[发明专利]用于采用电化学生物传感器进行分析物检测的方法和设备在审
| 申请号： | 201880042552.5 | 申请日： | 2018-06-29 |
| 公开（公告）号： | CN110799651A | 公开（公告）日： | 2020-02-14 |
| 发明（设计）人： | S·M·奥贾;B·费尔德曼 | 申请（专利权）人： | 雅培糖尿病护理公司 |
| 主分类号： | C12Q1/00 | 分类号： | C12Q1/00 |
| 代理公司： | 11382 北京瑞恒信达知识产权代理事务所(普通合伙) | 代理人： | 曹津燕;丁磊 |
| 地址： | 美国加利*** | 国省代码： | 美国;US |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 工作电极 分析物特异性酶 氧化还原介体 分析物 时间段 分析物提供 电荷累积 电荷 传感器 感测 电路 测量 | ||
本发明涉及一种用于利用具有工作电极的传感器感测分析物的方法，该方法包括向工作电极提供分析物特异性酶和氧化还原介体，向所述分析物提供所述工作电极，使源自与所述分析物特异性酶和所述氧化还原介体反应的所述分析物的电荷累积达设定的时间段，在所述设定的时间段之后将所述工作电极连接至电路，和测量来自所累积的电荷的信号。
本专利申请要求2018年6月29日提交的美国专利申请系列No.16/024,353；2017年6月30日提交的美国临时专利申请系列No.62/527,981；2017年8月11日提交的美国临时专利申请系列No.62/544,692；和2017年8月14日提交的美国临时专利申请系列No.62/545,252的权益，通过引用明确地将所有申请的全部内容并入本文。
本发明是在由国防威胁降低局(Defense Threat Reduction Agency)授予的No.HDTRA-1-16-C-0048合同下由政府支持完成的。政府拥有本发明的一定权利。
技术领域
本发明的实施方案涉及采用电化学酶生物传感器的分析物感测。例如，本发明的实施方案涉及一种方法和一种酶生物传感器，其通过允许分析物在生物传感器上累积以允许检测低浓度的分析物。
背景技术
已经开发并使用了酶生物传感器，此类酶生物传感器利用与转换器相关的酶作为用于目标分析物的生物识别元件。尽管已使用了许多不同的信号转换方法，但最常用的是电化学方法。电化学生物传感器允许将生物事件(例如，分析物检测)直接转换为电信号，从而消除了对复杂仪器的需求，由此在尺寸、成本和便携性方面使电化学生物传感器具有所期望的特征。在用于信号转换的电化学技术中，经常使用安培法(amperometry)。在安培测量中，传感器的工作电极在测量流经传感器的电流时保持在恒定电位(电压)下。将该类传感器设计为使得电流取决于分析物浓度。
利用安培法的酶生物传感器的实例是连续葡萄糖传感器，其是一种设计为向用户提供频繁的血糖浓度测量的可穿戴的体内装置。这些装置将固定在工作电极上的葡萄糖氧化还原酶(例如葡萄糖氧化酶(GOx))用作葡萄糖感测元件。电子首先经由酶氧化从葡萄糖传递到酶，然后通过氧化还原介体(例如氧气(O2)或含锇(Os)的氧化还原聚合物)传递到工作电极。尽管已证明安培法可用于测量分析物，比如以相对较高生理浓度(等于或高于5毫摩尔(mM))存在的葡萄糖，但它可能不适用于测量以较低浓度存在的分析物。
发明内容
本发明的实施方案的方面旨在通过允许分析物在酶生物传感器上累积以进行低浓度(如等于或低于5mM、1纳摩尔(nM)至5mM或4.7nM至5mM)分析物的检测。
在本发明的一些实施方案中，一种用于利用具有工作电极的传感器感测分析物的方法，其中所述方法包括：向所述工作电极提供分析物特异性酶和氧化还原介体，向所述分析物提供所述工作电极，使源自与所述分析物特异性酶和所述氧化还原介体反应的所述分析物的电荷累积达设定的时间段，在所述设定的时间段之后将所述工作电极连接至电路，和测量来自所累积的电荷的信号。
在本发明的一些实施方案中，在向分析物提供所述工作电极之前，所述方法包括将所述工作电极连接至所述电路，和在向所述分析物提供所述工作电极之前，所述方法包括将所述工作电极与所述电路断开。
在本发明的一些实施方案中，在向所述分析物提供所述工作电极之前将所述工作电极连接至所述电路，和所述方法包括在向所述分析物提供所述工作电极之前将所述工作电极与所述电路断开。
在本发明的一些实施方案中，所述传感器是酶电化学生物传感器。
在本发明的一些实施方案中，所述氧化还原介体是固定的氧化还原聚合物。
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