Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2266543C2 - Reagent systems for detecting for reduced cofactor - Google Patents

Reagent systems for detecting for reduced cofactor Download PDF

Info

Publication number
RU2266543C2
RU2266543C2 RU2002123839/15A RU2002123839A RU2266543C2 RU 2266543 C2 RU2266543 C2 RU 2266543C2 RU 2002123839/15 A RU2002123839/15 A RU 2002123839/15A RU 2002123839 A RU2002123839 A RU 2002123839A RU 2266543 C2 RU2266543 C2 RU 2266543C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal generation
electron transfer
generation system
sample
enzyme
Prior art date
Application number
RU2002123839/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002123839A (en
Inventor
Тианмей ОУЯНГ (US)
Тианмей ОУЯНГ
Original Assignee
Лайфскен, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Лайфскен, Инк. filed Critical Лайфскен, Инк.
Publication of RU2002123839A publication Critical patent/RU2002123839A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2266543C2 publication Critical patent/RU2266543C2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/26Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving oxidoreductase
    • C12Q1/32Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving oxidoreductase involving dehydrogenase
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/90Enzymes; Proenzymes
    • G01N2333/902Oxidoreductases (1.)
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/90Enzymes; Proenzymes
    • G01N2333/902Oxidoreductases (1.)
    • G01N2333/90212Oxidoreductases (1.) acting on a sulfur group of donors (1.8)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Abstract

FIELD: bioassay methods.
SUBSTANCE: invention, in particular, relates to a reagent system for detecting substances. Signal generation system for detecting substances in a sample contains at least one first and second electron transfer agent and redox indicator. Electron transfer agents utilized are those of protein and nonprotein nature, for example phenazine compound and diaphorase. System further contains at least one of following compounds: enzyme cofactor, enzyme manifesting oxidative activity relative to tested substance, e.g. corresponding dehydrogenase. Proposed systems, reagent compositions, test strips, and kits find use in detection of a large number of substances in a sample such as a biological sample, e.g. blood or blood fraction.
EFFECT: increased reaction rate of signal generation system and reduced cost.
8 cl, 1 dwg, 3 tbl

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к детектированию анализируемых веществ, в частности к системе реагентов для использования при детектировании анализируемых веществ.The present invention relates to the detection of analytes, in particular to a reagent system for use in the detection of analytes.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Детектирование анализируемых веществ в физиологических жидкостях, например в крови или в продуктах, полученных из крови, становится все более важным в современном обществе. Часто требуется провести анализы с детектированием анализируемых веществ в клинических лабораторных исследованиях, исследованиях в домашних условиях и т.д., где результаты исследования играют определяющую роль в диагностике и лечении разнообразных болезненных состояний. Представляющие интерес анализируемые вещества включают спирт, формальдегид, глюкозу, глютаминовую кислоту, глицерин, бета-гидроксибутират, L-лактат, лейцин, яблочную кислоту, пировиноградную кислоту, стероиды. Разработаны многочисленные способы и устройства для детектирования анализируемых веществ, предназначенные для использования как в клинических, так и в домашних условиях. В некоторых из способов и устройств, которые разработаны к настоящему воемени, используются системы генерирования сигнала для идентификации представляющего интерес анализируемого вещества в физиологическом образце, таком как кровь.Detection of analytes in physiological fluids, such as blood or in products derived from blood, is becoming increasingly important in modern society. Often it is necessary to conduct analyzes with the detection of the analyzed substances in clinical laboratory studies, studies at home, etc., where the results of the study play a decisive role in the diagnosis and treatment of a variety of painful conditions. Analyzers of interest include alcohol, formaldehyde, glucose, glutamic acid, glycerin, beta-hydroxybutyrate, L-lactate, leucine, malic acid, pyruvic acid, steroids. Numerous methods and devices have been developed for detecting analytes, intended for use both in clinical and at home. Some of the methods and devices that have been developed to date use signal generation systems to identify the analyte of interest in a physiological sample, such as blood.

Одной из систем генерирования сигнала, которая находит применение при детектировании множества различных анализируемых веществ, является система, в которой дегидрогеназа окисляет анализируемое вещество и одновременно восстанавливает кофактор фермента, такой как NAD(P)+. Затем восстановленная форма кофактора, например NAD(P)H, детектируется с помощью последующей реакции с агентом, окисляющим кофактор, например феназин метосульфатом или диафоразой, который переносит электрон к индикатору окисления-восстановления, такому как тетразолийная соль, с получением детектируемого продукта.One of the signal generation systems that finds application in the detection of many different analytes is a system in which dehydrogenase oxidizes the analyte and at the same time reduces the cofactor of the enzyme, such as NAD (P) +. Then, the reduced form of the cofactor, for example NAD (P) H, is detected by subsequent reaction with a cofactor oxidizing agent, for example phenazine with metosulfate or diaphorase, which transfers the electron to an oxidation-reduction indicator such as a tetrazolium salt to obtain a detectable product.

Хотя к настоящему времени разработаны разнообразные системы генерирования сигнала для использования при детектировании большого множества различных анализируемых веществ, существует необходимость в дальнейшей разработке таких систем.Although a variety of signal generation systems have been developed to date for use in detecting a large variety of different analytes, there is a need for further development of such systems.

Представляющие интерес патенты США включают 4629697; 5126247 и 5902731, а также Raap et al., Histochem. J., 1983.US patents of interest include 4,629,697; 5126247 and 5902731, as well as Raap et al., Histochem. J., 1983.

В патенте США 4629697 раскрыта система для тестирования, имеющая расширенные пределы измерения, и соответствующий способ определения NAD(P)H или подложек, или энзимов, которые взаимодействуют с образованием или расходованием NAD(P)H в жидкостях. Система для тестирования содержит в одно и то же время несколько субстанций, действующих независимо друг от друга в качестве акцепторов электронов по отношению к NAD(P)H и имеющих различные электрохимические потенциалы. Добавление системы для тестирования к раствору пробы приводит к образованию различных конечных продуктов, которые могут быть аналитически дифференцированы и которые могут быть оценены визуально или различными приборами.US Pat. No. 4,629,697 discloses a testing system having extended measurement limits and an appropriate method for determining NAD (P) H or substrates or enzymes that interact with the formation or consumption of NAD (P) H in liquids. The testing system contains at the same time several substances acting independently as electron acceptors for NAD (P) H and having different electrochemical potentials. Adding a testing system to the sample solution leads to the formation of various end products that can be analytically differentiated and which can be evaluated visually or with different instruments.

В патенте США 5126247 раскрыты не использующие кислород способы, системы и устройства для проведения энзиматической колориметрической оценки и определения биохимических аналитов. В патенте раскрыты две системы, которые позволяют получить менее одного эквивалента красителя на эквивалент подложки, при этом поддерживаются концентрации красителя в пределах, где согласно закону Beer существует линейная зависимость «цвет-концентрация». Одна из систем позволяет получить аналоговый цветовой сигнал из аналогового входного сигнала аналита. Другая система позволяет получить цифровой сигнал из аналогового входного сигнала аналита.US Pat. No. 5,126,247 discloses oxygen-free methods, systems, and devices for enzymatic colorimetric evaluation and determination of biochemical analytes. The patent discloses two systems that make it possible to obtain less than one dye equivalent per equivalent of a substrate, while dye concentrations are maintained within a range where, according to Beer, there is a linear color-concentration relationship. One system allows you to get an analog color signal from an analog analyte input signal. Another system allows you to obtain a digital signal from an analog analyte input signal.

В качестве наиболее близкого аналога заявитель указал патент США 5902731, в котором заявлен реагент для измерения концентрации аналита в гемоглобин содержащей биологической жидкости, такой как кровь. Реагент содержит энзим дегидрогеназы, который имеет специфичность по отношению к аналиту, NAD (никотинамид аденин динуклеотид) или производного NAD, предшественник тетразольного красителя, энзим диафоразы или его аналог, и соль азотистой кислоты. Реагент вызывает образование красителя, что является мерой определения концентрации аналита. Соль азотистой кислоты подавляет помехи при образовании красителя, вызванные гемоглобином (неэнзиматические). Предпочтительно реагент используется для окрашенных полосок для измерения кетоновых тел, таких как бетагидроксибутират.As the closest analogue, the applicant indicated US patent 5902731, which claims a reagent for measuring the concentration of analyte in hemoglobin containing biological fluid, such as blood. The reagent contains a dehydrogenase enzyme that is specific for an analyte, NAD (nicotinamide adenine dinucleotide) or NAD derivative, a tetrazole dye precursor, a diaphorase enzyme or its analogue, and a nitrous acid salt. The reagent causes the formation of dye, which is a measure of the concentration of the analyte. The nitrous acid salt suppresses the dye formation caused by hemoglobin (non-enzymatic). Preferably, the reagent is used for colored strips for measuring ketone bodies, such as betahydroxybutyrate.

Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the invention

В основу настоящего изобретения поставлена задача создания системы генерирования сигнала, которая обеспечивает повышенную скорость реакции и более низкую стоимость.The basis of the present invention is the task of creating a signal generation system that provides increased reaction speed and lower cost.

Поставленная задача решена путем создания системы генерирования сигнала, композиции реагентов, тест-полосок и их наборов, а также способа для их использования при детектировании анализируемых веществ в образце.The problem is solved by creating a signal generation system, reagent composition, test strips and their sets, as well as a method for their use in the detection of analytes in the sample.

Система генерирования сигнала характеризуются тем, что содержит по меньшей мере первый и второй агенты для переноса электрона и индикатор окисления-восстановления. В предпочтительном варианте воплощения система содержит белковый и небелковый агенты для переноса электрона, например соединение феназина и диафоразу. Во многих предпочтительных вариантах воплощения системы и наборы дополнительно включают кофактор фермента и фермент, имеющий окислительную активность по отношению к анализируемому веществу, например дегидрогеназу анализируемых веществ. Рассматриваемые системы, композиции реагентов, тест-полоски и наборы используются для детектирования большого количества анализируемых веществ в образце, таком как физиологический образец, например кровь или ее фракция.The signal generation system is characterized in that it contains at least first and second electron transfer agents and an oxidation-reduction indicator. In a preferred embodiment, the system comprises protein and non-protein electron transfer agents, for example a phenazine compound and a diaphorase. In many preferred embodiments, the systems and kits further include an enzyme cofactor and an enzyme having oxidative activity with the analyte, for example, analyte dehydrogenase. Consider systems, reagent compositions, test strips and kits are used to detect a large number of analytes in a sample, such as a physiological sample, such as blood or its fraction.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на чертеж, на котором представлена диаграмма скорости реакции в тест-полоске в зависимости от теоретической ожидаемой скорости реакции для тест-полоски, которая использует как PMS, так и диафоразу, из диаграммы следует, что использование как небелкового, так и белкового агента для переноса электрона, например PMS и диафоразы, обеспечивает неожиданное увеличение скорости реакции согласно изобретению.The invention is illustrated by the description of preferred embodiments with reference to the drawing, which shows a diagram of the reaction rate in the test strip depending on the theoretical expected reaction rate for the test strip, which uses both PMS and diaphorase, from the diagram it follows that the use of both non-protein and a protein electron transfer agent, for example PMS and diaphoresis, provides an unexpected increase in the reaction rate according to the invention.

Описание предпочтительных вариантов воплощения изобретенияDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Предложены система генерирования сигнала, композиции реагентов, тест-полоски и их наборы, а также способы для их использования при детектировании анализируемых веществ в образце. Система генерирования сигнала содержит по меньшей мере первый и второй агенты для переноса электрона и индикатор окисления-восстановления. Система включает также белковый и небелковый агенты для переноса электрона, например соединение феназина и диафоразу. Во многих предпочтительных вариантах воплощения система и наборы дополнительно включают кофактор фермента и фермент, имеющий окислительную активность по отношению к анализируемому веществу, например дегидрогеназу анализируемых веществ. Система, композиции реагентов, тест-полоски и наборы находят применение при детектировании большого количества анализируемых веществ в образце, таком как физиологический образец, например кровь или ее фракция.A signal generation system, reagent compositions, test strips and their kits, as well as methods for their use in detecting analytes in a sample are proposed. The signal generation system comprises at least first and second electron transfer agents and an oxidation-reduction indicator. The system also includes protein and non-protein electron transfer agents, for example, a combination of phenazine and diaphorase. In many preferred embodiments, the system and kits further include an enzyme cofactor and an enzyme having oxidative activity with the analyte, for example, analyte dehydrogenase. The system, reagent compositions, test strips and kits find use in the detection of a large number of analytes in a sample, such as a physiological sample, for example, blood or its fraction.

Система генерирования сигнала, согласно изобретению, предназначена для детектирования наличия восстановленного кофактора фермента в образце. Под системой генерирования сигнала подразумевается совокупность двух или более соединений или молекул, которые при объединении генерируют детектируемый сигнала, указывающий на присутствие и на количество конкретного анализируемого вещества в данном образце. Термин система генерирования сигнала используется в широком смысле для указания как смеси всех реагентов, составляющих систему генерирования сигнала, так и системы, в которой один или несколько реагентов, составляющих ее, являются отделенными от остальных реагентов, например системы, представленной в виде набора.The signal generation system according to the invention is designed to detect the presence of a reduced enzyme cofactor in a sample. A signal generation system is understood to mean a combination of two or more compounds or molecules that, when combined, generate a detectable signal indicating the presence and quantity of a particular analyte in a given sample. The term signal generation system is used in a broad sense to indicate both a mixture of all the reagents that make up the signal generation system, and a system in which one or more of the reagents that make up it are separated from the rest of the reagents, for example, a system presented as a set.

Существенным признаком системы генерирования сигнала является наличие двух различных агентов для переноса электронов. Агентом для переноса электронов является соединение или молекула, которая может переносить электрон в форме гидридного иона от восстановленного кофактора фермента к индикатору окисления-восстановления. В рассматриваемых системах генерирования сигнала первый из агентов для переноса электрона представляет собой молекулу с низкой молекулярной массой, а второй агент для переноса электрона представляет собой молекулу с высокой молекулярной массой. Низкая молекулярная масса означает молекулярную массу, которая не превосходит приблизительно 2000 дальтон, обычно, приблизительно 1000 дальтон, а во многих случаях, приблизительно 500 дальтон. Высокая молекулярная масса означает молекулярную массу приблизительно 5000 дальтон, а во многих случаях 10000 или 20000 дальтон или выше. Высокая молекулярная масса агента для переноса электронов не превышает приблизительно 100000 дальтон. Агент для переноса электрона с низкой молекулярной массой представляет собой небелковое соединение, в то время как агент для переноса электрона с высокой молекулярной массой представляет собой белковое соединение. Под белковым соединением имеется в виду полипептид или его полимерный миметик.An essential feature of a signal generation system is the presence of two different electron transfer agents. An electron transfer agent is a compound or molecule that can transfer an electron in the form of a hydride ion from a reduced cofactor of the enzyme to an oxidation-reduction indicator. In the considered signal generation systems, the first of the electron transfer agents is a low molecular weight molecule, and the second electron transfer agent is a high molecular weight molecule. Low molecular weight means a molecular weight that does not exceed about 2000 daltons, typically about 1000 daltons, and in many cases, about 500 daltons. High molecular weight means a molecular weight of approximately 5,000 Daltons, and in many cases 10,000 or 20,000 Daltons or higher. The high molecular weight of the electron transfer agent does not exceed about 100,000 daltons. The low molecular weight electron transfer agent is a non-protein compound, while the high molecular weight electron transfer agent is a protein compound. By protein compound is meant a polypeptide or a polymer mimetic thereof.

Интерес представляют разнообразные небелковые агенты для переноса электрона с низкой молекулярной массой, выбранные из группы, состоящей из флавинов, таких как рибофлавин (RBF), аллоксазин (ALL) и люмихром (LC); феназинов, таких как феназин, феназин метосульфат (PMS), феназин этосульфат, метоксифеназин метосульфат и сафранин; метил-1,4-нафтола (менадион), фенотиазинов, таких как РТ и его катионный радикал, РТ+, тионин (ТН), азур А (АА), азур В (АВ), азур С (АС), метиленовый голубой (MB), метиленовый зеленый (MG) и толуидиновый голубой О (TOL); феноксазинов, таких как феноксазин (РОА), основной голубой 3 (ВВ3) и крезиловый ярко-голубой ALD (ВСВА), бензо-α-феназоксоний хлорид (Medola голубой); индофенолов, таких как 2,6-дихлорфенол индофенол (DCIP); и индаминов, таких как Bindschedler зеленый и фениленовый голубой. Особенный интерес представляют феназиновые соединения, например PMS, феназин этосульфат, метоксифеназин метосульфат и сафранин, где PMS представляет собой небелковый агент для переноса электрона с низкой молекулярной массой.Of interest are a variety of non-protein low molecular weight electron transfer agents selected from the group consisting of flavins such as riboflavin (RBF), alloxazine (ALL) and lumichrome (LC); phenazines such as phenazine, phenazine methosulfate (PMS), phenazine ethosulfate, methoxyphenazine metosulfate and safranin; methyl-1,4-naphthol (menadione), phenothiazines such as PT and its cationic radical, PT +, thionine (TH), azur A (AA), azur B (AB), azur C (AC), methylene blue ( MB), methylene green (MG) and toluidine blue O (TOL); phenoxazines such as phenoxazine (POA), basic blue 3 (BB3) and cresyl bright blue ALD (BCBA), benzo-α-phenazoxonium chloride (Medola blue); indophenols such as 2,6-dichlorophenol indophenol (DCIP); and indamines such as Bindschedler green and phenylene blue. Of particular interest are phenazine compounds, for example PMS, phenazine ethosulfate, methoxyphenazine metosulfate and safranin, where PMS is a non-protein low molecular weight electron transfer agent.

Белковый агент для переноса электрона с высокой молекулярной массой представляет собой фермент, который способен к окислению восстановленного кофактора, например NAD(P)H, и одновременно восстанавливает индикатор окисления-восстановления. Этот фермент для переноса электрона представляет собой диафоразу, такую как липоевая дегидрогеназа, ферредоксин-NADP редуктаза, липоамид дегидрогеназа, NADPH дегидрогеназа. Разнообразные диафоразы являются доступными и могут быть использованы в рассматриваемых системах генерирования сигнала, они включают бацилловую диафоразу, клостридиевую диафоразу, диафоразу вибриона, диафоразу свиньи.A high molecular weight electron transfer agent is an enzyme that is capable of oxidizing a reduced cofactor, such as NAD (P) H, and at the same time restores the oxidation-reduction indicator. This electron transfer enzyme is a diaphorase such as lipoic dehydrogenase, ferredoxin-NADP reductase, lipoamide dehydrogenase, NADPH dehydrogenase. A variety of diaphorases are available and can be used in the signal generation systems under consideration, they include bacillus diaphoresis, clostridium diaphoresis, vibrio diaphoresis, pig diaphoresis.

В рассматриваемых системах генерирования сигнала отношение первого агента для переноса электрона ко второму агенту выбирается для ускорения скорости реакции по сравнению с контролем, например с системой генерирования сигнала, с одним агентом для переноса электрона только с PMS или диафоразой. Как правило, отношение первого агента для переноса электрона ко второму агенту в рассматриваемых системах изменяется от приблизительно 0,001 до 10, предпочтительно от приблизительно 0,01 до 1,0 и более часто от приблизительно 0,05 до 0,5 (нмоль/ед.).In the considered signal generation systems, the ratio of the first electron transfer agent to the second agent is selected to accelerate the reaction rate compared to a control, for example, a signal generation system, with one electron transfer agent with only PMS or diaphoresis. Typically, the ratio of the first electron transfer agent to the second agent in the systems in question varies from about 0.001 to 10, preferably from about 0.01 to 1.0, and more often from about 0.05 to 0.5 (nmol / unit) .

Дополнительно системы генерирования сигнала содержат индикатор окисления-восстановления. Под индикатором окисления-восстановления подразумевается соединение, которое может восстанавливать агенты для переноса электрона, с получением детектируемого хромогенного продукта. Когда индикатор окисления-восстановления является хромогеном, пригодные для использования хромогены представляют собой любое соединение, способное изменять цвет при восстановлении одного или нескольких электронов, т.е. хромогены принимают электроны от агентов для переноса электрона.Additionally, signal generation systems include an oxidation-reduction indicator. By an oxidation-reduction indicator is meant a compound that can reduce electron transfer agents to produce a detectable chromogenic product. When the oxidation-reduction indicator is a chromogen, suitable chromogens are any compound capable of changing color when one or more electrons are reduced, i.e. chromogens accept electrons from electron transfer agents.

Индикаторы окисления-восстановления выбраны из группы, состоящей из оксазинов, тиазинов и тетразолийных солей. Особый интерес представляют тетразолийные соли, которые способны принимать захваченный гидрид от агентов для переноса электрона, с образованием окрашенного формазанового продукта. Во многих случаях эти соли имеют особенность - они являются бледно-желтыми в окисленной форме, но принимают четко видимые цвета при восстановлении электрона и преобразовании в формазановые красители. Тетразолийные соединения или соли, которые представляют особый интерес, включают 2-(2'безотиазолил)-5-стирил-3-(4'-фталгидраэидил)тетразолий (BSPT); 2-безотиазолил-(2)-3,5-дифенил тетразолий (BTDP); 2,3-ди(4-нитрофенил)тетразолий (DNP); 2,5-дифенил-3-(4-стирилфенил)тетразолий (DPSP); дистирил тетразолий нитроголубой (DS-NBT); 3,3'-[3,3'-диметокси-(1,1'-бифенил)-4,4'-диил]-бис[2-(4-нитрофенил)-5-фенил]-2Н тетразолий (NBT); 3-(4,5-диметил-2-тиазолил)-2,5-дифенил-2Н тетразолий (МТТ); 2-фенил-3-(4-карбоксифенил)-5-метил тетразолий (РСРМ); тетразолиевый голубой (ТВ); тиокарбамил тетразолий нитроголубой (TCNBT); тетразолий тетранитроголубой (TNBT); тетразолиевый фиолетовый (TV); 2-бензотиазотиазолил-3-(4-карбокси-2-метоксифенил)-5-[4-(2-сульфоэтилкарбамоил)фенил]-2Н-тетразолий (WST-4); 2,2'-дибензотиазолил-5,5'-бис[4-ди(2-сульфоэтил)карбамоилфенил]-3,3'-(3,3'-диметокси-4,4'-бифенилен)дитетразолий, динатриевая соль (WST-5); 2-(п-нитрофенил)-3-(п-йодфенил)-5-фенилтетразолий хлорид (INT); и тому подобное. WST-5 является предпочтительным во многих воплощениях, поскольку он легко растворяется в водной среде, которая наиболее совместима с биологическими образцами. Кроме того, получаемое формазановое соединение проявляет сильное спектральное поглощение в лилово-голубой области, что уменьшает необходимость в коррекции фонового сигнала от гемоглобина. Другие пригодные для использования тетразолийные соли описаны в патентах США №№4490465; 4491631; 4598042; 4351899; 4271265; 4,247,633; 4223090; 4215917; 4142938; 4024021; 3867259; 3867257; 3791931; и 4254222.Redox indicators are selected from the group consisting of oxazines, thiazines and tetrazolium salts. Of particular interest are tetrazolium salts, which are capable of accepting the captured hydride from electron transfer agents to form a colored formazan product. In many cases, these salts have a peculiarity - they are pale yellow in the oxidized form, but take clearly visible colors upon electron reduction and conversion to formazan dyes. Tetrazolium compounds or salts of particular interest include 2- (2'-bezothiazolyl) -5-styryl-3- (4'-phthalhydraedyl) tetrazolium (BSPT); 2-bethiazolyl- (2) -3,5-diphenyl tetrazolium (BTDP); 2,3-di (4-nitrophenyl) tetrazolium (DNP); 2,5-diphenyl-3- (4-styrylphenyl) tetrazolium (DPSP); distyryl tetrazolium nitro-blue (DS-NBT); 3,3 '- [3,3'-dimethoxy- (1,1'-biphenyl) -4,4'-diyl] bis [2- (4-nitrophenyl) -5-phenyl] -2H tetrazolium (NBT) ; 3- (4,5-dimethyl-2-thiazolyl) -2,5-diphenyl-2H tetrazolium (MTT); 2-phenyl-3- (4-carboxyphenyl) -5-methyl tetrazolium (PCPM); tetrazolium blue (TV); thiocarbamyl tetrazolium nitro-blue (TCNBT); blue tetrazolium tetranitrogol (TNBT); tetrazolium violet (TV); 2-benzothiazothiazolyl-3- (4-carboxy-2-methoxyphenyl) -5- [4- (2-sulfoethylcarbamoyl) phenyl] -2H-tetrazolium (WST-4); 2,2'-dibenzothiazolyl-5,5'-bis [4-di (2-sulfoethyl) carbamoylphenyl] -3,3 '- (3,3'-dimethoxy-4,4'-biphenylene) ditetrazolium, disodium salt ( WST-5); 2- (p-nitrophenyl) -3- (p-iodophenyl) -5-phenyltetrazolium chloride (INT); etc. WST-5 is preferred in many embodiments because it is readily soluble in an aqueous medium that is most compatible with biological samples. In addition, the resulting formazan compound exhibits strong spectral absorption in the purple-blue region, which reduces the need for correction of the background signal from hemoglobin. Other suitable tetrazolium salts are described in US Pat. Nos. 4,490,465; 4,491,631; 4,598,042; 4,351,899; 4,271,265; 4,247,633; 4,230,090; 4,215,917; 4,142,938; 40,24021; 3,867,259; 3,867,257; 3,791,931; and 4254222.

Описанные выше системы генерирования сигнала способны детектировать восстановленный кофактор фермента в образце, в частности, в водном образце, а более конкретно, в физиологическом образце, например в цельной крови, или в ее фракции, или продукте. Множество различных восстановленных кофакторов фермента могут детектироваться с использованием систем генерирования сигнала, где репрезентативные восстановленные кофакторы ферментов включают восстановленные формы следующих кофакторов: бета-никотинамид аденин динуклеотид (бета-NAD), бета-никотинамид аденин динуклеотид фосфат (бета-NADP), тионикотинамид аденин динуклеотид, тионикотинамид аденин динуклеотид фосфат, никотинамид 1,N6-этеноаденин динуклеотид, никотинамид 1,N6-этеноаденин динуклеотид фосфат и пирроло-хинолин хинон (PQQ). Указанные системы генерирования сигнала предпочтительны для детектирования NADH или NAD(P)H.The signal generation systems described above are capable of detecting the reduced cofactor of the enzyme in a sample, in particular in an aqueous sample, and more particularly in a physiological sample, for example in whole blood, or in a fraction thereof or product. Many different reduced enzyme cofactors can be detected using signal generation systems where representative reduced enzyme cofactors include reduced forms of the following cofactors: beta-nicotinamide adenine dinucleotide (beta-NAD), beta-nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (beta-NADD), , thionicotinamide adenine dinucleotide phosphate, nicotinamide 1, N6-ethenoadenine dinucleotide, nicotinamide 1, N6-ethenoadenine dinucleotide phosphate and pyrroloquinoline quinone (PQQ). These signal generation systems are preferred for detecting NADH or NAD (P) H.

Восстановленный кофактор фермента является таким, который получается после окисления представляющего интерес анализируемого вещества в образце. Следовательно, рассматриваемые системы генерирования сигнала также включают кофактор фермента и фермент, окисляющий анализируемое вещество, который способен к окислению анализируемого вещества и к одновременному восстановлению кофактора фермента. Представляющие интерес кофакторы ферментов включают те, которые описаны выше, то есть бета-никотинамид аденин динуклеотид (бета-NAD), бета-никотинамид аденин динуклеотид фосфат (бета-NADP), тионикотинамид аденин динуклеотид, тионикотинамид аденин динуклеотид фосфат, никотинамид 1,N6-этеноаденин динуклеотид, никотинамид 1,N6-этеноаденин динуклеотид фосфат и пирроло-хинолин хинон (PQQ). Кофакторы ферментов, которые могут быть включены в рассматриваемую систему генерирования сигнала, включают NADH или NAD(P)H.The reduced enzyme cofactor is that obtained after oxidation of the analyte of interest in the sample. Therefore, the signal generation systems of interest also include an enzyme cofactor and an enzyme oxidizing an analyte that is capable of oxidizing an analyte and simultaneously restoring an enzyme cofactor. Enzyme cofactors of interest include those described above, i.e., beta-nicotinamide adenine dinucleotide (beta-NAD), beta-nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (beta-NADP), thionicotinamide adenine dinucleotide, thionicotinamide adenine dinucleotide 1, dinucleotide phosphate ethenoadenine dinucleotide, nicotinamide 1, N6-ethenoadenine dinucleotide phosphate and pyrroloquinoline quinone (PQQ). Cofactors of enzymes that may be included in the signal generation system under consideration include NADH or NAD (P) H.

Фермент, окисляющий анализируемое вещество, присутствующий в системе генерирования сигнала, обязательно зависит от природы анализируемого вещества, которое должно детектироваться с помощью системы. Ферменты, окисляющие анализируемые вещества, включают алкоголь дегидрогеназу для спирта, формальдегид дегидрогеназу для формальдегида, глюкоза дегидрогеназу для глюкозы, глюкоза-6-фосфат дегидрогеназу для глюкоза-6-фосфата, глютамат дегидрогеназу для глютаминовой кислоты, глицерин дегидрогеназу для глицерина, бета-гидроксибутират дегидрогеназу для бета-гидроксибутирата, гидроксистероид дегидрогеназу для стероида, L-лактат дегидрогеназу для L-лактата, лейцин дегидрогеназу для лейцина, малат дегидрогеназу для яблочной кислоты и пируват дегидрогеназу для пировиноградной кислоты. Таким образом, фермент, окисляющий анализируемое вещество, как правило, представляет собой дегидрогеназу.The enzyme that oxidizes the analyte present in the signal generation system necessarily depends on the nature of the analyte to be detected using the system. Enzymes that oxidize the analytes include alcohol dehydrogenase for alcohol, formaldehyde dehydrogenase for formaldehyde, glucose dehydrogenase for glucose, glucose 6-phosphate dehydrogenase for glucose-6-phosphate, glutamate dehydrogenase for glutamic acid, glycerol hydroxyhydrogen dehydrogenase for beta-hydroxybutyrate, hydroxysteroid dehydrogenase for steroid, L-lactate dehydrogenase for L-lactate, leucine dehydrogenase for leucine, malate dehydrogenase for malic acid and pyruv t dehydrogenase for pyruvic acid. Thus, the enzyme that oxidizes the analyte, as a rule, is a dehydrogenase.

Согласно изобретению также предусмотрена композиция реагентов для детектирования по меньшей мере восстановленного кофактора фермента, а во многих случаях и анализируемого вещества в образце. Композиции реагентов могут быть флюидом, например водным, или сухими композициями, причем чаще композиции реагентов являются сухими композициями.The invention also provides a reagent composition for detecting at least the reduced cofactor of the enzyme, and in many cases the analyte in the sample. The reagent compositions may be a fluid, for example aqueous, or dry compositions, more often the reagent compositions are dry compositions.

Композиции реагентов представляют собой такие композиции, которые включают первый и второй агенты для переноса электрона и индикатор окисления-восстановления, эти компоненты описаны выше. Указанные композиции реагентов пригодны для детектирования восстановленных кофакторов ферментов, например NAD(P)H в образце. Однако композиции реагентов дополнительно включают кофактор фермента и фермент, окисляющий анализируемое вещество.Reagent compositions are those compositions that include first and second electron transfer agents and an oxidation-reduction indicator, these components are described above. These reagent compositions are suitable for detecting reduced cofactors of enzymes, for example NAD (P) H in a sample. However, the reagent compositions further include an enzyme cofactor and an analyte oxidizing enzyme.

Согласно изобретению также предусмотрены тест-полоски с реагентами для детектирования наличия анализируемых веществ в образце. В частности, предложены сухие полоски для анализируемого вещества в цельной крови, например бета-гидроксибутирата, глюкозы и тому подобное.Reagent test strips are also provided according to the invention for detecting the presence of analytes in a sample. In particular, dry strips for an analyte in whole blood, for example beta-hydroxybutyrate, glucose and the like, are provided.

Тест-полоска с реагентами содержит твердую подложку и размещенную на ней сухую композицию реагентов, которая изготовлена из всех соединений-реагентов, необходимых для генерирования детектируемого сигнала в присутствии анализируемого вещества. Сухая композиция реагентов на тест-полоске включает следующие элементы: фермент, окисляющий анализируемое вещество, кофактор фермента, первый и второй агенты для переноса электрона и индикатор окисления-восстановления.The reagent test strip contains a solid support and a dry reagent composition placed on it, which is made of all reagent compounds necessary to generate a detectable signal in the presence of the analyte. The dry reagent composition on the test strip includes the following elements: an enzyme that oxidizes the analyte, an enzyme cofactor, first and second electron transfer agents, and an oxidation-reduction indicator.

Как правило, тест-полоски содержат мембранный слой для анализа, который зафиксирован на твердой подложке. Подложка может быть изготовлена из полистирола, нейлона или полиэстрома, или металлического листа, или любого другого пригодного для использования материала. Слой для анализа предпочтительно содержит материал, впитывающий влагу, например фильтровальную бумагу или полимерную мембрану. Typically, test strips contain a membrane layer for analysis, which is fixed on a solid substrate. The substrate may be made of polystyrene, nylon or polyester, or a metal sheet, or any other suitable material. The analysis layer preferably contains moisture-absorbing material, for example filter paper or a polymer membrane.

КОМПОЗИЦИЯ РЕАГЕНТОВ ассоциирована со слоем для анализа, например, она может быть нанесена на слой для анализа, включена в слой для анализа. Полоска может также представлять собой более сложную систему, например, когда слой для анализа размещен между подложкой и поверхностным слоем, при этом один или несколько реагентов, используемых для обработки образца, могут присутствовать в поверхностном слое. Дополнительно на тест-полоске могут быть выполнены каналы для потоков.The REAGENT COMPOSITION is associated with a layer for analysis, for example, it can be applied to a layer for analysis, included in the layer for analysis. The strip may also be a more complex system, for example, when the analysis layer is placed between the substrate and the surface layer, while one or more reagents used to process the sample may be present in the surface layer. Additionally, channels for streams may be provided on the test strip.

Тест-полоски могут быть изготовлены любым известным способом. Одним из способов является погружение по меньшей мере части полоски в водную композицию, которая включает все элементы композиции реагентов, которые должны присутствовать в слое для анализа тест-полоске. Удобно погружать часть полоски в водную композицию, выдерживать там в течение достаточного периода времени, и затем высушивать. При этом получают тест-полоску со слоем для анализа с реагентами.Test strips can be made by any known method. One method is to immerse at least a portion of the strip in an aqueous composition that includes all of the elements of the reagent composition that must be present in the test strip analysis layer. It is convenient to immerse part of the strip in an aqueous composition, hold there for a sufficient period of time, and then dry. In this case, a test strip with a layer for analysis with reagents is obtained.

Водная композиция включает различные элементы композиции реагентов, которые должны быть введены в слой для анализа тест-полоски, причем различные элементы присутствуют в количествах, достаточных для обеспечения желаемого количества реагентов в композиции, которая создается, на слое для анализа.The aqueous composition includes various elements of the reagent composition to be introduced into the test strip analysis layer, the various elements being present in sufficient quantities to provide the desired amount of reagents in the composition that is created on the analysis layer.

Концентрация небелкового агента для переноса электрона, присутствующего в водной композиции, изменяется в пределах от приблизительно 1 мкМ до 1000 мкМ, обычно от приблизительно 10 мкМ до 500 мкМ.The concentration of the non-protein electron transfer agent present in the aqueous composition ranges from about 1 μM to 1000 μM, usually from about 10 μM to 500 μM.

Концентрация белкового агента для переноса электрона в водной композиции изменяется в пределах от приблизительно 50 ед. до 3000 ед., обычно от приблизительно 100 ед. до 1000 ед. Концентрация окислительно-восстановительного реагента, присутствующего в водной композиции, изменяется в пределах от приблизительно 3 мМ до 36 мМ, обычно от приблизительно 6 мМ до 24 мМ. Концентрация кофактора фермента изменяется в пределах от приблизительно 1,5 мМ до 28 мМ, обычно от приблизительно 3,5 мМ до 14 мМ. Концентрация фермента, окисляющего анализируемое вещество, изменяется в пределах от приблизительно 100 ед. до 2000 ед., а обычно от приблизительно 200 ед. до 1000 ед. Другие компоненты, которые могут присутствовать в водной композиции, используемые для приготовления тест-полоски с реагентами, включают хлорид натрия, хлорид магния, Tris, PSSA, Tetronic 1307, Crotein-SPA, сахарозу, натриевую соль оксамовой кислоты, и тому подобное.The concentration of the protein transfer agent for the electron transfer in the aqueous composition ranges from about 50 units. up to 3000 units, usually from about 100 units. up to 1000 units The concentration of the redox reagent present in the aqueous composition ranges from about 3 mm to 36 mm, usually from about 6 mm to 24 mm. The concentration of the cofactor of the enzyme ranges from about 1.5 mm to 28 mm, usually from about 3.5 mm to 14 mm. The concentration of the enzyme that oxidizes the analyte varies from about 100 units. up to 2000 units, and usually from about 200 units. up to 1000 units Other components that may be present in the aqueous composition used to prepare the reagent test strip include sodium chloride, magnesium chloride, Tris, PSSA, Tetronic 1307, Crotein-SPA, sucrose, oxamic acid sodium salt, and the like.

Множество различных анализируемых веществ может детектироваться с использованием заявленного способа, причем анализируемые вещества включают те, что описаны выше, например, спирт, формальдегид, глюкозу, глютаминовую кислоту, глицерин, бета-гидроксибутират, L-лактат, лейцин, яблочную кислоту, пировиноградную кислоту, стероиды. Рассматриваемые способы могут быть использованы для определения наличия, а часто и концентрации, анализируемых веществ во множестве различных физиологических образцов, таких как моча, слезы, слюна, они могут быть использованы для определении концентрации анализируемых веществ в крови или во фракциях крови, например, в образцах, полученных из крови, а более конкретно из цельной крови.Many different analytes can be detected using the claimed method, and the analytes include those described above, for example, alcohol, formaldehyde, glucose, glutamic acid, glycerin, beta-hydroxybutyrate, L-lactate, leucine, malic acid, pyruvic acid, steroids. Considered methods can be used to determine the presence, and often concentration, of analytes in many different physiological samples, such as urine, tears, saliva, they can be used to determine the concentration of analytes in the blood or in blood fractions, for example, in samples derived from blood, and more specifically from whole blood.

Существенным признаком заявленного способа является то, что системы генерирования сигнала, которые включают как первый, так и второй агенты для переноса электрона, обеспечивают ускорение времени реакции по сравнению с контрольной системой, которая включает в себя один агент для переноса электрона. Как правило, скорость реакции увеличивается в 1-3 раза, в зависимости от отношения PMS и диафоразы. Более того, скорость реакции больше, чем теоретическая или предсказанная скорость, которая ожидалась бы на основе сложения скоростей, обеспечиваемых индивидуальными агентами для переноса электрона, в 1-3 раза. Когда скорость реакции измеряется в K/S в секунду (смотри примеры ниже), это значение для реакции, в которой используются рассматриваемые системы генерирования сигнала, изменяется в пределах от приблизительно 0,01 до 10, предпочтительно от приблизительно 0,05 до 5, и более предпочтительно от приблизительно 0,1 до 2.An essential feature of the claimed method is that the signal generation systems, which include both the first and second agents for electron transfer, provide an acceleration of the reaction time compared to a control system that includes one electron transfer agent. As a rule, the reaction rate increases by 1-3 times, depending on the ratio of PMS and diaphorase. Moreover, the reaction rate is 1-3 times higher than the theoretical or predicted rate, which would be expected by adding up the speeds provided by individual agents for electron transfer. When the reaction rate is measured in K / S per second (see examples below), this value for the reaction using the signal generation systems in question ranges from about 0.01 to 10, preferably from about 0.05 to 5, and more preferably from about 0.1 to 2.

Образец и система генерирования сигнала объединяются в реакционной смеси, реакция протекает в течение времени, достаточного для формирования сигнала, указывающего на присутствие (а часто, и на количество) анализируемого вещества в образце. Получаемый в результате сигнал детектируется и приводится в соответствие с присутствием (а часто, и с количеством) анализируемого вещества в образце. В самом широком смысле реакционная смесь может быть приготовлена в кювете или другом удобном средстве для размещения флюида. Во многих вариантах указанные выше стадии имеют место на тест-полоске с реагентами, как описано выше.The sample and the signal generation system are combined in the reaction mixture, the reaction proceeds for a time sufficient to generate a signal indicating the presence (and often the quantity) of the analyte in the sample. The resulting signal is detected and aligned with the presence (and often the quantity) of the analyte in the sample. In the broadest sense, the reaction mixture can be prepared in a cuvette or other convenient means for containing the fluid. In many embodiments, the above steps take place on a reagent test strip as described above.

При осуществлении способа согласно изобретению на первой стадии осуществляют нанесение некоторого количества физиологического образца на тест-полоску. Количество физиологического образца, например крови, которое наносится на тест-полоску, может изменяться, но, как правило, находится в пределах от приблизительно 2 мкл до 40 мкл, обычно, от приблизительно 5 мкл до 20 мкл. Количество образца крови, которое наносится на тест-полоску, может быть относительно малым и составляет от приблизительно 2 мкл до 40 мкл, предпочтительно от приблизительно 5 мкл до 20 мкл. Когда физиологический образец представляет собой кровь, могут исследоваться образцы со множеством различных гематокритов, при этом гематокрит может изменяться в пределах от приблизительно 20% до 65%, предпочтительно от приблизительно 25% до 60%.When implementing the method according to the invention in the first stage, the application of a certain amount of a physiological sample to the test strip is carried out. The amount of a physiological sample, such as blood, that is applied to the test strip may vary, but typically ranges from about 2 μl to 40 μl, usually from about 5 μl to 20 μl. The amount of blood sample that is applied to the test strip can be relatively small and ranges from about 2 μl to 40 μl, preferably from about 5 μl to 20 μl. When the physiological sample is blood, samples with many different hematocrit can be tested, and the hematocrit can range from about 20% to 65%, preferably from about 25% to 60%.

После нанесения образца на тест-полоску происходит взаимодействие с элементами системы генерирования сигнала с получением детектируемого продукта, который присутствует в количестве, пропорциональном исходному количеству представляющего интерес анализируемого вещества, присутствующего в образце. Определяется количество детектируемого продукта, то есть сигнал, получаемый с помощью системы генерирования сигнала, и это количество приводится в соответствие с количеством анализируемого вещества в исходном образце. В некоторых случаях используются автоматические инструменты. На этой стадии полученная концентрация анализируемого вещества учитывает составляющую от параллельных реакций, например, путем соответствующей калибровки инструмента.After applying the sample to the test strip, it interacts with the elements of the signal generation system to obtain a detectable product, which is present in an amount proportional to the initial amount of the analyte of interest present in the sample. The amount of the detected product is determined, that is, the signal obtained using the signal generation system, and this amount is brought into correspondence with the amount of the analyte in the original sample. In some cases, automatic tools are used. At this stage, the obtained concentration of the analyte takes into account the component from parallel reactions, for example, by appropriate calibration of the instrument.

Согласно изобретению также предусмотрены наборы для осуществления заявленного способа. Наборы содержат систему генерирования сигнала, указанную выше, причем компоненты системы генерирования сигнала могут быть объединены в одну композицию реагентов или разделены, то есть, находиться в отдельных контейнерах. В некоторых вариантах воплощения изобретения система генерирования сигнала находится в наборе в форме тест-полоски с реагентами, как описано выше. Рассматриваемые наборы могут дополнительно включать средства для получения физиологического образца. Например, когда физиологический образец представляет собой кровь, набор может дополнительно включать средства для получения образца крови - устройство для перфорации пальца, средства для приведения в действия устройства для перфорации пальца. Кроме того, наборы могут включать контрольный раствор или стандартный раствор, например, контрольный раствор анализируемого вещества, который содержит стандартизованную концентрацию анализируемого вещества. В определенных вариантах воплощения изобретения наборы содержат автоматизированный инструмент для определения количества продукта, получаемого на полоске после нанесения образца, и определения соответствия между детектируемым продуктом и количеством анализируемого вещества в образце. Наконец, наборы включают инструкции для использования компонентов при определении концентрации анализируемого вещества в физиологическом образце. Инструкции могут быть представлены на одном или более элементов, включая упаковку, вкладыш, контейнеры, присутствующие в наборах. Kits for implementing the claimed method are also provided according to the invention. The kits contain the signal generation system described above, wherein the components of the signal generation system can be combined into a single reagent composition or separated, that is, located in separate containers. In some embodiments of the invention, the signal generation system is in a kit in the form of a test strip with reagents, as described above. Consider kits may further include means for obtaining a physiological sample. For example, when the physiological sample is blood, the kit may further include means for obtaining a blood sample - a device for perforating a finger, means for actuating a device for perforating a finger. In addition, the kits may include a control solution or a standard solution, for example, a control solution of the analyte, which contains a standardized concentration of the analyte. In certain embodiments of the invention, the kits comprise an automated tool for determining the amount of product obtained on the strip after application of the sample and determining the correspondence between the detected product and the amount of analyte in the sample. Finally, kits include instructions for using the components in determining the concentration of an analyte in a physiological sample. Instructions may be presented on one or more items, including packaging, liner, containers present in kits.

А. Приготовление кетоновой тест-полоски A. Preparation of the ketone test strip

0,8 мкм нейлоновую мембрану фирмы Cuno (Meridien, СТ) погружали в реагент, раскрытый в Таблице 1, до насыщения.A 0.8 μm Cuno nylon membrane (Meridien, CT) was immersed in the reagent disclosed in Table 1 until saturation.

Таблица 1Table 1 КомпонентComponent Количествоnumber ВодаWater 100 мл100 ml Tris(гидроксиметил)аминометанTris (hydroxymethyl) aminomethane 1,2 грамм1.2 grams Хлорид натрия (MW 56.44, Sigma St. Louis. МО)Sodium Chloride (MW 56.44, Sigma St. Louis. MO) 560 мг560 mg Хлорид магния (MW 203, Sigma, St. Louis, МО)Magnesium Chloride (MW 203, Sigma, St. Louis, MO) 2,5 грамм2.5 grams PSSA. Натриевая соль полистиролсульфоновой кислоты, (MW 70,000)PSSA Polystyrenesulfonic acid sodium salt, (MW 70,000) 3 грамм3 grams Crotem-SPA (Croda Inc., Parsippany, NJ)Crotem-SPA (Croda Inc., Parsippany, NJ) 3 грамм3 grams Натриевая соль оксамовой кислотыOxamic acid sodium salt 250 мг250 mg Tetronic 1307 (BASF Corporation, Mount Olive, NJ)Tetronic 1307 (BASF Corporation, Mount Olive, NJ) 2 грамм2 grams Сахароза (MW 342.30, Aldrich Chemicals, Milwaukee WI)Sucrose (MW 342.30, Aldrich Chemicals, Milwaukee WI) 5 грамм5 grams NAD (MW 663.4, N7004, Sigma. St. Louis, МО)NAD (MW 663.4, N7004, Sigma. St. Louis, MO) 450 мг450 mg D-3-гидроксибутират дегидрогеназаD-3-hydroxybutyrate dehydrogenase 50.000 ед.50,000 units WST-5 (MW 1331.37, Dojmdo, Japan)WST-5 (MW 1331.37, Dojmdo, Japan) 1.8 грамм1.8 gram ДиафоразаDiaphorase 0-15000 ед.0-15000 units Феназин метосульфат (PMS)Phenazine Metosulfate (PMS) 0-3 мг0-3 mg

Избыток реагента осторожно удалили (соскребли) с помощью стеклянной палочки. Полученную в результате мембрану подвесили для сушки при 56°С в печи в течение 10 минут. Porex (толщиной 0,6 мм) пропитали в 5% растворе нитрита, а затем подвесили для сушки при 100°С в печи в течение десяти часов. Наконец, мембрану ламинировали между основой из полиэстера (0,4 мм полиэстер Melenex® от ICI America, Wilmington DE) и Porex, пропитанным нитритом.Excess reagent was carefully removed (scraped) with a glass rod. The resulting membrane was hung for drying at 56 ° C in an oven for 10 minutes. Porex (0.6 mm thick) was impregnated in a 5% nitrite solution and then hung for drying at 100 ° C in an oven for ten hours. Finally, the membrane was laminated between a polyester backing (0.4 mm Melenex® polyester from ICI America, Wilmington DE) and Porex impregnated with nitrite.

В. АнализыB. Assays

Анализ осуществляли следующим образом.The analysis was carried out as follows.

10 мкл водных образцов, содержащих 40 мг/дл (D) β-гидроксибутирата, исследовали на полосках, как описано выше. Полоски варьировали с точки зрения количества PMS и/или диафоразы, присутствующей на полоске. 10 мл водный образец наносился на свежеприготовленную тест-полоску. Полоску вставляли в рефлектометр и осуществляли сбор данных. Коэффициент отражения исследуемой полоски отслеживали на 660 нм через односекундные интервалы в течение двух минут. Затем данные перемещали из буфера памяти рефлектометра в персональный компьютер с помощью модифицированного последовательного кабеля. Скорость реакции вычисляли на основе начальной скорости в K/S, в диапазоне, где профиль реакции является линейным. Результаты в Таблице 2 представляют собой среднюю величину от пяти повторений. При каждом индивидуальном анализе наблюдается скорость реакции K/S/сек, где K/S представляет собой величину коэффициента отражения. 10 μl of aqueous samples containing 40 mg / dl of (D) β-hydroxybutyrate were examined in strips as described above. Strips varied in terms of the amount of PMS and / or diaphorase present on the strip. A 10 ml aqueous sample was applied to a freshly prepared test strip. A strip was inserted into the OTDR and data was collected. The reflection coefficient of the test strip was monitored at 660 nm at one second intervals for two minutes. Then the data was transferred from the OTDR memory buffer to a personal computer using a modified serial cable. The reaction rate was calculated based on the initial speed in K / S, in the range where the reaction profile is linear. The results in Table 2 are the average of five repetitions. For each individual analysis, a reaction rate of K / S / s is observed, where K / S is the magnitude of the reflection coefficient.

В Таблице 2 представлены результаты.Table 2 presents the results.

Таблица 2table 2 Препарат DAD и PMS, по отдельностиThe drug DAD and PMS, separately DAD и PMS, приготовленные вместеDAD and PMS cooked together DADед./млDADed / ml Скорость (K/S/сек)Speed (K / S / sec) PMS (мкм)PMS (μm) Скорость (K/S/сек)Speed (K / S / sec) По отдельности+ (K/S/сек)Separately + (K / S / sec) DAD ед./млDAD units / ml PMS (мкм)PMS (μm) Вместе (K/s/сек)Together (K / s / sec) 150150 0.01660.0166 1010 0.0130.013 0.02960.0296 150150 1010 0.03850.0385 300300 0.03920.0392 20twenty 0.02250.0225 0.06170.0617 300300 20twenty 0.10540.1054 600600 0.09430.0943 4040 0.04840.0484 0.14270.1427 600600 4040 0.30950.3095 900900 0.16660.1666 6060 0.0780.078 0.24460.2446 900900 6060 0.58610.5861 12001200 0.17870.1787 8080 0.10850.1085 0.28720.2872 12001200 8080 0.91070.9107 15001500 0.28660.2866 100100 0.130.13 0.41660.4166 15001500 100100 Слишком быстро*Too fast* + Теоретическая скорость, то есть скорость, предсказанная на основе суммы скоростей реакций, осуществляемых при наличии диафоразы и PMS по отдельности.
* Реакция является слишком быстрой, и сложно определить скорость точно.
+ Theoretical speed, that is, the speed predicted on the basis of the sum of the reaction rates carried out in the presence of diaphorase and PMS separately.
* The reaction is too fast, and it is difficult to determine the speed accurately.

С. Зависимость скорости реакции от теоретической скоростиC. Dependence of reaction rate on theoretical rate

В Таблице 3 приведено сравнение действительной скорости реакции и ожидаемой или теоретической скорости реакции для описанных выше анализов.Table 3 compares the actual reaction rate and the expected or theoretical reaction rate for the analyzes described above.

Таблица 3Table 3 Теоретическая скорость реакции (K/S в сек) Theoretical reaction rate (K / S per second) Фактическая скорость реакции (K/S в сек)Actual reaction rate (K / S per second) 0.02960.0296 0.03850.0385 0.06170.0617 0.10540.1054 0.14270.1427 0.30950.3095 0.24460.2446 0.58610.5861 0.28720.2872 0.91070.9107

На чертеже приведена диаграмма зависимости наблюдаемой скорости от теоретической скорости.The drawing shows a diagram of the dependence of the observed speed on the theoretical speed.

Из диаграммы следует, что скорость реакции системы генерирования сигнала тест-полоски ускоряется в присутствии как PMS, так и диафоразы, величина наблюдаемого ускорения неожиданно больше, чем предсказанная величина ускорения на основе суммы скоростей реакций систем, включающих PMS или диафоразу по отдельности.From the diagram it follows that the reaction rate of the test strip signal generation system is accelerated in the presence of both PMS and diaphoresis, the magnitude of the observed acceleration is unexpectedly greater than the predicted acceleration based on the sum of the reaction rates of the systems including PMS or diaphoresis separately.

Из приведенных выше результатов ясно, что заявленное изобретение обеспечивает значительное и неожиданное увеличение скорости реакции при детектировании анализируемого вещества на основе окисления анализируемого вещества и сопутствующего восстановления индикатора окисления-восстановления. Кроме того, согласно изобретению получен более экономичный способ детектирования анализируемого вещества по сравнению с известными способами, основанными на диафоразе как агенте для переноса электрона.From the above results, it is clear that the claimed invention provides a significant and unexpected increase in the reaction rate when detecting an analyte based on the oxidation of the analyte and the concomitant reduction of the oxidation-reduction indicator. In addition, according to the invention, a more economical method for detecting an analyte is obtained in comparison with known methods based on diaphorase as an electron transfer agent.

Claims (10)

1. Система генерирования сигнала для детектирования наличия восстановленного кофактора в образце, содержащая сухую композицию реагентов, включающую первый агент для переноса электрона с низкой молекулярной массой и второй агент для переноса электрона с высокой молекулярной массой, способные к окислению восстановленного кофактора, причем отношение первого агента ко второму агенту находится в пределах от 0,001 до 10, индикатор окисления-восстановления.1. A signal generating system for detecting the presence of a reduced cofactor in a sample, comprising a dry reagent composition comprising a first low molecular weight electron transfer agent and a second high molecular weight electron transfer agent capable of oxidizing the reduced cofactor, the ratio of the first agent to the second agent is in the range of 0.001 to 10, an indicator of oxidation-reduction. 2. Система генерирования сигнала по п.1, отличающаяся тем, что первый агент для переноса электрона представляет собой соединение для переноса электрона с низкой молекулярной массой.2. The signal generation system according to claim 1, characterized in that the first electron transfer agent is a low molecular weight electron transfer compound. 3. Система генерирования сигнала по п.2, отличающаяся тем, что соединение для переноса электрона с низкой молекулярной массой представляет собой соединение феназина.3. The signal generation system according to claim 2, characterized in that the low molecular weight electron transfer compound is a phenazine compound. 4. Система генерирования сигнала по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что второй агент для переноса электрона представляет собой соединение для переноса электрона с высокой молекулярной массой.4. The signal generation system according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the second electron transfer agent is a high molecular weight electron transfer compound. 5. Система генерирования сигнала по п.4, отличающаяся тем, что соединение для переноса электрона с высокой молекулярной массой представляет собой белковое соединение.5. The signal generation system according to claim 4, wherein the high molecular weight electron transfer compound is a protein compound. 6. Система генерирования сигнала по п.5, отличающаяся тем, что белковое соединение представляет собой фермент.6. The signal generation system according to claim 5, characterized in that the protein compound is an enzyme. 7. Система генерирования сигнала по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что индикатор окисления-восстановления представляет собой тетразолийное соединение.7. The signal generation system according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the oxidation-reduction indicator is a tetrazolium compound. 8. Система генерирования сигнала по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что сухая композиция реагентов присутствует на тест-полоске.8. The signal generation system according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the dry reagent composition is present on the test strip. 9. Способ детектирования наличия анализируемых веществ в образце, заключающийся в том, что используют систему генерирования сигнала, содержащую сухую композицию реагентов по любому из предыдущих пп.1-8.9. A method for detecting the presence of analytes in a sample, which consists in using a signal generation system containing a dry reagent composition according to any one of the preceding claims 1 to 8. 10. Набор для детектирования наличия анализируемых веществ в образце, содержащий систему генерирования сигнала по любому из пп.1-8.10. A kit for detecting the presence of analytes in a sample containing a signal generation system according to any one of claims 1 to 8.
RU2002123839/15A 2000-03-28 2001-03-08 Reagent systems for detecting for reduced cofactor RU2266543C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US53720300A 2000-03-28 2000-03-28
US09/537,203 2000-03-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002123839A RU2002123839A (en) 2004-03-10
RU2266543C2 true RU2266543C2 (en) 2005-12-20

Family

ID=24141653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002123839/15A RU2266543C2 (en) 2000-03-28 2001-03-08 Reagent systems for detecting for reduced cofactor

Country Status (13)

Country Link
EP (1) EP1268849A2 (en)
JP (1) JP2003528623A (en)
KR (1) KR20020089412A (en)
CN (1) CN1419604A (en)
AR (1) AR027726A1 (en)
AU (1) AU2001243542A1 (en)
CA (1) CA2404421A1 (en)
HK (1) HK1050030A1 (en)
IL (1) IL151262A0 (en)
MX (1) MXPA02009469A (en)
PL (1) PL357180A1 (en)
RU (1) RU2266543C2 (en)
WO (1) WO2001073114A2 (en)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050103624A1 (en) 1999-10-04 2005-05-19 Bhullar Raghbir S. Biosensor and method of making
GB0204232D0 (en) * 2002-02-22 2002-04-10 Isis Innovation Assay
US7452457B2 (en) 2003-06-20 2008-11-18 Roche Diagnostics Operations, Inc. System and method for analyte measurement using dose sufficiency electrodes
EP1639353B8 (en) 2003-06-20 2018-07-25 Roche Diabetes Care GmbH Test strip with flared sample receiving chamber
US8071030B2 (en) 2003-06-20 2011-12-06 Roche Diagnostics Operations, Inc. Test strip with flared sample receiving chamber
US8148164B2 (en) 2003-06-20 2012-04-03 Roche Diagnostics Operations, Inc. System and method for determining the concentration of an analyte in a sample fluid
US7569126B2 (en) 2004-06-18 2009-08-04 Roche Diagnostics Operations, Inc. System and method for quality assurance of a biosensor test strip
ITMI20050881A1 (en) * 2005-05-16 2006-11-17 Anna Favre DIAGNOSTIC KIT FOR HIRSCHSPRUNG MEGALON CONGENITAL DISEASE
DE102006002165A1 (en) * 2006-01-17 2007-07-19 Merck Patent Gmbh Determining acetate content in a sample, comprises contacting a sample with test strip comprising e.g. tetrazolium salt, incubating the test strip, contacting test strip with phenazine methosulfate reagent and observing color change
CN102884429B (en) * 2010-03-01 2014-11-19 系统生物股份有限公司 Test strip for the detection of equol
CN102520198A (en) * 2011-11-21 2012-06-27 宁波美康生物科技股份有限公司 Ethanol concentration detection kit and manufacture method thereof
CN102520150A (en) * 2011-12-08 2012-06-27 上海高丰医疗电器有限公司 Diagnostic test paper for determination of gamma-hydroxybutanoic acid and preparation method thereof
US8921061B2 (en) 2012-11-02 2014-12-30 Roche Diagnostics Operations, Inc. Reagent materials and associated test elements
US8920628B2 (en) 2012-11-02 2014-12-30 Roche Diagnostics Operations, Inc. Systems and methods for multiple analyte analysis
CN108359710B (en) * 2018-02-11 2019-04-30 山东大学齐鲁医院 The enzyme colour developing quantitative determination reagent kit and measuring method of glucosephosphate isomerase
CN110117791B (en) * 2019-05-23 2023-11-10 电子科技大学 Binding force promoter for brown oxide liquid of high-density interconnection printed circuit board

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3247894A1 (en) * 1982-12-24 1984-06-28 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt TEST SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING NAD (P) H
JPS60180600A (en) * 1984-02-29 1985-09-14 Kyowa Medetsukusu Kk Determination of reduced-type nicotinamide adenine dinucleotide
US5036000A (en) * 1986-12-16 1991-07-30 Enzymatics, Inc. Threshold color control system
SE466158B (en) * 1989-04-25 1992-01-07 Migrata Uk Ltd METHOD OF ANALYSIS FOR GLUCOSE DETERMINATION IN WHOLE BLOOD
US5902731A (en) * 1998-09-28 1999-05-11 Lifescan, Inc. Diagnostics based on tetrazolium compounds

Also Published As

Publication number Publication date
AR027726A1 (en) 2003-04-09
CN1419604A (en) 2003-05-21
RU2002123839A (en) 2004-03-10
EP1268849A2 (en) 2003-01-02
AU2001243542A1 (en) 2001-10-08
CA2404421A1 (en) 2001-10-04
WO2001073114A3 (en) 2002-03-28
JP2003528623A (en) 2003-09-30
PL357180A1 (en) 2004-07-26
IL151262A0 (en) 2003-04-10
KR20020089412A (en) 2002-11-29
HK1050030A1 (en) 2003-06-06
WO2001073114A2 (en) 2001-10-04
MXPA02009469A (en) 2003-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1317563B1 (en) Test-strips with positively charged membranes for tetrazolium based assays
US6586199B2 (en) Stabilized tetrazolium reagent compositions and methods for using the same
RU2266543C2 (en) Reagent systems for detecting for reduced cofactor
AU763065B2 (en) Diagnostics based on tetrazolium compounds
US4361648A (en) Color fixed chromogenic analytical element
US6939685B2 (en) Stabilized tetrazolium phenazine reagent compositions and methods for using the same
EP0463524B1 (en) Composition and method of assaying for ketone bodies
CA1114268A (en) Glucose indicator and method
US5510245A (en) Composition and method of assaying for ketone bodies
AU2001288935A2 (en) Test-strips with positively charged membranes for tetrazolium based assays

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200309