DE ETANOL EN SANGRE

DESCRIPCIÓN OBJETO DE LA INVENCIÓN

Uno de los objetos de la presente invención consiste en un procedimiento para la determinación de etanol en sangre mediante la medida de la señal amperométrica obtenida de la monitorización de etanol en sudor.

Dicho procedimiento se caracteriza por emplear un dispositivo (Diseño 1) , constituido por un sistema sensor formado por un electrodo bienzimático de grafito y Teflón como electrodo de trabajo, un electrodo de referencia de Ag/AgCl y un electrodo auxiliar de Pt. Estos electrodos están sumergidos en una disolución de medida separada de la piel por una membrana no permeable a agua y permeable a etanol, según el esquema de la figura 1.

Las medidas de etanol en sudor con este sensor se llevan a cabo mediante amperometria, midiendo la corriente a un potencial constante de 0.0 V frente a Ag/AgCl, directamente en el sudor a través la piel. La medida se puede realizar de forma puntual, monitorizando la corriente generada a un tiempo prefijado, o de forma continua.

La conversión de la corriente medida en el sudor en concentración de etanol en sangre se realiza a través de un calibrado, previamente determinado experimentalmente de coeficiente de correlación 0.92.

Un segundo objeto de la presente invención es un

procedimiento para la determinación directa de etanol en sangre. El procedimiento se caracteriza por emplear biosensores bienzimáticos rigidos de grafito y Teflón sensibles a la concentración de etanol. Este procedimiento p7uede llevarse a cabo con dos dispositivos distintos:

Dispositivo Diseño 2: Célula electroquímica formada por el biosensor electroquímico de etanol, un electrodo de referencia y un electrodo auxiliar comerciales, sumergidos en una disolución de medida, según el esquema de la figura 2.

Dispositivo Diseño 3: La célula electroquímica está constituida por un sistema integrado formado por el biosensor bienzimático de grafito y Teflón, un electrodo de referencia de Ag/AgCl y un electrodo auxiliar de Pt, sumergidos en una disolución de medida, según el esquema de la figura 3.

La determinación de etanol en sangre se puede realizar de dos maneras diferentes: a) mediante calibrado externo y b) empleando el método de adiciones estándar.

La presente invención se circunscribe en el ámbito de elementos de medida (sensores) para determinar el contenido de etanol en sangre a través de su medida en sudor dispositivo Diseño 1 y directamente en sangre, dispositivos Diseños 2 y 3.

ANTECEDENTES DE IA INVENCIÓN

En general los equipos alternativos disponibles en el mercado y diseñados para medida de etanol en sangre no se basan en reacciones de tipo enzimático, son de mayores dimensiones que los dispositivos objeto de la invención aquí presentada, necesitan condiciones especiales de instalación, operación y mantenimiento y generan resultados tras un tiempo comparativamente largo.

Los dispositivos objeto de la presente invención son de muy pequeñas dimensiones, ligeros, no requieren condiciones especiales de instalación, operación y mantenimiento, detectan, a bajo coste, concentraciones de etanol en sangre en un tiempo inferior a los diez minutos después de la primera ingestión de etanol por parte del sujeto y generan datos puntuales y/o en continuo de alta precisión, en tiempo real.

El sistema objeto de la invención está basado en el uso de procesos bienzimáticos adaptados al etanol, que no generan otras reacciones simultáneas en la muestra y en el uso de un elemento microelectrónico que incorporando un potenciostato mide en tiempo real, los niveles de corriente asociados a la cantidad de etanol medida.

De esta forma se sustituyen sistemas más lentos y costosos de medida mediante los dispositivos objeto de esta invención, precisos, novedosos y rápidos en la generación de resultados.

Artículos de interés relacionados con el objeto de la invención y que reflejan el estado de la técnica son los divulgados en las siguientes publicaciones.

Graphite-TefIon composite bienzyme amperometric biosensors for monitoring of etanols, Guzmán-Vázquez de Prada, N. Peña, M.L. Mena, A.J. Reviejo and J.M. Pingarrón, Biosensors and Bioelectronic, 18 (2003) 1279-1288.

Amperometric multidetection with with composite enzyme electrodes, A. Guzmán-Vázquez de Prada, N. Peña, C. Parrado, A.J. Reviejo and J.M. Pingarrón, Talanta (2004) A62, 896- 903.

DESCRIPCIÓN DE IA INVENCIÓN

El objeto de la presente invención son los procedimientos y dispositivos mencionados para la medida de etanol en sangre bien de forma directa o mediante su correlación con la señal generada por el contenido de etanol en sudor.

Los dispositivos basados en el empleo de un biosensor amperométrico bienzimático de grafito y teflón para la medida de etanol, pueden realizar la medida directamente en sangre o correlacionar la corriente amperométrica, a un potencial aplicado de 0.0 Voltios, generada por el etanol en sudor con su contenido en sangre.

El rango lineal en el que se puede llevar a cabo la determinación de etanol en sangre mediante su medida en sudor es de 0,0005 a 0,6 gramos /litro. El dispositivo

permite medir a partir de cinco minutos de la primera ingesta.

Los dispositivos diseñados para la medida directa de etanol en sangre, permiten la determinación en un intervalo de linealidad entre 0,0005 - 0,14 gramos /litro en la disolución de medida.

El dispositivo para la determinación de etanol en sangre mediante las medidas de etanol en sudor incorpora una membrana hidrofóbica permeable al etanol, de porosidad entre 0.30 a 6 micrómetros, que permite el paso del etanol a la disolución de medida y la separa de la piel.

El proceso bienzimático que permite la determinación de etanol en sangre, asi como la reacción electródica que da lugar a la corriente medida se describen en la figura 4.

La microelectrónica del dispositivo permite correlacionar las corrientes obtenidas en los electrodos con la concentración de etanol en sangre, mediante la incorporación de la calibración obtenida experimentalmente.

La invención es de interés por su bajo coste y también por su fácil integración en otros procedimientos de medición y control.

La presente invención se refiere también a un procedimiento para la determinación directa de etanol en sangre.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de sus caracteristicas, se acompaña a la presente memoria descriptiva, unas figuras que de forma ilustrativa y no limitativa, se representan los detalles más significativos de la invención.

Figura 1: Dispositivo Diseño 1 que comprende una célula electroquímica formada por: A Electrodo de referencia, B; Biosensor de etanol, C Electrodo auxiliar, D, Disolución de medida constituida por una disolución reguladora de fosfato de pH entre 6 y 8, E membrana permeable a etanol; L, longitud del dispositivo de 5 a 10 mm; H altura del dispositivo de 3 a 10 mm

Figura 2: Dispositivo Diseño 2 que comprende célula electroquímica formada por Al un electrodo de referencia comercial; Bl biosensor electroquímico de etanol; Cl un electrodo auxiliar comercial; sumergidos en Dl una disolución de medida reguladora de fosfato de pH entre 6 y 8

Figura 3: Dispositivo Diseño 3 que comprende B2 un electrodo bienzimático de grafito y Teflón, A2 un electrodo de referencia de Ag/AgCl y C2 un electrodo auxiliar de Pt, sumergidos en D2 una disolución de medida reguladora de fosfato de pH entre 6 y 8.

Figura 4 : Reacciones enzimáticas y electródica que tienen lugar en los dispositivos objeto de esta invención

REALIZACIÓN PREFERENTE DE IA INVENCIÓN

A la vista de las figura 1, se puede describir un modo de realización preferente de la invención propuesta.

En el procedimiento y dispositivo correspondiente al biosensor amperométrico bienzimático de grafito y teflón para la medida de etanol en sangre a partir de la señal obtenida por su contenido en sudor objeto de la invención de la figura 1, intervienen, una membrana de longitud L en contacto directo con la piel que permite el paso del etanol en el sudor a la disolución de medida. Produciéndose a continuación las reacciones descritas en la figura 4 que generan las corrientes medidas

La corriente generada por reacción enzimática a un potencial aplicado de 0.0 Voltios permite correlacionar esta señal con la concentración de etanol en sangre a través de un calibrado previamente establecido de forma experimental con un coeficiente de correlación de 0,92.

No altera la esencialidad de esta invención variaciones cualesquiera en materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos componentes, descritos de manera no limitativa, bastando ésta descripción para su reproducción por un experto.