(57)【要約】電気化学的に活性のクレアチニン結合性の装置が、生体試料中のクレアチニンを定量的に検出し測定するために提供される。本発明の装置はまた、クレアチニン生体被検体およびアルブミン生体被検体を定量的に検出し測定すると同時に、アルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）を決定する装置を備える。本発明はまた、クレアチニン生体被検体およびアルブミン生体被検体を有する生体試料の収集および保持のために、電気化学的に活性でクレアチニン結合性およびアルブミン結合性の装置を提供する。本発明において、電気化学的に活性のクレアチニン結合性およびアルブミン結合性の装置を収容するための装置ホルダが提供される。本発明の装置、ポイント・オブ・ケア・バイオセンサ、および方法は、電気化学的に、レドックス電流値を決定することによって、尿試料および血液試料中のクレアチニン生体被検体およびアルブミン生体被検体ならびに尿試料中のアルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）の定量的測定を容易にする。【選択図１】図５ａ
2018515745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）基板の複数の導電路に接続された少なくとも１つの２電極部材と、
（ｉｉ）前記少なくとも１つの２電極部材および生体試料のクレアチン生体被検体と化学的に接触するように配置されている、クレアチニン結合性で電気化学的に活性の受容体と、を備えることを特徴とする生体試料を収集し、保持するための装置。
【請求項２】
（ｉ）基板の複数の導電路に接続された少なくとも２組の３電極部材と、
（ｉｉ）前記少なくとも２組の３電極部材ならびに生体試料の尿アルブミン生体被検体および尿クレアチン生体被検体と化学的に接触するように配置されている、クレアチニン結合性の電気化学的に活性の受容体およびアルブミン結合性の電気化学的に活性の受容体と、を備えることを特徴とする生体試料を収集し、保持するための装置。
【請求項３】
前記基板の材料は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン・テレフタラート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、エポキシ化合物繊維コンポジット、ポリアミド・コンポジット、紙、セラミック、またはガラスから選択される請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
３電極部材が前記基板に配置される請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記クレアチニン結合性の電気化学的に活性の受容体は、クレアチニン結合性で電気化学的に活性の金属であり、好ましくは鉄（Ｆｅ＋２およびＦｅ＋３）、パラジウム（Ｐｄ＋２）、プラチナ（Ｐｔ＋２）、およびそれらの金属ハロゲン化物イオン、好ましくは塩化物イオンおよび硫酸塩イオンである請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記クレアチニン結合性の電気化学的に活性の受容体は、メチレンブルー（ＭＢ）と、電気化学的に活性の金属、好ましくは、鉄（Ｆｅ＋２およびＦｅ＋３）、パラジウム（Ｐｄ＋２）、プラチナ（Ｐｔ＋２）、およびそれらの金属ハロゲン化物イオン、好ましくは塩化物イオンおよび硫酸塩イオンとの組み合わせである請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記電極部材の上に膜が配置され、前記膜はクレアチニン結合性の電気化学的に活性の受容体、好ましくは鉄（Ｆｅ＋２およびＦｅ＋３）、パラジウム（Ｐｄ＋２）、プラチナ（Ｐｔ＋２）、およびそれらの金属ハロゲン化物イオン、好ましくは塩化物イオンおよび硫酸塩イオンで処理される請求項１記載の装置。
【請求項８】
前記電極部材の上に膜が配置され、前記膜はクレアチニン結合性の電気化学的に活性の受容体、好ましくは、メチレンブルー（ＭＢ）と、電気化学的に活性の金属、好ましくは、鉄（Ｆｅ＋２およびＦｅ＋３）、パラジウム（Ｐｄ＋２）、プラチナ（Ｐｔ＋２）、およびそれらの金属ハロゲン化物イオン、好ましくは塩化物イオンおよび硫酸塩イオンとの組み合わせで処理される請求項１記載の装置。
【請求項９】
複数の２電極部材が前記基板に配置される請求項２に記載の装置。
【請求項１０】
複数の３電極部材が前記基板に配置される請求項２に記載の装置。
【請求項１１】
複数の受容体を収納するために複数の遮蔽ウェルまたはトレイが前記複数の３電極部材上に配置されている請求項２に記載の装置。
【請求項１２】
前記尿アルブミン結合性の受容体は、少なくとも、有機、無機または金属ポルフィリン物質、好ましくは、ヘミン、ヘマチン、アルカリ性ヘマチン、塩化銅（ＣｕＣｌ２）および塩化銅（Ｃｕ（ＩＩ））である請求項２に記載の装置。
【請求項１３】
前記尿アルブミン結合性の受容体は、メチレンブルー（ＭＢ）と、有機、無機または金属ポルフィリン物質、好ましくは、ヘミン、ヘマチン、アルカリ性ヘマチン、塩化銅（ＣｕＣｌ２）および塩化銅（Ｃｕ（ＩＩ））のうち１つとの組み合わせである請求項２に記載の装置。
【請求項１４】
膜が前記電極部材の上に配置され、前記膜は尿アルブミン結合性の受容体で処理され、前記受容体は、少なくとも有機、無機または金属ポルフィリン物質、好ましくは、ヘミン、ヘマチン、アルカリ性ヘマチン、塩化銅（ＣｕＣｌ２）および塩化銅（Ｃｕ（ＩＩ））のうち１つである請求項２記載の装置。
【請求項１５】
膜が前記電極部材の上に配置され、前記膜は尿アルブミン結合性の受容体で処理され、前記受容体は、メチレンブルー（ＭＢ）と、有機、無機または金属ポルフィリン物質、好ましくは、ヘミン、ヘマチン、アルカリ性ヘマチン、塩化銅（ＣｕＣｌ２）および塩化銅（Ｃｕ（ＩＩ））のうち１つとの組み合わせである請求項２記載の装置。
【請求項１６】
前記生体試料が尿または血液である請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記装置がハウジングに配置され、前記ハウジングがカートリッジまたはカセットである請求項１又は２に記載の装置。
【請求項１８】
クレアチニン結合性で電気化学的に活性の装置を保持するためのホルダであって、前記ホルダは、
（ｉ）ハウジングに配置された装置検出および信号調整回路と、
（ｉｉ）前記ハウジングの一端に配置されたユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）コネクタおよび前記ハウジングの他端に配置された導電ポートと、
（ｉｉｉ）クレアチニン生体被検体を有する生体試料を収集し、保持するために、前記導電ポートを介して前記ハウジングと接続され、基板上に配置された複数の導電路に接続された少なくとも１つの２電極部材と、クレアチニン結合性で電気化学的に活性の受容体とを備え、前記受容体は、前記少なくとも１つの２電極部材ならびに生体試料のクレアチニン生体被検体に化学的に接触するように配置されている、電気化学的に活性の装置と、を備えることを特徴とするホルダ。
【請求項１９】
クレアチニン結合性およびアルブミン結合性で電気化学的に活性の装置を保持するためのホルダであって、前記ホルダは、
（ｉ）ハウジングに配置された装置検出および信号調整回路と、
（ｉｉ）前記ハウジングの一端に配置されたユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）コネクタおよび前記ハウジングの他端に配置された導電ポートと、
（ｉｉｉ）クレアチニン生体被検体および尿アルブミン生体被検体を有する生体試料を収集し、保持するために、前記導電ポートを介して前記ハウジングと接続され、基板上に配置された複数の導電路に接続された少なくとも２組の２電極部材と、尿クレアチニン結合性の受容体と、尿アルブミン結合性の受容体とを備え、前記複数の受容体は、前記少なくとも２組の２電極部材ならびに生体試料の尿アルブミン生体被検体および尿クレアチニン生体被検体に化学的に接触するように配置されている、電気化学的に活性の装置と、を備えることを特徴とするホルダ。
【請求項２０】
生体試料中のクレアチニン生体被検体の濃度を測定するためのポイント・オブ・ケア・バイオセンサであって、
（ｉ）表示部材と導電ポートを備えるハウジングと、
（ｉｉ）クレアチニン生体被検体を有する生体試料を収集し、保持するために、前記導電ポートを介して前記ハウジングと接続され、基板上に配置された複数の導電路に接続された少なくとも１つの２電極部材と、クレアチニン結合性で電気化学的に活性の受容体とを備え、前記受容体は、前記少なくとも１つの２電極部材ならびに生体試料のクレアチニン生体被検体に化学的に接触するように配置されている、電気化学的に活性の装置と、
（ｉｉｉ）前記ハウジングに配置され、前記装置に印加されたレドックス電位からレドックス電流を測定して、クレアチニン濃度に線形にマッチングさせることによって、クレアチニン生体被検体の濃度を検索し、表わすように構成されたデジタル制御装置と、を備えることを特徴とするポイント・オブ・ケア・バイオセンサ。
【請求項２１】
生体試料中のアルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）を測定するためのポイント・オブ・ケア・バイオセンサであって、
（ｉ）表示部材と導電ポートを備えるハウジングと、
（ｉｉ）生体試料を収集し、保持するために、前記導電ポートを介して前記ハウジングと接続され、基板上に配置された複数の導電路に接続された少なくとも２組の２電極部材を備える電気化学的に活性の装置と、
（ｉｉｉ）前記少なくとも２組の３電極部材ならびに生体試料の尿アルブミン生体被検体および尿クレアチニン生体被検体に化学的に接触するように配置されている、尿クレアチニン結合性で電気化学的に活性の受容体と、尿アルブミン結合性で電気化学的に活性の受容体と、
（ｉｉｉ）前記ハウジングに配置され、前記装置に印加されたレドックス電位から尿クレアチニンのレドックス電流および尿アルブミンのレドックス電流を測定して尿クレアチニン濃度および尿アルブミン濃度を対応するレドックス電流に線形にマッチングさせることによって、前記尿試料のアルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）を算出するように構成されたデジタル制御装置と、を備えることを特徴とするポイント・オブ・ケア・バイオセンサ。
【請求項２２】
データベース部材は、生体試料に存在する複数のクレアチニン生体被検体濃度の基準値とともに複数の逆数レドックス電流を保存し、デジタル制御装置に接続される請求項２０記載のポイント・オブ・ケア・バイオセンサ。
【請求項２３】
データベース部材は、尿試料に存在する複数の尿クレアチニン生体被検体濃度および複数の尿アルブミン生体被検体濃度の基準値とともに複数の逆数レドックス電流を保存し、デジタル制御装置に接続される請求項２０記載のポイント・オブ・ケア・バイオセンサ。
【請求項２４】
（ｉ）クレアチニン生体被検体を有する少量の生体試料を載置し、電気化学的に活性でクレアチニン結合性の受容体と化学的に接触するように配置された少なくとも１つの２電極部材に、レドックス電位を印加することと、
（ｉｉ）前記少なくとも１つの２電極部材の対応するレドックス電流と線形にマッチングさせることにより、前記生体試料中の前記クレアチニン生体被検体の濃度を決定し、表わすことと、を備える生体試料中のクレアチニン被検体濃度を測定する方法。
【請求項２５】
前記生体試料は１〜３００μＬの範囲の人間の血液または尿である請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
前記クレアチニン結合性の電気化学的に活性の受容体は、クレアチニン結合性で電気化学的に活性の金属であり、好ましくは鉄（Ｆｅ＋２およびＦｅ＋３）、パラジウム（Ｐｄ＋２）、またはプラチナ（Ｐｔ＋２）、およびそれらの塩のうち１つである請求項２４記載の方法。
【請求項２７】
前記クレアチニン結合性の電気化学的に活性の受容体は、メチレンブルー（ＭＢ）と、電気化学的に活性の金属、好ましくは、鉄（Ｆｅ＋２およびＦｅ＋３）、パラジウム（Ｐｄ＋２）、またはプラチナ（Ｐｔ＋２）、およびそれらの塩のうち
つとの組み合わせである請求項２４記載の方法。
【請求項２８】
（ａ）それぞれ、クレアチニン生体被検体およびアルブミン生体被検体を有する少量の尿試料を載置し、電気化学的に活性で尿アルブミン結合性の受容体および電気化学的に活性で尿クレアチニン結合性の受容体と化学的に接触するように配置された少なくとも１対の２電極部材に、レドックス電位を印加することと、
（ｂ）前記少なくとも１対の３電極部材の対応するレドックス電流と線形にマッチングさせることにより、前記尿試料中の前記アルブミン生体被検体の濃度および前記クレアチニン生体被検体の濃度を決定することと、
（ｃ）前記クレアチニン濃度および前記アルブミン濃度からアルブミン／クレアチニン比を決定し、表わすことと、を備える尿試料中のアルブミン／クレアチニン濃度比を測定する方法。
【請求項２９】
前記尿試料は１〜３００μＬの範囲である請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
前記尿アルブミン結合性の受容体は、少なくとも、有機、無機または金属ポルフィリン物質、好ましくは、ヘミン、ヘマチン、アルカリ性ヘマチン、塩化銅（ＣｕＣｌ２）および塩化銅（Ｃｕ（ＩＩ））である請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記尿アルブミン結合性の受容体は、メチレンブルー（ＭＢ）と、ヘミン、ヘマチン、アルカリ性ヘマチン、塩化銅（ＣｕＣｌ２）および塩化銅（Ｃｕ（ＩＩ））のうち１つとの組み合わせである請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
前記電気化学的に活性で尿アルブミン結合性の受容体および前記電気化学的に活性で尿クレアチニン結合性の受容体で処理された膜が、前記少なくとも１つの２電極部材または少なくとも２対の２電極部材の上に配置される請求項２４または２８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学的に、生体試料におけるクレアチニンおよびアルブミン／クレアチニン比（クレアチニンに対するアルブミンの比：ＡＣＲ）の検出および定量的測定のための電気化学的に活性の装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
尿中アルブミン濃度がわずかに増加する微量アルブミン尿症は、被験者の慢性腎臓病（ＣＫＤ）の早期発見のための安定した生体マーカである。しかしながら、所与の尿試料における、微量アルブミン尿症または微増アルブミン尿の正確なテストは、通常、尿の濃度の影響を受ける。その結果、微量アルブミン尿症に対する検査を行うために、２４時間以内に収集された尿または時限収集された複数の尿試料において、尿アルブミン検出が行われる。微量アルブミン尿症の決定に用いられる２４時間蓄尿は、取り扱いが困難な方法であり、医師が直ちにその場で実行することができない。また、この種の場所では、試料汚染の可能性が非常に高い。加えて、対象の尿の濃度（または希釈）は、排出液位の変化によって、１日を通して変化するので、結果として尿試料のアルブミン濃度は変化する。この尿の濃度の変化によって、無作為標本の尿アルブミン測定は、結果として誤った値を保存する場合がある。
【０００３】
クレアチンリン酸（ＣＰ）は脊椎動物の筋肉で見つかるクレアチンとリン酸の有機化合物であり、その加水分解によって筋収縮のためのエネルギが放出される。クレアチンリン酸は、少ないが急速移動性がある高エネルギ・リン酸塩の蓄えを提供する高エネルギ合成物であって、アデノシン二リン酸（ＡＤＰ）に可逆的に変えることができ、強度の筋収縮の最初の数分の間に、アデノシン三リン酸（ＡＴＰ）の細胞内の濃度を維持する。クレアチンとクレアチンリン酸は、一定の率で自発的に環化して、クレアチニンを生成し、クレアチニンは尿中に排出される。排出されるクレアチニンの量は、人体の全クレアチンリン酸含有量と比例し、筋肉量を推定するために用いることができる。
【０００４】
クレアチニンは、筋肉のクレアチニン・リン酸塩の分解物で、腎機能のあらゆる異常、慢性腎臓病、甲状腺および筋肉機能不全の診断における最も重要なマーカであると考えられる。これは、人体でこれらの異常および機能不全があると、対応する血液および尿試料においてクレアチニン濃度の異常な変化が生じるからである。
【０００５】
クレアチニンは尿に一定の率で排出され、尿中クレアチニンのレベルは尿として排出される液体量の指標である。したがって、尿中アルブミンの希釈は、尿中クレアチニンの希釈によって十分追跡可能である。クレアチニンのこの特性によって、クレアチニンの測定は、無作為尿試料の尿アルブミン測定における補正要因として使うことができる。米国糖尿病学会（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｄｉａｂｅｔｅｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）および国際腎臓学会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｎｅｐｈｒｏｌｏｇｙ）は、ＡＣＲが慢性腎臓病の診断に好適なマーカであると規定した。
【０００６】
正常な機能の腎臓を有する被験者の、無作為尿試料のＡＣＲは、３０ｍｇ／ｇ未満である。しかしながら、ＡＣＲが３０〜３００ｍｇ／ｇの範囲である場合、この種の状態は、微量アルブミン尿症または尿アルブミン濃度の微増という。ＡＣＲが３００ｍｇ／ｇ超の場合、この種の状態は顕性アルブミン尿またはアルブミン尿という。
【０００７】
通常、アルブミンおよびクレアチニンは、無作為尿試料で測定され、アルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）が算出される。これは、どの程度のアルブミンが腎臓から尿に出ているかをより正確に決定するために行うことができる。
【０００８】
検体、例えば生体試料のクレアチニンおよびアルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）の検出および定量的測定の、最も一般的な装置および方法は、免疫学的技術に基づく。
【０００９】
クレアチニン検出のための非アクティン系アンモニウム・イオン選択電極に接続されたキトサン膜に固定化された、クレアチニン・イミノヒドロラーゼに基づく、電位差滴定バイオセンサ（Ｅ．Ｃ．３.５.４.２１）は、Ａｎａｌｙｓｔ、２００２,１２７、１０６９―１０７５、Ｊｕｌｉａ  Ｍ．Ｃ．Ｓ．Ｍａｇａｌｈａｅｓ他、において開示される。
【００１０】
イオン感応性電界効果トランジスタ（ＩＳＦＥＴ）を用いた、ｐＨ６〜８および３７℃の弱反転によって固定化されたクレアチニナーゼ、クレアチナーゼおよびウレアーゼに基づくバイオセンサは、Ｓｅｎｓｏｒｓ  ａｎｄ  Ａｃｔｕａｔｏｒｓ  Ｂ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖｏｌｕｍｅ  １２０、２００７年１月１０日発行、７３２〜７３５ページ、Ｂｈｕｓａｎａ  Ｐｒｅｍａｎｏｄｅ他に開示される。
【００１１】
カナダ特許公開第２９０５７８０号明細書は、試験カセットから複数の信号を検出し、アルブミン濃度、クレアチニン濃度およびアルブミン／クレアチニン比を算出して、その結果を表示するリーダを備えた、尿試料のアルブミンおよびクレアチニンを測定するための免疫クロマトグラフィ・システムを開示する。
【００１２】
国際公開公報第ＷＯ２０１４／６４６３３Ａ１は、免疫クロマトグラフィ・システムを用いた尿中アルブミンおよびクレアチニンならびにアルブミン／クレアチニン比の測定を開示する。
【００１３】
米国特許出願公開第２０１４／０２７３２６９号明細書は、尿試料中のアルブミンおよびクレアチニンを測定するための免疫クロマトグラフィ・システムおよび試験カセットから信号を検出し、アルブミン濃度、クレアチニン濃度およびアルブミン／クレアチニン比を算出して、その結果を表示するリーダを開示する。
【００１４】
ＨｅｍｏＣｕｅ、Ａｘｉｓ  ｓｈｉｅｌｄ社のＡＣＲおよびＳｉｅｍｅｎｓ社のＤＣＡ―Ｖａｎｔａｇｅのようなポイント・オブ・ケア（ＰＯＣ）装置は、クレアチニンおよびＡＣＲの検出用として公知である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、すべてのこれらの公知の装置および方法は、これらの生物学的検体を測定するために、免疫学的技術に基づく、または複雑な電極改良構造を必要とするものである。
【００１６】
したがって、尿クレアチニン、血清クレアチニンおよび尿アルブミンンに関連した生体被検体の電気化学的な検出および定量化のために、周囲条件の変化に対してより安定した、非酵素的および非抗体ベースの受容体が必要とされている。
【００１７】
したがって、本発明の目的は、生体試料中のクレアチニンを検出し、定量的に測定するための、非酵素的および非抗体ベースの電気化学的に活性のクレアチニン結合性の装置を提供することである。
【００１８】
本発明の他の目的は、クレアチニン被検体およびアルブミン被検体を検出し、定量的に測定し、生体試料中のアルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）を決定するための、非酵素的および非抗体ベースの電気化学的に活性のクレアチニン結合性およびアルブミン結合性の装置を提供することである。
【００１９】
本発明の別の目的は、クレアチニン生体被検体を有する生体試料の収集および保持のために、更なる、電気化学的に活性のクレアチニン結合性の装置を提供することである。
【００２０】
本発明の更に別の目的は、クレアチニン生体被検体およびアルブミン生体被検体を有する生体試料の収集および保持のために、電気化学的に活性のクレアチニン結合性およびアルブミン結合性の装置を提供することである。
【００２１】
本発明の別の目的は、電気化学的に活性のクレアチニン結合性およびアルブミン結合性の装置の収容に適した装置ホルダを提供することである。
【００２２】
本発明の他の目的は、電位の印可により、電気化学的に活性の装置を流れるレドックス電流（Ｒｅｄｏｘ  Ｆｌｏｗ：酸化還元反応電流）の測定によって、少量の生体試料において、血液クレアチニン、尿クレアチニンおよび尿アルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）の検出および定量的測定を行う、電気化学的に活性のクレアチニン結合性およびアルブミン結合性の装置の収容に適した、ポイント・オブ・ケア・バイオセンサを提供することである。
【００２３】
さらに、本発明の別の目的は、電気化学的に活性のクレアチニン結合性およびアルブミン結合性の装置を流れるレドックス電流を正確に測定することにより、血液クレアチニン、尿クレアチニンおよび尿アルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）の検出および定量的測定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明のこれらの及び他の目的および特徴は、添付の図面の図を参照した以下の詳細な説明から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、２電極の構成を示す、本発明の態様による電気化学的に活性のクレアチニン結合性の装置の模式的分解図である。
【図２】図２は、３電極の構成を示す、本発明の別の態様による電気化学的に活性のクレアチニン結合性の装置の模式的分解図である。
【図３ａ】図３ａは、本発明の更に別の態様による、電気化学的に活性のクレアチニン結合性およびアルブミン結合性の装置の中の２対の３電極の構成の概略分解図である。
【図３ｂ】図３ｂは、本発明の更に別の態様による、電気化学的に活性のクレアチニン結合性およびアルブミン結合性の装置の中の複数のトレイと２対の３電極の構成の模式的分解図である。
【図４ａ】図４ａは、尿クレアチニン生体被検体および血液クレアチニン生体被検体を検出するための、３電極の構成を有する電気化学的に活性のクレアチニン結合性の装置の模式的上面図である。
【図４ｂ】図４ｂは、図４ａに示す、電気化学的に活性のクレアチニン結合性の装置の断面図である。ここで、受容体は膜の表面に配置される。
【図４ｃ】図４ｃは、図４ａに示す、電気化学的に活性のクレアチニン結合性の装置の断面図である。ここで、受容体は電極の表面に配置される。
【図４ｄ】図４ｄは、図４ａに示す、電気化学的に活性のクレアチニン結合性の装置の断面図である。ここで、電極は受容体として機能する。
【図５ａ】図５ａは、尿クレアチニンおよび尿アルブミンの定量的測定のための２組の３電極の構成を有する電気化学的に活性のクレアチニン結合性およびアルブミン結合性の装置の模式的上面図である。
【図５ｂ】図５ｂは、図５ａに示す、電気化学的に活性のクレアチニン結合性およびアルブミン結合性の装置の断面図である。ここで、受容体は１組の（図面の左側の組）３つの電極上および尿アルブミン検出のための膜表面上に配置される。
【図５ｃ】図５ｃは、図５ａに示す、電気化学的に活性のクレアチニン結合性およびアルブミン結合性の装置の断面図である。ここで、受容体は１組の３つの電極上および尿アルブミン検出のための電極表面上に配置される。
【図５ｄ】図５ｄは、図５ａに示す、電気化学的に活性のクレアチニン結合性およびアルブミン結合性の装置の断面図である。ここで、１組の３つの電極は尿アルブミン検出のための受容体として機能する。
【図５ｅ】図５ｅは、図５ａに示す、電気化学的に活性のクレアチニンおよびアルブミン結束装置の断面図である。ここで、受容体は他の１組の３つの電極上および尿クレアチニン検出のための膜表面上に配置される。
【図５ｆ】図５ｆは、図５ａに示す、電気化学的に活性でアルブミン結合性の装置の断面図である。ここで、受容体は他の１組の３つの電極上および尿クレアチニン検出のための電極表面上に配置される。
【図５ｇ】図５ｇは、図５ａに示す、電気化学的に活性のクレアチニン結合性およびアルブミン結合性の装置の断面図である。ここで、他の１組の３つの電極は尿クレアチニン検出のための受容体として機能する。
【図６】図６は、本発明の装置を保持する装置ホルダの斜視図である。
【図７ａ】図７ａは、本発明の装置を保持するポイント・オブ・ケア・バイオセンサの斜視図である。
【図７ｂ】図７ｂは、ポイント・オブ・ケア・バイオセンサの幅広い内部電子構造の模式図である。
【図８】図８は、クレアチニンとＦｅ（ＩＩＩ）の結合によって還元ピークを呈している本発明の装置の受容体のＦｅＣｌ３の例示的なサイクリック・ボルタンモグラムである。
【図９ａ】図９ａは、本発明の装置およびポイント・オブ・ケア・バイオセンサを用いて、生体被検体の濃度を定量的に測定するプロセスステップを示す例示的なハイレベル・フローチャートである。
【図９ｂ】図９ｂは、本発明の装置およびポイント・オブ・ケア・バイオセンサを用いて、定量的に生体被検体の比を測定するプロセスステップを示す例示的なハイレベル・フローチャートである。
【図１０】図１０は、可逆的なレドックスピークを呈しているメチレンブルー（ＭＢ）の例示的なサイクリック・ボルタンモグラムである。
【図１１】図１１は、異なるＦｅＣｌ３濃度を有するロイコメチレンブルーの例示的なＵＶ―ＶＩＳスペクトルを表す。
【図１２ａ】図１２ａは、異なる尿クレアチニン濃度を有する遊離ＦｅＣｌ３の例示的なサイクリック・ボルタンモグラムを表す。
【図１２ｂ】図１２ｂは、例示的な還元電流プロット対尿クレアチニン濃度を表す。
【図１３ａ】図１３ａは、異なる尿クレアチニン濃度を有する遊離ＦｅＣｌ３およびＭＢの例示的なサイクリック・ボルタンモグラムである。
【図１３ｂ】図１３ｂは、例示的な還元電流プロット対尿クレアチニン濃度を表す。
【図１４ａ】図１４ａは、異なる尿アルブミン濃度を有するヘミンとＭＢの例示的なサイクリック・ボルタンモグラムである。
【図１４ｂ】図１４ｂは、例示的な還元電流プロット線対尿アルブミン濃度を表す。
【図１５】図１５は、異なるクレアチニン濃度の還元電流対尿アルブミン・プロットである。
【図１６】図１６は、生体試料の尿アルブミン濃度、尿クレアチニン濃度およびＡＣＲを例示する。
【００２６】
本発明によれば、生体試料において、クレアチニンを検出および定量的に測定する、電気化学的に活性のクレアチニン結合性の装置が提供される。また、本発明の装置は、クレアチニン生体被検体およびアルブミン生体被検体を検出し、定量的に測定すると同時に、アルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）を決定する装置を備える。また、本発明は、生体試料の収集および保持のために、クレアチニン生体被検体およびアルブミン生体被検体を有する、電気化学的に活性のクレアチニン結合性およびアルブミン結合性の装置を提供する。本発明において、電気化学的に活性のクレアチニン結合性およびアルブミン結合性の装置を収容するための装置ホルダが、提供される。本発明は、更に、生体試料の生体被検体を測定するためのポイント・オブ・ケア・バイオセンサおよび方法を提供する。本発明の装置、ポイント・オブ・ケア・バイオセンサおよび方法は、レドックス電流値を決定することによって、電気化学的に、尿試料および血液試料におけるクレアチニン生体被検体およびアルブミン生体被検体ならびに尿試料におけるアルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）の定量的測定を容易にする。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
したがって、本発明は、少量の生体試料量における、クレアチニンおよび尿アルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）の正確な検出および定量的測定のための、電気化学的に活性のバイオセンサを提供する。
【００２８】
クレアチニンは、例えば銅、鉄、プラチナおよびパラジウムなどの金属イオンと錯体を形成する。したがって、本発明では、鉄−クレアチニン錯体の化学的性質が、生体試料中のクレアチニンの電気化学的な検出に用いられる。本発明では、尿クレアチニンで考慮される値の一般的に承認されている基準範囲は、男性被験者は４０〜３００ｍｇ／ｄｌの範囲で、女性被験者は３７〜２５０ｍｇ／ｄｌの範囲である。同様に、血液クレアチニンの値の基準範囲は、男性被験者は０．６〜１．２ｍｇ／ｄｌの範囲で、女性被験者は０．５〜１．１ｍｇ／ｄｌの範囲である。
【００２９】
本発明の一態様において、生体試料を収集し、保持するための電気化学的に活性の装置は、基板上に配置された複数の導電路を備える。少なくとも１つの２電極部材は複数の導電路に接続され、電極部材は、クレアチニン結合性で電気化学的に活性の受容体と化学的に接触するように配置されている。電極部材と化学的に接触する受容体は、少量の所望の生体試料を収容し保持するように配置される。
【００３０】
本発明の一態様において、生体試料を収集し、保持するための電気化学的に活性の装置は、基板上に配置された複数の導電路を備える。少なくとも、一対の３電極部材は複数の導電路に接続され、電極部材は、クレアチニン結合性の電気化学的に活性の受容体およびアルブミン結合性の電気化学的に活性の受容体と化学的に接触するように配置されている。電極部材と化学的に接触する受容体は、少量の所望の生体試料を収容し保持するように配置される。
【００３１】
本発明の別の態様において、電気化学的に活性の装置を保持するためのホルダは、装置検出および信号調整回路を有するハウジングを備えている。ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）コネクタは、ハウジングの一端に配置され、導電ポートはハウジングの他端に配置される。ホルダは、導電ポートを介して電気化学的に活性の装置を収容するように構成される。
【００３２】
本発明の更に別の態様において、生体試料中の生体被検体の濃度を測定するためのポイント・オブ・ケア・バイオセンサが、提供される。ポイント・オブ・ケア・バイオセンサは、表示部材と、電気化学的に活性のクレアチニン結合性の装置を嵌入するためのインタフェースと、を有するハウジングを備える。バイオセンサは、マイクロＵＳＢおよびマイクロＳＤカードを嵌入するための複数のスロットを、備えている。デジタル制御装置は、ハウジングに配置され、クレアチニン生体被検体を有する生体試料を載置した装置に、レドックス電位を印加するように構成される。デジタル制御装置は、また、対応するレドックス電流を測定して、クレアチニン濃度に線形にマッチングさせることによって、クレアチニン生体被検体の濃度を表示または使用するように構成される。
【００３３】
本発明の更なる態様において、クレアチニン生体被検体を有する少量の生体試料を載置した、電気化学的に活性でクレアチニン結合性の受容体を有する少なくとも１つの２電極部材に、レドックス電位を印加することにより、少量の生体試料中の生体被検体の濃度を測定し、対応するレドックス電流と線形にマッチングさせることにより、生体試料中のクレアチニン生体被検体の濃度を決定する方法を提供する。
【００３４】
本発明の更に別の態様において、生体試料中のクレアチニンおよびアルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）を、電気化学的に、定量的に測定する方法を提供する。
【００３５】
以下、本発明の好ましい実施の形態を添付の図面を参照しつつ記載する。
図１は、尿または血液である、所望の生体試料を収集し、保持し、その後、生体試料に存在するクレアチニン被検体を測定するのに適した電気化学的に活性の装置を例示する。
【００３６】
図１で示す装置１００は、装置の他の構成要素をその上に形成するベースとして機能する、基板１０１を備える。本実施例において、基板１０１は長方形構造として例示される。しかしながら、基板１０１は、正方形、円形、その他の形状であってもよく、特に、装置１００を保持するのに適したバイオセンサの形状および構成に依存することは、十分に理解される。基板１０１は、パターン電極を内蔵するのに適した、いかなる好適な剛性または可撓性材料から形成されてもよい。例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン・テレフタラート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、エポキシ化合物繊維コンポジット、ポリアミド・コンポジットまたは紙などの材料を、基板１０１のための好適な材料として用いることができる。
【００３７】
基板１０１のための好適な剛性材料は、セラミック、ガラスまたは他の材料等とすることができる。いずれにせよ、基板１０１のための好適な材料は、基板１０１が所望の強度および可撓性を提供できるだけではなく、所望の電気絶縁体として機能できることが確実になるように、選択される。より有利には、本発明において、基板１０１は、本来親水性であるが、試料が基板１０１と物理的に接触する際に生体試料が浸透するのを防止する。基板１０１の表面は、通常、平滑なテクスチャを有している。しかしながら、基板１０１は、粗面および／または空洞またはウェルを備えてもよい。基板１０１の端部は、以下に記載するように、バイオセンサへの挿入およびバイオセンサからの脱着を容易にするのに好適なプロフィール形状、例えば、テーパ形状または湾曲形状を有してもよい。
【００３８】
導電路１０２ａおよび１０２ｂは、基板１０１上に配置される。導電路１０２ａおよび１０２ｂは、スクリーン印刷、石版印刷、熱蒸発、スパッタリング、レーザ・パターニング、好ましくはスクリーン印刷のような、いかなるパターニング方法を用いて形成してもよい。例示的な態様において、図１で、１対の導電路１０２ａおよび１０２ｂが、実施のために形成される。しかしながら、複数の導電路の必要な数は、最適に増加または変化させることができる。導電路１０２ａおよび１０２ｂのルーティングは、図１では直線状の経路として例示される。複数の導電路には、多角形等の他の適切な構成を用いてもよい。導電路１０２ａおよび１０２ｂのための材料は、導電性材料、例えば、銅、アルミニウム、金、銀、プラチナ、炭素または他のいかなる適切な導電材料およびこれらの材料の合金であることができる。導電路１０２ａおよび１０２ｂの材料は、金、プラチナ、水銀、炭素、ガラス質の炭素および黒鉛のような電気化学的に活性の材料でもよい。導電路１０２ａおよび１０２ｂは、本発明の装置及び／又はバイオセンサと電気的接続をとるために用いられる。
【００３９】
図１に示すように、２電極部材１０３ａおよび１０３ｂは、それぞれ導電路１０２ａおよび１０２ｂに電気的に接続される。電極１０３ａおよび１０３ｂは、導電路１０２ａおよび１０２ｂの上に重畳し、図１に示すように、導電路１０２ａおよび１０２ｂの上に層を形成するように、導電路１０２ａおよび１０２ｂの端子部に配置される。電極１０３ａおよび１０３ｂの材料は、金、プラチナ、水銀、炭素、ガラス質の炭素および黒鉛などの電気化学的に活性の金属から選択される。これらの金属の合金も、使用に好適である。図１で示す電極の配置において、電極１０３ａは作用電極として機能し、電極１０３ｂは補助電極として機能する。
【００４０】
膜１０４は、図１に示すように、電極１０３ａおよび１０３ｂ上に配置され、後述するように受容体を一体化するためのベース部材として機能する。膜１０４の材料は、ポリマ、セルロース、ニトロセルロース、ナイロン、綿布、濾紙などが使用できる。
【００４１】
本発明の装置１００は、尿および血液の生体試料中のクレアチニン生体被検体の検出および定量的測定に用いられる。したがって、本発明では、クレアチニン結合性および電気化学的に活性の受容体１０５が、膜１０４を介して、電極１０３ａおよび１０３ｂならびに生体試料のクレアチニン生体被検体と化学的に接触するように、配置されている。好ましい実施の形態において、受容体１０５は、電気化学的に活性の物質であり、より有利には、一物質として形成される。
【００４２】
尿生体試料および血清試料中のクレアチニンを検出するための受容体１０５として用いられる、電気化学的に活性の物質は、クレアチニン結合性および電気化学的に活性の金属、好ましくは鉄（Ｆｅ＋２およびＦｅ＋３）、パラジウム（Ｐｄ＋２）、プラチナ（Ｐｔ＋２）、およびそれらの金属ハロゲン化物イオン、好ましくは塩化物イオンおよび硫酸塩イオンである。
【００４３】
本発明の更に別の態様において、尿生体試料および血清試料中のクレアチニンを検出するための受容体１０５として用いられる、電気化学的に活性の物質は、好ましくは、メチレンブルー（ＭＢ）と、電気化学的に活性の金属、例えば、鉄（Ｆｅ＋２およびＦｅ＋３）、パラジウム（Ｐｄ＋２）、プラチナ（Ｐｔ＋２）、およびそれらの金属ハロゲン化物イオン、好ましくは塩化物イオンおよび硫酸塩イオンとの組み合わせである。
【００４４】
より有利には、受容体１０５と電極１０３ａおよび１０３ｂの化学的接触の開始は、受容体１０５の溶液を調製し、調製した溶液を電極および／または膜上に分注して、乾燥することにより、電極１０３ａおよび１０３ｂならびに膜１０４の上に固体の化学層を形成することによって実行される。
【００４５】
あるいは、受容体の溶液は生体試料と予備混合され、予め混合した少量の溶液量を、電極１０３ｂおよび１０３ｂ上に、または、膜１０４上に分注する。
【００４６】
別途、受容体の溶液を調製して、調整した溶液を電極／膜上に分注することによって、受容体１０５と電極１０３ａおよび１０３ｂとの化学接触の開始を実行することもできる。その後、クレアチニン生体被検体を有する所望の生体試料は電極に塗布される。
【００４７】
パッシベーション膜１０６は、図１に示すように、導電路を被覆するように配置される。パッシベーション膜１０６は、装置の導電素子を保護し、正確に電極領域を画定するために、用いられる。
【００４８】
したがって、図１に示すように、生体試料を収集し、保持するための電気化学的に活性の装置は、導電路１０２ａおよび１０２ｂに接続された、少なくとも２電極部材１０３ａおよび１０３ｂを備える。クレアチニン結合性および電気化学的に活性の受容体１０５は、少なくとも２電極部材１０３ａおよび１０３ｂならびに尿または血液である生体試料のクレアチニン生体被検体と、化学的に接触するように配置される。
【００４９】
生体被検体の検出のための電極数を増加させることは、本発明の範囲内である。例えば、２電極部材の対の数は、所望の生体被検体を検出するために、更に、装置の感度を増加させるために、図１に示すように、適宜増加することができる。追加の電極部材の使用は、追加の電極および基準電極を設けることによって、所望の生体被検体濃度の測定の精度をより向上させる。
【００５０】
本発明の更に別の態様において、図２に示すように、３電極部材１０３ａ、１０３ｂおよび１０３ｃの配置は、受容体（図１に示すように）との関連で行われる。ここで、電極１０３ａ、１０３ｂおよび１０３ｃは、それぞれ導電路１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃに接続され、生体試料を収容して保持する。電極の数を増加することで、生体試料中の単一の生体被検体をより高い精度で検出することを容易にする。本実施態様において、電極１０３ｃは、基準電極として機能する。基準電極１０３ｃの好適な材料は、電極の電位が経時的に変化しない、銀（Ａｇ）、塩化銀（ＡｇＣｌ）、銀／塩化銀（Ａｇ／ＡｇＣｌ）または飽和甘汞（塩化第一水銀）である。
【００５１】
本発明の更に別の態様において、図３ａに示すように、２組の３電極１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｅおよび１０３ｆは、導電路１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅおよび１０２ｆ上に配置され、それぞれの電極から尿アルブミンおよびクレアチニンの値を測定した後に、好ましくは、複数の尿試料のアルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）の測定に用いられるように構成される。この構成において、電極１０３ｃおよび１０３ｆは、基準電極として機能する。なお、所望の生体試料は血液および尿であり、図３ｂに示すように、複数の遮蔽ウェルまたはトレイは、２つの異なる検出領域の境界を定め、生体試料を独立して検出することを容易にするために、電極１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｅおよび１０３ｆ上に配置される。したがって、この配置では、２つの別々の受容体が各組の電極と対応して設けられて、複数の生体試料を収容し、アルブミンとクレアチニンを検出して、アルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）を測定する。加えて、必要であれば、複数の電極を分離するために物理的な区画を設けてもよい。
【００５２】
なお、別々の生体被検体を検出して測定するために、２組の３電極構成の代わりに、２組の２電極構成を適宜構成してもよい。
【００５３】
なお、本態様において、所望の生体被検体を検出するために、更に、装置の感度を増加させるために、複数組の３電極構成の総数は、適宜増加してもよい。生体マーカが２を超えるような特別な場合においては、複数組の３電極を好適に採用することができる。
【００５４】
次に、特に、３電極構成を有する装置１００を図示する図４ａ〜図４ｄを参照して、電気化学的に活性で、尿および血液試料に存在するクレアチニンと結合する受容体およびアルブミンと結合する受容体の好適な実施の形態について説明する。
【００５５】
したがって、図４ａは、電気化学的に活性でクレアチニン結合性の装置１００における、基板１０１上の電極１０３ａ、１０３ｂおよび１０３ｃの配置を例示する。ここで、複数の電極は、それぞれ導電路１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃに接続している。装置１００は、生体試料（尿／血液）を収容して保持するように配置される。
【００５６】
図４ｂは、図４ａで示す装置１００の断面図であり、表面上に導電路１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃが配置される基板１０１を、例示する。作用電極１０３ａ、補助電極１０３ｂおよび基準電極１０３ｃを備える３電極構成は、導電路１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃに接続している。膜１０４は、電極１０３ａ、１０３ｂおよび１０３の表面に配置され、受容体層１０５は膜１０４の表面上に配置される。
【００５７】
図４ｃは、本発明の電気化学的に活性のクレアチニン結合性の装置を例示する。ここで、導電路１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、基板１０１上に配置される。作用電極１０３ａ、補助電極１０３ｂおよび基準電極１０３ｃを備える３電極構成は、導電路１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃに接続している。受容体１０５は、電極１０３ａ、１０３ｂおよび１０３ｃの表面上に配置される。
【００５８】
図４ｄは、対応する断面図であり、本発明の電気化学的に活性のクレアチニン結合性の装置を例示する。ここで、導電路１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、基板１０１上に配置される。作用電極１０３ａ、補助電極１０３ｂおよび基準電極１０３ｃを備える３電極構成は、導電路１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃに、接続し、複数の電極は受容体１０５で処理されている。
【００５９】
図４ａ、図４ｂ、図４ｃおよび図４ｄに図示したように、電気化学的に活性のクレアチニン結合性の装置は、尿および血液試料中のクレアチニン生体被検体を測定するために用いられる。３電極構成のための受容体１０５は、上記の実施の形態で説明されたものである。
【００６０】
特に、図５ａ、図５ｂ、図５ｃ、図５ｄ、図５ｅ、図５ｆおよび図５ｇを参照することによって、尿試料のアルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）を測定するための装置１００の好ましい実施の形態を説明する。本態様において、明確化および説明のために、装置１００の２対の３電極システムは、左側部分（Ｌ）と右側部分（Ｒ）として示され、左側部分（Ｌ）はクレアチニン測定のために尿試料を収集するのに適しており、対応する右側部分（Ｒ）はアルブミン測定のために尿試料を収集するのに使用される。
【００６１】
したがって、図５ａは、複数の生体試料で、尿アルブミンおよびクレアチニンを別々に測定した後で、尿アルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）を測定するための、電気化学的に活性のクレアチニン結合性およびアルブミン結合性の装置を例示する。本態様では、２対の電極１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ（左側部分）、および１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆ（右側部分）は、基板１０１上に配置され、生体試料を収容して保持するための複数の電極は、それぞれ、導電路１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃおよび１０２ｄ、１０２ｅ、１０２ｆに接続している。
【００６２】
図５ａに対応する断面図である図５ｂは、基板１０１を例示し、導電路１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃは基板１０１の表面上の左半分部分に配置される。３電極構成は、基板１０１の左半分部分において、作用電極１０３ａ、補助電極１０３ｂおよび基準電極１０３ｃを設ける形で配置され、導電路１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃに接続している。膜１０４は、電極１０３ａ、１０３ｂおよび１０３ｃの表面に配置され、受容体層１０５は膜表面１０４上に配置される。３電極構成のための受容体１０５は、上記の実施の形態で述べたものである。
【００６３】
図５ａに対応する断面図である図５ｃは、基板１０１を例示し、導電路１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃは基板１０１の表面上の左半分部分に配置される。３電極構成は、基板１０１の左半分部分において、受容体層１０５とともに、作用電極１０３ａ、補助電極１０３ｂおよび基準電極１０３ｃを設ける形で配置され、導電路１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃに接続している。受容体層１０５は、電極１０３ａ、１０３ｂおよび１０３ｃの表面に配置される。３電極構成のための受容体１０５は、上記の実施の形態で述べたものである。
【００６４】
図５ａに対応する断面図である図５ｄは、基板１０１を例示し、導電路１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃは基板１０１の表面上の左半分部分に配置される。３電極構成は、基板１０１の左半分部分において、作用電極１０３ａ、補助電極１０３ｂおよび基準電極１０３ｃを設ける形で配置され、導電路１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃに接続し、複数の電極は受容体１０５で処理される。
【００６５】
図５ｅは、基板１０１を例示し、導電路１０２ｄ、１０２ｅおよび１０２ｆが基板１０１の表面上の右半分部分に配置される。３電極の構成は、作用電極１０３ｄ、補助電極１０３ｅおよび基準電極１０３ｆの形で、基板１０１の右半分部分に設けられ、導電路１０２ｄ、１０２ｅおよび１０２ｆに接続している。膜１０４は、電極１０３ｄ、１０３ｅおよび１０３ｆの表面に配置される。受容体層１０７は、膜表面１０４上に配置される。
【００６６】
受容体１０７は、好適な実施の形態において、電気化学的に活性の物質の層として、有利に示される。受容体１０７の構成要素は、出願人の同時係属の国際特許出願番号ＰＣＴ／ＩＢ２０１５／０５６６１９において説明され、その内容は参照により本願明細書に包含される。したがって、尿アルブミン結合性の受容体１０７は、少なくとも、有機、無機または金属ポルフィリン物質、好ましくは、ヘミン、ヘマチン、アルカリ性ヘマチン、塩化銅（ＣｕＣｌ２）および塩化銅（Ｃｕ（ＩＩ））である。
【００６７】
本発明の更に別の態様において、尿アルブミン結合性の受容体１０７は、メチレンブルー（ＭＢ）と、有機、無機または金属ポルフィリン物質、好ましくは、ヘミン、ヘマチン、アルカリ性ヘマチン、塩化銅（ＣｕＣｌ２）および塩化銅（Ｃｕ（ＩＩ））のうち１つとの組み合わせである。
【００６８】
本発明の更に別の態様において、図５ｅに示すように、膜１０４は尿アルブミン結合性の受容体で処理され、前記受容体は、少なくとも有機、無機または金属ポルフィリン物質、好ましくは、ヘミン、ヘマチン、アルカリ性ヘマチン、塩化銅（ＣｕＣｌ２）および塩化銅（Ｃｕ（ＩＩ））のうち１つである。
【００６９】
本発明の更に別の態様において、図５ｅに示すように、膜１０４は尿アルブミン結合性の受容体で処理され、前記受容体は、メチレンブルー（ＭＢ）と、有機、無機または金属ポルフィリン物質、好ましくは、ヘミン、ヘマチン、アルカリ性ヘマチン、塩化銅（ＣｕＣｌ２）および塩化銅（Ｃｕ（ＩＩ））のうち１つとの組み合わせである。
【００７０】
したがって、尿生体試料中の尿アルブミンおよび生物学的血液試料の血清アルブミン（ＳＡ）を検出するために、受容体１０７として用いられる電気化学的に活性およびアルブミン結合性物質は、少なくとも有機、無機または金属ポルフィリン物質、好ましくは、ヘミン、ヘマチン、アルカリ性ヘマチン、塩化銅（ＣｕＣｌ２）および塩化銅（Ｃｕ（ＩＩ））のうち１つである。
【００７１】
本発明の更に別の態様において、尿アルブミン結合性の受容体１０７は、メチレンブルー（ＭＢ）と、有機、無機または金属ポルフィリン物質、好ましくは、ヘミン、ヘマチン、アルカリ性ヘマチン、塩化銅（ＣｕＣｌ２）および塩化銅（Ｃｕ（ＩＩ））のうち１つとの組み合わせである。
【００７２】
図５ｆは、基板１０１を示す対応する断面図であり、導電路１０２ｄ、１０２ｅ、１０２ｆは基板１０１の表面上の右半分部分に配置される。作用電極１０３ｄ、補助電極１０３ｅおよび基準電極１０３ｆの形の基板１０１の右半分部分の３電極構成は、導電路１０２ｄ、１０２ｅ、１０２ｆに接続している。受容体１０７は、電極１０３ｄ、１０３ｅおよび１０３ｆの表面上に配置される。
【００７３】
図５ｇは、基板１０１を示す対応する断面図であり、導電路１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃが基板１０１の表面上の右半分部分に配置される。作用電極１０３ａ、補助電極１０３ｂおよび基準電極１０３ｃの形の基板１０１の右半分部分の３電極構成は、導電路１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに接続し、複数の電極は受容体１０７で処理される。図５ａ、図５ｂ、図５ｃ、図５ｄ、図５ｅ、図５ｆおよび図５ｇで示す実施の形態は、尿試料中のアルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）を測定するために用いられる。
【００７４】
したがって、本発明の生体試料を収集し、保持するための電気化学的に活性の装置は、基板上に配置された、少なくとも２対の導電路１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、および、１０２ｄ、１０２ｅ、１０２ｆを備える。少なくとも２対の電極部材１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃおよび１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆは、それぞれ、導電路１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃおよび１０２ｄ、１０２ｅ、１０２ｆに接続している。尿アルブミン結合性の受容体１０５およびクレアチニン結合性の受容体１０７は、少なくとも２対の電極部材１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、および、１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆならびに生体試料の尿アルブミンおよび尿クレアチニン生体被検体と化学的に接触するように配置される。したがって、この好適な実施の形態において、装置１００の構成では、それぞれの受容体１０５および１０７によって、尿アルブミンおよび尿クレアチニンを検出し、生体試料からＡＣＲを最終的に測定するために同じ装置を用いることができる。
【００７５】
ここで、クレアチニン結合性の受容体およびアルブミン結合性の受容体は、本発明の装置の１対および２組の３電極構成と関連して記載されている。したがって、これらの実施例は、図１および図２で図示した装置の２電極および３電極構成と関連して実施することもできる。
【００７６】
本発明の更に別の態様において、装置１００は、ハウジング内に配置され、ハウジングはカートリッジまたはカセットである。
【００７７】
本発明の更に別の態様において、特に図６を参照することによって、装置１００を保持し、生体試料の生体被検体を検出するために使用される、装置ホルダ２００の構成要素を説明する。装置ホルダ２００は、装置検出および信号調整回路を有するハウジング２０１を備え、ハウジング２０１はデジタルプロセッサと表示部材を接続するように構成される。信号調整回路は、装置の作用電極および基準電極の複数の導電路にレドックス電流を印加し、同時に所望の生体被検体の濃度を更に分析するためにレドックス電流を測定する。装置挿入ポート２０３は、ハウジング２０１に設けられている。装置１００は、装置挿入ポート２０３に嵌合するように構成され、少なくとも２電極部材とクレアチニン結合性および電気化学的に活性の受容体を有し、ハウジング３０１に接続された基板を含み、クレアチニン結合性および電気化学的に活性の受容体は生体試料２０４を収容するように構成される。ＵＳＢプラグまたはコネクタ２０２は、図６に示すように、ハウジング２０１に接続している。その後の試験のための生体試料２０４を収集し、保持するために、装置ホルダ２００は使用される。装置１００に保存される生体被検体のタイプを確認するために、装置ホルダ２００は、装置検出、信号調整およびデータ収集機能も備えている。ユーザは、装置ホルダ２００をバイオセンサに嵌入して、生体試料を測定のために収集することができる。
【００７８】
したがって、クレアチニン結合性および電気化学的に活性の装置１００を保持するための装置ホルダ２００は、ハウジング２０１に配置されている装置検出および信号調整手段を備える。ＵＳＢコネクタ２０２はハウジングの一端に配置され、導電ポートは前記ハウジングの他端に配置される。クレアチニン生体被検体を有する生体試料を収集し、保持するために、電気化学的に活性の装置１００は、導電ポート２０３を介してハウジング２０１に接続するように配置される。装置１００は、少なくとも２電極部材を備え、少なくとも２電極部材は基板の導電路とクレアチニン結合性および電気化学的に活性の受容体に接続され、受容体は少なくとも２電極部材および生体試料のクレアチニン生体被検体と化学的に接触するように配置される。
【００７９】
本発明の更なる態様において、クレアチニン結合性、尿アルブミン結合性および電気化学的に活性の装置を保持するためのホルダ２００の構成要素が記載される。装置検出および信号調整手段は、ハウジング２０１に配置される。ＵＳＢコネクタ２０２はハウジング端２０１の一端に配置され、導電ポート２０３はハウジング２０１の他端に配置される。電気化学的に活性の装置は、クレアチニン生体被検体および尿アルブミン生体被検体を有する生体試料を収集し、保持するために、導電ポートを介してハウジングに接続するように配置されている。装置１００は、基板の導電路と尿アルブミン結合性の受容体およびクレアチニン結合性の受容体に接続している、少なくとも２組の３電極部材を備えている。複数の受容体は、少なくとも２組の３電極部材と生体試料の尿アルブミン生体被検体および尿クレアチニン生体被検体に化学的に接触するように配置されている。
【００８０】
本発明の装置１００を用いて、生体試料の生体被検体を検出するためのポイント・オブ・ケア・バイオセンサ３００の好ましい実施の形態は、特に図７ａを参照して説明される。ポイント・オブ・ケア・バイオセンサ３００は、デジタルプロセッサを有する、ポータブル・コンピュータ、多機能電話等のコンピュータ装置である。バイオセンサ３００は、ハウジング３０１を備える。ハウジング３０１は、マイクロＵＳＢおよびマイクロＳＤカードをハウジング３００のポート３０２および３０３を介して接続することができる。マイクロＵＳＢ３０２は、バイオセンサ３００に荷電するために用いられ、マイクロＳＤカードは記憶装置として用いられる。ハウジング３０１は、さらに、表示部材３０４を備え、表示部材３０４は、タッチ感知装置を含む、ＬＣＤ、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、ＯＭＬＥＤ、ＴＦＴまたはこの種の他のいかなる表示装置であってもよい。装置挿入部品３０５は、ハウジング３０１に設けられている。装置挿入部品３０５は、電気的に装置１００と係合するための金属接触部を備えている。換言すれば、装置１００の電極部材を介して装置１００を収容するように、挿入部品３０５は設けられている。ポイント・オブ・ケア・バイオセンサ３００は、ユーザが簡単な方法で、装置１００をポイント・オブ・ケア・バイオセンサ３００とともに使用できるように設けられている。装置１００は、まず、搭載したポイント・オブ・ケア・バイオセンサ３００に嵌入されて、生体試料３０４を収集する際に最小限の観血手段を伴う、１〜３００μＬの範囲の少量の選択された生体試料を載置する。ユーザはまた、室温で、他の環境因子、例えば、湿度、温度変化および保存条件に関わりなく、自由に、バイオセンサ３００を使用することができる。ユーザは、バイオセンサ３００を使用することにより、生体被検体は受容体と即座に結合するため、実質的により短い時間で、所望の生体被検体の濃度レベルを測定することが可能となる。ユーザは、表示部材３０６上に生体被検体の濃度の瞬間的および正確な表示を得ることができる。これは、バイオセンサ３００では、濃度レベルを測定するために生体被検体の固有の結合性が用いられるからである。本発明のバイオセンサ３００を用いることにより、ユーザは、テストの前に、生体試料の活性製剤を必要とせずにバイオセンサを使用することができる。
【００８１】
したがって、生体試料中のクレアチニン生体被検体の濃度を測定するためのポイント・オブ・ケア・バイオセンサが提供される。電気化学的に活性の装置は、生体試料を収集し、保持するために、導電ポートを介してハウジングに接続されるように配置される。装置は、基板の導電路とクレアチニン結合性で電気化学的に活性の受容体に接続された、少なくとも２電極部材を、備えている。受容体は、少なくとも２電極部材および生体試料のクレアチニン生体被検体と化学的に接触するように、配置されている。デジタル制御装置は、ハウジングに配置され、装置に印加されるレドックス電位からレドックス電流を測定し、クレアチニンの濃度に線形にマッチすることによって、クレアチニン生体被検体濃度を取得し、表示するように構成されている。
【００８２】
本発明の更に別の態様において、生体試料のアルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）を測定するためのポイント・オブ・ケア・バイオセンサが提供される。電気化学的に活性の装置は、生体試料を収集し、保持するために、導電ポートを介してハウジングに接続されるように配置されている。装置は、基板の導電路に接続された少なくとも２組の３電極部材を、備えている。尿アルブミン結合性の受容体およびクレアチニン結合性の受容体は、少なくとも２組の３電極部材ならびに生体試料の尿アルブミン生体被検体および尿クレアチニン生体被検体と化学的に接触するように配置されている。デジタル制御装置は、ハウジングに配置され、装置に印加されるレドックス電位から尿クレアチニンのレドックス電流および尿アルブミンのレドックス電流を測定するように構成されている。デジタル制御装置はまた、尿クレアチニンの濃度および尿アルブミンの濃度を対応するレドックス電流と線形にマッチングさせることによって、尿試料のアルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）を算出して、表わすように配置されている。
【００８３】
ここで、特に図７ｂを参照して、バイオセンサ３００の幅広い内部電子ハードウェア構造の特徴を説明する。データベース部材３０６は、図７ａに示すようにハウジング３０１において設けられ、レドックス電流の基準値、および生体試料に存在する、尿クレアチニン、血清クレアチニン、および尿アルブミンのそれぞれの生体被検体の濃度を保存する。データベース３０６はまた、生体被検体の濃度の履歴および現在のデータに関係するデータを内蔵する。バイオセンサ３００の様々な機能を実行するのに必要な複数の実行可能ファイルは、バイオセンサ３００の媒体に保存される。デジタル制御装置３０７は、ハウジング３０１に設けられ、データベース部材３０６に接続され、クレアチニン生体被検体を有する生体試料を有する電気化学的に活性でクレアチニン結合性の受容体を有する、少なくとも２電極部材に、レドックス電位を印加して、対応するレドックス電流を測定するように構成される。デジタル制御装置３０７は、クレアチニン生体被検体のレドックス電流を濃度の値と線形にマッチングさせることで測定して、クレアチニン生体被検体の濃度の測定値を表示するように、構成される。
【００８４】
データベース部材３０６は、逆数（reciprocal）レドックス電流とともにクレアチニン生体被検体濃度の基準値を保存する。
【００８５】
バイオセンサ３００に対する電力供給は、バイオセンサ３００に接続された電源ユニット３０８によって制御される。電源ユニット３０８は、充電回路とともにオンライン・オフライン両用の再充電可能電池を含む。信号調整および装置検出ユニット３０９は、マイクロコントローラ３０７に接続され、バイオセンサ３００の装置１００の存在を検出し、電極にレドックス電位を印加して、選択された生体試料からレドックス電流を測定する。信号調整および装置検出ユニット３０９の信号調整回路は、バイオセンサ３００の作用電極および基準電極の複数の導電路にレドックス電流を印加し、同時に所望の生体被検体の濃度を更に分析するためにレドックス電流を測定する。
【００８６】
湿度センサ３１０および温度センサ３１１は、ハウジング３０１に配置される。生体被検体の濃度レベルの測定がマイクロコントローラ３０７によって実行完了されると、濃度レベルが生体被検体の濃度レベルの履歴データとともに、表示部材３０４に表示される。
【００８７】
本発明はまた、生体試料のクレアチニン生体被検体の正確な検出および定量的測定方法を提供する。最小限の観血手段で、標準プロトコルに従って、被験者から、マイクロリットル（μＬ）の範囲、すなわち微量の血液または尿等の所望の生体試料が収集される。生体試料は、本発明の装置を用いて収集される。本発明の方法において、生体被検体の測定に使用できる生体試料の好適な量は、好ましくは１〜３００マイクロリットル（μＬ）の範囲である。生体試料の必要量は、装置の受容体の表面積のサイズに依存する。試料の収集量が減少することで、被検者の外傷が実質的に減少する。試料が最小限の観血試料抽出技術によって得られるからである。生体試料が少量になることで、ユーザは放血収集製品を求める必要が無くなる。
【００８８】
本発明の方法において、生体被検体の決定および正確な測定は電気化学原則を適用することによって実行される。したがって、その測定のために有利に選択される生体被検体はクレアチニンである。電位の印加により、電気化学的に活性のクレアチニン結合性の装置を流れるレドックス電流が測定される。本発明の方法はまた、本発明の装置を用いて、クレアチニンの測定とともにアルブミンを測定し、ＡＣＲを決定する。
【００８９】
アルブミン生体被検体の測定の方法は出願人の同時係属中の国際特許出願番号ＰＣＴ／ＩＢ２０１５／０５６６１９に記載され、その内容は参照することにより本願明細書に包含される。
【００９０】
本発明において、クレアチニンの受容体物質は、クレアチニン結合性および電気化学的に活性の受容体から選択され、有利には、クレアチニン結合性および電気化学的に活性の金属、好ましくは鉄（Ｆｅ＋２およびＦｅ＋３）、パラジウム（Ｐｄ＋２）、プラチナ（Ｐｔ＋２）、およびそれらの金属ハロゲン化物イオンである。好ましいハロゲン化物イオンは、塩化物イオンおよび硫酸塩イオンである。別の態様において、クレアチニン結合性および電気化学的に活性の受容体は、メチレンブルー（ＭＢ）と、クレアチニン結合性および電気化学的に活性の金属、例えば、鉄（Ｆｅ＋２およびＦｅ＋３）、パラジウム（Ｐｄ＋２）、プラチナ（Ｐｔ＋２）、および塩化物イオンまたは硫酸塩イオン等の金属ハロゲン化物イオン、との組み合わせである。
【００９１】
本発明の他の態様において、尿アルブミンを結合するための受容体物質は、少なくとも、有機、無機または金属ポルフィリン物質、好ましくは、ヘミン、ヘマチン、アルカリ性ヘマチン、塩化銅（ＣｕＣｌ２）および塩化銅（Ｃｕ（ＩＩ））である。さらに他の態様では、尿アルブミン結合性の受容体は、メチレンブルー（ＭＢ）と、有機、無機または金属ポルフィリン物質、好ましくは、ヘミン、ヘマチン、アルカリ性ヘマチン、塩化銅（ＣｕＣｌ２）および塩化銅（Ｃｕ（ＩＩ））のうち１つとの組み合わせである。
【００９２】
本発明の方法において、尿クレアチニンを結合するための受容体物質は、有利には後述する、好適な化学物質の溶液として調製される。例えば、ＦｅＣｌ３は好適な受容体として選択され、好ましくは、ＦｅＣｌ３は水溶液またはこれらの物質を溶かすことができる他の溶媒で溶かされる。
【００９３】
場合によっては、受容体として、メチレンブルー（ＭＢ）が用いられ、化学物質は、好ましくは、蒸留水またはこの化学物質を溶かすことができる溶媒においても溶かされる。
【００９４】
このように調製された受容体溶液は、アルブミン／クレアチニン生体被検体を含む所望の生体試料を適用する前に、電極部材または装置の膜に塗布される。
【００９５】
あるいは、受容体溶液は、所望の生体試料と予備混合してもよく、混合溶液は電極部材または装置の膜に塗布される。
【００９６】
例示的な態様において、尿クレアチニンの検出および測定のためのプロセスステップを説明する。尿試料のクレアチニンを検出し、測定するために、少量の生体試料（尿）が、本発明の装置の受容体と化学的に接触させられる。受容体はＦｅ（ＩＩＩ）物質であり、ＦｅＣｌ３である。クレアチニンは、例えば、鉄（Ｆｅ＋２およびＦｅ＋３）、パラジウム（Ｐｄ＋２）、プラチナ（Ｐｔ＋２）等の物質と結合し、ＦｅＣｌ３は第二鉄（Ｆｅ（ＩＩＩ））であり、サイクリック・ボルタンメトリの下で還元して第一鉄（Ｆｅ（ＩＩ））となり、式に示すように、
2018515745.tif 000003
となる。このようにして得られた対応する還元ピークを、図８に示す。クレアチニンとＦｅ（ＩＩＩ）およびＦｅ（ＩＩ）の結合が還元電流ピークを呈することを考慮して、ＦｅＣｌ３が生体試料のクレアチニン濃度を検出するためのリガンド受容体として選択される。図８で示す遊離Ｆｅ（ＩＩＩ）のピーク還元電流は、Ｆｅ（ＩＩＩ）が尿試料のクレアチニンと結合する際の対応するピーク還元電流の変化と比較するために用いられる。
【００９７】
所望の生体試料のクレアチニン濃度の測定の前に、様々な尿試料の標準クレアチニン濃度（ｍｇ／ｄＬ）に関連するデータを収集し、データベース部材に保存する。このように、データベース部材に、Ｆｅ（ＩＩＩ）の対応するレドックス電流値（μＡ）とともに、標準尿クレアチニン濃度（ｍｇ／ｄＬ）を追加する。指定された濃度に好適なレドックス電流値は反復して取得され、反復試験では、選択されたクレアチニン濃度に対して同一のレドックス電流値を生成する。
【００９８】
ここで、クレアチニン生体被検体およびアルブミン生体被検体ならびにＡＣＲを測定するプロセスステップは、特に図９ａおよび図９ｂを参照して説明される。最初に、本発明のバイオセンサが選択され、電源オンにされる。その後、装置がバイオセンサに搭載される。バイオセンサは、指定された装置を検出するように構成される。一旦装置がバイオセンサによって検出されると、装置に所望の生体試料を載置し、基準電極に対して、所望のレドックス電位はデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）によって装置の作用電極に印加される。還元電位は、それにより還元される化学物質の電子獲得傾向の尺度である。化学物質がそれぞれ固有のレドックス電位を有することは、ここでよく理解されている。正の電位が大きくなるほど、電子の物質親和性および還元傾向は大きくなる。したがって、ＮａＣｌ緩衝液の鉄のレドックス電位は約―０．１２Ｖである。補助電極および作用電極を流れるレドックス電流は、電流−電圧（Ｉ−Ｖ）コンバータを使用して測定することができる。
【００９９】
その後、測定されたレドックス電流は保存されたレドックス電流値とマッチングされ、マッチする尿クレアチニン濃度がバイオセンサによって確定され、表示される。あるいは、レドックス電流値を用いて生体被検体の濃度を計算するために、線形フィット方程式を用いることもできる。バイオセンサは、尿試料のクレアチニンの濃度値を抽出した後で、その値を示す。
【０１００】
ＡＣＲを測定するために、最初に、バイオセンサが電源オンにされ、電気化学的に活性でクレアチニン結合性およびアルブミン結合性の装置がバイオセンサに嵌入され、バイオセンサ回路は適切なレドックス電位を装置に印加する。バイオセンサは、アルブミンのレドックス電流値とクレアチニンのレドックス電流値の両方を並行して読みとり、記憶部品の線形フィット方程式によって、尿アルブミン濃度および尿クレアチニン濃度を算出する。その後、バイオセンサのＣＰＵは尿アルブミンとクレアチニンの比を算出し、ＡＣＲ値を表示する。
【０１０１】
メチレンブルー（ＭＢ）は、周知の電気化学的なレドックス染料である。図１０に示すように、ＭＢはサイクリック・ボルタンモグラムにおける可逆的レドックスピークを示す。ＭＢは、生物学におけるＤＮＡ染色およびメトヘモグロビン血症の対抗手段として、一般的に用いられる。メトヘモグロビン血症治療において、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（ＮＡＤＰＨ）酵素がある場合には、ＭＢは、電子を獲得することでロイコメチレンブルー（ＬＭＢ）に還元される。その後、ＬＭＢは、メトヘモグロビン分子中の第二鉄（Ｆｅ＋３）にその電子を供与し、ヘモグロビン分子中の第一鉄（Ｆｅ＋２）の鉄に変換する。本発明において、ＭＢは、サイクリック・ボルタンメトリ技術を用いた電気化学的な方法によって、ＬＭＢに還元される。Ｆｅ＋３含有元素または元素第二鉄が還元ＭＢ（ＬＭＢ）に加えられると、ＭＢは第二鉄（Ｆｅ＋３）にその電子を供与し、第一鉄（Ｆｅ＋２）に還元する。この反応では、以下に示すように、第二鉄Ｆｅ＋３が第一鉄Ｆｅ＋２に還元されるとともに、ＬＭＢは酸化されＭＢとなる。
2018515745.tif 000004
【０１０２】
図１２に示すように、ＦｅＣｌ３を加えた後、ＬＭＢからＦｅ＋３への電子の供与による触媒電流によって、ＭＢの還元電流ピークは増加する。この反応は、紫外線可視（ＵＶ−ＶＩＳ）分光技術を用いて分析される。ＭＢは約６６０ナノメートルで吸収ピークを示す。その一方で、ＬＭＢは無色の液体であり、ＵＶ−ＶＩＳスペクトルのいかなる吸収ピークも示さない。ここで、ＬＭＢ溶液は、アスコルビン酸を使用したＭＢの化学的還元によって調製される。ＬＭＢ溶液にＦｅＣｌ３を加えた後、ＬＭＢはＦｅ（ＩＩＩ）に電子を供与して酸化し、図１１に示すように、ＭＢピークが現れる。
【０１０３】
上述したＭＢとＦｅＣｌ３の反応の原理に基づき、本発明の方法では、ＦｅＣｌ３−ＭＢの組合せに基づく受容体が、クレアチニン検出のために採用される。
【０１０４】
ＦｅＣｌ３−ＭＢに基づくクレアチニン検出において、ＦｅＣｌ３濃度が低くとも高いピーク還元電流が測定されるのは、ＬＭＢが電子の供与でＦｅＣｌ３を還元することと、直接検出のケースと同様に、若干のＦｅＣｌ３分子が電極表面で直接還元することに起因する。少量のＭＢは、電流増幅の機能を果たす。
【０１０５】
ＦｅＣｌ３に基づく尿クレアチニンの直接検出においては、Ｆｅ（ＩＩＩ）は電極表面で還元し、対応する還元電流が得られる。ＭＢ−ＦｅＣｌ３に基づく検出の場合、Ｆｅ（ＩＩＩ）は、ＬＭＢ分子からＦｅ（ＩＩＩ）分子への電子の供与によっても還元される。したがって、ＦｅＣｌ３濃度が低くとも、ＭＢ−ＦｅＣｌ３に基づく検出では同様のピーク電流が得られる。
【０１０６】
測定されたレドックス電流は保存されたレドックス電流値とマッチングされ、マッチした尿クレアチニン濃度はバイオセンサによって確定され、表示される。あるいは、レドックス電流値を用いて生体被検体の濃度を計算するために、線形フィット方程式を用いることもできる。バイオセンサは、尿試料のクレアチニンの濃度値を抽出した後で、その値を示す。
【０１０７】
本発明の別の態様において、アルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）を測定するためのアルブミンを決定する生体試料として、尿が使用される。上述した電気化学的に活性でアルブミン結合性の受容体が、上記のステップに沿ってこの生体試料に使用され、ＡＣＲを決定する。
【０１０８】
本発明の主題は、以下の実施例の形で例示される。これらの実施例は、説明の目的のために提供されるものであり、本発明の範囲を制限するものとして解釈されない。
実施例１：生体尿試料の受容体としてＦｅＣｌ３を使用したクレアチニン濃度および対応する還元電流の決定
【０１０９】
ＮａＣｌ５００ｍｇを１００ｍｌの蒸留水に溶かして、ｐＨ６．６のＮａＣｌ緩衝液を調製した。４０ｍｇのヒト・クレアチニン（シグマ・―Ａｌｄｒｉｃｈ）を１０ｍｌのＮａＣｌ緩衝に溶かして、クレアチニン・マスター溶液を調製した。３００ｍｇのＦｅＣｌ３を１０ｍｌのＮａＣｌ緩衝液に溶かした。２０μＬ量のＦｅＣｌ３溶液は、クレアチニン検出のための受容体として使われた。マスター溶液から、異なるクレアチニン濃度となるように適切に希釈して調製した。受容体の一定の量（例えば２０μＬ）を、クレアチニン溶液の濃度を変化させて予備混合し、最終的に３００μＬの量を得て、テストに用いた。
【０１１０】
所望の量の生体試料を取ってバイオセンサ装置の電極に分注し、図１２ａに示すように、０．１Ｖ／秒のスキャンレートで０．６Ｖから〜−１．０Ｖまで変化する電位範囲で、ＣＨＩ―電気化学ワークステーションにより、対応するサイクリック・ボルタンモグラムを取得した。
【０１１１】
生体試料のクレアチニン成分はＦｅＣｌ３と結合する。それにより、図１２ａおよび図１２ｂに示すように、尿クレアチニン濃度に対してピーク還元電流は線形減少を示す。尿試料のクレアチニンの濃度が増加すると、クレアチニンと鉄の結合は増加し、それにより遊離鉄を還元する。そして、電極上のＦｅ（ＩＩＩ）濃度が遊離鉄のピーク還元電流の減少を引き起こす。
【０１１２】
尿クレアチニン（ｍｇ／ｄＬ）の濃度値とそれに対応する還元電流値（μＡ）は、記録されて、表１に示すように表化される。表１は、下記の線形フィット方程式から準備することができる。
ｙ＝−２７．１２６ｘ＋３０７．２７
ここで、
ｙ＝レドックス電流値
ｘ＝尿クレアチニン濃度
【表１】
2018515745.tif 000005
実施例２：ＦｅＣｌ３受容体による尿クレアチニンの測定
【０１１３】
試料体積３００μＬのクレアチニン試料を０．６ｍｇのＦｅＣｌ３受容体を有する電極上に配置し、０．１Ｖ／秒のスキャンレートで０．６Ｖから〜−１．０Ｖまで変化する電位範囲で、ＣＨＩ−電気化学ワークステーションによるサイクリック・ボルタンモグラムに基づき、ピーク還元電流値を記録した。１０５μＡのピーク還元電流値が測定された。この電流値の存在は、表１の複数の値から検索され、尿クレアチニンの対応する濃度が計算され、２４０ｍｇ／ｄＬであった。
実施例３：生体尿試料の受容体としてＦｅＣｌ３−ＭＢを使用したクレアチニン濃度および対応する還元電流の決定
【０１１４】
ＮａＣｌ５００ｍｇを１００ｍｌの蒸留水に溶かして、ｐＨ６．６のＮａＣｌ緩衝液を調製した。４０ｍｇのヒト・クレアチニン（シグマ・―Ａｌｄｒｉｃｈ）を１０ｍｌのＮａＣｌ緩衝に溶かして、クレアチニン・マスター溶液を調製した。３００ｍｇのＦｅＣｌ３を１０ｍｌのＮａＣｌ緩衝液に溶かした。３３．３ｍｇのＭＢを１０ｍｌのＮａＣｌ緩衝液に溶かした。２０μＬ量のＦｅＣｌ３溶液に３０μＬ量のＭＢを足したものは、クレアチニン検出のための受容体として使われた。マスター溶液から、異なるクレアチニン濃度となるように適切に希釈して調製した。受容体の一定の量（例えば５０μＬ）を、クレアチニン溶液の濃度を変化させて予備混合し、最終的に３００μＬの量を得て、テストに用いた。
【０１１５】
所望の量の生体試料を取ってバイオセンサ装置の電極に分注し、図１３ａに示すように、０．１Ｖ／秒のスキャンレートで０．６Ｖから〜−１．０Ｖまで変化する電位範囲で、ＣＨＩ−電気化学ワークステーションにより、対応するサイクリック・ボルタンモグラムを取得した。
【０１１６】
生体試料のクレアチニン成分はＦｅＣｌ３と結合する。それにより、図１３ａおよび図１３ｂに示すように、尿クレアチニン濃度に対してピーク還元電流は線形減少を示す。尿試料のクレアチニンの濃度が増加すると、クレアチニンと鉄の結合は増加し、それにより遊離鉄を還元する。そして、電極上のＦｅ（ＩＩＩ）濃度が遊離鉄のピーク還元電流の減少を引き起こす。
【０１１７】
尿クレアチニン（ｍｇ／ｄＬ）の濃度値とそれに対応する還元電流値（μＡ）は、記録されて、表２に示すように表化される。表２は、下記の線形フィット方程式から準備することができる。
ｙ＝−１．６ｘ＋４９５．５
ここで、
ｙ＝レドックス電流値
ｘ＝尿クレアチニン濃度
【表２】
2018515745.tif 000006
実施例４：ＦｅＣｌ３−ＭＢ受容体による尿クレアチニンの測定      
【０１１８】
試料体積３００μＬのクレアチニン試料を０．６ｍｇのＦｅＣｌ３−ＭＢ受容体を有する電極上に配置し、０．１Ｖ／秒のスキャンレートで０．６Ｖから〜−１．０Ｖまで変化する電位範囲で、ＣＨＩ−電気化学ワークステーションによるサイクリック・ボルタンモグラムに基づき、ピーク還元電流値を記録した。１１０μＡのピーク還元電流値が測定された。この電流値の存在は、表２の複数の値から検索され、尿クレアチニンの対応する濃度が計算され、３７３ｍｇ／ｄＬであった。
実施例５：受容体としてＭＢ−ヘミンを使用した尿アルブミン濃度および対応する還元電流の決定
【０１１９】
１４．１ｇのＮａＣｌ、２．８ｇのＫＣｌ、１７．３ｇの尿素、１９ｍｌのアンモニア水（２５％）、０．６０ｇのＣａＣｌ２および０．４３ｇのＭｇＳＯ４を０．０２モル／ＬのＨＣｌに溶かすことによって、合成尿を調製した。ＨＣｌおよびアンモニア水を使用して、合成尿の最終ｐＨ値が６．０４になるように調節した。ＭＢを脱イオン水に溶かし、ヘミンをアルカリ性溶液に溶かした。ＭＢとヘミンの組合せの溶液を、尿アルブミン検出のための受容体（例えばヘミン５μＬとＭＢ４μＬの溶液）として用いた。３ｍｇのヒト・アルブミンを１０ｍｌの合成尿溶液に溶かし、微量アルブミン溶液を準備した。受容体の９μＬを、既知の濃度で微量アルブミン溶液に予備混合し、最終的に３００μＬの量を得た。
【０１２０】
所望の量の生体試料（尿）を取ってバイオセンサ装置の電極に分注し、図１４ａに示すように、０．１Ｖ／秒のスキャンレートで０Ｖから〜−１Ｖまで変化する電位範囲で、ＣＨＩ−電気化学ワークステーションにより、対応するサイクリック・ボルタンモグラムを取得した。
【０１２１】
ヘミンに対するＬＭＢの電子供与から生じる触媒電流によって、上記の通り、ヘミンによる直接的な尿アルブミン検出と比較して、ヘミン濃度が低くとも高いピークの電流を得られる。尿試料のアルブミン成分はヘミンと結合し、それにより図１４ａおよび図１４ｂに示すように、尿アルブミン濃度に対してピーク還元電流は線形減少を示す。尿試料のアルブミンの濃度が増加すると、アルブミンとヘミンの結合は増加し、電極上の遊離ヘミン濃度が減少し、遊離ヘミンのピーク還元電流の減少を引き起こす。
【０１２２】
尿アルブミン（ｍｇ／Ｌ）の濃度値と対応する還元電流値（μＡ）は、表３に示すように記録されて、表化される。
表３は、下記の線形フィット方程式から準備することができる。
ｙ＝−１．２８８ｘ＋１８９
ここで、
ｙ＝レドックス電流値
ｘ＝尿アルブミン濃度
【表３】
2018515745.tif 000007
実施例６：合成尿の尿アルブミンのＭＢ−ヘミンに基づく直接検出      
【０１２３】
試料体積３００μＬの合成尿を、１３．３μｇのＭＢに０．５μｇのヘミンを加えたＭＢ−ヘミン・受容体を有する電極上に配置し、０．６Ｖから〜−０．４Ｖまで変化する電位範囲で、ＣＨＩ−電気化学ワークステーションにより、特定されたサイクリック・ボルタンモグラムからピークレドックス電流を記録した。ピーク還元電流値は１８８．２μＡであった。この電流値は、表３で検索され、尿アルブミンの対応する濃度は５ｍｇ／Ｌであった。
実施例７：尿アルブミンおよび尿クレアチニンのそれぞれにヘミン受容体およびＦｅＣｌ３受容体を使用した尿ＡＣＲ値の測定
【０１２４】
１４．１ｇのＮａＣｌ、２．８ｇのＫＣｌ、１７．３ｇの尿素、１９ｍｌのアンモニア水（２５％）、０．６０ｇのＣａＣｌ２および０．４３ｇのＭｇＳＯ４を０．０２モル／ＬのＨＣｌに溶かすことによって、合成尿を調製した。ＨＣｌおよびアンモニア水を使用して、合成尿の最終ｐＨ値が６．０４になるように調節した。
【０１２５】
４０ｍｇのシグマ・クレアチニンを１０ｍｌの合成尿溶液に溶かした。３ｍｇのヒト・アルブミンを１０ｍｌの合成尿溶液に溶かし、微量アルブミン溶液を調製した。
【０１２６】
４ｍｇのシグマ・ヘミンを２０ｍｌの合成尿に溶かし、２０μＬのヘミン溶液を、異なるクレアチニン濃度における尿アルブミン検出の受容体として用いた。
【０１２７】
所望の量の生体試料（合成尿）を取り、バイオセンサ装置の電極上に分注し、０．１Ｖ／秒のスキャンレートで０Ｖから〜−１Ｖまで変化する電位範囲で、ＣＨＩ−電気化学ワークステーションにより、対応するサイクリック・ボルタンモグラムを取得した。
【０１２８】
尿試料中のアルブミン成分はヘミンと結合し、異なるクレアチニン濃度について図１５ａに示すように、尿アルブミン濃度に対してピークレドックス電流は線形減少することを示す。尿試料のアルブミンの濃度が増加すると、アルブミンとヘミンの結合は増加し、電極上の遊離ヘミン濃度が減少し、遊離ヘミンのピーク還元電流の減少を引き起こす。図１６は、異なる試料の尿アルブミン濃度、尿クレアチニン濃度および算出ＡＣＲを示す。
【０１２９】
異なる試料の尿アルブミン（ｍｇ／Ｌ）の濃度値およびクレアチニン濃度値を、表４に示す。
【表４】
2018515745.tif 000008
実施例８：合成尿の尿ＡＣＲの検出      
【０１３０】
本発明は、プリント電極の表面に容易に吸着可能な非酵素的で非抗体ベースの新規な化学受容体を使用する。アルブミン受容体はクレアチニン分子と干渉せず、クレアチニン受容体はアルブミン分子と干渉しないので、ＡＣＲの正確な結果を有利に提供する。
尿ＡＣＲは、下記のように算出される。
ＡＣＲ＝尿アルブミン（ｍｇ／Ｌ）／（尿クレアチニン（ｇ／Ｌ）
ＡＣＲ＝（２０／０．２６７）＝７４．９ｍｇ／ｇ
クレアチニン＝１３３.３ｍｇ／ｄＬ
ＡＣＲ＝（２０／１．３）＝１５.４ｍｇ／ｇ
［本発明の効果］
【０１３１】
本発明において、生体被検体、すなわち、クレアチニンおよびＡＣＲの定量的測定のために、非酵素的および非抗体ベースの受容体が電極に関して用いられる。
【０１３２】
本発明は、尿クレアチニン、血清クレアチニンおよび尿アルブミンに関する生体被検体の電気化学的な検出のために、周囲条件の変化に対してより安定である、ヒト・アルブミンおよびクレアチニンと電気化学的に活性の受容体を結合する方法を採用する。
【０１３３】
本発明の装置およびバイオセンサは、特別な保存条件を必要としない。
【０１３４】
本発明の生体被検体の定量的測定においては、少量の試料体積で、最小限の観血技術が用いられる。
【０１３５】
以下の特許請求の範囲は、言語による問題があっても、本願明細書に記載されているすべての一般的および特定の本発明の特徴ならびに本発明の範囲についてのすべての記述を包摂することを目的とするものと理解される。
【図１】
2018515745.tif 000009
【図２】
2018515745.tif 000010
【図３ａ】
2018515745.tif 000011
【図３ｂ】
2018515745.tif 000012
【図４ａ】
2018515745.tif 000013
【図４ｂ】
2018515745.tif 000014
【図４ｃ】
2018515745.tif 000015
【図４ｄ】
2018515745.tif 000016
【図５ａ】
2018515745.tif 000017
【図５ｂ】
2018515745.tif 000018
【図５ｃ】
2018515745.tif 000019
【図５ｄ】
2018515745.tif 000020
【図５ｅ】
2018515745.tif 000021
【図５ｆ】
2018515745.tif 000022
【図５ｇ】
2018515745.tif 000023
【図６】
2018515745.tif 000024
【図７ａ】
2018515745.tif 000025
【図７ｂ】
2018515745.tif 000026
【図８】
2018515745.tif 000027
【図９ａ】
2018515745.tif 000028
【図９ｂ】
2018515745.tif 000029
【図１０】
2018515745.tif 000030
【図１１】
2018515745.tif 000031
【図１２ａ】
2018515745.tif 000032
【図１２ｂ】
2018515745.tif 000033
【図１３ａ】
2018515745.tif 000034
【図１３ｂ】
2018515745.tif 000035
【図１４ａ】
2018515745.tif 000036
【図１４ｂ】
2018515745.tif 000037
【図１５】
2018515745.tif 000038
【図１６】
2018515745.tif 000039
【手続補正書】
【提出日】平成29年2月6日(2017.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）基板の複数の導電路に接続された少なくとも１つの２電極部材と、
（ｉｉ）非酵素的および非抗体ベースで、前記少なくとも１つの２電極部材および生体試料のクレアチン生体被検体と化学的に接触するように配置されている、クレアチニン結合性で電気化学的に活性の受容体と、を備えることを特徴とする生体試料を収集し、保持するための装置。
【請求項２】
（ｉ）基板の複数の導電路に接続された少なくとも２組の３電極部材と、
（ｉｉ）非酵素的および非抗体ベースで、前記少なくとも２組の３電極部材ならびに生体試料の尿アルブミン生体被検体および尿クレアチン生体被検体と化学的に接触するように配置されている、クレアチニン結合性の電気化学的に活性の受容体およびアルブミン結合性の電気化学的に活性の受容体と、を備えることを特徴とする生体試料を収集し、保持するための装置。
【請求項３】
前記基板の材料は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン・テレフタラート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、エポキシ化合物繊維コンポジット、ポリアミド・コンポジット、紙、セラミック、またはガラスから選択される請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
３電極部材が前記基板に配置される請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記クレアチニン結合性の電気化学的に活性の受容体は、クレアチニン結合性で電気化学的に活性の金属であり、好ましくは鉄（Ｆｅ＋２およびＦｅ＋３）、パラジウム（Ｐｄ＋２）、プラチナ（Ｐｔ＋２）、およびそれらの金属ハロゲン化物イオン、好ましくは塩化物イオンおよび硫酸塩イオンである請求項１または２記載の装置。
【請求項６】
前記クレアチニン結合性の電気化学的に活性の受容体は、メチレンブルー（ＭＢ）と、電気化学的に活性の金属、好ましくは、鉄（Ｆｅ＋２およびＦｅ＋３）、パラジウム（Ｐｄ＋２）、プラチナ（Ｐｔ＋２）、およびそれらの金属ハロゲン化物イオン、好ましくは塩化物イオンおよび硫酸塩イオンとの組み合わせである請求項１または２記載の装置。
【請求項７】
前記電極部材の上に膜が配置され、前記膜はクレアチニン結合性の電気化学的に活性の受容体、好ましくは鉄（Ｆｅ＋２およびＦｅ＋３）、パラジウム（Ｐｄ＋２）、プラチナ（Ｐｔ＋２）、およびそれらの金属ハロゲン化物イオン、好ましくは塩化物イオンおよび硫酸塩イオンで処理される請求項１記載の装置。
【請求項８】
前記電極部材の上に膜が配置され、前記膜はクレアチニン結合性の電気化学的に活性の受容体、好ましくは、メチレンブルー（ＭＢ）と、電気化学的に活性の金属、好ましくは、鉄（Ｆｅ＋２およびＦｅ＋３）、パラジウム（Ｐｄ＋２）、プラチナ（Ｐｔ＋２）、およびそれらの金属ハロゲン化物イオン、好ましくは塩化物イオンおよび硫酸塩イオンとの組み合わせで処理される請求項１記載の装置。
【請求項９】
複数の２電極部材が前記基板に配置される請求項２に記載の装置。
【請求項１０】
複数の３電極部材が前記基板に配置される請求項２に記載の装置。
【請求項１１】
複数の受容体を収納するために複数の遮蔽ウェルまたはトレイが前記複数の３電極部材上に配置されている請求項２に記載の装置。
【請求項１２】
前記尿アルブミン結合性の受容体は、少なくとも、金属ポルフィリン物質、好ましくは、ヘミン、ヘマチン、アルカリ性ヘマチン、塩化銅（ＣｕＣｌ２）および塩化銅（Ｃｕ（ＩＩ））である請求項２に記載の装置。
【請求項１３】
前記尿アルブミン結合性の受容体は、メチレンブルー（ＭＢ）と、有機、無機または金属ポルフィリン物質、好ましくは、ヘミン、ヘマチン、アルカリ性ヘマチン、塩化銅（ＣｕＣｌ２）および塩化銅（Ｃｕ（ＩＩ））のうち１つとの組み合わせである請求項２に記載の装置。
【請求項１４】
膜が前記電極部材の上に配置され、前記膜は尿アルブミン結合性の受容体で処理され、前記受容体は、少なくとも、金属ポルフィリン物質、好ましくは、ヘミン、ヘマチン、アルカリ性ヘマチン、塩化銅（ＣｕＣｌ２）および塩化銅（Ｃｕ（ＩＩ））のうち１つである請求項２記載の装置。
【請求項１５】
膜が前記電極部材の上に配置され、前記膜は尿アルブミン結合性の受容体で処理され、前記受容体は、メチレンブルー（ＭＢ）と、金属ポルフィリン物質、好ましくは、ヘミン、ヘマチン、アルカリ性ヘマチン、塩化銅（ＣｕＣｌ２）および塩化銅（Ｃｕ（ＩＩ））のうち１つとの組み合わせである請求項２記載の装置。
【請求項１６】
前記生体試料が尿または血液である請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記装置がハウジングに配置され、前記ハウジングがカートリッジまたはカセットである請求項１又は２に記載の装置。
【請求項１８】
クレアチニン結合性で電気化学的に活性の装置を保持するためのホルダであって、前記ホルダは、
（ｉ）ハウジングに配置された装置検出および信号調整回路と、
（ｉｉ）前記ハウジングの一端に配置されたユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）コネクタおよび前記ハウジングの他端に配置された導電ポートと、
（ｉｉｉ）クレアチニン生体被検体を有する生体試料を収集し、保持するために、前記導電ポートを介して前記ハウジングと接続され、基板上に配置された複数の導電路に接続された少なくとも１つの２電極部材と、クレアチニン結合性で電気化学的に活性の受容体とを備え、前記受容体は、非酵素的および非抗体ベースで、前記少なくとも１つの２電極部材ならびに生体試料のクレアチニン生体被検体に化学的に接触するように配置されている、電気化学的に活性の装置と、を備えることを特徴とするホルダ。
【請求項１９】
クレアチニン結合性およびアルブミン結合性で電気化学的に活性の装置を保持するためのホルダであって、前記ホルダは、
（ｉ）ハウジングに配置された装置検出および信号調整回路と、
（ｉｉ）前記ハウジングの一端に配置されたユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）コネクタおよび前記ハウジングの他端に配置された導電ポートと、
（ｉｉｉ）クレアチニン生体被検体および尿アルブミン生体被検体を有する生体試料を収集し、保持するために、前記導電ポートを介して前記ハウジングと接続され、基板上に配置された複数の導電路に接続された少なくとも２組の２電極部材と、尿クレアチニン結合性の受容体と、尿アルブミン結合性の受容体とを備え、前記複数の受容体は、非酵素的および非抗体ベースで、前記少なくとも２組の２電極部材ならびに生体試料の尿アルブミン生体被検体および尿クレアチニン生体被検体に化学的に接触するように配置されている、電気化学的に活性の装置と、を備えることを特徴とするホルダ。
【請求項２０】
生体試料中のクレアチニン生体被検体の濃度を測定するためのポイント・オブ・ケア・バイオセンサであって、
（ｉ）表示部材と導電ポートを備えるハウジングと、
（ｉｉ）クレアチニン生体被検体を有する生体試料を収集し、保持するために、前記導電ポートを介して前記ハウジングと接続され、基板上に配置された複数の導電路に接続された少なくとも１つの２電極部材と、非酵素的および非抗体ベースで、クレアチニン結合性で電気化学的に活性の受容体とを備え、前記受容体は、前記少なくとも１つの２電極部材ならびに生体試料のクレアチニン生体被検体に化学的に接触するように配置されている、電気化学的に活性の装置と、
（ｉｉｉ）前記ハウジングに配置され、前記装置に印加されたレドックス電位からレドックス電流を測定して、クレアチニン濃度に線形にマッチングさせることによって、クレアチニン生体被検体の濃度を検索し、表わすように構成されたデジタル制御装置と、を備えることを特徴とするポイント・オブ・ケア・バイオセンサ。
【請求項２１】
生体試料中のアルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）を測定するためのポイント・オブ・ケア・バイオセンサであって、
（ｉ）表示部材と導電ポートを備えるハウジングと、
（ｉｉ）生体試料を収集し、保持するために、前記導電ポートを介して前記ハウジングと接続され、基板上に配置された複数の導電路に接続された少なくとも２組の２電極部材を備える電気化学的に活性の装置と、
（ｉｉｉ）非酵素的および非抗体ベースで、前記少なくとも２組の３電極部材ならびに生体試料の尿アルブミン生体被検体および尿クレアチニン生体被検体に化学的に接触するように配置されている、尿クレアチニン結合性で電気化学的に活性の受容体と、尿アルブミン結合性で電気化学的に活性の受容体と、
（ｉｉｉ）前記ハウジングに配置され、前記装置に印加されたレドックス電位から尿クレアチニンのレドックス電流および尿アルブミンのレドックス電流を測定して尿クレアチニン濃度および尿アルブミン濃度を対応するレドックス電流に線形にマッチングさせることによって、前記尿試料のアルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）を算出するように構成されたデジタル制御装置と、を備えることを特徴とするポイント・オブ・ケア・バイオセンサ。
【請求項２２】
データベース部材は、生体試料に存在する複数のクレアチニン生体被検体濃度の基準値とともに複数の逆数レドックス電流を保存し、デジタル制御装置に接続される請求項２０記載のポイント・オブ・ケア・バイオセンサ。
【請求項２３】
データベース部材は、尿試料に存在する複数の尿クレアチニン生体被検体濃度および複数の尿アルブミン生体被検体濃度の基準値とともに複数の逆数レドックス電流を保存し、デジタル制御装置に接続される請求項２０記載のポイント・オブ・ケア・バイオセンサ。
【請求項２４】
（ｉ）クレアチニン生体被検体を有する少量の生体試料を載置し、非酵素的および非抗体ベースで、電気化学的に活性でクレアチニン結合性の受容体と化学的に接触するように配置された少なくとも１つの２電極部材に、レドックス電位を印加することと、
（ｉｉ）前記少なくとも１つの２電極部材の対応するレドックス電流と線形にマッチングさせることにより、前記生体試料中の前記クレアチニン生体被検体の濃度を決定し、表わすことと、を備える生体試料中のクレアチニン被検体濃度を測定する方法。
【請求項２５】
前記生体試料は１〜３００μＬの範囲の人間の血液または尿である請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
前記クレアチニン結合性の電気化学的に活性の受容体は、クレアチニン結合性で電気化学的に活性の金属であり、好ましくは鉄（Ｆｅ＋２およびＦｅ＋３）、パラジウム（Ｐｄ＋２）、またはプラチナ（Ｐｔ＋２）、およびそれらの塩のうち１つである請求項２４記載の方法。
【請求項２７】
前記クレアチニン結合性の電気化学的に活性の受容体は、メチレンブルー（ＭＢ）と、電気化学的に活性の金属、好ましくは、鉄（Ｆｅ＋２およびＦｅ＋３）、パラジウム（Ｐｄ＋２）、またはプラチナ（Ｐｔ＋２）、およびそれらの塩のうち
つとの組み合わせである請求項２４記載の方法。
【請求項２８】
（ａ）それぞれ、クレアチニン生体被検体およびアルブミン生体被検体を有する少量の尿試料を載置し、非酵素的および非抗体ベースで、電気化学的に活性で尿アルブミン結合性の受容体および電気化学的に活性で尿クレアチニン結合性の受容体と化学的に接触するように配置された少なくとも１対の２電極部材に、レドックス電位を印加することと、
（ｂ）前記少なくとも１対の３電極部材の対応するレドックス電流と線形にマッチングさせることにより、前記尿試料中の前記アルブミン生体被検体の濃度および前記クレアチニン生体被検体の濃度を決定することと、
（ｃ）前記クレアチニン濃度および前記アルブミン濃度からアルブミン／クレアチニン比を決定し、表わすことと、を備える尿試料中のアルブミン／クレアチニン濃度比を測定する方法。
【請求項２９】
前記尿試料は１〜３００μＬの範囲である請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
前記尿アルブミン結合性の受容体は、少なくとも、金属ポルフィリン物質、好ましくは、ヘミン、ヘマチン、アルカリ性ヘマチン、塩化銅（ＣｕＣｌ２）および塩化銅（Ｃｕ（ＩＩ））である請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記尿アルブミン結合性の受容体は、メチレンブルー（ＭＢ）と、ヘミン、ヘマチン、アルカリ性ヘマチン、塩化銅（ＣｕＣｌ２）および塩化銅（Ｃｕ（ＩＩ））のうち１つとの組み合わせである請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
前記電気化学的に活性で尿アルブミン結合性の受容体および前記電気化学的に活性で尿クレアチニン結合性の受容体で処理された膜が、前記少なくとも１つの２電極部材または少なくとも２対の２電極部材の上に配置される請求項２４または２８記載の方法。
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月22日(2018.3.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）基板の複数の導電路に接続された少なくとも１つの２電極部材と、
（ｉｉ）非酵素的および非抗体ベースで、前記少なくとも１つの２電極部材および生体試料のクレアチン生体被検体と化学的に接触するように配置されている、クレアチニン結合性で電気化学的に活性の受容体と、を備えることを特徴とする生体試料を収集し、保持するための装置。
【請求項２】
（ｉ）基板の複数の導電路に接続された少なくとも２組の３電極部材と、
（ｉｉ）非酵素的および非抗体ベースで、前記少なくとも２組の３電極部材ならびに生体試料の尿アルブミン生体被検体および尿クレアチン生体被検体と化学的に接触するように配置されている、クレアチニン結合性の電気化学的に活性の受容体およびアルブミン結合性の電気化学的に活性の受容体と、を備えることを特徴とする生体試料を収集し、保持するための装置。
【請求項３】
前記クレアチニン結合性の電気化学的に活性の受容体は、好ましくは鉄（Ｆｅ＋２およびＦｅ＋３）、パラジウム（Ｐｄ＋２）、プラチナ（Ｐｔ＋２）、およびそれらの金属ハロゲン化物イオン、好ましくは塩化物イオンおよび硫酸塩イオン、またはメチレンブルー（ＭＢ）との組み合わせである請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記クレアチニン結合性の電気化学的に活性の受容体は、好ましくは、鉄（Ｆｅ＋２およびＦｅ＋３）、パラジウム（Ｐｄ＋２）、プラチナ（Ｐｔ＋２）、およびそれらの金属ハロゲン化物イオン、好ましくは塩化物イオンおよび硫酸塩イオンであり、前記尿アルブミン結合性の受容体は、少なくとも、金属ポルフィリン物質、好ましくは、ヘミン、ヘマチン、アルカリ性ヘマチン、塩化銅（ＣｕＣｌ２）および塩化銅（Ｃｕ（ＩＩ））であり、または前記受容体はメチレンブルー（ＭＢ）との組み合わせである請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記電極部材の上に膜が配置され、前記膜はクレアチニン結合性の電気化学的に活性の受容体、好ましくは鉄（Ｆｅ＋２およびＦｅ＋３）、パラジウム（Ｐｄ＋２）、プラチナ（Ｐｔ＋２）、およびそれらの金属ハロゲン化物イオン、好ましくは塩化物イオンおよび硫酸塩イオンまたはメチレンブルー（ＭＢ）との組み合わせで処理される請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記電極部材の上に膜が配置され、前記膜はクレアチニン結合性の電気化学的に活性の受容体、好ましくは、鉄（Ｆｅ＋２およびＦｅ＋３）、パラジウム（Ｐｄ＋２）、プラチナ（Ｐｔ＋２）、およびそれらの金属ハロゲン化物イオン、好ましくは塩化物イオンおよび硫酸塩イオンとの組み合わせで処理される、および、前記尿アルブミン結合性の受容体、少なくとも、金属ポルフィリン物質、好ましくは、ヘミン、ヘマチン、アルカリ性ヘマチン、塩化銅（ＣｕＣｌ２）および塩化銅（Ｃｕ（ＩＩ））であり、または前記受容体はメチレンブルー（ＭＢ）との組み合わせで処理される請求項２記載の装置。
【請求項７】
複数の２電極部材または複数の３電極部材が前記基板に配置される請求項２に記載の装置。
【請求項８】
前記複数の受容体を収納するために複数の遮蔽ウェルまたはトレイが前記複数の電極部材上に配置されている請求項２に記載の装置。
【請求項９】
前記生体試料が尿または血液である請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記生体試料が尿である請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記装置がハウジングに配置され、前記ハウジングがカートリッジまたはカセットである請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記装置がハウジングに配置され、前記ハウジングがカートリッジまたはカセットである請求項２に記載の装置。
【請求項１３】
クレアチニン結合性で電気化学的に活性の装置を保持するためのホルダであって、前記ホルダは、
（ｉ）ハウジングに配置された装置検出および信号調整回路と、
（ｉｉ）前記ハウジングの一端に配置されたユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）コネクタおよび前記ハウジングの他端に配置された導電ポートと、
（ｉｉｉ）クレアチニン生体被検体を有する生体試料を収集し、保持するために、前記導電ポートを介して前記ハウジングと接続され、基板上に配置された複数の導電路に接続された少なくとも１つの２電極部材と、クレアチニン結合性で電気化学的に活性の受容体とを備え、前記受容体は、非酵素的および非抗体ベースで、前記少なくとも１つの２電極部材ならびに生体試料のクレアチニン生体被検体に化学的に接触するように配置されている、電気化学的に活性の装置と、を備えることを特徴とするホルダ。
【請求項１４】
クレアチニン結合性およびアルブミン結合性で電気化学的に活性の装置を保持するためのホルダであって、前記ホルダは、
（ｉ）ハウジングに配置された装置検出および信号調整回路と、
（ｉｉ）前記ハウジングの一端に配置されたユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）コネクタおよび前記ハウジングの他端に配置された導電ポートと、
（ｉｉｉ）クレアチニン生体被検体および尿アルブミン生体被検体を有する生体試料を収集し、保持するために、前記導電ポートを介して前記ハウジングと接続され、基板上に配置された複数の導電路に接続された少なくとも２組の２電極部材と、尿クレアチニン結合性の受容体と、尿アルブミン結合性の受容体とを備え、前記複数の受容体は、非酵素的および非抗体ベースで、前記少なくとも２組の２電極部材ならびに生体試料の尿アルブミン生体被検体および尿クレアチニン生体被検体に化学的に接触するように配置されている、電気化学的に活性の装置と、を備えることを特徴とするホルダ。
【請求項１５】
生体試料中のクレアチニン生体被検体の濃度を測定するためのポイント・オブ・ケア・バイオセンサであって、
（ｉ）表示部材と導電ポートを備えるハウジングと、
（ｉｉ）クレアチニン生体被検体を有する生体試料を収集し、保持するために、前記導電ポートを介して前記ハウジングと接続され、基板上に配置された複数の導電路に接続された少なくとも１つの２電極部材と、非酵素的および非抗体ベースで、クレアチニン結合性で電気化学的に活性の受容体とを備え、前記受容体は、前記少なくとも１つの２電極部材ならびに生体試料のクレアチニン生体被検体に化学的に接触するように配置されている、電気化学的に活性の装置と、
（ｉｉｉ）前記ハウジングに配置され、前記装置に印加されたレドックス電位からレドックス電流を測定して、クレアチニン濃度に線形にマッチングさせることによって、クレアチニン生体被検体の濃度を検索し、表わすように構成されたデジタル制御装置と、を備えることを特徴とするポイント・オブ・ケア・バイオセンサ。
【請求項１６】
生体試料中のアルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）を測定するためのポイント・オブ・ケア・バイオセンサであって、
（ｉ）表示部材と導電ポートを備えるハウジングと、
（ｉｉ）生体試料を収集し、保持するために、前記導電ポートを介して前記ハウジングと接続され、基板上に配置された複数の導電路に接続された少なくとも２組の２電極部材を備える電気化学的に活性の装置と、
（ｉｉｉ）非酵素的および非抗体ベースで、前記少なくとも２組の３電極部材ならびに生体試料の尿アルブミン生体被検体および尿クレアチニン生体被検体に化学的に接触するように配置されている、尿クレアチニン結合性で電気化学的に活性の受容体と、尿アルブミン結合性で電気化学的に活性の受容体と、
（ｉｖ）前記ハウジングに配置され、前記装置に印加されたレドックス電位から尿クレアチニンのレドックス電流および尿アルブミンのレドックス電流を測定して尿クレアチニン濃度および尿アルブミン濃度を対応するレドックス電流に線形にマッチングさせることによって、前記尿試料のアルブミン／クレアチニン比（ＡＣＲ）を算出するように構成されたデジタル制御装置と、を備えることを特徴とするポイント・オブ・ケア・バイオセンサ。
【請求項１７】
データベース部材は、生体試料に存在する複数のクレアチニン生体被検体濃度の基準値とともに複数の逆数レドックス電流を保存し、デジタル制御装置に接続される請求項１５記載のポイント・オブ・ケア・バイオセンサ。
【請求項１８】
データベース部材は、尿試料に存在する複数の尿クレアチニン生体被検体濃度および複数の尿アルブミン生体被検体濃度の基準値とともに複数の逆数レドックス電流を保存し、デジタル制御装置に接続される請求項１６記載のポイント・オブ・ケア・バイオセンサ。
【請求項１９】
（ｉ）クレアチニン生体被検体を有する少量の生体試料を載置し、非酵素的および非抗体ベースで、電気化学的に活性でクレアチニン結合性の受容体と化学的に接触するように配置された少なくとも１つの２電極部材に、レドックス電位を印加することと、
（ｉｉ）前記少なくとも１つの２電極部材の対応するレドックス電流と線形にマッチングさせることにより、前記生体試料中の前記クレアチニン生体被検体の濃度を決定し、表わすことと、を備える生体試料中のクレアチニン被検体濃度を測定する方法。
【請求項２０】
前記生体試料は１〜３００μＬの範囲の人間の血液または尿である請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記クレアチニン結合性の電気化学的に活性の受容体は、クレアチニン結合性で電気化学的に活性の金属であり、好ましくは鉄（Ｆｅ＋２およびＦｅ＋３）、パラジウム（Ｐｄ＋２）、またはプラチナ（Ｐｔ＋２）、およびそれらの塩のうち１つ、またはメチレンブルー（ＭＢ）との組み合わせである請求項１９記載の方法。
【請求項２２】
（ａ）それぞれ、クレアチニン生体被検体およびアルブミン生体被検体を有する少量の尿試料を載置し、非酵素的および非抗体ベースで、電気化学的に活性で尿アルブミン結合性の受容体および電気化学的に活性で尿クレアチニン結合性の受容体と化学的に接触するように配置された少なくとも１対の２電極部材に、レドックス電位を印加することと、
（ｂ）前記少なくとも１対の３電極部材の対応するレドックス電流と線形にマッチングさせることにより、前記尿試料中の前記アルブミン生体被検体の濃度および前記クレアチニン生体被検体の濃度を決定することと、
（ｃ）前記クレアチニン濃度および前記アルブミン濃度からアルブミン／クレアチニン比を決定し、表わすことと、を備える尿試料中のアルブミン／クレアチニン濃度比（ＡＣＲ）を測定する方法。
【請求項２３】
前記尿試料は１〜３００μＬの範囲である請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記尿アルブミン結合性の受容体は、少なくとも、金属ポルフィリン物質、好ましくは、ヘミン、ヘマチン、アルカリ性ヘマチン、塩化銅（ＣｕＣｌ２）および塩化銅（Ｃｕ（ＩＩ））であり、前記クレアチニン結合性の電気化学的に活性の受容体は、好ましくは鉄（Ｆｅ＋２およびＦｅ＋３）、パラジウム（Ｐｄ＋２）、またはプラチナ（Ｐｔ＋２）、およびそれらの塩のうち１つ、またはメチレンブルー（ＭＢ）との組み合わせである請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
膜が前記電気化学的に活性で尿クレアチニン結合性の受容体で処理され、前記少なくとも１つの２電極部材の上に配置される請求項１９記載の方法。
【請求項２６】
膜が前記電気化学的に活性で尿アルブミン結合性の受容体および前記電気化学的に活性で尿クレアチニン結合性の受容体で処理され、前記少なくとも１つの２電極部材または少なくとも２対の２電極部材の上に配置される請求項２２記載の方法。
【国際調査報告】
2018515745.tif 000040