(57)【要約】正確かつ反復可能な生体液の試料分析を提供するインビトロ電気化学的センサが提供される。実施形態はオーバーハングが延在する試料室を備えたセンサを含む。
2009510405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサの試料受け取り端部においてオーバーハング基材壁を有する試料室を備えた、試料中の被検体の濃度を決定する片持ち梁被検体センサ。
【請求項２】
前記オーバーハング基材壁が、約１０ｎＬ〜約１０，０００ｎＬの範囲の毛管容積を提供する、請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記毛管容積が約１００ｎＬ〜約１０００ｎＬの範囲である、請求項２に記載のセンサ。
【請求項４】
前記試料室の周囲の約１０％〜約９５％が無境界である、請求項１乃至３のいずれかに記載のセンサ。
【請求項５】
前記試料室の周囲の約５０％〜約９５％が無境界である、請求項４に記載のセンサ。
【請求項６】
前記試料室が少なくとも２つの無境界の側部を含む、請求項１乃至５のいずれかに記載のセンサ。
【請求項７】
前記試料室が３つの無境界側部を含む、請求項６に記載のセンサ。
【請求項８】
前記オーバーハングが前記センサの長さの約０．０５％〜約５０％の範囲である、請求項１乃至７のいずれかに記載のセンサ。
【請求項９】
前記オーバーハングが、約０．１ｍｍ２〜１ｃｍ２の範囲の表面積を有する請求項１乃至８のいずれかに記載のセンサ。
【請求項１０】
前記オーバーハングが、少なくとも約０．１ｍｍの長さを有する、請求項１乃至９のいずれかに記載のセンサ。
【請求項１１】
前記オーバーハングが少なくとも約１ｍｍの長さを有する、請求項１０に記載のセンサ。
【請求項１２】
前記センサが、第１の基材および第２の基材と、該第１の基材と該第２の基材との間のスペーサとを備え、該第１の基材、第２の基材およびスペーサが共に前記試料室の少なくとも一部を画定する、請求項１乃至１１のいずれかに記載のセンサ。
【請求項１３】
前記オーバーハングが前記第２の基材と隣接する、請求項１２に記載のセンサ。
【請求項１４】
前記第２の基材の長さが前記第１の基材の長さよりも大きい、請求項１３に記載のセンサ。
【請求項１５】
前記第１の基材と前記第２の基材の位置がそれらの長手軸線に沿ってずれている、請求項１２に記載のセンサ。
【請求項１６】
前記試料室が約１マイクロリットル以下の容積を有する、請求項１乃至１５のいずれかに記載のセンサ。
【請求項１７】
前記試料室が約０．５マイクロリットル以下の容積を有する、請求項１６に記載のセンサ。
【請求項１８】
前記試料室が約０．１マイクロリットル以下の容積を有する、請求項１７に記載のセンサ
。
【請求項１９】
前記センサがグルコース・センサである、請求項１乃至１８のいずれかに記載のセンサ。
【請求項２０】
ある表面に向かい合って配置されたとき毛管室を形成するように構成されたオーバーハングを有する試料室を備えた、試料中の被検体の濃度を決定するセンサ。
【請求項２１】
前記毛管室が、約１０ｎＬ〜約１０，０００ｎＬの範囲の容積を有する、請求項２０に記載のセンサ。
【請求項２２】
前記容積が約１００ｎＬ〜約１０００ｎＬの範囲である、請求項２１に記載のセンサ。
【請求項２３】
前記センサが片持ち梁センサである、請求項２０乃至２２のいずれかに記載のセンサ。
【請求項２４】
液体およびガスが出入りするための単一アクセス・ポートを含む試料室を備えた被検体センサ。
【請求項２５】
前記アクセス・ポートが湾曲状部分を有する請求項２４に記載のセンサ。
【請求項２６】
前記試料室が、隣接する３つの側部を含み、該隣接する３つの側部が前記アクセス・ポートを提供する、請求項２４乃至２５のいずれかに記載のセンサ。
【請求項２７】
生体液中の被検体を決定する統合システムであって、
内部空間を有するハウジングと、
センサの試料受け取り端部においてオーバーハング基材壁を有する試料室を含む、該内部空間内に位置決めされた試料中の被検体の濃度を決定するための請求項１乃至２６に記載の少なくとも１つのセンサと、
センサに適用された被検体の濃度を決定するプロセッサとを備えた、統合システム。
【請求項２８】
皮膚穿刺要素を更に備えた、請求項２７に記載の統合システム。
【請求項２９】
試料中の被検体の濃度を決定するシステムであって、
センサの試料受け取り端部においてオーバーハング基材壁を有する試料室を備えた、試料中の被検体の濃度を決定するための請求項１乃至２６のいずれかに記載のセンサと、
計測器とを備えた、システム。
【請求項３０】
請求項１乃至２６のいずれかに記載の被検体センサの試料室に試料を提供する方法であって、該センサのオーバーハングに該試料を接触させて、該試料室に該試料を提供する工程を含む、方法。
【請求項３１】
前記接触工程が、ある表面に向かい合って前記オーバーハングを配置して、前記オーバーハングおよび該表面によって毛管容積を提供する工程を含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記管容積が約１０ｎＬ〜約１０，０００ｎＬの範囲である、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記毛管容積が約１００ｎＬ〜約１０００ｎＬの範囲である、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記試料室内の前記試料の少なくとも一部分中の被検体の濃度を決定する工程を更に含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
前記被検体濃度が約１マイクロリットル以下の試料を用いて決定される、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記被検体濃度が電量分析法を用いて決定される、請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
前記被検体濃度が電流測定法を用いて決定される、請求項３４に記載の方法。
【請求項３８】
前記被検体濃度が電位差測定法を用いて決定される、請求項３４に記載の方法。
【請求項３９】
前記被検体濃度が測光法を用いて決定される、請求項３４に記載の方法。
【請求項４０】
前記センサが、前記試料室を画定するためにスペーサによって第２の基材から離間された第１の基材を含み、前記第２のセンサが前記オーバーハングを含み、前記接触工程が、最初に前記試料を前記オーバーハングと接触させ、次いで該第１の基材および前記試料室の少なくとも一方を前記試料と接触させる工程を含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項４１】
センサの試料受け取り端部においてオーバーハング基材壁を有する試料室を備えた試料中の被検体の濃度を決定するための請求項１乃至２６のいずれかに記載のセンサと、
計測器とを備えた、キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被検体を検出するための分析センサに関する。
本願は、米国の法人であり、米国を除くすべての国を指定する出願人であるアボット・ダイアベティス・ケア社（Ａｂｂｏｔｔ  Ｄｉａｂｅｔｅｓ  Ｃａｒｅ，Ｉｎｃ．）、ならびに米国のみを指定する出願人である、両者とも米国民であるベンジャミン・ジェイ・フェルドマン（Ｂｅｎｊａｍｉｎ  Ｊ．Ｆｅｌｄｍａｎ）およびイ・ワン（Ｙｉ  Ｗａｎｇ）の名において、ＰＣＴ国際出願として２００６年９月２５日に出願されたものであり、かつ、２００５年９月２７日出願の米国特許出願シリアル番号第１１／２３７４４７号の優先権を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
生物学的被検体の存在および濃度を決定するために、電気化学的分析センサが一般に用いられる。このようなセンサは、例えば、糖尿病患者の血糖値を監視するために用いられる。
【０００３】
現在利用可能な多数のセンサ・ストリップ製品は比較的大きな試料体積、例えば３μＬ以上の血液または他の生体液を一般に必要とするが、１μＬ以下などの小さな体積サイズを求める傾向がある。例えば、米国特許第６１４３１６４号、第６３３８７９０号、および第６６１６８１９号は、小体積（すなわち１μＬ未満の）センサの種々の構成を提供している。
【０００４】
センサ内の試料室の容積が小さくなるにつれて、試料室を分析しようとする試料で充填することがますます困難になる。
米国特許第６０７１３９１号では、分析しようとする試料を容易に受け取る電気化学的センサ・ストリップを提供することを試みている。この試料室は周縁部で部分的に開放され、内部接着層によって部分的に閉鎖されるように設計されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気化学的センサが引き続き使用されるので、試料体積の小さい生体液を分析に利用し、かつ、試料の充填が容易である電気化学的センサに引き続き関心がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電気化学的センサは、試料室、特に小容積の試料室の充填を容易にする構成を有する。幾つかの実施形態では、試料は分析中に試料室内で流動しないように維持される。
【０００７】
試料室は、大容積または小容積の試料室を含めて、任意の好適なサイズとすることができる。ある実施形態では、試料室は約１μＬ（マイクロリットル）以下の試料、幾つかの実施形態では、約０．５μＬ以下の試料、幾つかの実施形態では約０．２５μＬ以下の試料、および他の実施形態では０．１μＬ以下の試料を含むようにサイズ設定され、ある実施形態では、試料室は約０．０５μＬ以下、さらには約０．０３μＬ以下の容積を有する。試料室内には測定領域が存在する。測定領域は、試料室と同じ容積を有してもよいし、試料室より小さい容積を有してもよい。試料室は実質的に境界が無くてもよい。例えば、試料室周囲のある割合は無境界でもよく、例えば、周囲の約１０％以上が無境界でもよく、例えば、周囲の約５０％以上が無境界でもよく、例えば、周囲の７０％以上、例えば８０％以上、例えば９０％以上、例えば９５％以上が無境界であってもよい。ある実施形態
では、試料室は直線状の側部を含んでもよく、少なくとも１つ、２つ、またはそれ以上の直線状の側部、例えば３つの側部において大気に開放されていてもよい。例えば、矩形状の試料室は６つの直線状の側部を有し、このうちの少なくとも２または３つは無境界であってもよく、したがって、外部環境に開放されていてもよい。複数の側部が開放されていることにより、分析しようとする試料での試料室の充填が促進される。毛管力が試料室の充填を引っ張るか、促進する。
【０００８】
本発明のセンサは、被検体、例えばブドウ糖の検出および定量のために用いられ、多くの実施形態では、小体積の、例えばマイクロリットル以下の試料を用いて、検出および定量が行われる。概して、本発明は、例えば電量分析法、電流測定法、電位差測定法、またはこれらの組合せによって、被検体をある量で、例えば小体積の試料で分析するためのセンサである。センサは測光法に用いるのに適したものであってもよい。
【０００９】
本発明のセンサは非浸出性もしくは非拡散性または浸出性もしくは拡散性の電子伝達剤、例えば酵素を利用し得る。多くの場合、センサは、追加または代替として、非浸出性もしくは非拡散性または浸出性もしくは拡散性の第２の電子伝達剤、例えば、酸化還元媒介剤であってもよい媒介剤を利用し得る。
【００１０】
本発明のセンサは全体的なセンサ構成を形成する２つの基材と、これら基材間のスペーサと、作用電極と、少なくとも１つの対向電極とを含み得る。２つの基材およびスペーサは一緒に、これら基材間に試料室を画定する。作用電極および対向電極の少なくとも一部は、試料室内に存在する。本発明の実施形態によれば、これら基材はセンサの試料受け取り端部または縁部において整列しておらず、基材の少なくとも１つはスペーサの端部を越えて延在している。すなわち、少なくとも１つの基材がスペーサを越えて片持ち梁になっている。幾つかの実施形態では、両方の基材がスペーサの端部を越えて延在し、例えば、一方の基材が他方の基材よりも更に延びていてもよい。多くの実施形態では、センサはストリップ等の形状であってもよい。殆どの実施形態では、試料室へ通じる入口を有する、センサの試料受け取り端部、側部または縁部には、基材オーバーハングすなわち片持ち梁が存在する。先端充填センサ・ストリップなどの幾つかの実施形態では、スペーサ片持ち梁はセンサ・ストリップの先端にある。
【００１１】
本発明を特徴付けるこれらおよびその他の特徴は、特に添付の特許請求の範囲により指摘される。本発明のセンサ、それらの利点、それらの使用、およびそれらの使用により得られる目的をよりよく理解するために、本発明の好適な実施形態が例示かつ説明されている添付図面およびそれに付随する説明を参照されたい。
【００１２】
ここで図面を参照するが、同様の参照番号および文字は幾つかの図面を通して対応する構造体を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本明細書において用いられる場合、以下の定義により、述べられている用語が定義される。すなわち、
「生体液」とは、被検体の測定が可能な任意の体液であり、例えば、血液、間質液、皮膚液、汗、涙、および尿である。「血液」とは、全血と、無細胞成分、すなわち血漿および血清とを含む。
【００１４】
「対向電極」とは、作用電極と併せて用いられ、作用電極を流れる電流と大きさが等しく符号が反対の電気化学的電流が流れる電極を指す。用語「対向電極」とは、説明が「対向電極」が参照または対向／参照電極を除外することを規定しない限りは、参照電極（すなわち、対向／参照電極）としても機能する対向電極を含むことを意味する。
【００１５】
「電気化学的センサ」または「電気化学的センサ・ストリップ」、およびこれらの変形例は、電気化学的な酸化還元反応によって、被検体の存在を検出および／または被検体の濃度を測定するように構成された装置である。これらの反応は被検体の量または濃度と相関し得る電気信号に変換される。
【００１６】
「電気分解」とは、直接電極上におけるまたは１つ以上の電子伝達剤（例えば、酸化還元媒介剤および／または酵素）を介した化合物の電気酸化または電気還元である。
「電子伝達剤」とは、酸化還元媒介剤と被検体との間あるいは作用電極と被検体との間で電子を輸送する分子である。電子伝達剤は酸化還元媒介剤と併用されてもよい。
【００１７】
用語「対向電極対」とは、作用電極の作用面が対向電極の表面とほぼ対向するように配置された作用電極および対向電極の構成を指す。
「表示電極」とは、試料室および／または測定領域の部分的充填または完全な充填を検出する１つまたは複数の電極を含む。
【００１８】
「層」とは、１つ以上の層を含む。
「測定領域」とは、被検体分析で測定される試料の部分のみを含むような大きさにされた試料室の１領域として本明細書では定義される。
【００１９】
「非拡散性」、「非浸出性」、または「非放出性」の化合物とは、被検体分析の期間中に作用電極の作用面から実質的に拡散しない化合物である。
用語「コプレーナ電極対」の「プレーナ電極対」とは、作用電極の作用面が対向電極の表面に対して少なくともほぼ平面的に配置された、作用電極および対向電極の構成を指す。「プレーナ電極対」または「コプレーナ電極対」は典型的には、同一基材上に設けられる。
【００２０】
「酸化還元媒介剤」とは、被検体と作用電極との間で、直接または電子伝達剤を介して電子を輸送する物質である。
「参照電極」とは、説明が「参照電極」が対向／参照電極を除外することを規定しない限りは、対向電極（すなわち、対向／参照電極）としても機能する参照電極を含むことを意味する。
【００２１】
「作用電極」とは、被検体が、酸化還元媒介剤の媒介がある場合、または媒介がない場合で、電気酸化または電気還元される電極である。
「作用面」とは、非浸出性の酸化還元媒介剤で被覆され、試料に曝露される作用電極の部分であるか、または酸化還元媒介剤が拡散性である場合には、「作用面」とは試料に曝露される作用電極の部分である。
【００２２】
「オーバーハング」とは、別の基材を過ぎるか、または超えて延びる基材の部分である。多くの実施形態では、オーバーハングを含む基材は上部基材であり、オーバーハングは基板の長手方向に延びる部分である。
【００２３】
本発明のインビトロ被検体センサは、被検体濃度をどのような試料体積で測定するように設計されてもよいが、小体積の試料の被検体濃度、例えば、約１μＬ以下、例えば約０．５μＬ以下、例えば０．２５μＬ以下、更に例えば０．１μＬ以下の体積を有する試料の被検体濃度を決定する際に特に有用である。幾つかの実施形態では、試料の体積は０．０５μＬ以下または０．０３μＬ以下であってもよい。幾つかの実施形態では、生体液は血液であり、対象の被検体はブドウ糖または乳酸である。
【００２４】
上記に要約したように、センサはスペーサによって分離された２つの基材を含み、多くの実施形態では、センサは片持ち梁構成を有する。基材はスペーサと共に、（以下で示すように）上部基材および底部基材の対向する表面とスペーサの前面とによって画定された試料室を形成する。多くの実施形態では、基材の１つ（例えば、上部基材）が、基材の端部（試料充填端部）においてオーバーハングを提供する。このオーバーハングは試料室へ至る空間の延長部を提供し、この空間は毛管空間とすることができる。オーバーハングは、長さが等しくない複数の基材および／またはそれらの長手方向軸線に沿って変位された複数の基材によって提供されてもよい。ある実施形態では、試料室は毛管室であり、オーバーハングはその毛管延長部分を提供して、毛管作用による毛管室の充填を容易にする。毛管室は毛管作用による充填に適したサイズを有し、幾つかの実施形態では、ただ１つのアクセス・ポートを有する。すなわち、液体試料の進入およびガス（例えば空気）の通気または退出は同じアクセス・ポートを経由する。アクセス・ポートは、試料進入用であろうと、ガス退出用であろうと、またはこの両方であろうと、湾曲した、または別の形で半径を有する側部を有してもよく、または、例えば矩形の２つ以上（例えば３つの）の側部を有する直線としてもよい。
【００２５】
全体的に図面を参照し、特に図１〜３および８を参照すると、本発明のインビトロ電気化学的センサ１０の第１の実施形態が概略的に示されており、このセンサは、特にこの実施形態では、小容積センサである。センサ１０は第１の基材１２、第２の基材１４、およびこれらの基材間に配置されたスペーサ１５を有する。以下に記載するように、センサ・ストリップ１０は、少なくとも１つの作用電極および少なくとも１つの対向電極を含む。センサ１０は、この特定の実施形態では略矩形を有する層状構造である。すなわち、その長さは幅よりも長いが、他の形状も可能である。
【００２６】
図２を参照すると、第１すなわち底部基材１２は、第１の端部１２Ａおよび反対側の第２の端部１２Ｂを有する。第２すなわち上部基材１４は、第１の端部１４Ａおよび反対側の第２の端部１４Ｂを有する。スペーサ１５は、第１すなわち前方（試料充填）端部１５Ａおよび反対側の第２の端部１５Ｂを有する。この開示のために、第１の端部１２Ａ、１４Ａ、１５Ａを「遠位端」とみなし、第２の端部１２Ｂ、１４Ｂ、１５Ｂを「近位端」とみなす。以下に詳細に記載するように、センサ・ストリップ１０の遠位端においては、基材第１の端部１２Ａおよび基材第１の端部１４Ａは意図的に整列されていない。すなわち、第１の基材端部１２Ａおよび第２の基材端部１４Ａは意図的に変位すなわち互いに位置をずらされて、第２の基材の一部が第１の基材の端部１２Ａを超えてセンサの長手軸線方向に延在している。この図示の実施形態では、スペーサ端部１５Ａも端部１２Ａ、１４Ａと整列されていない。すなわち、スペーサ端部１５Ａは基材端部１２Ａおよび基材端部１４Ａ両方から変位されている。以下に更に詳細に記載するように、１つ以上の基材の互いのこの位置ずれが、オーバーハング１７を提供する。
【００２７】
センサの寸法は変更してもよい。ある実施形態では、センサ・ストリップ１０の全長は約２０ｍｍ以上および約５０ｍｍ以下であり得る。例えば、長さは約３０〜４５ｍｍ、例えば約３０〜４０ｍｍであってもよい。しかし、より短いセンサ・ストリップ１０およびより長いセンサ・ストリップ１０を製造することも考えられる。ある実施形態では、センサ・ストリップ１０の全長は、約３ｍｍ以上および約１５ｍｍ以下であってもよい。例えば、幅は約４〜１０ｍｍ、約５〜８ｍｍ、または約５〜６ｍｍであってもよい。特定の１例では、センサ・ストリップ１０は長さ約３２ｍｍおよび幅約６ｍｍを有する。別の特定の例では、センサ・ストリップ１０は長さ約４０ｍｍおよび幅約５ｍｍを有する。更に別の特定の例では、センサ・ストリップ１０は長さ約３４ｍｍおよび幅約５ｍｍの幅を有する。
（基材）
上記のように、センサ・ストリップ１０は第１の基材１２、第２の基材１４、すなわち
センサ・ストリップ１０の全体的な形状およびサイズを形成する非導電性の不活性基材を有する。基材１２、１４は、実質的に剛性でもよいし、実質的に可撓性であってもよい。ある実施形態では、基材１２、１４は可撓性または変形可能である。基材１２、１４に適した材料の例には、これに限定するものではないが、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ナイロン、および他の「プラスチック」またはポリマーが挙げられる。ある実施形態では、基材材料は「メリネックス（Ｍｅｌｉｎｅｘ）」ポリエステルである。他の非導電性材料を用いてもよい。
【００２８】
図１〜３に示したこの実施形態では、基材１４は、第１の端部１４Ａから第２の端部１４Ｂまで測定した場合、第１の端部１２Ａから第２の端部１２Ｂまでの基材１２よりも長く、基材１４のこの追加の長さがオーバーハング１７を与える。多くの実施形態では、第１の端部１２Ａから第２の端部１２Ｂまでの基材１２の長さは約８ｍｍ以上および約４８ｍｍ以下、例えば約２８ｍｍ〜約３８ｍｍであり、例えば約３０〜約３５ｍｍであり得る。１例では、長さは約３１ｍｍである。多くの実施形態では、第１の端部１４Ａから第２の端部１４Ｂまでの基材１４の長さは、約１０ｍｍ以上および約５０ｍｍ以下、例えば、長さは約３０〜約４５ｍｍである。１例では、長さは約３２ｍｍである。基材１２、１４の幅は同じでもよいし、異なっていてもよく、多くの実施形態では同じであり、ある実施形態では、約１ｍｍ以上および約１５ｍｍ以下、例えば約２〜５ｍｍである。基材１２、１４の厚さは同じでも異なっていてもよく、変わってもよく、ある実施形態では、厚さは少なくとも約０．０５ｍｍおよび概ね約３ｍｍ以下、例えば、約０．２０〜約２ｍｍであってもよい。ある実施形態では、厚さは約０．２５ｍｍである。
【００２９】
基材１２、１４がより幅広くなるかつ／またはより厚くなり得るように、基材１２および基材１４の一方または両方について、より短い長さとより長い長さのいずれを用いてもよいことを理解されたい。
（スペーサ層）
上記のように、基材１２と基材１４との間にはスペーサ１５が配置される。スペーサ１５は第１の基材１２を第２の基材１４から分離する。スペーサ１５は、典型的には少なくとも基材１２，１４と同程度の可撓性および変形性（または同程度の剛性）のある不活性非導電性基材である。ある実施形態では、スペーサ１５は接着層あるいは両面接着テープまたはフィルムである。正確な被検体測定を妨げる可能性のある、物質の拡散または放出を阻止または最小化すべく、スペーサ１５用に選択される接着剤は選択されるべきである。
【００３０】
スペーサ１５の厚さは試料室の深さを画定し、この厚さは毛管容積を有する試料室を提供する寸法であり得る。ある実施形態では、スペーサ１５厚さは、少なくとも約０．０１ｍｍ（１０μｍ）および約１ｍｍまたは約０．５ｍｍ以下であってもよい。例えば、厚さは約０．０２ｍｍ（２０μｍ）〜約０．２ｍｍ（２００μｍ）であってもよい。ある特定の実施形態では、厚さは約０．０５ｍｍ（５０μｍ）であり、別の実施形態では、約０．１ｍｍ（１００μｍ）である。
【００３１】
スペーサ１５の長さは、基材１２の長さ未満および／または基材１４の長さ未満であってもよく、かつ／または、スペーサおよび基材の一方または両方はそれらの長手軸線に沿って変位されてもよい。以下に詳細に記載するように、スペーサ１５の第１の端部１５Ａは、第１の端部１２Ａ、１４Ａとは整列されず、後退している。第２の端部１５Ｂは第２の端部１２Ｂ、１４Ｂと整列されていてもよいし、そうでなくてもよい。スペーサ１５の幅は基材の幅と同じでもよいし、異なっていてもよく、多くの実施形態では、幅は基材１２および基材１４の幅と概ね同じである。
（基材オーバーハング）
上記のように、本発明の種々の実施形態によれば、第２の基材１４はスペーサ１５の遠
位端を越えて延在する。特に、第１の端部１４Ａは第１の端部１５Ａを越えて延在する。この片持ち梁状の基材の長さが、図３の参照番号１６により示される。第１の基材１２はスペーサ１５の遠位端を越えて延在する。特に、第１の端部１２Ａは第１の端部１５Ａを越えて延在する。この延長部の長さは、図３の参照番号１８により示される。また、第２の基材１４は、第１の基材１２の遠位端を越えて突出している。特に、第１の端部１４Ａは、第１の端部１２Ａを越えて突出するか、延在する。このオーバーハングは参照番号１７により示され、片持ち梁１６から延長部分１８の分だけ少ない長さである。本明細書で議論される種々のフィーチャの配置を分かり易くするために、図３には点線が含まれている。図示の実施形態では、基材１４のオーバーハング１７の上または下には、他のセンサ・ストリップ１０構造が配置されない。
【００３２】
片持ち梁１６の寸法は様々であってよい。説明を分かり易くするために、片持ち梁１６は、センサ１０の全長に対して特徴付けられ得る。例えば、片持ち梁１６は、センサ１０の長さの約０．０５％〜約５０％、例えばセンサ１０の長さの約１％〜約２０％、例えば約４％〜約１０％、例えばセンサ１０の長さの約６％の範囲であってもよいが、より大きいオーバーハングまたはより小さいオーバーハングの使用も考えられる。片持ち梁１６は一定の長さを有することができ、すなわち、第２の基材１４は、少なくとも約０．２５ｍｍ、例えば少なくとも約０．５ｍｍ、または、例えば少なくとも約１ｍｍだけスペーサ層１５を越えて延在し得る。ある実施形態では、片持ち梁１６は約２０ｍｍ以下であってもよい。約２ｍｍの片持ち梁１６が具体的な１例である。
【００３３】
延長部１８の寸法は様々であってよい。説明を分かり易くするために、延長部１８はセンサ１０の全長に対して特徴付けられ得る。例えば、延長部１８は、センサ１０の長さの約０．０５％〜約５０％、例えばセンサ１０の長さの約１％〜約２０％、例えば約４％〜約１０％、例えばセンサ１０の長さの約４％の範囲であってもよいが、より大きい延長部またはより小さい延長部の使用も考えられる。延長部１８はある長さを有することができ、すなわち、第１の基材１４は、少なくとも約０．２５ｍｍ、例えば少なくとも約０．５ｍｍ、または、例えば少なくとも約１ｍｍだけスペーサ層１５を越えて延在し得る。ある実施形態では、延長部１８は約２０ｍｍ以下であってもよい。約１ｍｍの延長部１８が具体的な１例である。
【００３４】
上記のように、第２の基材１４が第１の基材１２を越えて延在するか、基材１２から突出している距離をここではオーバーハング１７と呼ぶ。幾つかの実施形態では、オーバーハング１７の長さはゼロである。すなわち、片持ち梁１６の長さは延長部１８の長さと同じである。オーバーハングが存在している実施形態では、オーバーハングの寸法は様々であってよい。ある実施形態では、オーバーハングは毛管室を提供するような寸法であり、皮膚表面がこのようにして形成されたオーバーハング毛管室の壁を提供し、毛管力を用いて試料を試料室２０内に引き込む。したがって、ある実施形態では、オーバーハングは、ユーザの皮膚に対向して配置されたときに片持ち梁１６の表面とユーザの皮膚等の対向表面とによって画定される毛管容積を有する毛管空間を提供するようなサイズにされてもよい。毛管容積は約１０ｎＬ（０．０１μＬ）〜約１０，０００ｎＬ（１０μＬ）、例えば約１００ｎＬ（０．１μＬ）〜約１０００ｎＬ（１μＬ）、例えば約２００ｎＬ（０．２μＬ）〜約５００ｎＬ（０．５μＬ）の範囲であってもよい。図示のように、オーバーハングおよびひいてはこのオーバーハングによって形成される毛管室は試料室と流体連通するので、オーバーハングと接触した試料は試料室に流れ込む。
【００３５】
オーバーハング１７の正確な寸法は様々であってよい。説明を分かり易くするために、センサ１０の全長に対してオーバーハング１７を特徴付けることが１つの方法である。例えば、オーバーハング１７は、ストリップ１０の全長の約０．５％〜約２０％、例えば、ストリップ１０の長さの１％〜約１０％、例えば、２％〜約５％、例えば３％の範囲であ
ってもよい。ある実施形態では、オーバーハング１７は少なくとも約０．１ｍｍであってもよく、幾つかの実施形態では、少なくとも約０．２５ｍｍ、少なくとも約０．５ｍｍ、およびその他の幾つかの実施形態では、少なくとも約１ｍｍであってもよい。ある実施形態では、オーバーハング１７は約１０ｍｍ以下、例えば約５ｍｍ以下、例えば１ｍｍ以下、例えば、約０．２５ｍｍ〜約０．５ｍｍであってもよく、ある実施形態では、オーバーハングは約０．１ｍｍであってもよい。
【００３６】
片持ち梁１６は延長部１８と等しいかそれより大きくてもよい。すなわち、片持ち梁１６：延長部１８の比は少なくとも約１：１であってもよい。ある実施形態では、片持ち梁１６：延長部１８の比は少なくとも約１．５：１であってもよく、少なくとも約２：１であってもよい。片持ち梁１６：延長部１８の比は約１０：１以下であってもよく、幾つかの実施形態では、約５：１以下である。１例では、延長部１８は約１ｍｍであり、片持ち梁１６は約２ｍｍである。すなわち、延長部１８は片持ち梁１６の半分であり、これは片持ち梁１６：延長部１８の比が２：１ということである。
【００３７】
幾つかの実施形態では、オーバーハング１７は延長部１８にほぼ等しくてもよい。すなわち、オーバーハング１７：延長部１８の比は約１：１であってもよい。その他の幾つかの実施形態では、オーバーハング１７は片持ち梁１６の約半分、すなわち約５０％に等しいものとしてもよい。すなわち、オーバーハング１７：片持ち梁１６の比は約１：２であってもよい。また更なる実施形態では、片持ち梁１６は延長部１８の長さのほぼ２倍（約２：１の比）であってもよく、したがって、オーバーハング１７は片持ち梁１６の約半分（約１：２の比）、延長部１８にほぼ等しく（約１：１の比）てもよい。
【００３８】
オーバーハング１７は、これに関連する試料接触表面積（すなわち、試料と接触するオーバーハングの表面の表面積）を有し、この面積はオーバーハングの距離すなわち長さと、オーバーハング１７（殆どの実施形態では、基材１４および／またはセンサ・ストリップ１０の幅である）の幅とを乗算したものである。ある実施形態では、オーバーハング１７の表面積は少なくとも約０．１ｍｍ２および約１ｃｍ２以下、例えば約２ｍｍ２〜約３０ｍｍ２、例えば約５ｍｍ２〜約１０ｍｍ２であってもよい。幾つかの実施形態では、オーバーハング１７の表面積は、約１ｍｍ２〜約５ｍｍ２であってもよい。
【００３９】
多くの実施形態では、第２の端部１２Ｂおよび１４Ｂは概ね整列されている。すなわち、端部１２Ｂ、１４Ｂは他方から延びてもいないし、突出してもいない。オーバーハングが存在する場合、ある実施形態では、オーバーハングは約２ｍｍ以下であってもよい。不整列すなわちオーバーハングが第２の端部１２Ｂ、１４Ｂに存在する幾つかの実施形態がある。例えば、第２の端部１２Ｂ、１４Ｂは、オーバーハング、タブ、インデントを含んでもよいし、別法では、計測器に接続されるような構成でもよい。ここではセンサ・ストリップ１０の説明のためおよび基材１２、１４の説明のために、第２の端部１２Ｂ、１４Ｂは整列しているものとする。したがって、１つの基材が別の基材よりも長いとき、第２の端部１２Ｂ、１４Ｂは整列され、反対側の端部、すなわち端部１２Ａ、１４Ａは整列されていないと仮定される。スペーサ端部１５Ｂも端部１２Ｂ、１４Ｂと概ね整列されている。
（試料室）
更に図３およびまた図１０も参照すると、センサ・ストリップ１０は、分析しようとするある体積の試料を受け取る試料室２０を含む。試料室２０は、試料が室２０内に提供されると、試料が作用電極および対向電極の両方に電解的に接触し、これによって電極間に電流が流されて被検体の電気分解（電気酸化または電気還元）を発生させることを可能にするように構成されている。図３および８の実施形態では、センサ・ストリップ１０は、センサ・ストリップ１０の遠位端において試料室２０内に試料を受け取るように構成される。すなわち、この遠位端がセンサ・ストリップ１０の試料受け取り端部である。
【００４０】
上記のように、試料室２０は、基材１２、基材１４と、スペーサ１５の第１のすなわち遠位端１５Ａとによって部分的に画定される。延長部１８は試料室２０を画定する基材１２の部分であり、オーバーハング１７の一部ではない基材１４の片持ち梁１６の部分も試料室２０を画定する。したがって、オーバーハング１７は試料室２０から延在し、試料室２０と連通している。図示のように、試料室周囲の一部分は開放されているか、無境界であり、ある実施形態では、実質的部分、すなわち試料室の周囲の大部分に等しいかそれより多くの部分が無境界である。例えば、試料室周囲の一定の割合は無境界であってもよく、例えば周囲の約１０％以上は無境界であってもよく、例えば、周囲の約５０％以上が無境界であってもよく、周囲の、例えば７０％以上、例えば８０％以上、例えば９０％以上、例えば９５％以上が無境界であってもよい。
【００４１】
図示のように、この特定の試料室は、３つの要素である基材１２、基材１４および第１の端部１５Ａが試料室２０の３つの側部を画定するような側部を有するものとして特徴付けられ得る。試料室２０の少なくとも１つの他の側部は開放されており、この実施形態では、試料室２０の３つの他の側部が開放されている。
【００４２】
図１０を参照すると、センサ・ストリップ１０の平面図が示されている。この図から、試料室２０は側部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを有する。側部２０Ａ，２０Ｃおよび２０Ｄは大気に開放されている。すなわち、これらの側部は無境界である。側部２０Ａは第１の基材１２が第１の端部１２Ａにおいて終端する場所として画定される。側部２０Ｂはスペーサの第１の端部１５Ａによって画定される。側部２０Ｃ、２０Ｄは基材１２、１４の側縁部と整列される。他の実施形態では、より多くの側部、より少ない側部、湾曲した側部を有する試料室、あるいは試料室２０とは異なる試料室が設計されてもよいことを理解されたい。
【００４３】
試料室２０は生体液の試料をその中に受け取るのに十分な容積を有する。センサ・ストリップ１０が小容積センサを有している場合のような幾つかの実施形態では、試料室２０は約１μＬ以下、例えば約０．５μＬ以下、例えばまた約０．２５μＬ以下の容積を有する。約０．０５μＬ以下および約０．０３μＬ以下の容積のような、約０．１μＬ以下の容積も試料室２０に適している。試料室２０は、毛管力または他の表面張力によって、分析しようとする試料を試料室２０内に引き込むのを促進する寸法を有する。基材１２と１４との間にスペーサ１５を含む実施形態では、試料室２０の厚さは概ねスペーサ１５の厚さである。
【００４４】
測定領域が試料室２０内に含まれ、被検体分析中に調べられる試料の部分のみを含む試料室の領域である。幾つかの実施形態では、測定領域は試料室２０の容積にほぼ等しい容積を有する。幾つかの実施形態では、測定領域は試料室の１００％以下、例えば８０％以下、例えば、７５％以下を含む。ある実施形態では、試料室は、２００５年９月１２日出願の「Ｉｎ  Ｖｉｔｒｏ  Ａｎａｌｙｔｅ  Ｓｅｎｓｏｒ，ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ」と題された同時係属出願である代理人整理番号第１２００８．８８ＵＳ０１号に記載されたような部分充填試料室である。
（電極）
上記のように、センサ・ストリップ１０は作用電極と少なくとも１つの対向電極とを含む。対向電極は対向／参照電極であってもよい。多数の対向電極が存在する場合、対向電極の１つが対向電極になり、１つ以上の対向電極が参照電極になり得る。図４〜９を参照すると、好適な電極構成の６例が示されている。
（作用電極）
少なくとも１つの作用電極が、第１の基材１２または第２の基材１４上の一方の上に配置される。図４を参照すると、基材１２の上には作用電極２２が示されている。作用電極
２２は、例えば計測器に接続するための、近位端まで延びる導電性トレース２６を含む。
【００４５】
作用電極２２は金、炭素、白金、二酸化ルテニウム、パラジウムなどの導電性材料または他の非腐食性導電性材料の層とすることも可能である。好適な導電性エポキシの１例は、ＥＣＣＯＣＯＡＴ  ＣＴ５０７９−３炭素充填導電性エポキシコーティング（Ｃａｒｂｏｎ−Ｆｉｌｌｅｄ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｅｐｏｘｙ  Ｃｏａｔｉｎｇ）［マサチューセッツ州ウォバーン（Ｗｏｂｕｒｎ）所在のダブリュー・アール・グレースカンパニー社（Ｗ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ  Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手可能］である。
【００４６】
作用電極２２は種々の方法のいずれかを用いて基材１２上に付与され得る。電極２２は、蒸着または真空蒸着、スパッタリング、平坦な表面またはエンボス加工された表面あるいは凹状表面への印刷、別個のキャリアまたはライナからの転写、エッチング、あるいは成形などによって付着され得る。作用電極２２を付与するにはスクリーン印刷が好適な方法であるが、圧電印刷、インクジェット印刷、レーザ印刷、フォトリソグラフィ、および塗装法など他の方法を用いることが可能である。
【００４７】
作用電極２２の材料は、典型的には比較的低い電気抵抗を有し、動作中のセンサの電位範囲にわたって典型的には電気化学的に不活性である。
作用電極２２は、以下に記載のように対向電極と一緒に被検体を分析するために試料室２０に設けられる。
（対向電極）
センサ・ストリップ１０は典型的には、試料室２０内の基材１２または１４上に配置された少なくとも１つの対向電極を含む。図４を参照すると、基材１４上には２つの対向電極２４が示されている。各対向電極２４は、例えば計測器に接続するための、近位端まで延びる導電性トレース２８を含む。
【００４８】
対向電極２４は作用電極２２と同様に作られてもよい。対向電極２４は対向／参照電極であってもよい。あるいは、別個の参照電極が試料室と接触された状態で設けられてもよい。対向／参照電極または参照電極に適した材料には、非導電性ベース材料上に付与（例えば印刷）されたＡｇ／ＡｇＣｌまたはＡｇ／ＡｇＢｒおよび銀金属ベース上の塩化銀が挙げられる。同じ材料および方法を用いて、作用電極２２の構築に使用可能であるように、対向電極２４を形成することもできるが、異なる材料および方法を用いてもよい。対向電極２４は多数の導電性材料、例えば、Ａｇ／ＡｇＣｌおよび炭素の混合物を含むことも可能である。
（電極構成）
作用電極２２および対向電極２４を、互いに対向し、向き合うように配置して、対向電極対を形成し得る。図４を参照すると、作用電極２２、具体的には作用電極２２Ａは試料室２０に相当する基材１２の表面を占める。対向電極２４、具体的には対向電極２４Ａ、２４Ａ’は共に、試料室２０に相当する基材１４の全表面より少ない面積を占める。組立時、作用電極２２Ａは対向電極２４Ａ、２４Ａ’の各々に重なって、対向電極対を形成する。
【００４９】
図５を参照すると、第２の対向する電極対構成が示されている。作用電極２２Ｂは試料室２０に相当する面積よりも著しく小さい基材１２上の一定面積を占める。対向電極２４Ｂ、２４Ｂ’は共に、試料室２０に相当する基材１４の全表面よりも著しく小さい面積を占める。作用電極２２Ｂは２つの対向電極２４Ｂ、２４Ｂ’間に概ね等しく離間されており、組立時、作用電極２２Ｂは対向電極２４Ｂ、２４Ｂ’に直接重ならない。
【００５０】
図７を参照すると、第３の対向する電極対構成が示されている。作用電極２２Ｄは試料室２０に相当する基材１２の表面を占める。対向電極２４Ｄは試料室２０に相当する基材
１４の表面を占める。組立時、作用電極２２Ｄは対向電極２４Ｄに重なって、対向する電極対を形成する。
【００５１】
図８を参照すると、第４の対向する電極対構成が示されている。作用電極２２Ｅは試料室２０に相当する基材１２の表面を占める。対向電極２４Ｅは、試料室２０に相当する基材１４の表面および試料室２０外部の基材１４の追加の領域を占める。組立時、作用電極２２Ｅは対向電極２４Ｅに重なって、対向する電極対を形成する。
【００５２】
図９を参照すると、第５の対向する電極対構成が示されている。作用電極２２Ｆは試料室２０に相当する基材１２の表面を占める。２つの対向電極２４Ｆ、２４Ｆ’の各々は、試料室２０に相当する基材１４上の表面の約半分を占める。電極２４Ｆ、２４Ｆ’は共に、試料室２０に相当する基材１４のほぼ全表面を占める。
【００５３】
作用電極２２および対向電極２４を互いに概ね平面的に、例えば同じ基材の上に配置して、コプレーナまたはプレーナ電極対を形成することができる。図６を参照すると、作用電極２２Ｃおよび対向電極２４Ｃは共に、試料室２０に相当する基材１４の表面の一部を占め、これによりコプレーナ電極対が形成される。図６の構成では、参照電極または対向／参照電極は存在せず、基材１２の上には構造体が存在しない。
【００５４】
図４〜９に示すように、電極対は対向またはコプレーナであってもよく、対向電極対は互いに直接対向している必要はない。電極対は基材１２、１４の全面積を占めてもよいし、そうでなくてもよい。また、電極対は同じサイズでなくてもよい。
【００５５】
図示の電極の各々は、センサの近位端に電極を接続する導電性トレースを含むことに留意されたい。このようなトレースは計測器に電極を接続するのに用いられる。
また、図４〜９には示していないが、試料室が試料で十分充填されたことを決定するために、センサ・ストリップ１０は充填表示電極を含んでもよい。
（代替的なセンサ設計）
図１１および１２を参照すると、センサ・ストリップ１０の２つの変形例がセンサ・ストリップ４０および８０として示されている。センサ・ストリップ４０および８０の各々は、丸みがある遠位端、湾曲状の遠位端、あるいはそれらストリップに関連する半径を有する遠位端を有する。また、図１２のセンサ・ストリップ８０はこれに関連する、近位端から遠位端の方に向かってテーパを有する。センサ・ストリップ４０は第２の基材の遠位端４４Ａによって画定された試料受け取り遠位端４０Ａを含む。遠位端４４Ａは第１の基材の遠位端４２Ａおよびスペーサの遠位端４５Ａから突出している。センサ・ストリップ８０は第２の基材の遠位端８４Ａによって画定された試料受け取り遠位端８０Ａを含む。遠位端８４Ａは第１の基材の遠位端８２Ａおよびスペーサの遠位端８５Ａから突出している。
【００５６】
図１３を参照すると、センサ・ストリップ１０の変形例であるセンサ・ストリップ１００が示されている。センサ・ストリップ１００は、遠位端１０２Ａを有する第１の基材１０２と、遠位端１０４Ａを有する第２の基材１０４とを含む。基材１０２と１０４との間にはスペーサ１０５が配置されている。センサ・ストリップ１００はセンサ・ストリップ１０に類似するが、遠位端１０２Ａ、１０４Ａはそれに関連するある角度を有する。センサ・ストリップ１００はオーバーハング１０７を含み、これは端部１０２Ａを越える遠位端の１０４Ａのオーバーハングである。角度の付いた遠位端１０２Ａ、１０４Ａは、例えば、センサ・ストリップ１０の一部分を薄く切ることによって形成することも可能である。センサ・ストリップ１００の角度の付いた端部は、例えばセンサ・ストリップ１００がその遠位端周囲で旋回されたとき（すなわち、遠位端１０２Ａ、１０４Ａが下げられるか、分析しようとする生体液の上で動かされるとき）、試料室の充填を促進し得る。
（検出化学物質）
作用電極２２に加えて、被検体の分析のために１つ以上の検出化学物質が試料室２０に提供されてもよい。検出化学物質は作用電極２２と試料内の被検体との間の電子の輸送を促進する。センサ・ストリップ１０には任意の好適な検出化学物質を用いてもよい。検出化学物質は１つ以上の物質を含み得る。
【００５７】
検出化学物質は拡散性または浸出性であってもよいし、非拡散性または非浸出性であってもよい。ここでの議論のために、用語「拡散性」とは、「拡散性または浸出性」を表すために用いられ、用語「非拡散性」とは、「非拡散性または非浸出性」およびその変形例を表すために用いられる。検出化学物質成分の設置は、少なくとも部分的には、それらが拡散性か否かに依存する。例えば、非拡散性および／または拡散性の１つ以上の成分の両方は、作用電極２２上で検出層を形成し得る。あるいは、１つ以上の拡散性成分が、分析しようとする試料を導入する前に、試料室２０内の表面上に存在してもよい。他の例として、１つ以上の拡散性成分が、試料を試料室２０に導入する前に、試料内に設置されてもよい。
（電子伝達剤）
検出化学物質は一般に、被検体へのまたは被検体からの電子の伝達を促進する電子伝達剤を含む。電子伝達剤は拡散性または非拡散性でもよく、作用電極２２上に層として存在してもよい。好適な電子伝達剤の１例は、被検体の反応を触媒する酵素である。被検体がブドウ糖の場合、例えば、ブドウ糖酸化酵素、またはピロロキノリンキノングルコース脱水素酵素（ＰＱＱ）などのグルコース脱水素酵素が用いられる。他の被検体には他の酵素を用いることも可能である。
【００５８】
電子伝達剤は、それが拡散性か否かにかかわらず、作用電極２２と被検体との間の電流を促進し、分子の電気化学的分析を可能にする。電子伝達剤は電極と被検体との間の電子輸送を促進する。
（酸化還元媒介剤）
検出化学物質は、電子伝達剤に追加して、またはそれに代わるものとして、酸化還元媒介剤を含んでもよい。ある実施形態は、遷移金属化合物または遷移金属錯体である酸化還元媒介剤を用いる。好適な遷移金属化合物または遷移金属錯体の例には、オスミウム、ルテニウム、鉄およびコバルトの化合物または錯体が挙げられる。これらの錯体においては、遷移金属は、典型的には１、２、３または４座である１つ以上のリガンドに配位結合されている。酸化還元媒介剤は重合酸化還元媒介剤または酸化還元ポリマー（すなわち、１つ以上の酸化還元種を有するポリマー）であることも可能である。好適な酸化還元媒介剤および酸化還元ポリマーの例は、例えば、米国特許第６３３８７９０号、米国特許第６６０５２００号、および第６６０５２０１号に開示されている。
【００５９】
酸化還元媒介剤が非拡散性である場合、酸化還元媒介剤は層として作用電極２２上に配置され得る。酸化還元媒介剤および電子伝達剤を有するある実施形態では、その酸化還元媒介剤および電子伝達剤が共に非浸出性である場合、両成分は個々の層として作用電極２２上に配置されるか、または、併せられて、単一層として付与される。
【００６０】
この酸化還元媒介剤は、それが拡散性か否かにかかわらず、作用電極２２と被検体との間で電流を媒介し、電極上の直接な電気化学的反応には適さない可能性のある分子の電気化学的分析を可能にする。この媒介剤は電極と被検体との間で電子を輸送するための物質として機能する。
（センサの製造）
上記のセンサ・ストリップ１０、１００は、基材１２、１４が例えばスペーサ１５によって離間されたサンドイッチ状または層状の構造である。このような構造は任意の好適な方法によって種々の層を積層することによって製造され得る。センサ・ストリップ１０、
１００および本発明のその他のセンサを製造するための代替的方法は、センサを成形することである。
【００６１】
成形には、少なくとも２つの離間された導電性電極（例えば、ワイヤ）をモールド内に配置し、電極の一端が流体試料を受け取る手段をその中に有する状態で、この電極周囲に絶縁性材料のボディを成形する工程を含むことが考えられる。更に具体的には、成形には、少なくとも２つの離間された導電性電極（例えば、ワイヤ）をモールド内に配置し、流体試料と接触したときに処理済みの電極の電気特性を変化させるために、成形の前または後で、１つ以上の化学物質を用いて電極の少なくとも１つを処理し、電極の一端が流体試料を受け取る手段をその中に有する状態で、電極周囲に絶縁性材料のボディを成形する工程を含むことが考えられる。このボディは、多数のピースとして、例えば、ボディと成形完了後に相互に取り付けられるためのエンド・キャップとを備える２ピースとして成形してもよいし、単一ピースとして成形してもよい。
【００６２】
センサのためのオーバーハングの好適な長さを決定し、このようなオーバーハングをセンサが含むようにセンサを製造することによって、センサが製造されてもよい。例えば、センサは、第１の長さを有する第１の基材と第２の長さを有する第２の基材とを含む１つ以上の基材の上に電極を配置し、少なくとも１つの電極の一部を１つ以上の検出試薬と接触させ、互いに固定された層状の配向に維持するために２つの基材間にスペーサを配置することにより構成することによって製造されてもよい。基材は第１のセンサの追加の長さがセンサの遠位端すなわち試料受け取り端に存在するように配置される。
【００６３】
幾つかの実施形態では、基材が同じ長さであるか否かにかかわらず、基材の一方（例えば上部基材）が、試料受け取り端部にて他方の基材（例えば、底部基材）の端部をある距離超えて延在してオーバーハングを提供するように、それらの長手軸線に沿って互いに変位されてもよい。近位端には接触パッドが設けられてもよい。
（センサの用途）
本発明の被検体センサ、例えばセンサ・ストリップ１０、１００の一般的な用途は、患者または他のユーザにおける生体液中の被検体濃度、例えば、血液、間質液等のグルコース濃度を決定することである。センサ・ストリップ１０は薬局で、病院で、医院で、医師から、およびその他の医療装置の供給元から入手可能であり得る。多数のセンサ・ストリップ１０、１００は一緒にパッケージングされて、単一ユニット、例えば２５、５０、または１００個のストリップのパッケージとして販売されてもよい。
【００６４】
センサ・ストリップ１０は電気化学的分析または測光試験に使用することができる。センサ・ストリップ１０は一般に電気計測器と共に用いられるように構成され、種々の電子機器に接続可能なものであってもよい。計測器はセンサ・ストリップ１０と概ね同じ場所で入手可能であってもよく、時には、例えばキットとしてセンサ・ストリップ１０と一緒にパッケージングされてもよい。
【００６５】
計測器に接続可能な好適な電子機器の例には、データ処理端末、例えば、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）、ラップトップ型コンピュータまたは携帯型装置などの携帯型コンピュータ（例えば、携帯情報端末（ＰＤＡ））等が挙げられる。電子機器は有線または無線接続を介して受信機とデータ通信を行うように構成される。また、電子機器は、ユーザの検出された血糖値に相当するデータを格納、検索および更新するためにデータ網（図示せず）に更に接続されてもよい。
【００６６】
計測器に接続された種々の装置は、例えば、共通の規格、例えば８０２．１１またはブルートゥースＲＦプロトコルあるいはＩｒＤＡ赤外線プロトコルを用いてサーバ装置と無線通信してもよい。サーバ装置は別の携帯型装置、例えば携帯情報端末（ＰＤＡ）または
ノートブック型コンピュータ、あるいはデスクトップ型コンピュータ、電気機器等のより大型の装置とすることも考えられる。幾つかの実施形態では、サーバ装置は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などのディスプレイ、およびボタン、キーボード、マウスまたはタッチスクリーンなどの入力装置も有する。こういった構成を用いて、ユーザはサーバ装置の１つ以上のユーザ・インタフェースと相互交信することによって間接的に計測器を制御することができ、次いでこのユーザ・インタフェースは無線リンクを介して計測器と相互交信する。
【００６７】
サーバ装置は、例えば計測器および／またはサービス装置からデータ保存またはコンピュータにグルコースのデータを送信するために、別の装置と通信することもできる。例えば、サーバ装置は命令（例えば、インシュリン・ポンプ・プロトコル）を医療機関のコンピュータから送信および／受信することも考えられる。こういった通信の例には、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）と同調するＰＤＡ、セルラー・ネットワークを介して他方のコンピュータと通信する携帯電話、または医師のオフィスにあるコンピュータ・システムと通信を行う家庭用電気機器がある。
【００６８】
患者またはユーザから生体液、例えば血液の試料を採取するための穿刺装置または他の機構も、センサ・ストリップ１０および計測器と概ね同じ場所で入手可能であってもよく、時に、キットとしてセンサ・ストリップ１０および／または計測器と一緒にパッケージングされてもよい。
【００６９】
センサ・ストリップ１０、１００は、「統合装置」に、すなわち、センサと計測器または穿刺装置などの第２の要素とを有する装置に包含されるのに特に適している。他のセンサ・ストリップ、例えばオーバーハング１７を有しておらず片持ち梁１６が延長部１８に概ね等しいストリップも、統合装置に包含されるのに適するであろう。統合装置は電気化学的分析または測光分析を提供することに基づいたものであってもよい。幾つかの実施形態では、センサ・ストリップ１０、１００は、計測器および穿刺装置の両方と統合されてもよい。１つの要素に多数の要素を一緒に含めることにより、被検体のレベルを取得するのに必要なデバイス数が低減され、サンプリング工程が促進される。
【００７０】
例えば、実施形態には、本発明のストリップ、皮膚穿刺要素、およびストリップに付与された試料中の被検体濃度を決定するためのプロセッサの１つ以上を備えたハウジングを含んでもよい。複数のストリップ１０、１００がハウジング内部のカセット内に保持されてもよく、ユーザによって起動されると、一つのストリップ１０、１００がその少なくとも一部分がハウジングから延びてカセットから分与されてもよい。
（センサ・ストリップの動作）
使用中、生体液の試料がセンサの内に試料室に提供され、そこで被検体のレベルが決定される。多くの実施形態では、決定されるのは血液、間質液等のグルコースのレベルである。また多くの実施形態では、生体液の源は、例えば、センサ・ストリップと一緒に統合装置内に存在し得る穿刺装置等を用いて患者の皮膚を穿刺した後に患者から抜かれた血液の滴である。
【００７１】
本発明の方法の実施形態には、ユーザの皮膚にセンサ（例えば、センサのオーバーハング）を接触させて毛管空間を形成する工程と、このようにして形成された毛管空間内の皮膚切開部から得た一定体積の流体をセンサの試料室に移す工程とを含んでもよい。このように、他の基材および／または試料室と接触させる前に、まず、最初にセンサの基材の少なくとも一部（例えば、上部基材のオーバーハング）に生体液を接触させてもよい。
【００７２】
図１４Ａ、１４Ｂおよび１４Ｃは、本発明の実施形態に係るセンサ・ストリップ１０の充填工程を段階的に示している。この充填はセンサオーバーハングによって提供される毛
管作用によって促進される。図１４Ａでは、センサ・ストリップ１０は、分析しようとする血液などの生体液の滴の上にある角度で配置されている。図１４Ｂは旋回可能に血液の滴の上に下げられたセンサ・ストリップ１０を示しており、基材１４および特にオーバーハング１７が血液に隣接して、例えば血液の上に配置されている。センサ・ストリップ１０はその近位端で旋回するか、その近位端付近にある。この位置においては、センサ・ストリップ１０が更に下げられると、上記容積を有する毛管空間がオーバーハングおよび皮膚によって形成される。血液試料は片持ち梁１６において、特にオーバーハング１７において、直接基材１４と接触する。図１４Ｃでは、血液と接触すると、血液試料の一部が毛管作用により試料室２０内に引き込まれる。この作用はセンサ・ストリップ１０の表面特性および寸法の機能であり、特に、オーバーハング１７と血液が位置する表面との間の空間の機能である。基材１４の表面は試料室２０内に血液を引き込むのを促進する親水性であってもよい。オーバーハングが大きくなるほど、試料室２０の充填が更に容易になることを理解されたい。
【００７３】
図１５Ａ、１５Ｂおよび１５Ｃは、センサ・ストリップ１０を充填するための本発明の方法の別の実施形態を段階的に示している。図１５Ａでは、センサ・ストリップ１０は、分析しようとする生体液、例えば血液、間質液等の滴に対して概ね平面的に配置されている。すなわち、センサ・ストリップ１０および血液は典型的には同じ支持表面上にある。図１５Ｂは、血液の滴内に押圧されているか移動されているセンサ・ストリップ１０を示しており、試料室２０は血液の高さに配置されている。この位置においては、センサ・ストリップ１０が更に押圧されると、血液試料は試料室２０の側部２０Ａ（図１０を参照）と直接接触する。図１５Ｃでは、血液と接触すると、血液試料の一部がオーバーハング１７と血液の滴が存在する表面との間の毛管作用により試料室２０内に引き込まれる。この毛管作用は、センサ・ストリップ１０の表面特性および寸法の機能、特にオーバーハング１７の機能である。試料室と同様に、オーバーハングによって形成された図１５Ｃの毛管室は完全に充填された状態が示されているが、単なる例示のためのものであって、本発明の範囲を制限しようとするものではない。毛管室および／または試料室は完全には充填される必要はないし、完全にまたは部分的に同時に充填されなくてもよいことを理解されたい。試料室が充填されることで、毛管室から試料が部分的または完全に排出され得る。
【００７４】
上記２つの方法を組み合わせれば、血液試料に向かってストリップ１００を滑らせ、次いでその遠位端周囲または付近でストリップ１００を旋回させて試料室を充填することによって、図１３のセンサ・ストリップ１００は充填され得る。血液は毛管作用によって試料室内に引き込まれる。
【００７５】
センサ・ストリップ１０、１００は、電極２２、２４への電位の印加を用いて操作されてもよいし、用いずに操作されてもよい。１実施形態では、電気化学的反応が同時に起こるので、作用電極２２と１つ以上の対向電極２４との間に電位を印加しなくてもよい。別の実施形態では、作用電極２２と１つ以上の対向電極２４との間に電位が印加される。この電位は一定であってもよいし、そうでなくてもよい。この電位の大きさは酸化還元媒介剤に依存する。
【００７６】
ここに開示した本発明は、センサ・ストリップ１０、１００の使用における、電位の利用や、または電位を利用しないことに向けられたものではない。検出化学物質および電極に関連するような電位に関する詳細は、例えば米国特許第６３３８７９０号において議論されている。
【００７７】
いずれにしても、試料が試料室と接触される前、間または後で、センサが計測器と結合され、試料中の被検体、例えばブドウ糖の濃度が決定される。
種々の具体的で好適な実施形態および技法を参照して本発明を説明してきた。しかし、
当業者であれば、本発明の精神および範囲内で維持しながら、多数の変形および改変が可能であることが明白であろう。
【００７８】
本明細書中のすべての刊行物、特許出願、および参考文献は、本発明が属する技術分野の当業者の水準を示すものである。すべての刊行物、特許出願、および他の参考文献を、各々の刊行物、特許出願、および他の参考文献を特定的にかつ個々に援用した場合と同し範囲で、本願明細書に援用する。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の原理に係る電気化学的センサ・ストリップの第１の実施形態の略斜視図。
【図２】図１のセンサ・ストリップの側面図。
【図３】図１および２のセンサ・ストリップの第１の端部の拡大図。
【図４】組立時に作用電極および互いに対向する２つの対向電極を有するように構成された、分解された状態で示された本発明のセンサ・ストリップの電極構成の第１の実施形態の平面図。
【図５】組立時に作用電極および互いに対向する２つの対向電極を有するように構成された、分解された状態で示された本発明のセンサ・ストリップの電極構成の第２の実施形態の平面図。
【図６】組立時に作用電極および対向電極プレーナを有するように構成された、分解された状態で示された本発明のセンサ・ストリップの電極構成の第３の実施形態の平面図。
【図７】組立時に作用電極および対向電極プレーナを有するように構成された、分解された状態で示された本発明のセンサ・ストリップの電極構成の第４の実施形態の平面図。
【図８】組立時に作用電極および対向電極プレーナを組立時に有するように構成された、分解された状態で示された本発明のセンサ・ストリップの電極構成の第５の実施形態を示す平面図。
【図９】組立時に作用電極および対向電極プレーナを有するように構成された、分解された状態で示された本発明のセンサ・ストリップの電極構成の第６の実施形態の平面図。
【図１０】図１、２および３のセンサ・ストリップの平面図。
【図１１】センサ・ストリップの第２の実施形態の平面図。
【図１２】センサ・ストリップの第３の実施形態の平面図。
【図１３】第１の実施形態に類似する、本発明の原理に係る電気化学的センサ・ストリップの第２の実施形態の側面図。
【図１４Ａ】図１、２、３および１０のセンサ・ストリップを生体液で充填する工程の略図。
【図１４Ｂ】図１、２、３および１０のセンサ・ストリップを生体液で充填する工程の略図。
【図１４Ｃ】図１、２、３および１０のセンサ・ストリップを生体液で充填する工程の略図。
【図１５Ａ】図１、２、３および１０のセンサ・ストリップを生体液で充填する別の工程の略図。
【図１５Ｂ】図１、２、３および１０のセンサ・ストリップを生体液で充填する別の工程の略図。
【図１５Ｃ】図１、２、３および１０のセンサ・ストリップを生体液で充填する別の工程の略図。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【国際調査報告】
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