DE69809752T2

DE69809752T2 - Vorrichtung zum testen der analytkonzentration in einer flüssigkeit

Info

Publication number: DE69809752T2
Application number: DE69809752T
Authority: DE
Inventors: Robin Alton; Macphee Black; Ho; Joel Menezes; Lorna Steckerl; Paul Treloar; Yuan Wang
Original assignee: Hypoguard UK Ltd
Current assignee: Arkray Factory Ltd
Priority date: 1997-08-01
Filing date: 1998-08-03
Publication date: 2003-05-28
Anticipated expiration: 2018-08-04
Also published as: DE69809752D1; JP2001511384A; EP0999786B1; GB9716254D0; EP0999786A1; WO1999005966A1; ATE228334T1; AU8547098A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Grenzwertanalyse von Analytkonzentrationen in einer Flüssigkeit, insbesondere einer biologischen Flüssigkeit. Die Vorrichtung eignet sich besonders für den Einsatz beim Testen von Blut auf ein Analyt wie Glucose oder Cholesterin.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Diabetiker müssen ihren Blutzuckerspiegel häufig überprüfen, oftmals mehrmals am Tag. Das muss präzise, gleichmäßig und mit einem Minimum an Unannehmlichkeiten für den Diabetiker erfolgen. Diese Überprüfung findet normalerweise unter Verwendung eines Grenzwertteststreifens- oder -messgeräts statt; das heißt, der Diabetiker nimmt unter Verwendung eines tragbaren Messsystems Testablesungen vor, wo auch immer er sich gerade befindet.
Gegenwärtig gibt es kein im Handel erhältliches nichtinvasives Testverfahren. Alle gängigen Systeme beruhen auf einer Blutprobe, die auf einen Teststreifen aufgetragen wird, der mit der Glucose in dem Blut reagiert. Diese Reaktion kann durch irgendein Verfahren abgelesen werden, beispielsweise, indem eine erzeugte Farbe mit einer Farbkarte verglichen wird, oder indem ein speziell für diesen Zweck ausgelegtes Messgerät verwendet wird. Das Ablesen von einer Farbkarte kann ungenau sein, insbesondere, wenn der Diabetiker an einer unvollständigen Farbsehschärfe leidet.
Alle gängigen Grenzwertmesssysteme verwenden Wegwerf-Teststreifen in zunehmend ausgefeilteren Messgeräten. Diese bieten immer öfter Echtzeitspeicher und können auf einen PC heruntergeladen werden. Einige bieten zuverlässigere Ergebnisse, indem sie in jedem Behältnis der ausgelieferten Streifen einen Codierchip vorsehen. Der Codierchip trägt Informationen über die Streifencharge, die vom Benutzer dazu verwendet werden, das Messgerät zu kalibrieren, bevor die Ablesungen mittels der Streifen vorgenommen werden. Der Vorteil, den dies für eine Grenzwertanalyse hat, besteht darin, dass es die Möglichkeit reduziert, aufgrund eines falsch eingegebenen Kalibrierungscodes ein ungenaues Ergebnis zu erhalten. Allerdings muss der Patient immer noch einen Codierchip einsetzen.
Die Patentschrift WO-9703355 offenbart ein tragbares Gerät zur Überprüfung einer Analytkonzentration, mit einem abnehmbaren Testelement, das mit einer Erfassungseinrichtung versehen ist, und mit einem Messgerät, das mit einer Anzeigeeinrichtung ausgestattet ist. Dieses Gerät ist kompliziert in Herstellung und Verwendung und muss eher von einem fachkundigen Bediener als vom Patienten bedient werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Grenzwertanalysevorrichtung bereitzustellen, die angenehm und leicht zu verwenden ist, und die die Möglichkeit, auf einem Bedienerfehler beruhender, ungenauer Ergebnisse reduziert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Grenzwertanalyse einer Analytkonzentration in einer, auf diese aufgebrachte Flüssigkeit bereitgestellt, wobei die Vorrichtung ein mit einer Erfassungseinrichtung ausgestattetes Testelement umfasst, das dazu ausgelegt ist, im Ansprechen auf die Analytkonzentration in einer aufgebrachten Flüssigkeit ein elektrisches Signal zu erzeugen, und ein Messgerät, das eine elektronische Einrichtung aufweist, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das von dem elektrischen Signal aus dem Testelement abhängt, wobei das Messgerät mit einer Anzeigeeinrichtung ausgestattet ist, um das Ausgangssignal anzuzeigen; dadurch gekennzeichnet, dass das Testelement wiederverwendbar und dauerhaft bezüglich zumindest eines Teils des Messgeräts befestigt ist.
Indem ein wiederverwendbares Testelement verwendet wird, das dauerhaft zumindest an einem Teil des Messgeräts befestigt ist, kombiniert die Vorrichtung die Genauigkeit eines Messgeräts mit der Gebrauchsbequemlichkeit eines visuellen Systems. Typischerweise wird das Testelement ein Teststreifen sein, der Abmessungen aufweist, die dem eines herkömmlichen Teststreifens ähnlich sind. Der Einfachheit halber wird die Erfindung nachstehend mit Bezug auf ein Testelement beschrieben, das ein Teststreifen ist.
Das Messgerät kann mit dem Teststreifen einstückig ausgebildet sein.
Die Vorrichtung kann zum Testen auf jedes Analyt hin verwendet werden, aber es ist besonders bevorzugt, dass sie zum Testen der Glucosekonzentration im Blut verwendet wird. Der Einfachheit halber wird die Erfindung nachstehend mit Bezug auf diese Anwendung beschrieben, es ist aber selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist.
Die Vorrichtung kann nach einer vorbestimmten Anzahl an Tests, beispielsweise nach 50 Tests, entsorgt werden. Dies würde einem Diabetiker einen einfachen, bequemen, genauen und gleichmäßigen Test zur Verfügung stellen.
Der Teststreifen könnte dauerhaft an der elektronischen Abgleicheinrichtung des Messgeräts befestigt sein, um eine Werkskalibrierung des Signals zu ermöglichen, das vom Messgerät im Ansprechen auf einen elektrischen Strom oder ein anderes elektrisches Signal ausgegeben wird, das von der Erfassungseinrichtung erzeugt wird, wenn eine bekannte Analytkonzentration auf den Teststreifen aufgebracht wird. Vorzugsweise ist der Teststreifen dauerhaft am gesamten Messgerät befestigt.
Da der Teststreifen am Messgerät oder der Abgleichelektronik befestigt ist und damit verkauft wird, kann die gesamte Einheit im Werk vorab kalibriert werden. Das entlastet den Benutzer davon, eine Kalibrierung am Messsystem vornehmen zu müssen, bevor er eine neue Charge von Teststreifen anfängt. Der Benutzer kann das Messgerät wahlweise in regelmäßigen Abständen neu rekalibrieren, beispielsweise jede Woche, und eine Kontrolllösung zur Durchführung der Eichung kann zusammen mit dem Messgerät oder getrennt davon vorgesehen sein. Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht deshalb einen Analysenkoffer oder Testkit zur Grenzwertanalyse vor, der eine wie hier beschriebene Vorrichtung und eine Kontrolllösung zur Verwendung bei der Kalibrierung bzw. beim Abgleich des Messgeräts der Vorrichtung umfasst.
Die Vorrichtung kann mit einer Anschlussbuchse ausgestattet sein, beispielsweise zur Kommunikation mit oder dem Runterladen von einem oder auf einen Computer. Diese Anschlussbuchse könnte während des Eichens im Werk beispielsweise dazu verwendet werden, andere für die Charge von Teststreifen spezifische Faktoren zu berücksichtigen, wahlweise auch Faktoren wie z. B. Temperatur, relative Feuchtigkeit und Höhe des beabsichtigten Bestimmungsorts. Die Anschlussbuchse könnte auch dazu verwendet werden, Testergebnisse auf einem PC eines Benutzers aufzuzeichnen.
Die Erfassungseinrichtung umfasst vorzugsweise ein Reagens oder mehrere Reagenzien, das/die mit der Glucose reagiert/reagieren, um zumindest eine elektrisch aktive Spezies zu erzeugen, und eine elektrische Schaltung, die einen Strom fließen lässt, dessen Größenordnung je nach der Konzentration der zugeführten Glucose variiert. Solche Erfassungseinrichtungen werden dem Fachmann bestens bekannt sein.
Der Teststreifen kann wiederverwendbar sein, indem er beispielsweise in Leitungswasser waschbar ist, um nicht zur Reaktion gebrachte Stoffe und Eiweißstoffe zu entfernen, die die Elektrodenoberfläche und/oder jede Abdeckmembran verunreinigen würden. Alternativ könnte der Teststreifen dadurch wiederverwendbar sein, dass nach und nach Schichten oder Streifen, die die Reagenzien und die leitende Spezies tragen nach der Entwicklung entfernt werden.
Der Teststreifen verwendet vorzugsweise ein immobilisiertes Enzymsystem, beispielsweise Glucoseoxidase ("GOD") oder Glucosedehydrogenase, das vorzugsweise durch physikalische Adsorption auf Platin- oder Rhodiumkohle immobilisiert ist. Die Verwendung von immobilisierten Enzymen ist im US-Patent Nr. 4,970,145 und dem US-Patent Nr. 5,122,456 beschrieben.
Um die Reinigung des Teststreifens zu erleichtern und die benötigten Probenvolumina zu minimieren, ist es besonders bevorzugt, dass der Bereich, der die Arbeitselektrode und das Enzym umfasst, von einer halbdurchlässigen Membran bedeckt ist. Die Membran muss natürlich für den Analyt und Sauerstoff durchlässig sein. Teststreifen dieser allgemeinen Art sind bekannt und sind beispielsweise in der EP 0 690 134 beschrieben.
Um den Effekt von Hintergrundstörungen von elektroaktiven Spezies wie Ascorbat, Urat und Acetaminophen (Paracetamol) zu reduzieren, wird bevorzugt, dass zusätzlich zu einer aktiven Elektrode, die GOD enthält, eine ähnliche Blindelektrode (Dummy-Elektrode) vorgesehen ist, die ein inertes nichtenzymatisches Protein enthält, beispielsweise bovines Serumalbumin ("BSA"). Die aktive Elektrode wird zusätzlich auf das Ansprechen elektroaktiver Hintergrundspezies, spezifisch auf die Anwesenheit von Glucose in der Probe ansprechen. Wenn die Reaktion der Blindelektrode von der Reaktion der aktiven Elektrode abgezogen wird, ergibt dies speziell aufgrund der Anwesenheit von Glucose in der Probe eine analytische Reaktion.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Teststreifen mit einer Kappe ausgestattet, die den Bereich abdeckt, auf den das Blut aufgetragen wird, wobei die Innenoberfläche der Kappe mit Einrichtungen ausgestattet ist, um den Teststreifen abzuwischen oder zu waschen, wenn die Kappe vom Teststreifen abgenommen und/oder wieder auf diesen aufgesetzt wird. Alternativ könnte die Kappe eine oder mehrere Schicht/en auf dem Teststreifen abreiben oder abziehen, wenn sie vom Teststreifen abgenommen und/oder auf diesen aufgesetzt wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird jeder Fall, wenn die Kappe abgenommen und wieder aufgesetzt, in einer Zähleinrichtung aufgezeichnet. Wenn die Kappe eine vorbestimmte Anzahl von Absetz- und Aufsetzvorgängen durchlaufen hat, wird eine Arretiereinrichtung aktiviert, um ein weiteres Abnehmen der Kappe zu verhindern. Dadurch kann der Benutzer davon abgehalten werden, die Vorrichtung nach Eintreten ihres Verfallsdatums weiter zu verwenden.
Die Zähleinrichtung kann mechanisch oder vorzugsweise ein elektronischer Speicher sein.
Die Vorrichtung ist vorzugsweise kompakt und unauffällig, beispielsweise kann sie wie ein Kugelschreiber gestaltet oder flach und abgerundet sein, damit sie in eine Tasche passt.
Obwohl das Testelement der Vorrichtung zur Reinigung unter fließendem Wasser abgewaschen werden kann, könnten wahlweise andere Reinigungseinrichtungen in der Vorrichtung vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Vorrichtung ein Gehäuse umfassen, in dem sich ein Tank für Waschflüssigkeit und eine Einrichtung befinden, um gegebenenfalls eine dosierte Menge an Waschflüssigkeit auf den Probenbereich des Teststreifens abzugeben. Dies würde es einem Benutzer ermöglichen, den Teststreifen zu reinigen, wenn keine externe Reinigungsflüssigkeitsquelle wie ein Wasserhahn zur Hand ist.
Das Messgerät ist vorzugsweise dauerhaft an der Anzeigeeinrichtung befestigt, es wäre aber auch für die Elektronik, die zum Abgleich des Teststreifens im Werk verwendet wird, und wahlweise eine Zähleinrichtung möglich, in einer Hülse untergebracht zu sein, die dauerhaft am Teststreifen befestigt ist, wobei die Hülse abnehmbar an der Anzeigeeinrichtung befestigt ist. Diese Anordnung würde es ermöglichen, dass eine einzige Anzeigeeinrichtung mit einer Anzahl verschiedener Wegwerfhülsen verwendet werden könnte, von denen jede ein anderes Analyterfassungssystem tragen könnte. Der Vorteil des Vorabgleichs (Vorkalibrierung) des Testelements und Messgeräts im Werk würde beibehalten bleiben.
Dementsprechend sieht ein weiterer Aspekt der Erfindung eine Hülse mit einem Gehäuse vor, das dauerhaft an einem Testelement zur Grenzwertanalyse einer Analytkonzentration in einer darauf aufgebrachten Flüssigkeit befestigt ist, wobei das Testelement und/oder das Gehäuse mit einer Erfassungseinrichtung ausgestattet ist, die dazu ausgelegt ist, ein elektrisches Signal im Ansprechen auf die Analytkonzentration in einer auf das Testelement aufgebrachten Flüssigkeit zu erzeugen, und wobei das Gehäuse mit einer Elektronikeinrichtung ausgestattet ist, um das Testelement abzugleichen, wobei die Hülse mit einer Befestigungseinrichtung ausgestattet ist, um die Hülse abnehmbar an der Anzeigeeinrichtung anzuschließen, um einen Ausgangsablesestand anzuzeigen, der vom elektrischen Signal abhängt.
Die abnehmbare Anschlusseinrichtung kann einen herkömmlichen AMP- Verbinder oder einen Stecker oder eine Steckdose umfassen, die zu einer geeigneten entsprechenden Einrichtung an der Anzeigeeinrichtung passen.
Wenn eine Zähleinrichtung in der Vorrichtung untergebracht ist, kann erstere so programmiert sein, dass ein Ereignis eintritt, wenn eine voreingestellte Anzahl an Ablesungen genommen wurde. Beispielsweise kann die Anzeigeeinrichtung deaktiviert werden oder ein Warnlicht angehen, um dem Benutzer anzuzeigen, die Vorrichtung zu entsorgen. Die Zähleinrichtung kann aktiviert werden, indem der Benutzer einen Knopf drücken muss, um eine Displayablesung zu erhalten, wobei jeder Knopfdruck die Zähleinrichtung um einen Schritt vorrücken lässt. Alternativ kann die Zähleinrichtung jedes Mal vorrücken, wenn der Sensor eine anfängliche Änderungsrate im Strom von der aktiven Elektrode erfasst, die mit menschlichem Blut aber nicht mit dem Abgleich oder der Waschlösung zusammenhängt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen beispielhaft weiter beschrieben, darin:
zeigt Fig. 1 eine Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zur Grenzwertanalyse einer Analytkonzentration in einer Flüssigkeit;
zeigt Fig. 2 eine Hülse und eine Anzeigeeinrichtung zur Grenzwertanalyse nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung;
ist Fig. 3 eine Kurve, in der der Strom gegen die Glucosekonzentration aufgetragen ist, für eine Elektrode, die sich zum Einsatz bei der Herstellung einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung eignet;
ist Fig. 4 eine Kurve ähnlich der von Fig. 3, bei der die Elektrode eine PVC-Membran aufweist;
sind die Fig. 5 bis 10 Kurven von verschiedenen Testergebnissen für Teststreifen, die sich zum Einsatz in der vorliegenden Erfindung eignen, die alternative Elektrodenformulierungen aufweisen, die eine andere leitfähige Druckfarbe verwenden;
sind die Fig. 11 bis 26 Kurven von verschiedenen Testergebnissen für Teststreifen, die sich zum Einsatz in der vorliegenden Erfindung eignen, die weitere alternative Elektrodenformulierungen aufweisen, die eine andere leitfähige Druckfarbe verwenden;
sind die Fig. 27 bis 29 Kurven von verschiedenen Testergebnissen mit PVG-Membranen und unterschiedlichen Elektrodendruckfarbenformulierungen; und
zeigt Fig. 30 auf ein Substrat gedruckte Schichten zur Herstellung eines wiederverwendbaren Testelements, das sich zum Einsatz in der vorliegenden Erfindung eignet.
Die in Fig. 1 gezeigte Testvorrichtung 2 umfasst eine Messeinrichtung 5, die dauerhaft mit einem wiederverwendbaren Teststreifen 4 verbunden ist. Die Messeinrichtung 5 besitzt eine Anzeigeeinrichtung 6, die eine Reihe LEDs umfasst, und eine gedruckte Skala 8 entlang der LEDs 8. Zu Darstellungszwecken sind vier LEDs gezeigt, es könnte aber auch jede beliebige Anzahl verwendet werden, beispielsweise acht bis zehn LEDs. Die Anzahl an verwendeten LEDs würde sich mit der besten visuellen Scheckkarte vergleichen lassen, die auf dem Markt ist. Anstelle von LEDs könnte/n natürlich auch eine oder mehrere LCD/s oder andere Anzeigevorrichtungen verwendet werden. Ein Diabetiker muss nicht notwendigerweise seinen Blutzuckerspiegel mit der augenfälligen Genauigkeit von gegenwärtigen Glucosemesseinrichtungen überwachen, die auf dem Markt sind. Es reicht für den Diabetiker aus, ungefähr zu wissen, wie hoch der Spiegel ist (+/-15 mg Glucose pro dl).
Zusätzlich zu visuellen Anzeigeeinrichtungen kann die Vorrichtung wahlweise mit Einrichtungen ausgestattet sein, um einen Benutzer akustisch zu warnen, wenn eine Ablesung der Analytkonzentration als zu hoch oder zu niedrig, als außerhalb eines definierten vorprogrammierten Konzentrationsbereichs befindlich erachtet wird.
Unter Bezug auf Fig. 30 umfasst der Teststreifen 4 ein Substrat 30, das nacheinander mit mehreren Elektroden- und Dielektrikumschichten beschichtet ist. Fig. 30a zeigt eine Keramikplatte 20, die in sechs Teststreifensubstrate 30 aufgeteilt ist. Natürlich können auch andere Substratmaterialen als Keramik verwendet werden, beispielsweise Polyester, Polycarbonat oder PVC. Jedes Substrat 30 ist mit leitfähigen Silber-/Silberchloridbahnen bedruckt, die umfassen: eine aktive Elektrode 22, eine Referenzelektrode 24, eine Blindelektrode 28 und eine Zählerelektrode 26. Wir fanden heraus, dass ein Verhältnis von Silber zu Silberchlorid im Bereich von 60 : 40 bis 95 : 5 die besten Resultate ergibt. Ein besonders bevorzugtes Verhältnis beträgt ca. 90 : 10 Ag/AgCl.
Nach dem Aushärten wird, wie in Fig. 30b gezeigt ist, die zweite Schicht aufgedruckt. Für die aktiven bzw. Blindelektroden werden Schichtträger- Kohlenstoffbahnen 32 und 34 (spezifischer Widerstand ca. 40 Ohm pro Quadrat) aufgedruckt. Dann wird eine dielektrische Isolierschicht aufgedruckt (Fig. 30c), die eine kreisförmige Öffnung aufweist, in der eine Flüssigkeitsprobe aufgenommen werden soll. Diese Schicht muss beständig gegen Lösungsmittel, z. B. Aceton, THF und Cyclohexanon sein. Sie muss in wässrigen Lösungen stabil sein, darf nicht zu Rissbildung neigen, denn die würde dazu führen, dass Lösungsmittel unterhalb der Isolierschicht eindringen und einen Kurzschluss zwischen den Bahnen hervorrufen könnte. Die Fig. 30d und 30e zeigen jeweils die Arbeitselektrode 38 für die Blindelektrode, und die Arbeitselektrode 40 für die aktive Elektrode. Die komplette Elektrodengruppe ist in Fig. 30f vor dem (vorzugsweisen) Beschichten mit einer Schutzmembran und dem Zerschneiden in sechs Teststreifen 4 gezeigt. Nach dem Zerschneiden wird jeder Teststreifen 4 dauerhaft an der Messeinrichtung 2 oder einer Hülse 12 befestigt, wie in Fig. 2 gezeigt ist.
Die Arbeitselektrode 38 der Blindelektrode 28 umfasst auf Platinkohle adsorbiertes BSA, und die Arbeitselektrode 40 der aktiven Elektrode 22 umfasst auf Platinkohle adsorbiertes GOD. Im Gebrauch polarisiert elektrisches Potential aus einer vom Messgerät 5 getragenen Batterie die Arbeitselektroden 38, 40 auf +200 mV bis +600 mV in Bezug auf die Referenzelektrode 24. Wir haben herausgefunden, dass eine Polarität von ca. +300 mv in Bezug auf die Referenzelektrode 24 einen geeigneten Kompromiss zwischen Empfindlichkeit und Interferenzansprechen darstellt. Wenn glucosehaltiges Blut auf den Teststreifen 4 aufgebracht wird, wird ein Strom erzeugt, der von der Glucosekonzentration im Blut abhängt. Je nach dem durchgehenden Strom leuchtet, gesteuert durch einen Mikrochip, eine bestimmte LED 6 auf. Das Messgerät 5 ist so geeicht, dass die gedruckte Skala 8 einem Bereich von Glucosekonzentrationen in dem aufgebrachten Blut entspricht. Der Benutzer kann deshalb von der gedruckten Skala an dem neben der erleuchteten LED 6 liegenden Punkt die Konzentration des Blutzuckers ablesen.
Der Teststreifen 4 besitzt eine Schutzkappe 10, die den Teststreifen 4 bedeckt, wenn er mittels eines Schraubgewindes am Gehäuse des Messgeräts 5 befestigt ist. Wenn der Benutzer die Kappe 10 abschraubt, kommt der Teststreifen 4 zum Vorschein und es wird ein Zähler gesetzt. Wenn der Test durchgeführt ist, wird die Kappe 10 wieder aufgesetzt. Dabei wird der Teststreifen 4 gereinigt, so dass seine Leitfähigkeit im wesentlichen wieder diejenige wie vor dem Testen ist. Die Reinigung kann durch Abwischen mit einem Wischlösungsmittel erfolgen, das in der Kappe 10 enthalten ist, oder durch Abwaschen unter fließendem Wasser oder indem eine oder mehrere Reagenzienschicht/en vom Teststreifen 4 abgerieben oder entfernt wird/werden.
Nach einer vorbestimmten Anzahl an Abnehm- und Wiederaufsetzzyklen der Kappe 10 wird eine Arretiereinrichtung betätigt, und die Kappe 10 wird am Gehäuse des Messgeräts 5 arretiert. Der Benutzer entsorgt dann die Testvorrichtung und beginnt mit der Verwendung einer neuen Vorrichtung.
Die Erfindung stellt eine Testvorrichtung mit einfacher Elektronik bereit, die im Werk individuell geeicht werden kann. Eine LCD oder ein optischer Leser wird nicht benötigt, obwohl die Anzeige eine LCD umfassen könnte, wenn das bevorzugt wird. Die mit der Vorrichtung ausgelieferte Batterie wird die vorgesehene Lebensdauer der Vorrichtung überdauern, wodurch der Benutzer keine Batterien zu wechseln braucht.
In einer in Fig. 2 gezeigten alternativen Ausführungsform der Erfindung ist der Teststreifen 4 dauerhaft an einer Hülse 12 befestigt. Die Hülse 12 beherbergt das Messgerät 5, welches Elektronikeinrichtungen umfasst, um den Teststreifen sowohl im Werk als auch, falls nötig, zu anderen Zeiten während der Lebensdauer des Messgeräts 5 zu eichen. Die Hülse 12 trägt an einem Ende einen Randstecker 14, um die Hülse lösbar an einer Steckdose 18 in einem Gehäuse 16 für die Anzeigeeinrichtung 6 anzuschließen. Wenn die Hülse 12 an das Gehäuse 16 angeschlossen ist, funktioniert die Einheit im wesentlichen genauso wie die Vorrichtung von Fig. 1. Wenn die Hülse 12 ihr Verfallsdatum erreicht, kann sie entsorgt und eine Austauschhülse am Gehäuse 16 angebracht werden.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist der Teststreifen in einer vorgeformten Kunststoffummantelung enthalten. Die Kunststoffummantelung und der Streifen werden ein geringes Hohlraumvolumen haben (< 10 ul). Die Kunststoffummantelung hat am äußersten Ende des Streifens eine Öffnung, wodurch Blut durch Kapillarkräfte zur Elektrodenoberfläche fließen kann. Am Messgeräteende der Kunststoffummantelung befinden sich zwei Nippel, von denen einer an einem Waschflüssigkeitstank befestigt ist, und der andere an einen Abgleichlösungstank. Beide Tanks befinden sich innerhalb des Gehäuses, ihr Gesamtvolumen beträgt 3 ml. Da das Hohlraumvolumen des Systems weniger als 10 ul beträgt, werden nach jedem Test 30 ul Waschlösung benötigt. Dies lässt eine leichte Reinigung und Eichung des Systems mit einem Mindestmaß an Umstand für den Patienten zu.
Die bevorzugte Verwendung einer Membran über der Elektrode verbessert die Stabilität des Testelements über die Zeit und erlaubt den Einsatz kleiner Proben (von ca. 2 ul). Die Membran reduziert jedoch aber auch die Empfindlichkeit des Systems, so dass es wünschenswert ist, über eine Basiselektrode zu verfügen, die so empfindlich wie möglich ist. Insbesondere ist es wünschenswert, die Leitfähigkeit der Elektrodenbahnen zu erhöhen und eine Arbeitselektrodenformulierung zu erreichen, die eine geeignete Lagerdauer zulässt.
Ein bevorzugtes Membranmaterial ist PVC, insbesondere PVC mit niedrigem Molekulargewicht, welches das Ansprechen der Elektrode linearisiert und Schutz gegen die Verschmutzungswirkungen von getrocknetem Blut bereitstellt, mit dem die Elektroden in Berührung sind, beispielsweise durch Gerinnungsbildung, Adsorption von Zellen und Proteinen und getrocknetem Blut. Es ist besonders bevorzugt, dass die Membran einen grenzflächenaktiven Stoff beinhaltet, um die Verschmutzungswirkung von getrocknetem Blut zu reduzieren.
Es wurden verschiedene Elektrodenzusammensetzungen und Membranen für die Verwendung in der Erfindung ausgewertet. Die Testergebnisse für diese Systeme werden nachstehend erläutert.

TESTERGEBNISSE

Eine Elektrode mit einer relativ hohen Empfindlichkeit für Glucose wurde hergestellt, indem zuerst BSA oder GOD auf eine 10%-ige Platinaktivkohle adsorbiert wurde, gefolgt von der Herstellung der Arbeitsfarben mit der BSA- oder GOD - Pt/Kohle, und dann wurden die verschiedenen Schichten durch Siebdruck auf ein Keramiksubstrat aufgebracht.
Bevorzugte Harze zur Herstellung der Farben sind Polyester und Acrylmaterialien. Ein Polyesterharz, das für diese Anwendung besonders bevorzugt ist, ist Metech 8101.
Bezugnahmen auf "PVC mit niedrigem Molekulargewicht" o. dgl. beziehen sich auf ein PVC mit einem Molekulargewicht von ca. 100.000. Konkret wurde ein PVC-Produkt mit der Bezeichnung Norvinyl S6036 von Hydro Polymers Limited, Newton Aycliffe, County Durham, DL5 6EA, UK, verwendet.

Herstellung der Platinkohlefarbe für die Blindelektrode und die aktive Elektrode

1) Adsorption von Protein auf 10%-ige Platinkohle

Materialien

Glucoseoxidase (GOD), Typ GO3A von Biozyme.
Bovines Serumalbumin (BSA), Fraktion V von Pentex (Miles Inc).
10% Platin haltige Vulcan XC72R-Aktivkohle, die im Handel von E-Tek Inc erhältlich ist, die aus der Ablagerung kolloidalen Platins (Partikelgröße 1,5 bis 2,5 nm) auf der Oberfläche von Aktivkohlepartikeln (Nenngröße 30 nm) durch oxidative Zersetzung komplexer Platinsulfitsäure (II) unter Verwendung von Wasserstoffperoxid hergestellt wurde.
Phosphatgepufferte Kochsalzlösung (PBS) mit einem pH-Wert von 7,4, die aus 10 mM Natriumphosphat, 137 mM NaCl, 2,7 mM KCl bestand.
Qualitätsfilterpapier Whatman Nr. 1.

Verfahren

(a) Herstellung von BSA-Pt/Kohle

In einer 250 ml fassenden Glasflasche wurden 6,4 g BSA in 80 ml PBS aufgelöst und 20 g 10%-iges Pt/XC72R wurden schrittweise unter konstantem Rühren hinzugefügt. Danach wurde die Flasche auf eine Mischwalze gestellt und man ließ sie über Nacht bei Raumtemperatur inkubieren. Ein Buchner-Trichter wurde mit zwei Stücken Filterpapier vorbereitet. Das Gemisch wurde in den Trichter geschüttet und die Kohle drei Mal mit ca. 100 ml PBS gewaschen. Man legte ungefähr fünf Minuten lang Vakuum an den Kohlekuchen, um so viel Flüssigkeit wie möglich zu entziehen und das Trocknen der Kohle zu unterstützen. Der Kohlerkuchen wurde dann sorgfältig in ein Kunststoffgefäß herausgekratzt und mit einem Spatel zerkleinert. Die Kohle wurde dann zum Trocknen bei 30ºC über Nacht in einen Ofen gestellt. Wenn die Kohle nicht sofort verbraucht wurde, wurde sie bei 4ºC in einem Kühlschrank gelagert.

(b) Herstellung von GOD-Pt/Kohle

Diese wurde mittels genau desselben Verfahrens wie (a) mit GOD anstelle von BSA hergestellt.

2) Herstellung von Farben

Diese Farben wurden mit Materialien von Gwent Elektronics Materials unter Verwendung der oben genannten BSA- und GOD-Pt/Kohlen hergestellt.

Materialien

Wie vorstehend in (1) hergestellte BSA/Pt-Kohle oder GOD/Pt-Kohle, Metech 8101 Polyesterharz als Polymerbinder, Terpineol BP von RC Treatt, ein Öl, das als Fließmittel wirken soll, Butyl-2-Ethoxyethanolacetat, ein Lösungsmittel zur Einstellung der Farbviskosität.
Die Formulierung der Farbe bestand aus:
Metech 8101-Harz 54,05%
BSA- oder GOD-Pt-Kohle 27,09%
Butyl-Cellosolve-Acetat 12,57%
Terpineol BP 6,29%
Die flüssigen Bestandteile wurden miteinander vermischt und die Kohle wurde hinzugefügt. Nach anfänglichem manuellen Rühren wurde das Gemisch mehrmals zur Herstellung einer weichen, homogenen Kohlefarbe, die sich für Siebdruck eignet, durch eine Dreiwalzenmühle geschickt. Die Farbe wurde mehrere Stunden lang, vorzugsweise über Nacht, stehen gelassen, um ein gründliches Durchfeuchten der Kohle mit Harz zu ermöglichen, bevor sie benutzt wurde.
Die Produktcodenummern, die von Gwent Electronic Materials vergeben wurden, lauteten C80707R2 ("R2") und C80707R3 ("R3") für BSA- bzw. GOD-Farbe.

3) Siebdrucken der Elektroden

Materialien

Die verwendeten Siebe wurden von DEK Precision Screen Division bezogen und hatten je nach der gedruckten Farbe eine Maschenweite von 325 und 230. Siebe mit einer Maschenweite von 325 wurden zum Drucken der Ag/AgCl- und Dielektrikumsfarbe verwendet. Die Maschenweite von 230 wurde zum Drucken der Kohlefarben verwendet. Alle Maschen hatten eine Emulsionsdichte von 13 um und eine 45º-Ausrichtung.
Ag/AgCl (Verhältnis 90 : 10)-Farbe von Gwent Electronic Materials Ltd., Produktcode C80205D1
Leitfähige Kohle (40Ω/ ) von Gwent Electronic Materials Ltd, Produktcode C80130D1
Isolationsdielektrikum von Gwent Electronic Materials Ltd, Produktcode D80601D6
Platinkohlefarbe für die Blind-(BSA-)Elektrode - wie vorstehend hergestellt (C80707R2)
Platinkohlefarbe für die aktive (GOD-) Elektrode - wie vorstehend hergestellt (C80707R3)
Vormarkierte Keramiksubstrate von der Laser Cutting Company
Die Elektroden wurden hergestellt, indem mittels einer Siebdruckmaschine DEK1200 jede Schicht durch Siebdruck über der anderen aufgetragen wurde.

4) Elektrochemische Messungen

Die Elektroden wurden auf +300 mV, das Arbeitspotential mit Bezug auf die aufgedruckte Silber-/Silberchlorid-Referenzelektrode, polarisiert. Das Ansprechen des Stroms beim Aufbringen einer Probe wurde jeweils in festen Zeitabständen, z. B. 30 oder 60 Sekunden, gemessen. Im Falle von mit einer Membran bedeckten Elektroden waren die Elektroden vorbehandelt, indem sie 30 Minuten lang hydratisiert und auf +300 mV gehalten wurden. Die Verwendung eines Bipotentiostats (von Cambridge Life Sciences plc) ermöglichte die gleichzeitige Polarisierung und Messung sowohl der Blind- als auch der aktiven Elektroden.
Die Blindelektrode, die ein inertes nichtenzymatisches Protein enthält, z. B. bovines Serumalbumin, wird nichtspezifisch auf alle elektroaktiven Hintergrundstoffe ansprechen, z. B. Ascorbat, Urat, Acetaminophen (Paracetamol). Die aktive Elektrode, die Glucoseoxidase enthält, wird zusätzlich zu den elektroaktiven Hintergrundspezies spezifisch auf das Vorhandensein von Glucose in der Probe aussprechen. Die Subtraktion dieser beiden Ansprechwerte ergibt das analytische Anpsrechen, das spezifisch auf das Vorhandensein von Glucose in der Probe erfolgt.

Ergebnisse

Fig. 3 zeigt das Diagramm für den Puffer-Glucose-Abgleich der blanken Elektrode, durchschnittliches Ansprechen bei 30 s. Fig. 4 zeigt das Diagramm für den Puffer-Glucose-Abgleich für die mit einer PVC-Membran überzogenen Elektrode, die ausgehend von einer 7%-igen Cyclohexanonlösung durch Siebdruck beschichtet wurde. Korrigierte Stromwerte, die 50 nA überschritten, wurden für Glucosekonzentrationen über 10 mM erhalten.

PVC-Membran - R6/R7

Weitere Elektroden wurden auf eine der obigen ähnliche Weise hergestellt, die die Herstellung der BSA- und GOD-Platinkohlen, die Herstellung der Arbeitsfarben und den Siebdruck der verschiedenen Schichten zur Ausbildung des kompletten Glucosebiosensors beinhalteten.

1) Adsorption von Protein auf 5%-ige Platinkohle

Verfahren

Materialien

Glucoseoxidase (GOD), Typ G03A von Biozyme.
Bovines Serumalbumin (BSA), Fraktion V von Pentex (Miles Inc). 5% platinhaltige Vulcan XC72R-Aktivkohle, die im Handel von E-Tek Inc erhältlich ist, die aus der Ablagerung kolloidalen Platins (Korngröße 1,5 bis 2,5 nm) auf der Oberfläche von Aktivkohlepartikeln (Nenngröße 30 nm) durch oxidative Zersetzung komplexer Platinsulfitsäure (II) unter Verwendung von Wasserstoffperoxid hergestellt wurde.
Phosphatgepufferte Kochsalzlösung (PBS) mit einem pH-Wert von 7,4, die aus 10 mM Natriumphosphat, 137 mM NaCl, 2,7 mM KCl bestand.
Qualitätsfilterpapier Whatman Nr. 1.

(a) Herstellung von BSA-Pt/Kohle

In einer 250 ml fassenden Glasflasche wurden 6,4 g BSA in 160 ml PBS aufgelöst und 40 g 5%-ige Pt/XC72R-Aktivkohle wurde schrittweise unter konstantem Rühren hinzugefügt. Danach wurde die Flasche auf eine Mischwalze gestellt und man ließ sie über Nacht bei Raumtemperatur inkubieren. Ein Buchner-Trichter wurde mit zwei Stücken Filterpapier vorbereitet. Das Gemisch wurde in den Trichter geschüttet und die Kohle drei Mal mit ca. 100 ml PBS gewaschen. Man legte ungefähr 5 min lang Vakuum an den Kohlekuchen an, um so viel Flüssigkeit wie möglich zu entziehen und das Trocknen der Kohle zu unterstützen. Der Kohlekuchen wurde dann sorgfältig in ein Kunststoffgefäß herausgekratzt und die Stücke mit einem Spatel zerkleinert. Die Kohle wurde dann zum Trocknen bei 30ºC über Nacht in einen Ofen gestellt. Wenn die Kohle nicht sofort verbraucht wurde, wurde sie bei 4ºC in einem Kühlschrank gelagert.

(b) Herstellung von GOD-Pt/Kohle

Diese wurde mittels genau desselben Verfahrens wie (a) hergestellt, indem 5,7 g GOD in 144 ml Puffer aufgelöst wurden und dann 36 g 5%-iges Pt/XC72R- Aktivkohlepulver zugegeben wurde.

2) Herstellung der Arbeitsfarben

Materialien

Wie vorstehend in (1a und 1b) hergestellte BSA/Pt-Kohle oder GOD/Pt-Kohle Metech 8101 Polyesterharz als Polymerbinder Terpineol BP von RC Treatt, ein Öl, das als Fließmittel wirken soll Tergitol NP-10 von Surfachem, ein grenzflächenaktives Mittel, das als Benetzungsmittel wirken soll Butyl-Cellosolve-Acetat, ein Lösungsmittel zur Einstellung der Farbenviskosität Cellosolve-Acetat, ein Lösungsmittel zur Einstellung der Farbenviskosität.

Verfahren

Diese Farben wurden von Gwent Electronic Materials unter Verwendung der oben genannten BSA- und GOD-Pt/Kohlen hergestellt und mittels der folgenden Formulierungen:

BSA-Farbe für die Blindelektrode

Metech 8101-Harz 43,11%
BSA-Pt-Kohle 21,55%
Butyl-Cellosolve-Acetat 17,30%
Terpineol BP 11,84%
Tergitol NP10 3,30%
Cellosolve-Acetat 2,90%
Diese wurde von Gwent Electronic Material mit dem Produktcode C80506R6 ("R6") versehen.

GOD-Farbe für die aktive Elektrode

Metech 8101-Harz 47,16%
BSA-Pt-Kohle 23,58%
Butyl-Cellosolve-Acetat 11,72%
Terpineol BP 11,15%
Tergitol NP10 3,61%
Cellosolve-Acetat 2,78%
Diese wurde von Gwent Electronic Material mit dem Produktcode C80506R7 ("R7") versehen.
Die flüssigen Bestandteile wurden miteinander vermischt und die Kohle wurde hinzugefügt. Nach anfänglichem manuellen Rühren wurde das Gemisch mehrmals zur Herstellung einer weichen, homogenen Kohlefarbe, die sich für Siebdruck eignet, durch eine Dreiwalzenmühle geschickt. Die Farbe wurde mehrere Stunden lang, vorzugsweise über Nacht, stehen gelassen, um ein gründliches Durchfeuchten der Kohlepartikel mit Harz zu ermöglichen, bevor sie benutzt wurde.

3) Siebdruck der Elektroden

Materialien

Die verwendeten Siebe wurden von DEK Precision Screen Division bezogen und hatten je nach der gedruckten Farbe eine Maschenweite von 325 und 230. Siebe mit einer Maschenweite von 325 wurden zum Drucken der Ag/AgCl- und der Dielektrikumsfarbe verwendet. Siebe mit einer Maschenweite von 230 wurde zum Drucken der Kohlefarben verwendet. Alle Maschen hatten eine Emulsionsdichte von 13 um und eine 45º-Ausrichtung.
Ag/AgCl (Verhältnis 90 : 10)-Farbe von Gwent Electronic Materials Ltd., Produktcode C80205D1
Leitfähige Kohle (40Ω/ ) von Gwent Electronic Materials Ltd, Produktcode C80130D1
Isolationsdielektrikum von Gwent Electronic Materials Ltd, Produktcode D80601 D6
Platinkohlefarbe für die Blind-(BSA-)Elektrode - wie vorstehend hergestellt (C80506R6)
Platinkohlefarbe für die aktive (GOD-) Elektrode - wie vorstehend hergestellt (C80506R7)
Vormarkierte Keramiksubstrate von der Laser Cutting Company
Die Elektroden wurden hergestellt, indem mittels einer Siebdruckmaschine DEK1200 jede Schicht durch Siebdruck über der anderen aufgetragen wurde.

4) Aufbringen der biokompatiblen PVC-Membran durch Spincoating und Siebdruck

Materialien

Siebgedruckte Elektroden aus 3 wie oben.
Polyvinylchlorid (PVC) niedrigen Molekulargewichts, von Hydro Polymers Ltd
Pluronic F 68 (P-7061) von Sigma
Tetrahydrofuran (THF), von Ultrafine Ltd
Cyclohexanon von Fisher Scientific UK

4.1 Verfahren zum Spincoating von Elektroden

(a) Herstellung von Spincoat-PVC-Gemischen

Zwei Arten von PVC-Membranen wurden verwendet: mit einem grenzflächenaktivem Mittel modifizierte und unmodifizierte PVC-Membran.
(i): 0,70 g PVC wurden durch Rühren in 10 ml THF aufgelöst. Dies ergab eine Konzentration von 7% Gewicht/Volumen unmodifizierter PVC-Membranlösung.
(ii): 0,80 g PVC und 0,1 g Pluronic F68 wurden unter beständigem Rühren in 10 ml THF aufgelöst. Dies ergab eine Membranlösung mit 8% Gewicht/Volumen PVC und 1% Gewicht/Volumen Pluronic F68.
1. Bedecken der Kontaktstrecken mit einem nicht klebenden Papier.
2. Legen von zwei Elektroden in die Mitte der Spinscheibe (Seite an Seite und den Arbeitsbereich nahe am Zentrum der Scheibe).
3. Festkleben der Elektroden fest am Untergrund.
4. Anbringen der Spinscheibe an der Spincoatmaschine.
5. Anschalten der Maschine.
6. Einstellen der Geschwindigkeit auf 1000 Upm.
7. Hinzufügen von 1 ml Membranlösung im Zentrum der Scheibe in einer Höhe von 5-6 cm.
8. Entfernen der hergestellten Sensoren nach 1 Minute von der Scheibe und über Nacht im Abzugsschrank belassen.
9. Trocknen der hergestellten Sensoren 1 Stunde lang im um 0,85 bar evakuierten Vakuumofen bei Raumtemperatur.

4.2. Verfahren zum Siebdruck von PVC-Gemischen

Verfahren zum Siebdruck eines PVC-Gemisches

1,214 g PVC und 0,143 g Pluronic F68 wurden unter beständigem Rühren in 10 ml Cyclohexanon aufgelöst.
Ein Sieb mit einer Maschengröße von 325, einer Emulsionsdichte von 13 um und einer Ausrichtung von 45º wurde zum Drucken des Polymers verwendet.

5 Hämatokrituntersuchung

Venenblut wurde so vorbereitet, dass es Hämatokrit (Prozentsatz an roten Blutkörperchen im Gesamtblut) in der Größenordnung von 15-60% ergab. Das Ansprechen der Elektroden wurde mit einem Yellow Springs Instrument (YSI) als Referenzverfahren verglichen.

6 Elektrochemische Messungen

Die Elektroden wurden auf +300 mV, das Arbeitspotential mit Bezug auf die aufgedruckte Silber-/Silberchlorid-Referenzelektrode, polarisiert. Das Ansprechen des Stroms beim Aufbringen einer Probe wurde jeweils in festen Zeitabständen, z. B. 30 oder 60 Sekunden, gemessen. Im Falle von mit einer Membran bedeckten Elektroden waren die Elektroden vorbehandelt, indem sie 30 Minuten lang hydratisiert und auf +300 mV gehalten wurden. Die Verwendung eines Bipotentiostats (von Cambridge Life Sciences plc) ermöglichte die gleichzeitige Polarisierung und Messung sowohl der Blind- als auch der aktiven Elektroden.
Die Blindelektrode, die ein inertes nichtenzymatisches Protein enthält, z. B. bovines Serumalbumin, wird nichtspezifisch auf alle elektroaktiven Hintergrundspezies ansprechen, z. B. Ascorbat, Urat, Acetaminophen (Paracetamol). Die aktive Elektrode, die Glucoseoxidase enthält, wird zusätzlich zu den elektroaktiven Hintergrundspezies spezifisch auf das Vorhandensein von Glucose in der Probe ansprechen. Die Subtraktion dieser beiden Ansprechwerte ergibt das analytische Ansprechen, das spezifisch auf das Vorhandensein von Glucose in der Probe erfolgt.
In den untenstehenden Ergebnistabellen sind die Membranen durch ihre Gewichtsprozent in der Lösung, aus der sie aufgebracht wurden, bezeichnet. Die für die Diagramme von der untenstehenden Tabelle 1 verwendete Elektrode war eine 90 : 10-Mischung von R6 und R7.

Ergebnisse - R6/R7 (90 : 10)

Fig. 5 Ansprechen der Blankelektrode auf den Glucoseabgleich. Raumtemperatur; 300 mV; Ansprechzeit: festgelegte 60 s; PBS- Puffer; Stabilität: 5,2% Rückgang am 2. Tag; 29% Rückgang am 15. Tag; 31% Rückgang am 20. Tag; 45% Rückgang am 34. Tag.
Fig. 6 Elektrode mit Spincoat-Beschichtung aus 8% PVC + 1% Pluronic F68, 900 Upm. PBS-Puffer; Raumtemperatur; 300 mV; Ansprechzeit: festgelegte 60 s; Erholungszeit 3-4 Minuten.
Fig. 7 Elektrode mit Siebdruck mit 12,14% PVC + 1,43% Pluronic F68 Pufferglucose- und Blutglucose-Eichkurven. Raumtemperatur; PBS- Puffer; 300 mV, 4 Elektrodenpolarisierung; Ansprechzeit: festgelegte 60 s; Bedingung: 30 Minuten Hydrationszeit.
Fig. 8 Abhängigkeit des Elektrodenansprechens auf Hämatokrit, verglichen mit einem Referenzverfahren mittels einem Yellow Springs Instrument. Raumtemperatur. Membran: 8% PVC + 1% Pluronic F68; PBS-Puffer; 300 mV.
Fig. 9 Gebrauchsstabilität einer mit einer Membran bedeckten Elektrode (im Spincoatverfahren beschichtet mit 8% PVC niedrigen Molekulargewichts + 1% Pluronic F68) bei Raumtemperatur. Sensorbewertung: Sensor wurde 30 Min. in Gebrauchsstabilität bei Raumtemperatur polarisiert. PBS-Puffer; Signalverarbeitung: 60 s; Signalabnahme: 19% 2. Woche, 21% 5. Woche.
Fig. 10 Gebrauchsstabilität einer mit einer Membran bedeckten Elektrode (im Spincoatverfahren mit 7% PVC niedrigen Molekulargewichts beschichtet) bei Raumtemperatur. Sensor wurde 30 Min. in Gebrauchsstabilität bei Raumtemperatur polarisiert; PBS-Puffer; +300 mv; Signalverarbeitung: 60 s; Signalabnahme: 21% 2. Woche; 27% 5. Woche.
Fig. 11 Gebrauchsstabilität einer mit einer Membran bedeckten Elektrode (im Spincoatverfahren beschichtet mit 8% PVC + 1% Pluronic F68) bei 37ºC; PBS-Puffer; +300 mV; Signalverarbeitung: 60 s; Signalabnahme: 20% am 3. Tag; 27% am 11. Tag; 54% in der 5. Woche
Fig. 12 Gebrauchsstabilität einer mit einer Membran bedeckten Elektrode (im Spincoatverfahren beschichtet mit 7% PVC niedrigen Molekulargewichts) bei 37ºC; PBS-Puffer; +300 mV; Sensor wurde 30 Min. in Gebrauchsstabilität bei 37ºC polarisiert; Signalverarbeitung: 60 s; Signalabnahme: 6% am 3. Tag; 31% am 11. Tag; 43% in der 5. Woche.
Fig. 13 Abhängigkeit des Ansprechens vom Probenvolumen. Membran: 8% PVC niedrigen Molekulargewichts + 1% Pluronic F68; Sensor wurde 30 Min. polarisiert; Sensor wurde mit 30 mM Blutzucker getestet; PBS-Puffer; Raumtemperatur; 300 mV; Signalverarbeitung 30 s und 60 s.

Tabelle 1

In den in Fig. 7 gezeigten Ergebnissen sind die Werte (W1) der Blindelektrode praktisch Null. Die in Fig. 13 graphisch dargestellte Volumenuntersuchung zeigt, dass für ein typisches kleines Probenvolumen von 5 ul relativ hohe Ansprechströme (ca. 100 nA) erzielt werden können, wenn ein Membransystem verwendet wird. Es wurde kein Versuch unternommen, die Elektroden vorzubehandeln, bevor sie den Gebrauchsstabilitätsprüfungen unterworfen wurden. Wir glauben, dass es einen anfänglichen Ansprechabfall von 10-20% zu einem frühen Zeitpunkt im Leben des Streifens gibt, und dass es danach im wesentlichen stabil ist.

Elektrode mit Ergebnissen für PVC-, CA- und PU-Membranen (R3-/R5-Ergebnisse)

Unter Verwendung eines anderen unterschiedlichen Elektrodensystems und verschiedener Membranen wurde weitere Experimentalarbeit durchgeführt.

Materialien

Glucoseoxidase (GOD), Typ GO3A von Biozyme.
Bovines Serumalbumin (BSA), Fraktion V von Pentex (Miles Inc). 5% Platin haltige Vulcan XC72R-Aktivkohle, die im Handel von E-Tek Inc erhältlich ist, die aus der Ablagerung kolloidalen Platins (Korngröße 1,5 bis 2,5 nm) auf der Oberfläche von Aktivkohlepartikeln (Nenngröße 30 nm) durch oxidative Zersetzung komplexer Platinsulfitsäure (II) unter Verwendung von Wasserstoffperoxid hergestellt wurde.
Phosphatgepufferte Kochsalzlösung (PBS) mit einem pH-Wert von 7,4, die aus 10 mM Natriumphosphat, 137 mM NaCl, 2,7 mM KCl besteht.
Qualitätsfilterpapier Whatman Nr. 1.

1 Herstellung von Arbeitskohlefarben

(a) Herstellung von BSA-Pt/Kohle

In einer 250 ml fassenden Glasflasche wurden 6,4 g BSA in 160 ml PBS aufgelöst und 40 g 5%-iger Pt/XC72R-Aktivkohle wurden schrittweise unter konstantem Rühren hinzugefügt. Danach wurde die Flasche auf eine Mischwalze gestellt und man ließ sie über Nacht bei Raumtemperatur inkubieren. Ein Buchner-Trichter wurde mit zwei Stücken Filterpapier vorbereitet. Das Gemisch wurde in den Trichter geschüttet und die Kohle drei Mal mit ca. 100 ml PBS gewaschen. Man legte ungefähr 5 min lang Vakuum an den Kohlekuchen, um so viel Flüssigkeit wie möglich zu entziehen und das Trocknen der Kohle zu unterstützen. Der Kohlekuchen wurde dann sorgfältig in ein Kunststoffgefäß herausgekratzt und mit einem Spatel zerkleinert. Die Kohle wurde dann zum Trocknen bei 30ºC über Nacht in einen Ofen gestellt. Wenn die Kohle nicht sofort verbraucht wurde, wurde sie bei 4ºC in einem Kühlschrank gelagert.

(b) Herstellung von GOD-Pt/Kohle

Diese wurde mittels genau desselben Verfahrens wie (a) mit 5,7 g GOD aufgelöst in 144 ml Puffer hergestellt, und dann wurde 36 g 5%-iges Pt/XC72R- Aktivkohlepulver beigegeben.

Materialien

Wie vorstehend in (1a und 1b) hergestellte BSA/Pt-Kohle oder GOD/Pt-Kohle, Metech 8101 Polyesterharz als Polymerbinder,
Tergitol NP-10 von Surfachem, ein grenzflächenaktives Mittel, das als Benetzungsmittel wirken soll,
Butyl-Cellosolve-Acetat, ein Lösungsmittel zur Einstellung der Farbviskosität.
Diese Farben wurden von Gwent Electronic Materials unter Verwendung der oben angeführten BSA- und GOD-Pt/Kohlen mittels der folgenden Formulierungen hergestellt:

BSA-Farbe für die Blindelektrode

Metech 8101-Harz 50,56%
BSA-Pt-Kohle 25,28%
Butyl-Cellosolve-Acetat 20,80%
Tergitol NP10 3,36%
Die Produktcodenummer, die von Gwent Electronic Materials vergeben wurde, lautete C80319R3 ("R3").

2) Siebdruck der Elektroden

Materialien

Die verwendeten Siebe wurden von DEK Precision Screen Division bezogen und hatten je nach der gedruckten Farbe eine Maschenweite von 325 und 230. Siebe mit einer Maschenweite von 325 wurden zum Drucken der Ag/AgCl- und der Dielektrikumsfarbe verwendet. Siebe mit einer Maschenweite von 230 wurden zum Drucken der Kohlefarben verwendet. Alle Maschen hatten eine Emulsionsdichte von 13 um und eine 45º-Ausrichtung.
Ag/AgCl (Verhältnis 90 : 10)-Farbe von Gwent Electronic Materials Ltd., Produktcode C80205D1
Leitfähige Kohle (40Ω/ ) von Gwent Electronic Materials Ltd, Produktcode C80130D1
Isolationsdielektrikum von Gwent Electronic Materials Ltd, Produktcode D80601D6
Platinkohlefarbe für die Blind-(BSA-)Elektrode - wie vorstehend hergestellt (C80506R6)
Platinkohlefarbe für die aktive (GOD-) Elektrode - wie vorstehend hergestellt (C80506R7)
Vormarkierte Keramiksubstrate von der Laser Cutting Company
Die Elektroden wurden hergestellt, indem mittels einer Siebdruckmaschine DEK1200 jede Schicht durch Siebdruck über der anderen aufgetragen wurde.

GOD-Farbe für die aktive Elektrode

Metech 8101-Harz 54,79%
BSA-Pt-Kohle 27,40%
Butyl-Cellosolve-Acetat 13,62%
Tergitol NP10 4,19%
Diese wurde von Gwent Electronic Materials mit dem Produktcode C80319R5 ("R5") versehen.
Die flüssigen Bestandteile wurden miteinander vermischt und die Kohle wurde hinzugefügt. Nach anfänglichem manuellen Rühren wurde das Gemisch mehrmals zur Herstellung einer weichen, homogenen Kohlefarbe, die sich für Siebdruck eignet, durch eine Dreiwalzenmühle geschickt. Die Farbe wurde mehrere Stunden lang, vorzugsweise über Nacht, stehen gelassen, um ein gründliches Durchfeuchten der Kohlepartikel mit Harz zu ermöglichen, bevor sie benutzt wurde.

3 Verfahren zur Spincoat-Beschichtung von Elektroden

Materialien

Polyvinylchlorid (PVC) niedrigen Molekulargewichts, von Hydro Polymers Ltd
Pluronic F 68 (P-7061) von Sigma
Celluloseacetat (CA), Acetylgehalt 40% (C3782), von Sigma
Polyurethan (PU), Trixene (SC7602) von Baxenden Chemicals
Aceton
Tetrahydrofuran (THF), von Ultrafine Ltd

(a) Herstellung von Spincoat-Polymermischungen

Die Herstellung von mit einem grenzflächenaktiven Mittel modifizierten und unmodifizierten Polymermembranen hing von der Art des verwendeten Polymers ab.
PVC wurde in THF bis zur erforderlichen Konzentration aufgelöst.
Beispielsweise wird eine 7%-ige Lösung unmodifizierten PVCs 0,7 g PVC enthalten, das in 10 ml THF aufgelöst ist. Eine 8%-ige Lösung PVC, das mit 1% Pluronic F68 modifiziert ist, wird 0,8 g PVC und 0,1 g Pluronic F68 in 10 ml THF aufgelöst enthalten.
Celluloseacetat wurde in Aceton bis zur erforderlichen Konzentration aufgelöst. Beispielsweise wird eine 2%-ige Celluloseacetatlösung darin bestehen, 0,2 g Celluloseacetat in 10 ml Aceton aufzulösen. Eine modifizierte Lösung kann hergestellt werden, indem zusätzliche Modifikationsmittel hinzugefügt werden. Beispielsweise können dieser Lösung 0,05 g Pluronic F68 beigefügt werden, um eine Lösung herzustellen, die 2% Celluloseacetat und 0,5% Pluronic F68 enthält.
Auf ähnliche Weise wurde Polyurethan hergestellt. Eine 4%-ige Lösung Polyurethan wird darin bestehen, 0,4 ml Polyurethan (Trixene) in 10 ml THF aufzulösen. Dem kann Pluronic F68 hinzugefügt werden, um eine modifizierte Membranlösung herzustellen.
Beispielsweise müssten dieser Lösung 0,2 g Pluronic F68 zugefügt werden, um eine 2%-ige Lösung zu erhalten.

(b) Spincoating-Verfahren

1. Bedecken der Kontaktstrecken mit einem nicht klebenden Papier.
2. Legen von zwei Elektroden in die Mitte der Spinscheibe (Seite an Seite und den Arbeitsbereich nahe am Zentrum der Scheibe).
3. Festkleben der Elektroden fest am Untergrund.
4. Anbringen der Spinscheibe an der Spincoatmaschine.
5. Anschalten der Maschine.
6. Einstellen der Geschwindigkeit auf 1000 Upm.
7. Hinzufügen von 1 ml Membranlösung im Zentrum der Scheibe in einer Höhe von 5-6 cm.
8. Entfernen der hergestellten Sensoren nach 1 Minute von der Scheibe und über Nacht im Abzugsschrank belassen.
9. Trocknen der hergestellten Sensoren 1 Stunde lang im um 0,85 bar evakuierten Vakuumofen bei Raumtemperatur.

3 Elektrochemische Messungen

Die Elektroden wurden auf +300 mV, das Arbeitspotential mit Bezug auf die aufgedruckte Silber-/Silberchlorid-Referenzelektrode, polarisiert. Das Ansprechen des Stroms beim Aufbringen einer Probe wurde jeweils in festen Zeitabständen, z. B. 30 oder 60 Sekunden, gemessen. Im Falle von mit einer Membran bedeckten Elektroden waren die Elektroden vorbehandelt, indem sie 30 Minuten lang hydratisiert und auf +300 mv gehalten wurden. Die Verwendung eines Bipotentiostats (von Cambridge Life Sciences plc) ermöglichte die gleichzeitige Polarisierung und Messung sowohl der Blind- als auch der aktiven Elektroden.
Die Blindelektrode, die ein inertes nichtenzymatisches Protein enthält, z. B. bovines Serumalbumin, wird nichtspezifisch auf alle elektroaktiven Hintergrundspezies ansprechen, z. B. Ascorbat, trat, Acetaminophen (Paracetamol). Die aktive Elektrode, die Glucoseoxidase enthält, wird zusätzlich zu den elektroaktiven Hintergrundspezies spezifisch auf das Vorhandensein von Glucose in der Probe ansprechen. Die Subtraktion dieser beiden Ansprechwerte ergibt den analytischen Ansprechwert, der spezifisch auf das Vorhandensein von Glucose in der Probe erfolgt.
Fig. 14 zeigt die Eichkurve für eine R3/R5- (90 : 10) Glucoseelektrode mit einer Membran aus PVC niedrigen Molekulargewichts (0,1% Gewicht/Volumen) von Hydropolymeren. Sensorauswertung: der Sensor wurde vorher zwei Mal verwendet; die dritte Puffereichung fand statt, nachdem er über Nacht getrocknetem Blut ausgesetzt war, gefolgt von Abwaschen mit einem PBS- Puffer; Raumtemperatur; +300 mV; Ansprechzeit auf 60 s festgelegt. Die Kurven ähneln sich sehr, zeigen keine deutliche Verschmutzungswirkung durch Einflüsse des getrockneten Bluts. Ein Benutzer könnte deshalb den wiederverwendbaren Teststreifen zu jeder ihm genehmen Zeit abwaschen, nachdem er eine Ablesung vorgenommen hat.
Die Ergebnisse für R3/R5- (90 : 10) Glucoseelektroden mit Celluloseacetat und PVC-Membranen sind in der untenstehenden Tabelle 2 wiedergegeben. In jedem Fall betrug die Spannung 300 mV. Wenn nicht anders angegeben, war der Puffer PBS.

Ergebnisse für R3/R5-Elektroden (90 : 10) ohne Membran und bedeckt mit Celluloseacetat und PVC-Membranen

Fig. 15 Ansprechen einer R3/R5-Blankelektrode; (ohne Membran); Ansprechzeit: festgelegte 60 s; Erholungszeit: 4-5 Min. am 1.Tag; 3-5 Min. am 2. und 3. Tag.
Fig. 16 Elektrode mit einer 4%-igen unmodifizierten Celluloseacetatmembran; Pufferglucoseansprechen. Raumtemperatur. Ansprechzeit: festgelegte 60 s; Erholungszeit 4 Min. am 1.Tag.
Fig. 17 Elektrode mit einer 4%-igen Celluloseacetatmembran modifiziert mit 0,5% Pluronic F68, Pufferglucoseansprechen. Raumtemperatur. Ansprechzeit: festgelegte 60 s; Erholungszeit: 2-5 Min. am 1. Tag.
Fig. 18 Elektrode mit 0,1%-igem PVC niedrigen Molekulargewichts (Hydropolymers), das über Nacht trocknen gelassen und vor dem Testlauf vakuumgetrocknet wurde; Pufferglucoseansprechen. Raumtemperatur.
Fig. 19 Blankelektrodenansprechen auf Puffer und Blutzuckeransprechen. Raumtemperatur; Signalverarbeitung; Zeitpunkt 60 s.
Fig. 20 Elektrode mit einer 4%-igen Celluloseacetatmembran, Puffer- und Blutzuckeransprechen; Puffer PBS und tensidhaltiger Puffer; Raumtemperatur. Ansprechzeit: festgelegte 60 s.
Fig. 21 Elektrode mit 6%-igem Celluloseacetat + 1%-iger Pluronic F68- Membran, wurde mehrfach Blut und der Einwirkung von Waschlösung ausgesetzt; Puffer: PBS und grenzflächenaktives Mittel enthaltender Puffer; Raumtemperatur. Ansprechzeit: festgelegte 60 s.
Fig. 22 Elektrode mit 0,1%-iger Celluloseacetatmembran (Sigma), weist keine Auswirkung von Verschmutzung durch Blut zwischen den Eichkurven auf. Raumtemperatur. Ansprechzeit: festgelegte 60 s.

Tabelle 2

Ergebnisse für R3/R5- (90 : 10) Elektroden, die mit Polyurethan-(PU)- Membranen abgedeckt waren

Fig. 23 Elektrode mit 4% PU/0,5% Gewicht/Volumen Pluronic F68, wies nicht lineare Puffer- und Bluteichungen auf; PBS-Puffer; Raumtemperaturansprechzeit: festgelegte 60 s., 300 mV.
Fig. 24 Elektrode mit 4% Volumen/Volumen PU (Trixene)/2% Gewicht/Volumen Pluronic F68, wies keine durch getrocknetes Blut hervorgerufene Verschmutzungswirkung bei der Membran auf, die das Modifikationsmittel Pluronic F 68 enthielt; der Sensor wurde vorher zwei Mal verwendet; die 3. Puffereichung erfolgte nach dem Einwirkenlassen von getrocknetem Blut über Nacht, gefolgt von 1- stündiger Reinigung in PBS; Raumtemperatur. Ansprechzeit: festgelegte 60 s.; 300 mV.
Fig. 25 Elektrode mit einer 15%-igen PU-(Trixene)-Membran, wies eine schlechte Eichung auf, lässt Verschmutzungsauswirkung durch Blut vermuten, wenn kein Pluronic F68-Modifikationsmittel verwendet wird. Sensorauswertung: der Sensor wurde 30 Minuten lang polarisiert; es wurde auch mehrfaches Einwirken bei 30 mM Blutzucker untersucht; PBS-Puffer; +300 mv; Signalverarbeitung: Zeitpunkt 60 s.
Fig. 26 Elektrode mit 15% Volumen/Volumen PU + 1% Pluronic F68, zeigte eine verbesserte Resistenz gegen Verschmutzung durch Blut an, wenn Pluronic F68 als Modifikationsmittel verwendet wurde; 300 mv; Erholungszeit 3-4 Min.; Ansprechzeit: festgelegte 60 s; Bedingung: 0,5 Std Hydration, polarisiert.

Tabelle 3

Ergebnisse für verschieden mit Polyvinylchlorid-(PVC)-Membranen abgedeckte Elektroden

Fig. 27 Lagerstabilität mit Daten von 5 Wochen über eine R6/R7- (90 : 10) Elektrode mit einer Membran mit 7%-igem unmodifizierten PVC niedrigen Molekulargewichts. Lagerung an einem dunklen und trockenen Platz bei Umgebungstemperatur; Sensor wurde 30 Minuten lang polarisiert; Signalverarbeitung: 60 s; Signalabnahme: 18% in der 3. Woche; 23% in der 5. Woche.
Fig. 28 R3/R5- (60 : 40) Elektrode mit einer Membran mit 8% PVC + 1% Pluronic F68. Pufferglucoseeichung; PBS-Puffer; Raumtemperatur. Ansprechzeit: festgelegte 60 s; Erholungszeit: 4 Min. Bedingung: 30 Minuten Hydration, polarisiert.
Fig. 29 R3/R5- (90 : 10) Elektrode mit einer Membran mit 8% Gewicht/Volumen PVC + 1% Gewicht/Volumen Pluronic F68. Puffer- und Blutzuckereichung; Raumtemperatur; PBS-Puffer; Ansprechzeit: festgelegte 60 s. Erholungszeit: 4 Min. Bedingung: 30 Minuten Hydration, polarisiert. Tabelle 4

Claims

1. Vorrichtung (2) zur Grenzwertanalyse einer Analytkonzentration in einer, auf diese aufgebrachte Flüssigkeit, wobei die Vorrichtung ein mit einer Erfassungseinrichtung ausgestattetes Testelement (4) umfasst, das dazu ausgelegt ist, im Ansprechen auf die Analytkonzentration in einer aufgebrachten Flüssigkeit ein elektrisches Signal zu erzeugen, und ein Messgerät (5), das eine elektronische Einrichtung aufweist, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das von dem elektrischen Signal aus dem Testelement (4) abhängt, wobei das Messgerät (5) mit einer Anzeigeeinrichtung (6) ausgestattet ist, um das Ausgangssignal anzuzeigen,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Testelement (4) wiederverwendbar und dauerhaft bezüglich zumindest eines Teils des Messgeräts (5) befestigt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Erfassungseinrichtung ein Reagens oder mehrere Reagenzien umfasst, das/die mit dem Analyt reagiert/reagieren, um zumindest eine elektrisch aktive Art zu erzeugen, und eine elektrische Schaltung, die einen Strom fließen lässt, dessen Größenordnung je nach der Konzentration des zugeführten Analyts variiert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Testelement (4) mit einer Kappe (10) ausgestattet ist, die den Bereich abdeckt, auf den die Flüssigkeit aufgebracht werden soll, wobei die Innenoberfläche der Kappe (10) mit Einrichtungen ausgestattet ist, um das Testelement (4) abzuwischen oder zu reinigen, wenn die Kappe vom Testelement abgenommen und/oder wieder auf dieses aufgesetzt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, darüber hinaus eine Zähleinrichtung umfassend, die jeden Fall aufzeichnet, in dem die Kappe (10) vom Testelement (4) abgenommen und/oder wieder auf dieses aufgesetzt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, die darüber hinaus Arretiereinrichtungen umfasst, um die Kappe (10) am Testelement (4) zu arretieren, und Einrichtungen, um die Arretiereinrichtungen zu aktivieren, wenn die Zähleinrichtung eine vorbestimmte Zahl aufzeichnet.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Anzeigeeinrichtung (6) mehrere Leuchtdioden umfasst, die jeweils einer daneben angeordneten gedruckten Skala (8) entsprechen.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Messgerät (5) elektronische Abgleicheinrichtungen umfasst, um das Ausgangssignal aus dem Messgerät (5) im Ansprechen auf das elektrische Signal aus dem Testelement (4) abzugleichen, wenn diesem eine bekannte Konzentration an Analyt zugeführt wird.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der mindestens ein Teil der elektronischen Einrichtung des Messgeräts (5) dauerhaft bezüglich des Testelements (4) befestigt und in einer Hülse (12) untergebracht ist, die lösbar an einem Gehäuse (16) befestigt ist, das die Anzeigeeinrichtung (6) trägt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die in der Hülse (12) untergebrachte elektronische Einrichtung Abgleicheinrichtungen umfasst, um das Ausgangssignal aus dem Messgerät (5) im Ansprechen auf das elektrische Signal aus dem Testelement (4) abzugleichen, wenn auf dieses eine bekannte Konzentration an Analyt aufgebracht wird.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die darüber hinaus ein Gehäuse umfasst, in dem sich ein Tank für Waschflüssigkeit befindet, und eine Einrichtung, um eine dosierte Menge an Waschflüssigkeit auf den Bereich des Testelements abzugeben, auf den Flüssigkeit aufgebracht werden soll, die zu analysieren ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Testelement (4) dauerhaft am Messgerät (5) befestigt ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Testelement (4) ein Reagens aus immobilisiertem Enzym umfasst, das von einer halbdurchlässigen Membran bedeckt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Membran PVC umfasst.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der das PVC ein PVC niedrigen Molekulargewichts ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei der die Membran einen oberflächenaktiven Stoff beinhaltet.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei der das Enzymreagens auf Platinkohle immobilisiert ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, bei der die Platinkohle aus der Ablagerung kolloidalen Platins auf der Oberfläche von Aktivkohlepartikeln durch oxidativen Abbau eines Platinsalzes hergestellt wird.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, bei der das Enzymreagens Glucoseoxidase oder Glucosedehydrogenase ist.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die darüber hinaus mit einer Einrichtung ausgestattet ist, um einen Benutzer akustisch zu warnen, wenn ein Skalenwert der Analytkonzentration außerhalb eines definierten vorprogrammierten Konzentrationsbereichs zu niedrig oder zu hoch ist.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Testelement einen in einem vorgeformten Kunststoffgehäuse enthaltenen Teststreifen umfasst.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, bei der das Kunststoffgehäuse und der Teststreifen ein Hohlraumvolumen von weniger als 10 ul haben.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, bei der das Kunststoffgehäuse am äußersten Ende des Streifens eine Öffnung besitzt, damit eine biologische Flüssigkeit durch Kapillarkräfte zu einer Elektrodenoberfläche am Streifen fließen kann.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei das Gehäuse an einem Ende des Kunststoffgehäuses neben dem Messgerät (5) noch mit zwei Nippeln ausgestattet ist, von denen einer an einem Waschflüssigkeitstank befestigt ist, und der andere an einem Abgleichlösungstank befestigt ist, wobei sich beide Tanks innerhalb eines Gehäuses (12) befinden, das mit dem Messgerät (5) verbunden ist.

24. Analysenkoffer zur Grenzwertanalyse der Analytkonzentration in einer Flüssigkeit, wobei der Koffer eine Vorrichtung (2) nach Anspruch 7 und einen Behälter umfasst, der eine Kontrolllösung zur Verwendung beim Abgleich des Messgeräts (5) enthält.

25. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der das Testelement (4) eine gedruckte Schicht einer Druckfarbe aufweist, die Platinkohle umfasst, in die mindestens ein geeignetes Enzymreagens, ein Polyesterharzbinder und eine Trägerflüssigkeit adsorbiert wurde.

26. Hülse (12) zur Verwendung bei der Herstellung einer Vorrichtung nach Anspruch 8, die ein Testelement (4) umfasst, das mit einer Erfassungseinrichtung ausgestattet ist, die dazu ausgelegt ist, ein elektrisches Signal im Ansprechen auf die Analytkonzentration in einer aufgebrachten Flüssigkeit zu erzeugen, und zumindest einen Teil der elektronischen Einrichtung eines Messgeräts (5), wobei die Hülse (12) Einrichtungen zur lösbaren Verbindung mit einem Gehäuse (16) aufweist, in dem eine Anzeigeeinrichtung (6) zur Anzeige eines Ausgangsskalenwerts untergebracht ist, der von dem elektrischen Signal abhängt;

dadurch gekennzeichnet, dass das Testelement (4) wiederverwendbar und dauerhaft an zumindest einem Teil der elektronischen Einrichtung des Messgeräts (5) befestigt ist.

27. Hülse (12) nach Anspruch 26, bei der das Testelement (4) dauerhaft am Messgerät (5) befestigt ist.

28. Hülse (12) nach Anspruch 26 oder 27, bei der das elektrische Signal aus der Erfassungseinrichtung ein elektrischer Strom ist.