(57)【要約】  バイオセンサー（全血試料中のグルコースを測定するように構成された電気化学式分析検査ストリップなど）は、基板、基板上に配置された電極、及びポリマー性ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン（ポリＶＤＡＴ）ナノ粒子を含んだ尿酸捕捉層を有する。例えばこうしたバイオセンサーの製造に有用な水性組成物は、ポリＶＤＡＴナノ粒子及び水を含み、ポリＶＤＡＴナノ粒子は水中分散液として存在する。尿酸を含む体液試料中の検体を測定するための方法は、尿酸を含む体液試料をバイオセンサーに塗布することにより、体液試料をポリマービニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン（ポリＶＤＡＴ）ナノ粒子を含む尿酸捕捉層と接触させることと、バイオセンサーによって発生される電気信号に基づいて検体を測定することと、を含む。【選択図】図２
2015508902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に配置された少なくとも１つの電極と、
前記少なくとも１つの電極の上に配置された重合したビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジンを含むポリマーナノ粒子（ポリＶＤＡＴナノ粒子）を含む尿酸捕捉層と、を含むバイオセンサー。
【請求項２】
前記ポリＶＤＡＴナノ粒子が３０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲の直径を有する、請求項１に記載のバイオセンサー。
【請求項３】
前記ポリＶＤＡＴナノ粒子の形状が本質的に球形である、請求項１に記載のバイオセンサー。
【請求項４】
前記ポリＶＤＡＴナノ粒子が、重合したビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジンのみを含む、請求項１に記載のバイオセンサー。
【請求項５】
前記ポリＶＤＡＴナノ粒子が次の化学構造を有する、請求項４に記載のバイオセンサー：
【化１】
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（式中、ｎは１５〜５０００の範囲である）。
【請求項６】
前記ポリＶＤＡＴナノ粒子が、ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジンと１以上のモノマーとのコポリマーである、請求項１に記載のバイオセンサーストリップ。
【請求項７】
前記モノマーが、スチレン及びメタクリル酸メチルの少なくとも一方である、請求項６に記載のバイオセンサー。
【請求項８】
前記ポリＶＤＡＴナノ粒子が、ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジンと架橋化合物との混合物から合成される、請求項１に記載のバイオセンサー。
【請求項９】
前記少なくとも１つの電極が作用電極及び対／参照電極を含み、前記尿酸捕捉層が少なくとも１つの前記作用電極の上に配置される、請求項１に記載のバイオセンサー。
【請求項１０】
前記バイオセンサーが電気化学式分析検査ストリップとして構成され、酵素試薬層を含む、請求項９に記載のバイオセンサー。
【請求項１１】
ポリＶＤＡＴナノ粒子を含む前記尿酸捕捉層が、前記酵素試薬層及び前記作用電極の上に配置される、請求項１０に記載のバイオセンサー。
【請求項１２】
ポリＶＤＡＴナノ粒子を含む前記尿酸捕捉層が、前記酵素試薬層と前記作用電極との間に配置される、請求項１０に記載のバイオセンサー。
【請求項１３】
前記酵素試薬層がポリＶＤＡＴナノ粒子を含んだ前記捕捉層と一体化されている、請求項１０に記載のバイオセンサー。
【請求項１４】
前記電気化学式分析検査ストリップが、全血液試料中のグルコースを測定するように構成されている、請求項１０に記載のバイオセンサー。
【請求項１５】
前記ポリＶＤＡＴナノ粒子の形状が不規則である、請求項１に記載のバイオセンサー。
【請求項１６】
分析検査ストリップで使用するための水性ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン（ＶＤＡＴ）組成物であって、
重合したビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジンを含むポリマー性ナノ粒子（ポリＶＤＡＴナノ粒子）と、
水と、を含み、
前記ポリＶＤＡＴナノ粒子が水中分散液として存在する、水性ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン（ＶＤＡＴ）組成物。
【請求項１７】
前記ポリＶＤＡＴナノ粒子が１０００ｎｍよりも小さい直径を有する、請求項１６に記載の水性ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン（ＶＤＡＴ）組成物。
【請求項１８】
前記ポリＶＤＡＴナノ粒子が３０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲の直径を有する、請求項１６に記載の水性ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン（ＶＤＡＴ）組成物。
【請求項１９】
前記ポリＶＤＡＴナノ粒子の形状が本質的に球形である、請求項１６に記載の水性ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン（ＶＤＡＴ）組成物。
【請求項２０】
前記ポリＶＤＡＴナノ粒子の形状が不規則である、請求項１６に記載の水性ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン（ＶＤＡＴ）組成物。
【請求項２１】
更に結合剤を含む、請求項１６に記載の水性ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン（ＶＤＡＴ）組成物。
【請求項２２】
前記水性ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン（ＶＤＡＴ）組成物が４．０〜１４．０のｐＨを有する、請求項１６に記載の水性ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン（ＶＤＡＴ）組成物。
【請求項２３】
前記ポリＶＤＡＴナノ粒子が、重合したビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジンのみを含む、請求項１６に記載の水性ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン（ＶＤＡＴ）組成物。
【請求項２４】
前記ポリＶＤＡＴが、ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジンと１以上のモノマーとのコポリマーである、請求項１６に記載の水性ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン（ＶＤＡＴ）組成物。
【請求項２５】
前記ポリＶＤＡＴナノ粒子が、ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジンと架橋化合物との混合物から合成される、請求項１６に記載の水性ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン（ＶＤＡＴ）組成物。
【請求項２６】
尿酸を含む体液試料中の検体を測定するための方法であって、
尿酸を含んだ体液試料をバイオセンサーに塗布することによって、前記体液試料を、重合したビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジンを含むポリマー性ナノ粒子（ポリＶＤＡＴナノ粒子）を含んだ尿酸捕捉層と接触させることと、
前記バイオセンサーにより発生された電気信号に基づいて前記検体を測定することと、を含む方法。
【請求項２７】
前記ポリＶＤＡＴナノ粒子が１０００ｎｍよりも小さい直径を有する、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記ポリＶＤＡＴナノ粒子が３０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲の直径を有する、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記ポリＶＤＡＴナノ粒子の形状が本質的に球形である、請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
前記バイオセンサーが電気化学式分析検査ストリップとして構成された、請求項２６に記載の方法。
【請求項３１】
前記体液試料が全血試料であり、前記検体がグルコースである、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記ポリＶＤＡＴナノ粒子が、重合したビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジンのみを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３３】
前記ポリＶＤＡＴナノ粒子が、ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジンと１以上のモノマーとのコポリマーである、請求項２６に記載の方法。
【請求項３４】
前記ポリＶＤＡＴナノ粒子が、ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジンと架橋化合物との混合物から合成される、請求項２６に記載の方法。
【請求項３５】
前記ポリＶＤＡＴナノ粒子が次の化学構造を有する、請求項２６に記載の方法：
【化２】
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（式中、ｎは１５〜５０００の範囲である）。
【請求項３６】
前記ポリＶＤＡＴナノ粒子の形状が不規則である、請求項２６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には医療装置に関し、詳細には、ポリマー性ナノ粒子組成物、ポリマーナノ粒子を含んだバイオセンサー、及び関連する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野において液体試料中の検体の測定（例えば、検出及び／又は濃度測定）に特に関心が寄せられている。例えば、尿、血液、血漿、又は間質液などの体液試料中のグルコース、ケトン体、コレステロール、リポタンパク質、トリグリセリド、アセトアミノフェン、及び／又はＨｂＡ１ｃの濃度を測定することが望ましい場合がある。このような測定は、例えば視覚的方法、光度計による方法、又は電気化学的方法に基づいて行うことができる。従来の電気化学式分析検査ストリップについては、例えば、いずれも本明細書にその全容を援用するところの米国特許第５，７０８，２４７号、及び米国特許第６，２８４，１２５号に述べられている。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
本明細書に含まれ、本明細書の一部をなす添付の図面は、本願の出願時における本発明の好ましい実施形態を示すものであり、前述した一般的な説明及び後述する詳細な説明とともに、発明の特徴を説明する役割を果たすものである。
【図１】本発明の実施形態で用いることが可能なポリＶＤＡＴ（すなわち、ポリマー性ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン）ナノ粒子のフリーラジカル合成を示す簡略化された化学反応である。
【図２】尿酸分子と水素結合している（捕捉している）図１のポリＶＤＡＴナノ粒子の簡略化された化学構造の図である。
【図３】本明細書で述べる実施例１において合成されるポリＶＤＡＴナノ粒子の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像である。
【図４】本明細書で述べる実施例２において合成されるポリＶＤＡＴナノ粒子のＳＥＭ像である。
【図５】ポリＶＤＡＴナノ粒子と混合する前後のＰＢＳ中の尿酸の線形掃引ボルタモグラムを示す。
【図６Ａ】ポリＶＤＡＴナノ粒子を含むバイオセンサー及びポリスチレンナノ粒子を含むバイオセンサーについて、尿酸濃度に対する（図６Ａ）、及びグルコース濃度に対する（図６Ｂ）電気化学的応答電流を示すグラフである。
【図６Ｂ】ポリＶＤＡＴナノ粒子を含むバイオセンサー及びポリスチレンナノ粒子を含むバイオセンサーについて、尿酸濃度に対する（図６Ａ）、及びグルコース濃度に対する（図６Ｂ）電気化学的応答電流を示すグラフである。
【図７】本発明の一実施形態に基づく、ポリＶＤＡＴナノ粒子を含んだ尿酸捕捉層を含む分析検査ストリップの簡略分解斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態に基づく、使用中の酵素試薬層の上に配置されたポリＶＤＡＴナノ粒子層を含む尿酸捕捉層を有する分析検査ストリップの使用状態を示す一連の簡略図である。
【図９】本発明の一実施形態に基づく、使用中の複合化されたポリＶＤＡＴナノ粒子層を含む尿酸捕捉層及び酵素試薬層を有する分析検査ストリップの使用状態を示す一連の簡略図である。
【図１０】本発明の一実施形態に基づく、使用中の酵素試薬層の下に配置されたポリＶＤＡＴナノ粒子層を含む尿酸捕捉層を有する分析検査ストリップの使用状態を示す一連の簡略図である。
【図１１】本発明の一実施形態に基づく、尿酸を含む体液試料中の検体を測定するための方法における各段階を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
以下の詳細な説明は、図面を参照しつつ読まれるべきもので、異なる図面中、同様の要素は同様の参照符号にて示してある。図面は、必ずしも実寸ではなく、あくまで説明を目的とした例示的な実施形態を図示したものであり、本発明の範囲を限定することを目的とするものではない。詳細な説明は本発明の原理を限定するものではなく、あくまでも例として説明するものである。この説明文は、当業者による発明の製造及び使用を明確に可能ならしめるものであり、出願時における本発明を実施するための最良の形態と考えられるものを含む、発明の複数の実施形態、適応例、変形例、代替例、及び使用例を述べるものである。
【０００５】
本明細書で任意の数値や数値の範囲について用いる「約」又は「およそ」なる用語は、構成要素の部分又は構成要素の集合が、本明細書で述べるその所望の目的に沿って機能することを可能とするような適当な寸法の許容誤差を示すものである。
【０００６】
一般的に、本発明の実施形態に基づくバイオセンサー（全血試料中のグルコースを測定するように構成された電気化学式分析検査ストリップなど）は、基板、基板上に配置された電極、及び重合したビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン（本明細書ではポリＶＤＡＴナノ粒子とも呼ぶ）を含むポリマーナノ粒子を含む尿酸捕捉層を有する。本発明の実施形態に基づくバイオセンサーに含まれるポリＶＤＡＴナノ粒子には、重合したビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン（すなわち、図１及び２に示され、本明細書に述べられるような他のビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン分子と直接重合したビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン分子）、スチレン及びメタクリル酸メチルなどの他の適当なモノマーと共重合したビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン、並びに／又は、例えばジビニルベンゼンなどの適当な架橋化合物によって架橋されたビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジンのみが含まれる。これに関して、架橋されたビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジンとは、３次元的に共有結合によって結合された分子ポリマー網目構造のことを指す。しかしながら、注目すべき点として、重合したビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジンのみを含むポリＶＤＡＴナノ粒子（例えば、図１及び２、並びに本明細書の関連する説明を参照されたい）の使用が、こうしたポリＶＤＡＴナノ粒子上のＶＤＡＴ官能基の表面密度が最大となり、そのためその尿酸捕捉能力が最大になることから好ましい。
【０００７】
本発明の実施形態に基づくバイオセンサーは、尿酸捕捉層が、バイオセンサーに塗布される体液試料中の尿酸の干渉作用を低減し、これによりバイオセンサーの精度が向上するために有用である。尿酸は、例えばバイオセンサーの電極において直接的な電気活性挙動を示すか、あるいはバイオセンサーに含まれる酵素試薬（フェリシアニドなど）によって酸化されることによって干渉物質としてふるまいうる。このような干渉作用は、尿酸が水素結合を介していったんポリＶＤＡＴナノ粒子と結合する（すなわち、捕捉される）と低減される。
【０００８】
一般的に、本発明の実施形態に基づく水性ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン組成物はポリＶＤＡＴナノ粒子及び水を含み、ポリＶＤＡＴナノ粒子は水中に分散液として存在する。通常、ナノ粒子合成の際のナノ粒子の凝集を防止するため、こうした水性ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン組成物が含むポリＶＤＡＴナノ粒子はｗ／ｗ％にして５％以下である。しかしながら、ポリＶＤＡＴのｗ／ｗ％は、ナノ粒子合成の間又はその後で有害な凝集が起きない場合には５％を超えてもよい。本発明の実施形態に基づく水性ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン組成物は、その簡単さ、市販の結合剤であるＰｌｕｒｏｎｉｃ  Ｐ１０３などの更なる成分を容易に添加できること、及び、バイオセンサー製造において一般的に使用されている水性酵素試薬との相溶性のため、非水性組成物と比較して特に有利である。
【０００９】
本発明の実施形態に基づく、尿酸を含む体液試料中の検体を測定するための方法は、尿酸を含む体液試料（全血試料など）をバイオセンサーに塗布することにより、体液試料をポリマー性ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン（ポリＶＤＡＴ）ナノ粒子を含む尿酸捕捉層と接触させることと、バイオセンサーによって発生される電気信号に基づいて検体を測定することと、を含む。
【００１０】
本明細書で使用するところの「ナノ粒子」なる用語は、バルク材料の性質とは異なる性質又は挙動をナノ粒子に示させるサイズであるか、又はそのようなサイズの構造的特徴を有する粒子のことを指す。例えば、本発明の実施形態に基づくポリＶＤＡＴナノ粒子は、その寸法又は形状を変えることなく液体（例えば、水）中の自由流動する分散液として調製することができる。
【００１１】
本明細書で使用するところの「分散液」なる用語は、１乃至複数の物質（例えば、ポリＶＤＡＴナノ粒子）の微粒子が別の物質又は物質の混合物（例えば、水）全体に分散した混合物のことを指す。分散液は懸濁液として分類される。
【００１２】
本明細書で使用するところの「バイオセンサー」なる用語は、物理化学的トランスデューサシステム（電気化学的システムなど）と関連付けられるか又は統合された、生物学的材料（例えば、酵素）を含む分析装置のことを指す。例としては、免疫センサー、酵素式バイオセンサー（全血試料中の検体を測定するように構成された電気化学式分析検査ストリップなど）及び全細胞式バイオセンサーが挙げられる。このようなバイオセンサーは通常、所定の検体又は検体群の濃度に比例した電気信号を発生する。
【００１３】
尿酸は電気化学式バイオセンサーの既知の干渉物質である。更に、体液試料（例えば、血液試料及び血漿試料）中の尿酸の濃度は、性別、健康状態、及び投薬に基づいて人によって異なりうる。したがって、バイオセンサーに塗布された体液試料中に尿酸が存在すると、バイオセンサーの結果が不正確なものになりうる。ポリＶＤＡＴは、中性又は生理的ｐＨの生物学的液体中で水素結合により尿酸を捕捉することができる。しかしながら、ポリＶＤＡＴのバルク材料は低い（酸性）ｐＨ（＜４．０）でのみ水溶性であり、したがって一般的なバイオセンサー又はそれらの製造プロセスとは適合しない。
【００１４】
図１は、ポリＶＤＡＴ（すなわち、ポリマー性ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン）ナノ粒子のフリーラジカル合成を示す、簡略化された化学反応である。図２は、ポリＶＤＡＴの尿酸分子との水素結合の簡略化された化学構造を示した図である。図３は、本明細書で述べる実施例１において合成される不規則な形状のポリＶＤＡＴナノ粒子の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像である。図４は、本明細書で述べる実施例２において合成される本質的に球形のポリＶＤＡＴナノ粒子のＳＥＭ像である。
【００１５】
図１〜４を参照すると、無乳化剤乳化重合により生成されたポリＶＤＡＴナノ粒子（図１に示されるようなもの）を、バイオセンサーが関連するｐＨ（通常４〜１４のｐＨ範囲）の安定的な水性分散液に用いることができ、水素結合を介して尿酸を捕捉することができる（図２を参照）ことが示される。このようなナノ粒子は、３０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲の直径（図３及び４の実施例を参照）、及び例えば１５〜５０００の範囲の「ｎ」値を有する。ポリＶＤＡＴの密度を１．３５ｇ／ｃｍ３と仮定すると、単分散粒径が１０００ｎｍである図１の式に基づく球形のポリＶＤＡＴナノ粒子は、４．４４×１０４ｃｍ２／ｇの最小表面積を有することになる。最小の「ｎ」値は、溶液から沈殿してポリＶＤＡＴナノ粒子を形成するポリマーを与えるように予め決めることができる。
【００１６】
無乳化剤乳化重合によって発生されるポリＶＤＡＴナノ粒子は、速やかかつ効果的な尿酸捕捉作用を可能とする大きな表面積を有する、ＶＤＡＴ官能基（尿酸との水素結合に有効である）が露出したナノ粒子表面を有し、従来のスクリーン印刷及びシリンジ分注塗布技術と適合した直径を有する。
【実施例】
【００１７】
（実施例１）
１Ｌのガラス反応容器中で以下のようにしてポリＶＤＡＴを合成することにより、ポリＶＤＡＴナノ粒子の水性分散液を生成した。６００ｇの脱イオン水を反応容器に加え、７０℃に加熱した。２０．０ｇのＶＤＡＴ（ティー・シー・アイ・アメリカ社（ＴＣＩ  Ａｍｅｒｉｃａ）より市販されるもの）及び０．２ｇの２，２’−アゾビス−（２−アミジノプロパン）塩酸塩を、磁力攪拌子、窒素注入口及び排気口を備えた５００ｍＬ丸底ガラスフラスコ中で２５０ｇのジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）に溶解した。流動窒素を用いて、攪拌下の反応容器及び丸底フラスコを脱酸素した。
【００１８】
次いで丸底フラスコ内の溶液を、毎分約０．８ｍＬの流速で反応器に加え、重合を１５時間継続した。得られた生成物を、セルロース管（シグマ・アルドリッチ社（Ｓｉｇｍａｌ−Ａｌｄｒｉｃｈ）、製品カタログ番号Ｄ９７７７）内で毎日水を交換して蒸留脱イオン水（ＤＤＩ水）に対して５日間透析することにより精製した。図３は、合成された不規則な形状のポリＶＤＡＴナノ粒子は、約１００ｎｍの直径を有する１つの集団と約２５０〜３００ｎｍの他方の集団の２つの集団を有したことを示している。
【００１９】
（実施例２）
実施例２のポリＶＤＡＴナノ粒子の合成は、１０ｇのＶＤＡＴ（ティー・シー・アイ・アメリカ社（ＴＣＩ  Ａｍｅｒｉｃａ）より市販されるもの）及び０．５ｇの過硫酸カリウムを１５０ｍＬのＭＤＳＯに溶解し、毎分約０．３ｍＬの流速で反応器に連続的に供給した点以外は実施例１のポリＶＤＡＴナノ粒子の合成と同じとした。図４は、本質的に球形のポリＶＤＡＴナノ粒子が約４００ｎｍの直径を有することを示している。
【００２０】
図５〜６Ｂを参照すると、合成されたポリＶＤＡＴナノ粒子は、高い尿酸捕捉特性を示している。例えば、図５のサイクリックボルタモグラムは、ポリＶＤＡＴナノ粒子（実施例１に基づいて合成したもの）で尿酸溶液を処理した後、この溶液をリン酸緩衝溶液（ＰＢＳ）に加える前に、尿酸酸化ピークが大幅に低下したことを示している。ポリＶＤＡＴナノ粒子は、ポリＶＤＡＴナノ粒子１ｇ当たり、約１．０ｍｇの尿酸を吸収したものと計算された。
【００２１】
２ｗ／ｗ  ％のポリＶＤＡＴナノ粒子の分散液（実施例１の合成法に基づいて生成したもの）及び０．５ｗ／ｗ  ％のＰｌｕｒｏｎｉｃ  Ｐ１０３（積層された尿酸捕捉層の一体性を維持するために結合剤として加えられる）を水に加えた溶液を、全血試料中のグルコースを測定するように構成された電気化学式分析検査ストリップに取り込ませた。ポリＶＤＡＴナノ粒子は、酵素試薬層の上に配置された０．５〜１．５マイクロメートルの範囲の厚さを有する尿酸捕捉層として電気化学式分析検査ストリップに取り込んだ（下記に述べる図９を参照されたい）。ポリＶＤＡＴナノ粒子をポリスチレン粒子（直径約３３０ｎｍ）に置き換えた電気化学式検査ストリップもコントロールストリップとして作製した。
【００２２】
図６Ａ及び６Ｂのデータは、本発明に基づく電気化学式分析検査ストリップ（すなわち、ポリＶＤＡＴナノ粒子を含有した尿酸捕捉層を有する検査ストリップ）は、コントロールストリップと比較して、試験した濃度範囲にわたって尿酸による影響を大幅に受けにくい電気化学的応答を生じたことを示している（傾きが約３８％減少）。しかしながら、グルコース試験の実験的な傾きのデータ（尿酸の非存在下で行った図６Ｂを参照されたい）は、本発明に基づくストリップが、コントロールストリップとほぼ同じ電気化学的応答を生じたことを示している。これらのデータは、本発明に基づく検査ストリップとコントロールストリップとの間の尿酸に対する感度の差が、これら２種類のストリップの間の他のあらゆる差（例えば、層の拡散特性、電極表面積など）よりも、主としてポリＶＤＡＴナノ粒子による尿酸吸収（捕捉）に起因するものであることを明らかに示している。したがって、ストリップ中にポリＶＤＡＴナノ粒子が存在することにより、尿酸の干渉作用が大幅に低減され、これにより検体測定の精度を高めるものである。
【００２３】
図７は、本発明の一実施形態に基づく、尿酸捕捉ポリＶＤＡＴナノ粒子層を含む電気化学式分析検査ストリップ１００の簡略分解斜視図である。図８は、本発明の一実施形態に基づく、血液試料とともに使用される酵素試薬層の上に配置された尿酸捕捉ポリＶＤＡＴナノ粒子層を有する分析検査ストリップの使用状態を示す一連の簡略図である。図９は、本発明の一実施形態に基づく、血液試料とともに使用される複合化された尿酸捕捉ポリＶＤＡＴナノ粒子層と酵試薬層を有する電気化学式分析検査ストリップ１００の使用状態を示す一連の簡略図である。図１０は、本発明の一実施形態に基づく、血液試料とともに使用される酵素試薬層の下に配置された尿酸捕捉ポリＶＤＡＴナノ粒子層を有する電気化学式分析検査ストリップの使用状態を示す一連の簡略図である。図８、９及び１０において、「捕捉層」なる用語は、ポリＶＤＡＴナノ粒子を含有する尿酸捕捉層のことを指し、「導電層」なる用語は電極（例えば、作用電極）のことを指し、「捕捉粒子」なる用語は、本明細書に述べられるポリＶＤＡＴナノ粒子のことを指す。
【００２４】
図７〜１０を参照すると、電気化学式分析検査ストリップ１００は、電気絶縁基板層１２０、パターン化導電層１４０、絶縁層１６０（電極露出窓１７０が貫通している）、複合化された酵素試薬及び尿酸捕捉層１８０、パターン化スペーサー層２００、親水性層２２０、及びトップフィルム２４０を有している。パターン化導電層１４０は３個の電極部分を有している。
【００２５】
電気絶縁性基板層１２０は、例えば、ナイロン基板、ポリカーボネート基板、ポリイミド基板、ポリ塩化ビニル基板、ポリエチレン基板、ポリプロピレン基板、グリコール変性ポリエステル（ＰＥＴＧ）基板、又はポリエステル基板などの当業者に知られる任意の適当な電気絶縁基板であってよい。電気絶縁基板は、例えば、約５ｍｍの幅寸法、約２７ｍｍの長さ寸法、約０．５ｍｍの厚み寸法といったように任意の適当な寸法を有することができる。
【００２６】
絶縁層１６０は、例えばスクリーン印刷可能な絶縁インクで形成することができる。このようなスクリーン印刷可能な絶縁インクは、米国、マサチューセッツ州、ウェアハム所在のエルコン社（Ｅｒｃｏｎ）より、「Ｉｎｓｕｌａｙｅｒ」の製品名で市販されている。パターン化スペーサー層２００は、例えば、英国、スタフォードシャー州、タムワース所在のアポロ・アドヒーシブズ社（Ａｐｏｌｌｏ  Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ）より市販されるスクリーン印刷可能な感圧接着剤から形成することができる。
【００２７】
親水性層２２０は、液体試料（例えば、全血試料）による電気化学的分析検査ストリップ１００の濡れ及び充填を促すような親水性を有する透明フィルムとすることができる。このような透明フィルムは、例えば米国、ミネソタ州、ミネアポリス所在のスリーエム社（３Ｍ）より市販されている。トップフィルム２４０は、例えば黒色の装飾インクを重ね刷りした透明フィルムとすることができる。適当な透明フィルムとして、英国ハートフォードシャー、トリング所在のテープ・スペシャリティーズ社（Ｔａｐｅ  Ｓｐｅｃｉｌｉｔｉｅｓ）より市販されるものがある。
【００２８】
複合化された酵素試薬及び尿酸捕捉層１８０は、ポリＶＤＡＴナノ粒子以外に任意の適当な酵素試薬を含んでもよく、酵素試薬の選択は測定しようとする検体に応じて決まる。例えば、血液試料中のグルコースを測定しようとする場合、複合化された酵素試薬及び尿酸捕捉層１８０は、グルコースオキシダーゼ又はグルコースデヒドロゲナーゼを、機能的な動作に必要な他の成分とともに含むことができる。酵素試薬層及び電気化学的分析テストストリップ全般に関する更なる詳細は、米国特許第６，２４１，８６２号に開示されており、その全容を本明細書に参照により援用するものである。
【００２９】
複合化された酵素試薬及び尿酸捕捉層１８０は、図９に示されるようなポリＶＤＡＴナノ粒子を含有している。また、ポリＶＤＡＴナノ粒子を含む別の尿酸捕捉層を、酵素試薬層の上（図８に示される）、又は酵素試薬層と導電電極層との間（図１０に示される）に配置することもできる。
【００３０】
ポリＶＤＡＴナノ粒子を含む尿酸捕捉層が酵素試薬層の上に配置される図８の形態は、酵素試薬層が尿酸を酸化する成分を含む場合に特に有用となりうる。このような形態では、尿酸は、体液試料が酵素試薬層に到達するよりも前に体液試料から捕捉されるため、尿酸の干渉作用が低減する。図９の形態は、複合化されたポリＶＤＡＴナノ粒子を含む尿酸捕捉層と酵素試薬層を１回の塗布で導電層（すなわち、電極）に塗布することができることから、バイオセンサーの製造の単純さの点で特に有用となりうる。
【００３１】
電気化学式分析検査ストリップ１００は、例えば、パターン化導電層１４０、絶縁層１６０（電極露出窓１７０が貫通している）、複合化された酵素試薬及び尿酸捕捉層１８０、パターン化スペーサー層２００、親水性層２２０、及びトップフィルム２４０を、電気絶縁基板層１２０上に順次、位置合わせして形成することによって製造することができる。例えば、スクリーン印刷、フォトリソグラフィー、グラビア印刷、化学蒸着及びテープ積層法などの、当業者には周知の任意の好適な技術を使用してこのような順次位置合わせした形成を実現することができる。
【００３２】
図１１は、本発明の一実施形態に基づく、尿酸を含む体液試料（例えば、全血試料）中の検体（グルコースなど）を測定するための方法６００における各段階を示すフロー図である。工程６１０において、方法６００は、尿酸を含んだ体液試料をバイオセンサーに塗布することによって、体液試料をポリマー性ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン（ポリＶＤＡＴ）ナノ粒子を含んだ尿酸捕捉層と接触させることを含む。方法６００は、バイオセンサーにより発生された電気信号に基づいて体液試料中の検体を測定することを更に含む（図１１の工程６２０を参照）。
【００３３】
本開示を知ることで、方法６００は、本発明の実施形態に基づいた、本明細書に述べられるバイオセンサー及び水性ビニル−４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン（ＶＤＡＴ）組成物の技術、効果及び特性のいずれかを取り入れるように容易に改変することが可能である点は当業者には認識されるところであろう。
【００３４】
以上、本発明の好ましい実施形態を示し、説明したが、このような実施形態は、あくまで一例として与えられたものである点は当業者には明らかであろう。当業者であれば、本発明から逸脱することなく、多くの変形、変更、及び置換が想到されるであろう。本発明を実施するうえで本明細書で述べた実施形態には様々な代替例が用いられうる点は理解されるべきである。以下の「特許請求の範囲」は、本発明の範囲を定義するとともに特許請求の範囲に含まれる組成物、装置及び方法、並びにそれらの均等物をこれによって網羅することを目的としたものである。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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