(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象の皮膚内部または皮膚下部から抽出した生物学的液体中の分析対象物を検出するための非浸襲性経皮システムであって、この非浸襲性経皮システムは乾燥化学成分と湿潤化学成分とを含んでおり、
前記乾燥化学成分は、分析対象物と相互作用するための成分であり、生物学的液体から抽出した分析対象物を検出することのできる感度を有しており、
前記湿潤化学成分は、皮膚中または皮膚下部の生物学的液体からの分析対象物を検出できるような十分な量で乾燥化学成分に移送するための成分であり、
ここで、前記湿潤化学成分は、カルボキシポリメチレンを含むゲルであり、
乾燥化学成分が、分析対象物と相互作用するための化学反応系であり、かつ、湿潤化学成分が０．５〜２％のカルボキシポリメチレン及び５〜２０％のポリプロピレングリコールを含む化学反応系を含むことを特徴とする、システム。
【請求項２】
生物学的液体が組織液である、請求項１に記載の非浸襲性経皮システム。
【請求項３】
分析対象物がグルコースである、請求項１または２に記載の非浸襲性経皮システム。
【請求項４】
皮膚中または皮膚下部の生物学的液体からの前記分析対象物の前記乾燥化学成分への移送が、前記湿潤化学成分により約１５分またはそれ以下の時間で行われる、請求項１〜３のいずれか一項記載の非浸襲性経皮システム。
【請求項５】
前記湿潤化学成分が、１％のカルボキシポリメチレン及び１０％のプロピレングリコールを含む、請求項１〜４のいずれか一項記載の非浸襲性経皮システム。
【請求項６】
第一のハウジングおよび第二のハウジングを含み、対象の皮膚内部または皮膚下部から抽出した生物学的液体中の分析対象物を検出するための非侵襲性経皮パッチであって、
前記第一のハウジングは、分析対象物と相互作用するための乾燥化学成分を有し；前記乾燥化学成分は、分析対象物を検出および定量することのできる感度を有し、湿潤されると対象の皮膚内部または皮膚下部から抽出した分析対象物を検出することができる乾燥化学成分であり；前記第一のハウジングは、外部上面と内部底面を有し、開口部を通して前記乾燥化学成分が、湿潤した時に分析対象物と接触することができるように配置され、分析対象物と乾燥化学成分の間における前記接触は、乾燥化学成分が湿潤すると視覚化されて分析対象物が検出され；
前記第二のハウジングは、湿潤化学成分を有し；前記湿潤化学成分は、前記乾燥化学成分を湿潤し、かつ、該乾燥化学成分が湿潤されて分析対象物と接触して分析対象物を検出できるように皮膚内部または皮膚下部由来の分析対象物を十分な量で前記乾燥化学成分に移送するための湿潤化学成分であり；前記第二のハウジングは、内部上面と外部底面を有し、開口部を通して前記湿潤化学成分が配置され；
前記非侵襲性経皮パッチは、対象の皮膚に施される前には組み合わされていない形態であり、前記第一および第二のハウジングは互いに分離されており；かつ、
それにより、前記非侵襲性経皮パッチが組み立てられた形態の場合には、前記第二のハウジングの内部上面は、前記第一のハウジングの内部底面に隣接するように配置され、第二のハウジングの外部底面は、対象の皮膚に配置され、前記湿潤化学成分は、皮膚および前記乾燥化学成分と使用中連続接触して前記乾燥化学成分を湿潤するとともに、対象の皮膚内部または皮膚下部から抽出した生物学的液体中の分析対象物を前記乾燥化学成分に移送して湿潤した乾燥化学成分と接触させ、前記組み立てられた非侵襲性経皮パッチが対象の皮膚上に配置されてから約１５分またはそれ以下の時間で前記分析対象物が定量的に検出される、
前記非侵襲性経皮パッチ。
【請求項７】
乾燥化学成分が、分析対象物と反応してレポーター分子または指示分子を放出または形成する前記反応のための乾燥化学試薬を含み、前記レポーター分子または指示分子が、生物学的液体中の分析対象物の存在を示すことにより、該分析対象物が定量的に検出される、請求項６記載の非侵襲性経皮パッチ。
【請求項８】
湿潤化学成分が、疎水性ゲルである、請求項６記載の非侵襲性経皮パッチ。
【請求項９】
湿潤化学成分が、カルボキシポリメチレンを含むゲルである、請求項６記載の非侵襲性経皮パッチ。
【請求項１０】
湿潤化学成分が、皮膚透過促進剤を含むゲルである、請求項６記載の非侵襲性経皮パッチ。
【請求項１１】
皮膚透過促進剤がプロピレングリコールである、請求項１０記載の非侵襲性経皮パッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組織液（interstitial fluid）のような皮膚内部または皮膚下部の生物学的体液から、分析対象物（analyte）を採取する非侵襲性経皮システム（noninvasive transdermal systems）およびその方法、並びに当該分析対象物を検出する前記システムおよびその方法に関する。本発明は特に、皮膚内部または皮膚下部にある生物学的体液から、分析対象とする分析対象物を採取し、分析対象物と相互作用して分析対象物の検出を確認する指示薬分子生成用の乾燥化学成分（a dry chemistry component）に提示するための、湿潤化学成分（a wet chemistry component）を含む非侵襲性経皮パッチ、およびその使用法に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
各個人の生理的な状態の判断は、体液中にある分析対象物の存在および/または濃度レベルを化学的に分析することによって助けられることが多いものである。こうしたことは糖尿病の診断やこの病気の管理に日常茶飯事である。血糖値は、一日のうちでも時間がたつにつれ、また、個々人最後の食事消費から時間の経過に従って、一般に大きく変動する可能性がある。従って、糖尿病の管理にはその相対的糖値を測定するため糖尿病患者血の頻繁なサンプリング(試料抽出)と分析とを要することが多い。糖尿病患者によるこの病気の管理は、彼／彼女自身の血液をサンプリングして得られた試料をその相対糖値について自己分析するのが典型的であり、指示された糖値に応じてインスリンを投与したり糖を摂取したりしている。
【０００３】
血糖値を測定するため、現在は糖尿病患者が一日に何回か血液を採取している。現在の血糖値モニター方法にはあいにく多くの欠点がある。現在の方法は、一般に指をランセットで突いて血糖値をモニターすることに頼るものであるが、この方法は誰にも簡単とは言い難く、特に若年の子供たちや老人にとっては簡単ではない。さらに、血液が絡んでいるため、常にエイズのような血液由来の病気に感染したり、これを伝播するおそれにさらされている。さらにまた、その血液を取り扱ったり廃棄したりするための特別な手続やシステムが必要となる。そうした人たちの血糖値が適正に維持されない場合、彼らは失明や循環障害、冠状動脈病、腎不全のような多くの生理学的困難を受けやすくなる。これらの理由により、血糖値をモニターする非侵襲性方法には多くの満たされていないニーズがある。体液中のスピーシーズの濃度が非侵入的に測定されるならば、糖尿病のような慢性疾患に罹患している人たちのクオリティ・オブ・ライフを実質的に改善することができるであろう。
【０００４】
血糖値を自分でテストする際に糖尿病患者を補助してくれる多くの装置が市場に出回っている。オーディオバイオニクス社(現社名Garid，Inc.)が開発し、１９８６年１２月９日に認可された米国特許第４，６２７，４４５号(特許文献１)に記載のそうした一装置は、全血試料を採取する多層エレメントであって、試料を該エレメントに塗布したポイントから多孔性膜に移送し、血液試料の糖値を多孔性膜内のドライ化学反応試薬系によって分析するための多層エレメントを含む装置を使用するものである。
【０００５】
ダンジェロ(J.P．D'angelo)らの米国特許第５，４６２，０６４号(特許文献２)および第５，４４３，０８０号(特許文献３)に記載されたさらに他の装置は、体液成分を採取・分析する多くの部分に分かれたシステムを使用することからなる。ダンジェロらのシステムは、特に別の活性ゲル層とこの活性ゲル層の下に配置された別の採取ゲル層、分析対象物液の採取を行うエチルエーテルのような浸透圧流エンハンサー、および、測定しようとする分析対象物の肉眼によるまたは電子的測定を補助する化学検出方法論を含む、多層ゲルマトリックスに頼っている。しかしながら、エチルエーテルは、可燃性・爆発性の皮膚刺激物であることが知られている。
【０００６】
シェーンドルファー(D.W．Schoendorfer)らの米国特許第５，２０３，３２７号(特許文献４)に記載されたさらに他の装置は、汗の中に存在する予め選択された一以上の分析対象物を非侵入的に測定する方法および装置からなる。シェーンドルファーらにおいては、体液を皮膚濃縮パッチに採取し、体熱により実質的な水分フラクション部分を除くことによって体液を濃縮し、最も望ましくは分析対象物と固定化特異的結合パートナーとの複合体を生成して分析対象物存在の証拠を肉眼により検知するものである。
【０００７】
同様なその他の装置は、ペック(Peck)の米国特許第４，９６０，４６７号(特許文献５)、第４，９０９，２５６号(特許文献６)、第４，８２１，７３３号(特許文献７)、第４，８１９，６４５号(特許文献８)および第４，７０６，６７６号(特許文献９)に記載されている。これらの特許によれば、ペックの装置は、皮膚物質採取装置(dermal substance collection device: ＤＳＣＤ)からなり、皮膚の上部または内部にある組織液や汗のいずれかまたは両方に検出可能な量存在する化学物質を、非侵入的かつ即座に継続してモニターすることができる。特にペックの経皮物質採取装置は、以下に挙げる三つの必須要素からなる。すなわち、（１）物質結合貯蔵部、（２）液体によって湿潤性となることで溶解性物質を皮膚表面から結合用貯蔵部へ移送する液体ブリッジ移送を可能にする液体移送媒体、および（３）吸蔵カバーであり、上記貯蔵部は（２）の液体移送媒体によって湿潤化することができる。
【０００８】
典型的なその他の系は、以前は、例えば糖尿病患者を管理するのに必要であるように、血中の糖をモニターするものとして提案されていた。これは例えば、カイザー(Kaiser)の米国特許第４，１６９，６７６号(特許文献１０)、ミューラー(Muller)の米国特許第４，４２７，８８９号(特許文献１１)、ダーネ(Dahne)らの欧州特許公告第０ １６０ ７６８号(特許文献１２)、バウアー(Bauer)ら，Analytica Chimica Acta，１９７（１９８７），pp．２９５−３０１(非特許文献１)に記載されている。
【０００９】
カイザーでは、中赤外領域の単一周波数において、干渉性ビームを発生する二酸化炭素レーザー源で血液試料を照射することにより血中の糖を測定している。このレーザー源由来の赤外ビームは、血液試料に接触させるための減衰全反射水晶体により、該試料とカップルになっている。この装置では、二重ビーム手段を使用して試料の存在下および不存在下における単一周波数の吸収差を調べている。
【００１０】
ミューラーは、中赤外領域における二種類の周波数で作動するレーザーからの単一ビームエネルギーで血液試料を照射することにより、血中の糖を定量するシステムを開示している。赤外照射は、試料に対して直接行うかまたはインビトロサンプリング用の減衰された全反射水晶体により行っている。試料を照射する一方の周波数は１０．５３〜１０．６マイクロメーターの範囲内にあり、もう一方の周波数は９．１３〜９．１７マイクロメーターの範囲内である。最初の周波数における照射は、試料によるベースラインの吸収を定めるのに対し、試料による糖吸収は第二の波長において試料により生じる強度減少に基づいて測定される。第一および第二の周波数での試料による吸収比によって試料の糖が定量されるものである。
【００１１】
ダーネらは、被験者の指または耳朶により近赤外スペクトルの光学エネルギーを非侵襲的に伝達する近赤外分光分析法を使用している。また組織内深部から拡散反射される近赤外エネルギーを使用することも論じている。二つの異なる波長で被験者の糖を定量するための応答が得られる。この波長のうち一つは、バックグラウンドの吸収を測定するのに使用され、もう一方の波長は糖吸収を測定するのに使用される。二つの相異なる波長で得られる強度の比が、分析対象物体液試料中にある糖の量を決定する。
【００１２】
バウアーらは、フーリエ変換赤外分光分析を使用することによって糖をモニターすることを開示しており、そこにはいくつかの吸光度対波長曲線が示されている。糖濃度対吸光度のキャリブレーション曲線は、一つの波長、好ましくは１０３５ｃｍ−１と記載されている波長で、試料によって吸収された赤外エネルギーの強度に応答して、既知濃度をもついくつかの試料から作られる。
【００１３】
上記にも拘わらず、体液中の分子物質濃度測定に最もよく使用されるシステムでは酵素的、化学的および/または免疫学的方法が用いられてきた。しかしながら、一般に、これらの技術は被験者から血液試料を採取する侵襲性方法を必要とする。典型的には、現在糖尿病患者が使っているような指刺しで日に数回血液を採取し、普通は化学反応に続いて呈色比較試験を行うことにより、外部的に糖値を測定しなければならない。例えば、糖尿病患者による糖の測定では、そのような侵襲性手法は現在の技術を用いて行わなければならないのである。
【００１４】
先行技術の侵襲性手法は痛みを伴うので、患者たちは血糖を測定しないことが多い。糖尿病患者にとって、指示に基づく血糖測定を行わないということは非常に危険である。さらにまた、血管を突き刺すことに頼る侵襲性手法では、病気の伝播や感染に高いリスクが産まれてしまう。
【００１５】
従って、組織液のような体液中の予め選択された分析対象物を非侵襲的に痛みを伴うことなく測定するシステムであって、予め選択された分析対象物の存在を検出するのに利用できるシステムの多様な実用化に対する必要性は依然として求められている。糖尿病患者の場合、糖尿病の管理に、より侵襲性の低い糖値分析用システムを提供することが非常に望ましいのは明らかである。システムは低コストでなければならず、また、医療関係者ではない人の簡便な使用に適するものでなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】米国特許第４，６２７，４４５号
【特許文献２】米国特許第５，４６２，０６４号
【特許文献３】米国特許第５，４４３，０８０号
【特許文献４】米国特許第５，２０３，３２７号
【特許文献５】米国特許第４，９６０，４６７号
【特許文献６】米国特許第４，９０９，２５６号
【特許文献７】米国特許第４，８２１，７３３号
【特許文献８】米国特許第４，８１９，６４５号
【特許文献９】米国特許第４，７０６，６７６号
【特許文献１０】米国特許第４，１６９，６７６号
【特許文献１１】米国特許第４，４２７，８８９号
【特許文献１２】欧州特許公告第０ １６０ ７６８号
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】バウアー(Bauer)ら，Analytica Chimica Acta，１９７（１９８７），pp．２９５−３０１
【発明の概要】
【００１８】
簡潔に述べると、本発明は、従来標準的であった痛みを伴う侵襲性手法に頼ることなく、体液中の興味のある分析対象物を検出するための新規な経皮システムおよびそのシステムに関する方法を発見したことにより、上記の欠点および欠陥のうちのいくつかを克服するものである。本発明によれば、新規な非侵襲性経皮システムは、簡単で使用に容易な形で試料を採取・検出するための、低コストで非医療者の簡便な使用に適切な一体化システムを提供するものである。さらに、本発明の新規な経皮システムは、従来一般に用いられてきた、例えば、指刺しや指突き（a finger prick or finger lance）などの侵襲性手法に比べて、非侵襲性であり無痛であるため、使用者の使いやすさが改善されることになり、また病気の伝播および感染も減少することになる。
【００１９】
上記に留意し他の目的を考慮すれば、本発明は、皮膚内部または皮膚下部の生物学的体液中にある分析対象物を採取し検出する非侵襲性経皮システムを提供するものである。概説すると、本発明の非侵襲性経皮システムは、必要不可欠な二要素、すなわち、（１）乾燥化学成分および（２）湿潤化学成分からなる。乾燥化学成分は、分析対象とする一またはそれ以上の分析対象物との反応に特異的な化学的試薬の全必要成分を含有する超高感度または目的適合膜（a supersensitive or conditioned membrane）からなる。一または複数の分析対象物と上記化学的試薬の相互反応は、体液中に一または複数の分析対象物が存在することの指標となる指示薬分子の放出または生成、例えば、色変化によって顕在化する。分析対象である分析対象物感受性で分析対象物に接触させる超高感度または目的適合膜は比較的稠密であり、そのため一般に分析対象物と化学的試薬との反応および/またはリポーター分子の検出と干渉するおそれのある、細胞、粒子および/またはその他分子の影響を受けることがない。一方、超高感度または目的適合膜の反対表面は、実質的に低い稠密性（より多孔性）をもっており、それによって、生成中の試薬システムの注入、分析対象物の存在および体液中の濃度値を示すリポーター分子または指示薬分子の生成、拡散および可視化に備えるものである。本発明の超高感度または目的適合膜は、少なくとも約５ｍｇ／ｄｌまたは約５ｍｃｇ／ｍｌ程度の非常に低い濃度中、例えば、約２５ｍｃｌといった極めて少ない試料容量の分析対象物を検出できるユニークな能力をもっている。
【００２０】
本発明の湿潤化学成分は一般的には液体の移送媒体を含んでおり、この媒体は、関心のある分析対象物を皮膚内部または皮膚下部の体液から、体液中の分析対象物存在の指標となるリポーターまたは指示薬分子（the reporter or indicator molecule）を放出するかまたは生成する試薬との反応のために、超高感度または目的適合膜へ液体ブリッジ移送または抽出を行うものである。
【００２１】
さらに詳細には、そして本発明によれば、膜を合目的化するのに必要な全試薬は、化学的反応剤および特に分析対象物に対して提供される発色剤を含む。また本発明によれば、液体移送媒体は、皮膚内部または皮膚下部の体液から超高感度または目的適合膜の反応サイトへ、分析対象とする可溶性分析対象物の液体移送または抽出することができるゲル層またはゲルマトリックス層の形態をとる。ゲル層は、皮膚に対して不活性、非炎症性、非刺激性の疎水性ゲルであることが好ましい。特に好ましい本発明の疎水性ゲルは、商品名カーボポールTMと（Carbopol）して市販されているカルボキシポリメチレンを配合し、さらに脱イオン水(１８ｍｅｇｏｈｍ)を約０．５％から約２．０％、好ましくは約１％の濃度で配合したゲルである。
【００２２】
本発明のさらに他の態様によれば、上記ゲルは、皮膚内部または皮膚下部の体液から、反応・検出用の超高感度または目的適合膜に対する分析対象物の液体移送または抽出を高めるよう、検出すべき分析対象物について選択された浸透皮膚増進剤（a permeation skin enhancer）を含有する。本発明による好ましい皮膚浸透増進剤は、不活性、非炎症性、非刺激性であって、かつ、関心のある分析対象物と干渉することなく、また超高感度または目的適合膜への分析対象物の移送および分析対象物と化学試薬との相互反応と干渉することがない。本発明によれば、好ましい皮膚浸透増進剤は、約５％〜約２０％の濃度で十分にゲルと混合した、特に約１０％の濃度でゲルに混合したプロピレングリコールである。従って、特に好ましい本発明のゲルは、脱イオン水(１８ｍｅｇ ｏｈｍ)中、約１％のカルボキシポリメチレン、例えば、カーボポールTMおよび約１０％のプロピレングリコールを含んでなる。
【００２３】
あるいはそしてまた本発明によれば、皮膚浸透増進剤は、移送媒体またはゲルを適用する標的となる皮膚領域にまず直接適用することができる。本発明は、移送媒体ゲルとは別に、あるいはこれに付加して浸透増進剤を使用するものであるが、驚くべきことに、皮膚浸透増進剤を移送媒体またはゲルに混合しておけば、本発明の新規な非侵襲性経皮システムを適用前に皮膚浸透増進剤を直接に適用する必要がないことが分かった。
【００２４】
また本発明によれば、新規な非侵襲性経皮システムは、皮膚内部または下部にある体液中の分析対象物を採取・検出する非侵襲性経皮パッチとして形成することもできる。非侵襲性経皮パッチの形態をとる場合、乾燥化学成分および湿潤化学成分は、使用前は別々に隔離しておき、使用に際して、超高感度または目的適合膜と移送媒体だけが、膜上および／または内部に拡散された化学試薬と関心のある分析対象物の唯一のアクセス手段となるように構成されている。
【００２５】
本発明の好ましい実施態様によれば、分析対象物が経皮抽出できる体液は組織液である。
【００２６】
本発明のさらに別の態様によれば、体液中の分析対象物の存在および分析対象物と化学試薬との反応によって生成する、リポーターまたは指示薬分子、例えば、色変化の検出には電子的な読み取り要素を利用することもできる。電子読み取り要素は、指示薬分子を発光させる光源、指示薬分子からの反射強度を読み取る光センサー、および測定された反射率強度を読み取って読み取り結果に関する情報を提供するシステムを含んでいなければならない。
【００２７】
それでもなお、例えば、約５００ｎｍ〜約９３０ｎｍの波長、約３０°〜約９０°の反射角そして約２００ｍＶ〜約１ｍＶの電圧において、約±０．１ｍＶの感度で色変化を読み取ることが可能な市販の反射計であればいずれも、本発明の新規な非侵襲性経皮システムに従って使用することができる。そのような反射計の読み取りヘッドは、好ましくは、当該新規非侵襲性経皮システムの乾燥化学成分へ導くくぼみと、あるいは開口部を通して、正確にインタフェースするような形態としなければならない。好ましくは、反射計の読み取りヘッドは、色合わせセンサー(matching sensor)と約６５０ｎｍ〜約６７０ｎｍの波長域において、約３５°〜約４５°の反射角、そのような色の反射率を読み取ることができる発光ダイオード(ＬＥＤ)をもっていなければならない。９図は、乾燥化学成分、すなわち、膜に導くくぼみまたは開口部をもつ正確なインタフェースに合わせた形態の読み取りヘッドをもつ本発明による反射計の一例を示すものである。図９に示す反射計はさらに、この反射計による検出結果を伝達する視覚的なディスプレイを含む。図１０は、分析対象物検出用色度を読むための約４０°の反射角において、本発明の経皮パッチとインタフェースする図９に記載の反射計の断面図である。
【００２８】
上記目的からみて、本発明によれば、分析対象物と反応してその存在を示す必要十分な化学試薬を含む乾燥化学成分および、分析対象物を皮膚内部または下部の体液から化学試薬へ抽出・移送する湿潤化学成分の形態で、個々人または被験者の体液分析対象物を非侵襲性かつ経皮的に採取するコレクター要素が提供される。本発明はまた、特に、使用前には乾燥化学成分と湿潤化学成分とを互いに影響しないよう分離した状態を保っているが、テスト中には両者が互いに密接に係わり合って、湿潤化学成分によるテストの最中に乾燥化学成分が継続して均一に湿潤化され、化学試薬と相互反応を行うように、皮膚内部または下部の体液から超高感度、すなわち、稠密な膜へ関心のある分析対象物を抽出・移送して、分析対象物の存在を確認するリポーターまたは指示薬分子、例えば、色変化を生成することができる構成(configuration)を提供する。体液としては、分析対象物が経皮的、非侵襲的に抽出・採取される組織液が好ましい。
【００２９】
換言すれば、本発明の新規な非侵襲性経皮システムは、三つの主要な作業成分を含んでなる。第一の成分は、分析対象物を、皮膚内部または下部にある体液から乾燥化学成分へ移送する液体ブリッジとして機能する湿潤化学成分であり、第二の成分は、分析対象分析対象物と特異的に相互反応してその存在を検出する化学反応系を受け入れる乾燥化学成分、そして第三の成分は、不使用時には湿潤および乾燥化学成分が分離されているが、システム使用時には直接に継続して確実に接触した状態となる形態をとり、各ユーザーがシステムを物理的に保持し、迅速かつ有意な方法で、得られたデータを検討できる支持体またはハウジングである。さらに、本発明の新規な非侵襲性経皮システムは、目的とする皮膚領域に新規な非侵襲性経皮システムを適用するに先立って、湿潤化学成分中に混合し、および／または、その皮膚領域において、皮膚浸透増進剤を使用することを含む。さらにまた、本発明の新規な非侵襲性経皮システムは、特に乾燥化学成分と正確にインタフェースするような形態をとり、その結果、読み取りヘッドが、約６５０ｎｍ＋約１０ｎｍの好ましい波長域において、約４０°の反射角、約±０．１ｍＶの感度精度で色度変化を読み取ることができる電子読み取り要素も含むものである。換言すれば、本システムの電子読み取り要素は、視覚的な障害が生じた場合やより正確な数値が必要とされる場合にはそのフォーマットで情報を提供するべく、上記パッチ要素を読み取るように構成されている。
【００３０】
皮膚から、または皮膚を通して、その化学反応テストが進行するに十分な量の関心のある分析対象物を非侵襲的・経皮的に抽出した後、極めて短時間、例えば、数分間でその結果を読み取り記録させることができるような方法で、治療技術に公知のテスト化学反応要素と組織液採取媒体とを結合する新規な方法について以下に記載する。これは本発明の主な目的の一つである。
【００３１】
好ましい態様によれば、本発明は、糖などの分析対象物を検出するのに使用する、反射計つきの小型ディスポーザブル経皮パッチを提供する。本発明によれば、この小型ディスポーザブル経皮パッチは非侵襲的に血糖値を測定するものである。実際、本発明の小型ディスポーザブル経皮パッチは、血中の糖濃度と直接相関する組織液の糖値を検出するユニークな能力をもっている。簡単に説明すると、しかし以下の説明に限定されるものではないが、本発明の方法は以下のように進行すると考えられる。目的に合わせてターゲットの皮膚領域に置かれた本発明の小型ディスポーザブル経皮パッチは、皮膚を通して痛みを伴うことなく組織液から糖を採取する。糖は、角質層（上皮の上層）を通って糖を輸送することができるゲルと組み合わせた皮膚浸透増進剤により輸送される。次いで組織液中の糖は、乾燥化学成分のサイトにおいて、グルコース特異的な生化学反応を受けるのであるが、その生化学反応はパッチのドライ化学反応膜内に含まれている。生化学反応により得られた発色は反射計で測定されるが、これは血糖値と直接相関している。本発明の膜をベースとする技術は、非常に少量の体液、例えば、約２５ｍｃｌ中の極めて低濃度の分析対象物、例えば、約５ｍｇ／ｄｌ、すなわち、５ｍｃｇ／ｍｌ程度の濃度検出について、現在指突きまたは指刺し技術と共に用いられているものの感受性よりは、４００〜５００倍とまではいかなくても、少なくとも１００倍は高いと思われる。従ってまた本発明によれば、抽出・検出過程では小さなパッチと小型の持ち運び可能な反射計が必要なだけである。それに血液がからむことがないので、通常糖モニターに伴う痛みおよび感染や病気伝播のおそれが排除されている。その上、もはや特別な取扱い手順も特別な廃棄系も要しないのである。
【００３２】
本発明の非侵襲性経皮システムは、血液よりもむしろ組織液中の分析対象物を分析するものである。組織液は、体組織内の細胞間にある栄養液である。体内にある組織液の容量は血液量の３倍以上もあり、組織液の各種成分の濃度は、血中のこれら同一成分の濃度と平衡にあるのが一般的である。本発明によれば、組織液にある少量の分析対象物は、皮膚浸透増進剤と協力するゲルの助けにより、新規な非侵襲性経皮システムに拡散していくと思われる。組織液から一旦本発明のシステム内部に入った、例えば糖などの関心のある分析対象物は酵素反応を受け、発色した指示薬物質を生成する。生成した色は、組織液中の分析対象物濃度に比例し、順に血中の分析対象物濃度に比例すると考えられる。この色を、例えば、固定波長光学計による表面反射率で測定し、次いで内蔵されたキャリブレーション値と比べる。検出された分析対象物の結果は通常ｍｇ／ｄｌ単位で表示される。
【００３３】
本発明の必須な構成要素は、本システムを臨床分析対象物用非侵襲性皮膚テストとして機能させる経皮パッチである。さらに付言すれば、本明細書には種々の形態が示され記載されており、そのすべては、非侵襲的・経皮的に抽出した体液から化学的な分析対象物を測定する今までにない新規なシステムとして共働するものである。
【００３４】
本発明の特徴と考えられるその他の態様は請求の範囲に記載されている。
本発明は、生体成分物質用の一体化非侵襲性経皮システムに具体化されたものとして図示し記載したものであるが、本発明の精神から逸脱することなく、また請求の範囲内およびその均等の範囲内において、種々の変更および構造上の変化を行うことができる以上、本発明は上記記載に限定されるものではない。
しかしながら、本発明の構成は、その追加目的・利点を合わせ、添付図面および実施例に照らして読むとき、特定の実施態様についての以下の記載から最もよく理解されるところである。
以上本発明の態様および利点は、以下に続く詳細な記載および実施例を参照すればよりよく理解されるところである。本発明を説明する特定の方法および処方は例示にとどまるものであり、本発明を限定するものではないことも理解されるべきである。
【００３５】
（本発明の詳細）
本発明とその多数の付随する利点を例証して、より完全な理解をもたらすように、下記の詳細な説明及び実施例は新規な方法、処方物及び形状物について与えられている。
【００３６】
ここに、図面、特に、まず、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃおよび図２を引用して、丸みのある矩形のクラムシェル(clam shell)形状を有する、包括的に１として示された、本発明に従う多層複合構造の非浸襲性経皮パッチ(noninvasive transdermal patch)の模範的例を記述する。非浸襲性経皮パッチ１は２つの個別のハウジング３０、３２と、デバイス１の前面側にある外部プルタブ層４を有している。従って、似た形状のパッチ、たとえば、隅が四角い矩形の形状のパッチも同様に本発明によって意図されている。外部プルタブ層４と個別ハジング３０及び３２は、湿潤化学成分(wet chemistry component)１０と乾燥化学成分(dry chemistry component)２０が使用されない間は互いに分離し、乾燥しかつ汚染されないようにさせておく作用をする。外部プルタブ４は感圧接着剤層５を添付された一番外側の保護層としても作用する。外部プルタブ層４は、３Ｍファーム．によって名称スコッチパック(Scotch pak)製品番号１００６ＫＧ９０００８で供給される厚さが約０．０１０インチであるピンクホイル(pink foil)のような、空気、湿気及び光を遮断する材料から形成されていてもよい。接着剤層５はライナー上の両面塗布メディアム(Medium)テープ、製品番号３Ｍ１５２２７９６Ａそしてサンシャインテープ(Sunshine Tape)から得られる、のような感圧接着剤であってもよく、それは厚さが約０．００５インチである。外部プルタブ層４には２つの個別ハウジング３０、３２が貼り付けられており、各々はヒンジ３５よってつながれている。図１Ｂ及び図２に描かれているように、ハウジング３０は湿潤化学成分１０を受け入れ維持するための貫通開口（through aperture）３１を含有しており、他方、ハウジング３２は乾燥化学成分２０を見えるようにするための貫通開口３３を含有している。上に指摘した通り、開口３３は分析対象物を検出するために色強度を読み取るための反射計の能力を最大にするように使用中にそれらが正確に接続するような寸法を有しているべきであり読み取りヘッドはそのように構成されているべきである。ハウジング３０の貫通開口３１の中に湿潤化学成分１０を受け入れることに加えて、ハウジング３０は開口３１の中に湿潤化学成分１０を維持する作用をするので、湿潤化学成分１０は使用中には乾燥化学成分２０と接触したままになる。これに関しては、本発明のゲルは貯蔵及び使用中に開口３１の中にゲルを保つのに且つ分析対象物が検出のために乾燥膜へと通過するのを可能にするのに十分なゲル稠度(gel consistensy)をもって処方されているべきであるということが理解されるはずである。従って、本発明のゲルが粘稠すぎると、検出を妨げるであろう。他方、ゲルが十分に粘稠でないと、試験中にパッチから簡単に漏れ出して分析対象物の検出を妨げるであろう。
【００３７】
ハウジング３２の中の貫通開口３３の作用は与えられた分析対象物のために用いられた色差測定化学(differential colorimetric chemistry)に基づいた化学反応の可視化を可能にすることである。更に、ハウジング３２の貫通開口３３は上に指摘した通り色差測定化学に基づいた検査反応を電子的に可視化するために反射分光光度計のような電子インタープリテーション部品(electronic interpretation component)を収容する作用をする。貫通開口３１と３３の寸法はあらゆる適する大きさのものであってよいが、本発明による一つの例では、直径約３／１６インチから約４／１６インチの大きさである。好ましくは、ハウジング３０と３２は不透湿性の、架橋した独立気泡スポンジによってつくられている。より具体的には、架橋した独立気泡スポンジはポリエチレンフォーム、密度１２ポンド、タイプＡ、製品番号ＧＬ−１８７アクリルｐｓａ、３Ｍファームによって供給されている、である。代わりに、ハウジング３０、３２はその他のいずれの適する材料、例えば、ナイロン、ゴム、等、からもつくることができる。
【００３８】
各ハウジング３０、３２には、接着剤４１を介して、連続したホワイトマイラーシート４０が貼り付けられている。適するホワイトマイラーシートはフレクスコン社(Flexcon Co.，Inc.)によって供給されるデルマフレックス(Dermaflex)ＰＭ５００である。デルマフレックスＰＭ５００は、印刷適性をよくするためのＴＣ２００と接着剤＃５２５を塗布されているホワイトマイラーシートである。マイラーシート４０とハウジング３２の間に乾燥化学膜２０が挟まれている。デルマフレックスＰＭ５００マイラーシート材料の接着剤＃５２５は、ホワイトマイラー膜４０の表面に隣接し、そして乾燥化学成分膜２１と接している。デルマフレックスＰＭ５００ナイロンシートもやはり両面に接着剤＃５２５を塗布されている。ホワイトマイラーシート４０は５０Ｋ６ライナーも含めて約０．０５インチの厚さを有する。ホワイトマイラーシート４０は貫通開口５５と５６を備えている。貫通開口５５と５６はハウジング３０と３２がヒンジ３５のところを折って合わされたときには湿潤化学成分１０が乾燥化学成分２０と連続的に接触するのを可能にする。ホワイトマイラーシート４０の適用部側４１には下部プルカバー７０が貼り付けられている。下部プルカバー７０は外部プルタブ層４と同様に、空気、湿気及び光のバリヤとしても作用する類似のピンクホイルから形成されている。
【００３９】
図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃに描かれているような非浸襲性経皮パッチ１を使用するためには、好ましくは、まず、テストパッチデバイスを適用されることになる皮膚の領域を清浄にする。たとえば、脱イオン水で洗うことによって皮膚を清浄にする。皮膚を適切かつ完全に清浄にし、そして乾燥したら、その清浄になった領域に皮膚浸透増進剤を直接適用してもよい。しかしながら、上に指摘したように、皮膚浸透増進剤が湿潤化学成分１０の中へ含まれていれば、皮膚に皮膚浸透増進剤を適用する必要もない。清浄皮膚領域に非浸襲性経皮パッチ１を適用する前に、外部プルタブ４と下部プルタブカバー７０を両方とも取り除く。外部プルタブ４と下部プルタブカバー７０を取り除いたら、乾燥化学成分又は超高感度又は目的適合膜 ２０の連続的かつ均一な湿潤化を確実にするため、図１Ｃに描かれている通り、湿潤化学成分１０が今や乾燥化学成分２０と接触した状態になるように、ハウジング３０、３２のそれぞれの表面３６、３７を互いに直接接触させるようにハウジング３０と３２をヒンジ３５に沿って折り畳む。即ち、ハウジング３０の貫通開口３１とハウジング３２の貫通開口３３は今や完全に整合した状態になる。次いで、化学反応指示薬分子の生成及び分析対象物検出のために皮膚の中又は下の生物学的流体例えば組織液から分析対象物を乾燥化学成分２０へ移送(transfer)させるために検査中に湿潤化学成分１０が清浄皮膚領域と不断の接触状態にあるように、ハウジング３０の前部表面３８を清浄皮膚領域に直接適用する。図１Ａ、図１Ｂまたは図１Ｃに描かれているが、前部表面３８は検査中にパッチを皮膚に接着させるための感圧接着剤を含んでいてもよい。
【００４０】
図１Ｃに描かれているように折り畳まれた操作可能状態にあるときの非浸襲性経皮パッチ１の寸法の例は次の通りである。幅は約０．７５０インチ、そして長さは約０．７５インチであり、貫通開口３１、３２の直径は約０．１８７５インチ〜約０．２５インチであり、高さ又は厚さは約０．１２５インチである。
【００４１】
代わりに、丸みのある矩形のクラムシェル形状の非浸襲性経皮パッチ１は更に、図２に描かれているように、外部プルタブ層４とハウジング３０の前部表面３８及びハウジング３２の前部表面３９との間にそれぞれ挟まれた下部及び上部プルタブ８０、８１を含んでいてもよい。かかる上部及び下部プルタブ８０、８２が利用される場合には、使用中の作業の順序は次の通りである。皮膚を清浄にした後、外部プルタブ層４と下部プルタブカバー７０を上記の通り取り除く。しかしながら、それから、下部プルタブ８０を取り除き、そしてハウジング３０の前部表面３８を清浄皮膚領域に適用する。約３分〜約１５分の時間の後に、上部プルタブ８１を取り除き、そして正式な指示薬分子（色変化）の可視的観察を使用者によるか又は上記のように分析対象物の存在を確認するための電子的検出部材によるかどちらかによって行う。下部及び上部プルタブ８０、８１は上に引用した膜４０と似たようなホワイトマイラーシート材料からつくられてもよい。
【００４２】
図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃに描かれているパッチは丸みのある矩形の形状に記載されているが、これらの図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃのパッチは本発明によって意図されているパッチの一例である。
【００４３】
本発明の非浸襲性経皮テストパッチデバイスが適用されなければならない時間の長さは決まってはいないが、信頼できる検出及び定量化のために妥当な分析対象物の移送と反応を出現させるのには、一般的には、約３〜１５分、好ましくは、約４〜６分、最も好ましくは、約５分が、十分であると考えられている。さらに、本発明の非浸襲性経皮テストパッチは、皮膚の中又は下の生物学的流体からの関心分析対象物を皮膚から検出できるそのいずれの適する皮膚領域、例えば、腕、腋の下、耳の後、脚、脚の内側部分、指先、胴体など、にも適用することができるが、毛のない皮膚の領域に、例えば、前腕、特に、前腕の右又は左の手のひらと同じ側の部分に、非浸襲性経皮パッチを置くことが好ましい。
【００４４】
図２〜８に描かれている形状物は本発明の非血型経皮パッチの更なる代替例の形態を構成する。たとえば、図３はハウジング３２０の中心に示された乾燥化学膜３１０から構成された外部シェル３００を含む本発明の丸い形の平坦パッチを描いている。乾燥化学膜３１０は関心分析対象物と相互作用してそれを検出するための化学試薬システムによって飽和されている膜である。使用においては、目標皮膚領域を予め清浄にし、次いで場合によっては皮膚浸透増進剤によって処理する。次いで、乾燥剤入りのホイル包装（図示されていない）から平坦パッチ３００を取り出し、そして選ばれた湿潤化学ゲル成分（図示されていない）を膜３１０の裏側に適用し、次いで、それを清浄皮膚領域に適用して分析対象物検出のために皮膚の中又は下の生物学的流体から乾燥化学膜３１０への分析対象物移送を増強させるのに十分な時間適用しておく。
【００４５】
図４は本発明の非血型経皮パッチの更に別の例を描いている。図４には、上部ハウジング４１０と下部ハウジング４２０を含むクラムシェルパッチ４００が開示されている。上部ハウジング４１０は乾燥化学成分４１２を収容し、そして下部ハウジング４２０は湿潤化学成分又はゲル４２２を収容している。ハウジング４１０と４２０は好ましくはヒンジ４３０によってつながれており、そして各々がそれぞれ凹形内面４１１と４２１を含んでおり、互いに相補関係にある。使用においては、目標皮膚領域を予め清浄にし、そして場合によっては皮膚浸透増進剤によって処理する。皮膚の予めの処理に続いて、クラムシェルパッチ４００からカバー（図示されていない）を取り除き、そして閉じる、そうすると、乾燥化学膜４１２は今や湿潤化学成分又はゲル４２２と接触していて乾燥化学膜４１２の連続的かつ均一な湿潤化を確実にする。次いで、湿潤化学成分又はゲル４２２の下部４２３を、予め処理した皮膚領域に適用して、検査下の分析対象物と乾燥化学膜４１２の上に飽和された化学試薬システムとの間の相互作用を可能にするのに十分な時間適用しておく。
【００４６】
次に、図５に転じると、そこには、２つの個別ハウジング５１０と５２１を含んでいる、スクイーザ(squeezer)パッチ５００が開示されている。両方のハウジング５１０と５２０は円形の形状であり、そして各々がそれぞれ凹形内面５１１と５２１を有しており、互いに相補関係にある。ハウジング５１０は乾燥化学成分５１２を収容し、そしてハウジング５２０は湿潤化学成分５２２を収容している。加えて、湿潤化学成分又はゲル５２２は押しつけられた(squeeze)ときに化学作用を活性化する小さな孔５２３を含んでいる。使用においては、目標皮膚領域を予め清浄にし場合によっては皮膚浸透増進剤で処理する。乾燥剤入りホイル包装（図示されてない）からスクイーザデバイス５００を取り出し、そしてハウジング５１０をハウジング５２０の中に挿入する、そうすると、乾燥化学成分５１２と湿潤化学成分又はゲル５２２は互いに接触する。２つのハウジング５１０と５２０を押しつけて化学作用を活性化しそして乾燥化学膜５１２を連続的かつ均一に湿潤化する。湿潤化学成分又はゲル５２２の下部を予め処理した皮膚領域に適用して、分析対象物検出のために皮膚の中又は下の生物学的流体から分析対象物を乾燥化学膜５１２へ移送させるのに十分な時間適用しておく。
【００４７】
図６は別の代替物としてスライダー(slider)パッチ６００を描いている。本発明によれば、スライダーパッチ６００は上部ハウジング６１０と下部ハウジング６２０を含んでいる。プルダブ６３０が上部と下部のハウジング６１０と６２０の間に挟まれている。ハウジング６１０は乾燥化学成分６１２を含んでおり、そして下部ハウジング６１０は湿潤化学成分又はゲル６２２を含有している。プルタブ６３０は不使用中には乾燥化学成分６１２と湿潤化学成分又はゲル６２２の間の不透過性バリヤを維持するいずれの適する材料からもつくることができる。好ましくは、ハウジング６１０と６２０のそれぞれの内面６１１と６２１は凹形の形状であり、そしてプルタブ６３０が取り除かれたときに乾燥化学成分６１２と湿潤化学成分６２２が乾燥化学成分６１２を連続的かつ均一に湿潤化するために不変の接触状態になるように互いに整合している。使用するためには、目標皮膚領域を予め清浄にし、そして必要ならば皮膚浸透増進剤によって処理する。次いで、乾燥剤入りホイル包装（図示されてない）からスライダーパッチ６００を取り出し、そしてプルタブ６３０を取り除いて乾燥及び湿潤成分６１２と６２２の間の化学作用を活性化する。湿潤化学成分の下部６２３を予め処理した皮膚領域に適用して、皮膚の中又は下にある生物学的流体の中の分析対象物の分析対象物検出に十分な時間適用しておく。
【００４８】
図７には本発明によるピアサー(piecer)パッチ７００が図解されている。ピアサーパッチ７００はハウジング７１０と７２０、及びピアサーディスク７３０を含んでいる。ハウジング７１０は乾燥化学成分７１２を含み、そして７２０は湿潤化学成分又はゲル７２２を含有している。ピアサーディスク７３０は、湿潤化学成分７２２が包まれ貯蔵されているホイル（図示されていない）を傷つけて湿潤化学成分７２２を放出させて乾燥化学成分７１２を連続的かつ均一に湿潤させるための鋭い先端(sharp points)７３１を含んでいる。ピアサーディスク７３０及び鋭い先端７３１は金属又はプラスチックのようないずれの適する材料からでもつくることができる。使用においては、乾燥剤入りホイル包装（図示されてない）からピアサーパッチ７００を取り出し、そして目標皮膚領域を予め清浄にし場合によって皮膚浸透増進剤で処理する。鋭い先端がハウジング７１０と７２０の間のホイル（図示されていない）に孔をあけて湿潤化学成分を放出させて互いに接触した状態にするようにハウジング７１０と７２０を合わせて加圧することによって、ピアサーパッチ７００を活性化させる。湿潤化学成分７２２の下部表面を皮膚領域に分析対象物検出に十分な時間適用する。
【００４９】
次に図８に転じると、そこには、２つの個別ハウジング８１０と８２０を含んでいる放射フロー(radial flow)免疫検定パッチ８００が開示されている。両方のハウジング８１０と８２０は円形の形状であり、そして各々がそれぞれ凹形内面８１１と８２１を有しており、互いに相補関係にある。ハウジング８１０は乾燥化学膜８１２とドーナツ状の吸収剤材料８１３例えばシュライクル アンド シュール(Schleichr and Schull)によって供給される診断薬ペーパー＃４７０、を含み、そしてハウジング８２０は湿潤化学成分８２２を含有している。湿潤化学成分８２２はコンジュゲート ディスク モノクロナール抗体、たとえば、アンチ−ＢＨＣＧ、によって予め湿潤されている。加えて、乾燥化学成分又はゲル８１２はその上に小さなスポット状の抗体、たとえば、ＡＨＣＧを、抗原を検出するために含んでいる。使用においては、目標皮膚領域を予め清浄にし、そして場合によって皮膚浸透増進剤で処理する。乾燥剤入りホイル包装（図示されてない）からデバイス８００を取り出し、そして乾燥化学成分８１２と湿潤化学成分又はゲル８２２が互いに接触するようにハウジング８１０をハウジング８２０の中に挿入する。２つのハウジング８１０と８２０を一緒に押しつけて化学成分８１２を活性化させる。湿潤化学成分又はゲル８１２の下部表面を予め処理した皮膚領域に、分析対象物を皮膚の中又は下の生物学的流体から乾燥化学膜８１２へ分析対象物検出のために移送させるのに十分な時間適用する。
【００５０】
当業者には、図３〜８に描かれた上記代替パッチは本発明の多様なパッチ形状物の例を表すということが理解されるはずである。更に、例としてのこれらパッチ形状物は本発明によって意図されたパッチのバリエーションだけを構成しているのではなく、むしろ本発明は当該発明の目的を遂行するあらゆるパッチ形状物を意図しているということが理解されるはずある。更に、図３〜８に描かれた例としてのパッチ形状物は、例えば、ここに記述した材料及び化学試薬システム又はその他の、当業者の範囲内のいずれか適する材料からつくることができるということが理解されるはずである。
【００５１】
上記の通り、本発明の非浸襲性経皮システムは、生物学的流体の中の分析対象物の存在を表示するレポーター又は指示薬分子（色変化）を放出又は生成するための化学試薬との生物学的反応のために皮膚の中又は下の生物学的流体から乾燥化学成分への関心のある分析対象物の液体ブリッジ移送（liquid bridge transfer）を可能にする移送媒体(transfer medium)から構成された湿潤化学成分を含んでいる。本発明によれば、湿潤化学成分はゲル層の形態であって、そしてパッチの中に約２０ｍｃｌｓ〜約３５ｍｃｌｓの量で存在し、そして約２５ｍｃｌｓの量が好ましい。好ましい態様においては、ゲル層は疎水性ゲルである。好ましい疎水性ゲルはカルボキシポリメチレン、カーボポール(Carbopol)（登録商標）によって、約０．５％〜約２％の濃度で形成されたものである。本発明による好ましい疎水性ゲルは約１％のカルボキシポリメチレン、カーボポール(登録商標)、である。カルボキシポリメチレンゲルマトリックスが好ましいが、適する粘度を有しそして分析対象物移送又は検出を妨害しない限りは、たとえば、ｄＨ2Ｏの中の、１％カルボキシメチレンセルロース、アガロース、１０％グリセリン及び１％カルボキシメチレン、ｄＨ2Ｏの中の１％カルボキシポリメチレンの中の１０％ポリエチレングリコール、及びｄＨ2Ｏの中の１％カルボキシポリメチレンの中の１０％ラウリル硫酸ナトリウム、等、のような他のいずれか適するゲルが利用されてもよい。
本発明の別の局面においては、湿潤化学成分は皮膚浸透増進剤を含んでいてもよい。湿潤化学成分中に含まれていてもよい皮膚浸透増進剤の例はポリエチレングリコール、蒸留水、脱イオン水、ＤＭＳＯ、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、エチルアルコール、ポリエチレングリコール、カルボキシメチルセルロース、１：１の水：アセトアニリド、１：１：１のエタノール：プロピレングリコール：ｄＨ2Ｏ、１：１のエタノール：プロピレングリコール、７０：２５：５のエタノール：ｄＨ2Ｏ：オレイン酸、７０：２５：５のエタノール：ｄＨ2Ｏ：パルミチン酸イソプロピル、１：１のエタノール：水、イソプロピルアルコール中の７５％乳酸、９０％乳酸と１０％ツイーン８０、ｄＨ2Ｏの中の５０％イソプロピルアルコールの中の２０％サリチル酸、１：１：１の酢酸エチル：イソプロピルアルコール：ｄＨ2Ｏ、等、である。
【００５２】
本発明の湿潤化学成分の調製においては、一般的には、例えば、疎水性ゲルを製造するときは、カルボキシポリメチレンのような疎水物を泡立たないようにゆっくり混合しながら点散(sprinkle)させ、その後で真空によって脱気することが好ましい。適する場合には滅菌用にオートクレーブを利用してもよい。
【００５３】
その中に皮膚浸透増進剤を組み込まれている特に好ましい疎水性ゲルは約１％のカルボキシポリメチレン、例えば、カーボポールと、約１０％のポリプロピレングリコールを含む。かかる好ましい疎水性ゲルは約１０％のプロピレングリコールを含有する全体で約１００ｍＬの脱イオン水（１８ＭΩ）の中に約１ｇのカーボポール（登録商標）１３４２（ＢＦグッドリッチ）をゆっくり点散させ混合することによって製造することができる。混合中、泡立ちを避けるべきである。混合後、このゲルを真空によって脱気する。
【００５４】
皮膚浸透増進剤を含有する移送媒体は好ましいが、必ずしも皮膚浸透増進剤を移送媒体の中に組み入れる必要はないということは当業者に理解されるはずである。代わりに、本発明は皮膚浸透増進剤を含有しない移送媒体、例えば、疎水性ゲルの使用をもくろんでいる。かかる移送ゲルの例は上記のように１％カルボキシポリメチレンゲル又は１％カルボキシメチルセルロースゲルである。皮膚浸透増進剤が移送媒体の中に包含されているときは、非浸襲性経皮パッチの適用前の皮膚への別個の皮膚浸透増進剤の使用は任意である。しかしながら、本発明による湿潤化学成分１０のように、皮膚浸透増進剤を含有しない移送媒体が選ばれた場合には、皮膚は好ましくは皮膚浸透増進剤によって予め処理される。本発明によって意図されている好ましい皮膚浸透増進剤はプロピレングリコール、または、３つの成分を単に混合することによってつくることができるイソプロピルアルコールと脱イオン水（１８ＭΩ）と酢酸エチルの１：１：１の混合物である。本発明に従って使用されてもよいその他の皮膚浸透増進剤は、ＤＭＳＯ、エチルアルコール、蒸留水、脱イオン水（１８ＭΩ）、プロピレングリコール、イソプロピルアルコール、乳酸、酢酸エチル、カルボニルメチルセルロース、ツイーン８０、サリチル酸（脱イオン水／イソプロピルアルコール５０／５０の中の２０％）、リモネン、イソプロピルアルコールの中の乳酸１０％、９０：５：５のイソプロピルアルコール：ツイーン８０：リモネン、イソプロピルアルコール中の１０％乳酸と９０％乳酸と１０％ツイーン８０、等、を包含する。勿論、皮膚浸透増進剤が選ばれた場合には、その皮膚浸透増進剤が組織液のような生物学的流体の中の関心分析対象物の移送又は本発明の乾燥化学成分２０による検出を支援するのに有効な仕方で作用するならば、非浸襲性経皮システムの適用に先立ってそれを十分な量及び十分な時間で検査を受けようとする皮膚領域に前もって適用すべきであるということが理解されるはずである。量及び時間は選ばれる皮膚浸透剤に依存して変動するであろうが、皮膚浸透増進剤は目標皮膚部位での過剰の蓄積を避けるために短時間で速やかに乾燥することを可能にする仕方で適用されるべきである。皮膚浸透増進剤が本発明における使用のために選ばれた場合には、ともかくも関心分析対象物に又はその検出に干渉するであろう皮膚浸透剤が選ばれないように調査下の分析対象物には考慮をはらうべきであるということも認識されるはずである。例えば、調査下の分析対象物がグルコースである場合には、セルロースタイプの皮膚浸透増進剤は多分不適合であろう。
【００５５】
本発明の乾燥化学成分２０は、全血中の分析対象物を検出するのに現在使用されている乾燥化学成分よりも一般的には少なくとも約１００倍、そして４００〜５００倍にもなる、新規な超高感度または目的適合膜（乾燥化学膜）から構成されている。実際、全く驚くべきことに、この超高感度または目的適合膜は調査下の分析対象物をそれらが非常に小さな濃度例えば約５ｍｇ／ｄＬ又は５ｍｃｇ／ｍＬで少量例えば２５ｍｃｌのサンプルであっても検出しそして正確かつ迅速に定量化する能力を有していることが発見された。さらに、本発明のセンサーは、ＨＰＬＣ法による検出のために概して小さくされたサンプルサイズの中の分析対象物を検出する能力を有する。一般的に言うと、ＨＰＬＣ法が調査下の分析対象物を検出するためには、少なくとも約２００ｍｃｌのサンプルサイズが必要とされる。本発明の超高感度または目的適合膜の基材としては、いずれか適する材料、たとえば、マイラー(mylar)材料、ポールゲルマン(Paul Gelman)によって供給される類似のビオダイン(BioDyne)ＡまたはビオダインＢ、が利用されてもよいが、特に、好ましい材料はゲルマン サイエンシズ(Gelman Sciences)によって製品名スポル４５０(Supor４５０)（登録商標）で配給されるポリエーテルスルホンである。この特殊ポリエーテルスルホン材料は約０．４５ミクロンの孔径を有する。この特殊ポリエーテルスルホン材料は好ましいが、それにもかかわらず、約０．８ミクロンの孔径を有するナイロンのような他のポリエーテルスルホン材料が利用されてもよいということが信じられる。
【００５６】
本発明による代表的な超高感度または目的適合膜は非浸襲性経皮グルコースパッチ用にグルコース反応性処方物を含む。グルコース反応性処方物は次の通りの基本調剤と酵素成分を含んでいる：
【表１】
0004584338.tif 000002
【００５７】
グルコース反応性処方物は次のように調製できる。第一に、上記成分を互いに均質に混ぜ合わせることによって基本調剤を調製する。第二に、Ｏ−トリジンを脱イオン水の中に溶解するまで混合する。第三に、酵素溶液を次のように調製する。適する大きさの清浄な容器に、算定された酵素溶液を計り入れる。基本溶液に調製済みＯ−トリジンをゆっくり加えながら溶液が透明になるまで混合する。混合しながら、２０％ガントレックスを加え、そして約１５〜２０分間混合する。その後に、ＤＯＳＳを添加しながら混合し、そして更に１５〜１０分間混合を継続する。ｐＨをＮａＯＨを使用して６．８〜６．９に調節する。この時点で、溶液は透明なはずである。その後に、この透明溶液にＧＯＤを添加しながら混合し、ＧＯＤを添加してしまったら、混合を止め、そしてＰＯＤを加える。ＰＯＤが溶解したら、更に１５〜２０分間混合する。このグルコース反応性溶液はもう使用できるようになっている。調製中、混合はＢＳＡを変質させないために泡立たないように行うべきである。当業者には、グルコース反応性処方物が酵素及び発色団Ｏ−トリジンの両方の過剰量を含有しているので過剰量の発色団Ｏ-トリジン及び酵素を溶解するためには調製に基本調剤が必要とされないということが認識されるはずである。
【００５８】
超高感度または目的適合のグルコース反応性膜は次のように製造されてもよい。ポリエーテルスルホン又はその他の材料のシートを、先に製造した通りのグルコース反応性溶液の中に、約４５°の角度で沈めて、グルコース反応性溶液を膜材料の中に導入させながら膜材料から空気を追い出す。膜材料に含浸させるために溶液の中をゆっくり膜材料を引っ張る。次いで、この湿った飽和された膜材料を通常の１０フィート長さの乾燥機に少なくとも約４１℃の温度で約２フィート／分の速度で又は約５分間通すことによって乾燥する。乾燥したら、この超高感度または目的適合膜の先端と後端はその先端と後端では含浸が不均一であるので取り除かれるべきである。超高感度または目的適合膜はもう本発明の乾燥化学膜２０として使用できるようになっている。
【００５９】
代替の反応性グルコース膜は次のように製造されてもよい：
乾燥化学ストリップは、本発明に従って、上記と似たような濃度の次の材料及び成分から製造される：
【表２】
0004584338.tif 000003
【００６０】
上記試薬の各々は試薬級化学薬品と脱イオン水から新たに調製される。基本調剤は上記成分を混合することによって調製される。次いで、指示薬を、続いて、カクテルを添加する。調製されたら、その中に膜を均一に湿潤されるまで手短に（約３０秒）浸す。それから、それを３７℃で約１５分間自然乾燥する。その乾燥した膜を水分と光から防護された乾燥剤と一緒に貯蔵する。この乾燥化学膜をストリップに切断し、そして、後でデバイスに貼り付けられるマイラーをコートされた接着剤のくぼみの中に包む（即ち、糊付けする）ことができる。この代替グルコース処方物及び方法が選ばれる場合には、約２リットルで２００平方フィートのビオダイン(BioDyne)Ａ膜ような膜を有効に塗布するであろう。
【００６１】
驚くべきことには、上記のグルコース反応性膜は組織液から湿潤化学成分の中に拡散された約５ｍｇ／ｄＬ〜約５ｍｃｇ／ｄＬのような少量のグルコースを検出する特異な能力を有することが判明した。今や、当業者は、本発明の新規な非浸襲性経皮パッチが対象の中のグルコースを正確かつ確実に定量的に検出できるということを容易に認めることができる。更に、本発明の新規な非浸襲性経皮パッチは今まで利用されてきた組織を傷つけ痛みを伴う手法の必要性を解消しながら、医療訓練を受けてない者にも簡単かつ容易に使用される。従って、当業者は本発明の新規な非浸襲性経皮パッチが体液分析対象物の収集と検出に関して従来のシステム及び技術よりも有意に進歩していることを容易に認めるはずである。
【００６２】
本発明の乾燥化学膜２０をここでは特定のグルコース膜に関連して説明しているが、それにもかかわらず、その他のいずれの適する膜、例えば、本願明細書の中に全てを組み入れられる米国特許第４，７７４，１９２号に記載され例証されているもの、は本発明に従って使用されてもよいということが理解されるはずである。当業者にはまた、上記の超高感度または目的適合膜は発色団Ｏ−トリジンをもって製造されているが、他のあらゆる適する発色団、たとえば、テトラメチルベンジジン（ＴＭＢ）、が使用されてもよいということが理解されるはずである。更に、本発明の目的を無効にしない限りは、本発明の無血システムによって分析対象物を検出するのに他の指示薬システム、例えば、フルオロフォア類(fluorphores)又はポーラログラフィー電極若しくは酵素電極を使用してもよいということが認められるはずである。
【００６３】
更に、当業者には、組織液のグルコース分析に関する上記説明を、組織液のような生物学的流体サンプルの中に典型的に見いだせるその他の広く多様な分析対象物の検出のための超高感度または目的適合膜の製造及び検出用臨床アッセイの性能にまで、類推によって、容易に拡大できるということが理解されるはずである。従って、本発明の超高感度または目的適合膜システムは、例えば、コレステロール、トリグリセリド、ビリルビン、クレアチニン、尿素、α−アミラーゼ、Ｌ−乳酸、アラニンアミノ基転写酵素（ＡＬＴ／ＧＰＴ）、アスパラテートアミノ基転写酵素（ＡＳＴ／ＧＯＴ）、アルブミン、尿酸、フルクトースアミン、カリウム、ナトリウム、クロライド、ピルビン酸脱水素酵素、フェニルアラニン水素添加酵素、プリンヌクレオチド酵素、及びフェニルアラニン水酸化酵素又はその置換物、例えば、フェニル−アラニン、フェニル−ピルベート又はフェニル-ラクテート、の臨床分析に応用可能である。アッセイフォーマットは上記グルコースのためのものと本質的に同じである、又は場合によってはコンディショニングされた膜／試薬システムと一つ又はそれ上の追加の層（即ち、均展層、輻射線遮断層、半透性拡散膜、等）との組合せを伴う。
【００６４】
目的適合膜を上記分析対象物のそれぞれのための乾燥化学試薬システムを組み入れて製造することは本質的には、グルコース特異性の乾燥化学試薬システムの製造について記載したのと同じ方法に従う（例えば、膜を流れ調節剤でコンディショニングする及び指示薬／試薬カクテルの吸収）。従って、膜のコンディショニングは乾燥化学試薬システムの一つ又はそれ以上の成分との接触の前に又はそれと同時に行うことができる。
【００６５】
一般的に言うと、アラニンアミノ基転写酵素（ＡＬＴ／ＧＰＴ）検定においては、酵素はアラニン及びα−ケトグルタレートと反応してピルベート及びグルタメートを生じる。生じるピルベートは４９０〜５２０ｎｍに着色する２，４−ジニトロ−フェニルヒドラジンと反応する。高レベルのアラニンアミノ基転写酵素は肝炎およびその他の肝疾患と関連している。アスパラテートアミノ基転写酵素（ＡＳＴ／ＧＯＴ）検定においては、酵素はアスパラテート１及び２−オキソグルタレートと反応してオキサロアセテート及びグルタメートを生じる。生じるオキサロアセテートは４９０〜５２０ｎｍに着色する２，４−ジニトロ−フェニルヒドラジンと反応する。高レベルのオキサロアセテートは筋ジストロフィー皮膚筋炎ばかりでなく、心筋梗塞、肝炎及びその他の肝疾患と関連している。アルブミン検定においては、ブロモクレゾール パープルが、６００ｎｍに最大吸収をもつ安定な複合体を形成するヒト血清アルブミンと定量的に結合する。低レベルのヒト血清アルブミンは肝疾患、ネフローゼ症候群、栄養障害およびタンパク性腸疾患と関連している。高レベルの血清アルブミンは脱水と関連している。プレアルブミンは糖尿病および栄養障害の診断値であろう。正常値は３〜５ｇ／ｄＬ（３０〜５０ｇ／Ｌ）である。子供の臨界限界は最低値１０〜２５ｇ／Ｌ又は最高値６０〜８０ｇ／Ｌである。ビリルビン検定においては、ジアゾ化スルファニル酸が、５６０ｎｍに最大吸収をもつアゾビリルビンを生成する共役ビリルビンと定量的に反応する。高レベルのビリルビンは胆管閉塞及び肝細胞疾患と関連している。ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）の存在下では抱合（直接）及び非抱合（遊離）ビリルビンはどちらも反応しそして成人および新生児の溶血性疾患の指標となる。臨界限界は最高値が成人では５〜３０ｍｇ／ｄＬ（８６〜５１３マイクロモル／Ｌ）、そして子供では８６〜３４２マイクロモル／Ｌであり；正常レベルは結合された血清の１ｄＬ当たり０．３ｍｇまでであるが、新生児では１〜１２ｍｇ／ｄＬ（９６〜３０８マイクロクーロン／Ｌ）である。本発明によるパッチは数分後にこれら値の５０分の１を読みだすであろう。クロライド検定においては、チオイソシアン酸第二水銀がクロライドイオンと反応して塩化第二水銀を与え、生成されたチオシアネートが鉄と反応して赤みがかった褐色生成物を与える。低レベルのクロライドイオンは胃腸又は塩類喪失性腎炎、アジソン病と関連している。高レベルは心臓病及びクッシング症候群と関連している。臨界限界は６０〜９０ミリモル／Ｌである（その５０分の１は本発明のパッチにおいて期待されるものである）。正常レベルは９５〜１０３ｍＥｑ．／Ｌである。コレステロール トータル検定においては、コレステロールエステルをコレステロールエステラーゼと反応させる。総遊離コレステーロルを更にコレステロール酸化物と反応させ、転じて、着色染料Ｏ−トリジンにカップリングされた過酸化酵素によって検出される過酸化物を生じる。増加したレベルのコレステロールはアテローム性動脈硬化、ネフローゼ、真性糖尿病、粘液水腫、及び閉塞性黄疸と関連している。減少したレベルのコレステロールは甲状腺機能亢進症、貧血、吸収��良及び瘠痩症候群の中で観察される。正常レベルは１５０〜２５０ｍｇ／ｄＬである（食事および年齢と共に変動する）。２００ｍｇ／ｄＬを越す値は医師に相談することを示唆するものである。フルクトースアミン検定においては、フルクトースアミンがアルカリ性ｐＨでニトロテトラゾリウムブルーを低下させる。フルクトースアミンは真性糖尿病の管理に有効である。レベルはグルコースコントロールの指標である。乳酸アッセイにおいては、ブタ由来ラクテート脱水素酵素（ボリンジャー マンハイム(Boehringer Mannehim))がニコチンアミドアデニニンジヌクレオチド（ＮＡＤ）の存在下でラクテートと反応してＮＡＤＨ（還元されたＮＡＤ）とピルベートを生成する。次いで、ＮＡＤＨは酵素ジアホラーゼ（ユニチカ）を使用してテトラゾリウム塩と反応させて着色ホルマザンを生成することによって検出される。生成された色は乳酸濃度に正比例している。乳酸は臨界ケア状況においては死亡率を予測する支持療法の成功の尺度として有効である。高レベルは臨床結果の厳しさと相関関係にある。血中ラクテートは心筋梗塞の患者が生き残る余後指示薬になってきており、そして厳しい新生児仮死の指示薬としても使用さる。乳酸アシドーシスは真性糖尿病や肝不全の患者にも見られる。持久力と適応度を評価するスポーツ医学に使用できる。正常値は静脈血液中で５〜２０ｍｇ／ｄＬである；動脈血液中ではもっと低い（３〜７ｍｇ／ｄＬ）。臨界限度は最高値２０．７〜４５ｍｇ／ｄＬ（２．３〜５．０ミリモル／Ｌ）である。カリウム検定においては、イオン特異電極は数分間の皮膚接触後にパッチに期待されるレベル（臨界限度は血中にみられるそれの５０分の１である；即ち、０．０５〜０．０７ミリモル／Ｌ）を検出するために使用されるように十分に安定かつ敏感になってきている。カリウムは臨界ケア状況においては死亡率を予測する支持療法の成功の尺度として有効である。高レベルのカリウムは臨床結果の厳しさと相関関係にある。血中カリウムは急性心筋梗塞の患者が生き残る余後指示薬になってきている。正常値は血漿では３．８〜５．０ｍＥｑ／Ｌ（ミリモル／Ｌとしても同じ）である；臨界限度は最低値２．５〜３．６ミリモル／Ｌ又は最高値５〜８ミリモル／Ｌである。ナトリウム検定においては、イオン特異電極は数分間の皮膚接触後にパッチに期待されるレベル（臨界限度は血中にみられるそれの５０分の１である）を検出するために使用されるように十分に安定かつ敏感になってきている。正常値は血漿では１３６〜１４２ｍＥｑ／Ｌ（ミリモル／Ｌとしても同じ）である；臨界限度は最低値１１０〜１３７ミリモル／Ｌ又は最高値１４５〜１７０ミリモル／Ｌである。トリグリセリド検定においては、トリグリセリドはリポタンパクリパーゼと反応してグリセロールを与え、それが燐酸化されたときにグリセロール燐酸酸化酵素の存在下で過酸化物を生成する。これは本発明の非浸襲性経皮システムによる着色染料と過酸化酵素によって検出できる。高レベルのトリグリセリドはネフローゼ症候群、冠状動脈疾患、糖尿病及び肝疾患によって伴われる。正常値は血清では１０〜１９０ｍｇ／ｄＬである。尿酸検定においては、尿酸はウリカーゼと反応して尿膜と、適する手段によって検出される過酸化物とを生成する。高レベルの尿酸は痛風、白血病、妊娠中毒症及び厳しい腎臓悪化と関連している。正常値は男性で２．１〜７．８Ｍｇ／ｇＬであり；女性で２．０〜６．４ｍｇ／ｄＬである。臨界限度は最高値１０〜１５ｍｇ／ｄＬ（５９５〜８９２マイクロモル／Ｌ）である。
【００６６】
次に、本発明に従って製造することができる超高感度または目的適合膜のかかる例を例証する。
尿素のための超高感度または目的適合膜は、コンディショニングされた膜の中に、適切な濃度の、尿素分解酵素、緩衝剤、及びｐＨの変化に対して感受性の指示薬を吸収させることによって製造できる。全血サンプルを膜のサンプル受容性表面と接触させると、血清は膜によって吸収される。血清の中に存在する尿素が尿素分解酵素によって消化され、それによって溶液の中にアンモニアを遊離する。次いで、アンモニアは適する指示薬（即ち、プロトン化されたメロシアニド染料）と反応することができる。膜のｐＨは約８．０に緩衝されてアンモニアの平衡濃度を相対的に低い方に保つ。指示薬は５２０ｎｍで監視される。この特異性試薬システムのこれ以上の詳細は公開された文献の中に記載されており、例えば、スペイド，アール．ダブリュー．(Spayd，R.W.)等の、クリニカル ケミストリー(Clin．Chem.)２４（８）：１３４３を参照。
【００６７】
α−アミラーゼのための超高感度または目的適合膜は、コンディショニングされた膜の中に、適切な濃度の、誘導体化された基質（即ち、澱粉）と緩衝剤を吸収させることによって製造できる。全血サンプルをテストストリップのサンプル受容性表面に適用すると、血清が膜の中へと吸収され、従って、誘導体化さた基質がサンプル中のα−アミラーゼによって消化され始める。基質のこの消化は許容される技術及び容易に入手できる装置に従って監視することができる発色団又はフルオロフォアを放出する。この特異性試薬システムのこれ以上の詳細は先に引用したスペイドの刊行物の中にやはり見られる。
【００６８】
ビリルビンのための超高感度または目的適合膜は、コンディショニングされた膜の中に、適切な濃度の、或る種のカチオン性ポリマー（即ち、ポリマー性第４級塩）と燐酸塩緩衝液（ｐＨ約７．４）を吸収させることによって製造できる。間質サンプルをテストストリップのサンプル受容性表面に適用すると、この流体が膜の中へと吸収され、それによって、ビリルビンとカチオン性ポリマーの相互作用を開始させる。かかる相互作用は結果としてビリルビンの最大吸収を４４０ｎｍから４６０ｎｍにシフトさせる。この特異性試薬システムのこれ以上の詳細は先に引用したスペイドの刊行物の中にやはり見られる。
【００６９】
トリグリセリド（トリアクリルグリセロール）のための超高感度または目的適合膜は、コンディショニングされた膜の中に、界面活性剤、脂肪分解酵素、アデノシン三燐酸（ＡＰＴ）、グリセロールキナーゼ及びＬ−α−グリセロール燐酸塩酸化酵素、及びトリアリールイミダゾールロイコ染料を吸収させることによって製造できる。簡単にいうと、界面活性剤はリポタンパク複合体の解離を助けるので、リパーゼはトリグリセリドと反応することができグリセロールと脂肪酸を生成させる。それから、グリセロールはグリセロールキナーゼ酵素の存在下でアデノシン三燐酸によってホスホリル化される。こうして生成されたＬ−α−グリセロール燐酸はそれからＬ−α−グリセロール燐酸オキシダーゼによって酸化されてジヒドロキシアセトン燐酸と水酸化酵素になる。過酸化水素はロイコ染料を酸化して６４０ｎｍにピーク吸収を有する着色指示薬を生成させる。この特異性試薬システムのこれ以上の詳細は先に引用したスペイドの刊行物の中に見られる。
【００７０】
トリグリセリド分析のための代替の好ましい化学試薬システムは、コンディショニングされた膜の中に、リパーゼ、グリセロール脱水素酵素、ｐ−ヨードニトロテトラゾリウムバイオレット（ＩＮＴ）及びジアホラーゼを吸収させることによって製造できる。血清トリグリセリドは最初に化学試薬システムと相互作用して遊離グリセロールと脂肪酸に加水分解される。遊離グリセロールは今やグリセロール脱水素酵素によって、ＮＡＤの存在下で、ジヒドロキシアセトンに転化される。かかる転化と同時に、ＩＮＴ（無色）はＮＡＤＨの存在下でジアホラーゼによって還元されて赤色染料（最大γ＝５００ｎｍ）になる。変化は５００ｎｍにおけるテストストリップの吸収であり、それは血清トリグリセリドの濃度に正比例する。
【００７１】
組織液の中の総コレステロールを測定するための超高感度または目的適合膜は、コンディショニングされた膜の中に、コレステロールエステル加水分解酵素、コレステロール酸化酵素、ロイコ染料及び過酸化酵素を吸収させることによって製造できる。全血サンプルをテストストリップのサンプル受容性表面に適用すると、血清は膜に吸収され、それによって、コレステロールエステルのコレステロールへの転化を開始し、コレステロールの酸化がコレステロール酸化酵素によって遂行され、それによって、過酸化物を遊離する。次いで、過酸化物とロイコ染料は過酸化酵素の存在下で相互作用して目視で又は機器の使用によって監視できる高度に着色した指示薬を生成する。この特異性試薬システムに関するこれ以上の詳細は公開された文献の中に見られる、ダッペン，ジー．エヌ．(Dappen，G.N.)等のクリニカル ケミストリー(Clin．Chem.)第２８巻第５号（１９８２年）第１１５９頁を参照。
【００７２】
組織液の中の総コレステロールを検出するための代替の超高感度膜は、本発明に従って、次の材料及び試薬から製造できる：
【表３】
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【００７３】
上記試薬の各々は試薬級化学薬品と脱イオン水から新たに調製される。それらは一つの均質溶液として一緒に混合され、そしてその中に膜を均一に湿潤されるまで手短に（約３０秒）浸す。それから、それを３７℃で約１５分間自然乾燥する。これを水分と光から防護された乾燥剤と一緒に貯蔵する。この乾燥化学膜をストリップに切断し、そして、後でデバイスに貼り付けられるマイラーをコートされた接着剤のくぼみの中に包み込む（即ち、糊付けする）。
【００７４】
コレステロール検出のためのコレステロール反応性処方物のための更に別の代替の超高感度または目的適合膜は、次の酵素性溶液調剤から製造できる。酵素性溶液調剤はグルコースパッチのためのグルコース反応性処方物のために、先に記載した基本調剤と配合できる。
【００７５】
【表４】
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【００７６】
かかるコレステロール反応性処方物が製造されたら、それは、適する膜材料、たとえば、ゲルマン サイエンシズによって供給されるポリエーテルスルホン膜スポル(Supor)４５０、またはポール ゲルマンによって供給されるビオダイン(BioDyne)ＡまたはビオダインＢ膜、の上に自然乾燥させることができ、そして本発明の湿潤化学成分１０、例えば、約１％のカルボキシポリメチレンと約１０％のプロピレングリコールを含む疎水性ゲル、と一緒に使用される。
【００７７】
ラクテート検出用の超高感度または目的適合膜は、例えば、次の処方物から、それを、グルコースパッチ用のグルコース反応性処方物のために先に記載した基本調剤と混合し、次いで、ゲルマン サイエンシズによって供給されるポリエーテルスルホン スポル４５０膜やポール ゲルマンによって供給されるビオダインＡまたはビオダインＢ膜のような適する膜材料の中に含浸させて、製造することができる。
【００７８】
【表５】
0004584338.tif 000006
【００７９】
クレアチニンのための優れた感受性の、即ち調節された膜は、適当な濃度のクレアチニンイミノ加水分解酵素およびアンモニア指示薬（即ちブロモフェノールブルー）を調節された膜中に吸収させることにより造られることが出来る。その膜の受容性表面に組織液サンプルを適用した際に、組織液サンプルは膜中に吸収され、それによりクレアチニンおよび酵素のクレアチニンアミノ加水分解酵素の相互作用を開始して、アンモニアの遊離を生ずる。それによりアンモニアは指示薬と反応しそして色発現が視覚的にまたは慣用の計器を用いて監視される。この特定の試薬に関する追加の詳細は公開文献に示されており、例えば Toffaietti，J等による、Clin．Chem.，Vol．２９，No.４（１９８３）第６８４頁を参照。この発明の乾式化学試薬システムはニューヨーク州ロチェスターのイーストマンコダックカンパニーにより開発されたタイプの多重層試験スライドにおいて使用される（以後“コダック形式”）ことがまた意図される。浸透性材料（即ち展延層）が処理される膜のサンプル受容性表面と隣接して接触して置かれる場合、そのような接触は膜中を通過して移送された組織液の速度および量に影響し（変化させ）そしてしたがって膜内の分析物特定成分により仲介された反応の速度および程度に影響するだろう。一層高い血液分析物水準で、膜を横切るサンプルの移送は、過多の分析物を生じそしてしたがって、測定の使用出来る範囲の短縮を生じるだろう。
【００８０】
Liottaの米国特許第４，４４６，２３２号（この特許をその全体において参照することにより本明細書に組み入れる）において記載されたタイプの変位免疫学的検定（displacement immunoassay）への膜の適合化がまた本発明により意図される。形状において、膜の受容表面は酵素標識化抗原または抗体を用いてコーティングされる（以下、“酵素標識化共役”）。受容表面のコーティングの適用のその方法は膜のマトリックス中へのコーティング材料の浸透に対して保証する。免疫化学薬剤システムの残り、特に酵素のための色素形成性または蛍光形成性基質は、表面コーティングからのその物理的分離を維持するように、調節された膜中に組み込まれる。膜の表面上のコーティングとのサンプルの接触は酵素標識化材料の変位を生ずる。酵素標識化共役の変位はサンプル中の分析物の存在により起こされる動的平衡および表面コーティング中の分析物擬体への結合のための共役との競合に基づいている。
【００８１】
サンプルの液体分画の一部と共に、この変位酵素標識化共役は、膜のマトリックス中に吸収される。この共役の酵素部分は酵素について特異な基質と相互作用しそしてそれにより、関係する分析物の表示である色または蛍光における識別出来る変化を生ずる。この変化は（色変化の場合において）視覚的にあるいはその目的のために設計された機器により観察されることが出来る。
【００８２】
本発明の実施にあたって、試験のための標的の皮膚領域はまず十分に清浄化されるべきである。これはリンスすることにより水でその領域を十分に洗浄しそして乾燥させることにより行なわれることが出来る。いったん清浄化されたならば、皮膚浸透増進剤は、もし別々に使用される場合は、十分な量で且つ十分な時間にわたって皮膚のその領域に適用されるべきである。典型的には、予かじめ規定された量はないが、しかし適用される量は本明細書において記載されたとおりに有効であるべきである。時間は、組織液のような体液の抽出を助力するために、皮膚浸透増進剤が皮膚を浸透させるのに十分であるべきである。これは一般にほんの数秒かかるだけである。勿論、皮膚浸透増進剤が選ばれる場合、それはどんな方法であっても、調べている分析物を妨げるべきでない。その後、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃまたは図２に描かれたパッチのような非浸襲性経皮システムは、湿潤化学成分１０が、（皮膚浸透増進剤で予備処理されていてもよいまたはそれで予備処理されていなくてもよい）清浄化された皮膚領域と直接且つ連続接触しておりそして乾燥化学成分２０が該湿式化学成分１０と直接且つ連続接触しているように、直ちに適用されるべきである。好ましくは、そのような適用は約３〜１５分、好ましくは約４〜約６分、そしてさらに好ましくは約５分の期間であるべきである。また、信頼出来る分析物検出が行なわれることが出来るように、乾燥化学成分２０を連続的に且つ均一に湿潤させる目的のために、皮膚適用の直前に、湿潤化学成分１０と乾燥化学成分２０とはおたがいに接触して置かれるべきである。
【００８３】
作用の特定の理論またはメカニズムに何ら限定することを希望しないけれども、パッチの基本的なメカニズムは以下のとおりであると信じられる。第一に、パッチ中の化学薬品は角質層の最上層の死んだ細胞をシールする皮膚の脂質衝壁を一時的に溶解する。これは角質層を半透過性膜に転換することにより角質層の浸透を生じ、該半透過性膜中を通過して、グルコース含有組織液が取り出される。本件移送媒体といっしょになって組織液からのグルコースは、グルコース特異反応体を含有する膜上の化学反応の部位まで、皮膚を通過して拡散する。約３〜４分後に、高感度の反射率計により光学的に測定される終点着色反応を生ずる生化学的平衡に到達する。
【００８４】
（発明を実施するための最良の形態）
さて、本発明の種々の態様の例は、以下の例に関してさらに例示されるだろう。
特定の例において他のように述べられない限り、以下の例において、標的皮膚領域は以下のとおりにして処置されそして乾式化学膜は以下のとおりにして造られる。
【００８５】
乾式グルコース化学膜を造るために、１００ｍｌの基礎製剤が最初に造られる。この基礎製剤は下記の材料を含有する：
約６０グラムのポリビニルピロリドンＫ−３０（分子量４０，０００）；
約１．２グラムのくえん酸三ナトリウム塩；
約０．１グラムのくえん酸−水和物；
約０．２８グラムのＮａＢＨ4（ホウ水素化ナトリウム）；
約０．１グラムのウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）。
【００８６】
基礎溶液のための成分を溶解しそして完全に混合する。いったん基礎溶液が造られるならば、以下の量の調節用流動剤および安定剤および指示薬が加えられる：
約０．５４６グラムのＯ−トリジン（Ｏ−Tolidine）（約５．９〜約６．０にｐＨを調節）；
約２．０ｍｌの１０％ガントトレツＳ−９５（Ganttrez Ｓ−９５）（１０．０グラム／１００ｍｌ）が加えられそしてｐＨがＮａＯＨで約５．９〜約６．０に調節される；
約４．０グラム／ｌの７５％ＤＯＳＳ（０．５３３グラム）。
【００８７】
調節用流動剤、安定剤（ＢＳＡ）および指示薬（Ｏ−トリジン）を溶解しそして基礎製剤中に十分に混合する。いったんそれらの化学剤および指示薬が基礎製剤中に均一にブレンドされるならば、グルコースとの反応のための特定の酵素が加えられる：
約１２１．０ｍｇのグルコースオキシダーゼ（６０Ｄ）１５０ｕ／ｍｌ［１５０ｕ*１００ｍｌ／１２４ｕ／ｍｇ］；
約３８．５３ｍｇの西洋わさびペルオキシダーゼ（ＰＯＤ）１００ｕ／ｍｌ［１００ｕ*１００ｍｌ／２５９．５５ｕ／ｍｇ］。
【００８８】
酵素を加えそして十分にかき混ぜる。
膜を造るために、Biodyne Ａ膜（約０．４５ミクロンの細孔径）を、均一に湿潤されるまで調製酵素カクテル中に約３０秒間しばらく浸漬させる。次にそれを約１５分間約３７℃で空気乾燥させる。水分および光から保護された乾燥器を用いて、乾燥膜を貯蔵した。乾燥グルコース化学膜は、約３／１６インチの露出された試験用面積を有する約０．７５インチの寸法の細片にカットされることが出来そしてカットされた細片は、図３において例示されるような、パッチ形状内で、Dermaflex ＰＭ５００のような接着剤被覆マイラー（mylar）の折りたたみ内にカプセル化されるかまたは接着されることが出来る。約５リットルの酵素カクテルは２００平方フィートの Biodyne Ａ膜を有効に処理すると信じられる。
【００８９】
実験を行なうまえに、標的皮膚領域および使用者の手は、他のように特定しない限り、以下の通りにして処置される。
【００９０】
まず、使用者は脱イオン水（１８メガオーム）を用いて彼／彼女の手および標的皮膚領域を十分に清浄する。標的皮膚領域および手は脱イオン水でリンスされてよくあるいは脱イオン水で湿らした非漂白紙タオルでぬぐってもよい。清浄化皮膚領域および手は次に非漂白紙タオルで乾燥する。使用者は漂白紙タオルおよび塩素含有水の使用を避けるべきである。
【００９１】
もし標的皮膚領域が皮膚浸透増進剤で予かじめ処理されるべきであるならば、次に清浄化且つ乾燥標的皮膚領域は、選ばれた浸透増進剤の約０．５ｍｌで湿潤されている Kim WipeRで１回またはそれ以上の回数でぬぐわれる。０．５ｍｌの皮膚浸透増進剤の適用のための適当な寸法の Kim WipeRは５×５ｃｍの寸法にされる。Kim WipeRが使用されるけれども、他の任意の極めて清浄なけばだちのない非漂白紙タオルが使用されることが出来る。Kim WipeR類は Kimberly Clarke により供給される。
【００９２】
いったん予かじめ清浄化された標的皮膚領域が皮膚浸透増進剤で処理されたならば、皮膚上に過剰の皮膚浸透増進剤が存在しないことを確実にするために精査される。あまりにも多く適用されたならば、パッチ接着剤が付着しない可能性がある。したがって、すべての過剰の皮膚浸透増進剤は、パッチを適用するまえに、例えば Kim WipeRを用いて最初に除去されるべきである。
【００９３】
もしイソプロピルアルコールまたは酢酸エチルのような有機溶媒タイプの皮膚浸透増進剤が選ばれるならば、有機溶媒タイプの皮膚浸透増進剤と膜上の化学試薬との間の潜在的なマイナスの相互作用を避けるために、処理皮膚領域にパッチを適用するまえに、その有機溶媒をまず乾燥させるかまたは蒸発させることが好ましい。もし選ばれた皮膚浸透増進剤が有機溶媒でないならば、そのような皮膚浸透増進剤を用いての皮膚領域の処理のすぐ後に、パッチが適用されてよい。
【００９４】
パッチが適用されるまえに、それは１グラムの乾燥剤を有するそのホイル包封から取り出される。取り出し後、選ばれた移送媒体、即ちゲルは膜を均一に且つ連続的に湿潤するためにパッチの底の孔中に装入される。いったん膜がゲルで湿潤されたならばその後の５〜１０分以内に試験が行なわれるべきである。また湿潤された膜は明るい光に露出されるべきでない。
【００９５】
いったんパッチが標的皮膚領域に配置されたならば、グルコースの存在を検出するために反射率計により色変化が読み取られる時間のための約５分間放置される。
【００９６】
また、他のように特定されない限り、使用される湿式化学ゲルは脱イオン水（１８メガオーム）中の約１％カルボキシメチルセルロースである。
【００９７】
例 １：
以下の２種の数値は本発明に従ってグルコースパッチを用いて得られたデータを表わす。グルコース膜はすぐ上に記載された膜と同様にして造られる。
【００９８】
図１１は３時間にわたって糖尿病でない被験者について行なわれた耐糖能試験の結果を示す。図１１におけるこれらの結果はグルコースパッチと現在ポピュラーなフィンガースティック（finger stick）法との間の高い相関関係を示す。この例において、ワイプ（wipe）はプロピレングリコールである。
【００９９】
例 ２：
図１２は２１日間にわたってタイプエインシュリン依存性糖尿病患者について行なわれる一連の試験の結果である。無作為の方法で−１日のサンプル採取時間についてまたは患者のインシュリンに関連してコントロールなしで、１日あたり１つのサンプルが採取される。
【０１００】
例 ３：
図１３はグルコースの増大させていく濃度に対してのグルコースパッチ反応化学の直線性を試験する一連の実験からのデータを描いている。４回のグルコース測定が一連の標準について毎日行なわれそして４日間の試験後にそれらの結果は相関連していた。これらの結果は、本検出膜が微少量のグルコースを測定することが出来ることを示している。
【０１０１】
図１４はグルコースパッチについての実際の校正曲線を描いている。そのデータは図１５Ａにおいて描かれている。各々の標準について９つのパッチを用いる、校正標準を用いて一組のこれらのグルコースパッチが評価される。５分の反応時間後に標準曲線について０．９９のγ−値を有する変動係数は４％未満に平均化された。
【０１０２】
例 ４：
以下はボランティアーの経口耐糖能試験から生ずるデータである。それらの試験は他の会社からの“当業界の状態”の毛細管血糖法に対して、本グルコースパッチを用いて得られた結果を比較するようにデザインされる。本明細書において記載されたとおりにして反射率計を用いてパッチ反射率データが得られる。これらの人々は試験前の１２時間食事をしていなかった。はじめのグルコース測定の後に、５分以内に１００グラムのグルコースの溶液を被験者は飲んだ。比較試験を１．５〜３時間のコースにわたって続ける。毛細管血糖値は３０〜５０分でピーク水準に上昇しそして次に糖尿病でないと予想されるときは“正常”に戻る。そのパッチ反射率値は毛細管血糖値と平行でありそして一層容易に得られる。
【０１０３】
すべての血液の結果は、推奨される方法により各々の試験および細片について示された製造者の電子計を用いるＦＤＡ（米国食品医薬品局）“承認”の標準フィンガースティック（finger stick）毛細管血糖法を用いて得られる。
【０１０４】
被験者１は１００グラムのグルコース摂取後３時間空腹時水準で試験される正常人（老年の白人男性）である。
【表６】
0004584338.tif 000007
【０１０５】
被験者２は１００グラムのグルコース摂取後３時間空腹時水準で試験される正常人（老年の白人男性）である。
【表７】
0004584338.tif 000008
【０１０６】
被験者３は朝食、昼食、軽い運動および軽食後３時間試験される正常人（若年白人女性）である。
【表８】
0004584338.tif 000009
【０１０７】
被験者４は２時間絶食して試験される正常人（若年アフリカアメリカ人男性）である。
【表９】
0004584338.tif 000010
【０１０８】
被験者５は数種の異なる抽出配合物により２２回試験されるタイプＩ糖尿病患者（老年白人男性）である。
【表１０】
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【０１０９】
被験者６は２時間の過程にわたって試験される正常人（若年アフリカアメリカ人男性）である。
【表１１】
0004584338.tif 000012
【０１１０】
被験者７は、朝食、昼食、軽い運動および軽食の後に２時間半にわたって試験される正常人（若年白人女性）である。
【表１２】
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【０１１１】
被験者８は１００グラムのグルコース摂取後空腹水準の後２時間試験される正常人（老年白人男性）である。
【表１３】
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【０１１２】
被験者９は朝食、昼食および軽食後に２時間試験される正常人（若年アジア系人の女性）である。
【表１４】
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【０１１３】
被験者１０は朝食、次にグルコース供給後、２時間試験される正常人（若年白人男性）である。
【表１５】
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【０１１４】
要点：
Ｎ＝正常； Ｄ＝糖尿病タイプＩ； Ｏ＝老年； Ｍ＝中年齢（試験せず）； Ｙ＝若年； Ｃ＝白人； Ａ＝アフリカアメリカ人； Ａ＝アジア系人； Ｍ＝男性； Ｆ＝女性。
【０１１５】
耐糖能試験を受けるグルコースパッチ被験者との標準のフィンガースティック法の比較の結果が図１６、図１７および図１８に描かれる。１人のタイプＩ糖尿病患者の被験者（＃５）が含まれる。比較のために２つの異なる“非ワイプ”フィンガースティック法がまた使用される。被験者＃９（図１１参照）は試験の間に幾つかの広範な手仕事に従事しており、そして描かれているように、彼女はグルコース供給を受けているにもかかわらず、彼女のグルコース水準は減少している。彼女はまたあとで耐糖能試験を始めそして試験期間の終わるまえに昼食を食べている。
【０１１６】
被験者５（図１８の上方のグラフ参照）は、あとで種々の皮膚部位で２２回の試験を行なう糖尿病患者の被験者である。他の９人の被験者に関してのようなグルコース供給を受ける代りにこの糖尿病患者はインシュリン投与を遅らせ、次に、インシュリンを受けるまえ、およびインシュリンを受けた後の両方の２つの別別の、４つの試験期間にわたって試験する。図１８の上方のグラフ中の比較＃８〜２２は、インシュリン投与前に行なわれる、異なる皮膚の部位を用いる６つの同時パッチそして食事の後だが糖尿病の注射のまえにその日の遅くに行なわれる、あとでの同じ部位上の５つの同時パッチそして最後に、インシュリンが糖尿病患者のグルコース水準を低下させるのに十分な時間与えた後の異なる部位の４つの同時パッチからなる１日の一連の試験を反映する。
【０１１７】
図１９は、フィンガースティックに対するパッチを用いての、８人の糖尿病でない被験者の血液グルコース（血糖）水準の比較の結果を例示する。それは商標銘柄細片および一般的な細片の両方を用いる異なるフィンガースティック試験を比較するγ2＝０．５３〜０．９３の範囲でフィンガースティック試験および血漿グルコースの間の相関関係を確認する。
【０１１８】
例 ６：
糖尿病患者の被験者に関して同様な一連の実験が行なわれる。図２０参照。図２０は、パッチ血液グルコース水準とフィンガースティック血液グルコース水準とが測定係数γ2＝０．７９１およびｐ＝０．００１の有意水準を有する高度に有意義な様式で相関することを示している。これらの結果は数か月にわたって１人の被験者について得られる。このデータは１００〜３００ｍｇ／ｄｌのグルコース範囲にわたって良好な相関関係を示す。試験期間を通じて糖尿病治療またはインシュリン投与において変化がない。糖尿病患者のデータの一部分は各々の腕上に３つのパッチを有する一人の被験者として分散性を規定する。
【０１１９】
例 ７：
２人の個人、ＭＭおよびＪＭは、本発明に従う優れた感度、即ち調節されたグルコース膜と組み合わせて、５種の異なるゲルおよび６種の異なるワイプを試験するために志願した。
【０１２０】
基本型グルコース膜は、別のグルコース反応性膜に関して、本明細書のはじめの方に記載されたとおりにして造られる。
グルコース膜が中に入れられるグルコースパッチは図３において描かれたパッチに類似している。
【０１２１】
ゲル：
５種のゲルは以下の通りである：
１．脱イオン水中の約１％のカルボポール；
２．脱イオン水中の約１０％のグリセリンおよび約１％のカルボポール；
３．脱イオン水中の約１０％ポリエチレングリコールおよび約１％のカルボポール；
４．脱イオン水中の約１０％のプロピレングリコールおよび約１％のカルボポール；
５．約１０％のラウリル硫酸ナトリウムおよび約１％のカルボポール。
ゲルは本明細書において記載されたとおりにして、成分を一緒に単に、十分に混合することにより造られる。
【０１２２】
ワイプ：
６種のワイプは次のとおりである：
１．脱イオン水中の約１０％グリセリン；
２．脱イオン水（１８メガオーム）中の約１０％のポリエチレングリコール；
３．脱イオン水（１８メガオーム）中の約１０％のプロピレングリコール；
４．脱イオン水（１８メガオーム）中の約１０％のラウリル硫酸ナトリウム；
５．１：１：１のエチルアルコール：イソプロピルアルコール：脱イオン水；
６．１：１：１の酢酸エチル：イソプロピルアルコール：脱イオン水（１８メガオーム）。
【０１２３】
ワイプは次のとおりにして造られる：混合しそして十分にかき混ぜそして汚染および蒸発を最少にするためにテフロンを裏張りしたキャップを有するこはく製のボトル中に貯蔵する。
【０１２４】
各々の個人の血液グルコース（血糖）は試験の時間でＬＳＩＩ法により測定される。ＭＭの血液グルコースは９６ｍｇ／ｄｌとして測定されそしてＪＭの血液グルコースは１００ｍｇ／ｄｌである。グルコースパッチからの反射率を詳述するにあたって、本明細書において記載された明細を有する反射率計が使用される。
【０１２５】
その方法を実施するにあたって、パッチが適用される各個人の標的皮膚領域は脱イオン水を用いてぬぐうことにより、まず十分に清浄化される。清浄化後に、１つの試験において、ワイプでまずぬぐうことなしに、５種の異なるゲルのグルコースパッチを清浄化皮膚領域に直接適用する。他のすべての試験において、清浄化皮膚領域は６種のワイプの１種でまず予かじめ処理される。皮膚領域を予かじめ処理するにあたって、自由な量のワイプが Chem WipeTMにより適用される。もしあまりにも多く適用されたならば、その過剰量のワイプは乾燥 Chem WipeTMを用いて除去される。
【０１２６】
次に、ワイプ後１０秒以内に、５種の異なるゲルのグルコースパッチがワイプ皮膚領域に適用される。清浄化皮膚領域にゲルを適用する前に、乾式化学グルコース膜をゲルと連続接触させてその乾式化学グルコース膜を均一に湿潤させる。パッチを約５分間清浄化皮膚領域と接触させ、その時間に膜の色変化をメーターによる反射率により読み取ってＭＭおよびＪＭの組織液中のグルコースを検出する。各々のゲルおよびワイプに関するＭＭおよびＪＭについての反射率値はそれぞれ以下の表上、図２１、図２２、図２３、図２４および図２５に描かれた棒グラフに挙げられる。本明細書に示されるゲルおよびワイプについての番号は図２１、図２２、図２３、図２４および図２５における番号に相当する。
【表１６】
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【表１７】
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【０１２７】
例 ８：
以下の皮膚浸透増進剤が浸透増進能力について試験される。皮膚は以下の浸透増進剤配合物の１種で湿潤されたパッドでまずぬぐわれる。次にガラスシリンダーがＯ−リングシールにより、皮膚のぬぐわれた領域に対して固定されそして規定量の蒸留水がガラスシリンダーの内側に加えられる（図２６参照）。水を皮膚と５分接触させた後に、水を取り出しそしてそのグルコース濃度を、Bioanalytical Systems，Inc．の酵素検出システムを有する高速液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）により分析する。蒸留水ぬぐい（対照）を用いて検出された量に対しての、検出されたグルコースの比は各配合物の浸透増進能力を評価するために用いられる。ＨＰＬＣ結果は以下のとおりである：
【表１８】
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【０１２８】
例７のクロマトグラフィ研究と平行して、或る種の浸透増進剤配合物は、実際のグルコース監視用パッチと組み合わせてのプレワイプ（prewipe）としてそれをオーディションすることにより評価される。或る種の浸透増進剤配合物の性能は蒸留水プレワイプを用いて得られた結果と比較することにより評価される。その配合物は図２７において示されるように、反復測定において再現可能な結果を提供した。
【０１２９】
例 ９：
次に、種々の経皮パッチを用いて得られた被験者の結果が市販のフィンガースティック血液グルコースモニターを用いて得られた結果と比較される。経口耐糖能試験が行なわれる（即ち、基線読み取りが、グルコースの５０〜７５ｇを飲んだ絶食しているボランティアーについて行なわれそして次に３時間の過程にわたってそれらのボランティアーが周期的に試験される。その基線測定およびその後の測定の両方は、グルコースパッチに関してそして市販のフィンガースティック血液グルコースシステムに関して行なわれる。図２８参照。この実験においてグルコースパッチのゲルは脱イオン水（１８メガオーム）中の１％のカルボポールR（CarbopolR）および１０％のプロピレングリコールである。
【０１３０】
例１０：
いったん組織液からのグルコースがパッチマトリックス材料中に拡散したならば、それは、好ましくはポリエーテルスルホン膜上のグルコースオキシダーゼおよびペルオキシダーゼを用いて、酵素的に定量化される。ペルオキシダーゼ反応の着色生成物、Ｏ−トリジンは次に、光学反射率計により測定される。この測定は時間間隔での光学濃度における変化を測定することにより速度論的に行われることが出来るかあるいはさもなければ５分の１つの固定時間終点において測定されることが出来る。後者の方法が本明細書において使用される方法である。酵素カスケードおよび色発現システムは本明細書において十分に特徴づけられている。この化学システムは肉眼によりまたは反射率計により評価される場合に正確な且つ再現可能な結果を提供するそしてその安定性は一年を超えることが示されている。光度計ミリボルト読み取りをｍｇ／ｄｌとして表わされるグルコース濃度に変換するために記憶校正が用いられることが出来ることを示す、再現可能なスロープが標準曲線のために得られる。その仕組の感度は、図２９に示されるように約０．５ｍｇ／ｄｌであるように思われる。
【０１３１】
試験されそして図２９において示されるグルコース濃度は次のとおりにして造られる。まず１０００ｍｇ／ｄｌの原料グルコース溶液が造られる。次にこの原料溶液のサンプルがｄＨ2Ｏ（１８メガオーム）中に希釈されて所望のグルコース濃度を達成される。造られた各グルコース濃度が試験されそして図２９に例示される。次に各グルコース濃度が試験のための本発明の１％カルボキシポリメチレンおよび１０％プロピレンのゲル中に１：５０で希釈される。図２９によれば、本発明のグルコースシステムの感度は上に示され且つ図２９に示されるように約０．５ｍｇ／ｄｌ、即ち５ｍｅｇ／ｍｌであるように思われる。
【０１３２】
例１１：
標準のフィンガープリック（finger prick）をグルコースパッチ被験者と比較する結果が図３０〜図３３において描かれる。ゲルは１％カルボポールR（CarbopolR）である。グルコースパッチの適用前に、標的皮膚領域はプロピレングリコールでぬぐわれる。
【０１３３】
図３０における被験者は最初のグルコース水準試験が行なわれた約１０分後に、グルコース供給を受ける。予期したように、グルコース供給後、この被験者のグルコース水準は、標準のフィンガープリック法およびグルコースパッチの両方により、図３０に示されるように上昇する。
【０１３４】
図３１における被験者は最初のグルコース水準試験が行なわれた約２０分後に高い糖分の食事を取る。図３１に示されるように、高い糖分の食事の消費後に、この被験者のグルコース水準に上昇がある。
【０１３５】
図３２におけて、被験者は最初のグルコース試験の約５０分後に食事をとる。図３２においてグルコース水準におけるわずかな上昇が観察される。
【０１３６】
図３３において、被験者は最初のグルコース試験の約２０分後にグルコース供給を受ける。恐らくは試験中に被験者が従事していたはげしい仕事に起因して、図３３においるグルコースパッチおよび標準のフィンガープリック法の両方に示されるようにグルコース水準における上昇がほとんど観察されない。
【０１３７】
これらの結果は、５０〜２００ｍｇ／ｄｌのグルコース範囲にわたって、グルコースパッチと標準のフィンガープリック法との間の良好な相関関係を示す。
【０１３８】
例１２：
２種の標準のフィンガースティック法、即ち Blood ＬＳＰおよび Blood ＬＳＩＩをグルコースパッチの被験者と比較する結果が図３４〜図４５に描かれる。図３７および図４４〜図４５に描かれた被験者以外のすべての被験者においてワイプは使用されない。図３７および図４４〜図４５における被験者はプロピレンワイプで予かじめぬぐわれた。この例１２のグルコースパッチ中へ装入されたゲルは脱イオン水（１８メガオーム）中の１％のカルボポールR（CarbopolR）および１０％のプロピレングリコールである。それらの結果は、約７５ｍｇ／ｄｌ〜約３５０ｍｇ／ｄｌのグルコース範囲にわたって、２種の標準のフィンガースティック法、即ち Blood ＬＳＰおよび Blood ＬＳＩＩと、グルコースパッチとの間での良好な相関関係を示している。
【０１３９】
例１３：
３種の異なるゲルが、浸透および拡散増進について６人の被験者において試験される。３種のゲルは１％カルボポールR（ＣＡＲ）；脱イオン水（１８メガオーム）中１％カルボポールRおよび１０％プロピレングリコール（ＣＡＲＰＧ）；および脱イオン水（１８メガオーム）中１％カルボポールRおよび１０％ラウリル硫酸ナトリウムである。ゲルを試験するにあたって、それらはグルコースパッチに装入されそして化学反応および検出のための膜へのグルコース拡散のために約５分間皮膚と接触させて置かれる。それらの結果は図４６に示され、すべての３種のゲルが有効であるけれども、図４６はほとんどの患者において、１％カルボポールRおよび１０％プロピレングリコールのゲルが一層有効であることを示している。
【０１４０】
本明細書に記載された本発明は、本明細書を読んだ当業者に明らかであるようなすべての修正および変更にまで及び、そしてこの記載および添付図面の特徴の組み合せおよび準組み合せにまでまた及ぶ。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】図１Ａは本発明の一態様による非侵襲性経皮パッチの斜視図である。図１Ｂは図１Ａの非侵襲性経皮パッチにおける１Ａ−１Ａの断面図である。図１Ｃは、図１Ａに示す非侵襲性経皮パッチの斜視図であるが、閉じている状態を示す。
【図２】図２は、本発明による図１Ａの他の非侵襲性経皮パッチの分解正面図である。
【図３】図３は、本発明のさらに他の態様による非侵襲性経皮パッチの斜視図である。
【図４】図４は、本発明のさらに他の態様による非侵襲性経皮パッチの斜視図である。
【図５】図５は、本発明のさらに他の態様による非侵襲性経皮パッチの分解正面図である。
【図６】図６は、本発明の他の態様による非侵襲性経皮パッチの斜視図である。
【図７】図７は、本発明のさらに他の態様による非侵襲性経皮パッチの分解正面図である。
【図８】図８は、本発明のさらに他の態様による非侵襲性経皮パッチの分解正面図である。
【図９】図９は、本発明による反射計の斜視図である。
【図１０】図１０は、図９の反射計の読み取りヘッドの断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を、ＡＰＧ法を用いて毛細血管の糖から得られた結果と比較した経口糖耐性テストのデータをプロットしたものである。
【図１２】図１２は、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を、ＡＰＧ法を用いて毛細血管の糖から得られた結果と比較した経口糖耐性テストのデータをプロットしたものである。
【図１３】図１３は、糖濃度を増加した場合に本発明の糖パッチにおける糖パッチ反応化学の直線性試験結果のデータをプロットしたものである。
【図１４】図１４は、本発明の非侵襲性経皮糖パッチに対する実際のキャリブレーション曲線を示すデータグラフである。
【図１５】図１５Ａは、図１４のキャリブレーション曲線データを示す表である。図１５Ｂは、図１１に対応するデータ表である。
【図１６】図１６は、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を、標準的なＬＳＩＩ法を用いて毛細血管の糖から得られた結果と比較したデータのプロットを示す。
【図１７】図１７は、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を、標準的なＬＳＩＩ法を用いて毛細血管の糖から得られた結果と比較したデータのプロットを示す。本発明のさらに他の態様による非侵襲性経皮パッチの斜視図である。
【図１８】図１８は、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を、標準的なＬＳＩＩ法を用いて毛細血管の糖から得られた結果と比較したデータのプロットを示す。本発明のさらに他の態様による非侵襲性経皮パッチの斜視図である。
【図１９】図１９は、本発明の非侵襲性経皮パッチ間の結果と、標準的な方法を用いて毛細血管の糖から得られた結果との間の相関を示すデータのプロットである。
【図２０】図２０は、本発明の非侵襲性経皮パッチ間の結果と、標準的な方法を用いて毛細血管の糖から得られた結果との間の相関を示すデータのプロットである。
【図２１】図２１は、異なるワイプ（wipes）で試験した異なるゲル構成をもつ、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を示すデータの棒グラフである。
【図２２】図２２は、異なるワイプで試験した異なるゲル構成をもつ、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を示すデータの棒グラフである。
【図２３】図２３は、異なるワイプで試験した異なるゲル構成をもつ、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を示すデータの棒グラフである。
【図２４】図２４は、異なるワイプで試験した異なるゲル構成をもつ、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を示すデータの棒グラフである。
【図２５】図２５は、異なるワイプで試験した異なるゲル構成をもつ、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を示すデータの棒グラフである。
【図２６】図２６は、本発明による皮膚浸透増進剤の浸透増強力を試験する一般的な方法を示す。
【図２７】図２７は、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を、標準的なＬＳＩＩ法を用いて毛細血管の糖から得られた結果と比較したデータのプロットである。
【図２８】図２８は、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を、標準的なＬＳＩＩ法を用いて毛細血管の糖から得られた結果と比較したデータのプロットである。
【図２９】図２９は、本発明の非侵襲性経皮糖パッチの感度を示すデータのプロットである。
【図３０】図３０は、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を、標準的な方法によって血糖から得られた結果と比較したデータのプロットである。
【図３１】図３１は、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を、標準的な方法によって血糖から得られた結果と比較したデータのプロットである。
【図３２】図３２は、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を、標準的な方法によって血糖から得られた結果と比較したデータのプロットである。
【図３３】図３３は、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を、標準的な方法によって血糖から得られた結果と比較したデータのプロットである。
【図３４】図３４は、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を、標準的な方法によって毛細血管の糖から得られた結果と比較したデータのプロットである。
【図３５】図３５は、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を、標準的な方法によって毛細血管の糖から得られた結果と比較したデータのプロットである。
【図３６】図３６は、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を、標準的な方法によって毛細血管の糖から得られた結果と比較したデータのプロットである。
【図３７】図３７は、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を、標準的な方法によって毛細血管の糖から得られた結果と比較したデータのプロットである。
【図３８】図３８は、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を、標準的な方法によって毛細血管の糖から得られた結果と比較したデータのプロットである。
【図３９】図３９は、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を、標準的な方法によって毛細血管の糖から得られた結果と比較したデータのプロットである。
【図４０】図４０は、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を、標準的な方法によって毛細血管の糖から得られた結果と比較したデータのプロットである。
【図４１】図４１は、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を、標準的な方法によって毛細血管の糖から得られた結果と比較したデータのプロットである。
【図４２】図４２は、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を、標準的な方法によって毛細血管の糖から得られた結果と比較したデータのプロットである。
【図４３】図４３は、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を、標準的な方法によって毛細血管の糖から得られた結果と比較したデータのプロットである。
【図４４】図４４は、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を、標準的な方法によって毛細血管の糖から得られた結果と比較したデータのプロットである。
【図４５】図４５は、本発明の非侵襲性経皮パッチから得られた結果を、標準的な方法によって毛細血管の糖から得られた結果と比較したデータのプロットである。
【図４６】図４６は、本発明の非侵襲性経皮パッチにおいて、ワイプを使用しない場合の異なるゲルの有効性を示すデータの棒グラフである。
【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１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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