DE10244775A1 - Kapillarsensor-Analysesystem - Google Patents
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Abstract
Kapillarsensor-Analysesystem zur Analyse einer Körperflüssigkeit von Menschen oder Tieren, mit Kapillarsensoren, die einen von mindestens zwei Wandteilen umschlossenen Kapillarkanal aufweisen, in dem Reagenzien enthalten sind, und einem Auswertegerät (2), das eine Kapillarsensorhalterung (23) aufweist, um einen Kapillarsensor (14) in einer Meßposition (22) zur Durchführung einer Analyse so zu positionieren, daß seine Einlaßöffnung (13) zugänglich ist, um eine zu untersuchende Probenflüssigkeit mit ihr in Kontakt zu bringen, wobei die Probenflüssigkeit aufgrund von Kapillarkräften in den Kapillarkanal eindringt und diesen füllt. DOLLAR A Die Kapillarsensoren sind als Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen (3) mit jeweils einer Mehrzahl von hintereinander angeordneten Kapillarsensoren (14) ausgebildet, wobei ein Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen (3) in der Kapillarsensor-Halterung (23) des Auswertegerätes (2) so geführt und gehalten wird, daß sich jeweils ein Kapillarsensor (14) des Streifens (3) in der Meßposition (22) befindet und seine Einlaßöffnung (13) zur Kontaktierung mit Probenflüssigkeit (19) zugänglich ist, und der Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen (3) in dem Auswertegerät (2) so bewegbar ist, daß nacheinander aufeinanderfolgende Kapillarsensoren des Mehrfach-Kapillarsensor-Streifens (3) in die Meßposition (22) transportiert werden.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Kapillarsensor-Analysesystem zur Analyse einer Probenflüssigkeit auf einen darin enthaltenen Analyten sowie einen als Bestandteil eines solchen Systems geeigneten Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen.
- Zur qualitativen und quantitativen Analyse von Bestandteilen einer flüssigen Probe, insbesondere einer Körperflüssigkeit von Menschen oder Tieren werden in großem Umfang Analysesysteme verwendet, die aus zur einmaligen Verwendung vorgesehenen Analyseelementen und speziell auf einen bestimmten Typ der Analyseelemente abgestimmten Auswertegeräten bestehen. Zur Durchführung einer Analyse wird das Analyseelement, das in der Fachwelt auch als "Biosensor" bezeichnet wird, mit der Probe in Kontakt gebracht. Die Reaktion der Probe mit mindestens einem in dem Biosensor enthaltenen Reagenz führt zu einer für die Analyse charakteristischen Änderung einer meßbaren physikalischen Eigenschaft (Meßgröße) des Biosensors. Das Auswertegerät enthält eine Meß- und Auswerteelektronik zur Messung der Meßgröße und zur Ermittlung der gewünschten Analyseinformation (in der Regel der Konzentration des Analyten) auf Basis des gemessenen Meßwertes.
- In der Anfangszeit der Entwicklung waren vor allem Analyseelemente in Form von Teststreifen gebräuchlich, die aus einem Kunststoffträger mit mindestens einem die Reagenzien enthaltenen Testfeld bestehen. Um beispielsweise einen durch einen Stich in einen Finger gewonnenen Blutstropfen zu analysieren, wird das an dem Finger haftende Blut unmittelbar auf das Testfeld aufgebracht. Danach wird der Blutüberschuß abgewischt oder abgewaschen. Die Reaktion des Blutes mit den in dem Testfeld enthaltenden Reagenzien führt zu einer Änderung von dessen Farbe, die mittels eines in dem Auswertegerät enthaltenen Photometers ausgewertet werden kann.
- Diese Verfahrensweise hat jedoch einige Nachteile. Insbesondere ist die Variation der in das Testfeld eindringenden und für die Analyse zur Verfügung stehenden Probenmenge relativ hoch. Außerdem ist die Handhabung für manche Benutzer schwierig. Dies gilt insbesondere, soweit das Analysesystem zur Benutzung durch den Patienten selbst ("home monitoring") bestimmt ist, weil diese Benutzer häufig durch Erkrankung und/oder erhöhtes Alter in ihrer Bewegungspräzision eingeschränkt sind.
- Um diese Probleme zu überwinden, werden – ebenfalls schon seit vielen Jahren – Kapillarsensoren vorgeschlagen, die einen von mindestens zwei Wandteilen umschlossenen Kapillarkanal mit einer Einlaßöffnung für die Probenflüssigkeit und einer Entlüftungsöffnung aufweisen und in deren Kapillarkanal die für die Analyse erforderlichen Reagenzien enthalten sind. Bei der Benutzung dieser Kapillarsensoren wird ein Tropfen der Probenflüssigkeit (in der Regel Blut) in Kontakt zu der Einlaßöffnung gebracht und durch Kapillarwirkung in den Kapillarkanal gesaugt, in dem die für die Analyse charakteristische Reaktion stattfindet. Dadurch wird eine leichtere Handhabung und eine präzise Dosierung der an der Reaktion beteiligten Probenflüssigkeit erreicht.
- Colorimetrische Kapillarsensoren sind beispielsweise in folgenden Publikationen beschrieben:
1) US-Patent 4,088,448
2) GB 2 090 659 A
3)EP 0 057 110 - In der Publikation 4)
WO 86/00138
wird ein Kapillarsensor beschrieben, bei dem die Analyse auf elektrochemischen Prinzipien basiert. Dabei enthält der Kapillarkanal mindestens zwei Elektroden (Arbeitselektrode und Gegenelektrode) und die Reagenzien sind so ausgewählt, daß als Folge der Analysereaktion eine mittels der Elektroden elektrisch meßbare Veränderung (eines Stromes oder einer Spannung) stattfindet. Um die erforderliche Verbindung mit dem Auswertegerät herzustellen, weisen diese Kapillarsensoren Sensorkontakte auf, die einerseits mit den Elektroden verbunden sind und andererseits beim Einstecken des Kapillarsensors in das Auswertegerät entsprechende Gerätekontakte kontaktieren und dadurch eine elektrische Verbindung zu der Meß- und Auswerteelektronik des Gerätes herstellen. Neuere Ausführungsformen solcher elektrochemischer Kapillarsensoren sind beispielsweise in folgenden Publikationen beschrieben: - 5) US-Patent 5,437,999
- 6)
WO 99/32881 - 7) US-Patent 6,103,033
- 8) Patent Abstract of Japan 2000-258382
- 9) US-Patent 6,071,391
- Auf dieser Grundlage liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, die Analyse von Körperflüssigkeiten, insbesondere von Blut, mittels Kapillarsensoren, insbesondere hinsichtlich einer einfachen Handhabung, weiter zu verbessern.
- Die Aufgabe wird bei einem Kapillarsensor-Analysesystem der vorstehend erläuterten Art dadurch gelöst, daß die Kapillarsensoren als Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen mit jeweils einer Mehrzahl von in dem Kapillarsensor-Streifen hintereinander angeordneten Kapillarsensoren ausgebildet sind, der Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen in der Kapillarsensor-Halterung des Auswertegerätes so geführt und gehalten wird, daß jeweils die Einlaßöffnung eines Kapillarsensors des Streifens zur Kontaktierung mit Probenflüssigkeit zugänglich ist und der Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen in dem Auswertegerät so bewegbar ist, daß nacheinander aufeinanderfolgende Kapillarsensoren des Kapillarsensor-Streifens in die Meßposition transportiert werden. Gegenstand der Erfindung ist auch entsprechender Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen.
- Bevorzugt arbeitet das erfindungsgemäße System mit elektrochemischen Kapillarsensoren. Eine besonders einfache Handhabung wird erreicht, wenn das Auswertegerät gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine Schneideeinrichtung aufweist, durch die jeweils nach Durchführung einer Messung der bei der Messung benutzte Kapillarsensor von dem Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen abgeschnitten wird.
- Für konventionelle colorimetrische Kapillarsensoren ohne Kapillarkanal sind bereits seit langem Konstruktionen bekannt, bei denen eine Mehrzahl von Kapillarsensoren zu einem Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen zusammengefaßt sind. Beispielsweise ist in der Publikation
10)EP 0 299 517 A2
ein Analysesystem beschrieben, bei dem ein streifenförmiger Analysefilm verwendet wird, der eine Vielzahl von mehrschichtigen Analyseelementen enthält. Der streifenförmige Analysefilm wird in dem Gerät auf einer ersten Spule bereitgehalten und nach Benutzung auf eine zweite Spule aufgewickelt. Eine ähnliche Konstruktion ist in der
11)DE 198 19 407 A1 beschrieben. Beispiele von Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen, die aus einer Reihe von miteinander verbundenen colorimetrischen Kapillarsensoren bestehen, sind aus den Publikationen
12) US-Patent 5,757,666 und
13)DE 197 14 674 A1
14) US-Patent 6,027,689
bekannt. - Diese Konstruktionen eignen sich jedoch nicht für Kapillarsensoren, bei denen sich die Einlaßöffnung des Kapillarkanals an einer Schnittkante des Sensors befindet. Spezifische technische Probleme ergeben sich bei Kapillarsensoren auch dadurch, daß bei Verkettung einer Mehrzahl von Sensoren (die üblicherweise eine langgestreckte Form mit einem in Längsrichtung des Sensors verlaufenden Kapillarkanal haben) miteinander fluchtenden Kapillarkanäle aufeinanderfolgender Sensoren derartig voneinander getrennt werden müssen, daß ein Übertritt der Probe von einem Kapillarsensor in den nächstfolgenden Kapillarsensor (der zur Untersuchung einer anderen Probe verwendet werden soll) sicher vermieden wird.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die darin dargestellten Besonderheiten können einzeln oder in Kombination verwendet werden, um bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung zu schaffen. Es zeigen:
-
1 ein erfindungsgemäßes Kapillarsensor-Analysesystem in Seitenansicht, teilweise als Blockschaltbild, -
2 einen Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen während des Zuführens einer Blutprobe, -
3 eine perspektivische Darstellung eines Mehrfach-Kapillarsensor-Streifens, -
4 eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Darstellung eines Mehrfach-Kapillarsensor-Streifens, -
5 einen Querschnitt durch einen Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen, -
6 eine Darstellung der elektrischen Verbindung zwischen einem Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen und der Meß- und Auswerteelektronik, -
7 eine perspektivische Darstellung einer alternativen Ausführungsform eines Mehrfach-Kapillarsensor-Streifens mit Schleifkontakten, -
8 eine Prinzipdarstellung einer alternativen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen KapillarSensor-Analysesystems, -
9 eine Darstellung des Layouts verschiedener Schichten eines Mehrfach-Kapillarsensor-Streifens zur Verwendung in einem System nach8 , -
10 eine Detailansicht einer Elektrodenanordnung aus9 . - Das in
1 dargestellte Kapillarsensor-Analysesystem1 besteht aus einem Auswertegerät2 und Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen3 , die auswechselbar in das Auswerte gerät1 eingesetzt werden können. Im dargestellten Fall ist der Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen3 als flexibles Sensorband4 ausgebildet, das in dem Gehäuse5 des Auswertegerätes2 mittels einer hohlen drehbaren Trommel6 in gekrümmtem Zustand aufgewickelt ist. - Das Sensorband
4 und die Trommel6 befinden sich innerhalb einer abgedichteten Kassette8 , die auswechselbar in das Auswertegerät2 eingesetzt werden kann. Das vordere Ende des Sensorbandes4 ragt durch eine mit flexiblen Dichtungen9 versehene Austrittsöffnung10 aus der Kassette8 heraus, wobei es zwischen zwei Transportrollen11 eingeklemmt ist und aus einer Öffnung12 des Gehäuses2 derartig hervorsteht, daß eine an der Vorderkante des Mehrfach-Kapillarsensor-Streifens vorhandene Einlaßöffnung13 derartig zugänglich ist, daß sie mit einer Probenflüssigkeit in Kontakt gebracht werden kann. -
2 zeigt eine Prinzipskizze dieses Vorgangs. Der in Aufsicht dargestellt Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen3 besteht aus mehreren hintereinander angeordneten Einzel-Kapillarsensoren14a-14d , die von aufeinanderfolgenden Abschnitten des Sensorbandes4 gebildet werden. Die Kapillarsensoren14 enthalten jeweils einen Kapillarkanal15a-15d mit jeweils einer Einlaßöffnung13a-13d für die Probenflüssigkeit und einer Entlüftungsöffnung17a-17d . Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform verlaufen die Kapillarkanäle15 der Kapillarsensoren in Längsrichtung des Mehrfach-Kapillarsensor-Streifens und schließen derartig fluchtend aneinander an, daß ihre Ein-laß- und Auslaßöffnungen einander gegenüberliegen. Die erforderliche Trennung der Kapillarkanäle15 wird durch Ausnehmungen16 erreicht, die das gesamte Sensorband4 durchdringen, sich mindestens über die gesamte Breite der Kapillarkanäle15 erstrecken und zugleich die Einlaßöffnungen13 und die Entlüftungsöffnungen17 bilden. - Um eine Analyse durchzuführen, wird ein Tropfen Probenflüssigkeit, beispielsweise ein durch Einstich in einen Finger
18 gewonnener Blutstropfen19 mit der Einlaßöffnung des vordersten Kapillarsensors des Mehfach-Kapillarsensor-Streifens3 derartig in Kontakt gebracht, daß die Probenflüssigkeit in den Kapillarkanal des vordersten Sensors14a des Streifens3 gesaugt wird. Wenn dessen Kapillarkanal15a gefüllt ist, findet die Reaktion mit darin enthaltenen Reagenzien und anschließend die Messung einer für die Analyse charakteristischen Meßgröße statt. Hinsichtlich der verwendeten biochemischen Analyseverfahren unterscheidet sich die Erfindung nicht von bekannten Kapillarsensoren, so daß insoweit keine nähere Erläuterung notwendig ist. - Nach der Durchführung der Messung wird der benutzte vorderste Kapillarsensor
14a mittels einer Schneideeinrichtung20 von dem Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen3 abgeschnitten und entsorgt. Anschließend wird mittels der Transportrollen11 der Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen3 weiter transportiert, so daß der nächste folgende Kapillarsensor14b in die Meßposition22 gebracht wird. Bei der dargestellten Ausführungsform bilden also die Kas- sette8 und die Transportrollen11 eine insgesamt mit23 bezeichnete Kapillarsensor-Halterung, um jeweils einen Kapillarsensor14 in der Meßposition22 so zu positionieren, daß seine Einlaßöffnung13 zugänglich ist, um eine Probe so mit ihr in Kontakt zu bringen, daß die Probenflüssigkeit aufgrund von Kapillarkräften in den Kapillarkanal15 eindringt und diesen füllt. Der Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen3 wird in der Kapillarsensor-Halterung23 so geführt und gehalten, daß sich jeweils der vorder ste Kapillarsensor14a des Streifens3 in der Meßposition22 befindet, in der seine Einlaßöffnung13a zur Kontaktierung mit Probenflüssigkeit zugänglich ist. Er ist in dem Auswertegerät2 so bewegbar, daß nacheinander aufeinanderfolgende Kapillarsensoren14 in die Meßposition22 transportiert werden. - Der in
1 dargestellte Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen3 besteht aus elektrochemischen Kapillarsensoren, deren Elektroden zur Durchführung einer Messung mit einer Meß- und Auswerteelektronik25 verbunden werden müssen. Zu diesem Zweck sind die Elektroden (wie später noch näher erläutert wird) mit im Innern der hohlen Trommel6 aufgewickelten Drähten26 verbunden, deren anderes Ende an entsprechende Sensorkontakte27 am Boden der Kassette8 angelötet sind. Die Sensorkontakte erstrecken sich auf die äußere Seite der Kassette8 und stehen, wenn die Kassette8 in das Auswertegerät2 eingelegt ist, mit entsprechenden in1 gestrichelt dargestellten Gerätekontakten28 in Verbindung, die wiederum über gerätefeste Leitungen29 mit der Meß- und Auswerteelektronik25 verbunden sind. Die Länge der Drähte26 ist so gemessen, daß das Sensorband4 vollständig abgewickelt werden kann. - Einzelheiten eines bevorzugten Aufbaus der erfindungsgemäßen Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen sind in den
3 bis5 deutlicher zu erkennen. Die darin dargestellten Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen3 sind als gerade langgestreckte Stange30 ausgebildet. Bei Verwendung flexibler Materialien von relativ geringer Dicke kann mit dem gleichen Aufbau jedoch auch ein flexibles Sensorband4 , wie in1 dargestellt, realisiert werden. - Strukturelle Elemente der dargestellten Konstruktion sind ein unteres Folienband
32 , ein oberes Folienband33 und zwei doppelseitig klebende Distanzstreifen34 , durch die die Folienbänder32 und33 im gewünschten Abstand voneinander derartig fixiert werden, daß ein durchgehender Kapillarkanal35 entsteht. Der durchgehende Kapillarkanal35 ist durch die Ausnehmungen16 in die einzelnen Kapillarkanäle der Kapillarsensoren14a ,14b usw. unterteilt. Nach oben und unten ist er von den Folienbändern32 ,33 und seitwärts von den Distanzstreifen34 begrenzt. Die Elemente32 bis34 bestehen aus in der Biosensor-Technik gebräuchlichen Kunststoffmaterialien, beispielsweise Polyester oder Polyamid. - Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform elektrochemischer Biosensoren wird die Arbeitselektrode
36 der Sensoren14 (deren Trennungslinien37 in3 gestrichelt angedeutet sind) durch eine auf das untere Folienband32 aufgedampfte Schicht38 aus einem leitfähigen Material und eine darüberliegende Reagenzschicht39 gebildet, die die notwendigen Reagenzien (zur Bestimmung von Glucose üblicherweise das Enzym Glucoseoxidase einen geeigneten Mediator) enthält. Die Schicht38 kann insbesondere aus einem Metall, wie beispielsweise Gold, Silber, Palladium oder Platin oder aus Graphit bestehen. Die nur in5 erkennbare Gegenelektrode41 kann beispielsweise von einer Ag/AgCl-Schicht 42 gebildet werden, die nur in5 erkennbar ist. - Eine derartige Konstruktion kann mit zur Herstellung üblicher Biosensoren gebräuchlichen Beschichtungs- und Verbindungstechniken kostengünstig als endloses Band hergestellt werden, wobei zunächst die Folien
32 und33 mit den Schichten38 ,39 bzw.42 beschichtet und dann mittels der doppelseitig klebenden Distanzstreifen34 verbunden werden. - Nach Fertigstellung der Sandwich-Konstruktion werden die Ausnehmungen
16 eingestanzt, die in dem durchgehenden Kapillarkanal35 jeweils ein Strömungshinderniss44 bilden. Durch diese Strömungshindernisse44 wird die Strömung einer durch die Einlaßöffnung13 a in den vordersten Kapillarsensor14a eindringenden Probenflüssigkeit gestoppt und zuverlässig verhindert, daß die Probenflüssigkeit in den nächstfolgenden Kapillarsensor14b des Mehrfach-Kapillarsensor-Streifens3 eindringt. Dabei entweicht die verdrängte Luft durch die Ausnehmung16 , die gleichzeitig die Entlüftungsöffnung17 des davorliegenden Kapillarsensors14a und (nach dem Abschneiden des vordersten Kapillarsensors längs der Trennungslinie37b ) die Eintrittsöffnung13 des nächstfolgenden Kapillarsensors14 bildet. - Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform werden die Wandteile
47 ,48 , die die Kapillarkanäle15 der Kapillarsensoren14 begrenzen, von flachen nicht profilierten Folien gebildet und erstrecken sich über die gesamte Länge des Mehrfach-Kapillarsensor-Streifens3 . Eine solche Konstruktion hat die erwähnten produktionstechnischen Vorteile, ist jedoch nicht unbedingt notwendig. Die Kapillarsensoren, aus denen der Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen gebildet ist, können auch aus profilierten Teilen, beispielsweise tiefgezogenen profilierten Folien hergestellt sein. Bei einer solchen Konstruktion besteht die Möglichkeit, die Entlüftungsöffnung so zu plazieren, daß sie nicht unmittelbar der Einlaßöffnung des nächstfolgenden Kapillarsensors gegenüberliegen. Bei einer solchen Ausführungsform sind die Ausnehmungen16 bzw. andere Strömungshindernisse nicht erforderlich. - Bei der dargestellten Ausführungsform erstrecken sich die von der Goldschicht
38 bzw. der Ag/AgCl-Schicht 42 gebil deten Leiterbahnen ohne galvanische Trennung jeweils über sämtliche Kapillarsensoren14 des Mehrfach-Kapillarsensor-Streifens3 und sind über einen gemeinsamen Sensorkontakt27 mit einem entsprechenden Gerätekontakt28 und dadurch mit der Meß- und Auswerteelektronik des Auswertegerätes verbunden (1 ).6 zeigt eine hierfür geeignete Konstruktion für die elektrische Kontaktierung zwischen dem Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen3 und den Verbindungsdrähten26 , die zu der Meß- und Auswerteelektronik führen. Zur Montage wird der Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen3 in eine Führung50 geschoben, die ein Bestandteil der in1 dargestellten Trommel6 sein kann. Beim Eindringen des Streifens3 in eine Steckvorrichtung51 dringen zwei keilförmig gegeneinander angeordnete elektrisch voneinander isolierte Kontaktschneiden in den Kapillarkanal35 des Streifens3 ein, spalten diesen auf und kontaktieren dabei dessen leitfähige Innenseiten. Die beiden Kontaktschneiden52 ,53 sind mit den Drähten26 verbunden. - Der in
7 dargestellte Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen3 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß der3 bis5 dadurch, daß der elektrische Kontakt zwischen den Elektroden36 ,41 mittels gerätefest gelagerten Schleifkontakten55 ,56 hergestellt wird, die in unmittelbarem Kontakt zu den entsprechenden Elektrodenbahnen stehen. - Bei der in den
8 bis10 dargestellten alternativen Ausführungsform werden statt vollflächiger Elektroden in gegenüberliegender Anordnung strukturierte Elektroden in einer Ebene verwendet. Auch ein solcher Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen kann als Sandwichkonstruktion mit drei strukturellen Schichten realisiert werden. - Das Layout der Schichten ist in
9 dargestellt. Die Teilfiguren a, b und c zeigen eine Aufsicht auf das untere Folienband32 in drei Herstellungsstufen. In der Teilfigur a erkennt man eine Leiterstruktur58 für die Elektroden, in der Teilfigur b eine darüber verlaufende Reagenzschicht39 . Teilfigur c zeigt das untere Folienband32 nach Anbringung von zwei Distanzstreifen34 . Teilfigur d schließlich zeigt ein oberes Folienband33 mit eingestanzten Löchern60 , die der Probenzuführung dienen. - Wie aus
10 deutlicher zu ersehen ist, sind bei dieser Ausführungsform neben der Arbeitselektrode36 und der Gegenelektrode41 zusätzliche Elektroden61 und62 vorgesehen, die beispielsweise zur Kontrolle der Befüllung dienen können. Derartige komplizierte Elektrodenstrukturen können rationell in einem kontinuierlichen "Laserablation-Prozeß" erzeugt werden. - Bei der in
8 schematisch dargestellten Ausführungsform eines entsprechenden Analysesystems1 wird der Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen3 schrittweise kontinuierlich an der Meßposition22 vorbeigeführt. An der Meßposition22 ist eine mechanisch bewegliche Lanzette63 vorgesehen, die einen Stich in den Finger18 ausführt. Der dabei gewonnene Blutstropfen dringt durch ein Loch60 in den in der Meßposition22 befindlichen Kapillarsensor ein. Das dabei gewonnene elektrische Signal wird über Elektrodenkontakte64 abgegriffen und der Meß- und Auswerteschaltung zugeführt.
Claims (12)
- Kapillarsensor-Analysesystem zur Analyse einer Probenflüssigkeit auf einen darin enthaltenen Analyten, insbesondere zur Analyse einer Körperflüssigkeit von Menschen oder Tieren, mit Kapillarsensoren (
14 ), – die einen von mindestens zwei Wandteilen (42 ,48 ) umschlossenen Kapillarkanal (15 ) mit einer Einlaßöffnung (13 ) für die Probenflüssigkeit (19 ) und einer Entlüftungsöffnung (17 ) aufweisen, – in deren Kapillarkanal (15 ) Reagenzien enthalten sind, wobei die Reaktion der Probenflüssigkeit (19 ) mit den Reagenzien zu einer meßbaren Änderung einer für die Analyse charakteristischen Meßgröße führt , und einem Auswertegerät (2 ), das – eine Kapillarsensorhalterung (23 ) aufweist, um einen Kapillarsensor (14 ) in einer Meßposition (22 ) zur Durchführung einer Analyse so zu positionieren, daß seine Einlaßöffnung (13 ) zugänglich ist, um eine zu untersuchende Probenflüssigkeit (19 ) mit der Einlaßöffnung (13 ) in Kontakt zu bringen, wobei die Probenflüssigkeit (19 ) aufgrund von Kapillarkräften in den Kapillarkanal (15 ) eindringt und diesen füllt, und – eine Meß- und Auswerteelektronik (25 ) zur Messung der Meßgröße und Ermittlung der gewünschten Analyseinformation auf Basis des aus der Messung resultierenden Meßwertes einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillarsensoren (14 ) als Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen (3 ) mit jeweils einer Mehrzahl von hintereinander angeordneten Kapillarsensoren (14 ) ausgebildet sind, ein Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen (3 ) in der Kapillarsensor-Halterung (23 ) des Auswertegerätes (2 ) so geführt und gehalten wird, daß sich jeweils ein Kapillarsensor (14a ) des Streifens (3 ) in der Meßposition (22 ) befindet und seine Einlaßöffnung (13a ) zur Kontaktierung mit Probenflüssigkeit (19 ) zugänglich ist, und der Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen (3 ) in dem Auswertegerät (2 ) so bewegbar ist, daß nacheinander aufeinanderfolgende Kapillarsensoren (14b ,14c ...) des Mehrfach-Kapillarsensor-Streifens (3 ) in die Meßposition (22 ) transportiert werden. - Kapillarsensor-Analysesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswertegerät (
2 ) eine Schneideeinrichtung (20 ) aufweist, durch die jeweils nach Durchführung einer Messung der bei der Messung benutzte Kapillarsensor (15 ) von dem Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen (3 ) abgeschnitten wird. - Kapillarsensor-Analysesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillarsensoren (
14 ) des Mehrfach-Kapillarsensor-Streifens als elektrochemische Kapillarsensoren ausgebildet sind, die jeweils eine Arbeitselektrode (36 ), eine Gegenelektrode (41 ) und mit den Elektroden über Leiterbahnen (38 ,42 ) verbundene Sensorkontakte (27 ) aufweisen, die während der Messung mit entspre chenden Gerätekontakten (28 ) des Auswertegerätes (2 ) in Kontakt stehen, um eine elektrische Verbindung zu der Meß- und Auswerteelektronik (25 ) herzustellen. - Kapillarsensor-Analysesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Leiterbahnen (
38 ,42 ) mindestens einer der Elektroden über sämtliche Kapillarsensoren des Mehrfach-Kapillarsensor-Streifens (3 ) ohne galvanische Trennung erstrecken und über einen gemeinsamen Sensorkontakt (27 ) mit einem entsprechenden Gerätekontakt (28 ) und dadurch mit der Meß- und Auswerteelektronik (25 ) des Auswertegerätes (2 ) verbunden sind. - Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen für ein Analyseystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Mehrzahl von miteinander verbundenen, hintereinander angeordneten Kapillarsensoren (
14 ) einschließt, die jeweils einen von mindestens zwei Wandteilen (47 ,48 ) umschlossenen Kapillarkanal (15 ) mit einer Einlaßöffnung (13 ) für die Probenflüssigkeit (19 ) und einer Entlüftungsöffnung (17 ) aufweisen, in deren Kapillarkanal (15 ) jeweils Reagenzien enthalten sind, wobei die Reaktion der Probenflüssigkeit (19 ) mit mindestens einem der Reagenzien zu einer meßbaren Änderung einer für die Analyse charakteristischen Meßgröße führt. - Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß er als gerade, langgestreckte Stange (
30 ) ausgebildet ist. - Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß er als flexibles, in dem Auswertegerät (
2 ) in gekrümmtem Zustand aufgewickeltes Band (4) ausgebildet ist. - Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er zwei durchgehende Wandteile (
47 ,48 ) aufweist, die sich über seine gesamte Länge erstrecken und die Kapillarkanäle (15 ) aller Kapillarsensoren (14 ) des Mehrfach-Kapillarsensor-Streifens umschließen. - Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillarkanäle (
15 ) der Kapillarsensoren (14 ) in dem Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen (3 ) fluchtend aneinander anschließen, so daß ihre Einlaßöffnungen (13 ) und Entlüftungsöffnungen (17 ) einander gegenüberliegen und die Kapillarkanäle (15 ) der Kapillarsensoren (14 ) jeweils ein Strömungshindernis (44 ) einschließen, durch das die Strömung einer durch seine Einlaßöffnung (15a ) eindringenden Probenflüssigkeit gestoppt und dadurch verhindert wird, daß die Probenflüssigkeit in den nächstfolgenden Kapillarsensor (14 ) des Mehrfach-Kapillarsensor-Streifens (3 ) eindringt. - Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungshindernis (
44 ) durch eine mindestens eines der Wandteile (47 ,48 ) durchdringende Ausnehmung (16 ), die sich über die Breite des Kapillarkanals (15 ) erstreckt, gebildet wird. - Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß er als elektrochemischer Kapillarsensor ausgebildet ist und eine Arbeitselektrode (
36 ), eine Gegenelektrode (41 ) und mit den Elektroden (36 ,41 ) verbundene Sensorkontakte (27 ) aufweist, um eine elektrische Verbindung mit einer zur Messung der elektrischen Meßgröße geeigneten Meßelektronik (25 )herzustellen. - Mehrfach-Kapillarsensor-Streifen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Leiterbahn (
38 ) der Arbeitselektroden (36 ) der Kapillarsensoren (14 ) an der Oberfläche des einen Wandteils (48 ) und eine elektrische Leiterbahn (42 ) der Gegenelektroden (41 ) der Kapillarsensoren (14 ) an der Oberfläche des anderen Wandteils (47 ) verläuft.
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