりも狭い幅を持ち得る。スペーサ層は、コーティングされた第１の電極キャリア層の両縁で、一部がスペーサ層から被覆されず、電極接触域を形成するように、コーティングされた第１の電極キャリア層上に積層され得る。スペーサ層は、導電性材料でコーティングされてよく、好ましくは、薄い銀層でスパッタリングされ得る。第１の電極接触域および第２の電極接触域が被覆されないことがあるように、スペーサ層の上に、導電性接着層が積層され得る。導電性接着層の上に、第２の電極キャリア層は積層されてよく、薄い銀層でコーティングされてよく、Ａｇ／ＡｇＣｌペーストのストライプによってコーティングされてよい。ストライプは、第１の電極試薬層に面するように位置決めされ得る。最後に、層機構は、毛細管が３つの側面で開いているように切断され得る。
【００６３】
さらに、方法は、孔、たとえば上部投与位置のための孔、コンタクトホール、通気孔開口を検査エレメント内に作製することを含み得る。一般に、孔は、恣意的な形状、たとえば方形形状または丸い形状を持ってよい。
【００６４】
さらなる一態様では、試料の少なくとも１つの性質を判定するためのシステムが開示される。このシステムは、上記の実施形態のうちの１つまたは複数に開示されているまたは以下でさらに詳細に開示される、少なくとも１つの検査エレメントを備える。システムは、検査エレメントを使用して少なくとも１つの電気測定を実行するために適合された少なくとも１つの測定デバイスをさらに備える。可能な実施形態の説明および検査エレメントの定義については、本発明による上述の検査エレメントを参照可能である。
【００６５】
本明細書で使用されるとき、「少なくとも１つの性質を判定する」という用語は、体液中の少なくとも１つの分析物を検出することを指す。しかしながら、他の性質が検出され得る実施形態も実行可能である。本明細書で使用されるとき、「測定デバイス」という用語は、検査エレメントとは独立して扱われ得る恣意的なデバイス、好ましくは電子デバイスを指す。測定デバイスは、第１の電極および第２の電極の一方によって生成された少なくとも１つの信号を検出し、第１の電極および第２の電極の他方の電極に電圧を印加するために検査エレメントと相互作用するように適合され得る。測定デバイスはさらに、この検出から、体液中の分析物の存在および／または濃度に関する情報の少なくとも１つの項目を得るように適合され得る。したがって、測定デバイスは、少なくとも１つの分析物の少なくとも１つの情報および／または濃度を少なくとも１つの信号から得るために、第１の電極および第２の電極と相互作用する少なくとも１つの電子評価デバイスを備え得る。したがって、測定デバイスは、マイクロコントローラなどの少なくとも１つのデータ処理デバイスを備える少なくとも１つの評価ユニットを備え得る。
【００６６】
検査エレメントは、測定デバイスの検査エレメント容器に挿入され得る。本明細書で使用されるとき、検査エレメント容器は、少なくとも１つの検査エレメントを受け入れるように適合された機械的インタフェースであってよい。最も好ましくは、検査エレメント容器は、一度に１つの検査エレメントを正確に受け入れるように適合された検査エレメント容器である。機械的インタフェースは、検査エレメントを少なくとも部分的に受け入れ、測定中に検査エレメントを機械的に固着するように適合され得る。検査エレメント容器は、特に測定デバイスの少なくとも１つのコネクタエレメント、たとえば２対のコネクタピンとの第１の電極接触域および第２の電極接触域の接触を介して、第１の電極および第２の電極と電気的に接触するように構成され得る。
【００６７】
測定デバイスは、第１の電極および第２の電極を使用して少なくとも１つのインピーダンス測定を実行するように構成され得る。測定デバイスは、第１の電極および第２の電極
を使用して少なくとも１つの電流測定を実行するようにさらに構成され得る。
【００６８】
測定デバイスは、ＡＣ信号とＤＣ信号の両方を検出するように構成され得る。測定デバイスは、ＡＣ信号およびＤＣ信号を同時に検出するように構成され得る。ＡＣ信号とＤＣ信号の両方の並行判定は、それぞれの励起電位を重ねることによって実行され得る。測定デバイスは、ＡＣ信号およびＤＣ信号を順次検出するように構成され得る。２つの測定間の時間間隔は、時間に依存する影響を最小にするために、可能な限り短くてよい。測定デバイスは、第１の電極および第２の電極にＡＣ信号を印加し、たとえば連続的に、応答を検出するように構成され得る。測定デバイスは、第１の電極と第２の電極との間にＡＣ信号を印加し、応答を経時的に測定することによって、接触時間、たとえば試料が第１の電極表面および第２の電極表面と接触し得る時間を検出し得る。ＡＣ応答が、あらかじめ定義された閾値を超え得る場合、これは、「検出された試料投与」と認識され得る。
【００６９】
測定デバイスは、電気化学セルの充填レベルとは無関係に少なくとも１つの分析物を検出するように構成される。同時ＡＣおよびＤＣ測定を実行することによって、検査エレメントの毛細管の完全な充填が必要でないことがある。ＡＣ信号は、毛細管の充填レベルに比例し得る。電気化学セルの電気伝導度Ｇは、毛細管の充填レベルに比例し得、以下のように定義される。
【００７０】
Ｇ＝ｘ・（ｌ・ｗ）／ｈ
上式で、ｘは試料の比導電率、ｌは毛細管の充填長、ｗは毛細管の幅、ｈは毛細管の高さである。上記で説明されたように、電気化学セルの高さは、第１の電極と第２の電極との間のスペーサ層および接着層の厚さによって規定され得る。さらに上記で説明されたように、「毛細管の長さ」という用語は、検査エレメント内の１つの次元における毛細管の最大延長を指す。一実施形態では、毛細管は、この場合、毛細管の長さが、細長い検査エレメント方向に垂直な毛細管の最大延長を指すように、細長い検査エレメント方向に垂直に延び得る。一実施形態では、毛細管は、この場合、毛細管の長さが、細長い検査エレメント方向に沿った毛細管の最大延長を指すように、細長い検査エレメント方向に沿って延び得る。「毛細管の充填された長さ」という用語は、試料によって充填される毛細管長さ全体の量を指す。毛細管の「幅」という用語は、２次元空間では、毛細管の長さに垂直な次元における毛細管の最大延長を指す。
【００７１】
電気化学セルの電流測定応答ＤＣは、毛細管の充填レベルに比例し得、いわゆるコットレル関数
ＤＣ＝（ｌ・ｗ）・ｃ・Ｆ・ｚ・Ｄ１／２・ｔ−１／２
によって定義され、上式で、Ｆはファラデー定数、ｃは分析物の初期濃度、ｚは遷移電子の数、Ｄは拡散係数、ｔは測定時間である。
【００７２】
電気伝導度と電流測定応答の両方は、一般的に、ＡＣ測定値およびＤＣ測定値の関係たとえば比が充填レベルとは無関係であるように、毛細管の充填レベルに比例する。充填レベルの変動および／または充填レベルによる影響は、較正によって補償され得る。したがって、同時ＡＣおよびＤＣ測定を実行することによって、検査エレメントは、追加投与または充填検出電極なしに設計され得る。
【００７３】
測定デバイスは、毛細管の充填プロセスを電気的にモニタするようにさらに構成され得る。たとえば、毛細管が検査エレメントの長手方向軸に沿って少なくとも部分的に延び得る一実施形態では、測定デバイスは、試料がいつ作用電極の試薬コーティングに到達し得るかを電気的にモニタするように構成され得る。試薬コーティングは、第１の電極表面において酸化または還元され得る少なくとも１つの酸化還元活性物質を含み得る。測定デバイスは、第１の電極と第２の電極との間にＤＣ電圧を印加し、応答、特にＤＣ応答を検出
するように構成され得る。試料は試薬を溶解し始め、ＤＣ電圧が印加された場合、ＤＣ応答、特に応答信号が増加し得る。ＤＣ応答が、あらかじめ定義された閾値を超え得る場合、これは、「開始された分析物検出」と認識され得る。試薬コーティングに到達するための時間が、あらかじめ定義された限度を超え得る場合、エラーメッセージが測定デバイスによって生成され得る。
【００７４】
さらに、測定デバイスは、毛細管がいつ完全に充填され得るかを電気的にモニタするように構成され得る。したがって、「検出された試料投与」および／または「開始された分析物検出」が検出された後、第２のＡＣ電圧が電極に印加され得、応答が検出され得る。検出された応答信号が定常状態に到達する場合、これは、充填されたと認識され得る。充填のための時間が、あらかじめ定義された限度を超え得る場合、エラーメッセージが測定デバイスによって生成され得る。応答信号の勾配が測定され得る。勾配が、あらかじめ定義された閾値に達したまたはこれを超えた場合、これは、充填されたと認識され得る。あらかじめ定義された閾値は、最小充填レベルが保証されるように選定され得る。あらかじめ定義された閾値は、試料の比導電率に関して選定され得る。あらかじめ定義された閾値は、最低予想比導電率を有する試料に関して選定され得る。追加のあらかじめ定義された閾値は、充填レベルが判定および監視可能であるように、応答信号の勾配の異なる値に割り当てられ得る。
【００７５】
測定デバイスは、体液の試料を加える前に少なくとも１つの初期フェイルセーフ測定を実行するように構成され得る。フェイルセーフ測定は、第１の電極および第２の電極を使用する少なくとも１つの電気測定を含み得る。電気測定は、少なくとも１つの電気測定値を得るために使用されてよく、フェイルセーフ測定は、電気測定値を少なくとも１つの閾値と比較することをさらに含み得る。フェイルセーフ測定は、第１の電極または第２の電極の少なくとも１つの少なくとも１つの損傷および／または劣化を検出することを含み得る。
【００７６】
さらなる一態様では、試料の少なくとも１つの性質を判定するための方法が開示される。上記で概説されたように、「少なくとも１つの性質を判定する」という用語は、体液中の少なくとも１つの分析物を検出することを指す。定義および実施形態に関しては、検査エレメント、測定デバイス、および上記で開示された検査エレメントを生産するための方法の定義および実施形態を参照可能である。方法では、試料の少なくとも１つの性質を判定するためのシステムが使用される。システムの定義および実施形態に関しては、本発明による上述のシステムを参照可能である。方法は、以下のステップを含む。
ａ）検査エレメントを少なくとも１つの測定デバイスに接続するステップ
ｂ）体液の試料を少なくとも１つの検査エレメントの毛細管に加えるステップ
ｃ）ＡＣ信号とＤＣ信号の両方を判定するステップ
ｄ）ＡＣ信号およびＤＣ信号を使用することによって測定結果を較正するステップ
この方法ステップは、一例として、所与の順序で実行され得る。しかしながら、異なる順序も実行可能である。さらに、方法ステップの１つもしくは複数、またはすべてすら、並列に、または適時に重複するように、実行され得る。さらに、方法ステップの１つもしくは複数、またはすべてすら、１回、または繰り返し実行され得る。検査エレメント、毛細管、および測定デバイスの定義および実施形態に関しては、上記で与えられた検査エレメント、毛細管、および測定システムの定義および実施形態を参照可能である。
【００７７】
ステップａ）では、体液の試料が、少なくとも１つの検査エレメントの毛細管に加えられる。本明細書で使用されるとき、「加える」という用語は、毛細管の充填が可能であるように試料を検査エレメントに接触させるプロセスと、毛細管を充填するプロセスを指す。体液の試料は、側方投与位置、上部投与位置、前面投与位置の１つまたは複数に適用可能であり得る。試料は、側方投与位置によって検査エレメントに加えられ得、たとえば、指刺しからの毛細管血は、指を側方投与位置に押すことによって、側方投与位置に加えられ得る。体液の試料は、たとえば輸送デバイス、たとえばピペットによって、上方から検査エレメントの層機構を通って毛細管へと加えられ得る。試料は、前面投与位置によって検査エレメントに加えられ得る。
【００７８】
本明細書で使用されるとき、「少なくとも１つの測定デバイスに検査エレメントを接続する」という用語は、測定デバイスの検査エレメント容器、たとえば機械的インタフェースに検査エレメントを挿入し、特に測定デバイスの少なくとも１つのコネクタエレメントたとえば２対のコネクタピンとの第１の電極接触域および第２の電極接触域の接触を介して、第１の電極および第２の電極と電気的に接触することを指す。
【００７９】
試料の少なくとも１つの性質、たとえば体液中のグルコースの濃度の安定した電流測定のために、測定が開始する前に毛細管が完全に充填されることが必要な場合がある。原理上、毛細管の充填は、投与または充填検出電極などの追加電極によって判定され得る。追加電極の使用を放棄することによって、検査エレメントの製造コストおよび材料コストが減少され得る。開示される方法は、追加電極を使用することのない毛細管充填の効果および／または影響なしに試料の少なくとも１つの性質を判定することを許可する。特に、毛細管の完全充填が必要でないことがある。ステップｃ）では、ＡＣ信号とＤＣ信号の両方が判定される。本明細書で使用されるとき、「ＡＣ信号とＤＣ信号の両方を判定する」という用語は、ＡＣ励起およびＤＣ励起の両方、たとえば並列ＡＣおよびＤＣ励起と、ＡＣ応答信号とＤＣ応答信号の両方の検出を指す。ＡＣ応答信号は、電気化学セルの電気伝導度であってもよいし、または電気伝導度に比例してもよい。ＡＣ信号およびＤＣ信号は、同時に判定されてもよいし、または順次判定されてもよい。ＡＣ信号およびＤＣ信号の判定は、励起電位を重ねることによって実行され得る。
【００８０】
ステップｄ）では、測定結果が、ＡＣ信号およびＤＣ信号を使用することによって較正される。本明細書で使用されるとき、「較正」という用語は、ＡＣ応答信号および／またはＤＣ応答信号に対する毛細管の充填レベルの影響および／または衝撃を減少させる、好ましくはなくすことを指す。ＡＣ信号とＤＣ信号の両方は、毛細管の充填による影響が補償されるように、毛細管の充填レベルに比例し得る。ＡＣ応答信号は、電気化学セルの電気伝導度であってもよいし、または電気伝導度に比例してもよい。電気化学セルの電気伝導度Ｇは、毛細管の充填レベルに比例し得、以下のように定義される。
【００８１】
Ｇ＝ｘ・（ｌ・ｗ）／ｈ
上式で、ｘは試料の比導電率、ｌは毛細管の充填長、ｗは毛細管の幅、ｈは毛細管の高さである。ＤＣ応答信号は、いわゆるコットレル関数
ＤＣ＝（ｌ・ｗ）・ｃ・Ｆ・ｚ・Ｄ１／２・ｔ−１／２
によって定義される電気化学セルの電流測定応答ＤＣであってもよいし、または電流測定応答ＤＣに比例してもよく、上式で、Ｆはファラデー定数、ｃは分析物の初期濃度、ｚは遷移電子の数、Ｄは拡散係数、ｔは測定時間である。したがって、ＡＣ応答信号とＤＣ応答信号の両方は、毛細管の充填された長さに比例し得る。ＡＣ信号およびＤＣ信号を同時に測定することによって、充填レベルを変化させることによる影響が補償され得る。電気伝導度Ｇの判定された値と電流測定応答ＤＣの判定された値が組み合わされ得る。毛細管の充填レベルを変化させることによる影響は、適切な較正による補償であり得る。たとえば、電気伝導度Ｇと電流測定応答の比が使用され得る。したがって、分数は、毛細管の充填された長さによって減少され得る。したがって、方法、具体的には方法ステップｄ）は、ＧとＤＣ応答信号の比および／またはＡＣ応答信号とＤＣ応答信号の比などの比を形成することを含んでよく、この比は、たとえば一定の温度条件および他の測定条件の下で、充填長ｌとは無関係である、すなわち、電気化学セルの充填レベルとは無関係である。
【００８２】
方法は、接触時間を判定することをさらに含んでよく、ＡＣ信号は、検査エレメントの少なくとも１つの第１の電極と少なくとも１つの第２の電極との間に印加され得る。経時的な応答が測定され得、たとえば、ＡＣ応答信号が検出され得る。本明細書で使用されるとき、「接触時間」という用語は、試料が第１の電極表面および第２の電極表面と接触し得る時間を指す。ＡＣ応答は、あらかじめ定義された閾値と比較され得る。ＡＣ応答が、あらかじめ定義された閾値を超え得る場合、これは、「検出された試料投与」と認識され得る。
【００８３】
方法は、毛細管の充填レベルを判定することをさらに含んでよく、ＡＣ信号は、検査エレメントの少なくとも１つの第１の電極と少なくとも１つの第２の電極との間に印加され得、経時的な応答信号が測定され得、応答が少なくとも１つの所定の閾値と比較され得る。本明細書で使用されるとき、「毛細管の充填レベルを判定する」という用語は、一般に、毛細管の充填に関する情報の少なくとも１つの項目を生成する恣意的なプロセスを指してよい。したがって、以下でさらに詳細に説明されるように、情報の少なくとも１つの項目は、一例として、充填レベルが少なくとも１つの所定のまたは判定可能な閾値を上回るかまたは下回るかに関する情報の項目を含み得る。しかしながら、追加または代替として、充填に関する情報の１つまたは複数の他の項目が判定され得る。
【００８４】
たとえば、「検出された試料投与」および／または「開始された分析物検出」が検出された後、第２のＡＣ電圧が電極に印加され得る。検出された応答信号が定常状態に到達する場合、これは、充填されたと認識され得る。充填のための時間が、あらかじめ定義された限度を超え得る場合、エラーメッセージが測定デバイスによって生成され得る。応答信号の勾配が測定され得る。勾配が、あらかじめ定義された閾値に達したまたはこれを超えた場合、これは、充填されたと認識され得る。あらかじめ定義された閾値は、最小充填レベルが保証されるように選定され得る。あらかじめ定義された閾値は、試料の比導電率に関して選定され得る。あらかじめ定義された閾値は、最低予想比導電率を有する試料に関して選定され得る。追加のあらかじめ定義された閾値は、充填レベルが判定および監視可能であるように、応答信号の勾配の異なる値に割り当てられ得る。
【００８５】
方法は、毛細管の充填プロセスをモニタすることをさらに含んでよく、ＤＣ電圧が、第１の電極と第２の電極との間に印加され得る。ＤＣ応答が検出され得る。ＤＣ応答は、あらかじめ定義された限度と比較され得る。試料が作用電極の試薬コーティングに到達すると、試薬コーティングは、少なくとも１つの酸化還元活性物質を含み得、第１の電極表面において酸化または還元され得る。ＤＣ電圧は第１の電極と第２の電極との間に印加され得、応答、特にＤＣ応答が検出され得る。試料は試薬を溶解し始め、ＤＣ電圧が印加された場合、ＤＣ応答、特に応答信号が増加し得る。ＤＣ応答が、あらかじめ定義された閾値を超え得る場合、これは、「開始された分析物検出」と認識され得る。試薬コーティングに到達するための時間が、あらかじめ定義された限度を超え得る場合、エラーメッセージが測定デバイスによって生成され得る。
【００８６】
本発明の知見を要約すると、以下の実施形態が好ましい。
実施形態１：体液中の少なくとも１つの分析物を電気化学的に検出するための検査エレメントであって、少なくとも１つの第１の電極と少なくとも１つの第２の電極とを備え、第１の電極は作用電極として設計され、第２の電極は対極として設計され、検査エレメントは、体液の試料を受け入れることが可能な少なくとも１つの毛細管を備え、第１の電極および第２の電極が毛細管の両側に配列され、第１の電極および第２の電極ならびに第１の電極と第２の電極との間の毛細管が電気化学セルを形成し、検査エレメントは、電気化学セルの充填レベルとは無関係に少なくとも１つの分析物を検出するように構成され、第１の電極および第２の電極は、毛細管充填中に第１の電極および第２の電極が同時に、等しい速度で濡らされるように配列される、検査エレメント。
【００８７】
実施形態２：第１の電極が毛細管の全長にわたって延びる、先行する実施形態による検査エレメント。
実施形態３：第２の電極が毛細管の全長にわたって延びる、先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
【００８８】
実施形態４：毛細管の充填された体積の増分ｄＶあたりの第１の電極の濡らされた表面積ｄＡ１の増分は常に、第２の電極の濡らされた表面積ｄＡ２の増分に等しい、先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
【００８９】
実施形態５：毛細管の外側だが体液の試料を受け入れるための開口の隣に設置された検査エレメントの少なくとも１つの壁は、少なくとも１つの疎水性コーティングによって少なくとも部分的に被覆される、先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
【００９０】
実施形態６：電気化学セルが毛細管の全長にわたって延びる、先行する実施形態による検査エレメント。
実施形態７：第１の電極および第２の電極は非腐食性で非保護性の材料から作製される、先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
【００９１】
実施形態８：電気化学セルを形成する第１の電極の表面積および第２の電極の表面積は、同じ寸法を有する、先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
実施形態９：第１の電極は、少なくとも１つの電極導電層と、第１の電極導電層と接触する少なくとも１つの試薬コーティングとを備える、先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
【００９２】
実施形態１０：第１の電極導電層は、金属層、好ましくはパラジウム、白金、銀、または金からなる群から選択された貴金属層と、導電性炭素層、特に炭素ペースト層のうちの少なくとも１つを含み得る、先行する実施形態による検査エレメント。
【００９３】
実施形態１１：第１の電極導電層は、第１の電極キャリア層、好ましくは第１の電極キャリア箔上に配置される、２つの先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
【００９４】
実施形態１２：第１の電極導電層は、第１の電極キャリア層の第１の長手方向縁から第１の電極キャリア層の第２の長手方向縁に延び得る、先行する実施形態による検査エレメント。
【００９５】
実施形態１３：第１の電極導電層は第１の電極キャリア層を完全に被覆する、先行する実施形態による検査エレメント。
実施形態１４：試薬コーティングは第１の電極導電層上にコーティングされた少なくとも１つの試薬ストライプを含む、５つの先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
【００９６】
実施形態１５：第２の電極は少なくとも１つの第２の電極導電層を備える、先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
実施形態１６：第２の電極導電層は、金属層、好ましくはパラジウム、銀、または金からなる群から選択された貴金属層と、導電性炭素層、特に炭素ペースト層のうちの少なくとも１つを含む、先行する実施形態による検査エレメント。
【００９７】
実施形態１７：第２の電極はＡｇ／ＡｇＣｌ、特にＡｇ／ＡｇＣｌペーストをさらに含
む、２つの先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
実施形態１８：第２の電極導電層は、第２の電極キャリア層、好ましくは第２の電極キャリア箔上に配置される、３つの先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
【００９８】
実施形態１９：第２の電極導電層は、第２の電極キャリア層の第１の長手方向縁から第２の電極キャリア層の第２の長手方向縁に延びる、先行する実施形態による検査エレメント。
【００９９】
実施形態２０：第２の電極導電層は第２の電極キャリア層を完全に被覆する、先行する実施形態による検査エレメント。
実施形態２１：検査エレメントは検査ストリップである、先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
【０１００】
実施形態２２：毛細管が３つの側面で開いている、先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
実施形態２３：体液の試料は、側方投与位置、上部投与位置、前面投与位置のうちの１つまたは複数に適用可能である、先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
【０１０１】
実施形態２４：検査エレメントは上部投与位置を備え、カバー箔を通って毛細管へと延びる、特に、毛細管の充填された体積の増分ｄＶあたりの第１の電極の濡らされた表面積ｄＡ１の増分が常に第２の電極の濡らされた表面積ｄＡ２の増分に等しいという条件が依然として満たされるようにカバー箔を通って毛細管へと延びる貫通孔をさらに備える、先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
【０１０２】
実施形態２５：検査エレメントは、長手方向軸に沿って延びる細長い形状を有し、毛細管は少なくとも部分的に検査エレメントの長手方向軸に沿って延びる、先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
【０１０３】
実施形態２６：検査エレメントは、長手方向軸に沿って延びる細長い形状を有し、毛細管は、少なくとも部分的に長手方向軸に垂直に延びる、先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
【０１０４】
実施形態２７：毛細管は、検査エレメントの第１の長手方向縁における第１の開口から検査エレメントの第２の長手方向縁における第２の開口に延びる、先行する実施形態による検査エレメント。
【０１０５】
実施形態２８：検査エレメントは、第１の開口または第２の開口の一方または両方に設置された側方投与位置を備える、先行する実施形態による検査エレメント。
実施形態２９：毛細管は、検査エレメントの前面に開いた側部を有する、３つの先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
【０１０６】
実施形態３０：検査エレメントは、検査エレメントの前面に設置された前面投与位置を有する、先行する実施形態による検査エレメント。
実施形態３１：毛細管は通気孔開口を備える、先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
【０１０７】
実施形態３２：検査エレメントはストリップハンドルを備える、先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
実施形態３３：検査エレメントは少なくとも１つのキャリアエレメントの上に配置された層機構を備え、キャリアエレメントは、検査エレメントの長手方向に、層機構から突き出し、それによって、ストリップハンドルを形成する、先行する実施形態による検査エレメント。
【０１０８】
実施形態３４：検査エレメントは、第１の電極および第２の電極をさらなるデバイス、特に計量器と接触させるように構成された第１の電極接触域と第２の電極接触域とを備える、先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
【０１０９】
実施形態３５：第１の電極接触域および第２の電極接触域は検査エレメントの同じ側から電気的に接触されるように構成される、先行する実施形態による検査エレメント。
実施形態３６：第１の電極接触域および第２の電極接触域は、検査エレメントの層機構の異なる層内に配列され、第１の電極接触域および第２の電極接触域の一方は、第１の電極接触域および第２の電極接触域の他方の電極接触域の上に突き出す、先行する実施形態による検査エレメント。
【０１１０】
実施形態３７：第１の電極接触域と第２の電極接触域は、層機構の階段構成の異なる段を形成する、先行する実施形態による検査エレメント。
実施形態３８：第１の電極接触域および第２の電極接触域は、検査エレメントの両側から電気的に接触されるように構成される、４つの先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
【０１１１】
実施形態３９：カバー箔およびスペーサ層を通るパンチ孔は、第２の電極接触域、特にコンタクトホールとして構成される、先行する実施形態による検査エレメント。
実施形態４０：検査エレメントは少なくとも１つのキャリアエレメントを備える、先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
【０１１２】
実施形態４１：検査エレメントは層機構を備え、第１の電極は、少なくとも１つの第１の電極キャリア層上に配置された少なくとも１つの第１の電極導電層を備え、第２の電極は、少なくとも１つの第２の電極キャリア層上に配置された少なくとも１つの第２の電極導電層を備える、先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
【０１１３】
実施形態４２：層機構は、第１の電極導電層が第２の電極導電層に面し、その間に毛細管を有するように配列される、先行する実施形態による検査エレメント。
実施形態４３：少なくとも１つのスペーサ層が第１の電極導電層と第２の電極導電層との間に配置される、２つの先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
【０１１４】
実施形態４４：第１の電極または第２の電極の一方または両方が少なくとも１つの導電性ターンオーバエレメントによって電気的に接触させられ、第１の電極または第２の電極はそれぞれ、第１の方向を向くように方向付けられ、導電性ターンオーバエレメントは第２の方向から接触可能であり、第２の方向は第１の方向の対向する方向である、先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
【０１１５】
実施形態４５：導電性ターンオーバエレメントは、第１のセクションと第２のセクションとを有する導電性層または導電性箔のうちの少なくとも１つを備え、それぞれ、第１のセクションは、第１の電極または第２の電極と電気的に接触し、第２のセクションは電気的に接触可能である、先行する実施形態による検査エレメント。
【０１１６】
実施形態４６：導電性ターンオーバエレメントは、それぞれ第１の電極または第２の電極を備える少なくとも１つの層によって部分的に被覆され、第２のセクションは、被覆さ
れていない領域内に設置される、先行する実施形態による検査エレメント。
【０１１７】
実施形態４７：導電性ターンオーバエレメントが第１の電極または第２の電極それぞれに積層される、２つの先行する実施形態のいずれか１つによる検査エレメント。
実施形態４８：先行する実施形態による検査エレメントを生産するための方法であって、層機構を形成する少なくとも１つのステップを含み、第１の電極、第２の電極、および毛細管は、第１の電極および第２の電極が毛細管の両側に配列されるように形成される、方法。
【０１１８】
実施形態４９：検査エレメントは検査ストリップである、先行する実施形態による方法。
実施形態５０：検査エレメントは、連続プロセスにおいて、好ましくはリールツーリールプロセスにおいて生産される、先行する方法実施形態のいずれか１つによる方法。
【０１１９】
実施形態５１：層機構を形成するステップは少なくとも１つの積層ステップを含み、積層ステップでは、少なくとも２つの層が積層プロセスによって結合される、先行する方法実施形態のいずれか１つによる方法。
【０１２０】
実施形態５２：積層ステップは少なくとも２つのテープの積層を含む、先行する実施形態による方法。
実施形態５３：層機構を検査ストリップに切断することをさらに含む、先行する方法実施形態のいずれか１つによる方法。
【０１２１】
実施形態５４：層機構はテープ形の層機構であり、テープ形の層機構の幅は、検査ストリップの長さを規定する、先行する実施形態による方法。
実施形態５５：毛細管の形成は、少なくとも１つのスペーサから毛細管を切り取ることを含む、先行する方法実施形態のいずれか１つによる方法。
【０１２２】
実施形態５６：切断はキスカットプロセスを含む、先行する実施形態による方法。
実施形態５７：作用電極は少なくとも１つの試薬を備え、方法は、少なくとも１つのキャリア層の上の試薬ストライプをコーティングすることを含む、５つの先行する実施形態のいずれか１つによる方法。
【０１２３】
実施形態５８：コーティングはダイコーティングプロセスを含む、先行する実施形態による方法。
実施形態５９：ダイコーティングは、試薬ストライプを、コーティングデバイスに続いて乾燥器に通すことをさらに含む、先行する実施形態による方法。
【０１２４】
実施形態６０：試料の少なくとも１つの性質を判定するためのシステムであって、検査エレメントに関する先行する実施形態のいずれか１つによる少なくとも１つの検査エレメントを備え、検査エレメントを使用して少なくとも１つの電気測定を実行するために適合された少なくとも１つの測定デバイスをさらに備える、システム。
【０１２５】
実施形態６１：検査エレメントは少なくとも１つの第１の電極と少なくとも１つの第２の電極とを備え、第１の電極は作用電極として設計され、第２の電極は対極として設計され、検査エレメントは、体液の試料を受け入れることが可能な少なくとも１つの毛細管を備え、第１の電極および第２の電極が毛細管の両側に配列され、第１の電極および第２の電極ならびに第１の電極と第２の電極との間の毛細管が電気化学セルを形成し、検査エレメントは、電気化学セルの充填レベルとは無関係に少なくとも１つの分析物を検出するように構成され、第１の電極および第２の電極は、毛細管充填中に第１の電極および第２の
電極が同時に、等しい速度で濡らされるように配列され、システムは、検査エレメントを使用して少なくとも１つの電気測定を実行するために適合された少なくとも１つの測定デバイスをさらに備え、測定デバイスは、ＡＣ信号とＤＣ信号の両方を検出するように構成され、測定デバイスが、電気化学セルの充填レベルとは無関係に少なくとも１つの分析物を検出するように構成される、先行する実施形態によるシステム。
【０１２６】
実施形態６２：測定デバイスは、第１の電極および第２の電極を使用して少なくとも１つのインピーダンス測定を実行するように構成される、システムに関する先行する実施形態のいずれか１つによるシステム。
【０１２７】
実施形態６３：測定デバイスは、第１の電極および第２の電極を使用して少なくとも１つの電流測定を実行するようにさらに構成される、２つの先行する実施形態のいずれか１つによるシステム。
【０１２８】
実施形態６４：測定デバイスはＡＣ信号とＤＣ信号の両方を検出するように構成される、システムに関する先行する実施形態のいずれか１つによるシステム。
実施形態６５：測定デバイスは、ＡＣ信号およびＤＣ信号を順次検出するように構成される、先行する実施形態によるシステム。
【０１２９】
実施形態６６：測定デバイスは、第１の電極および第２の電極にＡＣ信号を印加し、応答を検出するように構成される、２つの先行する実施形態のいずれか１つによるシステム。
【０１３０】
実施形態６７：測定デバイスは、毛細管の充填プロセスを電気的にモニタするようにさらに構成される、システムに関する先行する実施形態のいずれか１つによるシステム。
実施形態６８：測定デバイスは、体液の試料を加える前に少なくとも１つの初期フェイルセーフ測定を実行するように構成される、システムに関する先行する実施形態のいずれか１つによるシステム。
【０１３１】
実施形態６９：フェイルセーフ測定は、第１の電極および第２の電極を使用する少なくとも１つの電気測定を含む、先行する実施形態によるシステム。
実施形態７０：電気測定は、少なくとも１つの電気測定値を得るために使用され、フェイルセーフ測定は、電気測定値を少なくとも１つの閾値と比較することをさらに含む、先行する実施形態によるシステム。
【０１３２】
実施形態７１：フェイルセーフ測定は、第１の電極または第２の電極の少なくとも１つの少なくとも１つの損傷および／または劣化を検出することを含む、３つの先行する実施形態のいずれか１つによるシステム。
【０１３３】
実施形態７２：試料の少なくとも１つの性質を判定するための方法であって、システムに関する先行する実施形態のいずれか１つによるシステムが使用され、方法は、
ａ）検査エレメントを少なくとも１つの測定デバイスに接続するステップと、
ｂ）体液の試料を少なくとも１つの検査エレメントの毛細管に加えるステップと、
ｃ）ＡＣ信号とＤＣ信号の両方を判定するステップと、
ｄ）ＡＣ信号およびＤＣ信号を使用することによって測定結果を較正するステップと
を含む、方法。
【０１３４】
実施形態７３：ＡＣ信号およびＤＣ信号が同時にまたは逐次判定される、先行する実施形態による方法。
実施形態７４：ＡＣおよびＤＣ信号の判定が、励起電位を重ねることによって実行され
る、試料の少なくとも１つの性質を判定するための方法に関する先行する実施形態のいずれかによる方法。
【０１３５】
実施形態７５：ＡＣ信号とＤＣ信号の両方が、毛細管の充填による影響が補償されるように、毛細管の充填レベルに比例する、試料の少なくとも１つの性質を判定するための方法に関する先行する実施形態のいずれか１つによる方法。
【０１３６】
実施形態７６：方法は、接触時間を判定するステップをさらに含み、ＡＣ信号は、検査エレメントの少なくとも１つの第１の電極と少なくとも１つの第２の電極との間に印加され、経時的な応答が測定され、応答が所定の閾値と比較される、試料の少なくとも１つの性質を判定するための方法に関する先行する実施形態のいずれか１つによる方法。
【０１３７】
実施形態７７：方法は、毛細管の充填レベルを判定するステップをさらに含み、ＡＣ信号は、検査エレメントの少なくとも１つの第１の電極と少なくとも１つの第２の電極との間に印加され、経時的な応答信号が測定され、応答が少なくとも１つの所定の閾値と比較され、所定の閾値が、最小充填レベルが保証されるように選定される、試料の少なくとも１つの性質を判定するための方法に関する先行する実施形態のいずれか１つによる方法。
【０１３８】
実施形態７８：所定の閾値は、試料の比導電率に対して選定される、先行する実施形態による方法。
実施形態７９：方法は、毛細管の充填プロセスをモニタするステップをさらに含み、ＤＣ電圧が第１の電極と第２の電極との間に印加され、ＤＣ応答が検出され、ＤＣ応答が所定の限度と比較される、試料の少なくとも１つの性質を判定するための方法に関する先行する実施形態のいずれか１つによる方法。
【０１３９】
本発明のさらなる任意選択の特徴および実施形態は、以後の好ましい実施形態の説明において、好ましくは従属請求項に関して、より詳細に開示される。当業者が了解するように、その中で、それぞれの任意選択の特徴は、分離された様式ならびに任意の恣意的な実行可能な組み合わせで実現され得る。本発明の範囲は、好ましい実施形態によって制限されない。実施形態は、図に概略的に示される。その中で、これらの図における同一の参照番号は、同一または機能的に類似の要素を指す。
【０１４０】
発明を実施するための形態
図１から図３では、本発明による検査エレメント１１０の第１の実施形態が示されている。図１は、特に層機構を個々の検査エレメント１１０に切断する前の、検査エレメント１１０のテープ形状の層機構の異なる層の例示的な構成を示し、図２では、１つの個々の検査エレメント１１０の分解組立図が示されている。検査エレメント１１０は、体液中の少なくとも１つの分析物を電気化学的に検出するために適合される。少なくとも１つの分析物は、体液中に存在し、その濃度が使用者によって関心となり得る、構成要素または化合物であってよい。一例として、少なくとも１つの分析物は、グルコース、コレステロール、トリグリセリド、乳酸塩からなる群から選択され得る。しかしながら、追加または代替として、他のタイプの分析物が使用されてもよいし、かつ／または分析物の任意の組み合わせが判定されてもよい。体液は、指刺しから採取された毛細管血の試料などの全血であってよい。
【０１４１】
検査エレメント１１０は、少なくとも１つのキャリア箔などの、少なくとも１つのキャリアエレメント１１２を備え得る。たとえば、キャリアエレメント１１２は、好ましくはたわみおよび／または破片（ｆｒａｃｔｉｏｎ）なしに、使用者によって扱われることが可能であるように、検査エレメントの安定性をもたらすように構成され得るポリマー箔であってよい。キャリアエレメント１１２上に、接着層１１４が積層され得る。
【０１４２】
検査エレメント１１０は、少なくとも１つの第１の電極１１６と、少なくとも１つの第２の電極１１８とを備える。第１の電極１１６は作用電極として設計され、第２の電極１１８は対極として設計される。第１の電極１１６および第２の電極１１８は、非腐食性で非保護性の材料から作製され得る。図１から図３に示される第１の実施形態では、第１の電極１１６は、接着層１１４の上に配列され得る。第１の電極１１６は、少なくとも１つの第１の電極導電層１２０を備え得る。第１の電極導電層１２０は、金属層、好ましくはパラジウム、白金、銀、または金からなる群から選択された貴金属層と、導電性炭素層、特に炭素ペースト層のうちの少なくとも１つを含み得る。第１の電極導電層１２０は、第１の電極キャリア箔などの第１の電極キャリア層１２２の上に配置され得る。たとえば、第１の電極キャリア層１２２は、導電性炭素ペーストで、または貴金属層、たとえば金、パラジウム、または白金でコーティングされ得る。第１の電極導電層１２０は、第１の電極キャリア層１２２の第１の長手方向縁１２４から第１の電極キャリア層１２２の第２の長手方向縁１２６に延び得る。第１の電極導電層１２０は、第１の電極キャリア層１２２を完全に被覆し得る。第１の電極１１６は、第１の電極導電層１２０と接触する少なくとも１つの試薬コーティング１２８を備え得る。試薬コーティング１２８は、第１の電極導電層１２０上にコーティングされた少なくとも１つの試薬ストライプを含み得る。たとえば、試薬ストライプは、コーティングデバイスによるダイコーティングプロセスによってコーティングされてよく、コーティングデバイスに続いて乾燥機を通過させることによって乾燥されてよい。
【０１４３】
検査エレメントは、ストリップハンドル１３２を備え得る。図示の検査エレメント１１０は、キャリアエレメント１１２の上に配置された層機構を備え得る。キャリアエレメント１１２は、検査エレメント１１０の長手方向軸１３０に沿って、層機構から突き出し、それによって、ストリップハンドル１３２を形成し得る。したがって、第１の電極キャリア層１２２は、キャリアエレメント１１２の幅よりも狭い幅を持ち得る。追加または代替として、キャリアエレメント１１２をストリップハンドル１３２として突き出させることなく検査エレメント１１０が構成され得る実施形態が実行可能である。この実施形態では、検査エレメント１１０の長さは、使用者が投与側と検査エレメント１１０が挿入され得るさらなるデバイスとの間で把持し得るようなものであってよい。
【０１４４】
第１の電極１１６の上に、ポリマー箔などのスペーサ層１３４が積層され得る。第１の電極１１６とスペーサ層１３４の間に、接着層１３６が位置決めされ得る。検査エレメント１１０は、第１の電極１１６をさらなるデバイスと接触させるように構成された第１の電極接触域１３８を備え得る。スペーサ層１３４は、第１の電極キャリア層１２２の幅よりも狭い幅を持ち得る。スペーサ層１３４は、第１の電極キャリア層１２２の部分がスペーサ層１３４によって被覆されないことがあるように、特に第１の電極キャリア層１２２が両側でスペーサ層１３４から突き出し得るように配列され得る。したがって、一方の突き出ている側には、第１の電極接触域１３８が作製され得、他方の側には、測定域１４０が作製され得る。スペーサ層１３４は、導電性材料層１４２でコーティングされてよく、たとえば、スペーサ層１３４は、薄い銀層でスパッタリングされてよい。さらに、導電性材料層１４２の上に、銀粒子系接着層などの導電性接着層１４４が積層され得る。検査エレメント１１０は、第２の電極１１８をさらなるデバイスと接触させるように構成された第２の電極接触域１４６を備え得る。導電性接着層１４４は、スペーサ層１３４の幅よりも狭い幅を持ち得る。導電性接着層１４４は、第１の電極接触域１３８に面する導電性材料層１４４の一部が、導電性接着層１４４によって被覆されないことがあるように、特に導電性材料層１４４が一方の側で導電性接着材１４４から突き出し得るように、位置決めされ得る。したがって、第２の電極接触域１４６が作製され得る。
【０１４５】
第２の電極１１８は、導電性接着層１４４の上に配列され得る。第１の電極１１６と第
２の電極１１８は、同じ寸法を持ち得る。第２の電極１１８は、少なくとも１つの第２の電極導電層１４８を備え得る。第２の電極導電層１４８は、金属層、好ましくはパラジウム、白金、銀、または金からなる群から選択された貴金属層と、導電性炭素層、特に炭素ペースト層のうちの少なくとも１つを含み得る。第２の電極導電層１４８は、第２の電極キャリア箔などの第２の電極キャリア層１５０上に配置され得る。たとえば、第２の電極キャリア層１５０は、好ましくは銀層によって、積層ステップの後でスペーサ層１３４に面する一方の側で金属化され得る。たとえば、第２の電極キャリア層１５０は、たとえば銀粒子に基づいて、導電性接着層１５１によってコーティングされ得る。第２の電極１１８は、Ａｇ／ＡｇＣｌ、特にＡｇ／ＡｇＣｌペーストをさらに含み得る。たとえば、この第１の実施形態では、電極キャリア層１５０の金属化された側は、Ａｇ／ＡｇＣｌペースト１５２のストリップでコーティングされ得る。第２の電極導電層１４８が、第２の電極キャリア層１５０の第１の長手方向縁１５４から第２の電極キャリア層１５０の第２の長手方向縁１５６に延び得る。第２の電極導電層１４８は、第２の電極キャリア層１５０を完全に被覆し得る。Ａｇ／ＡｇＣｌペーストのストリップは、積層ステップの後、第２の電極キャリア層１５０が試薬コーティング１２８に面するように位置決めされ得る。代替実施形態では、銀層コーティングの代わりに、電極キャリア層１５０は、Ａｇ／ＡｇＣｌペーストによって完全にコーティングされ得る。さらなる代替実施形態では、酸化還元電極は、対極として使用可能である。そのような酸化還元電極は、還元可能物質たとえば有機レドックスメディエータを含む試薬層でコーティングされた導電層、たとえば導電性炭素層を備える。図１に示される矢印１５８は、図示の積層された第２の電極１１８が導電性接着材１４４上にひっくり返されることを示す。
【０１４６】
検査エレメント１１０は、体液の試料を受け入れることが可能な少なくとも１つの毛細管１６０を備える。第１の電極１１６と第２の電極１１８は、毛細管１６０の両側に配列される。第１の電極１１６および第２の電極１１８は、第１の電極１１６の表面が第２の電極１１８の表面に面するように、対向する電極として配列され得る。第１の電極１１６と第２の電極１１８は、並列に位置合わせされ得る。第１の電極１１６および第２の電極１１８ならびに第１の電極１１６と第２の電極１１８との間の毛細管１６０は、電気化学セルを形成し得る。第２の電極１１８を導電性接着材１４４上に積層させることによって、電気化学セルが作製され得る。電気化学セルは、毛細管１６０の全長にわたって延び得る。電気化学セルの高さは、第１の電極１１６と第２の電極１１８との間のスペーサ層１３４および接着層の厚さによって規定され得る。測定中の電気化学セルの高さの変更を回避するために、たとえば、ストリップハンドル１３２が、検査エレメント１１０が曲げられるように使用者によって曲げられるとき、接着層１１４は、キャリアエレメント１１２と第１の電極１１６との間の間隙１６１が形成され得るように、電気化学セルの位置によって画定される領域が接着層１１４によって被覆されないことがあるように設計され得る。図３Ｂを参照されたい。したがって、使用者が不注意で検査エレメントを曲げ得る場合、第１の電極表面と第２の電極表面との距離は、影響されないままであり得る。第１の電極１１６は、毛細管１６０の全長にわたって延び得る。第２の電極１１８は、毛細管１６０の全長にわたって延び得る。第１の電極１１６および第２の電極１１８は、毛細管充填中に第１の電極１１６および第２の電極１１８が同時に、等しい速度で濡らされるように配列される。毛細管１６０の充填された体積の増分ｄＶあたりの第１の電極１１６の濡らされた表面積ｄＡ１の増分は常に、第２の電極１１８の濡らされた表面積ｄＡ２の増分に等しくてよい。したがって、検査エレメント１１０は、電気化学セルの充填レベルとは無関係に少なくとも１つの分析物を検出するように構成され得る。
【０１４７】
検査エレメント１１０は、本発明による方法において生産され得る。この方法は、たとえば図１から図３に示される層機構として層機構を形成する少なくとも１つのステップを含む。検査エレメント１１０は、連続プロセス、好ましくはリールツーリールプロセスにおいて生産され得る。層機構を形成するステップは、少なくとも１つの積層ステップを含
んでよく、積層ステップでは、少なくとも２つの層が積層プロセスによって結合される。積層ステップは、少なくとも２つのテープの積層を含み得る。方法は、層機構を検査ストリップなどの個々の検査エレメント１１０に切断することをさらに含み得る。切断および切断線１６２が図１に示されている。層機構はテープ形の層機構であってよく、テープ形の層機構の幅は、検査ストリップの長さを規定し得る。結果として得られる検査エレメント１１０は、長手方向軸１３０に沿って延びる細長い形状を有してよく、毛細管１６０は、少なくとも部分的に検査エレメント１１０の長手方向軸１３０に垂直に延び得る。層機構を個々の検査エレメント１１０に切断することによって、毛細管１６０は、３つの側面で開き得る。本発明によれば、体液の試料は、側方投与位置、上部投与位置、前面投与位置の１つまたは複数に適用可能であり得る。検査エレメント１１０の第１の実施形態では、毛細管１６０は、図３Ａに最も良く示されるように、２つの側方投与位置１６４と、１つの前面投与位置１６６とを持ち得る。毛細管１６０は、検査エレメント１１０の第１の長手方向縁における第１の開口たとえば第１の側方投与位置１６４から、検査エレメント１１０の第２の長手方向縁における第２の開口たとえば第２の側方投与位置１６４に延び得る。側方投与位置は、指刺しからの毛細管血にとって理想的な適用位置であり得る。検査エレメント１１０は、検査エレメント１１０の前面１６８に開いた側部を持ち得る。検査エレメント１１０は、検査エレメント１１０の前面１６８に設置された１つの前面投与位置１６６を持ち得る。ストリップハンドル１３２の方向などの、毛細管１６０の前に、キャリアエレメント１１２は、疎水性コーティングでコーティングされ得る。図３Ｂは、検査エレメント１１０の断面を示す。
【０１４８】
上記で概説されたように、検査エレメント１１０は、第１の電極１１６および第２の電極１１８をさらなるデバイスと接触させるように構成された第１の電極接触域１３８と第２の電極接触域１４６とを備え得る。図３Ａでは、本発明によるシステムが示されている。システム１７０は、少なくとも１つの検査エレメント１１０を備える。システムは、検査エレメント１１０を使用して少なくとも１つの電気測定を実行するために適合された少なくとも１つの測定デバイス１７２をさらに備える。第１の電極接触域１３８および第２の電極接触域１４６は、検査エレメント１１０の同じ側１７４から電気的に接触されるように構成され得る。第１の電極接触域１３８および第２の電極接触域１４６は、検査エレメント１１０の層機構の異なる層内に配列され得、第１の電極接触域１３８および第２の電極接触域１４６の一方は、第１の電極接触域１３８および第２の電極接触域１４６の他方の電極接触域の上に突き出し得る。第１の電極接触域１３８および第２の電極接触域１４６は、層機構の階段構成の異なる段を形成し得る。しかしながら、第１の電極１１６および第２の電極１１８は対向する電極として構成されるので、検査エレメント１１０の同じ側１７４からの電気接触を可能にするために、第１の電極１１６または第２の電極１１８は、少なくとも１つの導電性ターンオーバエレメント１７６によって電気的に接触され得る。第１の電極１１６または第２の電極１１８はそれぞれ、第１の方向を向くように方向付けられてよく、導電性ターンオーバエレメント１７６は第２の方向から接触可能であってよく、この第２の方向は、第１の方向の対向する方向である。導電性ターンオーバエレメント１７６は、第１のセクションと第２のセクションとを有する導電性層または導電性箔のうちの少なくとも１つを備え得、それぞれ、第１のセクションは、第１の電極１１６または第２の電極１１８と電気的に接触し、第２のセクションは電気的に接触可能である。導電性ターンオーバエレメント１７６は、それぞれ第１の電極１１６または第２の電極１１８を備える少なくとも１つの層によって部分的に被覆され得、第２のセクションは、被覆されていない領域内に設置され得る。導電性ターンオーバエレメント１７６は、それぞれ第１の電極１１６または第２の電極１１８まで積層され得る。たとえば、導電性材料層１４２および導電性接着層１４４は、ターンオーバエレメント１７６として適合され得る。第１の電極接触域１３８および第２の電極接触域１４６は、測定デバイス１７２の少なくとも１つのコネクタ１７８、たとえば計量器コネクタピンによって当たられ得る。測定デバイス１７２は、２対のコネクタ１７８、すなわち、第１の電極１１６および第２の電極１１８の各々に対して１対を持ち得る。各コネクタ対の１つのコネクタ１７８は、検査エレメント１１０を通る電流の流れを支持するように構成され得る。他方のコネクタ１７８は、電圧を検出するために使用され得る。４ワイヤ技法とも呼ばれるそのような構成によって、測定デバイス１７２の電子コントローラが、第１の電極接触域１３８および第２の電極接触域１４６およびコネクタ１７８の接続スポットにおいて寄生輸送抵抗によって誘発される電圧低下を補償することが可能になる。
【０１４９】
測定デバイス１７２は、第１の電極１１６および第２の電極１１８を使用して少なくとも１つのインピーダンス測定を実行するように構成され得る。測定デバイス１７２は、第１の電極１１６および第２の電極１１８にＡＣ信号を印加し、応答を検出するように構成され得る。測定デバイス１７２は、体液の試料を加える前に少なくとも１つの初期フェイルセーフ測定を実行するように構成され得る。フェイルセーフ測定は、第１の電極１１６および第２の電極１１８を使用する少なくとも１つの電気測定を含み得る。電気測定は、少なくとも１つの電気測定値を得るために使用されてよく、フェイルセーフ測定は、電気測定値を少なくとも１つの閾値と比較することをさらに含み得る。フェイルセーフ測定は、第１の電極１１６または第２の電極１１８の少なくとも１つの少なくとも１つの損傷および／または劣化を検出することを含み得る。第１の電極１１６および／または第２の電極１１８の導電性表面上のかき傷などの少なくとも１つの損傷および／または劣化は、電気化学セルの前またはその中で導電性表面を遮るという結果になり得る。
【０１５０】
図４Ａは、フェイルセーフ測定のインピーダンス測定のヒストグラムを示す。この測定のために、ＡＣ信号、特に１０ｍＶｒｍｓ（２乗平均）ＡＣ電圧が第１の電極１１６および第２の電極１１８に印加され得、複素インピーダンスが測定され得る。ヒストグラムは、第１の電極１１６と第２の電極１１８との間で測定された異なる周波数ｆにおける、結果として得られるアドミタンスＹを示す。十字として示される、第１の電極接触域１３８に近い第１の電極導電層１２０または第２の電極接触域１４６に近い第２の電極導電層１４８のうちの１つに適用された、かき傷を有する５つの検査エレメント１１０の測定結果は、三角として示される、電気化学セルに近い第１の電極導電層１２０または電気化学セルに近い第２の電極導電層１４８のうちの１つに適用された、かき傷を有する５つの検査エレメント１１０の測定結果、および菱形（ｒｈｏｍｂｕｓ）として示される、かき傷のない検査エレメント１１０の測定結果と比較される。測定結果は、アドミタンスのシフトを示す。したがって、異なる周波数における位相情報およびアドミタンス情報を使用することによって、たとえば第１の電極導電層１２０および／または第２の電極導電層１４８の可変の厚さによって引き起こされる、別の方法で変更された伝導性から、かき傷の影響を分離することが可能であり得る。
【０１５１】
測定デバイス１７２は、第１の電極１１６および第２の電極１１８を使用して少なくとも１つの電流測定を実行するようにさらに構成され得る。測定デバイス１７２は、ＡＣ信号とＤＣ信号の両方を検出するように構成され得る。測定デバイス１７２は、ＡＣ信号およびＤＣ信号を順次検出するように構成され得る。測定デバイス１７２は、毛細管１６０の充填プロセスを電気的にモニタするようにさらに構成され得る。ＡＣ信号は、第１の電極１１６および第２の電極１１８に印加され得る。第１の電極１１６の濡らされた表面積ｄＡ１および第２の電極１１８の濡らされた表面積ｄＡ２が連続的に増加され得るので、体液の試料が最初に第１の電極１１６および第２の電極１１８に触れたことが検出された後、ＡＣ応答は、さらに増加され得る。応答信号が特定の閾値に到達し得る場合、この時間は「充填完了」として検出され、体液中の少なくとも１つの分析物の分析測定を実行する検査シーケンスが開始され得る。定数値に到達するという用語は、あらかじめ定義された閾値の下での応答勾配低下を指し得る。測定デバイス１７２が、あらかじめ定義された時間内に応答信号が定数値に到達したことを検出しないことがある場合、エラーメッセージが測定デバイス１７２によって生成されてよく、かつ／または測定が停止されてよい。
図４Ｂは、７０％（長い破線の曲線のセット）、４３％（短い破線の曲線のセット）、および０％（点線の曲線のセット）という異なるヘマトクリットレベルに適合された、３つの異なる血液試料に対する充填プロセスをモニタするために使用されるヒストグラムを示す。ＡＣ信号は統合され、体液の試料が最初に第１の電極１１６および第２の電極１１８に触れたことを検出した後のアドミタンスＹ対充填時間として示されている。縦の破線矢印１８０は、定数値が到達された時間を示す。横の矢印１８２は、定数値に到達する時間の期間を示す。
【０１５２】
検査エレメント１１０の第２の実施形態が図５Ａから図７に示されている。検査エレメント１１０の層機構の詳細な説明に関して、上記の第１の実施形態の説明または以下に示される他の実施形態の説明を参照可能である。検査エレメント１１０の第２の実施形態では、毛細管１６０は、２つの側方投与位置１６４と、１つの上部投与位置１８４とを持ち得る。たとえば、図５Ａおよび図５Ｂを参照されたい。毛細管１６０は、検査エレメント１１０の第１の長手方向縁における第１の開口たとえば第１の側方投与位置１６４から、検査エレメント１１０の第２の長手方向縁における第２の開口たとえば第２の側方投与位置１６４に延び得る。側方投与位置は、指刺しからの毛細管血にとって理想的な適用位置であり得る。検査エレメント１１０は、上部投与位置１８４を備え得、カバー箔たとえば第１の電極キャリア層１２２を通って毛細管１６０へと延びる貫通孔をさらに備え得る。上部投与位置１８４は、輸送デバイス、たとえばピペットを有する試料を投与するための理想的な適用位置であり得る。
【０１５３】
第１の電極接触域１３８および第２の電極接触域１４６は、検査エレメント１１０の両側から電気的に接触されるように構成され得る。第１の電極接触域１３８は、検査エレメント１１０の層機構から突き出し得る。カバー箔およびスペーサ層１３４を通るパンチ孔は、第２の電極接触域１４６、特にコンタクトホール１８６として構成され得る。特定の一実施形態では、２つのコンタクトホールは、カバー箔およびスペーサ層１３４を通って穿孔され得る。代替として、連続生産プロセスでは、１つのコンタクトホールが、検査エレメントが最終検査エレメントの両縁に２つの横方向の接触域を備えるという結果になるその後の切断プロセス（切断線）において検査エレメントが個別化される位置に穿孔される。４ワイヤ技法が使用される場合、各電極に対して２つのコンタクトホールまたは接触域を有する実施形態が有利である。コンタクトホール１８６は、方形形状を有してよい。図５Ａおよび図５Ｂは、第２の電極がコンタクトホール１８６を通って１対のコネクタ１７８などのコネクタ１７８によって接触されることを示す。したがって、測定デバイス１７２は、図５Ａおよび図５Ｂに示されるこの実施形態では、第１の電極接触域１３８によって第１の方向から第１の電極１１６と接触し、コンタクトホール１８６を通る検査エレメント１１０の反対側で第２の方向から第２の電極１１８と接触するように構成された１対のコネクタ１７８を備え得る。
【０１５４】
コンタクトホール１８６および上部投与位置１８４は、検査エレメント１１０の積層ステップの前に、好ましくは１つの穿孔ステップにおいて、カバー箔およびスペーサ層１３４を通って穿孔された孔によって実現され得る。これらの孔、コンタクトホール１８６、および上部投与位置１８４は、カバー箔に沿って穿孔された孔の距離によって個々の検査エレメント１１０の幅が画定され得るように、および孔が各検査エレメント１１０の幅の中央で位置決めされ得るように、切断をトリガするために使用され得る。この実施形態のために、追加のターンオーバエレメント１７６が必要とされることがある。図６は、検査エレメント１１０の第２の実施形態の分解組立図を示す。第１の電極１１６および第２の電極１１８の設計、構造、および生産については、検査エレメント１１０の第１の実施形態の説明を参照可能である。少なくとも２つの部分を備えるスペーサ層１３４が設計され得る。少なくとも２つの部分においてという用語は、３つ以上の部分を備えるスペーサ層１３４が設計され得る実施形態も実現可能であってよいことを指す。第１の電極１１６の上に、両側で接着層１８９、１９１を用いて被覆されたスペーサ層１３４の第１の部分１８８が、チャネルが試薬コーティング１２８の位置に作製され得るように積層され得る。スペーサ層１３４の第１の部分１８８の幅は、第１の電極１１６が部分的に被覆されず、第１の電極接触域１３８を形成し得るように構成され得る。さらに、第１の電極１１６の上に、第２の部分１９０が、スペーサ層１３４と第１の電極１１６との間のチャネルの幅および位置が画定されるように積層され得、第２の部分１９０の幅は、第１の部分１８８の幅よりも狭くてよい。図７の右の列は、第１の電極１１６およびスペーサ層１３４の積層された層機構を示す。
【０１５５】
さらに、穿孔ステップでは、孔、コンタクトホール１８６、および上部投与位置１８４は、好ましくは１つの穿孔ステップの中で、穿孔デバイスによって第１の電極１１６およびスペーサ層１３４の積層された層機構を通って穿孔され得る。穿孔ステップは、リールツーリールプロセスなどの連続プロセスにおいて実行され得る。スペーサ層１３４は、剥離ライナによって被覆され得る。上部投与位置１８４は、穿孔された孔が１つの縁において毛細管１６０に触れ得るように配列され得る。コンタクトホール１８６は、検査エレメント１１０の対向する縁に配列され得る。穿孔ステップの後、剥離ライナは、スペーサ層１３４から除去され得る。図７の中央の列は、穿孔ステップ後の第１の電極１１６およびスペーサ層１３４の積層された層機構を示す。さらなる積層ステップでは、第１の電極１１６およびスペーサ層１３４の積層された層機構が、第２の電極１１８上にひっくり返されてよく、第２の電極１１８で積層されてよい。図７に示される矢印１５８は、図示の積層された第２の電極１１８が導電性接着材１４４上にひっくり返されることを示す。第２の電極キャリア層１５０は、検査エレメント１１０のカバー箔として構成され得る。第２の電極キャリア層１５０は、一方の側で、第２の電極導電層１４８でコーティングされてよく、たとえば、第２の電極キャリア層１５０は、銀層でスパッタリングされてよい。毛細管１６０の位置に、Ａｇ／ＡｇＣｌペーストストライプが配列され得る。積層された第２の電極が、図７の左の列に示されている。最後に、層機構は、検査ストリップなどの個々の検査エレメント１１０に切断され得る。切断および切断線１６２が図７に示されている。
【０１５６】
検査エレメント１１０の第３の実施形態が図８Ａから図１０に示されている。検査エレメント１１０の層機構の詳細な説明に関して、上記の第１の実施形態および第２の実施形態の説明または以下に示される他の実施形態の説明を参照可能である。第２の実施形態と同様に、第１の電極１１６および第２の電極１１８は、検査エレメント１１０の両側から、たとえば測定デバイス１７２のコネクタ１７８によって、接触され得る。検査エレメント１１０の第３の実施形態では、毛細管１６０は、たとえば図８Ｂに示される、検査エレメント１１０の長手方向軸１３０に沿って少なくとも部分的に延び得る。毛細管１６０の形成は、スペーサ層１３４から毛細管１６０を切り取ることを含み得る。したがって、スペーサ層１３４は、両側で、剥離ライナによって積層された接着材によって被覆され得る。切断は、キスカットプロセスを含み得る。切断プロセスでは、切断輪郭ホイールが使用され得る。スペーサ層１３４は、２つの反対に回転するホイールの間の間隙を通過し得、ホイールの１つは、毛細管１６０の繰り返された中抜きの（ｏｕｔｌｉｎｅｄ）形状を周辺部に有するキスカットホイールであってよい。回転するホイールを通過することによって、中抜きの毛細管形状が、スペーサ層１３４に切開され、対向する剥離ライナの表面へと達し得る。図８Ｂは、第２の電極１１８の上に積層されたスペーサ層１３４から切り抜かれた毛細管１６０を示し、図８Ｃは、検査エレメント１１０の断面を示す。
【０１５７】
第１の電極キャリア層１２２は、炭素ペーストでコーティングされてもよいし、または貴金属層でスパッタリングされてもよい。試薬コーティング１２８、たとえば試薬ストリップは、測定デバイス１７２の近くに、特に測定デバイスの加熱デバイスの近くに、配列され得る。したがって、周囲温度を超えて体液の試料を加熱し、凝固状態パラメータが全血試料において検査されることを可能にすることが可能であり得る。試薬コーティング１２８の位置は、検査エレメント１１０の測定域を画定し得る。検査エレメント１１０は、通気孔開口１９２をさらに備え得る。試薬コーティングに隣接して、第１の電極接触域１３８の方向に、第１の電極１１６は、測定域に続いて疎水性表面１９４が作製され得るように、第２の試薬によってコーティングされ得る。したがって、体液の試料は、測定デバイス１７２が汚染され得るように毛細管１６０の一端を通気孔１９２まで通過させることが妨げられ得る。しかしながら、第１の電極１１６の表面の他の部分は、迅速な試料輸送が保証されるように、親水性であってよい。したがって、表面は、洗浄剤で処置され得る。図９は、検査エレメント１１０の分解組立図を示す。
【０１５８】
キスカットプロセスの後、剥離ライナの１つがスペーサ層１３４から除去され得、スペーサ層１３４は、第１の電極１１６に積層され得る。スペーサ層１３４は、両側において、接着層１８９、１９１で被覆され得る。次いで、毛細管構造の切り抜かれた内側部分１９６が、毛細管構造の外側部分１９８が第１の電極１１６の上にあるままであるように、取り外され得る。この除去ステップは、図１０の右の列に示されており、たとえば、取り外しは矢印２００によって示される。毛細管の構造は、通気孔１９２、上部投与位置１８４、および第２のコンタクトホール１８６を位置合わせするために使用され得る。さらなる積層ステップでは、図１０の中央の列に示される、第１の電極１１６およびスペーサ層１３４の積層された層機構は、第２の電極１１８の上にひっくり返されてよく、図１０に示される矢印１５８によって示される、第２の電極１１８で積層されてよい。積層された第２の電極が、図７の左の列に示されている。最後に、層機構は、検査ストリップなどの個々の検査エレメント１１０に切断され得る。切断および切断線１６２が図１０に示されている。
【０１５９】
図１１は、検査エレメント１１０の一実施形態の分解組立図を示す。この実施形態では、第１の電極キャリア層１２２は、スパッタリングされたアルミニウム層２０２によって被覆され得る。アルミニウム層の使用は、炭素ペーストまたはインクよりも原料コストが低く、導電率が優れているために、有利なことがある。しかしながら、アルミニウム層は、アルミニウム層の表面上に酸化物層があるために、酸化還元反応を支持するための電極材料として直接的に使用することはできない。アルミニウム層２０２は、導電性炭素ペーストと組み合わされ得る。したがって、アルミニウム層２０２上の電気化学セルの位置に、炭素のストライプ２０４がコーティングされ得る。試薬コーティング１２８は、炭素ストライプ２０４の上にコーティングされ得る。接着層２０５は、炭素ストライプ２０４とスペーサ層１３４との間に配列され得る。ターンオーバエレメント１７６はスペーサ層１３４の上に配列され得、たとえば、ターンオーバエレメント１７６は、導電性接着材および導電性炭素コーティングとして設計され得る。スペーサ層１３４の別の側は、接着層２０６でコーティングされ得る。代替的に、試薬コーティング１２８の検出試薬の有効成分が炭素ペーストと混合され、アルミニウム表面に直接的にコーティングされ得る。別の実施形態では、試薬コーティング１２８で均一にコーティングされ得、アルミニウム層２０２上に積層され得る導電性炭素輸送接着箔が、使用され得る。アルミニウム上での炭素の使用は、すべての説明される実施形態に対して実行可能であり得る。突き出たキャリアエレメント１１２をストリップハンドル１３２として持たない検査エレメント１１０が構成され得る実施形態においてもまた、アルミニウム上での炭素の使用は実行可能であり得る。これらの実施形態では、キャリアエレメント１１２は、アルミニウムでコーティングされ得、コーティングされた炭素ストライプおよび試薬コーティングは電気化学セルの位置にある。
【０１６０】
図１２は、本発明による検査エレメント１１０の一実施形態の分解組立図である。図１３Ａおよび図１３Ｂは、この実施形態の上面図および底面図を示す。検査エレメント１１０は、層機構を備え得る。作用電極として設計される第１の電極１１６は、少なくとも１つの第１の電極導電層１２０を備え得る。第１の電極導電層１２０は、カーボンインクコーティングを含み得る。第１の電極導電層１２０は、少なくとも１つの第１の電極キャリア層１２２の上に配置され得る。第１の電極キャリア層１２２は箔、たとえば上部箔であってよい。第１の電極１１６は、第１の電極導電層１２０と接触する少なくとも１つの試薬コーティング１２８、たとえば検出試薬コーティングを備え得る。試薬コーティング１２８は、第１の電極導電層１２０を少なくとも部分的に被覆し得る。試薬層１２８は、毛細管１６０の幅および長さの全体にわたって延び得る。
【０１６１】
対極として設計され得る第２の電極１１８は、少なくとも１つの第２の電極導電層１４８を備え得る。第２の電極導電層１４８は、カーボンインクコーティングを含み得る。第２の電極導電層１４８は、少なくとも１つの第２の電極キャリア層１５０の上に配置され得る。第２の電極キャリア層１５０は箔、たとえば底部箔であってよい。対極は、第２の電極導電層１４８と接触する少なくとも１つの試薬コーティング１２８を備え得る。試薬コーティング１２８は、酸化還元化学物質を含んでよい。試薬コーティングは、Ａｇ／ＡｇＣｌインクを含み得る。試薬コーティング１２８は、第２の電極導電層１４８を少なくとも部分的に被覆し得る。試薬層１２８は、毛細管１６０の幅および長さの全体にわたって延び得る。第１の電極１１６および第２の電極１１８の試薬コーティングは、それぞれの電極導電層１２０、１４８の等しい面積を被覆し得る。
【０１６２】
少なくとも１つのスペーサ層１３４が、第１の電極導電層１２０と第２の電極導電層１４８との間に配置され得る。第１の電極１１６および第２の電極１１８ならびに第１の電極１１６と第２の電極１１８との間の毛細管１６０は、電気化学セルを形成する。電気化学セルは、毛細管１６０の全長にわたって延び得る。第１の電極１１６および第２の電極１１８は、毛細管１６０の全長にわたって延び得る。スペーサ層１３４は、検査エレメント１１０の全長にわたって延びないように配列され得る。たとえば、スペーサ層１３４は、毛細管１６０を一部被覆し得る。毛細管１６０は、３つの側面で開いてよい。体液の試料は、図１３Ａおよび図１３Ｂで最も良く見られ得る側方投与位置１６４および前面投与位置１６６に適用可能であり得る。
【０１６３】
さらに、検査エレメント１１０は、第１の電極１１６および第２の電極１１８をさらなるデバイスと、たとえば測定デバイス１７２に接触させるように構成された第１の電極接触域１３８および第２の電極接触域１４６を備え得る。第１の電極接触域１３８および／または第２の電極接触域１４６および側方投与位置１６４および前面投与位置１６６は、検査エレメント１１０の両側に配列され得る。第１の電極接触域１３８および第２の電極接触域１４６は、検査エレメント１１０の層機構の異なる層内に配列され得る。第１の電極接触域１３８および第２の電極接触域１４６は、検査エレメント１１０の両側から電気的に接触されるように構成され得る。
【０１６４】
第１の電極導電層１２０および第１の電極キャリア層１２２は、第２の電極導電層１４８および第２の電極キャリア層１５０の上の検査エレメント１１０の接触側でオーバーハングを形成し得る。したがって、第１の電極導電層１２０の一部が露出され得、第１の電極１１６をさらなるデバイスと接触させることを可能にし得る。
【０１６５】
上記で説明されたように、スペーサ層１３４は、検査エレメント１１０の全長にわたって延びないように設計され得る。スペーサ層１３４は、少なくとも１つの孔および／または少なくとも１つの凹部を備えてよく、この孔および／または凹部は、恣意的な形、たとえば円形または方形を持ってよい。スペーサ層１３４は、一部分または複数の部分に形成されてよい。スペーサ層１３４は２つの部分に形成されてよく、この２つの部分は、その間の間隙２０８と位置合わせされ得る。第２の電極接触域１４６は、以下の形で形成され得る。すなわち、第１の電極導電層１２０および第１の電極キャリア層１２２は、少なく
とも１つの孔および／または少なくとも１つの凹部を備えてよく、この孔および／または凹部は、恣意的な形、たとえば円形または方形を持ってよい。たとえば、第１の電極導電層１２０および第１の電極キャリア層１２２内の凹部は、切断および／または穿孔によって形成され得る。この実施形態では、２つの方形凹部２１０は、第１の電極導電層１２０および第１の電極キャリア層１２２内に存在し得る。スペーサ層１３４は、検査エレメント１１０の層機構内で、スペーサ層１３４が凹部２１０を被覆しないことがあるように配列され得る。したがって、第２の電極導電層１４８の一部が露出され得、第２の電極１１８をさらなるデバイス、たとえば測定デバイス１７２と接触させることを可能にし得る。
【符号の説明】
【０１６６】
１１０  検査エレメント
１１２  キャリアエレメント
１１４  接着層
１１６  第１の電極
１１８  第２の電極
１２０  第１の電極導電層
１２２  第１の電極キャリア層
１２４  第１の長手方向縁
１２６  第２の長手方向縁
１２８  試薬コーティング
１３０  長手方向軸
１３２  ストリップハンドル
１３４  スペーサ層
１３６  接着層
１３８  第１の電極接触域
１４０  測定域
１４２  導電性材料層
１４４  導電性接着層
１４６  第２の電極接触域
１４８  第２の電極導電層
１５０  第２の電極キャリア層
１５１  導電性接着層
１５２  Ａｇ／ＡｇＣｌペーストのストリップ
１５４  第１の長手方向縁
１５６  第２の長手方向縁
１５８  矢印
１６０  毛細管
１６１  間隙
１６２  切断線
１６４  側方投与位置
１６６  前面投与位置
１６８  前面
１７０  システム
１７２  測定デバイス
１７４  側部
１７６  ターンオーバエレメント
１７８  コネクタ
１８０  矢印
１８２  矢印
１８４  上部投与位置
１８６  コンタクトホール
１８８  第１の部分
１８９  接着層
１９０  第２の部分
１９１  接着層
１９２  通気孔開口
１９４  疎水性表面
１９６  内側部分
１９８  外側部分
２００  矢印
２０２  アルミニウム層
２０４  炭素のストライプ
２０５  接着層
２０６  接着層
２０８  間隙
２１０  凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2020197541.tif 000007
【図５Ａ】
2020197541.tif 000008
【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【外国語明細書】
2020197541000001.pdf