▶ ダブリュ．エル．ゴア アンド アソシエイツ，インコーポレイティドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-07-21
(45)【発行日】2023-07-31
(54)【発明の名称】安定化型医療デバイス及び関連の方法
(51)【国際特許分類】
A61L 2/20 20060101AFI20230724BHJP
A61L 101/38 20060101ALN20230724BHJP
A61L 101/44 20060101ALN20230724BHJP
【ＦＩ】
A61L2/20 104
A61L101:38
A61L101:44
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2021570445
(86)(22)【出願日】2020-05-22
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-08-08
(86)【国際出願番号】 US2020034279
(87)【国際公開番号】W WO2020242967
(87)【国際公開日】2020-12-03
【審査請求日】2022-01-12
(31)【優先権主張番号】62/853,499
(32)【優先日】2019-05-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】391028362
【氏名又は名称】ダブリュ．エル．ゴア アンド アソシエイツ，インコーポレイティド
【氏名又は名称原語表記】Ｗ．Ｌ． ＧＯＲＥ ＆ ＡＳＳＯＣＩＡＴＥＳ， ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100092624
【弁理士】
【氏名又は名称】鶴田 準一
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100117019
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 陽一
(74)【代理人】
【識別番号】100108903
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 和広
(74)【代理人】
【識別番号】100128495
【弁理士】
【氏名又は名称】出野 知
(72)【発明者】
【氏名】ロバート エル．クリーク
(72)【発明者】
【氏名】ピーター ディー．トレイラー
【審査官】森 健一
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１２２６４７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００８－１５４５７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００９－５４５３３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－００５６０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】PAZ-ALFARO K J ET AL，Trehalose-mediated thermal stabilization of glucose oxidase from Aspergillus niger，JOURNAL OF BIOTECHNOLOGY，vol. 141, no. 3-4，NL，ELSEVIER，2009年05月20日，pages 130 - 136
【文献】VASILIS G. GAVALAS ET AL，Polyelectrolyte stabilized oxidase based biosensors:effect of diethylaminoethyl-dextran on the stabilization of glucose and lactate oxidases into porous conductive carbon，ANALYTICA CHIMICA ACTA，vol.404, no.1，NL，2000年01月01日，pages 67-73
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｌ ２／２０
Ｇ０１Ｎ ２７／３２７
Ｃ１２Ｑ １／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
安定化型医療デバイスであって、少なくとも部分的に導電性でありおよび導電性ｅＰＴＦＥを含む基体と、
前記基体の表面の少なくとも一部にわたって配置された安定化型酵素層と、
を含み、
前記安定化型酵素層が、
トレハロース、ジエチルアミノエチル－デキストランヒドロクロリド、及びソルボースから成る群から選択される少なくとも１種の生物活性の検知に用いる成分と、
前記生物活性の検知に用いる成分と非共有結合で結合された少なくとも１種の安定化成分とを含み、前記生物活性の検知に用いる成分が、前記生物活性の検知に用いる成分のエチレンオキシド滅菌に続いて、前記基体で２５Ｕ／ｃｍ３～１，０００，０００Ｕ／ｃｍ３の生物活性検出レベルを有しており、
前記生物活性の検知に用いる成分は、患者の体内のグルコースオキシダーゼとの相互作用によってセンサによって検知し得る成分に変換され、
前記安定化型酵素層内の前記生物活性の検知に用いる成分に対する安定化成分の質量比が、１０～１００であり、
前記生物活性の検知に用いる成分の、エチレンオキシド滅菌後の生物活性検出レベルが、エチレンオキシド滅菌前の生物活性検出レベルの４５％～９５％以内にある、
安定化型医療デバイス。
【請求項2】
前記生物活性の検知に用いる成分の、エチレンオキシド滅菌後の生物活性検出レベルが、エチレンオキシド滅菌前の生物活性検出レベルの５０％～９０％以内にある、請求項１に記載の医療デバイス。
【請求項3】
前記安定化型酵素層内の前記生物活性の検知に用いる成分に対する安定化成分の質量比が、１０～５０である、請求項１に記載の医療デバイス。
【請求項4】
前記生物活性の検知に用いる成分が、前記生物活性の検知に用いる成分のエチレンオキシド滅菌に続いて、前記基体で２５Ｕ／ｃｍ３～１，０００，０００Ｕ／ｃｍ３の生物活性検出レベルを有している、請求項１に記載の医療デバイス。
【請求項5】
安定化型医療デバイスを製造する方法であって、前記方法が、少なくとも１種の安定化成分をトレハロース、ジエチルアミノエチル－デキストランヒドロクロリド、及びソルボースから成る群から選択される少なくとも１種の生物活性の検知に用いる成分と混合することにより、安定化型混合物を形成することと、
導電性ｅＰＴＦＥを含む導電性基体に前記安定化型混合物を塗布することにより、前記基体の少なくとも一部に安定化型酵素層を形成することと、
前記基体にエチレンオキシド滅菌プロセスを施すことと、
を含み、前記生物活性の検知に用いる成分の、滅菌後の生物活性検出レベルが、滅菌前の生物活性検出レベルの４０％～９５％以内にあり、
前記生物活性の検知に用いる成分が、前記生物活性の検知に用いる成分のエチレンオキシド滅菌に続いて、前記基体で２５Ｕ／ｃｍ３～１，０００，０００Ｕ／ｃｍ３の生物活性検出レベルを有しており、
前記生物活性の検知に用いる成分は、患者の体内のグルコースオキシダーゼとの相互作用によってセンサによって検知し得る成分に変換され
前記安定化型酵素層内の前記生物活性の検知に用いる成分に対する安定化成分の質量比が、１０～１００であり、
前記生物活性の検知に用いる成分の、エチレンオキシド滅菌後の生物活性検出レベルが、エチレンオキシド滅菌前の生物活性検出レベルの４５％～９５％以内にある、
安定化型医療デバイスを製造する方法。
【請求項6】
前記生物活性の検知に用いる成分の、滅菌後の生物活性検出レベルが、滅菌前の生物活性検出レベルの４５％～９０％以内にある、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記安定化成分と前記生物活性の検知に用いる成分とを１０～５０の質量比で混合する、請求項５に記載の方法。
【請求項8】
前記生物活性の検知に用いる成分が、前記生物活性の検知に用いる成分のエチレンオキシド滅菌に続いて、前記基体で２５Ｕ／ｃｍ３～１，０００，０００Ｕ／ｃｍ３の生物活性検出レベルを有している、請求項５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年５月２８日付けで出願された米国仮出願第６２／８５３，４９９号の優先権を主張する。前記仮出願はあらゆる目的のために全体的に参照することにより本明細書中に援用される。
本出願は、２０１９年５月２８日付けで出願された米国仮出願第６２／８５３，４９９号の優先権を主張する。前記仮出願はあらゆる目的のために全体的に参照することにより本明細書中に援用される。
【背景技術】
【0002】
本発明は大まかにいえば、滅菌のために必要な固定化された生物活性存在物を有する基体材料を含む安定化型医療デバイスに関し、そしてより具体的には、安定化型被分析物センサ及び安定化型生物電池及びこれらの関連の方法に関する。
【0003】
医療デバイス、例えばステント、カテーテル、及びセンサを患者の体内に挿入する前に、デバイスを滅菌することにより汚染物質が存在しないことを保証しなければならない。汚染物質、例えば細菌、ウイルス、及びその他の種々の不純物は患者を害するおそれがある。例えば、医療デバイス上に存在する不純物は、感染及び疾患、アレルギー反応、及び中毒の出現又は伝搬を招くことがある。このようなデバイスの滅菌は概ね、高い温度、圧力、及び湿分にデバイスを暴露することを必要とするとともに、滅菌はしばしばいくつかのサイクルを必要とする。
【0004】
医療デバイスを滅菌する一般的な方法は例えば気体状物質、例えばエチレンオキシド（ＥＴＯ）又は蒸気過酸化水素（ＶＨＰ）を含んでよい。他の滅菌方法はガンマ線滅菌、及びこれに類するものを含む。ＥＴＯ及びＶＨＰ滅菌は、熱滅菌技術に必要な温度よりも低い温度で微生物を死滅させる際に効果的である。したがって、高温に耐えることができない材料を含有する医療デバイス、例えば種々の生物学的成分を利用する被分析物センサのために、ＥＴＯ及びＶＨＰ滅菌を用いることができる。ＥＴＯ及びＶＨＰ滅菌は、複雑なジオメトリーを有する医療デバイスのために用いることもできる。なぜならばＥＴＯ及びＶＨＰガスは、デバイスを取り囲み、デバイスに浸透することができるからである。しかしながら、ＥＴＯ及びＶＨＰ滅菌の１つの不都合な点は、デバイスの操作に必要な生物学的成分に対するその損傷作用（例えば劣化、変性、不所望な化学反応、分解など）である。生物学的成分の一例としては、患者の体内の被分析物又は他の成分を検知するように構成された酵素、抗体、アプタマー、及びリガンドが挙げられる。したがって、滅菌及び／又は保管中に劣化することがなく、そして患者の体内に植え込んだあとに好適な生物活性レベルを維持する、生物活性存在物が固定化された医療デバイスのための安定化された生物学的成分を有するデバイスが必要である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
１つの例（「例１」）によれば、安定化型医療デバイスが、少なくとも部分的に導電性である基体と、前記基体の表面の少なくとも一部にわたって配置された安定化型酵素層とを含み、前記安定化型酵素層が、少なくとも１種の生物活性検知成分と、前記生物活性検知成分と非共有結合で結合された少なくとも１種の安定化成分とを含み、前記生物活性検知成分が、前記生物活性検知成分のエチレンオキシド滅菌に続いて、前記基体で約２５Ｕ／ｃｍ３～約１，０００，０００Ｕ／ｃｍ３の生物活性検出レベルを有している。
【0006】
例１に付加される別の例（「例２」）によれば、前記生物活性検知成分が、トレハロース、ジエチルアミノエチル－デキストランヒドロクロリド、及びソルボースから成る群から選択される。
【0007】
例１又は２に付加される別の例（「例３」）によれば、前記生物活性検知成分の、エチレンオキシド滅菌後の生物活性検出レベルが、エチレンオキシド滅菌前の生物活性検出レベルの約４５％～約９５％以内にある。
【0008】
先行の例１～３のいずれか１つに付加される別の例（「例４」）によれば、前記生物活性検知成分の、エチレンオキシド滅菌後の生物活性検出レベルが、エチレンオキシド滅菌前の生物活性検出レベルの約５０％～約９０％以内にある。
【0009】
先行の例１～４のいずれか１つに付加される別の例（「例５」）によれば、前記安定化型酵素層内の前記生物活性検知成分に対する安定化成分の質量比が、約０．１～約１０，０００である。
【0010】
先行の例１～５のいずれか１つに付加される別の例（「例６」）によれば、前記安定化型酵素層内の前記生物活性検知成分に対する安定化成分の質量比が、約１０～約５０である。
【0011】
先行の例１～６のいずれか１つに付加される別の例（「例７」）によれば、前記生物活性検知成分が、前記生物活性検知成分のエチレンオキシド滅菌に続いて、前記基体で約２５Ｕ／ｃｍ３～約１，０００，０００Ｕ／ｃｍ３の生物活性検出レベルを有している。
【0012】
先行の例１～７のいずれか１つに付加される別の例（「例８」）によれば、前記基体が導電性ｅＰＴＦＥを含む。
【0013】
先行の例１～８のいずれか１つに付加される別の例（「例９」）によれば、前記生物活性検知成分が、患者の体内のグルコースオキシダーゼのレベルを検知するように構成されている。
【0014】
１例（「例１０」）によれば、安定化型医療デバイスを製造する方法が、少なくとも１種の安定化成分を少なくとも１種の検知成分と混合することにより、安定化型混合物を形成し、導電性基体に前記安定化型混合物を塗布することにより、前記基体の少なくとも一部に安定化型酵素層を形成し、そして前記基体にエチレンオキシド滅菌プロセスを施すことを含み、前記検知成分の、滅菌後の生物活性検出レベルが、滅菌前の生物活性検出レベルの約４５％～約９５％以内にある。
【0015】
例１０に付加される別の例（「例１１」）によれば、前記検知成分が、トレハロース、ジエチルアミノエチル－デキストラン、及びソルボースから成る群から選択される。
【0016】
先行の例１０～１１のいずれか１つに付加される別の例（「例１２」）によれば、前記検知成分の、滅菌後の生物活性検出レベルが、滅菌前の生物活性検出レベルの約４０％～約９０％以内にある。
【0017】
先行の例１０～１２のいずれか１つに付加される別の例（「例１３」）によれば、前記安定化成分と前記検知成分とを約０．１～約１０，０００の質量比で混合する。
【0018】
先行の例１０～１３のいずれか１つに付加される別の例（「例１４」）によれば、前記安定化成分と前記検知成分とを約１０～約５０の質量比で混合する。
【0019】
先行の例１０～１４のいずれか１つに付加される別の例（「例１５」）によれば、前記検知成分が、前記生物活性検知成分のエチレンオキシド滅菌に続いて、前記基体で約２５Ｕ／ｃｍ３～約１，０００，０００Ｕ／ｃｍ３の生物活性検出レベルを有している。
【0020】
先行の例１０～１５のいずれか１つに付加される別の例（「例１６」）によれば、前記検知成分が、前記生物活性検知成分のエチレンオキシド滅菌に続いて、前記基体で２５Ｕ／ｃｍ３～約１，０００，０００Ｕ／ｃｍ３の生物活性検出レベルを有している。
【0021】
先行の例は一例に過ぎず、本開示によって他の形で提供される発明概念のうちのいずれかの概念の範囲を制限するか又は狭くするように読まれるべきではない。数多くの例が開示されるが、さらに他の実施態様が下記詳細な説明から当業者に明らかになる。下記詳細な説明は実例を示し記述する。したがって、図面及び詳細な説明は事実上限定的なものではなく事実上事例的なものとみなされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0022】
添付の図面は、本開示のさらなる理解のために含まれ、そして本明細書中に組み込まれ、且つ本明細書の一部を構成し、実施態様を例示し、そして記載内容と一緒に、本開示の原理を説明するのに役立つ。
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】
【0027】
【0028】
【0029】
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】
【発明を実施するための形態】
【0036】
本開示は大まかに言えば、安定化型医療デバイス、例えば安定化された植え込み可能な被分析物センサ及び生物電池であって、両方とも生体適合性であり且つ長時間にわたって安定である、安定化型医療デバイスに関する。より具体的には、本開示は、滅菌プロセス、例えばＥＴＯ又はＶＨＰ滅菌に耐えるように非共有結合的に安定化された生物学的成分を含む被分析物センサ及び生物電池に関する。本明細書中に開示された安定化型被分析物センサ及びセンサ材料は、滅菌プロセスを受ける前に安定化されていない被分析物センサ及びセンサ材料と比較して、改善された性能とセンサ読み取り精度とを有することができる。
【0037】
本開示は限定的に読むべきではない。例えば本出願において使用される用語は、当業者がこのような用語を帰属させる意味との関連において幅広く読まれるべきである。本明細書中に使用される「安定化型」「安定化された」（stabilized）という用語は、生物学的成分がその所望の機能又は用途のために十分な生物活性を維持しつつ滅菌されることが可能であることを意味するものとする。
【0038】
図１は、１実施態様による、患者の皮膚Ｓ内へ植え込まれた、プロセッサ１２０と安定化型被分析物センサ１１０とを含む安定化型医療デバイス１００を示す概略図である。図示のように、デバイス１００は、患者の皮膚Ｓの表面上に位置するプロセッサ１２０と、患者の皮膚Ｓを通して植え込まれ患者の間質液Ｆと接触する安定化型被分析物センサ１１０とを含む。デバイス１００は、患者の間質液Ｆ中の所望の被分析物（例えばグルコースＧ、酸素、過酸化水素、バイオマーカー、タンパク質など）を検出するように構成されている。いくつかの事例では、安定化型被分析物センサ１１０は、信号をプロセッサ１２０へ伝送することができ、そしてプロセッサ１２０は次いで信号を処理して、患者又は患者の医師によって読み取られるのに適した出力（例えば被分析物濃度）にすることができる。デバイス１００は本開示ではグルコースの検出に関連して記載されてはいるが（例えばグルコースセンサ）、本開示はまた他の部位に使用される、且つ／又は他のタイプの被分析物を検出するための他のタイプのセンサシステムにも適用することができる。
【0039】
図２は、１実施態様による、患者の組織Ｔ内へ完全に植え込まれた、（プロセッサ１２０と同様の）プロセッサ４２０と、（センサ１１０と同様の）安定化型被分析物センサ４１０とを含む安定化型医療デバイス４００を示す概略図である。図示のように、デバイス４００は、患者の皮膚Ｓの表面下に位置するプロセッサ４２０と、患者の組織Ｔ内部に植え込まれ間質液に晒される安定化型被分析物センサ４１０とを含む。組織Ｔは結合組織、皮下組織、又は器官組織であってよく、皮膚Ｓの最外層の下部にあることができる。デバイス４００は、患者の組織Ｔ内の所望の分析物（例えばグルコースＧ、酸素、過酸化水素、バイオマーカー、タンパク質など）を検出するように構成されている。いくつかの事例では、安定化型被分析物センサ４１０は、信号をプロセッサ４２０へ伝送することができ、そしてプロセッサ４２０は次いで信号を処理して、患者又は患者の医師によって読み取られるのに適した出力（例えば被分析物濃度）にする。デバイス４００は本開示ではグルコースの検出に関連して記載されてはいるが（例えばグルコースセンサ）、本開示はまた他の部位に使用される、且つ／又は他のタイプの被分析物を検出するための他のタイプのセンサシステムにも適用することができる。
【0040】
図３は、１実施態様による、患者と接触しているがしかし植え込まれてはいない、（プロセッサ１２０と同様の）プロセッサ５２０と（センサ１１０と同様の）安定化型被分析物センサ５１０とを含む安定化型医療デバイス５００を示す概略図である。図示のように、デバイス５００、例えばコンタクトレンズ５５０上に使用するためのデバイス５００は、プロセッサ５２０と安定化型被分析物センサ５１０とを患者のために含む。デバイス５００は、例えば患者の目と関連する水分から検出される、患者上の所望の分析物（例えばグルコース、酸素、過酸化水素、バイオマーカー、タンパク質など）を検出するように構成されている。いくつかの事例では、安定化型被分析物センサ５１０は、信号をプロセッサ５２０へ伝送することができ、そしてプロセッサ５２０は次いで信号を処理して、患者又は患者の医師によって読み取られるのに適した出力（例えば被分析物濃度）にする。デバイス５００は本開示ではグルコースの検出に関連して記載されてはいるが（例えばグルコースセンサ）、本開示はまた他の部位に使用される、且つ／又は他のタイプの被分析物を検出するための他のタイプのセンサシステムにも適用することができる。例えば、皮膚からの汗を利用してコルチゾールを検出することができ、あるいは創傷からの液体を利用して所望の被分析物を検出することもできる。
【0041】
図４は、１実施態様による生物電池６００を示す概略図である。生物電池は、有機化合物、例えば炭水化物、例えば人間の血液中のグルコースによって動力を与えられるエネルギー変換・貯蔵デバイスである。人体内の酵素がグルコースを分解するのに伴って、電子及び陽子が解放され、これによりエネルギーを生物電池へ提供する。このエネルギーは後で使用するために貯蔵されてよい。生物電池６００はアノードＡと、カソードＣと、半透膜６３０によってアノードＡ及びカソードＣから分離された電解質Ｅとを含む。アノードＡは有機化合物、例えばグルコースＧと接触している。生物学的成分、例えばグルコース消化酵素６２０がアノードＡ上に固定化され、そして酸素還元化合物又は酵素６４０がカソードＣ上に固定化されている。電子ｅ－がエネルギーとして放出される。カソードＣが酸素で富化された環境に晒されるので、Ｈ＋イオンはＯ２と結合して水Ｈ２Ｏを生成する。生物電池医療デバイスの用途は人工ペースメーカー、外部聴覚デバイス、電池作動式インスリンポンプ、デジタル体温計、及び糖尿病患者によって使用される血糖値計を含んでよい。別の実施態様では、このようなデバイスのための一次電力を提供するバッテリーを生物電池によって再充電することによって、一次電池を交換するための介入なしにデバイスの有効使用期限を長くすることができる。生物電池６００は患者内に植え込むことができる。あるいは、生物電池は患者の皮膚上に配置されてもよく、これにより有機電源（例えばグルコース）は生物電池によってアクセス可能になる。
【0042】
図５は、図１の安定化型被分析物センサ１１０の表面を示す概略図である。図示のように、安定化型被分析物センサ１１０は、基体２００と、基体２００の表面の少なくとも一部にわたって配置された安定化型酵素層２２０とを含む。これらの教示内容は、図２のセンサ４１０、図３のセンサ５１０、図４の生物電池６００のアノードＡ、カソードＣ、及び／又は他の素子に適用されてもよい。
【0043】
基体２００は少なくとも部分的に導電性である。例えば基体２００は、導電性金属を被覆することにより、導電性材料と一緒に押し出すことにより、又は当業者に知られる任意の他の適宜の技術によって導電性にされている延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）を含んでよい。
【0044】
図５及び図６を参照すると、安定化型酵素層２２０は検知成分２４０を含む。本明細書中に使用される「検知成分（sensing component）」という表現は、検出されるべき所望の被分析物と相互作用するか又はこれを認識し得る高感度生物学的成分を意味する。例えば、検知成分２４０は、検出される被分析物と反応し得る酵素を含んでよい。グルコースセンサの場合には、酵素は例えばグルコースオキシダーゼを含んでよい。グルコースオキシダーゼは、患者の間質液（図１）Ｆ中のグルコースＧ（例えば被分析物）と相互作用することにより、グルコースＧを、センサ１２０によって検出し得る生成物（例えば過酸化水素又は他の成分）に変換することができる。
【0045】
いくつかの事例では、検知成分２４０を含む安定化型酵素層２２０は基体２００の表面の少なくとも一部に取り付けられる。例えば検知成分２４０は、基体２００と接触しているときに、基体２００の表面と結合してよい。
【0046】
安定化型酵素層２２０はまた、検知成分２４０と結合された安定化成分２６０を含む。いくつかの事例では、安定化成分２６０はトレハロース、ジエチルアミノエチル－デキストランヒドロクロリド、及び／又はソルボースのうちの少なくとも１種を含む。いくつかの事例では、安定化成分２６０は検知成分２４０と非共有結合で結合されている。例えば安定化成分２６０と検知成分２４０とは、互いに共有結合されることなしに、安定化型酵素層２２０の形成中に互いに物理的に混合されてよい。
【0047】
図６は、被分析物センサ１１０（図５）の安定化成分２６０と検知成分２４０との間の界面２８０をクローズアップして示す概略図である。図示のように、安定化成分２６０の分子３６０は検知成分２４０の分子３４０と、互いに共有結合されることなしに結合（例えば混和）されている。
【0048】
いくつかの事例では、安定化型酵素層２２０内の検知成分２４０に対する安定化成分２６０の質量比約０．１～約１０，０００で、又は安定化型酵素層２２０内の検知成分２４０に対する安定化成分２６０の質量比１０～約１００で、又は安定化型酵素層２２０内の検知成分２４０に対する安定化成分２６０の質量比約１０～約５０で、安定化成分２６０は検知成分２４０と非共有結合で結合されていてよい。このような比での結合は、検知成分２４０を安定化し、そして検知成分２４０の生物活性が維持されるのを保証する。
【0049】
いくつかの事例では、検知成分２４０の生物活性は、検知成分２４０の生物活性検出レベルによって特徴づけることができる。本明細書中に使用される「生物活性検出レベル（biological activity detection level）」という表現は概ね、試料中の所与の数の被分析物を検出する検知成分２４０の能力を意味する。いくつかの事例では、ＥＴＯ滅菌後の非安定化型検知成分の生物活性検出レベルは、ＥＴＯ滅菌前の非安定化型検知成分の生物活性検出レベルの約２０％未満、約１０％未満、又は約５％未満であるのに対して、ＥＴＯ滅菌後の安定化型検知成分２４０の生物活性検出レベルは、ＥＴＯ滅菌前の生物活性検出レベルの約４５％～約９５％、ＥＴＯ滅菌前の生物活性検出レベルの約５０％～約９０％以内、又はＥＴＯ滅菌前の生物活性検出レベルの約５０％～約８０％以内にある。
【0050】
いくつかの事例では、生物電池６００の生物活性は、デバイスの一次電池を再充電する生物活性レベルによって特徴づけることができる。本明細書中に使用される「生物活性電流再充電レベル（biological activity recharging current level）」という表現は概ね、最小電流を発生させるアノード及びカソードの能力を意味する。
【0051】
いくつかの事例では、生物活性検知成分２４０は、安定化型被分析物センサ１１０のＥＴＯ滅菌に続いて、基体２００で約２５Ｕ／ｃｍ３～約１，０００，０００Ｕ／ｃｍ３、又は安定化型被分析物センサ１１０のＥＴＯ滅菌に続いて、前記基体２００で約１００Ｕ／ｃｍ３～約３００Ｕ／ｃｍ３の生物活性検出レベルを有していてよい。
【0052】
図７は、１実施態様による、本明細書中に記載された安定化型医療デバイスを製造する方法３００を示すフローチャートである。方法３００は図１～５に示された上記成分に関連して記載される。方法３００は混合工程３２０において、安定化成分２６０を検知成分２４０と非共有結合で結合（例えば混和）することにより、安定化型ポリマー混合物を形成することを含む。次いで塗布工程３４０において、基体２００上に混合物を塗布することにより、基体上に安定化型酵素層２２０を形成する。例えばいくつかの事例では、基体２００を混合物中に浸漬塗布することにより、基体上に概ね薄く均一な層が形成される。浸漬塗布後、周囲条件への暴露によって、又は強制空気乾燥によって、基体２００を乾燥させることができる。塗布後、滅菌工程３６０において、基体２００及び安定化型酵素層２２０にＥＴＯ滅菌プロセスを施す。
【0053】
実施例
言うまでもなく、ある特定の方法及び設備を以下に説明するが、当業者によって好適なものと判断された他の方法又は設備を代わりに利用してもよい。
比較例１：エチレンオキシド滅菌前後のグルコースオキシダーゼ活性に対する硫酸亜鉛の効果
言うまでもなく、ある特定の方法及び設備を以下に説明するが、当業者によって好適なものと判断された他の方法又は設備を代わりに利用してもよい。
比較例１：エチレンオキシド滅菌前後のグルコースオキシダーゼ活性に対する硫酸亜鉛の効果
【0054】
未滅菌グルコースオキシダーゼを硫酸亜鉛と混合することにより、安定化型混合物を調製した。凍結乾燥粉末の形態を成す未滅菌グルコースオキシダーゼ(Aspergillus Niger, G7141)はSigma-Aldrich (St. Louis, MO)から得た。１ｍｇ／ｍＬのグルコースオキシダーゼのワーキング溶液を脱イオン（ＤＩ）水中で調製した。未滅菌粉末の形態を成す硫酸亜鉛をSigma-Aldrich (St. Louis, MO)から得た。０．００１ｍｇ／ｍＬ、０．０１ｍｇ／ｍＬ、０．１ｍｇ／ｍＬ、１．０ｍｇ／ｍＬ、１０．０ｍｇ／ｍＬ、及び１００．０ｍｇ／ｍＬのワーキング溶液をＤＩ水中で調製した。
【0055】
ワーキンググルコースオキシダーゼ溶液の１ｍＬアリコートを、調製された濃度毎に１ｍＬのワーキング硫酸亜鉛溶液と一緒に２ｍＬガラスバイアルに添加した。このことは質量当たりの質量ベースで、それぞれグルコースオキシダーゼに対する硫酸亜鉛の質量比０．００１、０．０１、０．１、１．０、１０．０、及び１００．０をもたらした。ワーキング硫酸亜鉛溶液を含まない、それぞれ１ｍＬのワーキンググルコースオキシダーゼ溶液を含有する４バイアルの対照試料を調製した。
【0056】
バイアルのそれぞれをキャップし、シェーカートラップ上に置くことにより溶液の混合を保証し、凍結し、そして数日間にわたって凍結乾燥させることによりバイアル内に粉末を生成した。次いでＥＴＯ滅菌を試料群に対して約１時間にわたって（例えば１時間のＥＴＯガス滞留時間で）ほぼ５５℃の温度で、そして平均通気時間１２時間で実施した。第２試料群にはＥＴＯ滅菌を施さず、これを室温で維持した。第３試料群にはＥＴＯ滅菌を施さず、これを－１５℃で凍結した。
【0057】
滅菌処置に続いて、それぞれの試料群を生物活性に関して試験した。Utilized Amplex(登録商標) レッド・グルコース／グルコースオキシダーゼ・アッセイ・キット (ThermoFisher, A22189)を使用して、グルコースオキシダーゼ活性分析を実施した。希釈のために、次いで変性緩衝溶液を調製した。変性緩衝溶液は、２５ｍＭのリン酸緩衝液（ｐＨ７．４）、１００μｇ／ｍＬのウシ血清アルブミン、５．７ｇ／ＬのＫＨ２ＰＯ４、及び５４．３２５ｇ／ＬのＮａ２ＨＰＯ４・７Ｈ２Ｏから成った。次いで５３０ｎｍ励起及び５９０ｎｍ発光で、少なくとも５分間にわたって１分毎に測定する動的モードにおいて、蛍光を測定した。
【0058】
図８は、ＥＴＯ滅菌前後のグルコースオキシダーゼ（ＧＯｘ）活性に対する硫酸亜鉛（ＺｎＳＯ４）の効果を示すグラフである。グルコースオキシダーゼの活性は、それぞれの試料の測定された活性を、室温における純粋グルコースオキシダーゼ対照試料の測定値で割り算し、そして１００で掛け算してパーセンテージをもたらすことにより、正規化相対活性として表される。純粋グルコースオキシダーゼは製造業者の容器から得、滅菌しなかった。
【0059】
図８に示されているように、硫酸亜鉛を受容しない滅菌済みグルコースオキシダーゼ試料は、対照試料（例えば滅菌されておらず、室温で維持されるか又は凍結された試料）と比較して、正規化相対活性の低下を示した。室温対照試料の正規化相対活性は１００％であった。凍結試料の正規化相対活性は１０７％であった。しかしながら、滅菌済み試料の正規化相対活性はそれぞれほぼ１０．８％及び９．４％であった。図８に示されているように、ＥＴＯ１及びＥＴＯ２はＥＴＯ滅菌の二重試料を示す。したがって、ＥＴＯ滅菌が、未滅菌試料と比較してグルコースオキシダーゼの生物活性のほぼ９０％の低下を招くことが結論付けられた。また、グルコースオキシダーゼへの硫酸亜鉛の添加が、ＥＴＯ滅菌後にグルコースオキシダーゼの生物活性をほとんど増大させないことも結論付けられた。グルコースオキシダーゼに対する硫酸亜鉛の最大質量比１００において、正規化相対活性は０．２％未満であり、活性を維持できないことを実証した。滅菌されなかった試料の場合、硫酸亜鉛は活性の不活化を実証した。グルコースオキシダーゼに対する硫酸亜鉛の質量比１０～１００における凍結試料の場合、活性レベルは１０％未満まで低下した。室温で維持された試料は５％を遥かに下回る活性を示した。これらの結果は、グルコースオキシダーゼと結合された硫酸亜鉛を用いては、ＥＴＯ滅菌に続いてグルコースオキシダーゼ活性を維持又は増大することができないことを実証する。
実施例２：エチレンオキシド滅菌前後のグルコースオキシダーゼ活性に対するトレハロースの効果
実施例２：エチレンオキシド滅菌前後のグルコースオキシダーゼ活性に対するトレハロースの効果
【0060】
未滅菌グルコースオキシダーゼをトレハロースと混合することにより、安定化型混合物を調製した。凍結乾燥粉末の形態を成す未滅菌グルコースオキシダーゼ(Aspergillus Niger, G7141)はSigma-Aldrich (St. Louis, MO)から得た。１ｍｇ／ｍＬのトレハロースのワーキング溶液を脱イオン（ＤＩ）水中で調製した。未滅菌粉末の形態を成すトレハロースをSigma-Aldrich (St. Louis, MO)から得た。０．００１ｍｇ／ｍＬ、０．０１ｍｇ／ｍＬ、０．１ｍｇ／ｍＬ、１．０ｍｇ／ｍＬ、１０．０ｍｇ／ｍＬ、及び１００．０ｍｇ／ｍＬのワーキング溶液をＤＩ水中で調製した。
【0061】
ワーキンググルコースオキシダーゼ溶液の１ｍＬアリコートを、調製された濃度毎に１ｍＬのワーキングトレハロース溶液と一緒に２ｍＬガラスバイアルに添加した。このことは質量当たりの質量ベースで、それぞれグルコースオキシダーゼに対するトレハロースの質量比０．００１、０．０１、０．１、１．０、１０．０、及び１００．０をもたらした。ワーキングトレハロース溶液を含まない、それぞれ１ｍＬのワーキンググルコースオキシダーゼ溶液を含有する４バイアルの対照試料を調製した。
【0062】
バイアルのそれぞれをキャップし、シェーカートラップ上に置くことにより溶液の混合を保証し、凍結し、そして数日間にわたって凍結乾燥させることによりバイアル内に粉末を生成した。次いでＥＴＯ滅菌を試料群に対して約１時間にわたって（例えば１時間のＥＴＯガス滞留時間で）ほぼ５５℃の温度で、そして平均通気時間１２時間で実施した。第２試料群にはＥＴＯ滅菌を施さず、これを室温で維持した。第３試料群にはＥＴＯ滅菌を施さず、これを－１５℃で凍結した。
【0063】
滅菌処置に続いて、それぞれの試料群を例１に記載されたように生物活性に関して試験した。
【0064】
図９は、ＥＴＯ滅菌前後のグルコースオキシダーゼ活性に対するトレハロースの効果を示すグラフである。グルコースオキシダーゼの活性は、それぞれの試料の測定された活性を、室温における純粋グルコースオキシダーゼ対照試料の測定値で割り算し、そして１００で掛け算してパーセンテージをもたらすことにより、正規化相対活性として表される。純粋グルコースオキシダーゼは製造業者の容器から得、滅菌しなかった。
【0065】
図９に示されているように、トレハロースを受容しない滅菌済みグルコースオキシダーゼ試料は、対照試料（例えば滅菌されておらず、室温で維持されるか又は凍結された試料）と比較して、正規化相対活性のかなり大幅な低下を示した。室温対照試料の正規化相対活性は１００％であった。凍結試料の正規化相対活性は８９％であった。トレハロースを含まない滅菌済み試料の正規化相対活性はそれぞれほぼ９．８％及び７．７％であった。したがって、ＥＴＯ滅菌が、未滅菌試料と比較してグルコースオキシダーゼの生物活性のほぼ９０％の低下を招くことが結論付けられた。トレハロースで処理され室温で維持された未滅菌試料の正規化相対活性は８２％から９６％まで様々であり、そして－１５℃で凍結された状態で維持された正規化相対活性は７９％から１１１％まで様々であった。ＧＯｘに対するトレハロースの質量が０．００１、０．０１、及び０．１であるときの室温試料によって、正規化相対活性レベルの低減が示され、その活性は８２％～８６％であった。トレハロースの質量比がより高いと、この群の活性に対する影響はほとんど示されなかった。凍結試料は、ＧＯｘに対するトレハロースの質量が０．００１、０．０１である場合に活性の低下を示した。
【0066】
グルコースオキシダーゼに対するトレハロースの質量比が０．００１及び０．０１の滅菌済み試料は、トレハロースを含まない滅菌済み試料と比較して、生物活性の増大をほとんど示さなかった。グルコースオキシダーゼに対するトレハロースの質量比が０．１、１、１０及び１００の滅菌済み試料は、トレハロースを含まない滅菌済み試料と比較して、生物活性の増大を示した。図示のように、質量比が０．１及び１の滅菌済み試料の生物活性はそれぞれ、約１８％～２０％、及び約２８％～３１％であった。図示のように、質量比が１０及び１００の滅菌済み試料の生物活性はそれぞれ、約５０％～６８％、及び約５１％～５８％であった。したがって、グルコースオキシダーゼに対するトレハロースの質量比が約１０～１００のトレハロースが、トレハロースを有しない試料と比較して、ＥＴＯ滅菌後にグルコースオキシダーゼの生物活性を増大させることが結論付けられた。さらに、これらの結果は、粉末形態を成すＧＯｘと非共有結合で結合された適宜の生体適合性の組成物によって、ＥｔＯ滅菌に続いてＧＯｘのグルコース活性を維持できることを実証した。
実施例３：エチレンオキシド滅菌前後のグルコースオキシダーゼ活性に対するソルボースの効果
実施例３：エチレンオキシド滅菌前後のグルコースオキシダーゼ活性に対するソルボースの効果
【0067】
未滅菌グルコースオキシダーゼをソルボースと混合することにより、安定化型混合物を調製した。凍結乾燥粉末の形態を成す未滅菌グルコースオキシダーゼ(Aspergillus Niger, G7141)はSigma-Aldrich (St. Louis, MO)から得た。１ｍｇ／ｍＬのグルコースオキシダーゼのワーキング溶液を脱イオン（ＤＩ）水中で調製した。未滅菌粉末の形態を成すソルボースをSigma-Aldrich (St. Louis, MO)から得た。０．００１ｍｇ／ｍＬ、０．０１ｍｇ／ｍＬ、０．１ｍｇ／ｍＬ、１．０ｍｇ／ｍＬ、１０．０ｍｇ／ｍＬ、及び１００．０ｍｇ／ｍＬのワーキング溶液をＤＩ水中で調製した。
【0068】
ワーキンググルコースオキシダーゼ溶液の１ｍＬアリコートを、調製された濃度毎に１ｍＬのワーキングソルボース溶液と一緒に２ｍＬガラスバイアルに添加した。このことは質量当たりの質量ベースで、それぞれグルコースオキシダーゼに対するソルボースの質量比０．００１、０．０１、０．１、１．０、１０．０、及び１００．０をもたらした。ワーキングソルボース溶液を含まない、それぞれ１ｍＬのワーキンググルコースオキシダーゼ溶液を含有する４バイアルの対照試料を調製した。
【0069】
バイアルのそれぞれをキャップし、シェーカートラップ上に置くことにより溶液の混合を保証し、凍結し、そして数日間にわたって凍結乾燥させることによりバイアル内に粉末を生成した。次いでＥＴＯ滅菌を試料群に対して約１時間にわたって（例えば１時間のＥＴＯガス滞留時間で）ほぼ５５℃の温度で、そして平均通気時間１２時間で実施した。第２試料群にはＥＴＯ滅菌を施さず、これを室温で維持した。第３試料群にはＥＴＯ滅菌を施さず、これを－１５℃で凍結した。
【0070】
滅菌処置に続いて、それぞれの試料群を例１に記載されたように生物活性に関して試験した。
【0071】
図１０は、ＥＴＯ滅菌前後のグルコースオキシダーゼ活性に対するソルボースの効果を示すグラフである。グルコースオキシダーゼの活性は、それぞれの試料の測定された活性を、室温における純粋グルコースオキシダーゼ対照試料の測定値で割り算し、そして１００で掛け算してパーセンテージをもたらすことにより、正規化相対活性として表される。純粋グルコースオキシダーゼは製造業者の容器から得、滅菌しなかった。
【0072】
図１０に示されているように、ソルボースを受容しない滅菌済みグルコースオキシダーゼ試料は、対照試料（例えば滅菌されておらず、室温で維持されるか又は凍結された試料）と比較して、正規化相対活性のかなり大幅な低下を示した。室温対照試料の正規化相対活性は１００％であった。凍結試料の正規化相対活性は１０１％であった。ソルボースを含まない滅菌済み試料の正規化相対活性はそれぞれほぼ９．４％及び７．９％であった。したがって、ＥＴＯ滅菌が、未滅菌試料と比較してグルコースオキシダーゼの生物活性のほぼ９０％の低下を招くことが結論付けられた。
【0073】
ソルボースで処理され、－１５℃で凍結された状態で維持された未滅菌試料の正規化相対活性は、質量比０．０１、０．１、１及び１０で増強効果を示し、正規化相対活性値はすべて１２０％を上回った。この効果は質量比１００で、活性値が１１２％と若干減少した。室温試料は、質量比１及び１０で活性値がそれぞれ１３５％及び１１５％と、増強効果を示した。
【0074】
グルコースオキシダーゼに対するソルボースの質量比が０．０００１及び０．０１の滅菌済み試料は、ソルボースを含まない滅菌済み試料と比較して、生物活性の増大をほとんど示さなかった。グルコースオキシダーゼに対するソルボースの質量比が０．１、１、１０及び１００の滅菌済み試料は、ソルボースを含まない滅菌済み試料と比較して、生物活性の増大を示した。図示のように、質量比が０．１及び１の滅菌済み試料の生物活性はそれぞれ、約２０％～３１％、及び約１４％～１５％であった。図示のように、質量比が１０及び１００の滅菌済み試料の生物活性はそれぞれ、約６８％～７７％、及び約６７％～８７％であった。したがって、グルコースオキシダーゼに対するソルボースの質量比が約１０～１００のソルボースが、ソルボースを有しない試料と比較して、ＥＴＯ滅菌後にグルコースオキシダーゼの生物活性を増大させることが結論付けられた。さらに、これらの結果は、粉末形態を成すＧＯｘと非共有結合で結合された適宜の生体適合性の組成物によって、ＥｔＯ滅菌に続いてＧＯｘのグルコース活性を維持できることを実証した。
実施例４：エチレンオキシド滅菌前後のグルコースオキシダーゼ活性に対するジエチルアミノエチル－デキストランの効果
実施例４：エチレンオキシド滅菌前後のグルコースオキシダーゼ活性に対するジエチルアミノエチル－デキストランの効果
【0075】
未滅菌グルコースオキシダーゼをジエチルアミノエチル－デキストラン（ＤＥＡＥ－デキストラン）と混合することにより、安定化型混合物を調製した。凍結乾燥粉末の形態を成す未滅菌グルコースオキシダーゼ(Aspergillus Niger, G7141)はSigma-Aldrich (St. Louis, MO)から得た。１ｍｇ／ｍＬのグルコースオキシダーゼのワーキング溶液を脱イオン（ＤＩ）水中で調製した。未滅菌粉末の形態を成すＤＥＡＥ－デキストランをSigma-Aldrich (St. Louis, MO)から得た。０．００１ｍｇ／ｍＬ、０．０１ｍｇ／ｍＬ、０．１ｍｇ／ｍＬ、１．０ｍｇ／ｍＬ、１０．０ｍｇ／ｍＬ、及び１００．０ｍｇ／ｍＬのワーキング溶液をＤＩ水中で調製した。
【0076】
ワーキンググルコースオキシダーゼ溶液の１ｍＬアリコートを、調製された濃度毎に１ｍＬのワーキングＤＥＡＥ－デキストラン溶液と一緒に２ｍＬガラスバイアルに添加した。このことは質量当たりの質量ベースで、それぞれグルコースオキシダーゼに対するＤＥＡＥ－デキストランの質量比０．００１、０．０１、０．１、１．０、１０．０、及び１００．０をもたらした。ＤＥＡＥ－デキストラン溶液を含まない、それぞれ１ｍＬのワーキンググルコースオキシダーゼ溶液を含有する４バイアルの対照試料を調製した。
【0077】
バイアルのそれぞれをキャップし、シェーカートラップ上に置くことにより溶液の混合を保証し、凍結し、そして数日間にわたって凍結乾燥させることによりバイアル内に粉末を生成した。次いでＥＴＯ滅菌を試料群に対して約１時間にわたって（例えば１時間のＥＴＯガス滞留時間で）ほぼ５５℃の温度で、そして平均通気時間１２時間で実施した。第２試料群にはＥＴＯ滅菌を施さず、これを室温で維持した。第３試料群にはＥＴＯ滅菌を施さず、これを－１５℃で凍結した。
【0078】
滅菌処置に続いて、それぞれの試料群を例１に記載されたように生物活性に関して試験した。
【0079】
図１１は、ＥＴＯ滅菌前後のグルコースオキシダーゼ活性に対するＤＥＡＥ－デキストランの効果を示すグラフである。グルコースオキシダーゼの活性は、それぞれの試料の測定された活性を、室温における純粋グルコースオキシダーゼ対照試料の測定値で割り算し、そして１００で掛け算してパーセンテージをもたらすことにより、正規化相対活性として表される。純粋グルコースオキシダーゼは製造業者の容器から得、滅菌しなかった。
【0080】
図１１に示されているように、ＤＥＡＥ－デキストランを受容しない滅菌済みグルコースオキシダーゼ試料は、対照試料（例えば滅菌されておらず、室温で維持されるか又は凍結された試料）と比較して、正規化相対活性のかなり大幅な低下を示した。室温対照試料の正規化相対活性は１００％であった。凍結試料の正規化相対活性は９８％であった。ＤＥＡＥ－デキストランを含まない滅菌済み試料の正規化相対活性はそれぞれほぼ１０％及び９％であった。したがって、ＥＴＯ滅菌が、未滅菌試料と比較してグルコースオキシダーゼの生物活性のほぼ９０％の低下を招くことが結論付けられた。
【0081】
ＤＥＡＥ－デキストランで処理され、－１５℃で凍結された状態で維持された未滅菌試料の正規化相対活性は、質量比０．０１、０．１、１及び１０で増強効果を示し、正規化相対活性値はすべて１１７％を上回った。この効果は質量比１００で、活性値が１０８％と若干減少した。室温試料は、質量比０．１、１、１０及び１００で活性値がそれぞれ１１１、１２３、１１３、及び１１０％と、増強効果を示した。
【0082】
グルコースオキシダーゼに対するＤＥＡＥ－デキストランの質量比が０．００１及び０．０１の滅菌済み試料は、ＤＥＡＥ－デキストランを含まない滅菌済み試料と比較して、生物活性の増大をほとんど示さなかった。すべての値は１１％を下回った。すべての値が１１％を下回る、ＤＥＡＥ－デキストランを含まない滅菌済み試料と比較して、滅菌を施されたＧＯｘに対するＤＥＡＥ－デキストランの質量比が０．１のものには、すべての値が１５％を上回り、活性の保持の増大が観察された。グルコースオキシダーゼに対するＤＥＡＥ－デキストランの質量比が１０及び１００である滅菌済み試料は、ＤＥＡＥ－デキストランを含まない滅菌済み試料と比較して、生物活性の増大を示した。図示のように、質量比が１０及び１００の滅菌済み試料の生物活性はそれぞれ、約４５％～９５％、及び約４８％～８０％であった。したがって、グルコースオキシダーゼに対するＤＥＡＥ－デキストランの質量比が約１０～１００のＤＥＡＥ－デキストランが、ＤＥＡＥ－デキストランを有しない試料と比較して、ＥＴＯ滅菌後にグルコースオキシダーゼの生物活性を増大させることが結論付けられた。さらに、これらの結果は、粉末形態を成すＧＯｘと非共有結合で結合された適宜の生体適合性の組成物によって、ＥｔＯ滅菌に続いてＧＯｘのグルコース活性を維持できることを実証した。
実施例５：安定化型ｅＰＴＦＥ基体対非安定化型ｅＰＴＦＥ基体の時間依存安定性
実施例５：安定化型ｅＰＴＦＥ基体対非安定化型ｅＰＴＦＥ基体の時間依存安定性
【0083】
４０００ｍｇのＤ－（＋）－グルコース (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO)を４０ｍｌのダルベッコ・リン酸緩衝生理食塩水(Sigma-Aldrich, St. Louis, MO)中に溶解することにより、１０００ｍｇ／ｄＬのグルコース貯蔵溶液を調製した。１０ｍＬの貯蔵溶液を希釈して最終溶液体積１００ｍＬを生成することによって、１００ｍｇ／ｄＬのワーキンググルコース溶液を製造した。
【0084】
固定化されたグルコースオキシダーゼを有しないｅＰＴＦＥメンブレン [GORE(登録商標) 精密濾過媒体(GMM-406), W.L. Gore & Associates, Inc., Flagstaff, AZ]を対照として、純粋イソプロピルアルコール中に浸漬することにより、透明なメンブレンを得た。メンブレンをＤＩ水中で湿潤し約５分間にわたって置いた。ｅＰＴＦＥメンブレンを次いでOakton WD-35643-12溶解酸素計の先端上に置いた。次いで、先端をワーキンググルコース溶液中に入れ、静止させておいた。パーセント酸素計は３分間にわたって３０秒ごとに記録し、次いで４分後、６分後、及び８分後に再び記録した。
【0085】
図１２は、図１２のプロット９００に示されているように、グルコース溶液内に浸漬された固定化グルコースオキシダーゼを有しないｅＰＴＦＥメンブレン内部に固定された酸素プローブに関するパーセント溶解酸素の時間依存安定性を示している。図示のように、経時的に、パーセント溶解酸素は約５９％から６８％まで様々であり、溶解酸素レベルに対するｅＰＴＦＥの影響がないことを示している。したがってグルコース酸化は発生しなかった。このことは、グルコースオキシダーゼ活性が低い（又はない）ことを示す。
【0086】
この実施例において上で調製したグルコース貯蔵溶液を使用して、安定化型グルコースオキシダーゼを有するｅＰＴＦＥメンブレン[GORE(登録商標) 精密濾過媒体(GMM-406), W.L. Gore & Associates, Inc., Flagstaff, AZ]を調製した。メンブレンを１０センチメートル（１０ｃｍ）直径のプラスチック刺繍枠上に取り付け、先ず１００％イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）中に約５分間（５ｍｉｎ）にわたって浸漬し、次いで１対１の比（１：１）でＩＰＡで希釈されたLUPASOL(登録商標) (LUPASOL(登録商標) 無水ポリエチレンイミン、BASF Aktiengesellschaft,ドイツ国)のＰＥＩ溶液中に約１５分間にわたって浸漬した。LUPASOL(登録商標) 無水ＰＥＩを約４パーセント（４％）の濃度まで希釈し、そしてＩＰＡの添加前にｐＨ９．６に調節した。約１５分間（１５ｍｉｎ）にわたってｅＰＴＦＥ材料をＰＥＩ溶液中に浸漬するのに続いて、材料を溶液から取り出し、そしてｐＨ９．６で脱イオン（ＤＩ）水中で１５分間（１５ｍｉｎ）にわたって濯いだ。ｅＰＴＦＥ材料上に残ったＰＥＩをグルタルアルデヒド(Amresco Inc., Solon, OH)の０．０５％水溶液でｐＨ９．６で１５分間（１５ｍｉｎ）にわたって架橋した。メンブレンをＰＥＩの０．５水溶液中にｐＨ９．６で１５分間（１５ｍｉｎ）にわたって入れ、そしてＤＩ水中でｐＨ９．６で１５分間（１５ｍｉｎ）にわたって再び濯ぐことによって、追加のＰＥＩを添加した。グルタルアルデヒドとＰＥＩ層との反応の結果として形成されたイミンを、シアノ水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＣＮＢＨ３）溶液（５ｇが１ＬのＤＩ水中に溶解される、ｐＨ９．６）で１５分間（１５ｍｉｎ）にわたって還元し、そしてＤＩ水中で３０分間（３０ｍｉｎ）にわたって濯いだ。
【0087】
メンブレンを０．０５％水性グルタルアルデヒド溶液中にｐＨ９．６で１５分間（１５ｍｉｎ）にわたって浸漬し、これに続いてＰＥＩの０．５％水溶液中にｐＨ９．６で１５分間（１５ｍｉｎ）にわたって浸漬することによって、第２ＰＥＩ層を加えた。次いでメンブレンをＤＩ水中でｐＨ９．６で１５分間（１５ｍｉｎ）にわたって濯いだ。結果として生じたイミンをＮａＣＮＢＨ３の溶液（５ｇを１ＬのＤＩ水に溶解する、ｐＨ９．６）中で１５分間（１５ｍｉｎ）にわたってメンブレンを浸漬し続いてＤＩ水中で３０分間（３０ｍｉｎ）にわたって濯ぐことによって還元した。
【0088】
上記工程を繰り返すことにより第３ＰＥＩ層をメンブレンに被着させた。結果として生じた構造は多孔質疎水性フルオロポリマー系ｅＰＴＦＥ材料を含んだ。このフルオロポリマー系材料の露出された間質表面の実質的にすべてには親水性架橋型ポリマー系被膜が設けられている。
【0089】
この構造に追加のＰＥＩ層を配置するための準備をする際には、ポリマー系被膜に中間化学層を取り付けた。硫酸デキストラン(Amersham Pharmacia Biotech,英国)及び塩化ナトリウムの溶液（０．１５ｇの硫酸デキストラン及び１００ｇのＮＡＣｌを１ＬのＤＩ水中に溶解する、ｐＨ３）中に構造を６０℃で９０分間（９０ｍｉｎ）にわたって培養し、そしてＤＩ水中で１５分間（１５ｍｉｎ）にわたって濯ぐことによって、中間イオン電荷層を形成した。
【0090】
構造をＰＥＩの０．３％水溶液（ｐＨ９）中に約４５分間（４５ｍｉｎ）にわたって入れ、続いて塩化ナトリウム溶液（５０ｇのＮａＣｌを１ＬのＤＩ水中に溶解した）中で２０分間（２０ｍｉｎ）にわたって濯ぐことによって、中間層にＰＥＩの「キャッピング層」を取り付けた。最終ＤＩ水濯ぎを２０分間（２０ｍｉｎ）にわたって実施した。
【0091】
G.T. Hermanson, Bioconjugate Techniques, 第３版, 2013に記載されたものに基づくグルコースオキシダーゼ共役プロトコルを、アミン粒子のタンパク質、例えばグルコースオキシダーゼとのグルタルアルデヒド架橋のために実施した。上記メンブレンの３つの試料をそれぞれ活性化緩衝液（０．１ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液、ｐＨ７．０）中で３回濯ぎ、次いで試料を室温で、カップリング緩衝液（２５ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液、ｐＨ７．０）中の０．５％グルタルアルデヒド中で１時間にわたって混合した。試料を取り出して新しい容器内に入れ、そしてカップリング緩衝液で３回濯いだ。グルコースオキシダーゼを試料に０．０１ｍｇ／ｍＬで添加し、そして室温で４時間にわたって混合した。次いでエタノールアミンを各試料毎に濃度０．２Ｍで添加することにより、試料を室温で３０秒間にわたって混合させながら、未反応グルタルアルデヒドを急冷した。最後に、試料をカップリング緩衝液中で３回濯ぎ、２Ｍ塩化ナトリウム中で一晩洗浄し、２％（ｗ／ｖ）ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）中で１５分間にわたって超音波処理し、次いで安定化分子を添加する前に、新しい容器内でカップリング緩衝液中に残した。
【0092】
ｅＰＴＦＥメンブレンを次いでOakton WD-35643-12溶解酸素濃度計の先端上に置いた。次いで、先端をワーキンググルコース溶液中に入れ、静止させておいた。パーセント溶解酸素濃度計は５分間にわたって３０秒ごとに記録し、次いで７分後に再び記録した。
【0093】
図１２は、図１２のプロット９１０に示されているように、グルコースオキシダーゼを有するｅＰＴＦＥメンブレン内部に固定された酸素プローブに関するパーセント溶解酸素の時間依存安定性を示している。図示のように、パーセント溶解酸素レベルが約６２％から９％に低下しているのに伴い、約４分後にパーセント溶解酸素の低下が観察された。したがって、グルコース酸化が発生した。このことは、反応が発生するのに伴って反応物（例えばグルコース及び酸素）が容易に消費されることに基づいて、グルコースオキシダーゼ活性が高いことを示している。
実施例６：ＰＥＩ被覆された、グルコースオキシダーゼと共役されたｅＰＴＦＥ
実施例６：ＰＥＩ被覆された、グルコースオキシダーゼと共役されたｅＰＴＦＥ
【0094】
ｅＰＴＦＥメンブレン[GORE(登録商標) 精密濾過媒体(GMM-406), W.L. Gore & Associates, Inc., Flagstaff, AZ]の被膜付き構造に、ＰＥＩのベース被膜を被着し、そしてこれを実施例５に基づいて調製されたグルコースオキシダーゼで安定化させた。
実施例７：ＤＥＡＥ－デキストラン又はソルボースで処理された構造
実施例７：ＤＥＡＥ－デキストラン又はソルボースで処理された構造
【0095】
実施例６に基づく被膜付き構造を下記化合物の溶液に晒すことにより、表面に結合されたグルコースオキシダーゼの活性に対するこれらの構造の安定化効果を評価した。濃度０．０５ｇ／ｍｌ、０．００５ｇ／ｍｌ、０．０００５ｇ／ｍｌ、０．００００５ｇ／ｍｌ、０．０００００５ｇ／ｍｌ、及び０．００００００５ｇ／ｍｌのＤＩ水中のＤＥＡＥ－デキストラン(１０，０００分子量、デンマーク国PK Chemicals)、及び濃度０．０５ｇ／ｍｌ、０．００５ｇ／ｍｌ、０．０００５ｇ／ｍｌ、０．００００５ｇ／ｍｌ、０．０００００５ｇ／ｍｌ、及び０．００００００５ｇ／ｍｌのＤＩ水中のソルボース（１８０．１６分子量、Sigma Aldrich, St. Louis, MO)。これらの溶液のそれぞれは本明細書中では「処理溶液」と呼ばれる。ＥｔＯ滅菌に続くグルコースオキシダーゼの活性に対するこれらの種々の濃度の効果をＵＩ／ｍｌで表した。
【0096】
特定の酵素含有構造を特定の処理溶液に晒すために、構造の区分を切断して６ｍｍのディスクにした。個々のディスクをビーカー内に入れ、そして処理溶液中の構造を完全にカバーするのに十分な５０マイクロリットル（５０μｌ）の処理溶液を各ディスクに添加した。各構造を１時間にわたって周囲条件に晒し、周囲の蒸発が溶液のほとんどを除去するようにしておいた。次いで試料を滅菌処置に晒す前に凍結乾燥させた。
実施例８：ＰＥＩで被覆されたｅＰＴＦＥ基体上に固定化されたＧＯｘと非共有結合で結合されたグルコースオキシダーゼに対するＤＥＡＥ－デキストラン及びソルボースの質量比の効果
実施例８：ＰＥＩで被覆されたｅＰＴＦＥ基体上に固定化されたＧＯｘと非共有結合で結合されたグルコースオキシダーゼに対するＤＥＡＥ－デキストラン及びソルボースの質量比の効果
【0097】
ＥｔＯ滅菌の準備に際して、実施例７の各構造をタワーDUALPEEL(R) セルフシールパウチ(Allegiance Healthcare Corp., McGaw Park, Ill.)内に入れ密封した。１時間（１ｈｒ）、ＥｔＯガス滞留時間３時間（３ｈｒ）、設定点温度セ氏４５度（４５℃）、通気時間１２時間（１２ｈｒ）のコンディショニング条件下で、エチレンオキシド滅菌を実施した。
【0098】
全体的には３つの試料に関してデータをそれぞれ（ｎ＝３）収集した。試料の欠陥に起因して２つの試料はそれぞれ（ｎ＝２）、図１３のグラフに示されているように、１００００ ＤＥＡＥ－デキストランのデータ及び１ ソルボースのデータを生成した。図１３に示されているように、プロット１０００は、ＤＥＡＥ－デキストランを混和することによって、具体的にはＤＥＡＥ－デキストラン中に基体を浸漬することによって、ｅＰＴＦＥ基体上に固定化されたグルコースオキシダーゼを、ＥＴＯ滅菌のために安定化させ得ることを実証する。図１３に示されているように、プロット１０１０は、ソルボースを混和することによって、具体的にはソルボース中に基体を浸漬することによって、ｅＰＴＦＥ基体上に固定化されたグルコースオキシダーゼをＥＴＯ滅菌のために安定化させ得ることを実証する。
【0099】
それぞれの試験において６ｍｍのメンブレンディスクに関するアッセイで検出されたｍＵ／ｍｌを変換することにより、基体体積の関数としての各試料の酵素活性を推定した。アッセイは試料毎に５０μｌの溶液を利用した。これは、基体材料の単位質量当たりの「真の」酵素活性を表す。ディスク毎の試料体積は次のように、すなわち、厚さがほぼ３４μｍ、及び有効空隙が０．８７の６ｍｍディスクと推定された。この結果、ディスク毎のｅＰＴＦＥの試料体積は０．０００１２５ｃｍ３(3mm* 3mm* 3.1415* .034mm /(1-.87)
となった。試料の酵素活性を下記表１に示す。
となった。試料の酵素活性を下記表１に示す。
【表1】
【0100】
本出願の発明を全般的に、そして具体的な実施態様に関連して上記のように説明してきた。当業者には明らかなように、開示の範囲を逸脱することなしに、種々の改変及び変更を実施態様において加えることができる。したがって、本発明の改変形及び変更形が添付の請求項及びこれらの同等物の範囲に含まれるのであれば、実施態様はこれらの改変形及び変更形に範囲が及ぶものとする。
（態様）
（態様１）
安定化型医療デバイスであって、
少なくとも部分的に導電性である基体と、
前記基体の表面の少なくとも一部にわたって配置された安定化型酵素層と、
を含み、
前記安定化型酵素層が、
少なくとも１種の生物活性検知成分と、
前記生物活性検知成分と非共有結合で結合された少なくとも１種の安定化成分とを含み、前記生物活性検知成分が、前記生物活性検知成分のエチレンオキシド滅菌に続いて、前記基体で約２５Ｕ／ｃｍ ３ ～約１，０００，０００Ｕ／ｃｍ ３ の生物活性検出レベルを有している、
安定化型医療デバイス。
（態様２）
前記生物活性検知成分が、トレハロース、ジエチルアミノエチル－デキストランヒドロクロリド、及びソルボースから成る群から選択される、態様１に記載の医療デバイス。
（態様３）
前記生物活性検知成分の、エチレンオキシド滅菌後の生物活性検出レベルが、エチレンオキシド滅菌前の生物活性検出レベルの約４５％～約９５％以内にある、態様１に記載の医療デバイス。
（態様４）
前記生物活性検知成分の、エチレンオキシド滅菌後の生物活性検出レベルが、エチレンオキシド滅菌前の生物活性検出レベルの約５０％～約９０％以内にある、態様１に記載の医療デバイス。
（態様５）
前記安定化型酵素層内の前記生物活性検知成分に対する安定化成分の質量比が、約０．１～約１０，０００である、態様１に記載の医療デバイス。
（態様６）
前記安定化型酵素層内の前記生物活性検知成分に対する安定化成分の質量比が、約１０～約５０である、態様１に記載の医療デバイス。
（態様７）
前記生物活性検知成分が、前記生物活性検知成分のエチレンオキシド滅菌に続いて、前記基体で約２５Ｕ／ｃｍ ３ ～約１，０００，０００Ｕ／ｃｍ ３ の生物活性検出レベルを有している、態様１に記載の医療デバイス。
（態様８）
前記基体が導電性ｅＰＴＦＥを含む、態様１に記載の医療デバイス。
（態様９）
前記生物活性検知成分が、患者の体内のグルコースオキシダーゼのレベルを検知するように構成されている、態様１に記載の医療デバイス。
（態様１０）
安定化型医療デバイスを製造する方法であって、前記方法が、
少なくとも１種の安定化成分を少なくとも１種の検知成分と混合することにより、安定化型混合物を形成することと、
導電性基体に前記安定化型混合物を塗布することにより、前記基体の少なくとも一部に安定化型酵素層を形成することと、
前記基体にエチレンオキシド滅菌プロセスを施すことと、
を含み、前記検知成分の、滅菌後の生物活性検出レベルが、滅菌前の生物活性検出レベルの約４５％～約９５％以内にある、
安定化型医療デバイスを製造する方法。
（態様１１）
前記検知成分が、トレハロース、ジエチルアミノエチル－デキストラン、及びソルボースから成る群から選択される、態様１０に記載の方法。
（態様１２）
前記検知成分の、滅菌後の生物活性検出レベルが、滅菌前の生物活性検出レベルの約４０％～約９０％以内にある、態様１０に記載の方法。
（態様１３）
前記安定化成分と前記検知成分とを約０．１～約１０，０００の質量比で混合する、態様１０に記載の方法。
（態様１４）
前記安定化成分と前記検知成分とを約１０～約５０の質量比で混合する、態様１０に記載の方法。
（態様１５）
前記検知成分が、前記生物活性検知成分のエチレンオキシド滅菌に続いて、前記基体で約２５Ｕ／ｃｍ ３ ～約１，０００，０００Ｕ／ｃｍ ３ の生物活性検出レベルを有している、態様１０に記載の方法。
（態様１６）
前記検知成分が、前記生物活性検知成分のエチレンオキシド滅菌に続いて、前記基体で約２５Ｕ／ｃｍ ３ ～約１，０００，０００Ｕ／ｃｍ ３ の生物活性検出レベルを有している、態様１０に記載の方法。
（態様）
（態様１）
安定化型医療デバイスであって、
少なくとも部分的に導電性である基体と、
前記基体の表面の少なくとも一部にわたって配置された安定化型酵素層と、
を含み、
前記安定化型酵素層が、
少なくとも１種の生物活性検知成分と、
前記生物活性検知成分と非共有結合で結合された少なくとも１種の安定化成分とを含み、前記生物活性検知成分が、前記生物活性検知成分のエチレンオキシド滅菌に続いて、前記基体で約２５Ｕ／ｃｍ ３ ～約１，０００，０００Ｕ／ｃｍ ３ の生物活性検出レベルを有している、
安定化型医療デバイス。
（態様２）
前記生物活性検知成分が、トレハロース、ジエチルアミノエチル－デキストランヒドロクロリド、及びソルボースから成る群から選択される、態様１に記載の医療デバイス。
（態様３）
前記生物活性検知成分の、エチレンオキシド滅菌後の生物活性検出レベルが、エチレンオキシド滅菌前の生物活性検出レベルの約４５％～約９５％以内にある、態様１に記載の医療デバイス。
（態様４）
前記生物活性検知成分の、エチレンオキシド滅菌後の生物活性検出レベルが、エチレンオキシド滅菌前の生物活性検出レベルの約５０％～約９０％以内にある、態様１に記載の医療デバイス。
（態様５）
前記安定化型酵素層内の前記生物活性検知成分に対する安定化成分の質量比が、約０．１～約１０，０００である、態様１に記載の医療デバイス。
（態様６）
前記安定化型酵素層内の前記生物活性検知成分に対する安定化成分の質量比が、約１０～約５０である、態様１に記載の医療デバイス。
（態様７）
前記生物活性検知成分が、前記生物活性検知成分のエチレンオキシド滅菌に続いて、前記基体で約２５Ｕ／ｃｍ ３ ～約１，０００，０００Ｕ／ｃｍ ３ の生物活性検出レベルを有している、態様１に記載の医療デバイス。
（態様８）
前記基体が導電性ｅＰＴＦＥを含む、態様１に記載の医療デバイス。
（態様９）
前記生物活性検知成分が、患者の体内のグルコースオキシダーゼのレベルを検知するように構成されている、態様１に記載の医療デバイス。
（態様１０）
安定化型医療デバイスを製造する方法であって、前記方法が、
少なくとも１種の安定化成分を少なくとも１種の検知成分と混合することにより、安定化型混合物を形成することと、
導電性基体に前記安定化型混合物を塗布することにより、前記基体の少なくとも一部に安定化型酵素層を形成することと、
前記基体にエチレンオキシド滅菌プロセスを施すことと、
を含み、前記検知成分の、滅菌後の生物活性検出レベルが、滅菌前の生物活性検出レベルの約４５％～約９５％以内にある、
安定化型医療デバイスを製造する方法。
（態様１１）
前記検知成分が、トレハロース、ジエチルアミノエチル－デキストラン、及びソルボースから成る群から選択される、態様１０に記載の方法。
（態様１２）
前記検知成分の、滅菌後の生物活性検出レベルが、滅菌前の生物活性検出レベルの約４０％～約９０％以内にある、態様１０に記載の方法。
（態様１３）
前記安定化成分と前記検知成分とを約０．１～約１０，０００の質量比で混合する、態様１０に記載の方法。
（態様１４）
前記安定化成分と前記検知成分とを約１０～約５０の質量比で混合する、態様１０に記載の方法。
（態様１５）
前記検知成分が、前記生物活性検知成分のエチレンオキシド滅菌に続いて、前記基体で約２５Ｕ／ｃｍ ３ ～約１，０００，０００Ｕ／ｃｍ ３ の生物活性検出レベルを有している、態様１０に記載の方法。
（態様１６）
前記検知成分が、前記生物活性検知成分のエチレンオキシド滅菌に続いて、前記基体で約２５Ｕ／ｃｍ ３ ～約１，０００，０００Ｕ／ｃｍ ３ の生物活性検出レベルを有している、態様１０に記載の方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】