(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材の少なくとも一部に相互接続されたスペーサ層であって、試料チャンバを画定する前記スペーサ層と、
前記スペーサ層の少なくとも一部に相互接続されるテストストリップオーバレイと、
前記基材によって支持された第１テストリードであって、
前記試料チャンバ内に延びる第１領域と、
前記試料チャンバから読出し領域へ延びる第２領域とを備える前記第１テストリードと、
前記基材によって支持された第２テストリードであって、
前記試料チャンバ内に延びる第１領域と、
前記試料チャンバから読出し領域へ延びる第２領域とを備える前記第２テストリードと、
参照セルと、
参照リードであって、
前記参照セルと電気的に接触した第１領域と、
前記参照セルから読出し領域へ延びる第２領域とを備える前記参照リードと、
フィルタであって、前記フィルタの少なくとも一部は、第１テストリードの第１領域、第２テストリードの第１領域、及び前記参照リードの第１領域の各々の少なくとも一部と重なり合う前記フィルタと、
一定容積のゲルであって、前記参照セルと接触した第１層と、その第１層上の第２層とを含んでなり、第１層は第２層と組成において異なる、前記一定容積のゲルとを備える、酸化還元電位試験装置。
【請求項２】
第１層はアガロース及びヒドロキシエチルセルロースの層を含んでなり、第２層はアガロース及びＫＣｌの層を含んでなる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
第１層は約４％のアガロース及び約１％のヒドロキシエチルセルロースを含有する水性ゲルを含んでなり、第２層は約４％のアガロースと約３Ｍの濃度のＫＣｌとを含有する水性ゲルを含んでなる、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記オーバレイが前記基材に相互接続されるときに、第１テストリードの少なくとも一部、参照セル、参照リードの少なくとも一部及びブリッジは、前記基材と前記オーバレイとの間に位置し、前記オーバレイは開口を備え、前記開口は、前記オーバレイが前記基材に相互接続されるときに、前記試料チャンバの少なくとも一部に対応し、前記フィルタは前記試料チャンバ内に少なくとも部分的に収容されており、前記一定容積のゲルは前記試料チャンバと連通している、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記参照セルは銀／塩化銀参照セルを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
流体試料をさらに備え、前記流体試料は、第１テストリードの第１領域、第２テストリードの第１領域、及び参照リードの第１領域を電気的に相互接続するフィルタを濡らす湿潤剤を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記流体試料は全血である、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
第１テストリード、第２テストリード、及び参照リードは、一定の組成を有する導電性材料から形成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記一定の組成を有する導電性材料は白金である、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記オーバレイが前記基材に相互接続されるときに、第１テストリード、第２テストリード及び参照リードは、前記読出し領域にある試験装置にアクセス可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
第１テストリード、第２テストリード及び参照リードは、共通平面上に位置している、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
第１層は分離層であり、第２層は電解質層である、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記分離層は分子スクリーニング層である、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記電解質層は塩化物イオンの供給源である、請求項１２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学的参照セルとともに用いるための多層ゲル及び電気化学的参照セル上に多層ゲルを堆積させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
血漿及び血清のような全血及び血液製剤は酸化還元電位（ＯＲＰ）を有する。臨床的に血液、血漿及び血清のＯＲＰは、動物の酸化状態の診断検査を提供する。より詳細には、研究者は、血液、血漿及び血清のＯＲＰが健康及び疾患に関係すると判断している。
【０００３】
酸化還元系又はレドックス系は、以下の式に従った還元体から酸化体への電子の移動を伴う。
酸化体  ＋  ｎｅ−  →  還元体    （１）
前記式中、ｎｅ−は移動する電子の数と等しい。平衡では、レドックス電位（Ｅ）又は酸化還元電位（ＯＲＰ）はネルンスト＝ピーターズ式に従って計算される。
【０００４】
Ｅ（ＯＲＰ）＝  Ｅ０  −  ＲＴ／ｎＦ  ｌｎ［還元体］／［酸化体］  （２）
式中、Ｒ（気体定数）、Ｔ（絶対温度（ケルビン）での温度）及びＦ（ファラデー定数）は定数である。Ｅ０は、水素電極に関して測定されたレドックス系の標準電位であり、前記標準電位は任意で０ボルトのＥ０を割り当てられており、ｎは移動した電子の数である。従って、ＯＲＰは還元体及び酸化体の合計濃度に依存し、ＯＲＰは、特定の系における全酸化体と全還元体との間のバランスの統合的な尺度である。そのため、ＯＲＰは患者の体液又は組織の全体的な酸化状態の尺度を提供する。
【０００５】
標準よりも著しく高いＯＲＰ測定値は、酸化ストレスの存在を示すであろう。酸化ストレスの存在は多くの疾患に関連しており、あらゆる種類の重大な疾病において生じることが判明している。従って、健康な人よりも著しく高いＯＲＰレベルは、疾患及びおそらく重大な疾病の存在を示している。過度に低い数値は同様に問題を示し得るが、健康な人のそれと同じか、又はそれよりも低いＯＲＰ測定値は、酸化ストレスが存在しない状態、及び疾患又は重大な疾病が存在しない状態を示している。よって、医師又は獣医師は、患者のＯＲＰレベルを、疾患、特に重篤疾患の存在を診断又は除外する際の補助として用いることができる。経時的なＯＲＰの連続測定は、疾患の進行、及びその疾患の治療の有効性又は有効性の欠如を監視するために用いられ得る。患者のＯＲＰが治療後に低下しない場合、又は特に治療にもかかわらず増大する場合には、これは予後不良を示しており、より積極的な治療及び／又は追加の治療及び／又は異なる治療の必要性を示している。心筋梗塞の症状を発現している患者のような患者によってなされた測定の場合には、ＯＲＰレベルは、患者が医師に診てもらうか、又は直ちに治療のために緊急処置室へ行く必要性を示し得る。
【０００６】
酸化ストレスは、活性酸素種及び活性窒素種のより高い生成、又は内在的保護抗酸化能の低下によって引き起こされる。酸化ストレスは様々な疾患及び老化に関連付けられており、あらゆる種類の重大な疾病において生じることが分かっている。例えば、非特許文献１、非特許文献２、特許文献１及び特許文献２を参照されたい。いくつかの調査は、重症患者の酸化状態と患者の治療効果との間に密接な関連性を示した。非特許文献２を参照されたい。
【０００７】
患者における酸化ストレスは様々な個々のマーカーの測定により評価されてきた。例えば、非特許文献１、非特許文献２、特許文献１及び特許文献２を参照されたい。しかしな
がら、そのような測定値は、多くの場合、信頼性が低く、患者の酸化状態の矛盾した測定値や変動する測定値を提供する。非特許文献１、非特許文献２を参照されたい。単一のマーカーの測定を用いる問題を克服するために、患者の総体的な酸化状態のスコア又は他の評価を提供するために用いられる複数のマーカーの測定が開発されている。非特許文献１、非特許文献２を参照されたい。そのようなアプローチは、単一のマーカーの測定よりも信頼性が高く、より高感度であるが、それらは複雑であり、かつ時間を要する。よって、患者の総体的な酸化状態を確実に測定するより簡単でより迅速な方法が必要とされている。
【０００８】
酸化／還元電位は電気化学的に測定することができる。血液及び血液製剤のＯＲＰを測定するための電気化学的装置は典型的には、大きな試料体積（すなわち１０〜数百ミリリットル）と、長い平衡期間とを必要とする。更に、前記電気化学的装置は、試料測定の間に洗浄を必要とする大きく、かさ高い電極を有する。そのような電気化学的装置は、定期的な臨床診断試験にはあまり適していない。電極表面の生物付着を防止するために処理を施した電極を用いることが示唆されている。しかしながら、そのような装置は必然的に複雑な製造技術を必要とする。さらに、従来の電気化学的装置は、臨床状況における使用に便利なフォーマットを提供していない。
【０００９】
ヒト血漿及びその血液成分（低密度リポタンパク質、血清アルブミン及びアミノ酸など）の酸化特性及びラジカル特性はまた、熱開始フリーラジカル生成を伴うか、又は伴わない光化学発光から測定することもできる。光化学発光システムは、一般に、フリーラジカル発生剤と、酸化防止剤の存在下で化学発光の変化を測定する検出器とを備える。より具体的には、一定量の抗酸化剤を含む血漿試料（又はその成分の１つ）を既知量のフリーラジカルと接触させて反応させる。血漿試料と接触した後に残るフリーラジカルが化学発光法によって測定される。この種の測定及び検出システムは、臨床状況における血漿試料の迅速かつ大規模な測定に適していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５，２９０，５１９号
【特許文献２】米国特許公開第２００５／０１４２６１３号
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】ヴェリア（Ｖｅｇｌｉａ）ら、Ｂｉｏｍａｒｋｅｒｓ、第１１（６）巻：第５６２〜５７３頁（２００６年）
【非特許文献２】ロス（Ｒｏｔｈ）ら、Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｏｐｉｎｉｏｎ  ｉｎ  Ｃｌｉｎｉｃａｌ  Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍｅｔａｂｏｌｉｃ  Ｃａｒｅ、第７巻：第１６１〜１６８頁（２００４年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
流体試料のＯＲＰがテストストリップ及び読出し装置を用いて迅速かつ好都合に測定されることを可能にするシステムが開発されている。そのようなシステムにおいて、前記テストストリップは電気化学的参照セル又は半電池を内蔵する。正確なＯＲＰ測定値を得るためには、参照セルと接触させられる材料は制御されなければならない。従って、本開示の実施形態は、一般にテストストリップの参照セルの少なくとも一部を被覆する多層ゲルの形態にある保護要素を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本開示の実施形態によれば、本願において開示されるような多層ゲルを内蔵したテスト
ストリップは、迅速で定期的な臨床診断試験に適した酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定するためのシステム及び方法の一部として提供される。完全なシステムは、一般に、前記テストストリップに加えて読出し装置を備える。本発明システムの実施形態は、細胞外液及び細胞内液（例としては、房水、硝子体液、母乳、脳脊髄液、耳垢、内リンパ、外リンパ、胃液、粘液、腹膜液、胸膜液、サルビア（ｓａｌｖｉａ）、皮脂、精液、汗、涙、膣分泌物、嘔吐物及び尿）のような、しかしこれらに限定されない、血液、血漿及び漿液を含む患者の体液又はインビトロの供給源からの流体のＯＲＰを測定することができる。
【００１４】
前記テストストリップは概して、基材と、１つ以上のテストリードと、参照リードと、参照セルと、多層ゲルと、ブリッジとを備える。好ましい実施形態において、１つ以上のテストリード、参照リード、参照セル、多層ゲル及びブリッジは、オーバレイと基材との間に位置する。前記テストストリップはまたフィルタも備え得る。前記フィルタは、前記ブリッジとは独立して備えられることもできるし、かつ／又は前記ブリッジを形成することもできる。試料チャンバは、概して、前記ブリッジの少なくとも一部と、１つ以上のテストリードの各々の一部とを包囲する。前記１つ以上のテストリードは作用電極及び対向電極を備え得る。一実施形態において、試料チャンバを含む試料領域は、開口によって画定され、前記開口は前記オーバレイ内に含まれている。これに代わって、又はこれに加えて、前記試料チャンバは、前記基材内における凹部もしくは井戸状部、又は中間層内における開口もしくは井戸状部を備える。前記試料チャンバは、概して、血液及び／又は血液製剤のような流体試料を収容するように構成されている。前記流体試料は一般に約１ｍＬ未満の量を有する。例として、前記流体試料の量は、およそ血液一滴（例えば０．０５ｍＬ）以下であるが、これに限定されるものではない。本発明の実施形態によれば、前記ブリッジは流体試料によって濡らされて、前記ブリッジ及び前記試料チャンバの少なくとも一部を多層ゲルと、次いで参照セルと、電気的に接触させる。
【００１５】
前記基材は誘電材料を含むことができ、ほぼ平坦な表面を有し得る。本発明の実施形態によれば、前記オーバレイは誘電材料を含み得る。前記オーバレイは前記基材に接着されるか、又はラミネートされ得る。
【００１６】
前記リードは、一般に、実質的に連続した組成及び／又は均一な組成を有する導電性材料を含有する。より具体的には、前記リードは貴金属又は他の導電性材料を含有し得る。一例として、前記リードは、印刷法で基材上に堆積される導電性インクを含んでもよい。１つ以上の前記テストリードは、概して前記試料チャンバから読出し領域へ延び、前記参照リードは、概して前記参照セルから読出し領域へ延びている。前記読出し領域は、前記リードに関連した電気接点を含んでおり、概して、前記読出し装置に作動可能に相互接続し、かつ前記読出し装置と少なくとも１つのテストリードと参照リードの間に電気的接触を形成するように適合されている。
【００１７】
前記多層ゲルは少なくとも二層を備える。第１層すなわち分離層は、参照セルの表面と接触している。本開示の実施形態によれば、前記分離層はタンパク質及び他の不要な分子を遮断し、そのような分子が参照セルと接触するのを防止するフィルタとして機能する。従って、前記分離層は、巨大分子を前記参照セルから遠ざけるが、イオンが流れることは許容する分子量スクリーニング層を備える。さらに、フィルタリング効果は、絶対的である必要はない。例えば、ＯＲＰ測定時間中にタンパク質は少なくとも大部分が参照セルと接触するのを妨げられるように、タンパク質の移動を遅くする分離層を提供することができる。一例として、前記分離層は純水中に４％のアガロース／１％のヒドロキシ−エチルセルロース（ＨＥＣ）を含有するゲルの形態にあり得るが、これに限定されるものではない。前記多層ゲルの第２層は電解質層を含み得る。前記電解質層は概して分離層を被覆する。一例として、前記電解質層は、テストストリップのテストチャンバ内に配置された試料と参照セルとの間のイオン性接続及び電気的接続を可能にするか、又は容易にするが、
これに限定されるものではない。少なくともいくつかの実施形態において、前記電解質層は塩化物イオンの供給源として機能する。前記電解質層が塩化物イオンを提供する場合、参照セルが塩化物イオンと反応するときに、参照セルの基準電圧は周知であるので、試料の電位は比較的高レベルの正確さで測定することができる。一例として、前記電解質層は３ＭのＫＣｌ中に３％のＨＥＣを含有するゲルの形態にあり得るが、これに限定されるものではない。
【００１８】
前記参照セルは概して既知の電圧電位を提供する。前記参照セルは、銀−塩化銀半電池、銅／硫酸銅半電池、水銀／塩化第１水銀半電池及び標準水素半電池のうちの１つを含むことができるが、これらに限定されるものではない。
【００１９】
前記ブリッジは、試料チャンバ内の流体試料と参照セルとの間に電気的接触を確立するために提供される。前記ブリッジは、電解液、イオン性ゲル、フィルタ、又は紙のような任意の水ウィッキング（ｗａｔｅｒ  ｗｉｃｋｉｎｇ）材料又は水輸送材料を含み得る。前記ブリッジは、概して試料チャンバと参照セルとの間に配置される。
【００２０】
前述したように、前記ブリッジの一部として、又は前記ブリッジに加えて、フィルタも備えられ得る。前記フィルタは、概して、流体試料の不要な成分又は分子を分離するように機能する。例えば、前記流体試料が全血である場合、前記フィルタは、全血の非血漿成分が多層ゲル及び／又は参照セルと接触しないようにしながら、血漿がブリッジを横切って移動し、多層ゲルを介して参照セルと接触することを可能にするように作用し得る。前記フィルタはまた、赤血球が作用電極と接触するのを防止することによっても作用し得る。少なくともいくつかの実施形態によれば、前記フィルタ及びブリッジは同一の構成要素から形成される。例えば、前記フィルタ及びブリッジは同一のフィルタ材料から形成することができる。前記フィルタ及びブリッジが互いに一体である実施形態では、一体部品の第１部分はフィルタ部分を含み、第２部分はブリッジを含む。
【００２１】
実施において、適当な流体試料が試料チャンバ内に配置されると、リード間に電気的接触が確立され、前記ブリッジは流体試料と参照セルとを互いに電気的に接触させるように作用する。例えば、前記ブリッジが水輸送材料を含む場合には、前記ブリッジが参照セルと流体試料との電気的接触を確立するために十分に濡らされると、前記ブリッジは流体試料と参照セルとの間に電気的接触を確立するように作用する。更に、流体試料が試料チャンバ１２０内に配置されると、電気回路が確立され、前記リードのうちの２つ以上が読出し装置に作動可能に相互接続される。
【００２２】
さらなる態様において、本開示は、参照セルに多層ゲルを被着させるための方法を提供する。より具体的には、本開示の実施形態による方法は、それに従って、流体試料のＯＲＰを測定するために用いることができるテストストリップの基材及び／又は他の部分の上に堆積された参照セルにゲルが被着され得るプロトコルを提供する。前記プロトコルは、高温を有する環境において半電池にアガロース／ヒドロキシエチルセルロース及び純水の溶液を含む第１層すなわち分離層を被着させることを含む。特定の例として、純水中に４％のアガロース／１％のヒドロキシエチルセルロースを含有する５μＬのゲルを約４ｍｍの直径を有する半電池に被着させることができる。前記分離層を構成するゲルは６５℃のヒートブロック技術を用いて被着させることができる。前記分離層として堆積される材料の特定量は、参照セルの表面積に依存する。具体的には、基材と接触していない参照セルの部分全体が被覆されるように、充分な材料が提供されるべきである。初期の被着の後、前記基材を加熱から外して、周囲温度で乾燥させ得る。乾燥後、前記分離層は、参照セルの表面を被覆するフィルムを形成する。一例として、前記テストストリップを周囲温度（すなわち室温）で約１時間にわたって乾燥させることができる。次に、真空オーブンを高温に予熱し得る。例えば、前記真空オーブンは、６５℃の温度に加熱され得る。次に、前
記分離層上に電解質層が適用される。前記電解質層は、３ＭのＫＣｌ中に３％のＨＥＣを含有し得る。約５μＬの分離層を含有する溶液が適用された約４ｍｍの直径を有する参照セルの例を続けると、約１０μＬの電解質溶液が電解質層として被着され得る。次に、前記テストストリップを予熱した６５℃の真空オーブンに配置することができる。真空オーブンの空気孔はこの時点では閉鎖されてなければならない。次に、真空装置を作動させて、真空孔を開放する。真空オーブンの内部を大気圧より０．０２ＭＰａ低くなるまでポンプで引いて、真空孔を閉鎖して真空装置を作動停止する。次に、テストストリップを一定期間にわたって真空下で加熱することができる。例えば、テストストリップを真空オーブン内で約２０分間にわたって加熱することができる。次に、前記空気孔を開放して、テストストリップを真空オーブンから取り出し得る。冷却させた後に、テストストリップの製造を完了するのに必要とされる残りの製造手順を完了し得る。
【００２３】
本開示の実施形態の付加的な特徴及び効果は、以下の記載から、特に添付図面と併用されると、より容易に明白になるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に従った流体の酸化還元電位を測定するためのシステムを示す図。
【図２】本発明の実施形態に従ったテストストリップを示す平面図。
【図３】本発明の実施形態に従って組み立てられたテストストリップにおける構成要素の関係を示す図。
【図４】図２及び図３に示したテストストリップの分解組立図。
【図５】図２及び図３に示したテストストリップの部分断面図。
【図６】本開示の実施形態に従って参照セル上に多層ゲルを形成するプロセスの態様を示すフローチャート。
【図７】本開示の実施形態に従った読出し装置の構成要素を示すブロック図。
【図８】本開示の実施形態に従った読出し電子装置の構成要素及び相互接続されたテストストリップを示す図。
【図９】本開示の実施形態に従って流体試料の酸化還元電位を測定するプロセスの態様を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、本発明の実施形態に従った流体試料の酸化還元電位を測定するためのシステム１００を示している。システム１００は、概してテストストリップ１０４と、読出し装置１０８とを備える。またシステム１００の一部として、流体試料１１６を供給するための流体試料源１１２も示されている。
【００２６】
テストストリップ１０４は概して試料チャンバ１２０を備える。試料チャンバ１２０は、テストストリップオーバレイ１２８に形成されたテストストリップオーバレイ開口１２４に対応し得る。テストストリップオーバレイ１２８はテストストリップ基材１３２に相互接続され得る。読出し領域１４０には多数の電気接点１３６が備えられている。電気接点１３６は、本願においてより詳細に別記するように、テストストリップ１０４の様々なリード及びの他の構成要素に関連付けられ得る。
【００２７】
読出し装置１０８は１組の読出し装置接点１４４を備え得る。読出し装置接点１４４は、概して、読出し装置１０８とテストストリップ１０４の電気接点１３６との間に電気的接続を確立するように構成されている。例示のシステム１００に示すように、テストストリップ１０４の電気接点１３６から読出し装置１０８によって電気信号が読み取られ得るように、読出し装置接点１４４は、テストストリップ１０４が読出し装置１０８に接続されたときにテストストリップ１０４の読出し領域１４０を受容する読出し開口１４８に関
連付けられ得る。
【００２８】
これに代わって、読出し装置接点１４４は、テストストリップ１０４の電気接点１３６と接触させることができる２本以上の可撓性ワイヤ又はリードを備えてもよい。
一般に、読出し装置１０８は電圧計を備える。より具体的には、読出し装置１０８は、２つの読出し接点間の電圧を読み取るように作動する。従って、読出し装置接点１４４は、テストストリップ１０４の電気接点１３６のうちの任意の２つの間の電位又は電圧を読み取るように作動する。さらなる実施形態によれば、読出し装置１０８は、本願においてより詳細に別記するように、定電流測定を実施し得る。本発明の実施形態によれば、５つの電気接点１３６を提供するのではなく、テストストリップ１０４は、２つ又は３つの電気接点１３６を含むが、これらに限定されないいくつかの他の数の電気接点１３６を備えることができる。読出し装置１０８は、概して、テストストリップ１０４に作動可能に接続するために十分な数の読出し装置接点１４４を備える。さらに、読出し装置接点１４４及び／又は読出し開口１４８の特定の配列は、異なるテストストリップ１０４の異なる電気接点１３６及び読出し領域１４０の配列に適応するために変化し得る。
【００２９】
読出し装置１０８は、加えてユーザ出力部１５２を備えてもよい。例えば、ユーザ出力部１５２は、流体試料１１６に関する酸化還元電位情報を実施者に提供するための可視表示装置を備え得る。これに代わって、又はこれに加えて、ユーザ出力部１５２はスピーカ又は他の可聴出力源を備え得る。加えて、ユーザ入力部１５６は、実施者が読出し装置１０８の動作の態様を制御できるようにするために備えられてもよい。
【００３０】
本発明の実施形態によれば、流体試料１１６は血液又は血液製剤を含有し得る。例えば、流体試料１１６はヒト全血又は血漿を含有し得るが、これらに限定されるものではない。流体試料源１１２は、テストストリップ１０４の試料チャンバ１２０に適当な量の試料流体１１６を配置するのに適した任意の容器又は器具を備え得る。従って、試料流体源１１２の例としては、注射器、ランセット、ピペット、バイアル又は他の容器又は装置が挙げられる。
【００３１】
図２は本開示の実施形態に従ったテストストリップ１０４を平面図で示しており、図３は他の構成要素の背後に存在する図２のテストストリップ１０４の構成要素を点線を用いて示しており、図４はテストストリップ１０４を分解組立図で示している。一般に、基材１３２は、テストストリップ読出し接点１３６において終了する多数の導電性リード（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｌｅａｄｓ）２０４をその上部に保持し、かつ／又は形成されている。基材１３２自体が誘電材料を含んでもよい。例えば、基材１３２はセラミック材料を含んでもよい。さらに、基材１３２は、テストストリップ１０４の様々な構成要素が相互接続されるか、又は形成され得るほぼ平坦な表面を備え得る。さらなる実施形態によれば、テストストリップ１０４の基材１３２は、その上部においてテストストリップ１０４の試料チャンバ１２０に対応する領域に凹部又は井戸状部２０６を備えるか、又は形成され得る。本開示のさらに別の実施形態によれば、基材１３２の表面は全体的に平坦である。
【００３２】
リード２０４のうちの少なくとも１つは、テストストリップ１０４のテストセル領域２１４に対応するか、又はその領域内の第１領域２１２（図３参照）と、作用電極２０８の読出し接点１３６に対応する第２領域２１６との間に延びる第１テストリード又は作用電極２０８である。本発明の実施形態によれば、作用電極２０８の少なくとも第１領域２１２は、実質的に連続した組成及び／又は均一な組成を有する導電性材料から形成される。当然のことながら、本願において、実質的に連続した組成及び／又は均一な組成とは、作用電極２０８を構成する材料が、作用電極２０８の一部の断面の任意の地点において、作用電極２０８の断面の任意の他の地点におけるのと同一の化学組成及び／又は分子構造を
有することを意味する。より具体的には、そのような実施形態において、作用電極２０８の導電性材料は、試料流体１１６に関して化学的に相互作用するように選択された物質によって被覆されていないか、又は実質的に被覆されていない。
【００３３】
例として、必ずしも特許請求の範囲への限定を意味することなく、作用電極２０８は、印刷動作で基材１３２に堆積された導電性インクを含み得る。さらに例示的な実施形態によれば、作用電極２０８は、基材１３２上にスパッタされるか、又は基材１３２にラミネートされるか、又は他の場合には接合される導電層を備えてもよい。
【００３４】
本開示の実施形態に従ったテストストリップ１０４は、加えて、参照リード又は電極２２０を含むリード２０４を備える。参照リード２２０は、概して、参照セル２２４と電気的に接触した第１部分２２６と参照リードの読出し領域２２８との間に延在する。本発明の例示的な実施形態によれば、参照リード２２０は、作用電極２０８と同一であるか、又は類似したプロセス及び／又は材料を用いて形成され得る。
【００３５】
本開示の実施形態に従ったテストストリップ１０４はまた、第２テストリード又は対向電極２３６を備え得る。対向電極２３６は、テストセル領域２１４に対応するか、同領域内に存在する第１領域２４０から対向電極２３６の読出し部分１３６に対応する第２領域２４４まで延在する、実質的に連続しているか、又は均一な導電性物質から形成され得る。対向電極２３６は、作用電極２０８及び参照電極２２０と同一又は類似したプロセス及び／又は材料を用いて形成され得る。
【００３６】
参照セル２２４は安定した周知の電圧電位を提供するように選択される。より具体的には、参照セル２２４は、本願に記載するような試料チャンバ１２０への試料流体の添加によって完成する電気化学セルの一部としての半電池として作用する参照電極を備え得る。本開示を検討した後に当業者には理解され得るように、参照セル２２４に周知の電圧を提供することによって、前記セルの他の半分の（すなわち流体試料の）電位を測定することができる。本願に記載するように、これは次に試料流体１１６のＯＲＰが測定されることを可能にする。例えば、参照セル２２４は、銀／塩化銀電極、銅／硫酸銅電極、水銀／塩化第１水銀、標準水素電極、甘汞電極、又は他の電気化学的参照半電池を備え得るが、これらに限定されるものではない。
【００３７】
ブリッジ２３２は、参照セル２２４と、試料チャンバ１２０との間に延在する。本発明の実施形態によれば、ブリッジ２３２はフィルタを備え得る。例えば、ブリッジ２３２は、紙、ファイバーグラス、又は他の濾材から形成され得る。本開示を検討した後に当業者には理解され得るように、流体試料１１６が試料チャンバ１２０内に配置されると、ブリッジ２３２が濡らされて、試料チャンバ１２０内の流体試料１１６と参照セル２２４との間に導電性ブリッジを確立する。
【００３８】
ブリッジ２３２は、フィルタ要素３０４の一部として提供され得る。フィルタ要素３０４は、概して、試料チャンバ１２０に配置された流体試料１１６が、テストセル領域２１４に進入するために、フィルタ要素３０４を通過するか、横切らなければならないように配置される。従って、フィルタ要素３０４は、試料チャンバ１２０にわたって延び、ブリッジ部２３２を通ってテストセル領域２１４へと続く濾材を備え得る。他の実施形態によれば、フィルタ要素３０４は試料チャンバ１２０とテストセル領域２１４との間に挟まれ得る。さらに別の実施形態によれば、フィルタ要素３０４はブリッジ部２３２に限定され得る。本開示を検討した後に当業者には理解され得るように、フィルタ要素３０４は、流体試料１１６の一部及び／又は成分を試料チャンバ１２０からテストセル領域２１４に移動させるための輸送媒体を提供することができる。少なくともいくつかの実施形態によれば、フィルタ要素３０４はまた、流体試料１１６の特定の成分がテストセル領域２１４に
進入するのを防止することができる。例えば、試料流体１１６が全血を含む場合、フィルタ要素３０４は、血漿がテストセル領域２１４に進入することを許容し得るが、一方、赤血球、血小板及び全血の他の成分がテストセル領域２１４に進入するのを防止する。
【００３９】
本開示の実施形態に従ったテストストリップ１０４を分解組立図で示す図４及び本開示の実施形態に従ったテストストリップ１０４のテストセル領域２１４を断面で示す図５に図示するように、参照セル２２４は多層ゲル４０４によって被覆されている。具体的には、第１層すなわち分離層４０８は、参照セル２２４の最上面に直接配置されて、基材１３２及び／又は導電性リード２０４と接触していない参照セル２２４のそれらの部分を被覆する。本開示の実施形態によれば、分離層４０８は、タンパク質及び他の分子が参照セル２２４と接触するのを防止する非常に薄い層である。少なくとも本開示のいくつかの実施形態に従って、前記分離層は、純水中に溶解された４％のアガロース及び１％のヒドロキシエチルクロリド（ＨＥＣ）を含有する。前記純水は、超純水、脱イオン水及び／又はろ過水を含み得る。精製は、逆浸透、ろ過、紫外線酸化、及び／又は電気透析を含むが、これらに限定されない、様々なプロセスによって行われ得る。例えば、前記水は、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）グレード水及び／又は１８Ｍオーム／ｃｍの水として特徴付けられ得る。
【００４０】
本開示を検討した後に当業者には理解され得るように、試料チャンバ１２０内の適当な流体試料１１６の存在がないときには、様々なリード２０４は互いに電気的に接触しない。具体的には、適当な流体試料１１６が試料チャンバ１２０内に配置され、ブリッジ２３２が、流体試料１１６を通じて、参照リード２２０を作用電極２０８及び／又は対向電極２３６と電気的に接触させるために十分に濡らされるまで、テストセル領域２１４内にあるリード２０４の部分の間における電気的接触は確立されない。
【００４１】
基材１３２は、後続の層に対して機械的支持を提供するために十分に硬質なセラミック、繊維又はポリマーを含み得る。導電性リード２０４は基材１３２によって支持されている。一例として、導電性リード２０４は、例えばスパッタリング、印刷、エッチング、ステンシリング又はめっき法によって基材１３２の表面に堆積することができるが、これらに限定されるものではない。導電性リード２０４は任意の導電性材料から形成され得る。適当な導電性材料の例としては、白金、金、インジウム、導電性インク、及びドープされた炭素が挙げられる。導電性リード２０４は様々なパターンに形成することができる。一般に、導電性リード２０４は、作用電極２０８、参照電極２２０及び対向電極２３６を備える。リード２０４はまた、テストストリップ１０４の存在及び／又は同一性を感知するために、読出し装置１０８によって用いられ得るリード２１０を含み得る。
【００４２】
参照セル２２４は、参照セル２２４のうちの少なくともいくつかが参照リード又は電極２２０の一部の上に、かつ／又は前記一部と接触して、配置された状態で、バリア層基材１３２上に配置され得る。誘電体又はマスク層４１２は、前記基材の一部の上に配置又は形成され、導電性リード２０４の少なくとも一部を被覆し得る。例えば、誘電体層４１２は、テストストリップ１０４の読出し領域１４０内にある導電性リード２０４の部分は未被覆の状態のままにして、様々な導電性リード２０４の一部を被覆することができる。加えて、誘電体層４１２は、試料チャンバ１２０の少なくとも一部を画定し、作用電極２０８の第１領域２１２及び対向電極２３６の第１領域２４０の少なくとも一部を、試料チャンバ１２０の容積に対して、未被覆かつ露出した状態のままにする第１開口４１６を備え得る。誘電体層４１２は、加えて第２開口４２０を備え得る。第２開口４２０は、参照セル２２４及び／又は保護多層ゲル４０４に対応し得る。一例として、誘電体層４１２は、誘電体フィルム、又は堆積した（例えば、印刷された）誘電材料から形成されてもよい。
【００４３】
スペーサ層４２４は誘電体層４１２に相互接続されている。スペーサ層４２４はスペー
サ層開口４２８を備える。スペーサ層開口４２８は、フィルタ３０４の領域と同じか、又はそれよりも大きな領域を有する。従って、スペーサ層開口４２８は、フィルタ３０４によって全体的又は実質的に占められる容積の周囲を画定し得る。さらに、スペーサ層開口は、試料チャンバ１２０の少なくとも一部を画定する第１部分４３６と、ブリッジ２３２に対応する第２部分４４０と、参照セル及び／又は多層ゲル４０４によって少なくとも部分的に占められる容積を提供する第３部分４４４とを備え得る。
【００４４】
示したように、フィルタ３０４は、第１開口４１６及び試料チャンバ１２０の少なくとも一部を包囲する領域から、ブリッジ２３２領域を通って、誘電体層４１２の第２開口４２０まで延在し得る。フィルタ３０４は、濡らされると、試料チャンバ１２０内の試料１１６の一部を、多層ゲル４０４を介して、参照セル２２４に電気的に接続するブリッジ２３２として機能することができる。
【００４５】
テストストリップオーバレイ１２８はスペーサ層４２４に相互接続され得る。テストストリップオーバレイ１２８は、概してオーバレイ開口１２４を備える。オーバレイ開口１２４は、流体試料１１６がテストストリップ１０４の試料チャンバ１２０内に配置されることを可能にする。テストストリップオーバレイ１２８は、加えてベント開口４３２を備え得る。本開示を検討した後に当業者には理解され得るように、ベント開口４３２は、試料チャンバ１２０内で蒸気閉塞が生じるのを防止することによって、オーバレイ開口１２４に隣接する試料チャンバ１２０の領域からテストセル領域２１４への流体の移動を容易にすることができる。示したように、テストストリップオーバレイ１２８は多数の層から形成され得る。さらに、最上層の下に位置する層は、試料チャンバ１２０、ブリッジ２３２領域及び／又は、テストセル領域２１４の大きさを増大する形状構成を提供し得る。従って、テストストリップオーバレイ１２８は、それ自体が、スペーサ層４２４と協働して試料チャンバ１２０、ブリッジ２３２領域及び／又はテストセル領域２１４の一部を画定するように協働する積層構造を備え得る。さらに別の実施形態によれば、テストストリップオーバレイ１２８は、オーバレイ開口１２４及びベント開口４３２以外の形状構成を有さない層を備え得る。
【００４６】
図５を参照すると、図２の切断線Ａ−Ａに沿って得られたテストセル領域２１４を含むテストストリップ１０４の断面が立面図で（ｉｎ  ｅｌｅｖａｔｉｏｎ）示されている。参照セル２２４は、基材１３２上に直接配置された第１表面を有する。図３に最もよく示されているように、参照セル２２４は、参照セル２２４が参照リード２２０と電気的に接触するように、参照リード２２０の少なくとも第１部分２２６上に配置されている。多層ゲル４０４の第１又は分離層４０８は、参照セル２２４の露出面（すなわち、基材１３２及び／又は参照リード２２０と直接接触していない参照セル２２４の表面）の上に配置されている。本開示の実施形態によれば、第１層４０８は、参照セル２２４の他の場合には露出される表面の上に薄膜を形成する。多層ゲル４０４の第２又は電解質層４１０は、第１層４０８上に配置される。示したように、第２層４１０は、第１層４０８が占めるよりも、テストセル領域２１４のより大きな部分を占めることができる。テストセル領域２１４内に延在するのはフィルタ３０４である。具体的には、点線で示すように、フィルタ３０４のブリッジ部２３２は、図の右側にフィルタ３０４のテストセル領域２１４部分と、図の左側にフィルタ３０４の試料チャンバ部分（図５に部分的に図示）とともに示されている。前記図では、テストストリップオーバレイ１２８及びベント開口４３２の一部も視認可能である。
【００４７】
本開示の実施形態によれば、基材１３２、誘電体層４１２、スペーサ層４２４及びテストストリップオーバレイ１２８のようなテストストリップ１０４の様々な層は、互いに接着又は接合されて、基材１３２上に堆積された導電性リード２０４、半電池２２４、及び多層ゲル４０４及び／又はテストストリップ１０４の他の構成要素のような他の要素とと
もに、積層構造を形成し得る。フィルタ３０４は、基材１３２又は他の構成要素に接着され得、かつ／又は、単に少なくとも底部の基材１３２、スペーサ層４２４及びオーバレイ１２８によって画定された容積内に捕捉され得る。
【００４８】
本発明の実施形態によれば、リード２０４の、大部分又はすべてではないとしても、少なくとも一部は、導電性材料を印刷することによって形成される。導電性材料の限定されない例は、炭素（カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラフェンシート、グラファイト及びバッキーボールなど）、金属材料（銅、銀、金、及び他の既知の導電性金属材料の粉末形態など）及び導電性ポリマーである。更に、前記導電性材料は、実質的に連続した、かつ／又は均一な組成物の形態で印刷され得る。さらなる実施形態によれば、リード２０４は金、白金又は他のいくつかの金属をスパッタすることによって形成される。
【００４９】
テストストリップ１０４は電気化学的テストセルを形成する。具体的には、血液サンプルが、例えばテストストリップオーバレイ層１２８の開口１２４を介して、試料セル１２０内に配置された場合、電気化学的テストセルは分離血漿を含み、該分離血漿は試料チャンバ１２０内に収容されて、フィルタ３０４、多層ゲル４０４及び参照セル２２４を濡らす。次に、テストセルの電位は、作用電極２０８及び対向電極２３６の少なくとも一方と、参照リード２２０とを読出し機器又は装置１０８に相互接続することによって読み取られ得る。
【００５０】
ここで図６を参照すると、本開示の実施形態に従って、参照セル２２４の上に多層ゲル４０４を形成するプロセスの態様を例示するフローチャートが示されている。最初は、工程６０４において、その上に形成されたテストリード２０４を有する基材１３２を少なくとも備え、基材１３２上の適所に位置し、かつ参照セル２２４と接触した参照リード２２０を有する部分的に組み立てられたテストストリップ１０４が提供される。
【００５１】
次に、参照セル２２４上に分離層４０８が被着される（工程６０８）。分離層４０８は、基材１３２及び／又は参照リード２２０に接触していない参照セル２２４の表面を被覆する。分離層４０８を形成するために用いられる材料は分子量スクリーニング層として作用するように選択される。より具体的には、分離層４０８は、少なくともＯＲＰ又は他の測定値が得られている期間中に、タンパク質のような、しかしこれに限定されない巨大分子が参照セル２２４と接触しないようにするために選択された材料から形成される。さらに、分離層４０８は、イオンが分離層４０８を通って流れて、参照セル２２４と接触することを可能にする材料である。一例として、分離層４０８は、水中に溶解されたアガロースと、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）とを含有するゲルとして堆積され得るが、これに限定されるものではない。前記アガロース及びＨＥＣは、約４：１の比率で提供され得る。さらに、前記水は超純水を含み得る。少なくともいくつかの実施形態によれば、分離層４０８は、純水中に４％のアガロースと、１％のＨＥＣとを含有するゲルとして提供されてもよい。参照セル２２４が約４ｍｍの直径である場合、４％のアガロース及び１％のＨＥＣ及び溶解水のゲル約５μＬを参照セル２２４上に堆積させ得る。別の例として、同様にこれに限定されることなく、分離層４０８は、純水中に２％のアガロース及び０．５％のＨＥＣを含有するゲルとして提供され得、約１０μＬの前記ゲルが４ｍｍの直径の参照セル２２４上に堆積される。少なくともいくつかの実施形態によれば、分離層４０８を構成するゲルは、６５℃のヒートブロック技術を用いて、参照セル２２４上に堆積される。次に、部分的に完成したテストストリップ１０４を熱から下ろすことができ、分離層４０８を周囲温度で約１時間にわたって乾燥させる（工程６１０）。分離層４０８を乾燥させている間に実施され得る工程６１２において、真空オーブンを６５℃に加熱する。
【００５２】
次に、電解質層４１０を分離層４０８上に被着させることができる（工程６１６）。本開示の実施形態によれば、分離層４０８はイオンの供給源を提供して、フィルタ３０４を
濡らす試料流体１１６と参照セル２２４との間のイオン性接続／電気的接続を容易にする。一例として、電解質層４１０は、３ＭのＫＣｌ中に３％のＨＥＣを含有するゲルとして提供され得るが、これに限定されるものではない。参照セル２２４が約４ｍｍの直径を有する円板形領域を占める先の例に続けて、分離層４０８を構成する約１０μＬのゲルが分離層４０８上に堆積され得る。工程６２０において、部分的に完成したテストストリップ１０４を予熱した６５℃の真空オーブン内に配置することができ、前記真空オーブン上の空気孔を閉鎖し、真空装置を作動させて、真空孔を開放する。次に、真空オーブンチャンバを大気圧より約０．０２ＭＰａ低くなるまでポンプで引いて、真空孔を閉鎖し、真空装置を作動停止する（工程６２４）。次に、部分的に完成したテストストリップ１０４を真空下で約２０分間にわたって加熱する（工程６２８）。工程６３２において、前記空気孔を開放し、部分的に完成したテストストリップ１０４を真空オーブンから取り出す。次に、部分的に完成したテストストリップ１０４を約１０分間にわたって冷却させた後に、例えばマスク層４１２、スペーサ層４２４、フィルタ３０４及びオーバレイ１２８の追加のような次の製造工程に進む（工程６３６）。
【００５３】
本開示を検討した後に当業者には理解され得るように、参照セル２２４上に多層ゲル４０４を堆積させるための手順は、一貫した結果を得るように制御され得る。例えば、多層ゲル４０４は、微小亀裂又は他の裂け目の形成を制限又は低減する条件下で乾燥させることができる。従って、多層ゲル４０４の層の乾燥は、周囲温度及び圧力において、加熱しながら、真空中において、などで実施され得る。これに代わって、又はこれに加えて、異なるゲル層組成物を用いることができる。例えば、ヒドロキシエチルセルロース材料を含有するゲルは、完成したテストストリップ１０４における多層ゲル４０４の１つ以上の層の粘稠度を高めるために、ポリマーと混合され得る。本願に記載したように、第１層すなわち分離層４０８は、参照セル２２４上に直接形成され得る。一例として、この第１層は、約４％のアガロース及び約１％のヒドロキシエチルセルロースを含有する水性ゲルを含み得る。この第１層は、一般に参照セル２２４の上に薄膜を形成する。さらに、この組成物は、クラッキングに対して比較的耐性を有する。第２塩含有層４１０は、第１層上に形成され得る。第２層４１０は、例えば、約３％のヒドロキシエチルセルロースと、約３Ｍの濃度のＫＣｌとを含有する水性ゲルを含み得る。本願において、量が表示値の±１０％以内である場合には、その量は「約」表示値である。一例として、５μＬの第１層４０８を参照セル２２４上に配置することができ、第１層４０８を周囲温度で約１〜約２時間にわたって乾燥させた後に、１０μＬ第２層４１０を第１層４０８の上に配置することができるが、これに限定されるものではない。第２層４１０を周囲温度で約８〜約１２時間にわたって乾燥させることができる。本開示を検討した後に当業者には理解され得るように、この第２層４１０は、試料流体１１６又は試料流体１１６の成分と、参照セル２２４との間のイオン性接続及び／又は電気的接続を完成するためにイオン供給源を提供する。さらに、第２層４１０によって提供されるイオンは、参照セル２２４が参照セル２２４と、試料チャンバ１２０内に配置され、かつフィルタ３０４によってゲル７０８及び参照セル２２４の付近に輸送された流体試料１１６中のタンパク質との間のバリアを生成するように選択され得る。このバリアは絶対的である必要はない。その代わりに、前記バリアは、流体試料からの任意のタンパク質が参照セル２２４と接触する前に、測定が完了するか又は少なくともほとんど完了することを可能にするほど長く残存しなければならない。
【００５４】
図７は本発明の実施形態に従った読出し装置１０８の構成要素を示すブロック図である。一般に、読出し装置１０８は、複数の読出し装置接点１４４を備える。読出し装置接点１４４は、読出し装置１０８をテストストリップ１０４に機械的に相互接続するために、図１に示した開口１４８のような受容構造に関連付けられて、少なくとも２つの読出し装置接点１４４と、テストストリップ１０４の少なくとも２つの電気接点１３６との間の電気的な相互接続を容易にし得る。これに代わって、又はこれに加えて、読出し装置接点１４４は、テストストリップ１０４の電気接点１３６と接触するように選択的に配置され得
る導電性リード又はプローブを備えてもよい。
【００５５】
読出し装置１０８はまた、電圧計又は読出し電子装置部分７０４を含むか、又は備える。当業者には認識され得るように、読出し電子装置７０４は様々な方法で実現され得る。例えば、読出し電子装置７０４はガルバノスタットを備えてもよい。別の例として、エンドポイント電子装置はポテンショスタットを備えてもよい。さらなる例として、読出し電子装置７０４は、集積変換器を含むデジタル電圧計を備えてもよい。さらなる実施形態によれば、読出し電子装置７０４は、アナログ電圧計又はデジタルもしくはアナログの零平衡電圧計（ｎｕｌｌ  ｂａｌａｎｃｅ  ｖｏｌｔｍｅｔｅｒ）を備えてもよい。
【００５６】
メモリ７１２を含み、かつ／又はメモリ７１２に関連付けられたプロセッサ７０８は、読出し装置１０８の動作の様々な態様を制御するために備えられ得る。例えばメモリ７１２に格納された命令を実行するプロセッサ７０８は、それに従って作用電極２０８、対向電極２３６、及び／又は参照電極２２０の間の電圧が読出し電子装置１３０４によって経時的に監視されるプロセスを実行することができる。さらに、この電圧は、読出し電子装置７０４が少なくとも対向電極２３６及び作用電極２０８を横切って電流を流している間に監視され得る。プロセッサ７０８はさらに、読出し電子装置７０４によって読み取られた電圧から、試料チャンバ１２０内に保持された流体試料１１６の酸化還元電位を示す読出し情報を計算して、表示させるように作動し得る。
【００５７】
試料チャンバ１２０内の流体試料１１６の測定された酸化還元電位に関する情報をユーザに提供するために、ユーザ出力部１５２が備えられている。ユーザ出力部１５２は、例示的な実施形態において、酸化還元電位値を表示するデジタル出力を含み得る。これに代わって、又はこれに加えて、ユーザ出力部１５２はインジケータランプ、アナログ出力又は他の可視出力を含み得る。さらに、さらなる実施形態によれば、ユーザ出力部１５２は選択された音又は音のシーケンス又は機械生成音声のような可聴出力を含み得る。
【００５８】
ユーザ入力部１５６は、ユーザから制御情報を受信するために備えられ得る。例えば、ユーザ入力部１５６は、読出し装置１０８の電源を入れるか、又は電源を切るための入力、読出し装置１０８の適正な動作に関連する診断ルーチンを実施するための入力、様々なオペレーティングパラメータに関する入力を受信するための入力、又は他のユーザ入力を受信し得る。例として、ユーザ入力部１５６は、ユーザ出力部１５２に備えられ得るような、可視表示装置と一体化されたボタン、スイッチ、キーパッド、及び／又は、タッチスクリーンインターフェースを備え得る。
【００５９】
読出し装置１０８は、加えて通信インターフェース７１６を備えてもよい。通信インターフェース７１６は、備えられている場合には、読出し装置１０８と他のシステム又は装置との間の相互接続を援助し得る。例えば、通信インターフェース７１６は、読出し装置１０８をパーソナルコンピュータ又はコンピュータネットワークに相互接続するために、有線又は無線イーサネット（登録商標）接続、ユニバーサルシリアルバスポート、又はＩＥＥＥ  １３９４ポートを備えてもよい。
【００６０】
加えて、他の装置に相互接続されるか、又は相互接続されなくてもよい専用独立型装置を備える例示的な読出し装置１０８が記載されているが、本発明の実施形態はそのように限定されるものではない。例えば、本発明の実施形態に従った読出し装置１０８は、標準電圧計として実現されてもよい。他の実施形態によれば、読出し装置１０８は、単独で又はパーソナルコンピュータと組み合わせて作動されるユーザ設定可能なポテンショスタット及び／又はガルバノスタットのような電気的試験又は診断システムを備えてもよい。さらに別の実施形態によれば、読出し装置１０８は、適当なプログラミングを実行し、テストストリップ１０４の作用電極２０８と参照電極２２０との間の電圧を感知することがで
きるインターフェースを提供するパーソナルコンピュータとして実現されてもよい。
【００６１】
図８は、本発明の実施形態に従ってテストストリップ１０４に作動可能に相互接続された読出し装置１０８の構成要素を示している。より具体的には、流体試料１１６を収容しているテストストリップ１０４に相互接続された読出し装置１０８の電圧計又は読出し電子装置部分７０４の機能が示されている。本開示を検討した後に当業者には理解され得るように、流体試料１１６を収容しているテストストリップ１０４は電気化学セル８２８を備える。電気化学セル８２８は、流体試料１１６、多層ゲル４０４及び参照セル２２４を含む。さらに、流体試料１１６は、例えば、ブリッジ２３２及び／又はフィルタ３０４を濡らすことによって、作用電極２０８、参照電極２２０及び対向電極２３６の一部を互いに電気的に接触させる。
【００６２】
一般に、読出し電子装置７０４は電力増幅器８０４を備える。電力増幅器８０４からの出力８０８は、電力増幅器８０４への入力として提供される電圧Ｖｓｅｔ８１２によって決定される設定値を有する電流を含む。電力増幅器８０４からの出力電流８０８は電流電位（ＩＥ）変換器８１６を通過する。電力増幅器８０４からの電流８０８は、抵抗器８２０を介してＩＥ変換器８１６の負入力に供給され得る。ＩＥ変換器８１６は、次に、対向電極２３６へ提供される出力電流８２４を供給する。ＩＥ変換器８１６の負入力は、加えて作用電極２０８に接続される。本開示を検討した後に当業者には理解され得るように、対向電極２３６と作用電極２０８との間の抵抗は、テストストリップ１０４内に配置された流体試料２１６の組成及び特性によって変化し得る。しかしながら、電力増幅器８０４及びＩＥ変換器８１６は共同して定電流を提供し、その定電流は対向電極２３６に供給され、電気化学セル８２８を通過する。
【００６３】
対向電極２３６及び作用電極２０８を横切って電流が印加されている間、作用電極２０８と参照電極２２０との間の電圧電位は、差動増幅器又は電位計８３２によって監視される。より具体的には、差動増幅器８３２は、試料チャンバ１２０内に配置された試料１１６の酸化還元電位を示す電圧出力８３６を提供する。この電圧出力８３６は、例えば関連する読出し装置１０８の出力部１５２によってユーザに提示され得る。
【００６４】
ここで図９を参照すると、試料流体１１６の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定する方法の態様が示されている。一般に、前記方法は、流体試料１１６を得る工程（工程９０４）と、流体試料１１６をテストストリップ１０４の試料チャンバ１２０内に配置する工程と（工程９０８）、例えばフィルタ３０４を試料流体１１６によって濡らすことにより、参照セル２２４とテストストリップ１０４の試料チャンバ１２０との間に導電性ブリッジ２３２を確立する工程（工程９１２）とを含む。工程９１６において、作用電極２０８、参照電極２２０及び対向電極２３６は、読出し装置接点１４４に相互接続される。例えば、対向電極２３６は、読出し電子装置７０４の電流出力８２４に相互接続され得、作用電極２０８は、ＩＥ変換器８１６の負入力及び読出し電子装置７０４の差動電位計８３６に接続され得、参照電極２２０は、差動増幅器８３２の入力に相互に接続され得る。次に、読出し電子装置７０４は、対向電極２３６と、作用電極２０８との間に、参照セル８２８を通過する電流を提供するように作動される（工程９２０）。例として、これに限定されることなく、読出し電子装置７０４によって対向電極２３６と作用電極２０８との間に通される電流の量は、約１０−１２アンペア〜約１０−９アンペアであり得る。さらなる実施形態によれば、電気化学セル８２８を通過する電流の大きさは、約１×１０−１４アンペア〜１×１０−６アンペアであり得る。さらなる例として、印加される電流は経時的に変更され得る。例えば、印加電流がある時点の後に第１値（例えば１０−９アンペア）から第２値（例えば１０−１１アンペア）に変化するステップ関数に従うことができる。前記電流が対向電極２３６と作用電極２０８との間に印加されている間、作用電極２０８と参照電極２２０との間の電位差は、差動増幅器８３２の出力８３６として提供される（工程９
２４）。
【００６５】
差動増幅器８３２からの出力８３６は、経時的に監視され得る（工程９２８）。工程９３２では、平衡に達しているかに関して判断がなされ得る。平衡に達しているという判断は、差動増幅器８３２の出力信号８３６における変化率を該変化率が所定レベルに低下するまで監視することを含み得る。これに代わって、出力電圧８３６は、異なる時点において測定することができ、電圧出力８３６の変化の直線表示又は曲線表示は、酸化還元電位読取り値に到達するために用いられ得る。平衡に達している場合には、測定された酸化還元電位値は、読出し装置１０８のユーザに提示される（工程９３６）。例えば、測定された酸化還元電位値は、測定された電圧として示すことができる。平衡に達していない場合には、前記プロセスは工程９２０に戻ることができる。さらに、電位差がＯＲＰ値の測定の一部として測定されているときの少なくともほとんどについて、多層ゲル４０４は、流体試料１１６中のタンパク質が測定値を乱すのを防止する。ＯＲＰ値が出力された後、前記プロセスは終了し得る。
【００６６】
本発明の上記の検討は例証及び説明のために示されている。さらに、前記説明は、本発明を本願で開示した形態に限定するようには意図されない。従って、当業の技術及び知識内において上記の教示に相応した変形例及び別例は本発明の範囲内にある。上記に記載した実施形態は、本発明の実施の現在知られている最良のモードについて説明し、他の当業者が、そのような実施形態又は他の実施形態において、また本発明の特定用途又は使用によって必要とされる様々な修正を有して、本発明を用いることを可能にするようにさらに意図される。添付された請求項は、従来技術によって許される範囲で代替実施形態を含むように解釈されることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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