直接的な干渉電流の影響を軽減するための電気化学検査ストリップ
【課題】非コーティング領域を備えた電極を有する、グルコース監視システムにおける直接的な干渉電流の影響を軽減するための改善された電気化学ストリップを提供すること。
【解決手段】電気化学センサ６２を用いて分析物を測定する際に体液に対する干渉成分の影響を軽減するように構成された電気化学センサであって、基板５０、第１の動作電極１０、第２の動作電極１２、および基準電極１４を含む。試薬層２２が、一実施形態では、第１の動作電極１０の全てを完全に覆うが第２の動作電極１２を部分的にのみ覆うように、第２の実施形態では、第１の動作電極および第２の動作電極の一部のみを覆うように、基板上に設けられている。各電極の試薬層で覆われていない部分を用いて、分析部の測定値に対する干渉の影響を補正する。
【解決手段】電気化学センサ６２を用いて分析物を測定する際に体液に対する干渉成分の影響を軽減するように構成された電気化学センサであって、基板５０、第１の動作電極１０、第２の動作電極１２、および基準電極１４を含む。試薬層２２が、一実施形態では、第１の動作電極１０の全てを完全に覆うが第２の動作電極１２を部分的にのみ覆うように、第２の実施形態では、第１の動作電極および第２の動作電極の一部のみを覆うように、基板上に設けられている。各電極の試薬層で覆われていない部分を用いて、分析部の測定値に対する干渉の影響を補正する。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
〔発明の分野〕
本発明は、全体として、分析物測定システムによって測定される測定値に対する干渉成分の影響を軽減するようにデザインされた電気化学ストリップおよびこのようなシステムに関し、詳細には、非コーティング領域を備えた電極を有する、グルコース監視システムにおける直接的な干渉電流の影響を軽減するための改善された電気化学ストリップに関する。
【０００２】
〔発明の背景〕
多くの場合、電気化学グルコース測定システムでは、例えば、アセトアミノフェン、アスコルビン酸、ビリルビン、ドーパミン、ゲンチジン酸、グルタチオン、レボドパ、メチルドーパ、トラジミド（tolazimide）、トルブタミド、および尿酸などの生理学的流体中に一般に見られる干渉成分の酸化によって酸化電流が増大しうる。したがって、干渉成分によって生成される酸化電流部分を低減または排除して、グルコース測定器の精度を改善することができる。すべての酸化電流がグルコース濃度だけに依存するように、いずれの干渉成分からも酸化電流が生成されないのが理想的である。
【０００３】
したがって、例えば、生理学的流体中に一般に見られるアスコルビン酸塩、尿酸塩、およびアセトアミノフェンなどの潜在的な干渉成分の存在下での電気化学センサの精度を改善するのが望ましい。このような電気化学センサで調べる分析物の例として、グルコース、乳酸塩、およびフルクトサミンを挙げることができる。グルコースが説明する主な分析物であるが、当業者には、ここに開示する本発明を他の分析物にも利用できることは明らかであろう。
【０００４】
酸化電流は、様々な方法で生成することができる。具体的には、所望の酸化電流は、酸化還元メディエータと目的の分析物（例えば、グルコース）との相互作用によって生じるが、不所望の酸化電流は通常、電極表面で酸化される干渉成分および酸化還元メディエータと相互作用する干渉成分から生成される。例えば、ある種の干渉成分（例えば、アセトアミノフェン）は、電極表面で酸化する。他の干渉成分（例えば、アスコルビン酸）は、酸化還元メディエータとの化学反応によって酸化する。グルコース測定システムにおけるこのような干渉成分の酸化により、測定される酸化電流は、グルコースとすべての干渉成分の両方の濃度に依存する。したがって、干渉成分の濃度がグルコースと同じ効率で酸化し、かつ干渉成分の濃度がグルコースの濃度よりも高い場合、グルコース濃度の測定は、酸化電流全体に対する干渉成分の影響を軽減または排除して改善することができる。
【０００５】
干渉成分の影響を低減するために用いることができる既知のある方法では、負に帯電した膜を用いて動作電極を覆う。一例として、ＮＡＦＩＯＮ（商標）などのスルホン酸フルオロポリマー（sulfonated fluoropolymer）を用いて、負に帯電したあらゆる化学物質が近づけないようにすることができる。一般に、アスコルビン酸塩や尿酸塩などの大抵の干渉成分は、負の電荷を有するため、負に帯電した膜は、負に帯電した干渉成分が電極表面に到達してその表面で酸化するのを防止する。しかしながら、この技術は、アセトアミノフェンなどのある種の干渉成分が正味の負の電荷を有しておらず、負に帯電した膜を通過できるため、必ずしも成功するわけではない。この技術はまた、干渉成分とある種の酸化還元メディエータとの相互作用から生じる酸化電流も低減しない。負に帯電した膜を動作電極に使用することにより、フェリシアニドなどのある種の一般に使用される酸化還元メディエータが負に帯電した膜を通過して電極と電子交換するのも防止できる。
【０００６】
干渉成分の影響を軽減するために用いることができる他の既知の方法では、動作電極の上部にサイズ選択膜を用いる。一例として、酢酸セルロースなどの１００ダルトン排除膜を用いて動作電極を覆い、分子量が１００ダルトンを超えるすべての化学物質を排除することができる。一般に、大抵の干渉成分は、分子量が１００ダルトンを超えるため、電極表面で酸化しないように排除される。しかしながら、このような選択膜は通常、検査ストリップの製造をより複雑にし、かつ酸化したグルコースが選択膜を介して拡散して電極に到達しなければならないため、試験時間が長くなる。
【０００７】
干渉成分の影響を軽減するために用いることができる別の方法では、例えば、約−３００ｍＶ〜＋１００ｍＶ（飽和カロメル電極に対して測定した場合）の低い酸化還元電位を有する酸化還元メディエータを用いる。酸化還元メディエータは、低い酸化還元電位を有するため、動作電極にかかる電圧も比較的低くなり、これにより、干渉成分が動作電極によって酸化される速度が低下する。比較的低い酸化還元電位を有する酸化還元メディエータの例として、オスミウムビピリジル複合体（osmium bipyridyl complexes）、フェロセン誘導体、およびキノン誘導体を挙げることができる。この技術の不利な点は、電位が比較的低い酸化還元メディエータは、合成が困難である場合が多く、不安定で、水溶性が低いことである。
【０００８】
干渉成分の影響を軽減するために用いることができる別の既知の方法では、酸化還元メディエータでコーティングされたダミー電極を用いる。場合によっては、ダミー電極を、不活性なタンパク質または不活化された酸化還元酵素でコーティングすることもできる。ダミー電極の目的は、電極表面で干渉成分を酸化させること、および／または干渉成分によって還元された酸化還元メディエータを酸化することである。この方法では、干渉の影響を排除するために、動作電極で測定される酸化電流の合計からダミー電極で測定される電流を減じる。この方法の不利な点は、検査ストリップがグルコースの測定に用いることができない追加の電極および電気接点（すなわち、ダミー電極）を含まなければならないことである。ダミー電極を含めると、グルコース測定システムにおける電極の使用が非効率となる。
【０００９】
〔発明の概要〕
ここに記載する本発明は、干渉の影響を軽減する電気化学センサに関する。本発明に従った電気化学センサは、基板、少なくとも第１の動作電極と第２の動作電極、および基準電極を含む。本発明の電気化学センサの一実施形態に従えば、試薬層は、第１の動作電極の全てを完全に覆い、第２の動作電極を部分的にのみ覆うように電極上に設けられている。本発明に従った方法では、第２の動作電極の試薬層に覆われていない部分で生成される酸化電流を用いて、グルコース測定値に対する干渉物質の影響を補正する。
【００１０】
本発明の一実施形態では、この電気化学ストリップは、試薬層で完全に覆われた第１の動作電極および試薬層で部分的にのみ覆われた第２の動作電極を含む。したがって、第２の動作電極は、試薬コーティング領域と非コーティング領域を有する。試薬層は、例えば、グルコースオキシダーゼなどの酸化還元酵素と、例えば、フェリシアニドなどの酸化還元メディエータを含むことができる。第１の動作電極は、１つがグルコースによる酸化電流、もう１つが干渉物質による酸化電流である２つの酸化電流源の合計を有する。同様に第２の動作電極は、グルコースによる酸化電流、試薬でコーティング部分における干渉物質による酸化電流、および試薬非コーティング部分における干渉物質による酸化電流の３つの酸化電流源の合計を有する。第２の動作電極の非コーティング部分は、この領域に試薬が存在しないため、干渉物質のみを酸化さ、グルコースは酸化させない。第２の動作電極の非コーティング部分で測定される酸化電流を用いて、合計の干渉物質酸化電流を推定し、干渉物質の影響を排除した補正された酸化電流を計算することができる。
【００１１】
本発明に従った代替のストリップの実施形態では、電気化学グルコース検査ストリップは、試薬層で部分的にのみ覆われた第１の動作電極および第２の動作電極を含む。したがって、この実施形態では、第１の動作電極および第２の動作電極はそれぞれ、試薬コーティング部分と試薬非コーティング部分を有する。第１の動作電極の第１の非コーティング領域と第２の動作電極の第２の非コーティング領域は異なっている。第１の動作電極および第２の動作電極の非コーティング部分で測定される酸化電流を用いて、非コーティング部分の干渉酸化電流を推定し、補正されたグルコース電流を計算する。
【００１２】
添付の図面を参照しながら、本発明の原理を用いた例示的な実施形態を説明する以下の詳細な説明を読めば、本発明の特徴および利点をより良く理解できるであろう。
【００１３】
〔発明の詳細な説明〕
ここに開示する本発明は、電気化学グルコース測定システムの選択性を改善するための検査ストリップおよび方法を含む。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施形態に従った検査ストリップの組立分解斜視図である。図１に例示されている本発明の実施形態では、血液または間質液などの体液中のグルコース濃度を測定するために用いることができる電気化学検査ストリップ６２は、試薬層２２で完全に覆われた第１の動作電極１０、および試薬層２２で部分的に覆われた第２の動作電極１２を含む。したがって、第２の動作電極は、試薬コーティング部分と試薬非コーティング部分を有する。試薬層２２は、例えば、フェリシアニドなどの酸化還元メディエータ、およびグルコースオキシダーゼなどの酸化還元酵素を含むことができる。フェリシアニドは、炭素電極で約４００ｍＶ（飽和カロメル電極に対して測定した場合）の酸化還元電位を有するため、例えば血液などの体液の導入により、酸化還元メディエータおよび／または動作電極によって干渉物質の著しい酸化が起こり、不所望な大きな酸化電流が生成される。したがって、第１の動作電極１０で測定される酸化電流は、グルコースの酸化によって生成される第１の所望の酸化電流と、干渉物質によって生成される第２の不所望の酸化電流との酸化電流源の合計となる。第２の動作電極１２で測定される酸化電流もまた、グルコースの酸化によって生成される第１の所望の酸化電流と、動作電極１２の覆われた部分で干渉物質によって生成される第２の不所望の酸化電流と、動作電極１２の覆われていない部分で干渉物質によって生成される第３の酸化電流との酸化電流源の合計となる。第２の動作電極１２の非コーティング部分は、試薬が存在しないため、干渉物質のみを酸化させ、グルコースは酸化させない。第２の動作電極１２の非コーティング部分で測定される酸化電流はグルコースに依存せず、この第２の動作電極１２の非コーティング部分が既知であるため、第２の動作電極１２の非コーティング部分の干渉物質の酸化電流を計算することが可能である。第２の動作電極１２の非コーティング部分の計算した干渉物質酸化電流と、第１の動作電極１０の領域および第２の動作電極１２のコーティング部分の領域が分かっているため、電極で酸化した干渉成分の影響が補正されたグルコース電流を計算することが可能である。
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施形態に従った検査ストリップ６２の組立分解斜視図である。図１に例示されている検査ストリップ６２は、基板５０に６つの層の材料を堆積させる６つの連続した印刷ステップによって製造することができる。この６つの層は、例えば、基板５０にスクリーン印刷して堆積させることができる。本発明のある実施形態では、この６つの層は、導電層６４、絶縁層１６、試薬層２２、接着層６６、親水性層６８、および最上層４０を含むことができる。導電層６４は、第１の動作電極１０、第２の動作電極１２、基準電極１４、第１の接点１１、第２の接点１３、基準接点１５、およびストリップ検出バー１７を含むことができる。絶縁層１６は、カットアウト１８を含むことができる。接着層６６は、第１の接着パッド２４、第２の接着パッド２６、および第３の接着パッド２８を含むことができる。親水性層６８は、第１の親水性フィルム３２および第２の親水性フィルム３４を含むことができる。最上層４０は、透明部分３６および不透明部分３８を含むことができる。検査ストリップ６２は、図１に例示されているように、第１の側面５４、第２の側面５６、先端電極面５８、および基端電極面６０を有する。次の段落では、検査ストリップ６２の各層を詳細に説明する。
【００１６】
本発明の一実施形態では、基板５０は、プラスチック、ガラス、およびセラミックなどの電気絶縁材料である。本発明の好適な実施形態では、基板５０は、例えば、ナイロン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＥＴＧ、またはポリエステルなどのプラスチックとすることができる。具体的には、ポリエステルは、例えば、デュポン・テイジン・フィルムズ（Dupont Teijin Films）が製造するＭｅｌｉｎｅｘ（登録商標）ＳＴ３２８とすることができる。基板５０は、インキの接着を改善するために一方または両方の面に施されるアクリルコーティングも含むことができる。
【００１７】
基板５０上に堆積された第１の層は、第１の動作電極１０、第２の動作電極１２、基準電極１４、およびストリップ検出バー１７を含む導電層６４である。本発明に従えば、エマルジョンパターンを備えたスクリーンメッシュを用いて、図１に例示されているように、例えば、導電カーボンインキなどの材料を画定されたジオメトリに堆積させることができる。基準電極１４は、対電極、基準／対電極、または準基準電極とすることもできる。導電層６４は、スクリーン印刷、グラビア印刷、スパッタリング、蒸着、無電解メッキ、インクジェット、昇華、および化学蒸着などを用いて基板５０上に堆積させることができる。導電層６４に用いることができる好適な材料は、Ａｕ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｈ、ステンレス鋼、ドープされた酸化錫、および炭素などである。本発明のある実施形態では、カーボンインキ層は、１〜１００μｍの範囲、より具体的には５〜２５μｍの範囲、さらに具体的には約１３μｍの高さを有することができる。導電層の高さは、導電層の所望の抵抗および導電層を印刷するために用いる材料の導電性によって様々にすることができる。
【００１８】
第１の接点１１、第２の接点１３、および基準接点１５を用いて、測定器に電気的に接続することができる。これにより、測定器が、第１の接点１１、第２の接点１３、および基準接点１５のそれぞれを介して第１の動作電極１０、第２の動作電極１２、および基準電極１４と電気的に通信することができる。
【００１９】
基板５０上に堆積された第２の層は、絶縁層１６である。絶縁層１６は、図１に示されているように、導電層６４の少なくとも一部の上に設けられる。図２は、絶縁層１６に対する第１の動作電極１０、第２の動作電極１２、および基準電極１４の位置を強調した検査ストリップ６２の先端部分の簡易平面図である。絶縁層１６は、図１および図２に示されているように、Ｔ型構造にできるカットアウト１８を含む。カットアウト１８は、第１の動作電極１０、第２の動作電極１２、および基準電極１４の一部を露出させ、これらの部分を液体に接触させることができる。カットアウト１８は、先端カットアウト幅Ｗ１、基端カットアウト幅Ｗ２、先端カットアウト長さＬ４、および基端カットアウト長さＬ５をさらに有する。先端カットアウト幅Ｗ１は、図２に例示されているように、第１の動作電極１０および基準電極１４の幅に一致する。先端カットアウト長さＬ４は、第１の動作電極１０と基準電極１４の合計よりも長い。基端カットアウト幅Ｗ２および基端カットアウト長さＬ５は、第２の動作電極１２の幅および長さを露出させる矩形部分を形成している。本発明に従えば、先端カットアウト幅Ｗ１、基端カットアウト幅Ｗ２、先端カットアウト長さＬ４、および基端カットアウト長さＬ５はそれぞれ、約０．７ｍｍ、１．９ｍｍ、３．２ｍｍ、および０．４３ｍｍの寸法を有することができる。本発明の一実施形態では、第１の動作電極１０、基準電極１４、および第２の動作電極１２はそれぞれ、約０．８ｍｍとすることができるＬ１の長さ、約１．６ｍｍとすることができるＬ２の長さ、および約０．４ｍｍとすることができるＬ３の長さを有する。本発明に従えば、電極間隔Ｓ１は、第１の動作電極１０と基準電極１４との間の距離および基準電極１４と第２の動作電極１２との間の距離であり、約０．４ｍｍとすることができる。
【００２０】
基板５０上に堆積された第３の層は試薬層２２である。試薬層２２は、図１に示されているように、導電層６４および絶縁層１６の少なくとも一部の上に設けられている。図３は、本発明の第１の実施形態に従った検査ストリップ６２の先端部分の簡易平面図である。この検査ストリップ６２の先端部分は、第１の動作電極１０、第２の動作電極１２、基準電極１４、および絶縁層１６に対して試薬層２２の位置を強調している。試薬層２２は、図１および図３に例示されているように、試薬幅Ｗ３および試薬長さＬ６を有する矩形にすることができる。本発明の一実施形態では、試薬幅Ｗ３は約１．３ｍｍ、試薬長さＬ６は約４．７ｍｍとすることができる。本発明の別の実施形態では、試薬層２２は、第１の動作電極１０および基準電極１４を完全に覆うように十分な大きさの幅Ｗ３および長さＬ６を有する。しかしながら、試薬層２２は、第２の動作電極が試薬層２２で完全に覆われないように適切な大きさの幅Ｗ３および長さＬ６を有する。このようにした場合、第２の動作電極１２は、図３に例示されているように、コーティング部分１２ｃおよび非コーティング部分１２ｕを有する。非コーティング部分１２ｕは、ウイング幅Ｗ４および第２の動作電極長さＬ３に一致する長さを有する２つの矩形にすることができる。限定目的ではない一例として、ウイング幅Ｗ４は約０．３ｍｍとすることができる。本発明の一実施形態では、試薬層２２は、例えば、グルコースオキシダーゼまたはＰＱＱグルコースデヒドロゲナーゼ（ＰＱＱは、ピロロキノリンキノン（pyrrolo-quionoline-quinoneの頭字語である））などの酸化還元酵素およびフェリシアニドなどの酸化還元メディエータを含むことができる。
【００２１】
基板５０上に堆積された第４の層は、第１の接着パッド２４、第２の接着パッド２６、および第３の接着パッド２８を含む接着層６６である。第１の接着パッド２４および第２の接着パッド２６は、サンプル受容室の壁部を形成している。本発明の一実施形態では、第１の接着パッド２４および第２の接着パッド２６は、どちらも試薬層２２に接触しないように基板５０の上に設けることができる。ストリップの堆積を減少させなければならない本発明の別の実施形態では、第１の接着パッド２４および／または第２の接着パッド２６を、試薬層２２と重なるように基板５０上に設けることができる。本発明のある実施形態では、接着層６６は、約７０〜１１０μｍの高さを有する。接着層６６は、両面感圧接着材、ＵＶ硬化接着剤、感熱接着剤、熱硬化プラスチック、または当分野で周知の他の接着剤を含むことができる。限定目的ではない一例として、接着層６６は、英国ハーツ、トリング（Tring, Herts, United Kingdom）に所在のテープ・スペシャリティーズ社（Tape Specialties LTD）が販売する水性アクリルコポリマー感圧接着材（商品番号Ａ６４３５）などの感圧接着材をスクリーン印刷して形成することができる。
【００２２】
基板５０の上に堆積された第５の層は、図１に例示されているように、第１の親水性フィルム３２および第２の親水性フィルム３４を含む親水性層６８である。親水性層６８は、サンプル受容室の「ルーフ」を形成している。サンプル受容室の「側壁」および「フロアー」はそれぞれ、接着層６６および基板５０の一部によって形成されている。限定目的ではない一例として、親水性層６８は、３Ｍ社が販売するような親水性曇り止めコーティングを備えた光学的に透明なポリエステルとすることができる。このコーティングの親水性は、液体をサンプル受容室内に導入しやすくするため、ストリップ６２のデザインに用いられている。
【００２３】
基板５０の上に堆積された第６の層すなわち最終層は、図１に例示されているように、透明部分３６および不透明部分３８を含む最上層４０である。本発明に従えば、最上層４０は、感圧接着材で一側にコーティングされたポリエステルを含む。最上層４０は、血液が透明部分３６の下側にあるときにユーザーが高いコントラストを観察できるようにする不透明部分３８を有する。これにより、ユーザーは、サンプル受容室が十分に満たされたことを視覚で確認することができる。ストリップ６２が完全に積層されたら、図３に例示されているように、線Ａ‐Ａ’に沿ってカットし、このカットによりサンプル口５２が形成される。
【００２４】
図１‐図３に例示されている第１の検査ストリップの実施形態は、試薬層２２が液体サンプル中に溶解し、この溶解した試薬層の部分が第２の動作電極１２の非コーティング部分１２ｕの上に移動しうるという欠点を有しうる。万一このようなことが起こると、非コーティング部分１２ｕも、グルコース濃度に比例する酸化電流を測定する。これにより、干渉物質の酸化の影響を排除するための数学的アルゴリズムを使用しにくくなる。本発明の代替の実施形態では、試薬層２２は、非コーティング部分１２ｕに移動しないで溶解するようにデザインすべきである。例えば、試薬層２２は、第１の動作電極１０、第２の動作電極１２、および基準電極１４に化学的に結合するか、または溶解した試薬層２２への移動を最小限にする増粘剤を含むことができる。
【００２５】
図４に例示されている本発明の別の実施形態は、第２の動作電極の非コーティング部分への溶解した試薬の移動を軽減し、状況によっては最小限にする。この実施形態では、第２の動作電極１０２は、図４に例示されているように、第２の動作電極１０２の２つの別個の部分がカットアウト１０８によって露出されるＣ型のジオメトリを有する。本発明に従えば、試薬層１１０は、図６に例示されているように、第２の動作電極１０２の一部のみに設けられ、非コーティング部分１０２ｕとコーティング部分１０２ｃを形成している。非コーティング部分１０２ｕは、サンプル口５２に近接している。コーティング部分１０２ｃは、第１の動作電極１００に近接している。組み立てられた検査ストリップ１６２のサンプル口５２に液体を導入すると、この液体は、サンプル口５２から、全ての電極が液体で覆われるまでコーティング部分１０２ｃに流れる。非コーティング部分１０２ｕを液体の流れの上流に配置することにより、試薬層１１０が溶解して非コーティング部分１０２ｕに移動するのをほぼ完全に防止することができる。これにより、測定した酸化電流から干渉物質の影響を正確に排除した数学的アルゴリズムが可能となる。
【００２６】
図４は、検査ストリップ１６２の組立分解斜視図である。検査ストリップ１６２は、導電層１６４、絶縁層１０６、および試薬層１１０の形状または位置が変化している点を除き、検査ストリップ６２と同様に製造される。本発明の第２の実施形態では、基板５０、接着層６６、親水性層６８、および最上層４０は、第１の検査ストリップの実施形態と同じである。検査ストリップ１６２は、第１の側面５４、第２の側面５６、先端電極面５８、および基端電極面６０を有する。本発明の第１の検査ストリップの実施形態と第２の検査ストリップの実施形態では、同じ構造を有する要素には、同じ参照番号および名称を付したことに留意されたい。これらの検査ストリップの実施形態における同様の要素において構造が異なる場合、このような要素は、同一の名称であるが、異なる参照番号を付した。次の段落から、検査ストリップ１６２の各層を詳細に説明する。
【００２７】
図４に例示されているストリップの実施形態では、基板５０の上に堆積された第１の層は、第１の動作電極１００、第２の動作電極１０２、基準電極１０４、第１の接点１０１、第２の接点１０３、基準接点１０５、およびストリップ検出バー１７を含む導電層１６４である。本発明に従えば、エマルジョンパターンを有するスクリーンメッシュを用いて、図４に例示されているように、例えば、導電カーボンインキなどの材料を画定されたジオメトリに堆積させることができる。第１の接点１０１、第２の接点１０３、および基準接点１０５を用いて、測定器に電気的に接続することができる。これにより、測定器が、第１の接点１０１、第２の接点１０３、および基準接点１０５のそれぞれを介して第１の動作電極１００、第２の動作電極１０２、および基準電極１０４と電気的に通信することができる。
【００２８】
図４の基板５０上に堆積された第２の層は絶縁層１０６である。絶縁層１０６は、図４に示されているように、導電層１６４の少なくとも一部の上に設けられている。図５は、絶縁層１０６に対する第１の動作電極１００、第２の動作電極１０２、および基準電極１０４の位置を強調した検査ストリップ１６２の先端部分の簡易平面図である。
【００２９】
図４に示されている基板５０上に堆積された第３の層は、図６に示されているように、導電層１６４および絶縁層１０６の少なくとも一部の上に設けられた試薬層１１０である。図６は、第１の動作電極１００、第２の動作電極１０２、基準電極１０４および絶縁層１０６に対する試薬層１１０の位置を強調した本発明の第２の実施形態に従った検査ストリップ１６２の先端部分の簡易平面図である。試薬層１１０は、試薬幅Ｗ１３および試薬長さＬ１６を有する矩形の形状にすることができる。本発明の一実施形態では、試薬幅Ｗ１３を約１．３ｍｍ、試薬長さＬ１６を約３．２ｍｍとすることができる。本発明の好適な実施形態では、試薬層１１０は、第１の動作電極１００、コーティング部分１０２ｃ、および基準電極１０４を完全に覆うが、非コーティング部分１０２ｕを覆わないように十分な幅Ｗ１３および長さＬ１６を有する。
【００３０】
図７は、試薬層が導電層と共に例示されている図４に例示されている本発明の実施形態に従った検査ストリップの先端部分の簡易平面図である。図６とは異なり、図７は、絶縁層１０６を示していない。これは、不透明な絶縁層１０６の下側に隠れたコーティング部分１０２ｃと非コーティング部分１０２ｕとの間の導電関係を示すのに役立つ。
【００３１】
図４に例示されているストリップの実施形態では、絶縁層１０６を用いて、第１の動作電極１００、第２の動作電極１０２、および基準電極１０４の幅を画定している。さらに、絶縁層１０６は、図４‐図６に示されているＴ型の構造にできるカットアウト１０８を含む。カットアウト１０８は、第１の動作電極１００、第２の動作電極１０２、および基準電極１０４の一部を露出させ、これらの部分を液体に接触させることができる。さらに、カットアウト１０８は、図５および図６に例示されているように、先端カットアウト幅Ｗ１１、基端カットアウト幅Ｗ１２、先端カットアウト長さＬ１４、および基端カットアウト長さＬ１５を有する。先端カットアウト幅Ｗ１１は、非コーティング部分１０２ｕの幅に一致する。先端カットアウト長さＬ１４は、非コーティング部分１０２の長さよりも長い。基端カットアウト幅Ｗ１２と基端カットアウト長さＬ１５は、第１の動作電極１００、基準電極１０４、およびコーティング部分１０２ｃの幅および長さをほぼ露出させる矩形部分を形成している。
【００３２】
本発明に従えば、先端カットアウト幅Ｗ１１、基端カットアウト幅Ｗ１２、先端カットアウト長さＬ１４、および基端カットアウト長さＬ１５はそれぞれ、約１．１ｍｍ、０．７ｍｍ、２．５ｍｍ、および２．６ｍｍの寸法を有することができる。
【００３３】
図４の実施形態では、非コーティング部分１０２ｕ、基準電極１０４、第１の動作電極１００、およびコーティング部分１０２ｃはそれぞれ、約０．７ｍｍとすることができるＬ１０の長さ、約０．７ｍｍとすることができるＬ１２の長さ、約０．４ｍｍとすることができるＬ１１の長さ、および０．４ｍｍとすることができるＬ１３の長さを有する。電極間隔Ｓ１１は、約０．２〜０．７５ｍｍの範囲、より好ましくは０．６〜０．７ｍｍの範囲とすることができる非コーティング部分１０２ｕと基準電極１０４との間の距離である。電極間隔Ｓ１０は、基準電極１０４と第１の動作電極１００との間の距離および非コーティング部分１０２ｃと第１の動作電極１００との間の距離であり、約０．２ｍｍとすることができる。電極間隔Ｓ１１は、試薬が溶解して非コーティング部分１０２ｕに移動する可能性を低くするためにＳ１０よりも大きいことに留意されたい。加えて、電極間隔Ｓ１１は、印刷工程のばらつきにより試薬層１１０が非コーティング部分１０２ｕの上に堆積される可能性を低くするためにＳ１０よりも大きい。第４の層から第６の層は、第１のストリップの実施形態と同様にストリップ１６２の上に連続的に設けられる。接着層６６、親水性層６８、および最上層４０の相対位置および形状が図４に例示されている。
【００３４】
図８に例示されている本発明の実施形態では、電極が液体に接触する順番が非コーティング部分１０２ｕ、第１の動作電極１００、基準電極１０４、そしてコーティング部分１０２ｃとなるように、第２の動作電極１０２のＣ型を部分的に変更することができる。代替の形態では、第１の動作電極１００とコーティング部分１０２ｃは、基準電極１０４から等距離であって、抵抗降下に望ましい。図７に例示されている第２のストリップの実施形態（すなわち、検査ストリップ１６２）では、電極が液体に接触する順番が非コーティング部分１０２ｕ、基準電極１０４、第１の動作電極１００、そしてコーティング部分１０２ｃとなるように電極が配置されている。検査ストリップ１６２の場合、コーティング部分１０２ｃは、第１の動作電極１００と基準電極１０４との間の距離よりも基準電極１０４から離れている。
【００３５】
したがって、アルゴリズムを用いて、干渉物質の影響のない補正されたグルコース電流を計算する。検査ストリップにサンプルを導入すると、一定の電位が第１および第２の動作電極にかかり、両方の電極で電流を測定する。試薬が電極領域の全体を覆っている第１の動作電極では、以下の式を用いて酸化電流に寄与する成分を表すことができる。
ＷＥ1＝Ｇ＋Ｉcov （式１）
但し、
ＷＥ1は第１の動作電極における電流密度、
Ｇは干渉物質の影響のないグルコースによる電流密度、
Ｉcovは試薬で覆われた動作電極の部分における干渉物質による電流密度である。
【００３６】
試薬で部分的に覆われた第２の動作電極では、以下の式を用いて酸化電流に寄与する成分を表すことができる。
ＷＥ2＝Ｇ＋Ｉcov＋Ｉunc （式２）
但し、
ＷＥ2は第２の動作電極における電流密度、
Ｉuncは試薬で覆われていない動作電極の部分における干渉物質による電流密度である。本発明の代替の実施形態では、第１の動作電極と第２の動作電極で異なった領域に試薬をコーティングすることができるが、式を異なる非コーティング領域に対して修正しなければならない。
【００３７】
干渉物質の影響を軽減するために、第２の動作電極のコーティング部分における干渉電流と第２の動作電極の非コーティング部分における干渉電流との間の関係を表す式を導出した。コーティング部分で測定される干渉物質酸化電流密度は、非コーティング部分で測定される電流密度と同じであると見積もる。この関係は、以下の式で表すことができる。
【数１】
但し、
Ａcovは試薬で覆われた第２の動作電極の領域、
Ａuncは試薬で覆われていない第２の動作電極の領域である。
【００３８】
非コーティング部分１２ｕおよびコーティング部分１２ｃはそれぞれ、ＡuncおよびＡcovとして表す領域を有することができることに留意されたい。非コーティング部分１２ｕは、試薬層２２でコーティングされていないため、干渉物質は酸化させることができるがグルコースは酸化させることができない。これとは異なり、コーティング部分１２ｃは、グルコースと干渉物質を酸化させることができる。非コーティング部分１２ｕは、コーティング部分１２ｃの領域に比例して干渉物質を酸化させることが経験的に分かっているため、第２の動作電極１２全体で測定される干渉物質電流の割合を推定することが可能である。これにより、第２の動作電極１０で測定される全電流から、干渉物質電流の部分を差し引いて補正することができる。本発明のある実施形態では、Ａunc：Ａcovの比率は、約０．５：１〜５：１の間、好ましくは約３：１にすることができる。電流を補正するためのこの数学的アルゴリズムについての詳細は、以降の段落で説明する。
【００３９】
本発明の代替の実施形態では、コーティング部分で測定される干渉物質酸化電流密度は、非コーティング部分で測定される電流密度とは異なりうる。これは、コーティング部分における干渉物質のより効率的な酸化またはより非効率的な酸化によるものである。ある場合には、酸化還元メディエータの存在により、非コーティング部分に対する干渉物質の酸化が促進されるであろう。別の場合には、ヒドロキシエチルセルロースなどの粘度を上げる物質が存在すると、非コーティング部分に対する干渉物質の酸化が減少するであろう。第２の動作電極を部分的にコーティングする試薬層に含まれる成分によっては、コーティング部分で測定される干渉物質酸化電流密度が非コーティング部分よりも増大または低下するであろう。この作用を、式３ａを以下のように変更して現象モデルにすることができる。
Ｉcov＝ｆ×Ｉunc （式３ｂ）
但し、
ｆは、非コーティング部分に対するコーティング部分の干渉物質の酸化効率の影響を含む補正係数である。
【００４０】
本発明のある実施形態では、式１、式２、および式３ａから、干渉の影響のない補正されたグルコース電流密度を求める式を導出することができる。３つの式（式１、式２、および式３ａ）全体では、Ｇ、Ｉcov、Ｉuncである３つの未知数が含まれる。式１は、以下の式に変形することができる。
Ｇ＝ＷＥ1−Ｉcov （式４）
次いで、式３ａのＩcovを式４に代入して式５を得ることができる。
【数２】
ついで、式１と式２を組み合わせて式６を得ることができる。
Ｉunc＝ＷＥ2−ＷＥ1 （式６）
次いで、式６のＩuncを式５に代入して式７ａを得ることができる。
【数３】
【００４１】
式７ａは、第１の動作電極および第２の動作電極の電流密度の値と、第２の動作電極の非コーティング領域に対するコーティング領域に比率のみを必要とする、干渉の影響を排除した補正されたグルコース電流密度Ｇを求める式である。本発明の一実施形態では、比率
は、例えば、グルコース測定器の読出し専用メモリにプログラムすることができる。本発明の別の実施形態では、比率
は、ＡcovまたはＡuncにおける製造のばらつきを補正できる較正コードチップを用いてグルコース測定器に転送することができる。
【００４２】
本発明の代替の実施形態では、コーティング部分の干渉物質酸化電流密度が非コーティング部分の干渉物質酸化電流密度と異なる場合に、式１、式２、および式３ｂを用いることができる。このような場合、代替の修正式７ｂが、以下に示すように導出される。
Ｇ＝ＷＥ1−｛ｆ×（ＷＥ2−ＷＥ1）｝ （式７ｂ）
【００４３】
本発明の別の実施形態では、一定の閾値を超えた場合だけ、測定器がグルコース電流の修正式７ａまたは式７ｂを用いることができる。例えば、ＷＥ2がＷＥ1よりも約１０％以上大きい場合、測定器は式７ａまたは式７ｂを用いて電流出力を修正することができる。しかしながら、ＷＥ2がＷＥ1よりも約１０％以上小さい場合は、測定器は、ＷＥ1とＷＥ2の間の平均電流値を単純に採用して測定値の精度および正確さを改善する。サンプル中の干渉レベルが著しい可能性が高い一定の条件の場合だけ式７ａまたは式７ｂを用いる方法は、測定されたグルコース電流を過度に修正するリスクを緩和する。ＷＥ2がＷＥ1よりも十分に大きい（例えば、約２０％以上）場合、これが、干渉物質の濃度が十分に高いことを示していることに留意されたい。このような場合、極端に高い干渉物質のレベルによって式７ａまたは式７ｂの精度が低下しうるため、グルコース値の代わりにエラーメッセージを出力とするのが望ましいであろう。
【００４４】
図９および図１０に例示されている本発明の実施形態では、第１の動作電極および第２の動作電極は、それぞれの電極の非コーティング部分が異なるように試薬層で部分的に覆われている。これは、第１の動作電極が試薬層で完全に覆われる前記した第１および第２の検査ストリップの実施形態と対照的である。
【００４５】
図９は、非コーティング部分を有する２つの動作電極が存在するように試薬層２２が導電層および絶縁層２００２で例示されている本発明の別の実施形態に従った検査ストリップ２０００の先端部分の簡易平面図である。検査ストリップ２００２は、図１に示されているカットアウト１８とジオメトリが異なっている点を除き、検査ストリップ６２と同様の要領で製造される。検査ストリップ２００２は、検査ストリップ６２と同じ基板５０、導電層６４、試薬層２２、接着層６６、親水性層６８、および最上層４０を有する。検査ストリップ２００２は、図９に例示されているようにダンベルのような形状のカットアウト２００４を有するように変更されている。カットアウト２００４の変更された形状により、第１の動作電極２００８が、第１のコーティング部分２００８ｃおよび第１の非コーティング部分２００８ｕを含み、第２の動作電極２００６が第２のコーティング部分２００６ｃおよび第２の非コーティング部分２００６ｕを含むことができる。検査ストリップ２０００が干渉物質の影響を効率的に軽減するために、第１の非コーティング部分２００８ｕは、第２の非コーティング部分２００６ｕと異なる総面積を有しなければならない。
【００４６】
図１０は、非コーティング部分を有する２つの動作電極が存在するように試薬層８２０が導電層で例示されている本発明のさらに別の実施形態に従った検査ストリップ５０００の先端部分の簡易平面図である。検査ストリップ５０００は、第１の動作電極４００２および第２の動作電極４００４がＣ型の形状を有するように導電層１６４と形状が異なる点を除き、検査ストリップ１６２と同様の要領で製造される。検査ストリップ５０００は、検査ストリップ１６２と同じ基板５０、絶縁層１０６、試薬層１１０、接着層６６、親水性層６８、および最上層４０を有する。変更された形状により、第１の動作電極４００２が、第１のコーティング部分４００２ｃおよび第１の非コーティング部分４００２ｕを含み、第２の動作電極４００４が、第２のコーティング部分４００４ｃおよび第２の非コーティング部分４００４ｕを含むことができる。検査ストリップ５０００が干渉物質の影響を効率的に軽減するために、第１の非コーティング部分４００２ｕは、第２の非コーティング部分４００４ｕとは異なる領域を有しなければならない。
【００４７】
検査ストリップ２０００および５０００は、要求される位置合わせ精度での試薬層の堆積および続く全ての層の堆積において製造が容易であるという利点を有する。さらに、第１および第２の動作電極の両方が、あらゆる干渉物質とある程度同じ化学反応および電気化学反応をしなければならないため、修正プロセスでの精度が確実に上昇する。両方の動作電極が同じレベルの非コーティング領域を有する場合、同じ反応が両方の電極で起こるが反応の程度は異なる。式７ａを単純に変形して、以下に示す式７ｃをグルコースの修正の式として用いることができる。
【数４】
但し、
は第１の動作電極の非コーティング領域、
Ａunc2は第２の動作電極の非コーティング領域、
Ａcov1は第１の動作電極のコーティング領域、
Ａcov2は第２の動作電極のコーティング領域である。
【００４８】
本発明の１つの利点は、第１および第２の動作電極を用いてサンプル受容室が液体で十分に満たされたことを決定できることである。第２の動作電極が干渉物質の影響を補正するだけでなく、グルコースを測定できるということも本発明の利点である。これにより、唯１つの検査ストリップを用いて２つのグルコース測定値を平均できるため、より正確な結果を得ることができる。
【００４９】
例１
検査ストリップを、図１‐図３に例示されている本発明の第１の実施形態に従って用意した。これらの検査ストリップを、様々な濃度の干渉物質を有する血液で試験した。試験するために、これらのストリップを、第１の動作電極と基準電極との間および第２の動作電極と基準電極との間に０．４Ｖの定電位を印加する手段を有するポテンシオスタットに電気的に接続した。血液のサンプルをサンプル口に導入して、血液がサンプル受容室内に吸引され、第１の動作電極、第２の動作電極、および基準電極が血液に接触するようにした。試薬層が血液で水和され、フェロシアニドが生成される。このフェロシアニドの量は、サンプル中に存在するグルコースの量および／または干渉物質の濃度に比例しうる。サンプルを検査ストリップに導入してから約５秒後に、フェロシアニドの酸化を、第１および第２の動作電極の両方についての電流として測定する。
【００５０】
図１１は、様々なレベルの尿酸でスパイクした血液中の７０ｍｇ／ｄＬグルコースサンプルで試験した第１の動作電極の電流レスポンスを示している。第１の動作電極における補正されていない電流（四角で示されている）は、尿酸濃度に比例した電流の上昇を示している。しかしながら、式７ａを用いて補正された電流（三角で示されている）は、尿酸濃度の上昇の影響がないことを示している。
【００５１】
図１２は、様々なレベルの尿酸でスパイクした血液中の２４０ｍｇ／ｄＬグルコースサンプルで試験した第１の動作電極の電流レスポンスを示している。２４０ｍｇ／ｄＬグルコースでストリップを試験する目的は、一定範囲のグルコース濃度に対しても式７ａの補正アルゴリズムが有効であることを示すためである。図１１と同様に、第１の動作電極における補正されていない電流（四角で示されている）は、尿酸濃度に比例した電流の上昇を示している。しかしながら、補正された電流（三角で示されている）は、尿酸濃度の上昇の影響がないことを示していない。
【００５２】
例２
干渉物質の電流を補正する方法を広範な干渉物質に適用できることを示すために、図１の実施形態に従って製造したストリップを、尿酸に加えて、様々な濃度レベルのアセトアミノフェンおよびゲンチジン酸で試験した。この影響の大きさを定量するために、１０％（グルコースレベル＞７０ｍｇ／ｄＬの場合）または７ｍｇ／ｄＬ（グルコースレベル≦７０ｍｇ／ｄＬの場合）を超えるグルコース出力の変化を著しい干渉と定義した。表１は、第１の動作電極での補正された電流が、式７ａを用いて補正された電流レスポンスで試験したストリップよりも、より低い干渉物質濃度で著しい干渉物質の影響を示すことを表している。これは、式７ａを用いた第１の動作電極の電流出力を補正する方法が干渉物質の補正に有効であることを示している。表１は、式７ａにおける電流の補正がアセトアミノフェン、ゲンチジン酸、および尿酸についての干渉に有効であることを示している。表１はまた、血中で一般に見られる干渉物質の濃度範囲を示している。加えて、表１は、式７ａにおける電流の補正が２４０ｍｇ／ｄＬグルコース濃度レベルで有効であることも示している。
【００５３】
図１３は、検査ストリップ８００の組立分解斜視図を示している。検査ストリップ８００は、連続的な要領で、ユーザーの皮膚層を刺入して生理学的流体を流出させ、検査ストリップ８００内に収集するようにデザインされている。検査ストリップ８００は、基板５０、導電層８０２、絶縁層８０４、試薬層８２０、接着層８３０、および最上層８２４を含む。検査ストリップ８００は、先端部５および基端部６０をさらに含む。
【００５４】
検査ストリップ８００では、導電層８０２は、基板５０の上に設けられた第１の層である。導電層８０２は、図１３に示されているように、第２の動作電極８０６、第１の動作電極８０８、基準電極８１０、第２の接点８１２、第１の接点８１４、基準接点８１６、およびストリップ検出バー１７を含む。導電層８０２に用いる材料および導電層８０２の印刷工程は、検査ストリップ６２と検査ストリップ８００の両方と同じである。
【００５５】
絶縁層８０４は、基板５０の上に設けられた第２の層である。絶縁層１６は、矩形の構造にできるカットアウト１８を含む。カットアウト１８は、第２の動作電極８０６、第１の動作電極８０８、および基準電極８１０の一部を露出させ、これらの部分を液体に接触させることができる。絶縁層８０４に用いる材料および絶縁層８０４の印刷工程は、検査ストリップ６２と検査ストリップ８００の両方と同じである。
【００５６】
試薬層８２０は、基板５０、第１の動作電極８０８、および基準電極８１０の上に設けられた第３の層である。試薬層８２０に用いる材料および試薬層８２０の印刷工程は、検査ストリップ６２と検査ストリップ８００の両方と同じである。
【００５７】
接着層８３０は、基板５０の上に設けられた第４の層である。接着層８３０に用いる材料および接着層８３０の印刷工程は、検査ストリップ６２および検査ストリップ８００の両方と同じである。接着層８３０の目的は、最上層８２４を検査ストリップ８００に固定することである。本発明のある実施形態では、最上層８２４は、図１３に示されているように、一体型ランスの形態にすることができる。このような実施形態では、最上層８２４は、先端部５８に位置するランス８２６を含むことができる。
【００５８】
刺入部材とも呼ぶことができるランス８２６は、ユーザーの皮膚に刺入して検査ストリップ８００内に血液を導入して、その血液が第２の動作電極８０６、第１の動作電極８０８、および基準電極８１０が血液に接触するように構成することができる。ランス８２６は、組み立てられた検査ストリップの先端部５８まで延びているランセットベース８３２を含む。ランス８２６は、プラスチック、ガラス、およびシリコーンなどの絶縁材料、またはステンレス鋼や金などの導電材料のいずれかで形成することができる。一体型ランスを用いる一体型医療装置のさらなる詳細は、国際公開第ＧＢ０１／０５６３４号および米国特許出願第１０／１４３，３９９号に開示されている。加えて、ランス８２６は、上記した国際公開第ＧＢ０１／０５６３４号および米国特許出願第１０／１４３，３９９号に開示されているように、例えば、順送りダイスタンプ法により製造することができる。
【００５９】
図１４は、検査ストリップとインターフェイスする測定器９００を示す簡易模式図である。本発明の実施形態では、検査ストリップ６２、検査ストリップ１６２、検査ストリップ８００、検査ストリップ２０００、検査ストリップ３０００、または検査ストリップ５０００は測定器９００と共に使用するのに適しているであろう。測定器９００は、第２の動作電極、第１の動作電極、および基準電極に対する電気接続を形成する少なくとも３つの電気接点を有する。具体的には、第２の接点（１３、１０３、または８１２）および基準接点（１５、１０５、または８１６）が第１の電圧源９１０に接続され、第１の接点（１１、１０１、または８１４）および基準接点（１５、１０５、または８１６）が第２の電圧源９２０に接続される。
【００６０】
試験を行う場合、第１の電圧源９１０が、第２の動作電極と基準電極との間に第１の電位Ｅ１を印加し、第２の電圧源９２０が、第１の動作電極と基準電極との間に第２の電位Ｅ２を印加する。本発明の一実施形態では、第１の電位Ｅ１と第２の電位Ｅ２は、例えば約＋０．４Ｖなどの同じ電位にすることができる。本発明の別の実施形態では、第１の電位Ｅ１と第２の電位Ｅ２を異なるようにすることができる。第２の動作電極、第１の動作電極、および基準電極が血液で覆われるように血液サンプルを導入する。これにより、第２の動作電極および第１の動作電極が、グルコースおよび／または酵素に特異的でない物質に比例する電流を測定することができる。サンプルを導入してから約５秒後に、測定器９００が、第２の動作電極と第１の動作電極の両方についての酸化電流を測定する。
【表１】
【００６１】
〔実施の態様〕
（１）電気化学センサにおいて、
基板と、
前記基板上に設けられた第１の動作電極と、
前記基板上に設けられた第２の動作電極と、
基準電極と、
前記第１の動作電極を完全に覆う前記第１の動作電極上に設けられた試薬層と、
を含み、
前記第２の動作電極が、前記試薬層によって覆われた部分と覆われていない部分を有する、
電気化学センサ。
（２）実施態様（１）に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極、前記第２の動作電極、および前記基準電極が、サンプル受容室内に配置されており、
前記サンプル受容室が、体液を受容するように構成された第１の開口を有する先端部、および基端部を備えており、
前記第２の動作電極の前記覆われていない部分が前記第１の開口に近接して配置されている、
電気化学センサ。
（３）実施態様（２）に記載の電気化学センサにおいて、
前記第２の動作電極の前記覆われた部分が、前記サンプル受容室の基端部に配置された、電気化学センサ。
（４）実施態様（３）に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極が、前記第２の動作電極の前記覆われていない部分の基端側に位置し、かつ前記基準電極と前記第２の動作電極の前記覆われた部分との間に位置する、電気化学センサ。
（５）実施態様（１）に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極、前記第２の動作電極、および前記基準電極がサンプル受容室内に配置されており、
前記サンプル受容室が、体液を受容するように構成された第１の開口を備えた先端部、および基端部を備えており、
前記第２の動作電極の前記覆われていない部分が、前記第２の動作電極の前記覆われた部分に近接した２つのセクションを有する、
電気化学センサ。
【００６２】
（６）実施態様（５）に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極が、前記サンプル受容室の前記先端部に近接して配置されており、
前記第２の動作電極が、前記サンプル受容室の前記基端部に近接して配置されており、
前記基準電極が、前記第１の動作電極と前記第２の動作電極との間に配置されている、
電気化学センサ。
（７）前記電気化学センサにおいて、
基板と、
前記基板上に設けられた第１の動作電極と、
前記基板上に設けられた第２の動作電極と、
基準電極と、
前記第１の動作電極および前記第２の動作電極の一部の上に設けられた試薬層と、
を含み、
前記第１の動作電極が、試薬で覆われた領域と試薬で覆われていない領域を備えており、
前記第２の動作電極が、試薬で覆われた領域と試薬で覆われていない領域を備えている、
電気化学センサ。
（８）実施態様（７）に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極、前記第２の動作電極、および前記基準電極がサンプル受容室内に配置されており、
前記サンプル受容室が、体液を受容するように構成された第１の開口を有する先端部、および基端部を備えており、
前記第１の動作電極の前記覆われていない部分が、前記第１の動作電極の前記覆われた部分に近接して配置された２つのセクションを備えており、
前記第２の動作電極の前記覆われていない部分が、前記第１の動作電極の前記覆われた部分に近接して配置された２つのセクションを備えている、
電気化学センサ。
（９）実施態様（８）に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極が、前記サンプル受容室の前記先端部に近接して配置されており、
前記第２の動作電極が、前記サンプル受容室の前記基端部に近接して配置されており、
前記基準電極が、前記第１の動作電極と前記第２の動作電極との間に配置されている、
電気化学センサ。
（１０）実施態様（７）に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極の前記覆われていない領域が、前記第２の動作電極の前記覆われていない領域に等しくない、電気化学センサ。
【００６３】
（１１）実施態様（７）に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極、前記第２の動作電極、および前記基準電極がサンプル受容室内に配置されており、
前記サンプル受容室が、体液を受容するように構成された第１の開口を有する先端部、および基端部を備えており、
前記第２の動作電極の前記覆われていない部分が、前記サンプル受容室の基端部に配置されており、
前記第１の動作電極の前記覆われていない部分が、前記第２の動作電極の前記覆われていない部分の基端側に配置されている、
電気化学センサ。
（１２）実施態様（１１）に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極の前記覆われた部分が、前記第１の動作電極の前記覆われていない部分の基端側に配置されており、
前記第２の動作電極の前記覆われた部分が、前記第１の動作電極の前記覆われた部分の基端側に配置されている、
電気化学センサ。
（１３）実施態様（１）に記載の電気化学センサにおいて、
前記電気化学センサの先端部に一体型ランスをさらに含む、電気化学センサ。
（１４）実施態様（７）に記載の電気化学センサにおいて、
前記電気化学センサの先端部に一体型ランスをさらに含む、電気化学センサ。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施形態に従った検査ストリップの組立分解斜視図である。
【図２】導電層および絶縁層を含む図１に例示されている本発明の実施形態に従った検査ストリップの先端部分の簡易平面図である。
【図３】試薬層の位置が導電層と絶縁層で例示されている図１に例示されている本発明の実施形態に従った検査ストリップの先端部分の簡易平面図である。
【図４】本発明の別の実施形態に従った検査ストリップの組立分解斜視図である。
【図５】導電層および絶縁層を含む図４に例示されている本発明の実施形態に従った検査ストリップの先端部分の簡易平面図である。
【図６】試薬層が導電層と絶縁層で例示されている図４に例示されている本発明の実施形態に従った検査ストリップの先端部分の簡易平面図である。
【図７】試薬層が導電層で例示されている図４に例示されている本発明の実施形態に従った検査ストリップの先端部分の簡易平面図である。
【図８】試薬層が抵抗降下の影響を軽減するのに役立つ導電層で例示されている本発明の別の実施形態に従った検査ストリップの先端部分の簡易平面図である。
【図９】２つの動作電極が非コーティング部分を有するように試薬層が導電層と絶縁層で例示されている本発明のさらに別の実施形態に従った検査ストリップの先端部分の簡易平面図である。
【図１０】２つの動作電極が非コーティング部分を有するように試薬層が導電層と絶縁層で例示されている本発明のさらに別の実施形態に従った検査ストリップの先端部分の簡易平面図である。
【図１１】様々なレベルの尿酸でスパイクした血中の７０ｍｇ／ｄＬグルコースサンプルで試験した本発明に従ってデザインされたストリップの第１の動作電極における電流を示すグラフである。
【図１２】様々なレベルの尿酸でスパイクした血中の２４０ｍｇ／ｄＬグルコースサンプルで試験した本発明に従ってデザインされたストリップの第１の動作電極における電流を示すグラフである。
【図１３】一体型ランスを有する検査ストリップの組立分解斜視図である。
【図１４】基板上に第１の接点、第２の接点、および基準接点が設けられた検査ストリップとインターフェイスする測定器を示す簡易模式図である。
【開示の内容】
【０００１】
〔発明の分野〕
本発明は、全体として、分析物測定システムによって測定される測定値に対する干渉成分の影響を軽減するようにデザインされた電気化学ストリップおよびこのようなシステムに関し、詳細には、非コーティング領域を備えた電極を有する、グルコース監視システムにおける直接的な干渉電流の影響を軽減するための改善された電気化学ストリップに関する。
【０００２】
〔発明の背景〕
多くの場合、電気化学グルコース測定システムでは、例えば、アセトアミノフェン、アスコルビン酸、ビリルビン、ドーパミン、ゲンチジン酸、グルタチオン、レボドパ、メチルドーパ、トラジミド（tolazimide）、トルブタミド、および尿酸などの生理学的流体中に一般に見られる干渉成分の酸化によって酸化電流が増大しうる。したがって、干渉成分によって生成される酸化電流部分を低減または排除して、グルコース測定器の精度を改善することができる。すべての酸化電流がグルコース濃度だけに依存するように、いずれの干渉成分からも酸化電流が生成されないのが理想的である。
【０００３】
したがって、例えば、生理学的流体中に一般に見られるアスコルビン酸塩、尿酸塩、およびアセトアミノフェンなどの潜在的な干渉成分の存在下での電気化学センサの精度を改善するのが望ましい。このような電気化学センサで調べる分析物の例として、グルコース、乳酸塩、およびフルクトサミンを挙げることができる。グルコースが説明する主な分析物であるが、当業者には、ここに開示する本発明を他の分析物にも利用できることは明らかであろう。
【０００４】
酸化電流は、様々な方法で生成することができる。具体的には、所望の酸化電流は、酸化還元メディエータと目的の分析物（例えば、グルコース）との相互作用によって生じるが、不所望の酸化電流は通常、電極表面で酸化される干渉成分および酸化還元メディエータと相互作用する干渉成分から生成される。例えば、ある種の干渉成分（例えば、アセトアミノフェン）は、電極表面で酸化する。他の干渉成分（例えば、アスコルビン酸）は、酸化還元メディエータとの化学反応によって酸化する。グルコース測定システムにおけるこのような干渉成分の酸化により、測定される酸化電流は、グルコースとすべての干渉成分の両方の濃度に依存する。したがって、干渉成分の濃度がグルコースと同じ効率で酸化し、かつ干渉成分の濃度がグルコースの濃度よりも高い場合、グルコース濃度の測定は、酸化電流全体に対する干渉成分の影響を軽減または排除して改善することができる。
【０００５】
干渉成分の影響を低減するために用いることができる既知のある方法では、負に帯電した膜を用いて動作電極を覆う。一例として、ＮＡＦＩＯＮ（商標）などのスルホン酸フルオロポリマー（sulfonated fluoropolymer）を用いて、負に帯電したあらゆる化学物質が近づけないようにすることができる。一般に、アスコルビン酸塩や尿酸塩などの大抵の干渉成分は、負の電荷を有するため、負に帯電した膜は、負に帯電した干渉成分が電極表面に到達してその表面で酸化するのを防止する。しかしながら、この技術は、アセトアミノフェンなどのある種の干渉成分が正味の負の電荷を有しておらず、負に帯電した膜を通過できるため、必ずしも成功するわけではない。この技術はまた、干渉成分とある種の酸化還元メディエータとの相互作用から生じる酸化電流も低減しない。負に帯電した膜を動作電極に使用することにより、フェリシアニドなどのある種の一般に使用される酸化還元メディエータが負に帯電した膜を通過して電極と電子交換するのも防止できる。
【０００６】
干渉成分の影響を軽減するために用いることができる他の既知の方法では、動作電極の上部にサイズ選択膜を用いる。一例として、酢酸セルロースなどの１００ダルトン排除膜を用いて動作電極を覆い、分子量が１００ダルトンを超えるすべての化学物質を排除することができる。一般に、大抵の干渉成分は、分子量が１００ダルトンを超えるため、電極表面で酸化しないように排除される。しかしながら、このような選択膜は通常、検査ストリップの製造をより複雑にし、かつ酸化したグルコースが選択膜を介して拡散して電極に到達しなければならないため、試験時間が長くなる。
【０００７】
干渉成分の影響を軽減するために用いることができる別の方法では、例えば、約−３００ｍＶ〜＋１００ｍＶ（飽和カロメル電極に対して測定した場合）の低い酸化還元電位を有する酸化還元メディエータを用いる。酸化還元メディエータは、低い酸化還元電位を有するため、動作電極にかかる電圧も比較的低くなり、これにより、干渉成分が動作電極によって酸化される速度が低下する。比較的低い酸化還元電位を有する酸化還元メディエータの例として、オスミウムビピリジル複合体（osmium bipyridyl complexes）、フェロセン誘導体、およびキノン誘導体を挙げることができる。この技術の不利な点は、電位が比較的低い酸化還元メディエータは、合成が困難である場合が多く、不安定で、水溶性が低いことである。
【０００８】
干渉成分の影響を軽減するために用いることができる別の既知の方法では、酸化還元メディエータでコーティングされたダミー電極を用いる。場合によっては、ダミー電極を、不活性なタンパク質または不活化された酸化還元酵素でコーティングすることもできる。ダミー電極の目的は、電極表面で干渉成分を酸化させること、および／または干渉成分によって還元された酸化還元メディエータを酸化することである。この方法では、干渉の影響を排除するために、動作電極で測定される酸化電流の合計からダミー電極で測定される電流を減じる。この方法の不利な点は、検査ストリップがグルコースの測定に用いることができない追加の電極および電気接点（すなわち、ダミー電極）を含まなければならないことである。ダミー電極を含めると、グルコース測定システムにおける電極の使用が非効率となる。
【０００９】
〔発明の概要〕
ここに記載する本発明は、干渉の影響を軽減する電気化学センサに関する。本発明に従った電気化学センサは、基板、少なくとも第１の動作電極と第２の動作電極、および基準電極を含む。本発明の電気化学センサの一実施形態に従えば、試薬層は、第１の動作電極の全てを完全に覆い、第２の動作電極を部分的にのみ覆うように電極上に設けられている。本発明に従った方法では、第２の動作電極の試薬層に覆われていない部分で生成される酸化電流を用いて、グルコース測定値に対する干渉物質の影響を補正する。
【００１０】
本発明の一実施形態では、この電気化学ストリップは、試薬層で完全に覆われた第１の動作電極および試薬層で部分的にのみ覆われた第２の動作電極を含む。したがって、第２の動作電極は、試薬コーティング領域と非コーティング領域を有する。試薬層は、例えば、グルコースオキシダーゼなどの酸化還元酵素と、例えば、フェリシアニドなどの酸化還元メディエータを含むことができる。第１の動作電極は、１つがグルコースによる酸化電流、もう１つが干渉物質による酸化電流である２つの酸化電流源の合計を有する。同様に第２の動作電極は、グルコースによる酸化電流、試薬でコーティング部分における干渉物質による酸化電流、および試薬非コーティング部分における干渉物質による酸化電流の３つの酸化電流源の合計を有する。第２の動作電極の非コーティング部分は、この領域に試薬が存在しないため、干渉物質のみを酸化さ、グルコースは酸化させない。第２の動作電極の非コーティング部分で測定される酸化電流を用いて、合計の干渉物質酸化電流を推定し、干渉物質の影響を排除した補正された酸化電流を計算することができる。
【００１１】
本発明に従った代替のストリップの実施形態では、電気化学グルコース検査ストリップは、試薬層で部分的にのみ覆われた第１の動作電極および第２の動作電極を含む。したがって、この実施形態では、第１の動作電極および第２の動作電極はそれぞれ、試薬コーティング部分と試薬非コーティング部分を有する。第１の動作電極の第１の非コーティング領域と第２の動作電極の第２の非コーティング領域は異なっている。第１の動作電極および第２の動作電極の非コーティング部分で測定される酸化電流を用いて、非コーティング部分の干渉酸化電流を推定し、補正されたグルコース電流を計算する。
【００１２】
添付の図面を参照しながら、本発明の原理を用いた例示的な実施形態を説明する以下の詳細な説明を読めば、本発明の特徴および利点をより良く理解できるであろう。
【００１３】
〔発明の詳細な説明〕
ここに開示する本発明は、電気化学グルコース測定システムの選択性を改善するための検査ストリップおよび方法を含む。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施形態に従った検査ストリップの組立分解斜視図である。図１に例示されている本発明の実施形態では、血液または間質液などの体液中のグルコース濃度を測定するために用いることができる電気化学検査ストリップ６２は、試薬層２２で完全に覆われた第１の動作電極１０、および試薬層２２で部分的に覆われた第２の動作電極１２を含む。したがって、第２の動作電極は、試薬コーティング部分と試薬非コーティング部分を有する。試薬層２２は、例えば、フェリシアニドなどの酸化還元メディエータ、およびグルコースオキシダーゼなどの酸化還元酵素を含むことができる。フェリシアニドは、炭素電極で約４００ｍＶ（飽和カロメル電極に対して測定した場合）の酸化還元電位を有するため、例えば血液などの体液の導入により、酸化還元メディエータおよび／または動作電極によって干渉物質の著しい酸化が起こり、不所望な大きな酸化電流が生成される。したがって、第１の動作電極１０で測定される酸化電流は、グルコースの酸化によって生成される第１の所望の酸化電流と、干渉物質によって生成される第２の不所望の酸化電流との酸化電流源の合計となる。第２の動作電極１２で測定される酸化電流もまた、グルコースの酸化によって生成される第１の所望の酸化電流と、動作電極１２の覆われた部分で干渉物質によって生成される第２の不所望の酸化電流と、動作電極１２の覆われていない部分で干渉物質によって生成される第３の酸化電流との酸化電流源の合計となる。第２の動作電極１２の非コーティング部分は、試薬が存在しないため、干渉物質のみを酸化させ、グルコースは酸化させない。第２の動作電極１２の非コーティング部分で測定される酸化電流はグルコースに依存せず、この第２の動作電極１２の非コーティング部分が既知であるため、第２の動作電極１２の非コーティング部分の干渉物質の酸化電流を計算することが可能である。第２の動作電極１２の非コーティング部分の計算した干渉物質酸化電流と、第１の動作電極１０の領域および第２の動作電極１２のコーティング部分の領域が分かっているため、電極で酸化した干渉成分の影響が補正されたグルコース電流を計算することが可能である。
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施形態に従った検査ストリップ６２の組立分解斜視図である。図１に例示されている検査ストリップ６２は、基板５０に６つの層の材料を堆積させる６つの連続した印刷ステップによって製造することができる。この６つの層は、例えば、基板５０にスクリーン印刷して堆積させることができる。本発明のある実施形態では、この６つの層は、導電層６４、絶縁層１６、試薬層２２、接着層６６、親水性層６８、および最上層４０を含むことができる。導電層６４は、第１の動作電極１０、第２の動作電極１２、基準電極１４、第１の接点１１、第２の接点１３、基準接点１５、およびストリップ検出バー１７を含むことができる。絶縁層１６は、カットアウト１８を含むことができる。接着層６６は、第１の接着パッド２４、第２の接着パッド２６、および第３の接着パッド２８を含むことができる。親水性層６８は、第１の親水性フィルム３２および第２の親水性フィルム３４を含むことができる。最上層４０は、透明部分３６および不透明部分３８を含むことができる。検査ストリップ６２は、図１に例示されているように、第１の側面５４、第２の側面５６、先端電極面５８、および基端電極面６０を有する。次の段落では、検査ストリップ６２の各層を詳細に説明する。
【００１６】
本発明の一実施形態では、基板５０は、プラスチック、ガラス、およびセラミックなどの電気絶縁材料である。本発明の好適な実施形態では、基板５０は、例えば、ナイロン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＥＴＧ、またはポリエステルなどのプラスチックとすることができる。具体的には、ポリエステルは、例えば、デュポン・テイジン・フィルムズ（Dupont Teijin Films）が製造するＭｅｌｉｎｅｘ（登録商標）ＳＴ３２８とすることができる。基板５０は、インキの接着を改善するために一方または両方の面に施されるアクリルコーティングも含むことができる。
【００１７】
基板５０上に堆積された第１の層は、第１の動作電極１０、第２の動作電極１２、基準電極１４、およびストリップ検出バー１７を含む導電層６４である。本発明に従えば、エマルジョンパターンを備えたスクリーンメッシュを用いて、図１に例示されているように、例えば、導電カーボンインキなどの材料を画定されたジオメトリに堆積させることができる。基準電極１４は、対電極、基準／対電極、または準基準電極とすることもできる。導電層６４は、スクリーン印刷、グラビア印刷、スパッタリング、蒸着、無電解メッキ、インクジェット、昇華、および化学蒸着などを用いて基板５０上に堆積させることができる。導電層６４に用いることができる好適な材料は、Ａｕ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｈ、ステンレス鋼、ドープされた酸化錫、および炭素などである。本発明のある実施形態では、カーボンインキ層は、１〜１００μｍの範囲、より具体的には５〜２５μｍの範囲、さらに具体的には約１３μｍの高さを有することができる。導電層の高さは、導電層の所望の抵抗および導電層を印刷するために用いる材料の導電性によって様々にすることができる。
【００１８】
第１の接点１１、第２の接点１３、および基準接点１５を用いて、測定器に電気的に接続することができる。これにより、測定器が、第１の接点１１、第２の接点１３、および基準接点１５のそれぞれを介して第１の動作電極１０、第２の動作電極１２、および基準電極１４と電気的に通信することができる。
【００１９】
基板５０上に堆積された第２の層は、絶縁層１６である。絶縁層１６は、図１に示されているように、導電層６４の少なくとも一部の上に設けられる。図２は、絶縁層１６に対する第１の動作電極１０、第２の動作電極１２、および基準電極１４の位置を強調した検査ストリップ６２の先端部分の簡易平面図である。絶縁層１６は、図１および図２に示されているように、Ｔ型構造にできるカットアウト１８を含む。カットアウト１８は、第１の動作電極１０、第２の動作電極１２、および基準電極１４の一部を露出させ、これらの部分を液体に接触させることができる。カットアウト１８は、先端カットアウト幅Ｗ１、基端カットアウト幅Ｗ２、先端カットアウト長さＬ４、および基端カットアウト長さＬ５をさらに有する。先端カットアウト幅Ｗ１は、図２に例示されているように、第１の動作電極１０および基準電極１４の幅に一致する。先端カットアウト長さＬ４は、第１の動作電極１０と基準電極１４の合計よりも長い。基端カットアウト幅Ｗ２および基端カットアウト長さＬ５は、第２の動作電極１２の幅および長さを露出させる矩形部分を形成している。本発明に従えば、先端カットアウト幅Ｗ１、基端カットアウト幅Ｗ２、先端カットアウト長さＬ４、および基端カットアウト長さＬ５はそれぞれ、約０．７ｍｍ、１．９ｍｍ、３．２ｍｍ、および０．４３ｍｍの寸法を有することができる。本発明の一実施形態では、第１の動作電極１０、基準電極１４、および第２の動作電極１２はそれぞれ、約０．８ｍｍとすることができるＬ１の長さ、約１．６ｍｍとすることができるＬ２の長さ、および約０．４ｍｍとすることができるＬ３の長さを有する。本発明に従えば、電極間隔Ｓ１は、第１の動作電極１０と基準電極１４との間の距離および基準電極１４と第２の動作電極１２との間の距離であり、約０．４ｍｍとすることができる。
【００２０】
基板５０上に堆積された第３の層は試薬層２２である。試薬層２２は、図１に示されているように、導電層６４および絶縁層１６の少なくとも一部の上に設けられている。図３は、本発明の第１の実施形態に従った検査ストリップ６２の先端部分の簡易平面図である。この検査ストリップ６２の先端部分は、第１の動作電極１０、第２の動作電極１２、基準電極１４、および絶縁層１６に対して試薬層２２の位置を強調している。試薬層２２は、図１および図３に例示されているように、試薬幅Ｗ３および試薬長さＬ６を有する矩形にすることができる。本発明の一実施形態では、試薬幅Ｗ３は約１．３ｍｍ、試薬長さＬ６は約４．７ｍｍとすることができる。本発明の別の実施形態では、試薬層２２は、第１の動作電極１０および基準電極１４を完全に覆うように十分な大きさの幅Ｗ３および長さＬ６を有する。しかしながら、試薬層２２は、第２の動作電極が試薬層２２で完全に覆われないように適切な大きさの幅Ｗ３および長さＬ６を有する。このようにした場合、第２の動作電極１２は、図３に例示されているように、コーティング部分１２ｃおよび非コーティング部分１２ｕを有する。非コーティング部分１２ｕは、ウイング幅Ｗ４および第２の動作電極長さＬ３に一致する長さを有する２つの矩形にすることができる。限定目的ではない一例として、ウイング幅Ｗ４は約０．３ｍｍとすることができる。本発明の一実施形態では、試薬層２２は、例えば、グルコースオキシダーゼまたはＰＱＱグルコースデヒドロゲナーゼ（ＰＱＱは、ピロロキノリンキノン（pyrrolo-quionoline-quinoneの頭字語である））などの酸化還元酵素およびフェリシアニドなどの酸化還元メディエータを含むことができる。
【００２１】
基板５０上に堆積された第４の層は、第１の接着パッド２４、第２の接着パッド２６、および第３の接着パッド２８を含む接着層６６である。第１の接着パッド２４および第２の接着パッド２６は、サンプル受容室の壁部を形成している。本発明の一実施形態では、第１の接着パッド２４および第２の接着パッド２６は、どちらも試薬層２２に接触しないように基板５０の上に設けることができる。ストリップの堆積を減少させなければならない本発明の別の実施形態では、第１の接着パッド２４および／または第２の接着パッド２６を、試薬層２２と重なるように基板５０上に設けることができる。本発明のある実施形態では、接着層６６は、約７０〜１１０μｍの高さを有する。接着層６６は、両面感圧接着材、ＵＶ硬化接着剤、感熱接着剤、熱硬化プラスチック、または当分野で周知の他の接着剤を含むことができる。限定目的ではない一例として、接着層６６は、英国ハーツ、トリング（Tring, Herts, United Kingdom）に所在のテープ・スペシャリティーズ社（Tape Specialties LTD）が販売する水性アクリルコポリマー感圧接着材（商品番号Ａ６４３５）などの感圧接着材をスクリーン印刷して形成することができる。
【００２２】
基板５０の上に堆積された第５の層は、図１に例示されているように、第１の親水性フィルム３２および第２の親水性フィルム３４を含む親水性層６８である。親水性層６８は、サンプル受容室の「ルーフ」を形成している。サンプル受容室の「側壁」および「フロアー」はそれぞれ、接着層６６および基板５０の一部によって形成されている。限定目的ではない一例として、親水性層６８は、３Ｍ社が販売するような親水性曇り止めコーティングを備えた光学的に透明なポリエステルとすることができる。このコーティングの親水性は、液体をサンプル受容室内に導入しやすくするため、ストリップ６２のデザインに用いられている。
【００２３】
基板５０の上に堆積された第６の層すなわち最終層は、図１に例示されているように、透明部分３６および不透明部分３８を含む最上層４０である。本発明に従えば、最上層４０は、感圧接着材で一側にコーティングされたポリエステルを含む。最上層４０は、血液が透明部分３６の下側にあるときにユーザーが高いコントラストを観察できるようにする不透明部分３８を有する。これにより、ユーザーは、サンプル受容室が十分に満たされたことを視覚で確認することができる。ストリップ６２が完全に積層されたら、図３に例示されているように、線Ａ‐Ａ’に沿ってカットし、このカットによりサンプル口５２が形成される。
【００２４】
図１‐図３に例示されている第１の検査ストリップの実施形態は、試薬層２２が液体サンプル中に溶解し、この溶解した試薬層の部分が第２の動作電極１２の非コーティング部分１２ｕの上に移動しうるという欠点を有しうる。万一このようなことが起こると、非コーティング部分１２ｕも、グルコース濃度に比例する酸化電流を測定する。これにより、干渉物質の酸化の影響を排除するための数学的アルゴリズムを使用しにくくなる。本発明の代替の実施形態では、試薬層２２は、非コーティング部分１２ｕに移動しないで溶解するようにデザインすべきである。例えば、試薬層２２は、第１の動作電極１０、第２の動作電極１２、および基準電極１４に化学的に結合するか、または溶解した試薬層２２への移動を最小限にする増粘剤を含むことができる。
【００２５】
図４に例示されている本発明の別の実施形態は、第２の動作電極の非コーティング部分への溶解した試薬の移動を軽減し、状況によっては最小限にする。この実施形態では、第２の動作電極１０２は、図４に例示されているように、第２の動作電極１０２の２つの別個の部分がカットアウト１０８によって露出されるＣ型のジオメトリを有する。本発明に従えば、試薬層１１０は、図６に例示されているように、第２の動作電極１０２の一部のみに設けられ、非コーティング部分１０２ｕとコーティング部分１０２ｃを形成している。非コーティング部分１０２ｕは、サンプル口５２に近接している。コーティング部分１０２ｃは、第１の動作電極１００に近接している。組み立てられた検査ストリップ１６２のサンプル口５２に液体を導入すると、この液体は、サンプル口５２から、全ての電極が液体で覆われるまでコーティング部分１０２ｃに流れる。非コーティング部分１０２ｕを液体の流れの上流に配置することにより、試薬層１１０が溶解して非コーティング部分１０２ｕに移動するのをほぼ完全に防止することができる。これにより、測定した酸化電流から干渉物質の影響を正確に排除した数学的アルゴリズムが可能となる。
【００２６】
図４は、検査ストリップ１６２の組立分解斜視図である。検査ストリップ１６２は、導電層１６４、絶縁層１０６、および試薬層１１０の形状または位置が変化している点を除き、検査ストリップ６２と同様に製造される。本発明の第２の実施形態では、基板５０、接着層６６、親水性層６８、および最上層４０は、第１の検査ストリップの実施形態と同じである。検査ストリップ１６２は、第１の側面５４、第２の側面５６、先端電極面５８、および基端電極面６０を有する。本発明の第１の検査ストリップの実施形態と第２の検査ストリップの実施形態では、同じ構造を有する要素には、同じ参照番号および名称を付したことに留意されたい。これらの検査ストリップの実施形態における同様の要素において構造が異なる場合、このような要素は、同一の名称であるが、異なる参照番号を付した。次の段落から、検査ストリップ１６２の各層を詳細に説明する。
【００２７】
図４に例示されているストリップの実施形態では、基板５０の上に堆積された第１の層は、第１の動作電極１００、第２の動作電極１０２、基準電極１０４、第１の接点１０１、第２の接点１０３、基準接点１０５、およびストリップ検出バー１７を含む導電層１６４である。本発明に従えば、エマルジョンパターンを有するスクリーンメッシュを用いて、図４に例示されているように、例えば、導電カーボンインキなどの材料を画定されたジオメトリに堆積させることができる。第１の接点１０１、第２の接点１０３、および基準接点１０５を用いて、測定器に電気的に接続することができる。これにより、測定器が、第１の接点１０１、第２の接点１０３、および基準接点１０５のそれぞれを介して第１の動作電極１００、第２の動作電極１０２、および基準電極１０４と電気的に通信することができる。
【００２８】
図４の基板５０上に堆積された第２の層は絶縁層１０６である。絶縁層１０６は、図４に示されているように、導電層１６４の少なくとも一部の上に設けられている。図５は、絶縁層１０６に対する第１の動作電極１００、第２の動作電極１０２、および基準電極１０４の位置を強調した検査ストリップ１６２の先端部分の簡易平面図である。
【００２９】
図４に示されている基板５０上に堆積された第３の層は、図６に示されているように、導電層１６４および絶縁層１０６の少なくとも一部の上に設けられた試薬層１１０である。図６は、第１の動作電極１００、第２の動作電極１０２、基準電極１０４および絶縁層１０６に対する試薬層１１０の位置を強調した本発明の第２の実施形態に従った検査ストリップ１６２の先端部分の簡易平面図である。試薬層１１０は、試薬幅Ｗ１３および試薬長さＬ１６を有する矩形の形状にすることができる。本発明の一実施形態では、試薬幅Ｗ１３を約１．３ｍｍ、試薬長さＬ１６を約３．２ｍｍとすることができる。本発明の好適な実施形態では、試薬層１１０は、第１の動作電極１００、コーティング部分１０２ｃ、および基準電極１０４を完全に覆うが、非コーティング部分１０２ｕを覆わないように十分な幅Ｗ１３および長さＬ１６を有する。
【００３０】
図７は、試薬層が導電層と共に例示されている図４に例示されている本発明の実施形態に従った検査ストリップの先端部分の簡易平面図である。図６とは異なり、図７は、絶縁層１０６を示していない。これは、不透明な絶縁層１０６の下側に隠れたコーティング部分１０２ｃと非コーティング部分１０２ｕとの間の導電関係を示すのに役立つ。
【００３１】
図４に例示されているストリップの実施形態では、絶縁層１０６を用いて、第１の動作電極１００、第２の動作電極１０２、および基準電極１０４の幅を画定している。さらに、絶縁層１０６は、図４‐図６に示されているＴ型の構造にできるカットアウト１０８を含む。カットアウト１０８は、第１の動作電極１００、第２の動作電極１０２、および基準電極１０４の一部を露出させ、これらの部分を液体に接触させることができる。さらに、カットアウト１０８は、図５および図６に例示されているように、先端カットアウト幅Ｗ１１、基端カットアウト幅Ｗ１２、先端カットアウト長さＬ１４、および基端カットアウト長さＬ１５を有する。先端カットアウト幅Ｗ１１は、非コーティング部分１０２ｕの幅に一致する。先端カットアウト長さＬ１４は、非コーティング部分１０２の長さよりも長い。基端カットアウト幅Ｗ１２と基端カットアウト長さＬ１５は、第１の動作電極１００、基準電極１０４、およびコーティング部分１０２ｃの幅および長さをほぼ露出させる矩形部分を形成している。
【００３２】
本発明に従えば、先端カットアウト幅Ｗ１１、基端カットアウト幅Ｗ１２、先端カットアウト長さＬ１４、および基端カットアウト長さＬ１５はそれぞれ、約１．１ｍｍ、０．７ｍｍ、２．５ｍｍ、および２．６ｍｍの寸法を有することができる。
【００３３】
図４の実施形態では、非コーティング部分１０２ｕ、基準電極１０４、第１の動作電極１００、およびコーティング部分１０２ｃはそれぞれ、約０．７ｍｍとすることができるＬ１０の長さ、約０．７ｍｍとすることができるＬ１２の長さ、約０．４ｍｍとすることができるＬ１１の長さ、および０．４ｍｍとすることができるＬ１３の長さを有する。電極間隔Ｓ１１は、約０．２〜０．７５ｍｍの範囲、より好ましくは０．６〜０．７ｍｍの範囲とすることができる非コーティング部分１０２ｕと基準電極１０４との間の距離である。電極間隔Ｓ１０は、基準電極１０４と第１の動作電極１００との間の距離および非コーティング部分１０２ｃと第１の動作電極１００との間の距離であり、約０．２ｍｍとすることができる。電極間隔Ｓ１１は、試薬が溶解して非コーティング部分１０２ｕに移動する可能性を低くするためにＳ１０よりも大きいことに留意されたい。加えて、電極間隔Ｓ１１は、印刷工程のばらつきにより試薬層１１０が非コーティング部分１０２ｕの上に堆積される可能性を低くするためにＳ１０よりも大きい。第４の層から第６の層は、第１のストリップの実施形態と同様にストリップ１６２の上に連続的に設けられる。接着層６６、親水性層６８、および最上層４０の相対位置および形状が図４に例示されている。
【００３４】
図８に例示されている本発明の実施形態では、電極が液体に接触する順番が非コーティング部分１０２ｕ、第１の動作電極１００、基準電極１０４、そしてコーティング部分１０２ｃとなるように、第２の動作電極１０２のＣ型を部分的に変更することができる。代替の形態では、第１の動作電極１００とコーティング部分１０２ｃは、基準電極１０４から等距離であって、抵抗降下に望ましい。図７に例示されている第２のストリップの実施形態（すなわち、検査ストリップ１６２）では、電極が液体に接触する順番が非コーティング部分１０２ｕ、基準電極１０４、第１の動作電極１００、そしてコーティング部分１０２ｃとなるように電極が配置されている。検査ストリップ１６２の場合、コーティング部分１０２ｃは、第１の動作電極１００と基準電極１０４との間の距離よりも基準電極１０４から離れている。
【００３５】
したがって、アルゴリズムを用いて、干渉物質の影響のない補正されたグルコース電流を計算する。検査ストリップにサンプルを導入すると、一定の電位が第１および第２の動作電極にかかり、両方の電極で電流を測定する。試薬が電極領域の全体を覆っている第１の動作電極では、以下の式を用いて酸化電流に寄与する成分を表すことができる。
ＷＥ1＝Ｇ＋Ｉcov （式１）
但し、
ＷＥ1は第１の動作電極における電流密度、
Ｇは干渉物質の影響のないグルコースによる電流密度、
Ｉcovは試薬で覆われた動作電極の部分における干渉物質による電流密度である。
【００３６】
試薬で部分的に覆われた第２の動作電極では、以下の式を用いて酸化電流に寄与する成分を表すことができる。
ＷＥ2＝Ｇ＋Ｉcov＋Ｉunc （式２）
但し、
ＷＥ2は第２の動作電極における電流密度、
Ｉuncは試薬で覆われていない動作電極の部分における干渉物質による電流密度である。本発明の代替の実施形態では、第１の動作電極と第２の動作電極で異なった領域に試薬をコーティングすることができるが、式を異なる非コーティング領域に対して修正しなければならない。
【００３７】
干渉物質の影響を軽減するために、第２の動作電極のコーティング部分における干渉電流と第２の動作電極の非コーティング部分における干渉電流との間の関係を表す式を導出した。コーティング部分で測定される干渉物質酸化電流密度は、非コーティング部分で測定される電流密度と同じであると見積もる。この関係は、以下の式で表すことができる。
【数１】
但し、
Ａcovは試薬で覆われた第２の動作電極の領域、
Ａuncは試薬で覆われていない第２の動作電極の領域である。
【００３８】
非コーティング部分１２ｕおよびコーティング部分１２ｃはそれぞれ、ＡuncおよびＡcovとして表す領域を有することができることに留意されたい。非コーティング部分１２ｕは、試薬層２２でコーティングされていないため、干渉物質は酸化させることができるがグルコースは酸化させることができない。これとは異なり、コーティング部分１２ｃは、グルコースと干渉物質を酸化させることができる。非コーティング部分１２ｕは、コーティング部分１２ｃの領域に比例して干渉物質を酸化させることが経験的に分かっているため、第２の動作電極１２全体で測定される干渉物質電流の割合を推定することが可能である。これにより、第２の動作電極１０で測定される全電流から、干渉物質電流の部分を差し引いて補正することができる。本発明のある実施形態では、Ａunc：Ａcovの比率は、約０．５：１〜５：１の間、好ましくは約３：１にすることができる。電流を補正するためのこの数学的アルゴリズムについての詳細は、以降の段落で説明する。
【００３９】
本発明の代替の実施形態では、コーティング部分で測定される干渉物質酸化電流密度は、非コーティング部分で測定される電流密度とは異なりうる。これは、コーティング部分における干渉物質のより効率的な酸化またはより非効率的な酸化によるものである。ある場合には、酸化還元メディエータの存在により、非コーティング部分に対する干渉物質の酸化が促進されるであろう。別の場合には、ヒドロキシエチルセルロースなどの粘度を上げる物質が存在すると、非コーティング部分に対する干渉物質の酸化が減少するであろう。第２の動作電極を部分的にコーティングする試薬層に含まれる成分によっては、コーティング部分で測定される干渉物質酸化電流密度が非コーティング部分よりも増大または低下するであろう。この作用を、式３ａを以下のように変更して現象モデルにすることができる。
Ｉcov＝ｆ×Ｉunc （式３ｂ）
但し、
ｆは、非コーティング部分に対するコーティング部分の干渉物質の酸化効率の影響を含む補正係数である。
【００４０】
本発明のある実施形態では、式１、式２、および式３ａから、干渉の影響のない補正されたグルコース電流密度を求める式を導出することができる。３つの式（式１、式２、および式３ａ）全体では、Ｇ、Ｉcov、Ｉuncである３つの未知数が含まれる。式１は、以下の式に変形することができる。
Ｇ＝ＷＥ1−Ｉcov （式４）
次いで、式３ａのＩcovを式４に代入して式５を得ることができる。
【数２】
ついで、式１と式２を組み合わせて式６を得ることができる。
Ｉunc＝ＷＥ2−ＷＥ1 （式６）
次いで、式６のＩuncを式５に代入して式７ａを得ることができる。
【数３】
【００４１】
式７ａは、第１の動作電極および第２の動作電極の電流密度の値と、第２の動作電極の非コーティング領域に対するコーティング領域に比率のみを必要とする、干渉の影響を排除した補正されたグルコース電流密度Ｇを求める式である。本発明の一実施形態では、比率
は、例えば、グルコース測定器の読出し専用メモリにプログラムすることができる。本発明の別の実施形態では、比率
は、ＡcovまたはＡuncにおける製造のばらつきを補正できる較正コードチップを用いてグルコース測定器に転送することができる。
【００４２】
本発明の代替の実施形態では、コーティング部分の干渉物質酸化電流密度が非コーティング部分の干渉物質酸化電流密度と異なる場合に、式１、式２、および式３ｂを用いることができる。このような場合、代替の修正式７ｂが、以下に示すように導出される。
Ｇ＝ＷＥ1−｛ｆ×（ＷＥ2−ＷＥ1）｝ （式７ｂ）
【００４３】
本発明の別の実施形態では、一定の閾値を超えた場合だけ、測定器がグルコース電流の修正式７ａまたは式７ｂを用いることができる。例えば、ＷＥ2がＷＥ1よりも約１０％以上大きい場合、測定器は式７ａまたは式７ｂを用いて電流出力を修正することができる。しかしながら、ＷＥ2がＷＥ1よりも約１０％以上小さい場合は、測定器は、ＷＥ1とＷＥ2の間の平均電流値を単純に採用して測定値の精度および正確さを改善する。サンプル中の干渉レベルが著しい可能性が高い一定の条件の場合だけ式７ａまたは式７ｂを用いる方法は、測定されたグルコース電流を過度に修正するリスクを緩和する。ＷＥ2がＷＥ1よりも十分に大きい（例えば、約２０％以上）場合、これが、干渉物質の濃度が十分に高いことを示していることに留意されたい。このような場合、極端に高い干渉物質のレベルによって式７ａまたは式７ｂの精度が低下しうるため、グルコース値の代わりにエラーメッセージを出力とするのが望ましいであろう。
【００４４】
図９および図１０に例示されている本発明の実施形態では、第１の動作電極および第２の動作電極は、それぞれの電極の非コーティング部分が異なるように試薬層で部分的に覆われている。これは、第１の動作電極が試薬層で完全に覆われる前記した第１および第２の検査ストリップの実施形態と対照的である。
【００４５】
図９は、非コーティング部分を有する２つの動作電極が存在するように試薬層２２が導電層および絶縁層２００２で例示されている本発明の別の実施形態に従った検査ストリップ２０００の先端部分の簡易平面図である。検査ストリップ２００２は、図１に示されているカットアウト１８とジオメトリが異なっている点を除き、検査ストリップ６２と同様の要領で製造される。検査ストリップ２００２は、検査ストリップ６２と同じ基板５０、導電層６４、試薬層２２、接着層６６、親水性層６８、および最上層４０を有する。検査ストリップ２００２は、図９に例示されているようにダンベルのような形状のカットアウト２００４を有するように変更されている。カットアウト２００４の変更された形状により、第１の動作電極２００８が、第１のコーティング部分２００８ｃおよび第１の非コーティング部分２００８ｕを含み、第２の動作電極２００６が第２のコーティング部分２００６ｃおよび第２の非コーティング部分２００６ｕを含むことができる。検査ストリップ２０００が干渉物質の影響を効率的に軽減するために、第１の非コーティング部分２００８ｕは、第２の非コーティング部分２００６ｕと異なる総面積を有しなければならない。
【００４６】
図１０は、非コーティング部分を有する２つの動作電極が存在するように試薬層８２０が導電層で例示されている本発明のさらに別の実施形態に従った検査ストリップ５０００の先端部分の簡易平面図である。検査ストリップ５０００は、第１の動作電極４００２および第２の動作電極４００４がＣ型の形状を有するように導電層１６４と形状が異なる点を除き、検査ストリップ１６２と同様の要領で製造される。検査ストリップ５０００は、検査ストリップ１６２と同じ基板５０、絶縁層１０６、試薬層１１０、接着層６６、親水性層６８、および最上層４０を有する。変更された形状により、第１の動作電極４００２が、第１のコーティング部分４００２ｃおよび第１の非コーティング部分４００２ｕを含み、第２の動作電極４００４が、第２のコーティング部分４００４ｃおよび第２の非コーティング部分４００４ｕを含むことができる。検査ストリップ５０００が干渉物質の影響を効率的に軽減するために、第１の非コーティング部分４００２ｕは、第２の非コーティング部分４００４ｕとは異なる領域を有しなければならない。
【００４７】
検査ストリップ２０００および５０００は、要求される位置合わせ精度での試薬層の堆積および続く全ての層の堆積において製造が容易であるという利点を有する。さらに、第１および第２の動作電極の両方が、あらゆる干渉物質とある程度同じ化学反応および電気化学反応をしなければならないため、修正プロセスでの精度が確実に上昇する。両方の動作電極が同じレベルの非コーティング領域を有する場合、同じ反応が両方の電極で起こるが反応の程度は異なる。式７ａを単純に変形して、以下に示す式７ｃをグルコースの修正の式として用いることができる。
【数４】
但し、
は第１の動作電極の非コーティング領域、
Ａunc2は第２の動作電極の非コーティング領域、
Ａcov1は第１の動作電極のコーティング領域、
Ａcov2は第２の動作電極のコーティング領域である。
【００４８】
本発明の１つの利点は、第１および第２の動作電極を用いてサンプル受容室が液体で十分に満たされたことを決定できることである。第２の動作電極が干渉物質の影響を補正するだけでなく、グルコースを測定できるということも本発明の利点である。これにより、唯１つの検査ストリップを用いて２つのグルコース測定値を平均できるため、より正確な結果を得ることができる。
【００４９】
例１
検査ストリップを、図１‐図３に例示されている本発明の第１の実施形態に従って用意した。これらの検査ストリップを、様々な濃度の干渉物質を有する血液で試験した。試験するために、これらのストリップを、第１の動作電極と基準電極との間および第２の動作電極と基準電極との間に０．４Ｖの定電位を印加する手段を有するポテンシオスタットに電気的に接続した。血液のサンプルをサンプル口に導入して、血液がサンプル受容室内に吸引され、第１の動作電極、第２の動作電極、および基準電極が血液に接触するようにした。試薬層が血液で水和され、フェロシアニドが生成される。このフェロシアニドの量は、サンプル中に存在するグルコースの量および／または干渉物質の濃度に比例しうる。サンプルを検査ストリップに導入してから約５秒後に、フェロシアニドの酸化を、第１および第２の動作電極の両方についての電流として測定する。
【００５０】
図１１は、様々なレベルの尿酸でスパイクした血液中の７０ｍｇ／ｄＬグルコースサンプルで試験した第１の動作電極の電流レスポンスを示している。第１の動作電極における補正されていない電流（四角で示されている）は、尿酸濃度に比例した電流の上昇を示している。しかしながら、式７ａを用いて補正された電流（三角で示されている）は、尿酸濃度の上昇の影響がないことを示している。
【００５１】
図１２は、様々なレベルの尿酸でスパイクした血液中の２４０ｍｇ／ｄＬグルコースサンプルで試験した第１の動作電極の電流レスポンスを示している。２４０ｍｇ／ｄＬグルコースでストリップを試験する目的は、一定範囲のグルコース濃度に対しても式７ａの補正アルゴリズムが有効であることを示すためである。図１１と同様に、第１の動作電極における補正されていない電流（四角で示されている）は、尿酸濃度に比例した電流の上昇を示している。しかしながら、補正された電流（三角で示されている）は、尿酸濃度の上昇の影響がないことを示していない。
【００５２】
例２
干渉物質の電流を補正する方法を広範な干渉物質に適用できることを示すために、図１の実施形態に従って製造したストリップを、尿酸に加えて、様々な濃度レベルのアセトアミノフェンおよびゲンチジン酸で試験した。この影響の大きさを定量するために、１０％（グルコースレベル＞７０ｍｇ／ｄＬの場合）または７ｍｇ／ｄＬ（グルコースレベル≦７０ｍｇ／ｄＬの場合）を超えるグルコース出力の変化を著しい干渉と定義した。表１は、第１の動作電極での補正された電流が、式７ａを用いて補正された電流レスポンスで試験したストリップよりも、より低い干渉物質濃度で著しい干渉物質の影響を示すことを表している。これは、式７ａを用いた第１の動作電極の電流出力を補正する方法が干渉物質の補正に有効であることを示している。表１は、式７ａにおける電流の補正がアセトアミノフェン、ゲンチジン酸、および尿酸についての干渉に有効であることを示している。表１はまた、血中で一般に見られる干渉物質の濃度範囲を示している。加えて、表１は、式７ａにおける電流の補正が２４０ｍｇ／ｄＬグルコース濃度レベルで有効であることも示している。
【００５３】
図１３は、検査ストリップ８００の組立分解斜視図を示している。検査ストリップ８００は、連続的な要領で、ユーザーの皮膚層を刺入して生理学的流体を流出させ、検査ストリップ８００内に収集するようにデザインされている。検査ストリップ８００は、基板５０、導電層８０２、絶縁層８０４、試薬層８２０、接着層８３０、および最上層８２４を含む。検査ストリップ８００は、先端部５および基端部６０をさらに含む。
【００５４】
検査ストリップ８００では、導電層８０２は、基板５０の上に設けられた第１の層である。導電層８０２は、図１３に示されているように、第２の動作電極８０６、第１の動作電極８０８、基準電極８１０、第２の接点８１２、第１の接点８１４、基準接点８１６、およびストリップ検出バー１７を含む。導電層８０２に用いる材料および導電層８０２の印刷工程は、検査ストリップ６２と検査ストリップ８００の両方と同じである。
【００５５】
絶縁層８０４は、基板５０の上に設けられた第２の層である。絶縁層１６は、矩形の構造にできるカットアウト１８を含む。カットアウト１８は、第２の動作電極８０６、第１の動作電極８０８、および基準電極８１０の一部を露出させ、これらの部分を液体に接触させることができる。絶縁層８０４に用いる材料および絶縁層８０４の印刷工程は、検査ストリップ６２と検査ストリップ８００の両方と同じである。
【００５６】
試薬層８２０は、基板５０、第１の動作電極８０８、および基準電極８１０の上に設けられた第３の層である。試薬層８２０に用いる材料および試薬層８２０の印刷工程は、検査ストリップ６２と検査ストリップ８００の両方と同じである。
【００５７】
接着層８３０は、基板５０の上に設けられた第４の層である。接着層８３０に用いる材料および接着層８３０の印刷工程は、検査ストリップ６２および検査ストリップ８００の両方と同じである。接着層８３０の目的は、最上層８２４を検査ストリップ８００に固定することである。本発明のある実施形態では、最上層８２４は、図１３に示されているように、一体型ランスの形態にすることができる。このような実施形態では、最上層８２４は、先端部５８に位置するランス８２６を含むことができる。
【００５８】
刺入部材とも呼ぶことができるランス８２６は、ユーザーの皮膚に刺入して検査ストリップ８００内に血液を導入して、その血液が第２の動作電極８０６、第１の動作電極８０８、および基準電極８１０が血液に接触するように構成することができる。ランス８２６は、組み立てられた検査ストリップの先端部５８まで延びているランセットベース８３２を含む。ランス８２６は、プラスチック、ガラス、およびシリコーンなどの絶縁材料、またはステンレス鋼や金などの導電材料のいずれかで形成することができる。一体型ランスを用いる一体型医療装置のさらなる詳細は、国際公開第ＧＢ０１／０５６３４号および米国特許出願第１０／１４３，３９９号に開示されている。加えて、ランス８２６は、上記した国際公開第ＧＢ０１／０５６３４号および米国特許出願第１０／１４３，３９９号に開示されているように、例えば、順送りダイスタンプ法により製造することができる。
【００５９】
図１４は、検査ストリップとインターフェイスする測定器９００を示す簡易模式図である。本発明の実施形態では、検査ストリップ６２、検査ストリップ１６２、検査ストリップ８００、検査ストリップ２０００、検査ストリップ３０００、または検査ストリップ５０００は測定器９００と共に使用するのに適しているであろう。測定器９００は、第２の動作電極、第１の動作電極、および基準電極に対する電気接続を形成する少なくとも３つの電気接点を有する。具体的には、第２の接点（１３、１０３、または８１２）および基準接点（１５、１０５、または８１６）が第１の電圧源９１０に接続され、第１の接点（１１、１０１、または８１４）および基準接点（１５、１０５、または８１６）が第２の電圧源９２０に接続される。
【００６０】
試験を行う場合、第１の電圧源９１０が、第２の動作電極と基準電極との間に第１の電位Ｅ１を印加し、第２の電圧源９２０が、第１の動作電極と基準電極との間に第２の電位Ｅ２を印加する。本発明の一実施形態では、第１の電位Ｅ１と第２の電位Ｅ２は、例えば約＋０．４Ｖなどの同じ電位にすることができる。本発明の別の実施形態では、第１の電位Ｅ１と第２の電位Ｅ２を異なるようにすることができる。第２の動作電極、第１の動作電極、および基準電極が血液で覆われるように血液サンプルを導入する。これにより、第２の動作電極および第１の動作電極が、グルコースおよび／または酵素に特異的でない物質に比例する電流を測定することができる。サンプルを導入してから約５秒後に、測定器９００が、第２の動作電極と第１の動作電極の両方についての酸化電流を測定する。
【表１】
【００６１】
〔実施の態様〕
（１）電気化学センサにおいて、
基板と、
前記基板上に設けられた第１の動作電極と、
前記基板上に設けられた第２の動作電極と、
基準電極と、
前記第１の動作電極を完全に覆う前記第１の動作電極上に設けられた試薬層と、
を含み、
前記第２の動作電極が、前記試薬層によって覆われた部分と覆われていない部分を有する、
電気化学センサ。
（２）実施態様（１）に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極、前記第２の動作電極、および前記基準電極が、サンプル受容室内に配置されており、
前記サンプル受容室が、体液を受容するように構成された第１の開口を有する先端部、および基端部を備えており、
前記第２の動作電極の前記覆われていない部分が前記第１の開口に近接して配置されている、
電気化学センサ。
（３）実施態様（２）に記載の電気化学センサにおいて、
前記第２の動作電極の前記覆われた部分が、前記サンプル受容室の基端部に配置された、電気化学センサ。
（４）実施態様（３）に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極が、前記第２の動作電極の前記覆われていない部分の基端側に位置し、かつ前記基準電極と前記第２の動作電極の前記覆われた部分との間に位置する、電気化学センサ。
（５）実施態様（１）に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極、前記第２の動作電極、および前記基準電極がサンプル受容室内に配置されており、
前記サンプル受容室が、体液を受容するように構成された第１の開口を備えた先端部、および基端部を備えており、
前記第２の動作電極の前記覆われていない部分が、前記第２の動作電極の前記覆われた部分に近接した２つのセクションを有する、
電気化学センサ。
【００６２】
（６）実施態様（５）に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極が、前記サンプル受容室の前記先端部に近接して配置されており、
前記第２の動作電極が、前記サンプル受容室の前記基端部に近接して配置されており、
前記基準電極が、前記第１の動作電極と前記第２の動作電極との間に配置されている、
電気化学センサ。
（７）前記電気化学センサにおいて、
基板と、
前記基板上に設けられた第１の動作電極と、
前記基板上に設けられた第２の動作電極と、
基準電極と、
前記第１の動作電極および前記第２の動作電極の一部の上に設けられた試薬層と、
を含み、
前記第１の動作電極が、試薬で覆われた領域と試薬で覆われていない領域を備えており、
前記第２の動作電極が、試薬で覆われた領域と試薬で覆われていない領域を備えている、
電気化学センサ。
（８）実施態様（７）に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極、前記第２の動作電極、および前記基準電極がサンプル受容室内に配置されており、
前記サンプル受容室が、体液を受容するように構成された第１の開口を有する先端部、および基端部を備えており、
前記第１の動作電極の前記覆われていない部分が、前記第１の動作電極の前記覆われた部分に近接して配置された２つのセクションを備えており、
前記第２の動作電極の前記覆われていない部分が、前記第１の動作電極の前記覆われた部分に近接して配置された２つのセクションを備えている、
電気化学センサ。
（９）実施態様（８）に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極が、前記サンプル受容室の前記先端部に近接して配置されており、
前記第２の動作電極が、前記サンプル受容室の前記基端部に近接して配置されており、
前記基準電極が、前記第１の動作電極と前記第２の動作電極との間に配置されている、
電気化学センサ。
（１０）実施態様（７）に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極の前記覆われていない領域が、前記第２の動作電極の前記覆われていない領域に等しくない、電気化学センサ。
【００６３】
（１１）実施態様（７）に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極、前記第２の動作電極、および前記基準電極がサンプル受容室内に配置されており、
前記サンプル受容室が、体液を受容するように構成された第１の開口を有する先端部、および基端部を備えており、
前記第２の動作電極の前記覆われていない部分が、前記サンプル受容室の基端部に配置されており、
前記第１の動作電極の前記覆われていない部分が、前記第２の動作電極の前記覆われていない部分の基端側に配置されている、
電気化学センサ。
（１２）実施態様（１１）に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極の前記覆われた部分が、前記第１の動作電極の前記覆われていない部分の基端側に配置されており、
前記第２の動作電極の前記覆われた部分が、前記第１の動作電極の前記覆われた部分の基端側に配置されている、
電気化学センサ。
（１３）実施態様（１）に記載の電気化学センサにおいて、
前記電気化学センサの先端部に一体型ランスをさらに含む、電気化学センサ。
（１４）実施態様（７）に記載の電気化学センサにおいて、
前記電気化学センサの先端部に一体型ランスをさらに含む、電気化学センサ。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施形態に従った検査ストリップの組立分解斜視図である。
【図２】導電層および絶縁層を含む図１に例示されている本発明の実施形態に従った検査ストリップの先端部分の簡易平面図である。
【図３】試薬層の位置が導電層と絶縁層で例示されている図１に例示されている本発明の実施形態に従った検査ストリップの先端部分の簡易平面図である。
【図４】本発明の別の実施形態に従った検査ストリップの組立分解斜視図である。
【図５】導電層および絶縁層を含む図４に例示されている本発明の実施形態に従った検査ストリップの先端部分の簡易平面図である。
【図６】試薬層が導電層と絶縁層で例示されている図４に例示されている本発明の実施形態に従った検査ストリップの先端部分の簡易平面図である。
【図７】試薬層が導電層で例示されている図４に例示されている本発明の実施形態に従った検査ストリップの先端部分の簡易平面図である。
【図８】試薬層が抵抗降下の影響を軽減するのに役立つ導電層で例示されている本発明の別の実施形態に従った検査ストリップの先端部分の簡易平面図である。
【図９】２つの動作電極が非コーティング部分を有するように試薬層が導電層と絶縁層で例示されている本発明のさらに別の実施形態に従った検査ストリップの先端部分の簡易平面図である。
【図１０】２つの動作電極が非コーティング部分を有するように試薬層が導電層と絶縁層で例示されている本発明のさらに別の実施形態に従った検査ストリップの先端部分の簡易平面図である。
【図１１】様々なレベルの尿酸でスパイクした血中の７０ｍｇ／ｄＬグルコースサンプルで試験した本発明に従ってデザインされたストリップの第１の動作電極における電流を示すグラフである。
【図１２】様々なレベルの尿酸でスパイクした血中の２４０ｍｇ／ｄＬグルコースサンプルで試験した本発明に従ってデザインされたストリップの第１の動作電極における電流を示すグラフである。
【図１３】一体型ランスを有する検査ストリップの組立分解斜視図である。
【図１４】基板上に第１の接点、第２の接点、および基準接点が設けられた検査ストリップとインターフェイスする測定器を示す簡易模式図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学センサにおいて、
基板と、
前記基板上に設けられた第１の動作電極と、
前記基板上に設けられた第２の動作電極と、
基準電極と、
前記第１の動作電極を完全に覆う前記第１の動作電極上に設けられた試薬層と、
を含み、
前記第２の動作電極が、前記試薬層によって覆われた部分と覆われていない部分を有する、
電気化学センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極、前記第２の動作電極、および前記基準電極が、サンプル受容室内に配置されており、
前記サンプル受容室が、体液を受容するように構成された第１の開口を有する先端部、および基端部を備えており、
前記第２の動作電極の前記覆われていない部分が前記第１の開口に近接して配置されている、
電気化学センサ。
【請求項３】
請求項２に記載の電気化学センサにおいて、
前記第２の動作電極の前記覆われた部分が、前記サンプル受容室の基端部に配置された、電気化学センサ。
【請求項４】
請求項３に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極が、前記第２の動作電極の前記覆われていない部分の基端側に位置し、かつ前記基準電極と前記第２の動作電極の前記覆われた部分との間に位置する、電気化学センサ。
【請求項５】
請求項１に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極、前記第２の動作電極、および前記基準電極がサンプル受容室内に配置されており、
前記サンプル受容室が、体液を受容するように構成された第１の開口を備えた先端部、および基端部を備えており、
前記第２の動作電極の前記覆われていない部分が、前記第２の動作電極の前記覆われた部分に近接した２つのセクションを有する、
電気化学センサ。
【請求項６】
請求項５に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極が、前記サンプル受容室の前記先端部に近接して配置されており、
前記第２の動作電極が、前記サンプル受容室の前記基端部に近接して配置されており、
前記基準電極が、前記第１の動作電極と前記第２の動作電極との間に配置されている、
電気化学センサ。
【請求項７】
前記電気化学センサにおいて、
基板と、
前記基板上に設けられた第１の動作電極と、
前記基板上に設けられた第２の動作電極と、
基準電極と、
前記第１の動作電極および前記第２の動作電極の一部の上に設けられた試薬層と、
を含み、
前記第１の動作電極が、試薬で覆われた領域と試薬で覆われていない領域を備えており、
前記第２の動作電極が、試薬で覆われた領域と試薬で覆われていない領域を備えている、
電気化学センサ。
【請求項８】
請求項７に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極、前記第２の動作電極、および前記基準電極がサンプル受容室内に配置されており、
前記サンプル受容室が、体液を受容するように構成された第１の開口を有する先端部、および基端部を備えており、
前記第１の動作電極の前記覆われていない部分が、前記第１の動作電極の前記覆われた部分に近接して配置された２つのセクションを備えており、
前記第２の動作電極の前記覆われていない部分が、前記第１の動作電極の前記覆われた部分に近接して配置された２つのセクションを備えている、
電気化学センサ。
【請求項９】
請求項８に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極が、前記サンプル受容室の前記先端部に近接して配置されており、
前記第２の動作電極が、前記サンプル受容室の前記基端部に近接して配置されており、
前記基準電極が、前記第１の動作電極と前記第２の動作電極との間に配置されている、
電気化学センサ。
【請求項１０】
請求項７に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極の前記覆われていない領域が、前記第２の動作電極の前記覆われていない領域に等しくない、電気化学センサ。
【請求項１１】
請求項７に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極、前記第２の動作電極、および前記基準電極がサンプル受容室内に配置されており、
前記サンプル受容室が、体液を受容するように構成された第１の開口を有する先端部、および基端部を備えており、
前記第２の動作電極の前記覆われていない部分が、前記サンプル受容室の基端部に配置されており、
前記第１の動作電極の前記覆われていない部分が、前記第２の動作電極の前記覆われていない部分の基端側に配置されている、
電気化学センサ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極の前記覆われた部分が、前記第１の動作電極の前記覆われていない部分の基端側に配置されており、
前記第２の動作電極の前記覆われた部分が、前記第１の動作電極の前記覆われた部分の基端側に配置されている、
電気化学センサ。
【請求項１３】
請求項１に記載の電気化学センサにおいて、
前記電気化学センサの先端部に一体型ランスをさらに含む、電気化学センサ。
【請求項１４】
請求項７に記載の電気化学センサにおいて、
前記電気化学センサの先端部に一体型ランスをさらに含む、電気化学センサ。
【請求項１】
電気化学センサにおいて、
基板と、
前記基板上に設けられた第１の動作電極と、
前記基板上に設けられた第２の動作電極と、
基準電極と、
前記第１の動作電極を完全に覆う前記第１の動作電極上に設けられた試薬層と、
を含み、
前記第２の動作電極が、前記試薬層によって覆われた部分と覆われていない部分を有する、
電気化学センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極、前記第２の動作電極、および前記基準電極が、サンプル受容室内に配置されており、
前記サンプル受容室が、体液を受容するように構成された第１の開口を有する先端部、および基端部を備えており、
前記第２の動作電極の前記覆われていない部分が前記第１の開口に近接して配置されている、
電気化学センサ。
【請求項３】
請求項２に記載の電気化学センサにおいて、
前記第２の動作電極の前記覆われた部分が、前記サンプル受容室の基端部に配置された、電気化学センサ。
【請求項４】
請求項３に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極が、前記第２の動作電極の前記覆われていない部分の基端側に位置し、かつ前記基準電極と前記第２の動作電極の前記覆われた部分との間に位置する、電気化学センサ。
【請求項５】
請求項１に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極、前記第２の動作電極、および前記基準電極がサンプル受容室内に配置されており、
前記サンプル受容室が、体液を受容するように構成された第１の開口を備えた先端部、および基端部を備えており、
前記第２の動作電極の前記覆われていない部分が、前記第２の動作電極の前記覆われた部分に近接した２つのセクションを有する、
電気化学センサ。
【請求項６】
請求項５に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極が、前記サンプル受容室の前記先端部に近接して配置されており、
前記第２の動作電極が、前記サンプル受容室の前記基端部に近接して配置されており、
前記基準電極が、前記第１の動作電極と前記第２の動作電極との間に配置されている、
電気化学センサ。
【請求項７】
前記電気化学センサにおいて、
基板と、
前記基板上に設けられた第１の動作電極と、
前記基板上に設けられた第２の動作電極と、
基準電極と、
前記第１の動作電極および前記第２の動作電極の一部の上に設けられた試薬層と、
を含み、
前記第１の動作電極が、試薬で覆われた領域と試薬で覆われていない領域を備えており、
前記第２の動作電極が、試薬で覆われた領域と試薬で覆われていない領域を備えている、
電気化学センサ。
【請求項８】
請求項７に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極、前記第２の動作電極、および前記基準電極がサンプル受容室内に配置されており、
前記サンプル受容室が、体液を受容するように構成された第１の開口を有する先端部、および基端部を備えており、
前記第１の動作電極の前記覆われていない部分が、前記第１の動作電極の前記覆われた部分に近接して配置された２つのセクションを備えており、
前記第２の動作電極の前記覆われていない部分が、前記第１の動作電極の前記覆われた部分に近接して配置された２つのセクションを備えている、
電気化学センサ。
【請求項９】
請求項８に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極が、前記サンプル受容室の前記先端部に近接して配置されており、
前記第２の動作電極が、前記サンプル受容室の前記基端部に近接して配置されており、
前記基準電極が、前記第１の動作電極と前記第２の動作電極との間に配置されている、
電気化学センサ。
【請求項１０】
請求項７に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極の前記覆われていない領域が、前記第２の動作電極の前記覆われていない領域に等しくない、電気化学センサ。
【請求項１１】
請求項７に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極、前記第２の動作電極、および前記基準電極がサンプル受容室内に配置されており、
前記サンプル受容室が、体液を受容するように構成された第１の開口を有する先端部、および基端部を備えており、
前記第２の動作電極の前記覆われていない部分が、前記サンプル受容室の基端部に配置されており、
前記第１の動作電極の前記覆われていない部分が、前記第２の動作電極の前記覆われていない部分の基端側に配置されている、
電気化学センサ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電気化学センサにおいて、
前記第１の動作電極の前記覆われた部分が、前記第１の動作電極の前記覆われていない部分の基端側に配置されており、
前記第２の動作電極の前記覆われた部分が、前記第１の動作電極の前記覆われた部分の基端側に配置されている、
電気化学センサ。
【請求項１３】
請求項１に記載の電気化学センサにおいて、
前記電気化学センサの先端部に一体型ランスをさらに含む、電気化学センサ。
【請求項１４】
請求項７に記載の電気化学センサにおいて、
前記電気化学センサの先端部に一体型ランスをさらに含む、電気化学センサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公表番号】特表２００７−５１４９２８（Ｐ２００７−５１４９２８Ａ）
【公表日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５３７４３１（Ｐ２００６−５３７４３１）
【出願日】平成１６年１０月２９日（２００４．１０．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００４／００４５９２
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０４５４１４
【国際公開日】平成１７年５月１９日（２００５．５．１９）
【出願人】（５０２３２８７１０）ライフスキャン・スコットランド・リミテッド (70)
【住所又は居所原語表記】Ｂｅｅｃｈｗｏｏｄ Ｐａｒｋ Ｎｏｒｔｈ，Ｉｎｖｅｒｎｅｓｓ ＩＶ２ ３ＥＤ
【公表日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２９日（２００４．１０．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００４／００４５９２
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０４５４１４
【国際公開日】平成１７年５月１９日（２００５．５．１９）
【出願人】（５０２３２８７１０）ライフスキャン・スコットランド・リミテッド (70)
【住所又は居所原語表記】Ｂｅｅｃｈｗｏｏｄ Ｐａｒｋ Ｎｏｒｔｈ，Ｉｎｖｅｒｎｅｓｓ ＩＶ２ ３ＥＤ
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