(57)【要約】本発明は、糖尿病の迅速スクリーニング用の生体内スクリーニングアッセイおよび生体外スクリーニングアッセイを提供する。本発明の方法は、患者の眼液中の第一のグルコース濃度を測定すること；炭水化物の負荷を患者に経口的に投与すること；炭水化物の負荷を経口的に投与した後、５０分未満の時間に、患者の眼液中の第二のグルコース濃度を測定すること；第二のグルコース濃度を第一のグルコース濃度と比較して、患者が糖尿病患者である可能性を決定することを含む。本発明の方法は、本発明のキットを用いることにより行われる。キットは、（１）グルコース感知性眼用デバイスおよびグルコース感知性眼用デバイスを使用して糖尿病をスクリーニングするための使用説明書、または（２）２以上の涙液収集デバイス、およびグルコースと特異的に反応して検知可能なシグナルを形成する試験剤組成物を含む。グルコース感知性眼用デバイスは、特異的に且つ可逆的にグルコースと相互作用し、濃度依存的に変化する検知可能な光学的シグナルを形成する試験剤組成物を含む。
2006506631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼液とグルコース感知性眼用デバイスとを接触させる工程であって、グルコース感知性眼用デバイスが、特異的に且つ可逆的にグルコースと相互作用して、濃度依存的に変化する検知可能なシグナルを形成する試験剤組成物を含む工程；
グルコース感知性眼用デバイスを用いて、眼液中の第一のグルコース濃度を測定する工程；
炭水化物の負荷を患者に経口的に投与する工程；
炭水化物の負荷を経口的に投与した後、５０分未満の時間に、グルコース感知性眼用デバイスを用いて、眼液中の第二のグルコース濃度を測定する工程；および
第二のグルコース濃度を第一のグルコース濃度と比較して、患者が糖尿病患者である可能性を決定する工程
を含む、糖尿病の迅速スクリーニング方法。
【請求項２】
第二のグルコース濃度を、炭水化物の負荷を経口的に投与した後、約１５分で測定する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記試験剤組成物がレセプターを含み、前記レセプターが、可逆的にグルコースと結合することができ、且つグルコースに可逆的に結合するとき濃度依存的に変化する検知可能な光学シグナルを有し、前記検知可能な光学シグナルが、レセプターと結合した１以上の標識からもたらされる、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
検知可能な光学シグナルが、レセプターと結合した１対の第一の標識および第二の標識からもたらされ、第一および第二の標識の一つが蛍光エネルギー供与体であり、他方が蛍光エネルギー受容体または非蛍光エネルギー受容体である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記試験剤組成物が、結合した第一の標識を有するレセプターおよび結合した第二の標識を有する競合剤を含み、第一および第二の標識の一つが蛍光エネルギー供与体であり、他方が蛍光エネルギー受容体または非蛍光エネルギー受容体である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項６】
前記炭水化物の負荷が少なくとも４０ｇの炭水化物である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
第一の涙液収集デバイスを用いて、患者から第一の涙液を収集する工程；
第一の涙液の特定量をアッセイして、第一のグルコース濃度を測定する工程；
炭水化物の負荷を患者に経口的に投与する工程；
炭水化物の負荷を経口的に投与した後、５０分未満の時間に、第二の涙液収集デバイスを用いて、第二の涙液を収集する工程；
第二の涙液の特定量をアッセイして、第二のグルコース濃度を測定する工程；および
第二のグルコース濃度を第一のグルコース濃度と比較して、患者が糖尿病患者である可能性を決定する工程
を含む、糖尿病の迅速スクリーニング方法。
【請求項８】
前記の第一および第二の涙液収集デバイスが、キャピラリーチューブ、ヒドロゲルストリップ、およびコンタクトレンズからなる群より選択される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
第一および第二の涙液収集デバイスの少なくとも一つが、第一の末端および第二の末端を有するストリップであり、前記ストリップが、実質的に乾燥状態でヒドロゲル材料から作製され、且つ涙液が完全に浸透したときに第一の末端から第二の末端までヒドロゲルストリップに沿って実質的に均一に膨潤すること、および前記ストリップに取り込まれた涙の量と涙が浸透したストリップの末端部の長さとの間に相関関係があることを特徴とする、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記炭水化物の負荷が少なくとも４０ｇの炭水化物である、請求項７〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
第二の涙液を、炭水化物の負荷を経口的に投与した後、少なくとも１５分の時間で収集する、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
キットが、グルコース感知性眼用デバイスおよびグルコース感知性眼用デバイスを使用して糖尿病をスクリーニングするための使用説明書を含み、グルコース感知性眼用デバイスが、特異的に且つ可逆的にグルコースと相互作用して、濃度依存的に変化する検知可能な光学的シグナルを形成する試験剤組成物を含む、糖尿病の迅速スクリーニング用のキット。
【請求項１３】
前記試験剤組成物がレセプターを含み、前記レセプターが、可逆的にグルコースと結合することができ、且つグルコースに可逆的に結合するとき濃度依存的に変化する検知可能な光学シグナルを有し、前記検知可能な光学シグナルが、レセプターと結合した１以上の標識からもたらされる、請求項１２に記載のキット。
【請求項１４】
検知可能な光学シグナルが、レセプターと結合した１対の第一の標識および第二の標識からもたらされ、第一および第二の標識の一つが蛍光エネルギー供与体であり、他方が蛍光エネルギー受容体または非蛍光エネルギー受容体である、請求項１２または１３に記載のキット。
【請求項１５】
前記レセプターが、ＧＧＢＰ、コンカナバリンＡ、不活性化グルコースオキシダーゼ、不活性化グルコースデヒドロゲナーゼ、およびボロン酸からなる群より選択される、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載のキット。
【請求項１６】
前記蛍光エネルギー供与体が、キサンテン型染料、フルオレセイン型染料、ローダミン型染料、シアニン型染料、フィコビリプロテインからなる群より選択される、請求項１４または１５に記載のキット。
【請求項１７】
前記試験剤組成物が、結合した第一の標識を有するレセプターおよび結合した第二の標識を有する競合剤を含み、第一および第二の標識の一つが蛍光エネルギー供与体であり、他方が蛍光エネルギー受容体または非蛍光エネルギー受容体である、請求項１２〜１６のいずれか一項に記載のキット。
【請求項１８】
眼用デバイスが、眼用デバイスのコア材料に共有結合的には結合していないグルコース感知性ＬｂＬコーティングを含むことができ、グルコース感知性ＬｂＬコーティングが試験剤組成物を含む、請求項１２〜１７のいずれか一項に記載のキット。
【請求項１９】
グルコース感知性ＬｂＬコーティングが、電荷を有する表面と中に取り込まれたレセプターまたは競合体を持つ小胞の１以上の層を含み、レセプターが結合した第一の標識を有し、競合剤が結合した第二の標識を有し、第一および第二の標識の一つが蛍光エネルギー供与体であり、他方が蛍光エネルギー受容体または非蛍光エネルギー受容体である、請求項１８に記載のキット。
【請求項２０】
グルコース感知性ＬｂＬコーティングが、電荷を有する表面と中に取り込まれたレセプターを持つ小胞の１以上の層を含み、レセプターが、可逆的にグルコースと結合することができ、且つレセプターがグルコースに可逆的に結合されるとき濃度依存的に変化する検知可能な光学シグナルを有し、前記検知可能な光学シグナルがレセプターと結合した１以上の標識からもたらされる、請求項１８または１９に記載のキット。
【請求項２１】
検知可能な光学シグナルが、レセプターと結合した１対の第一の標識および第二の標識からもたらされ、第一および第二の標識の一つが蛍光エネルギー供与体であり、他方が蛍光エネルギー受容体または非蛍光エネルギー受容体である、請求項２０に記載のキット。
【請求項２２】
２以上の涙液収集デバイス、およびグルコースと特異的に反応して検知可能なシグナルを形成する試験剤組成物を含む、糖尿病の迅速スクリーニング用のキット。
【請求項２３】
前記２以上の涙液収集デバイスが、ヒドロゲルストリップ、キャピラリーチューブ、およびソフトヒドロゲルコンタクトレンズからなる群より選択される、請求項２２に記載のキット。
【請求項２４】
前記２以上の涙液収集デバイスが、ヒドロゲルストリップであり、前記ストリップの各々が、実質的に乾燥状態でヒドロゲル材料から作製され、且つ涙液が完全に浸透したときに第一の末端から第二の末端までヒドロゲルストリップに沿って実質的に均一に膨潤すること、および前記ストリップに取り込まれた涙の量と涙が浸透したストリップの末端部の長さとの間に相関関係があることを特徴とする、請求項２３に記載のキット。
【請求項２５】
前記ヒドロゲル材料が、ポリ（ビニルアルコール）、改質ポリビニルアルコール、ポリ（メタクリル酸ヒドロキシメチル）、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリカルボン酸を有するポリ（ビニルアルコール）、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、シリコーン含有ヒドロゲル、ポリウレタン、ポリ尿素、およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項２４に記載のキット。
【請求項２６】
取り込まれた涙の量と涙が浸透した末端部の長さとの間の前記の規定された相関関係が実質的に直線関係である、請求項２４または２５に記載のキット。
【請求項２７】
前記ストリップの各々が、目に見えるマークをその上に有し、マークの各々が、そのストリップのそのマークまでの末端部によって吸収された涙液の量を示す、請求項２４〜２６のいずれか一項に記載のキット。
【請求項２８】
前記試験剤組成物がレセプターを含み、前記レセプターが、可逆的にグルコースと結合することができ、且つグルコースに可逆的に結合されるとき濃度依存的に変化する検知可能な光学シグナルを有し、前記検知可能な光学シグナルが、レセプターと結合した１以上の標識からもたらされる、請求項２２〜２７のいずれか一項に記載のキット。
【請求項２９】
前記試験剤組成物がレセプターを含み、前記レセプターが、可逆的にグルコースと結合することができ、且つグルコースに可逆的に結合されるとき濃度依存的に変化する検知可能な光学シグナルを有し、前記検知可能な光学シグナルが、レセプターと結合した１対の第一の標識および第二の標識からもたらされ、第一および第二の標識の一つが蛍光エネルギー供与体であり、他方が蛍光エネルギー受容体または非蛍光エネルギー受容体である、請求項２２〜２８のいずれか一項に記載のキット。
【請求項３０】
前記試験剤組成物が、結合した第一の標識を有するレセプターおよび結合した第二の標識を有する競合体を含み、第一および第二の標識の一つが蛍光エネルギー供与体であり、他方が蛍光エネルギー受容体または非蛍光エネルギー受容体である、請求項２２〜２９のいずれか一項に記載のキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、糖尿病の迅速スクリーニングのアッセイ方法およびキットに関する。
【背景技術】
【０００２】
糖尿病は、体のほぼ全ての部分に影響する、長期の合併症を引き起こしうる、重篤で、一生の病気である。この病気は、しばしば、失明、心臓および血管疾患、脳卒中、腎不全、手足の切断、ならびに神経損傷を招来する。放置された糖尿病は、妊娠を困難なものにし、また、糖尿病の女性に生まれた赤ちゃんには、出生異常はより一般的である。糖尿病は、米国における死亡と身体障害の主要原因の一つとして広く認識されている。
【０００３】
より初期での診断および処置は、費用がかかり厄介な糖尿病の合併症を予防することができ、または遅らせることができる。現在、米国で約５百万人〜６百万人の成人が糖尿病にかかっているが、それを知っていない。空腹時のグルコースを測定する簡単な試験方法は、これらの人々を特定するのに役立ち、それで、より早く治療を受ける恩恵にあずかることができる。伝統的に、糖尿病の診断基準は、経口グルコース耐性試験（ＯＧＴＴ）を行うことに強く依存している。この試験において、人は、空腹時に来院し、グルコースシロップを飲み、２時間後に血液試料を採取される必要がある。この複雑な手順は、糖尿病の検出と診断を困難で煩わしいプロセスにしていた。近年、ＯＧＴＴを臨床的使用から除外することおよび空腹時血漿グルコースを糖尿病の検出と診断に使用することが推奨されている。１２６ｍｇ／ｄＬ以上の空腹時血液グルコースは、この値が眼、神経、および腎臓に影響を与える糖尿病の合併症の危険を増大させることに関連していることが見出されているので、糖尿病を診断するための値である。そのような試験に対して、患者は依然として、空腹時血液グルコース濃度を試験するための血液試料を得るために、空腹時に来院し、採血されることが強要され、針での不快感に耐える必要がある。血液試料は、一般に、試験用の特別な研究所に送られ、試験結果を得るためには、一般的には、２、３日かかる。試験結果が１２６ｍｇ／ｄＬ以上の空腹時血液グルコースを示すときは、患者は、診断を確定するために、第二の試験を受ける必要がある。空腹時の値は、勤務先の診療所および他の場所で、日常的な医者への訪問の間に容易に得ることができるが、空腹時試験は、依然として、不便で、不快で、煩わしいものである。したがって、早くて、患者の不快さと不便を和らげる糖尿病スクリーニング法が依然として必要とされている。
【０００４】
発明の概要
本発明の一つの目的は、糖尿病の迅速スクリーニング方法を提供することである。本発明の他の目的は、糖尿病の迅速スクリーニング用のキットを提供することである。本発明のこれらおよび他の目的は、本明細書で記載する本発明の種々の態様によって達成される。
【０００５】
本発明は、一つの態様において、糖尿病の迅速スクリーニング方法を提供し、その方法は、第一の涙液収集デバイスを用いて、患者から第一の涙液を収集する工程；第一の涙液の特定量をアッセイして、第一のグルコース濃度を測定する工程；炭水化物の負荷を患者に経口的に投与する工程；炭水化物の負荷を経口的に投与した後、５０分未満の時間に、第二の涙液収集デバイスを用いて、第二の涙液を収集する工程；第二の涙液の特定量をアッセイして、第二のグルコース濃度を測定する工程；および第二のグルコース濃度を第一のグルコース濃度と比較して、患者が糖尿病患者である可能性を決定する工程を含む。
【０００６】
本発明は、他の態様において、糖尿病の迅速スクリーニング方法を提供し、その方法は、眼液とグルコース感知性眼用デバイスとを接触させる工程であって、グルコース感知性眼用デバイスが、特異的に且つ可逆的にグルコースと相互作用して、濃度依存的に変化する検知可能なシグナルを形成する試験剤組成物を含む工程；グルコース感知性眼用デバイスを用いて、眼液中の第一のグルコース濃度を測定する工程；炭水化物の負荷を患者に経口的に投与する工程；炭水化物の負荷を経口的に投与した後、５０分未満の時間に、グルコース感知性眼用デバイスを用いて、眼液中の第二のグルコース濃度を測定する工程；および第二のグルコース濃度を第一のグルコース濃度と比較して、患者が糖尿病患者である可能性を決定する工程を含む。
【０００７】
本発明は、さらに別の態様において、糖尿病の迅速スクリーニング用のキットを提供し、そのキットは、（１）グルコース感知性眼用デバイスであって、特異的に且つ可逆的にグルコースと相互作用して、濃度依存的に変化する検知可能なシグナルを形成する試験剤組成物を含むグルコース感知性眼用デバイス、または（２）ストリップ、キャピラリーチューブ、およびソフトヒドロゲルコンタクトレンズからなる群より選択される２以上の涙液収集デバイスと、グルコースと特異的に反応するかまたは相互作用して、濃度依存的に変化する検知可能なシグナルを形成する試験剤組成物とを含み、前記ストリップは、第一の末端および反対側の第二の末端を有し、好ましくは第一の末端から第二の末端まで実質的に均一な断面を有し、前記ストリップが実質的に乾燥状態でヒドロゲル材料から作製され、且つ涙液が完全に浸透したときに第一の末端から第二の末端までヒドロゲルストリップに沿って実質的に均一に膨潤すること、および前記ストリップに取り込まれた涙の量と涙が浸透した前記ストリップの末端部の長さとの間に相関関係があることを特徴とする。
【０００８】
好ましい実施態様の詳細な説明
ここで、本発明の実施態様が詳細に参照され、１以上のその例が以下に記載される。各例は、本発明を説明するために提供され、本発明を限定するものではない。事実、当業者にとって、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、本発明において、種々の改変および変形をなしうることが明らかである。例えば、一つの実施態様として例証または記載される特徴は、他の実施態様で使用されて、さらに別の実施態様を生み出すことができる。そこで、本発明は、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物に入るそのような改変および変形を包含することを意図している。本発明の他の目的、特徴および態様は、以下の詳細な説明に開示されているか、あるいはその説明から明らかである。本ディスカッションは、単に例示的な実施態様の記載するものであって、本発明のより広い態様を制限するものではないことを理解されたい。
【０００９】
断りのない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解される意味と同じ意味を有する。一般に、本明細書で使用される命名および実験手法は当該技術で周知であり、一般に使用されている。これらの手法、例えば当該技術および種々の一般的参考文献で提供されている手法には従来方法が使用される。ある用語が単数形で記載されている場合でも、本発明者らは、その用語の複数形をも考慮している。本開示を通じて使用される以下の用語は、断りのない限り、以下の意味を有するものと理解される。
【００１０】
本発明は、一つの態様において、糖尿病の迅速スクリーニング方法を提供し、その方法は、第一の涙液収集デバイスを用いて、患者から第一の涙液を収集する工程；第一の涙液の特定量をアッセイして、第一のグルコース濃度を測定する工程；炭水化物の負荷を患者に経口的に投与する工程；炭水化物の負荷を経口的に投与した後、５０分未満の時間に、第二の涙液収集デバイスを用いて、第二の涙液を収集する工程；第二の涙液の特定量をアッセイして、第二のグルコース濃度を測定する工程；および第二のグルコース濃度を第一のグルコース濃度と比較して、患者が糖尿病患者である可能性を決定する工程を含む。
【００１１】
当業者に公知の任意の涙液収集デバイスを使用することができる。涙液収集デバイスの例は、ガラスキャピラリーチューブ、ヒドロゲルストリップ、およびコンタクトレンズである。
【００１２】
好ましくは、涙液収集デバイスは、ヒドロゲルストリップである。ヒドロゲルストリップは、実質的に乾燥状態でヒドロゲル材料から作製され、且つ涙液が完全に浸透したときに第一の末端から第二の末端までヒドロゲルストリップに沿って実質的に均一に膨潤すること、および前記ストリップに取り込まれた涙の量と涙が浸透した前記ストリップの末端部の長さとの間に相関関係があることを特徴とする。涙液収集デバイスとしてのヒドロゲルストリップは、しばしば、ガラスキャピラリーチューブに比して、例えば、取り扱いの容易さ、安全性、および低い刺激性等のいくつかの利点を与える。さらに、眼液中のグルコースのアッセイは、ヒドロゲルストリップの涙液が浸透した部分の１以上の分割された小片上またはその中で、直接行うことができる。あるいは、ヒドロゲルストリップに吸収された涙液は、当業者に公知の方法により、実質的に回収することができる。
【００１３】
「ヒドロゲル材料」とは、それが完全に水和されたときに、少なくとも１０重量％の水を吸収できる高分子材料をいう。一般に、ヒドロゲル材料は、追加的なモノマーおよび／またはマクロマーの存在下または非存在下、少なくとも１種の親水性モノマーを重合または共重合することにより得られる。
【００１４】
「モノマー」とは、重合させることができる低分子量化合物をいう。低分子量とは通常、７００ダルトン未満の平均分子量をいう。
【００１５】
「マクロマー」とは、さらなる重合が可能である官能基を含有する中程度の分子量および高分子量化合物またはポリマーをいう。中程度の分子量および高分子量とは通常、７００ダルトンを超える平均分子量をいう。
【００１６】
「親水性ビニルモノマー」とは、ホモポリマーとして、水溶性か、あるいは少なくとも１０重量％の水を吸収できるポリマーを一般に与える、モノマーをいう。好適な親水性ビニルコモノマーとして、非限定的に、ヒドロキシ置換低級アルキルアクリレートおよびメタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、低級アルキルアクリルアミドおよびメタクリルアミド、エトキシル化アクリレートおよびメタクリレート、ヒドロキシ置換低級アルキルアクリルアミドおよびメタクリルアミド、ヒドロキシ置換低級アルキルビニルエーテル、エチレンスルホン酸ナトリウム、スチレンスルホン酸ナトリウム、２−アクリルアミド−２−メチルプロパン−スルホン酸、Ｎ−ビニルコハク酸イミド、Ｎ−ビニルピロリドン、２−または４−ビニルピリジン、アクリル酸、メタクリル酸、アミノ−（ここで、用語「アミノ」は、四級アンモニウムをも含む）、モノ低級アルキルアミノ−またはジ低級アルキルアミノ−低級アルキルアクリレートおよびメタクリレート、アリルアルコール等が挙げられる。好ましいものは、例えば、ヒドロキシ置換Ｃ2〜Ｃ4アルキル（メタ）アクリレート、５〜７員環Ｎ−ビニルラクタム、Ｎ，Ｎ−ジ−Ｃ1〜Ｃ4アルキルメタクリルアミドおよび合計３〜５個の炭素原子を有するビニル性不飽和カルボン酸である。好適な親水性ビニルコモノマーの例として、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、アリルアルコール、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、グリセリンメタクリレート、Ｎ−（１，１−ジメチル−３−オキソブチル）アクリルアミド等が挙げられる。
【００１７】
任意の公知の、好適なヒドロゲルが、本発明において使用できる。ヒドロゲルの例として、ポリ（ビニルアルコール）（ＰＶＡ）、改質ポリビニルアルコール（例えば、ネルフィルコンＡ）、ポリ（ヒドロキシエチルメタクリレート）、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリカルボン酸を有するＰＶＡ類（例えば、カーボポール）、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、シリコーン含有ヒドロゲル、ポリウレタン、ポリ尿素等が挙げられるが、これらに限定されない。ヒドロゲルは、当業者に公知の任意の方法に従って製造することができる。
【００１８】
好ましくは、ヒドロゲルストリップは、眼の側方眼角の近くの部位に置かれ、涙液を収集する。「側方眼角」とは、鼻から離れて位置する、眼の二つの眼角の一方をいう。
【００１９】
ヒドロゲルストリップは、涙液を収集するのに好適な任意の寸法を有することができる。本発明のヒドロゲルストリップは、最小容量の涙（例えば、少なくとも約１μｌ）を吸収するのに十分な長さを有する。ヒドロゲルストリップは、好ましくは、長さが少なくとも１５ｍｍ、より好ましくは、長さが約３０ｍｍである。
【００２０】
好ましくは、ヒドロゲルストリップの断面（例えば、直径、幅、高さ等）の寸法は、小さすぎず、また大きすぎない。ヒドロゲルストリップの断面の寸法が小さすぎると、ヒドロゲルストリップは構造的に一様とならず、および／または鋭くなる可能性があり、眼の組織の損傷を引き起こす恐れがある。ヒドロゲルストリップの断面の寸法が大きすぎると、ヒドロゲルストリップは、側方眼角に接近できない。
【００２１】
ヒドロゲルストリップは、好ましくは、ストリップに沿って均一な断面を有する。本発明のヒドロゲルストリップの断面は、任意の幾何学的形状、例えば、長方形、正方形、円形、三角形、アニュラ・リング等を有することができる。好ましくは、ヒドロゲルストリップの断面は、長方形の形状を有する。長方形の断面は、約１ｍｍ〜約３ｍｍ、好ましくは１．５ｍｍ〜２ｍｍの幅、および０．５〜１．５ｍｍ、好ましくは０．８ｍｍ〜１．２ｍｍの高さを有する。本発明のヒドロゲルストリップの断面が円形である場合、円形の断面の直径は、好ましくは１ｍｍ〜３ｍｍ、より好ましくは１．５ｍｍ〜２．２ｍｍである。
【００２２】
「涙液が完全に浸透したときにヒドロゲルストリップに沿って実質的に均一に膨潤する」とは、ヒドロゲルストリップが液体（例えば、涙）で完全に浸透されたときに、それが、ヒドロゲルストリップの長さに沿って容積が実質的に均一に増加し、ストリップの幾何学的形状に実質的な変化が認められないことを意味する。
【００２３】
ストリップに取り込まれた液体（例えば、涙）の量と涙が浸透したそのストリップの末端部の長さとの間の相関関係は、好ましくは、実質的に直線関係である。実質的に直線的な相関関係で、ヒドロゲルストリップに取り込まれた涙の量は、容易に定量できる。好ましい実施態様においては、取り込まれた涙の量は、ヒドロゲルストリップ上に眼に見えるようにマークされる。
【００２４】
例えば、ヒドロゲルストリップはポリ（ビニルアルコール）（ＰＶＡ）から作製され、１．５ｍｍの幅、１．０ｍｍの高さ、３０ｍｍの長さの寸法を有する。
【００２５】
グルコースは、ストリップの涙が浸透した部分の一部または全体で直接アッセイすることができるか、あるいは、ストリップの涙が浸透した部分から涙の試料をまず回収し、次いで回収された涙の試料中のグルコースを測定することによりアッセイすることができる。
【００２６】
グルコースのアッセイは、グルコースと特異的に反応または相互作用して検知可能なシグナルを形成する試験剤組成物を用いて行うことができることは、当業者に周知である。検知可能なシグナルは、例えば、電気的シグナル（電気化学的アッセイ）または光学的シグナル（酵素アッセイ、結合アッセイまたは競合的結合アッセイ）であることができる。電気的シグナルの例は、電位および電流である。「光学的シグナル」とは、光学特性の変化をいい、色形成、色変化、蛍光、発光（ルミネセンス）、化学発光、蛍光または発光強度の変化、蛍光または発光寿命の変化、蛍光異方性または分極、発光スペクトルのスペクトル・シフト、時間分解異方性減衰等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００２７】
グルコースの電気化学的アッセイは、主に、トランスデューサの活性表面に吸着した酵素の薄層よりなる酵素電極（またはバイオセンサ）を用いることにより行われる。適切な対照電極および回路と共に、バイオセンサは、２個の電極間に発生した電位差（電位差測定法）または２個の電極間に流れる電流（電流測定法）のいずれかを測定することができる。例えば、グルコースバイオセンサは、グルコースオキシダーゼとメディエイター（例えば、フェロセンまたはその誘導体）の混合物を含有する導電性コーティングを持つ炭素電極からなる（例えば、その全体が参照として本明細書に取り込まれる、Cassら、"Ferrocene-mediated Enzyme Electrode for Amperometric Determination of Glucose", Anal. Chem. 56:667-671 (1984)参照）。作用電極表面において、グルコースはグルコースオキシダーゼ酵素により酸化される。この反応は、メディエイターの還元を引き起こす。固定電位において、２個の電極間に印加すると、メディエイターは酸化されて、試料中のグルコース濃度に相関してシグナル応答を発生する。
【００２８】
ヒドロゲルストリップは、電気化学的アッセイを行う媒体として働くことができる。例えば、涙液中のグルコースの電気化学的アッセイは、ヒドロゲルストリップを用いて所定の量の涙液をまず収集し、次いで、ヒドロゲルストリップの涙が浸透した部分の全体または一部を酵素電極および対照電極と直接接触させるようにして置き、最後に、２個の電極間に固定電位を印加して、対象検体の濃度と相関する電流シグナル（電流）を得ることにより行われる。
【００２９】
グルコースは、トリンダー（Trinder）反応に基づいてアッセイすることができる。トリンダー反応において典型的には、酸素の存在下で、グルコースオキシダーゼはグルコースを酸化してグルコン酸と過酸化水素を生成し、これは、次いで、ペルオキシダーゼの存在下に発色性の酸化／還元指示薬（例えば、フェノール、３−ヒドロキシ−２，４，６−トリヨード安息香酸、３−ヒドロキシ−２，４，６−トリブロモ安息香酸等）と反応して、その元の色とは異なる色を生成するかまたは化学発光を発生する。
【００３０】
結合アッセイおよび競合結合アッセイは、試料中の対象検体の測定において広く使用されている。典型的には、（競合剤を用いない）結合アッセイは、一般に、その試料中のその検体（リガンド）と結合することができ、レセプターがその検体と結合するときに濃度依存的に変化する検知可能な光学的シグナル（または他の検知可能なシグナル）を有する（レセプターとしての）タンパク質もしくはそのフラグメントまたは化学的化合物を用いることにより行われる。競合結合アッセイは、レセプター（例えば、抗体、レセプター、運搬体タンパク質、化学的化合物）との反応における標識化リガンド（検体）またはリガンド類似体（検体類似体）と非標識化リガンド（検体）との間の競合に基づいている。標識化リガンド（検体）またはリガンド類似体（検体類似体）はまた、競合剤と呼ばれる。
【００３１】
検知可能な光学的シグナルは、レセプターおよび／または競合剤に結合した１以上の標識からもたらされる。標識は、共有結合的にまたは非共有結合的にレセプターまたは競合剤に結合できる。「レセプター」とは、試料中のグルコースと可逆的に結合可能なタンパク質もしくはそのフラグメントまたは化学的化合物をいう。
【００３２】
広範囲な好適な標識が知られている。例えば、標識は、蛍光標識でありうる。「蛍光標識」とは、少なくとも１個の蛍光団を含み、分子に結合したときに、蛍光検知手段を用いて検知可能なそのような分子を与える部位をいう。蛍光団の例として、キサンテン型染料、蛍光型染料、ローダミン型染料、シアニン型染料等が挙げられる。蛍光団はまた、フィコビリプロテイン等の蛍光タンパク質であることができる。
【００３３】
検知可能な光学的シグナルは、１対の蛍光団、第一の蛍光団および第二の蛍光団に由来することができる。２種の蛍光団の一つは、その吸収スペクトル内の励起波長で励起させるとエネルギーを吸収し、その発光スペクトル内の波長でエネルギーを発する、エネルギー供与体、例えば第一の蛍光団であることができ、他の蛍光団は、受容体の吸収スペクトル内の波長で供与体により発せられたエネルギーを受容し、受容体の発光スペクトル内の波長でエネルギーを発する、エネルギー受容体、例えば第二の蛍光団であることができる。供与体蛍光団の吸収極大の波長は、受容体蛍光団の吸収極大の波長よりも短く、供与体蛍光団の発光極大の波長は、受容体蛍光団の発光極大の波長よりも短い。エネルギー移動効率は、供与体の発光スペクトルと受容体の吸収スペクトルとの間のスペクトル的なオーバーラップ、供与体蛍光団と受容体蛍光団の間の空間的距離、供与体蛍光団と受容体蛍光団の相対的な配置、供与体の量子収率および供与体の励起状態寿命等のいくつかの因子に依存する。当業者にとって、供与体蛍光団と受容体蛍光団を選択する方法は周知である。結合アッセイ系において、エネルギー供与体蛍光団とエネルギー受容体蛍光団の各々は、レセプターに結合させることができ、レセプターが検体に結合したときに検知可能な光学的シグナルが存在するように間隔をあけて置くことができる。競合結合アッセイでは、エネルギー供与体蛍光団とエネルギー受容体蛍光団の一つは、レセプターに結合させることができ、他方は、競合剤に結合させることができる。
【００３４】
上記のエネルギー受容体蛍光団は、非蛍光エネルギー移動蛍光団、例えば、受容体の吸収スペクトル内の波長で供与体蛍光団により発されたエネルギーを受容するが、蛍光またはルミネセンスの形でエネルギーを発しない染料で置き換えることができる。
【００３５】
蛍光標識は、元来、レセプターの一部であることができる。例えば、レセプターは、少なくとも蛍光タンパク質の蛍光部および少なくともレセプタータンパク質の結合部を含む融合タンパク質であることができる。あるいは、蛍光標識は、レセプター部位に自然には結合していないが、共有結合等の化学結合により結合している蛍光標識であることができる。
【００３６】
蛍光標識は、元来、競合剤の一部であることができる。あるいは、蛍光標識は、競合剤部位に自然には結合していないが、共有結合等の化学結合により結合している蛍光標識であることができる。
【００３７】
結合アッセイの一例は、先に記載の大腸菌グルコース／ガラクトース結合タンパク質（"GGBP"）（Scholleら、Mol. Gen. Genet. 208:247-253 (1987)）または機能的に均等なそのフラグメントを用いる、米国特許第６，１９７，５３４号明細書に開示されたグルコースのアッセイである。グルコースをモニターするセンサとして、ＧＧＢＰは、単一のグルコース結合部位を含むいくつかの好ましい特徴とグルコースに対する高い親和性を有し、ＧＧＢＰは、０．８μＭ近くの解離定数でグルコースと結合する。他の細菌からの同様の運搬タンパク質と同じく、ＧＧＢＰは、グルコースおよび／またはガラクトースとの結合に高度に特異的である。グルコースまたはガラクトース以外の糖類に対するＧＧＢＰの見かけの結合親和性は、典型的には、１００〜１０００倍弱い［Boosら、J. Biol. Chem. 247(3):917-924 (1972); Boos, W., J. Biol. Chem. 247(17):5414-5424 (1972); Strange と Koshland, Proc. Nat'l Acad. Sci. USA 73(3):762-766 (1976); Zukinら、Biochemistry 16(3):381-386 (1977)）。グルコースに対する高い親和性は、また、涙液中のμＭグルコース濃度の測定を可能とするであろう。ＧＧＢＰは、ＧＧＢＰの二つの特異的な位置で、ＧＧＢＰがグルコースと結合したときに検知可能なスペクトル的な変化（例えば、蛍光強度または寿命の変化）があるような形で、１個の蛍光エネルギー供与体部位と１個の蛍光エネルギー受容体で標識することができる。
【００３８】
競合結合アッセイの一例は、レセプターとしてテトラメチルローダミンイソチオシアネート・コンカナバリンＡ（ＴＲＩＴＣ−ＣｏｎＡ）、競合剤としてフルオレセインイソチオシアネートデキストラン（ＦＩＴＣ−ｄｅｘｔｒａｎ）を含むグルコース感知系を用いる、米国特許出願、公開番号２００１−００３４５００号明細書に開示されたグルコースアッセイである。ＦＩＴＣ−ｄｅｘｔｒａｎはＴＲＩＴＣ−ＣｏｎＡに結合するが、ＦＩＴＣ蛍光は、蛍光共鳴エネルギー移動を経て、ＴＲＩＴＣにより消光される。グルコース濃度が増大すると、ＦＩＴＣ−ｄｅｘｔｒａｎを遊離し、グルコース濃度に比例して蛍光を生じる。
【００３９】
ヒドロゲルストリップは、グルコースと特異的に反応または相互作用して濃度依存的に変化する検知可能なシグナルを形成する試験剤組成物を用いる、結合アッセイまたは競合結合アッセイを行う媒体として働くことができる。
【００４０】
涙液中のグルコースが結合アッセイに基づいてアッセイされる場合、試験剤組成物は、好ましくは、レセプターを含み、レセプターは、グルコースと結合することが可能であり、可逆的にグルコースに結合したとき濃度依存的に変化する検知可能な光学的シグナルを有し、検知可能な光学的シグナルは、レセプターに結合した１以上の標識からもたらされる。より好ましくは、試験剤組成物は、（１）蛍光エネルギー供与体および蛍光エネルギー受容体または（２）蛍光エネルギー供与体および非蛍光エネルギー受容体を含む。
【００４１】
涙液中のグルコースが競合結合アッセイに基づいてアッセイされる場合、試験剤組成物は、好ましくは、結合した第一の標識を有するレセプター、結合した第二の標識を有する競合剤を含み、第一および第二の標識の一つが蛍光エネルギー供与体であり、他方が蛍光エネルギー受容体または非蛍光エネルギー受容体である。競合剤とグルコースの双方とレセプターとの結合は、可逆的である。
【００４２】
試験剤組成物は、溶液であることができ、あるいはヒドロゲルストリップ中に部分的にまたは完全に組み込まれていることができる。例えば、レセプターは、ストリップ材料に共有結合的に結合していることができる。レセプターは、任意の公知の好適な方法に従って、ストリップ材料に共有結合的に結合していることができる。
【００４３】
同様に、競合剤は、好ましくは柔軟なリンカーを介して、任意の公知の好適な方法に従って、ストリップ材料につなぐことができる。ポリマーまたは競合剤またはレセプターに柔軟なリンカーを導入することは、当業者に公知である。
【００４４】
任意の公知の好適な競合剤を、グルコースの競合結合アッセイに使用することができる。例えば、グルコース競合剤は、（コンカナバリンＡへの結合に対して、グルコースと競合する）デキストランであることができる。他のグルコース競合剤の例は、（不活性化グルコースオキシダーゼへの結合に対して、グルコースと競合する）２−デオキシ−Ｄ−グルコース、Ｄ−マンノースおよびＤ−ガラクトースである。さらなるグルコース競合剤の例は、（グルコースをアルブミンの表面に共有結合的に結合させて得られる、グルコースとアルブミンの共役体のような）グルコース−タンパク質共役体である。
【００４５】
グルコースに対するレセプターの例としては、コンカナバリンＡ（Mansouri & Schults, Bio/Tech 2, 385, 1984）、ＧＧＢＰ、不活性化グルコースオキシダーゼ（例えば、アポグルコースオキシダーゼ等）、不活性化グルコースデヒドロゲナーゼ（例えば、アポグルコースデヒドロゲナーゼ等）、ボロン酸、または遺伝子操作されたグルコース結合タンパク質もしくはそのフラグメントが挙げられるが、それらに限定されない。
【００４６】
好ましくは、試験剤組成物の少なくとも一つの成分またはすべての成分を、糖尿病の迅速スクリーニング用ヒドロゲルストリップ中に含浸することができる。
【００４７】
検知可能なシグナルは、当業者に公知の任意の方法により検出することができる。例えば、標識が発光標識である場合には、検出器は照度計を含むことができ；標識が比色標識である場合には、検出器は比色計を含むことができ；標識が蛍光標識である場合には、検出器は蛍光光度計を含むことができる。そのようなデバイスの構築は、この技術分野で周知である。蛍光標識を励起する波長の光は、例えば、レーザーまたは、発光ダイオードのような光源により提供することができる。
【００４８】
本発明は、他の態様において、糖尿病の迅速スクリーニング方法を提供し、その方法は、眼液とグルコース感知性眼用デバイスとを接触させる工程であって、グルコース感知性眼用デバイスが、特異的に且つ可逆的にグルコースと相互作用して、濃度依存的に変化する試験剤組成物を含む工程；グルコース感知性眼用デバイスを用いて、眼液中の第一のグルコース濃度を測定する工程；炭水化物の負荷を患者に経口的に投与する工程；炭水化物の負荷を経口的に投与した後ある特定の時間（５０分未満）で、グルコース感知性眼用デバイスを用いて、眼液中の第二のグルコース濃度を測定する工程；および第二のグルコース濃度を第一のグルコース濃度と比較して、患者が糖尿病患者である可能性を決定する工程を含む。
【００４９】
好ましい実施態様において、グルコース感知性眼用デバイスはレセプター（例えば、タンパク質もしくはそのフラグメントまたは化学的化合物）を含み、レセプターは、グルコースと結合可能であり、グルコースと結合したときに濃度依存的に変化する検知可能な光学的シグナルを有し、検知可能な光学的シグナルは、レセプターに結合した１以上の標識からもたらされる。より好ましくは、検知可能な光学的シグナルは、（１）蛍光エネルギー供与体および蛍光エネルギー受容体、または（２）蛍光エネルギー供与体および非蛍光エネルギー受容体よりもたらされ、エネルギー供与体とエネルギー受容体は、レセプターに結合している。上記のように、蛍光エネルギー供与体は、蛍光標識であることができ；蛍光エネルギー受容体は、蛍光標識であることができ；また、非蛍光エネルギー供与体は、染料部位であることができる。
【００５０】
本明細書で使用する「眼用デバイス」とは、コンタクトレンズ（ハードまたはソフト）、眼内レンズ、角膜アンレー、眼の上もしくは周囲または眼の付近で使用される他の眼用デバイス（たとえばステント、インプラントなど）、眼用デバイスまたは眼用溶液を保存するケースもしくは容器をいう。
【００５１】
蛍光エネルギー受容体および／または受容体は、元来、レセプターの一部であることができる。例えば、レセプターは、少なくとも蛍光タンパク質の蛍光部および少なくとも受容体タンパク質の結合部を含む融合タンパク質であることができる。あるいは、蛍光標識は、レセプター部位に本来的には結合していないが、共有結合等の化学結合により結合している蛍光標識であることができる。
【００５２】
他の好ましい実施態様において、グルコース感知性眼用デバイスは、結合した第一の標識を有する受容体、結合した第二の標識を有する競合剤を含み、第一および第二の標識の一つが蛍光エネルギー供与体であり、他方が蛍光エネルギー受容体または非蛍光エネルギー受容体である。競合剤とグルコースの双方と受容体との結合は、可逆的である。グルコース感知性眼用デバイスの例は、米国特許出願、公開番号２００１−００３４５００号明細書に開示されたものである。
【００５３】
蛍光エネルギー供与体は、元来、レセプターの一部であることができる。例えば、レセプターは、少なくとも蛍光タンパク質の蛍光部および少なくとも受容体タンパク質の結合部を含む融合タンパク質であることができる。あるいは、蛍光エネルギー供与体は、レセプター部位に本来的には結合していないが、共有結合等の化学結合により結合している蛍光標識であることができる。
【００５４】
蛍光または非蛍光エネルギー受容体は、元来、競合剤の一部であることができる。あるいは、蛍光または非蛍光エネルギー受容体は、競合剤部位に本来的には結合していないが、共有結合等の化学結合により結合している蛍光標識または染料であることができる。
【００５５】
種々のオプションが、眼用レンズにおけるレセプター部位および競合剤部位を提供するために入手可能である。種々のタイプの眼用デバイスの構築が、この技術分野で周知である。コンタクトレンズの構築は、例えば、米国特許第５，９６５，６３１号、第５，８９４，００２号、第５，８４９，８１１号、第５，８０７，９４４号、第５，７７６，３８１号、第５，４２６，１５８号、第４，０９９，８５９号、第４，２２９，２７３号、第４，１６８，１１２号、第４，２１７，０３８号、第４，４０９，２５８号、第４，３８８，１６４号、第４，３３２，９２２号、第４，１４３，９４９号、第４，３１１，５７３号、第４，５８９，９６４号、および第３，９２５，１７８号各明細書に教示されている。
【００５６】
眼内レンズインプラントの構築は、特に、米国特許第６，０５１，０２５号、第５，８６８，６９７号、第５，７６２，８３６号、第５，６０９，６４０号、第５，０７１，４３２号、第５，０４１，１３３号、および第５，００７，９２８号各明細書に教示されている。結膜下レンズは、例えば、米国特許第５，４７６，５１１号、第５，４００，１１４号、および第５，１２７，９０１号各明細書に教示されている。角膜内レンズは、特に、米国特許第６，０９０，１４１号、第５，９８４，９６１号、第５，１２３，９２１号、および第４，７９９，９３１号各明細書に教示されている。
【００５７】
レセプターおよび／または競合剤は、空孔を有するポリマーメッシュワーク（mesh work）を含む眼用デバイス材料に、共有結合的に結合または連結していることができる。空孔は、グルコースがレセプターに可逆的に結合できる寸法のものである。
【００５８】
レセプターは、任意の公知の好適な方法に従って、ポリマーメッシュワークに共有結合的に結合することができる。ポリマーメッシュワークは、反応性部位、例えば、アミン、ヒドロキシ、イソチオシアネート、イソシアネート、モノクロロトリアジン、ジクロロトリアジン、モノ−またはジ−ハロゲン置換ピリジン、モノ−またはジ−ハロゲン置換ジアジン、ホスホルアミダイト、マレイミド、アジリジン、ハロゲン化スルホニル、酸ハロゲン化物、ヒドロキシスクシンイミドエステル、ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、イミドエステル、ヒドラジン、アキシドニトロフェニル、アジド、３−（２−ピリジルジチオ）プロピオンアミド、グリオキサール、およびアルデヒドを含有する基を含むか、あるいは含むように修飾されていることができる。例えば、環状アセテートを、アミンのような官能性末端基を含有するアルデヒド基を介して、ＰＶＡメッシュワークに導入することができる。アミノ末端基は、イソシアネートまたはイソチオシアネートに修飾することができる。ポリマーメッシュワークの反応性部位は、レセプター上の官能基と反応して、共有結合を形成することができる。官能基の例として、アミン、ヒドロキシおよびスルフヒドリルが挙げられるが、これらに限定されない。
【００５９】
同様に、競合剤は、好ましくは柔軟なリンカーを介して、任意の公知の好適な方法に従って、ポリマーメッシュワークに結合することができる。ポリマーメッシュワークまたは競合剤への柔軟なリンカーの導入は、当業者に公知である。柔軟なリンカーは、競合剤、特に小さな競合剤分子の外への拡散を防止しつつ、競合剤のレセプターに対する結合親和性に有意な悪影響を与えない。
【００６０】
レセプターおよび／または競合剤が、空孔を有するポリマーメッシュワークを含む眼用デバイス材料に、共有結合的に結合していない場合。空孔は、レセプターがグルコースおよび／またはレセプターと可逆的に結合できるが、レセプターおよび競合剤が眼用デバイスから外に拡散することを防止する寸法のものである。この目的に好適なポリマーはこの技術分野で公知であり、ヒドロゲル、例えば、ポリエチレングリコールヒドロゲル（ＰＥＧＨ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、改質ポリビニルアルコール（例えば、ネルフィルコンＡ）、架橋性官能基を含有してもよいポリカルボン酸を有するＰＶＡ類（例えば、カーボポール）、水溶性マクロマーまたはポリマー、星型ポリマー、デンドリマー、および他のバイオポリマーの安定なポリマーが挙げられる。
【００６１】
他の実施態様において、眼用デバイスは、眼用デバイスのコア材料に共有結合的には付着していないグルコース感知性ＬｂＬコーティングを含むことができ、そのグルコース感知性ＬｂＬコーティングは、特異的に且つ可逆的にグルコースと相互作用して、濃度依存的に変化する検知可能なシグナルを形成する試験剤組成物を含む。
【００６２】
好ましい実施態様において、グルコース感知性ＬｂＬコーティングは、グルコースと結合可能であり、レセプターがグルコースと結合したときに濃度依存的に変化する検知可能な光学的シグナルを有するレセプター（例えば、タンパク質もしくはそのフラグメントまたは化学的化合物）の少なくとも１層を含み、その検知可能な光学的シグナルは、レセプターに結合した１以上の標識からもたらされる。より好ましくは、検知可能な光学的シグナルは、（１）蛍光エネルギー供与体および蛍光エネルギー受容体、または（２）蛍光エネルギー供与体および非蛍光エネルギー受容体よりもたらされ、エネルギー供与体とエネルギー受容体は、レセプターに結合している。上記のように、蛍光エネルギー供与体は、蛍光標識であることができ；蛍光エネルギー受容体は、蛍光標識であることができ；また、非蛍光エネルギー供与体は、染料部位であることができる。
【００６３】
他の好ましい実施態様において、グルコース感知性ＬｂＬコーティングは、結合した第一の標識を有するレセプターの１以上の層および結合した第二の標識を有する競合剤の１以上の層を含み；第一および第二の標識の一つが蛍光エネルギー供与体であり、他方が蛍光エネルギー受容体または非蛍光エネルギー受容体であり；レセプターの各層は、１以上のスペーサー高分子電解質層で、競合剤の各層と分離されている。各々の高分子電解質層は、一般に、多数のイオン性またはイオン化可能な官能基を有する高分子量ポリマーである、１以上の高分子電解質を含む。
【００６４】
本明細書で使用する「ＬｂＬコーティング」とは、物品の表面に共有結合的にではなく付着した、物品に対する高分子電解質の１層ずつの（「ＬｂＬ」）堆積により得られるコーティングをいう。ＬｂＬコーティングは、単層または二重層（bilayer）または多数の二重層であることができる。
【００６５】
用語「二重層」とは、本明細書で広い意味で使用され、第一のコーティング材料の少なくとも一層および次いで第一のコーティング材料の電荷と反対の電荷を有する第二のコーティング材料の一層を非共有結合的に適用することにより形成されるコーティング構造を包含することを意図している。第一および第二のコーティング材料の層は、二重層中で互いに絡み合っていると理解されたい。
【００６６】
本明細書で使用する「ポリイオン性材料」とは、複数の電荷を有する基を有するポリマー材料、例えば高分子電解質、ｐ型およびｎ型のドープされた導電性ポリマーをいう。ポリイオン性材料としては、（正電荷を有する）ポリカチオン性材料および（負電荷を有する）ポリアニオン性材料の双方が挙げられる。
【００６７】
本発明で使用されるポリカチオン性材料として、一般に、ポリマー鎖に沿って複数の正電荷を有する基を持つ、この技術分野で公知の任意の材料が挙げられる。例えば、そのようなポリカチオン性材料の好適な例として、ポリ（アリルアミン塩酸塩）（ＰＡＨ）、ポリ（エチレンイミン）（ＰＥＩ）、ポリ（ビニルベンジルトリメチルアミン）（ＰＶＢＴ）、ポリアニリン（ＰＡＮまたはＰＡＮＩ）（ｐ型ドープされたもの）［またはスルホン化ポリアニリン］、ポリピロール（ＰＰＹ）（ｐ型ドープされたもの）、およびポリ（ピリジニウムアセチレン）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００６８】
本発明で使用されるポリアニオン性材料として、一般に、ポリマー鎖に沿って複数の負電荷を有する基を持つ、この技術分野で公知の任意の材料が挙げられる。例えば、そのようなポリアニオン性材料の好適な例として、ポリメタクリル酸（ＰＭＡ）、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）、ポリ（チオフェン−３−酢酸）（ＰＴＡＡ）、ポリ（４−スチレンスルホン酸）（ＰＳＳ）、ポリ（スチレンスルホン酸）ナトリウム（ＳＰＳ）、およびポリ（スチレンスルホン酸ナトリウム）（ＰＳＳＳ）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００６９】
前記リストは例示的であることを意図し、網羅的でないことは明白である。当業者は、本明細書の開示および教示が与えられると、他に有用な多数のポリイオン性材料を選択することができるであろう。
【００７０】
コーティングの種々の特性、たとえば厚さを変えるために、ポリイオン性材料の分子量を変えることができる。特に、分子量が増えると、一般にコーティングの厚さは増大する。しかし、分子量の増加が大きすぎるならば、取り扱い難さも増すかもしれない。そのため、本発明の方法で使用されるポリイオン性材料は通常、約２，０００〜約１５０，０００の分子量Ｍnを有する。いくつかの実施態様では、分子量は約５，０００〜約１００，０００であり、他の実施態様では、約７５，０００〜約１００，０００である。
【００７１】
任意の好適なＬｂＬ高分子電解質堆積法を、ＬｂＬコーティングにおいて使用することができる。ポリイオン性材料をコア材料に非共有結合的に結合させる前には、複雑で時間を要するコア材料（医療用デバイス）の前処理は不要であるということがＥＰ−Ａ−１０４６０６８に見いだされ、開示されている。医療用デバイス、たとえばコンタクトレンズのコア材料を、１種以上のポリイオン性材料をそれぞれが含有する一以上の溶液と接触させるだけで、医療用デバイス上にＬｂＬコーティングを形成して医療用デバイスのコア材料の表面性質を改質することができる。
【００７２】
ＬｂＬコーティングの適用は、ＥＰ−Ａ−１０４６０６８ならびに米国特許出願公開番号２００１−００４５６７６号および公開番号２００１−００４８９７５号各明細書に記載されているようないくつかの方法で達成することができる。一つのコーティング法の実施態様は、浸漬コーティング工程および浸漬すすぎ工程だけを含む。もう一つのコーティング法の実施態様は、吹き付けコーティング工程および吹き付けすすぎ工程だけを含む。しかしながら、吹き付けおよび浸漬コーティング工程ならびにすすぎ工程の種々の組み合わせを含む多数の代替方法が当業者によって設計されることができる。
【００７３】
一つの浸漬コーティング代替方法は、医療用デバイスを第一のポリイオン性材料の第一のコーティング溶液に浸漬することにより医療用デバイスのコア材料に第一のポリイオン性材料のコーティングを適用する工程；医療用デバイスをすすぎ溶液に浸漬することによって医療用デバイスをすすぐ工程；および場合により、医療用デバイスを乾燥する工程を含む。この手順を、ポリイオン性二重層を形成するために、第一のポリイオン性材料の電荷と反対の電荷を有する第二のポリイオン性材料を用いて繰り返すことができる。より厚いＬｂＬコーティングを製造するために、この二重層形成プロセスを複数回繰り返してもよい。好ましい二重層の数は、約５〜約２０の二重層である。２０を超える二重層が可能であるが、過度の数の二重層を有する一部のＬｂＬコーティングでは剥離が起こりやすいということがわかっている。
【００７４】
コーティング工程およびすすぎ工程それぞれの浸漬時間は、多数のファクターに依存して変わりうる。好ましくは、ポリイオン性溶液へのコア材料の浸漬は、約１〜３０分、より好ましくは約２〜２０分、最も好ましくは約１〜５分の時間にわたって起こる。すすぎは、一工程で達成することもできるが、複数のすすぎ工程が非常に効率的である。
【００７５】
コーティング法のもう一つの実施態様は、米国特許公開番号２００１−００４８９７５号明細書に記載されている１回浸漬コーティング法である。このような１回浸漬コーティング法は、負電荷を有するポリイオン性材料および正電荷を有するポリイオン性材料を、その溶液のモル電荷比が約３：１〜約１００：１になるような量で含有する溶液に医療用デバイスのコア材料を浸漬することを含む。この１回浸漬コーティング法を使用することにより、医療用デバイス上に多数の二重層を形成することができる。
【００７６】
感知性層（レセプターまたは競合剤層）は、レセプターまたは競合剤を二重層の一部を形成するためのコーティング溶液に添加することにより調製することができる。コーティング溶液に添加されるレセプターまたは競合剤が、好ましくは、電荷を持つ場合。正電荷または負電荷を有することにより、レセプターまたは競合剤は、同じモル比で、溶液中で電荷を有するポリマー材料の代わりに用いることができる。しかしながら、電荷を有しないレセプターまたは競合剤は、取り込ませることにより、物品のコア材料に適用することもできる。
【００７７】
あるいは、感知性層（レセプターまたは競合剤層）は、電荷を有する表面を持った小胞内にまず取り込ませ、次いで、中に取り込まれたレセプターおよび／または競合剤を持つ小胞の層を非共有結合的に適用することにより調製することができる。
【００７８】
本発明に従えば、小胞としては、それぞれ高分子電解質の多重層の殻を有する、リポソーム、重合されたミセル、ならびにナノカプセルおよびミクロカプセルが挙げられる。小胞へのレセプターおよび／または競合剤の取り込みは、任意の公知の好適な方法に従って行うことができる。その後、ＬｂＬコーティングを、任意の公知の一層ずつ堆積法により物品上に形成させて、電荷を有する表面と中に取り込まれたレセプターおよび競合剤を持つ小胞および小胞の電荷と反対の電荷を有するポリイオン性材料の少なくとも一つの二重層を含ませることができる。
【００７９】
他の好ましい実施態様においては、グルコース感知性ＬｂＬコーティングは、電荷を有する表面と中に取り込まれたレセプターおよび競合剤を持つ小胞の１以上の層を含むものであり、レセプターは結合した第一の標識を有し、競合剤は結合した第二の標識を有し、第一および第二の標識の一つが蛍光エネルギー供与体であり、他方が蛍光エネルギー受容体または非蛍光エネルギー受容体である。各々の高分子電解質層は、一般に、多数のイオン性またはイオン化可能な官能基を有する高分子量ポリマーである、１以上の高分子電解質を含む。
【００８０】
感知性層（レセプターまたは競合剤層）およびスペーサーの高分子電解質層は、眼用デバイスのコア材料の上に、均一な薄膜（１〜１０ｎｍ）として、１０〜１５堆積サイクルで堆積されて、高度に生体適合性である、厚さが１００〜５００ｎｍである感知膜用のコーティングを与える。グルコース検出用に好適な眼用レンズの構築のための典型的な手順は、ＰＡＡ、ＰＡＨ、ＰＡＡ、コンカナバリンＡ、ＰＡＡ、ＰＡＨ、ＰＡＡ、フルオレセインデキストラン、ＰＡＡ、ＰＡＨ、ＰＡＡ、コンカナバリンＡ、ＰＡＡ、フルオレセインデキストラン、ＰＡＡ等の超薄膜（１〜１０ｎｍ）の堆積サイクルを含む。
【００８１】
本発明は、さらに別の態様において、糖尿病の迅速スクリーニング用のキットを提供し、そのキットは、（１）グルコース感知性眼用デバイスであって、特異的に且つ可逆的にグルコースと相互作用して、濃度依存的に変化する、検知可能なシグナルを形成するグルコース感知性眼用デバイス；または（２）ストリップ、キャピラリーチューブ、ソフトヒドロゲルコンタクトレンズからなる群より選択される、２以上の涙液収集デバイスと、グルコースと特異的に反応するかまたは相互作用して、濃度依存的に変化する検知可能なシグナルを形成する試験剤組成物とを含み、前記ストリップは、第一の末端および反対側の第二の末端を有し、好ましくは第一の末端から第二の末端まで実質的に均一な断面を有するものであり、前記ストリップが実質的に乾燥状態でヒドロゲル材料から作製され、且つ涙液が完全に浸透したときに第一の末端から第二の末端までヒドロゲルストリップに沿って実質的に均一に膨潤すること、および前記ストリップに取り込まれた涙の量と涙が浸透した前記ストリップの末端部の長さとの間に相関関係があることを特徴とする。
【００８２】
本発明の実施態様に係る本発明のキットの方法は、糖尿病の迅速スクリーニングに有用である。例えば、糖尿病のスクリーニングは以下のように行うことができる。
【００８３】
生体外スクリーニングアッセイにおいては、対象者は、空腹でまたは空腹ではなくて、眼科医のところに来て、本発明の第一のストリップを用いて、涙の試料を採取される。その後、対象者は、経口の炭水化物の負荷（例えば、グルコース７５ｇ）を与えられ、次いで、ある一定の期間（例えば、１５分〜３０分）の後、本発明の第二のストリップで次の試料を採取される。第一および第二のストリップの各々の浸透された部分は、グルコースについてアッセイされ、その時間間隔の間に涙のグルコース値に相当の上昇（例えば、１．５倍）があった場合には、その人は一般医に追跡検査および診断のために紹介される。涙のグルコースに上昇がなかった場合には、その人は追跡検査の必要はない。
【００８４】
生体内スクリーニングアッセイにおいては、対象者は、空腹でまたは空腹ではなくて、眼科医のところに来て、本発明の第一のストリップを用いて、涙の試料を採取される。その後、対象者は、経口の炭水化物の負荷（例えば、グルコース７５ｇ）を与えられ、次いで、ある一定の期間（例えば、１５分〜３０分）の後、本発明の第二のストリップで次の試料を採取される。第一および第二のストリップの各々の浸透された部分は、グルコースについてアッセイされ、その時間間隔の間に涙のグルコース値に相当の上昇（例えば、１．５倍）があった場合には、その人は一般医に追跡検査および診断のために紹介される。涙のグルコースに上昇がなかった場合には、その人は追跡検査の必要はない。
【００８５】
前記開示は、当業者が本発明を実施することを可能にするであろう。具体的な実施態様およびその利点を読者がよりよく理解することができるために、以下の例を参照されたい。
【００８６】
実施例１
涙の試料を、空腹の対象者から、ミクロキャピラリーチューブを用いて採取し、次いで５４ｇの炭水化物の負荷を経口投与した。他の涙の試料を、炭水化物の負荷を経口投与した後、１５分毎に同じ対象者から採取した。最後の涙の試料を、炭水化物の負荷の経口投与後１８０分に採取した。１２人の対象者（正常者３名、糖尿病患者９名）をスクリーニングした。これらの涙の試料中のグルコース濃度を、修正Ａｍｐｌｅｘ  Ｒｅｄ  Ａｓｓａｙ（蛍光基質と共に、グルコースオキシダーゼおよびペルオキシダーゼ）を用いて測定した。図１は、１５分毎の、正常者と糖尿病患者との、平均の涙のグルコース値（＋標準偏差）を示す。１５分で、正常者と糖尿病患者の間に目立った差異が生じた。３０分、４５分および６０分後に、正常者と糖尿病患者の間で、明確な、統計的に有意な差異があった。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】図１は、対象者に炭水化物の負荷を経口投与した後、１５分毎に収集した涙液中のグルコース濃度を示す。
【図１】
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【国際調査報告】
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