專利名稱：生物傳感器校準系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種生物傳感器系統，更具體地涉及一種使用一個或多個已校準相關方程的生物傳感器校準系統。
背景技術：
生物傳感器提供對生物流體的分析，所述生物流體諸如全血、尿液、或唾液。通常， 生物傳感器具有測量裝置，該測量裝置分析放置在傳感器條上的生物流體的樣品。所述分 析測定生物流體的樣品中的一種或多種分析物的濃度，所述一種或多種分析物諸如醇、葡 萄糖、尿酸、乳酸鹽、膽固醇或膽紅素。生物流體的樣品可以是直接收集的，或是生物流體的 衍生物，諸如提取物、稀釋物、濾液或再生沉積。所述分析可用于生理機能異常的診斷以及 治療。例如，糖尿病患者可使用生物傳感器來測定在全血中的血糖水平，以便調整飲食和/ 或藥物治療。許多生物傳感器系統在分析之前先將校準信息提供至測量裝置。測量裝置可使用 校準信息調整對生物流體的分析，以響應于一個或多個參數，所述參數諸如生物流體的類 型、特定分析物以及傳感器條的制造變化。分析的準確度和/或精確度可以隨著校準信息 而得以改善。準確度可以由傳感器系統的分析物讀數與參考分析物讀數相比較的偏差來表 示，較大的偏差數值表示較低的準確度；而精確度可以由多個測量之間的散布或方差來表 示。如果未適當地讀取校準信息，則測量裝置可能完不成分析或可能作出對生物流體的錯 誤分析。生物傳感器可設計為用于分析一種或多種分析物，并且可使用不同體積的生物流 體。一些生物傳感器可分析一滴全血，諸如體積為0. 25至15微升(μ L)。生物傳感器可 使用臺式(bench-top)、便攜式以及類似的測量裝置實施。便攜式測量裝置可以是手持式 的，并且可以對樣品中一種或多種分析物進行定性和/或定量。便攜式測量系統的例子包 括紐約的塔瑞鎮(Tarrytown,New York)的拜耳保健公司(Bayer HeIthCare)的Ascensia Breeze 型以及Elite⑧型計量器；而臺式測量系統的例子包括可從德克薩斯州奧斯汀 (Austin, Texas)的CH儀器公司取得的電化學工作站。生物傳感器可使用光學和/或電化學方法分析生物流體的樣品。在一些光學系統 中，通過測量與光可辨識物質(諸如分析物或反應物或化學指示劑與分析物發生氧化還 原反應形成的產物)發生化學反應的光線來測定分析物濃度。在其它光學系統中，當以激 發束照射時，化學指示劑響應于分析物的氧化還原反應而發出熒光或放射光。在任一光學 系統中，生物傳感器都測量光，并將光與生物樣品的分析物濃度相關聯。在電化學生物傳感器中，當對樣品施加輸入信號時，從分析物的氧化/還原或氧化還原反應所產生的電信號測定分析物濃度。可將酶(enzyme)或類似物質添加至樣品中，以增強氧化還原反應。氧化還原反應響應于輸入信號而產生電輸出信號。輸入信號可 為電流、電勢或兩者的組合。輸出信號可為電流(如由電流分析法(amperometry)或是 伏安法(voltammetry)所產生)、電勢(如由電勢測定法(potentiometry)/電流測定法 (galvanometry)所產生)或累積電荷(如由電量分析法(coulometry)所產生)。在電化 學方法中，生物傳感器測量電信號，并將電信號與生物流體中的分析物的濃度相關聯。電化學生物傳感器通常包括測量裝置，該測量裝置通過電接觸點對傳感器條的電 導體施加輸入信號。所述電導體可由導電材料制成，所述導電材料諸如固態金屬、金屬膠 糊、導電碳、導電碳膠糊、導電聚合物等。所述電導體通常連接于延伸至樣品池(reservoir) 的工作電極、對電極、參考電極和/或其它電極。也可使一個或多個電導體延伸至樣品池 中，以提供并所述電極未提供的功能性。測量裝置可具有測量輸出信號并將輸出信號與生 物流體中的一種或多種分析物的存在和/或濃度相關聯的處理能力。在很多生物傳感器中，傳感器條可在活生物體外、活生物體內或活生物體部份體 內使用。當在活生物體外使用時，將生物流體的樣品引入傳感器條中的樣品池。傳感器條 可在引入樣品之前、之后或期間放置在測量裝置中以用于分析。當在活生物體內或活生物 體部份體內時，傳感器條可連續地浸于樣品中，或可間歇性地將樣品引入傳感器條。傳感器 條可包括樣品池，樣品池可部分地分離出一定體積的樣品或收容樣品。類似地，樣品可持續 地流過傳感器條或被中斷以用于分析。傳感器條可包括能與生物流體的樣品中的分析物產生化學反應的試劑 (reagent)。所述試劑可包括促進分析物的氧化還原反應的離子劑和協助在分析物以及 導體之間轉移電子的介質或其它物質。離子劑可為諸如分析物特異性酶的氧化還原酶 (oxidoreductase)，所述分析物特異性酶能催化全血樣品中葡萄糖的氧化。試劑可包含將 酶以及介質結合在一起的粘合劑。傳感器條可具有一種或多種編碼圖案，所述編碼圖案對測量裝置提供校準信息。 校準信息可為識別信息，所述識別信息指示傳感器條的類型、關聯于傳感器條的分析物或 生物流體、傳感器條的制造批次等。校準信息可指示使用的相關方程、對于所述相關方程的 改變等。相關方程是在電化學生物傳感器中電信號與分析物之間的關系的數學表示，或是 在光學生物傳感器中光與分析物之間的關系的數學表示。相關方程可用來控制用于測定分 析物濃度的電信號或光。相關方程也可實施為用于所述相關方程的斜率以及截距的程序編 號分配(program numberassignment,PNA)表、另一查找表等。測量裝置使用校準信息調整 對生物流體的分析。許多測量裝置從編碼圖案中電氣地或光學地取得校準信息。一些編碼圖案可以僅 電氣地讀取或僅光學地讀取。其它編碼圖案可電氣和光學結合地讀取。電編碼圖案通常具有一種或多種帶有多重接觸點或焊墊的電路。測量裝置可具有 一個或多個導體，所述導體連接于傳感器條的編碼圖案上的每個接觸點。通常，測量裝置通 過一個或多個導體來將電信號施加至編碼圖案上的一個或多個接觸點。測量裝置測量來自 一個或多個其它接觸點的輸出信號。測量裝置可根據是否存在從編碼圖案上的接觸點輸出 的信號來確定校準信息。可在美國專利第4，714，874號、第5，856，195號、第6，599，406號 以及第6，814，844號中找到具有電編碼圖案的傳感器條的例子。
在一些電編碼圖案中，測量裝置根據是否存在不同的接觸點來確定校準信息。可從電路的其它部分移除、從來不形成或斷開所述接觸點。如果測量裝置測量到來自于接觸 點位置處的輸出信號，則測量裝置假定接觸點存在。如果測量裝置未測量到輸出信號，則測 量裝置假定接觸點不存在。在其它電編碼圖案中，測量裝置從來自接觸點的電輸出信號的電阻確定校準信 息。通常，與每個接觸點關聯的導電材料的量不同，因而電阻是不同的。接觸點可具有額外 的或少量的導電材料層。在接觸點以及電路之間的連接的長度或厚度也可變化。可從電路 的其它部分移除、從來不形成或斷開所述接觸點。光學編碼圖案通常具有一系列線路和/或焊墊陣列。測量裝置通過掃描編碼圖案 判斷是否存在線路或焊墊，以確定來自編碼圖案的校準信息。錯誤可能隨著利用這些傳統的電以及光學編碼圖案而出現。在制造、運送、手持等 期間，所述傳感器條可能獲取或松脫材料。增加的或丟失的材料可使測量裝置從編碼圖案 獲得錯誤的校準信息，該錯誤的校準信息可能阻止完成或引起對生物流體的錯誤分析。在電編碼圖案中，增加的或丟失的材料可改變或干擾校準信息。增加的材料可覆 蓋所述接觸點、所述接觸點的位置或所述接觸點之間的連接。如果增加的材料為導電的，則 測量裝置可在不存在接觸點時將接觸點判斷為存在，或可從接觸點測量到不正確的電阻。 如果增加的材料為非導電的，則測量裝置可在存在接觸點時將接觸點判斷為不存在，或從 接觸點測量到不正確的電阻。此外，丟失的材料可為接觸點的一部分或接觸點之間連接的 一部分。因此，丟失的材料可使測量裝置在存在接觸點時將接觸點判斷為不存在，或可使測 量裝置測量到不正確的電阻。在光學編碼圖案中，增加的或丟失的材料可改變或干擾校準信息。增加的材料可 覆蓋或阻塞線路或焊墊。增加的材料可覆蓋或阻塞線路或焊墊之間的間隙或間隔。丟失的 材料可能是線路或焊墊的一部分。增加的或丟失的材料使測量裝置掃描已改變的線路或焊墊。因此，對改善的生物傳感器、特別是能提供越來越準確和/或精確的分析物濃度 測量的生物傳感器，一直存在著需求。本發明的系統、裝置以及方法克服了與生物傳感器中 的傳感器條上所用的編碼圖案相關聯的至少一個不利因素。
發明內容
本發明提供了一種校準分析物分析以測定生物流體中的分析物濃度物的生物傳 感器系統。生物傳感器系統感測傳感器條上的電路圖案。電路圖案提供了校準信息，生物 傳感器系統可使用所述校準信息來校準用于分析物分析的一個或多個相關方程。使用一個 或多個已校準的相關方程測定分析物濃度。一種生物傳感器可具有測量裝置以及傳感器條。測量裝置可具有連接于圖案讀取 裝置的處理器。傳感器條可設有具有兩個以上電路的編碼圖案。測量裝置以及傳感器條可 實施分析物分析。分析物分析可具有一個或多個相關方程。圖案讀取裝置可感測傳感器條 的編碼圖案上的至少兩個電路圖案。處理器可響應于所述電路圖案而確定校準信息。處理 器可響應于校準信息而校準至少一個相關方程。處理器可響應于一個或多個已校準相關方 程而測定分析物濃度。
另一種生物傳感器可具有測量裝置以及傳感器條。測量裝置可具有連接于圖案讀 取裝置的處理器。圖案讀取裝置可具有電接觸點陣列。傳感器條可具有編碼圖案。編碼圖 案可具有至少兩個電路，并且每個電路可具有至少一個接觸區域。接觸區域可與電接觸點 電通信。測量裝置以及傳感器條可實施分析物分析。分析物分析可具有一個或多個相關方 程。電接觸點可選擇性地將測試信號施加至編碼圖案上的接觸區域。圖案讀取裝置可感測 編碼圖案上的至少兩個電路圖案。處理器可以響應于電路圖案而確定校準信息。處理器可 以響應于校準信息而校準一個或多個相關方程。處理器可以響應于一個或多個已校準相關 方程而測定分析物濃度。在一種用于校準在生物流體中的分析物的分析的方法中，感測編碼圖案上的至少 兩個電路圖案。響應于電路圖案而確定校準信息。響應于校準信息而校準一個或多個相關 方程。響應于一個或多個已校準相關方程而測定分析物濃度。
通過參考附圖和說明，可更好地了解本發明。不必按比例繪制附圖中的構件，而是 將重點放在對本發明的原理的說明上。圖1表示生物傳感器的示意圖。圖2A表示與編碼圖案電通信的電接觸點陣列。圖2B表示將編碼圖案分割成為分離電路之前的圖2A的編碼圖案。圖2C表示將編碼圖案分割成為分離電路之后的圖2A的編碼圖案。圖3A表示具有與電接觸點陣列電通信的接觸區域X的未經分割的編碼圖案。圖3B表示形成圖3A中編碼圖案的一部分的唯一電路圖案。圖4A表示圖3A至3B中編碼圖案上的接觸區域的編號序列。圖4B表示圖3B中電路的電路圖案以及各自的數字表示。圖5表示一種圖案讀取裝置。圖6A表示具有與電接觸點陣列電通信的接觸區域X的另一未經分割的編碼圖案。圖6B表示可形成圖6A中的編碼圖案的唯一電路圖案。圖7A表示圖6A至6B中編碼圖案上的接觸區域的編號序列。圖7B表示圖6B中電路的電路圖案以及各自的數字表示。圖8A表示另一未經分割的編碼圖案。圖8B表示可布置于圖8A中的編碼圖案上的唯一電路圖案。圖9A表示圖8A至8B中的編碼圖案的接觸區域的編號序列。圖9B表示圖8B中電路的電路圖案以及各自的數字表示。圖IOA表示另一編碼圖案上的接觸區域的編號序列。圖IOB表示電路的電路圖案以及各自的數字表示。圖IlA表示另一未經分割的編碼圖案。圖IlB表示用于圖IlA的編碼圖案的第一電路、第二電路以及隔離電路的唯一電 路圖案。圖12A表示圖IlA至IlB的編碼圖案上的接觸區域的編號序列。圖12B表示參考圖IlB所述電路圖案的其它示圖。
圖13表示分割為第一電路、第二電路以及隔離電路的編碼圖案。圖14A表示具有與電接觸點陣列電通信的接觸區域X的另一未經分割的編碼圖案。圖14B表示圖14A中編碼圖案上可具有的多重接觸點電路以及單一接觸點電路的唯一電路圖案。圖15A表示各種三角形的編碼圖案。圖15B表示各種長菱形的編碼圖案。圖15C表示各種五角形的編碼圖案。圖15D表示各種圓形的編碼圖案。圖16A表示具有不規則形狀的未經分割的編碼圖案。圖16B表示對于圖16A的編碼圖案的第一電路、第二電路以及第三電路的唯一電 路圖案。圖17表示用于校準生物傳感器的一種方法。圖18表示用于校準生物傳感器的另一種方法。
具體實施例方式生物傳感器系統校準分析物分析，以測定在生物流體的樣品中的分析物濃度。生 物傳感器系統具有測量裝置，該測量裝置將測試信號施加至傳感器條上的編碼圖案。測量 裝置響應于測試信號感測編碼圖案上的電路圖案。電路圖案提供校準信息，生物傳感器系 統使用所述校準信息校準對生物流體中的分析物的光學和/或電化學分析。測量裝置使用 校準信息校準用于分析物的分析上的一個或多個相關方程。測量裝置使用一個或多個已校 準相關方程來測定分析物濃度。圖1表示一種生物傳感器100的示意圖，該生物傳感器100測定生物流體的樣品 中的分析物濃度。生物傳感器100包括測量裝置102以及傳感器條104。測量裝置102可 實施為臺式裝置、便攜式或手持式裝置等。測量裝置102以及傳感器條104可實施分析物 分析，所述分析物分析可以是電器化學分析、光學分析或其組合等。生物傳感器100可測定 分析物濃度，所述分析物包括在諸如全血以及尿液的生物樣品中的酒精、葡萄糖、尿酸、乳 酸鹽、膽固醇、膽紅素等。盡管圖示了一種具體配置，然而生物傳感器100可具有包括帶有 額外構件的配置在內的其他配置。傳感器條104具有基座106，其形成樣品池108以及帶有開口 112的管道110。 樣品池108以及管道110由具有通氣孔的蓋子覆蓋。樣品池108限定了部分封閉的體積 (蓋-溝，cap-gap)。樣品池108可含有幫助保留流體樣品的組合物，諸如吸水膨脹聚合物 或多孔狀聚合物基質。試劑可沉積在樣品池108和/或管道110中。試劑組合物可包含一 種或多種酶、粘合劑、介質等。試劑可包含用于光學系統的化學指示劑。傳感器條104可具 有其它配置。傳感器條104可具有樣品接口 114。在電化學系統中，樣品接口 114具有與至少兩 個電極連接的導體，所述至少兩個電極諸如工作電極以及對電極。電極可布置于形成樣品 池108的基座106的表面上。樣品接口 114可具有其它電極和/或導體。傳感器條104優選地在基座106上包括編碼圖案130。編碼圖案130具有至少兩個電路，每個電路形成電路圖案。編碼圖案130可為粘貼至傳感器條104或生物傳感器100 上的其它地方的分離標簽，或編碼圖案130可與傳感器條104形成為一體。編碼圖案130 可由傳感器條104上用于形成導體、電極等的材料相同的材料形成。可使用其他編碼圖案。 每個電路圖案包括編碼圖案上的電氣或實體互連位置的唯一或選定組合。電路圖案可包含 編碼圖案上可用的所有或部份位置。編碼圖案130可定位于傳感器條104的頂部、底部、側面或任何其它地方。編碼圖案130可位于分離的條上。例如，編碼圖案130可位于用于與一組測量條一起使用的校準 條上。校準條可以是另一個條，或是包含該組測量條的封裝的一部分或附著于封裝。此外， 校準條以及測量條可各具有編碼圖案。例如，校準條可具有提供更一般的校準信息的第一 編碼圖案。每個測量條還可具有提供更具體的校準信息的第二編碼圖案。編碼圖案130可 直接涂在傳感器條104的表面。編碼圖案130可使用如用于產生樣品池108的導電測量線 路、樣品接口 114上的導體或電極、傳感器條104的其它構件等的材料相同的材料以及相似 的技術形成。可使用其他編碼圖案。測量裝置102包括電路系統116，電路系統116連接于傳感器接口 118、顯示器120 以及圖案讀取裝置132。傳感器接口 118以及圖案讀取裝置132可以是同一構件。電路系 統116可包含處理器122，處理器122連接于信號發生器124、可選溫度傳感器126以及儲存 介質128。電路系統116可具有包括帶有額外構件的配置在內的其它配置。傳感器條104 可配置為用于僅從一個方向插入至測量裝置102。傳感器條104可配置為用于插入測量裝 置102，其方向使得編碼圖案130布置為與圖案讀取裝置132進行電氣或光學通信，并且使 樣品接口 114布置為與傳感器接口 118進行電氣和/或光學通信。處理器122提供控制信號給圖案讀取裝置132。控制信號可為諸如電流、電勢等電 信號。在光學系統中，控制信號操作圖案讀取裝置132中的第一光源以及第一檢測器。可 使用額外的光源以及光檢測器或具有圖案識別的成像裝置。光學系統感測從編碼圖案130 的表面反射的光，或感測通過編碼圖案130的光。在電學系統中，控制信號可操作圖案讀取 裝置132中的電接觸點，所述電接觸點與編碼圖案130上的接觸區域電通信。電通信包括 圖案讀取裝置132中的電接觸點與編碼圖案130中的接觸區域之間的信號轉移。電通信可 例如通過電容耦合無線地進行，或通過實體接觸進行。信號發生器124響應于處理器122而提供電輸入信號給傳感器接口 118。在光學 系統中，電輸入信號操作傳感器接口 118中的第二光源以及第二檢測器。在電系統中，電輸 入信號通過傳感器接口 118傳送至樣品接口 114，以對樣品池108施加電輸入信號，并因而 對生物流體的樣品施加電輸入信號。電輸入信號可以為電勢或電流，并且可以為常量、變量或其組合，所述組合諸如帶 著直流信號偏移施加交流信號。電輸入信號可以以單一脈沖施加，或以多重脈沖、序列或循 環方式施加。信號發生器124也可作為發生器-記錄器記錄來自傳感器接口 118的輸出信號。儲存介質128可為磁性、光學或半導體存儲器、其它的計算機可讀儲存裝置等。儲 存介質128可以為固定存儲器件或諸如記憶卡等可移除式存儲器件。處理器122可使用儲存介質128中所儲存的計算機可讀取軟件代碼與數據來進行 分析物分析和數據處理。處理器122可使用來自編碼圖案130的校準信息來校準分析物分析和數據處理。處理器122可以響應于在傳感器接口 118處存在傳感器條104、在圖案讀取裝置132處存在傳感器接口 118、對傳感器條104施加樣品、使用者輸入等，對圖案讀取裝置132 提供控制信號。處理器122可在獲取來自編碼圖案130的校準信息之后開始對分析物分析。 為開始分析，處理器122可指導信號發生器124提供電輸入信號到傳感器接口 118。處理器 122可接收來自溫度傳感器126 (若有安裝的話)的樣品溫度。處理器122接收來自圖案讀取裝置132的校準信息。校準信息響應于編碼圖案130的電路圖案。處理器122也接收來自傳感器接口 118的輸出信號。響應于樣品中分析 物的氧化還原反應而產生輸出信號。輸出信號可使用光學系統、電化學系統等產生。處理 器122可使用相關方程從一個或多個信號來測定樣品中分析物的濃度。相關方程可由處理 器122響應于來自編碼圖案130的校準信息而進行校準。分析物分析的結果被輸出至顯示 器120，并可儲存在儲存介質128中。
相關方程將所述分析物濃度與輸出信號相關聯，并且可以以圖形、數學式及其組 合等方式表示。相關方程可通過儲存于儲存介質128中的程序編號分配(PNA)表、另外的 查找表等表示。與分析的實施以及校準信息的使用有關的指令可通過儲存介質128中所儲 存的計算機可讀軟件代碼提供。代碼可以是描述或控制本文中所述功能性的目標代碼或任 何其它代碼。來自分析物分析的數據可能受到一個或多個數據處理的影響，所述數據處理 包括處理器122中對衰減速率、K常量、斜率、截距和/或樣品溫度的確定。傳感器接口 118與樣品接口 114電氣地和/或光學地通信。電通信包括在傳感器 接口 118中的接觸點與樣品接口 114中的導體之間的輸入和/或輸出信號的轉移。電通信 可無線地或通過實體接觸進行。傳感器接口 118通過接觸點將來自于信號發生器124的電 輸入信號傳送至樣品接口 114中的連接件。傳感器接口 118還通過接觸點將來自于樣品的 輸出信號傳送至處理器122和/或信號發生器124。光學通信包括樣品接口 102中的光學 入口與傳感器接口 108中的檢測器之間的光的轉移。光學通信還包括樣品接口 114中的光 學入口與傳感器接口 108中的光源之間的光的轉移。類似地，圖案讀取裝置132與編碼圖案130電和/或光學通信。電通信包括圖案 讀取裝置132與編碼圖案130之間的信號的轉移。電通信可無線地或通過實體接觸進行。 光學通信包括光從圖案讀取裝置132中的光源到編碼圖案130的轉移。光學通信還包括光 從圖案讀取裝置130到編碼圖案132中的檢測器的轉移。顯示器120可為模擬的或數字的。顯示器120可為適用于顯示數值讀數的液晶顯 示器、發光二極管或真空熒光顯示器。使用中，通過將液體引入開口 112，將用于分析的液體樣品轉移至樣品池108。液 體樣品流過管道Iio并流入樣品池108，同時排出先前容納的空氣。液體樣品與沉積于管道 110和/或樣品池108中的試劑發生化學反應。處理器122提供控制信號至圖案讀取裝置132。在光學系統中，圖案讀取裝置132 響應于控制信號而操作光源和檢測器。在電系統中，圖案讀取裝置132響應于控制信號而 操作連接于編碼圖案130的電接觸點陣列。圖案讀取裝置132感測在編碼圖案130上的電 路圖案，并且響應于電路圖案而提供校準信息。處理器122接收來自編碼圖案130的校準 fn息ο
處理器122還指導信號發生器124提供輸入信號給傳感器接口 118。在光學系統中，傳感器接口 118響應于輸入信號而操作檢測器以及光源。在電化學系統中，傳感器接口 118通過樣品接口 114對樣品提供輸入信號。處理器122接收響應于樣品中分析物的氧化 還原反應而產生的輸出信號。處理器122使用一個或多個相關方程來測定樣品的分析物濃 度。處理器122可響應于來自編碼圖案130的校準信息而校準所述相關方程。可顯示和/ 或儲存所測定的分析物濃度，用于將來參考。測量裝置102和傳感器條104可實施電化學分析、光學分析及其組合等，以測定在 生物流體的樣品中的一種或多種分析物的濃度。光學分析使用化學指示劑與分析物的反應 來測定生物流體中的分析物濃度。電化學分析使用分析物的氧化/還原或氧化還原反應來 測定生物流體中的分析物濃度。光學分析通常測量由化學指示劑與分析物的反應所吸收或所產生的光量。可將酶 與化學指示劑一起包含在內以增強反應力學。來自光學系統的光可轉換成為諸如電流或電 勢等電信號。在光吸收光學分析中，化學指示劑產生能吸收光的反應產物。來自光源的入射激 發束被引向樣品。入射束從樣品反射回來，或通過樣品傳送至檢測器。檢測器收集并且測 量衰減的入射束。由反應產物所衰減的光量能指示樣品中的分析物濃度。在光產生光學分析中，化學指示劑響應于氧化還原反應期間的分析物而發出熒光 或放射光線。檢測器收集并且測量所產生的光。由化學指示劑所產生的光量能指示樣品中 的分析物濃度。在電化學分析期間，對生物流體的樣品施加激發信號。激發信號可為電勢或電流， 且可為常量、變量或其組合。激發信號可以以單一脈沖施加，或以多重脈沖、序列或循環方 式而施加。當對樣品施加激發信號時，分析物進行氧化還原反應。酶或類似物質可用來增 強分析物的氧化還原反應。介質可用來維持酶的氧化態。氧化還原反應產生輸出信號，可 在瞬時和/或穩態輸出期間不斷地或周期性地對該輸出信號進行測量。可使用各種電化學 方法，諸如電流分析法、電量分析法、伏安法、門控電流分析法(gated amperometry)、門控 伏安法(gated voltammetry)等。光學分析以及電化學分析使用相關方程來測定生物流體的分析物濃度。相關方程 是分析物濃度與諸如光、電流或電勢等輸出信號之間的關系的數學表示。相關方程可為線 性的、近似線性的或曲線的并可由二階多項式表述。從相關方程中，可為特定輸出信號計算 分析物濃度。生物傳感器可在存儲器中儲存一個或多個相關方程，以在光學或電化學分析 期間使用。可能需要不同的相關方程，特別是當使用不同傳感器條或諸如樣品溫度等運行 參數發生改變時。可實施相關方程以操縱用于測定分析物濃度的輸出信號。相關方程也可 作為用于相關方程的斜率以及截距的程序編號分配(PNA)表、另一個查找表等實施，以用 于與輸出信號進行比較來測定分析物濃度。在圖1中，測量裝置124響應于來自傳感器條104的校準信息而校準相關方程。圖 案讀取裝置132感測編碼圖案130的電路圖案，并將響應于電路圖案的圖案信號提供給處 理器122。圖案信號可為模擬或數字電信號等。處理器122將圖案信號轉換成為用于傳感 器條104的校準信息。處理器122響應于校準信息校準一個或多個相關方程。校準信息可以是用于校準相關方程的任何信息。校準包括調整或修改濃度值或相關方程的其他結果。校準包括選擇一個或多個相關方程。例如，校準信息可為識別信息，該 識別信息指示傳感器條的類型、與傳感器條關聯的分析物或生物流體、傳感器條的制造批 次、傳感器條的到期日期等。處理器122可響應于識別信息而選擇使用一個或多個相關方 程。校準還包括修改一個或多個相關方程。例如，校準信息可提供或指導對于相關方程的 斜率和/或節距的增加或相減的使用。校準還包含提供一個或多個相關方程。例如，校準 信息可包括或指導用于相關方程的斜率以及節距的使用。可使用其他校準信息。為獲取校準信息，圖案讀取裝置132感測由編碼圖案130所形成的至少兩個電路 的電路圖案。圖案讀取裝置132可光學地或電氣地感測所述電路圖案。編碼圖案130可以 是涂敷于傳感器條104的導電材料，所述傳感器條104位于圖案讀取裝置132可訪問的位 置。所述導電材料可為碳、銀、鋁、鈀等。編碼圖案130可以是與光學感測的背景材料形成 足夠對比的非導電材料或其它材料。由導電材料形成的編碼圖案130可分割成為兩個以上分離電路。導電材料可使用 激光燒蝕、雕繪、光刻等技術來進行分割。通過變更將導電材料分割成電路的切割路徑，可 形成電路圖案的唯一組合(互連接觸區域)。也可在傳感器條104上創建編碼圖案130期 間形成分離電路。導電材料可以是長方形或正方形，并且可以是其他形狀，諸如三角形、圓 形、橢圓形、所述形狀的組合等。電路可通過單一或多重正交切割而形成，也可通過非正交 切割或正交切割與非正交切割的組合而形成。正交切割不是必須的，但是避免斜線切割可 改善電路與圖案讀取裝置132的對齊。在編碼圖案130上的每個電路可具有與圖案讀取裝置132電通信的一個或多個接 觸區域。當每個電路具有至少兩個接觸區域時，可改善對故障接觸的檢測、開路情況以及 其它來自外加或丟失材料的錯誤。當編碼圖案130具有包括全部接觸區域的兩個電路時， 也可改善對這些錯誤的檢測。可在不同的條上使用相同數目的電路，以進一步改善對這些 錯誤的檢測。當發生錯誤時，測量裝置102可通知使用者，并且可拒絕和/或彈出傳感器條 104。錯誤檢查可包括判斷電路圖案的總數是否與編碼圖案130上的電路數目匹配。如果 測量裝置102不能解釋編碼圖案130上的所有接觸區域以及所有電路圖案，則測量裝置102 也可通知使用者，并且可拒絕和/或彈出傳感器條104。圖2A至2C表示在傳感器條204上的編碼圖案230的各種視圖。圖2A表示與編碼 圖案230電通信的電接觸點陣列238。圖2B表示在分割成分離電路之前的編碼圖案230。 編碼圖案230具有接觸區域A至F，其與電接觸點陣列238電通信。圖2C表示在分割成為分 離電路之后的編碼圖案230。編碼圖案230已經分割成為第一電路234以及第二電路236。 第一電路234包括與陣列238的電接觸點A、C、E以及F電通信的接觸區域A、C、E以及F。 第二電路236包括與陣列238的電接觸點B以及D電通信的接觸區域B以及D。盡管示出 了特定配置，然而傳感器條204、編碼圖案230以及陣列238可具有其它配置，所述其它配置 可包括具有額外構件和分割成為兩個以上電路的編碼圖案的配置。電接觸點陣列238可以是圖案讀取裝置的一部分，所述圖案讀取裝置使用所述電 接觸點以感測編碼圖案230的電路圖案。圖案讀取裝置可響應于控制信號而通過電接觸點 陣列238對第一電路234以及第二電路236施加測試信號。測試信號可以為諸如電流、電 勢等電信號。例如，測試信號可限制為少于大約50微安(yA)的電流。測試信號可以是限 制在大約1微安至大約48微安的范圍中的電流。測試信號可以是限制在大約2微安至大約15微安的范圍中的電流。測試信號可以是限制在大約2微安至大約10微安的范圍中的 電流。測試信號可以是限制在大約4微安直至大約8微安的范圍中的電流。可對電流進行 選擇，以提供短路保護。電流可選擇為適應產生電路圖案的材料的電阻。可使用其它電流 或電勢。參考圖1，圖案讀取裝置選擇性地施加測試信號，以感測電路234和電路236的電 路圖案。圖案讀取裝置將電接觸點陣列238中被選擇的電接觸點驅動至接地，同時施加測 試信號至電接觸點陣列238中其它電接觸點。所述測試信號可為限流的，并可以具有不同 于電接觸點陣列238中的其它電接觸點的電勢。可使用其它測試信號。“接地”包括零或接 近零的電勢或電流 。圖案讀取裝置可個別地將電接觸點陣列238中一個或多個電接觸點 驅動至接地。圖案讀取裝置以一個或多個步驟或迭代來施加測試信號，而在每個步驟中改 變驅動至接地的電接觸點。在一個或多個步驟之后，通過判斷當給定接觸點驅動為低電勢 或接地時其它哪些接觸點被強制為低電勢或至接地，圖案讀取裝置能確定與特定電路接觸 的唯一接觸點集合。因此，圖案讀取裝置能確定與每個電路234以及電路236關聯的電接 觸點陣列238的電接觸點的唯一圖案。電接觸點唯一圖案識別每個電路234以及電路236 的電路圖案。電路234以及電路236的電路圖案可用來提供校準信息，以用于生物流體中 分析物的光學或電化學分析。或者，圖案讀取裝置可選擇性地施加與前述的測試信號相反的測試信號。當使用 相反的測試信號時，圖案讀取裝置可個別地將一個或多個電接觸點驅動至除接地以外的電 勢，同時將其余電接觸點驅動至接地。限流阻抗可用來將電接觸點驅動至接地。電流源可 用于將電接觸點驅動至另一電勢。當讀取時，僅那些與被驅動的電接觸點連接的電接觸點 處于驅動電勢，而其余電接觸點接地。圖案讀取裝置可選擇性地施加其它測試信號。圖3A至圖3B表示可從傳感器條204上的編碼圖案230分割成為電路234以及電 路236而形成的電路圖案。圖3A表示具有接觸區域X的未分割的編碼圖案230，其中所述 接觸區域X與圖2A中的電接觸點陣列238電通信。盡管所述接觸區域X配置成2行3列， 然而接觸區域以及電接觸點陣列238可使用其它配置，所述其它配置包括具有更少或額外 接觸區域以及電接觸點的配置。編碼圖案230可分割成其它電路圖案。圖3B表示電路234以及電路236可具有的電路圖案。以2行3列配置有6個接 觸區域。盡管不是必要的，仍將切割圖案約束為正交切割。在正交切割的情況中，所建立的 兩個電路可以一次連續切割完成。因此，當來自電接觸點陣列238的至少兩個電接觸點與 每個電路進行電通信時，電路234以及電路236可形成9個唯一電路圖案。電路圖案在編 碼圖案230上具有各種形狀、位置以及取向。每個電路圖案包括唯一接觸區域集合，并且因 而在電接觸點陣列238中包含唯一電接觸點集合。可以從與特定電路圖案關聯的電接觸點 確定校準信息。圖4A至4B表示參考圖3A至圖3B所述電路的電路圖案以及各自的數字表示。圖 4A表示在編碼圖案230上的接觸區域的編號序列，該編號序列對應于電接觸點陣列238中 的電接觸點。接觸區域以及相對應電接觸點以1至6進行編號。圖4B表示參考圖3B所述 電路的電路圖案以及各自的數字表示。在每個電路圖案中，第一電路234的接觸區域以及 對應的電接觸點可標識為“0”。在每個電路圖案中，第二電路236的接觸區域以及對應的電 接觸點可標識為“1”。可任意地選擇標簽“0”以及“1”，以識別屬于特定電路的接觸區域以及對應的電接觸點。標簽可互換。可使用其它標簽或號碼指定，并可造成不同的數字表示。依據參考圖4A所討論的編號序列而順序地列出用于每個接觸區域以及對應的電 接觸點的特定標簽(0或1)。盡管所述編號系統在數字上從6減少至1，然而編號序列也可 在數字上從1增加至6。可使用其它編號序列。標簽“0”以及“1”的序列提供了每個電路 圖案的唯一數字表示。可使用電路圖案的其它數字表示。電路圖案的數字表示可用于為生物流體中分析物的分析提供校準信息。通過圖案 信號，圖案讀取裝置可將所述電路圖案的數字表示提供給測量裝置中的處理器。處理器將 數字表示轉換成為校準信息。圖5表示一種圖案讀取裝置532，其用于感測在傳感器條504上的編碼圖案530 的電路圖案。編碼圖案530具有第一電路534以及第二電路536。圖案讀取裝置532具有 解碼器550以及讀碼器552，其中各者連接于多個測試電路554。為清楚起見，略去了圖案 讀取裝置532的重復電路系統。解碼器550可以是數字解碼器等器件。解碼器550可以是 “n”選1數字解碼器，其中n = 6。可使用其它數字解碼器。讀碼器552可以是數字輸入端 口等器件。每個測試電路554連接于電接觸點陣列538中的分離電接觸點A至F。電接觸 點A至F可與編碼圖案530的第一電路534以及第二電路536上的接觸區域進行電通信。 盡管示出了特定電路圖案，然而第一電路534以及第二電路536可具有其它電路圖案，所述 其它電路圖案包括使用不同接觸區域以及對應的電接觸點的電路圖案。盡管示出了用于圖 案讀取裝置的特定配置，然而可使用其它配置，所述其它配置包括具有額外構件的配置。可 使用其它圖案讀取裝置。在使用時，測量裝置中的處理器發送控制信號給圖案讀取裝置532中的解碼器 550。處理器還在每個測試電路554中激活上拉電壓。上拉電壓使每個測試電路554施加 測試信號或電流至電接觸點陣列538中的電接觸點A至F。測試信號可限制為少于大約50 微安的電流。測試信號可以是限制在大約1微安直至大約48微安的范圍中的電流。測試 信號可以是限制在大約2微安直至大約15微安的范圍中的電流。測試信號可以是限制在 大約2微安直至大約10微安的范圍中的電流。測試信號可以是限制在大約4微安直至大 約8微安的范圍中的電流。可使用其它電流。處理器還啟動讀碼器552，以感測施加于陣列 538中的每個電接觸點的測試信號。圖案讀取裝置532選擇性地施加測試信號，以確定編碼圖案530上的電路534以 及電路536的電路圖案。測試電路554將測試信號施加至陣列538中的電接觸點A至F。 讀碼器552感測測試信號。為感測電路圖案，圖案讀取裝置532個別地將電接觸點陣列538 中的一個或多個電接觸點驅動至接地，同時對電接觸點陣列538中的其它電接觸點施加上 拉電壓測試信號。解碼器550響應于控制信號而對一個或多個測試電路554施加操作信號。 操作信號將各自的測試電路以及對應的電接觸點驅動至接地。當電接觸點陣列538的電接觸點A至F與編碼圖案530上的電路534以及電路 536進行電通信時，所述電路534以及電路536在所述電接觸點之間建立電連接。當將電路 上的特定電接觸點驅動至接地時，會將該電路上的其它電接觸點的測試信號降低或驅動至 接地。讀碼器552使用所述降低的或接地的測試信號來識別與被驅動至接地的特定電接觸 點相關聯的電接觸點。與接地的電接觸關聯的電接觸點可用來識別電路圖案。讀碼器552 產生可以標識編碼圖案530上的電路圖案的圖案信號。圖案信號可以是電路圖案的數字表示。處理器接收來自讀碼器552的圖案信號。圖案信號可包含校準信息。處理器可將圖案 信號轉換成為校準信息，或使用圖案信號來定位儲存介質中的校準信息。處理器使用校準 信息校準一個或多個相關方程，所述一個或多個相關方程用于測定在生物流體中的分析物 濃度。圖案讀取裝置以一個或多個步驟或迭代來施加測試信號。在每個步驟中將不同的 電接觸點驅動至接地。在一個或多個步驟之后，圖案讀取裝置通過判斷哪些電接觸點響應 于驅動至接地的電接觸而具有降低的或接地的測試信號，可確定對應于特定電路的唯一電 接觸點集合。因此，圖案讀取裝置能確定與編碼圖案530上的每個電路534以及電路536 關聯的電接觸點陣列538的唯一電接觸點圖案。所述唯一電接觸點組合標識每個電路534 以及電路536的電路圖案。電路534以及電路536的電路圖案可用來提供校準信息，以用 于在生物流體中分析物的光學或電化學分析。盡管示出了用于識別所述電路圖案的特定電 接觸點組合，然而，可使用其它的電接觸點集合來表示用于電路534以及電路536的其它電 路圖案。例如，電接觸點A、C、E以及F對應于第一電路534的電路圖案。電接觸點B以及 D對應于第二電路536的電路圖案。為感測哪個電接觸點對應于特定電路圖案，圖案讀取裝 置532對電接觸點施加測試信號，并且以一個或多個步驟或迭代而個別地將一個或多個電 接觸點驅動至接地。圖案讀取裝置通過判斷哪些電接觸點響應于驅動至接地的電接觸而具 有降低的或接地的測試信號，可確定對應于特定電路的電接觸點。可在第一步之后識別電 路圖案。可完成一個或多個額外的步驟以證實所述結果。所述例子是為了清楚和說明而呈 現的，而不是限制本發明。在第一步中，將自第一測試電路至電接觸點A的第一測試信號驅動至接地，同時 對其它電接觸點施加測試信號。當電接觸點A接地時，因為電接觸點C、E以及F對應于第 一電路534，故這些電接觸點的測試信號降低或接地。然而，因為電接觸點B以及D對應于 第二電路536且未電連接于第一電路534，故這些電接觸點的測試信號未降低或接地，并且 保持基本不變。在第二步中，將自第二測試電路至電接觸點E的第二測試信號驅動至接地，同時 對其它電接觸點施加測試信號。當電接觸點E接地時，因為電接觸點A、C以及F對應于第 一電路534，故這些電接觸點的測試信號降低或接地。然而，因為電接觸點B以及D對應于 第二電路536，故這些電接觸點的測試信號未降低或接地，并且保持基本不變。在第三步中，將自第三測試電路至電接觸點B的第三測試信號驅動至接地，同時 對其它電接觸點施加測試信號。當電接觸點B接地時，因為電接觸點D對應于第二電路536， 故該電接觸點的測試信號降低或接地。然而，因為電接觸點A、C、E以及F對應于第一電路 534，這些電接觸點的測試信號未降低或接地，并且保持基本不變。通過回顧先前讀取步驟 的結果以及將在先前讀取步驟所識別的電路中尚未解釋的引腳接地，可以使讀取步驟的數 目降低或最小化。圖6至圖10表示將編碼圖案分割為兩個電路的各種電路圖案。編碼圖案可分割 成為更多和/或其它電路。盡管陣列中的接觸區域以及對應的電接觸點具有特定配置，然 而還可以使用接觸區域以及電接觸點的其它配置，所述其它配置包括具有較少或額外構件 的配置。接觸區域的最大數目可能受傳感器條的尺寸以及其它設計考慮的限制。電路圖案在所述編碼圖案上具有各種形狀、位置以及取向。可使用其它電路圖案。每個電路圖案包 括唯一接觸區域集合，并且因而在陣列中包含唯一電接觸點集合。可以從與特定電路圖案 關聯的電接觸點確定校準信息。每個接觸區域可具有“0”和“ 1，，標簽，可任意地選擇所述 “0”和“1”標簽以識別屬于特定電路的接觸區域以及對應的電接觸點。標簽可互換。可使 用其它標簽或號碼指定，并導致不同的數字表示。標簽“0”以及“1”的序列可提供對每個 電路圖案的唯一數字表示。可使用對電路圖案的其它數字表示。電路圖案的數字表示可用 來為生物流體中分析物的分析提供校準信息。圖6A至圖6B表示將布置于傳感器條604上的編碼圖案630分割成電路634以及 電路636的各種電路圖案。圖6A表示具有接觸區域X的未分割的編碼圖案630，其中所述 接觸區域X與電接觸點陣列電通信。接觸區域X配置成2行4列。圖6B表示電路634以 及電路636可具有的電路圖案。因為陣列具有2行4列，所以當來自陣列的至少兩個電接 觸點與每個電路電通信時，電路634以及電路636可形成20個唯一電路圖案。因為僅使用 了正交切割，所以約束了所圖示的電路圖案。如果使用正交切割或正交切割與非正交切割 的組合，且如果建立多于兩個的電路，則可以形成額外的電路圖案互連。圖7A至7B表示參考圖6A至圖6B所述電路的電路圖案以及各自的數字表示。圖 7A表示在編碼圖案630上的接觸區域的編號序列，該編號序列也與陣列中的電接觸點對 應。接觸區域以及對應的電接觸點編號為1至8。圖7B表示參考圖6B所述電路的電路圖 案以及各自的數字表示。第一電路634以及第二電路636的接觸區域以及對應的電接觸點 可在每個電路圖案中分別地標識為“0”或“1”。依據參考圖7A所討論編號序列而順序地 列出了用于每個接觸區域以及對應的電接觸點的特定標簽(0或1)。編號系統可在數字上 從8減少至1，或可在數字上從1增加至8。可使用其它編號序列。所述標簽“0”與“1”的 序列可提供電路圖案的唯一數字表示。數字表示可指定為假設包含第8位的電路總是呈現 “0”。也可使用此編碼的相反編碼，并且編碼能鍵入另外的位位置。圖8A至圖8B表示將在傳感器條804上的另一編碼圖案830分割成為電路834以 及電路836的各種電路圖案。圖8A表示具有接觸區域X的未分割的編碼圖案830，所述接 觸區域X與電接觸點陣列電通信。接觸區域X配置成3行3列。圖8B表示電路834以及 電路836可具有的電路圖案。因為陣列具有3行3列，所以當陣列中的至少兩個電接觸點 與每個電路電通信時，電路834以及電路836可形成44個唯一電路圖案。所述電路圖案是 受正交切割約束的電路圖案。如果不強加該約束，則可以形成額外的電路圖案互連。圖9A至9B表示參考圖8A至圖8B所述電路的電路圖案以及各自的數字表示。圖 9A表示編碼圖案830上的接觸區域的編號序列，所述編號序列也對應于陣列中的電接觸 點。接觸區域以及對應的電接觸點編號為1至9。圖9B表示參考圖8B所述電路的電路圖 案以及各自的數字表示。第一電路834和第二電路836的接觸區域以及對應的電接觸點可 在每個電路圖案中分別標識為“0”或“1”。依據參考圖9A所討論編號序列按順序列出用于 每個接觸區域以及相對應電接觸點的特定標簽(0或1)。編號系統可在數字上從9減少至 1，或可在數字上從1增加至9。可使用其它編號序列。標簽“0”以及“1”的序列可提供每 個電路圖案的唯一數字表示。數字表示可指定為假設包含第9位的電路總是呈現“0”。也 可使用此編碼的相反編碼，并且編碼能鍵入另外的位位置。圖10A至圖10B表示將傳感器條1004上的另一編碼圖案1030分割成為電路1034以及電路1036的各種電路圖案。圖IOA表示在編碼圖案1030上的接觸區域的編號序列， 該編號序列也與陣列中的電接觸點對應。接觸區域和對應的電接觸點編號為1至4。接觸 區域配置成2行2列。所述電路圖案是受正交切割約束的電路圖案。如果不強加此約束， 則可形成額外的電路圖案互連。圖IOB表示電路1034以及電路1036可具有的電路圖案。因為陣列具有2行2列，所以當來自陣列的至少兩個電接觸點與每個電路電通信時，第一電路1034以及第二電 路1036可形成2個唯一電路圖案。第一電路1034以及第二電路1036的接觸區域以及對 應的電接觸點可在每個電路圖案中分別標識為“0”或“1”。依據參考圖IOA所討論編號序 列而順序地列出用于每個接觸區域以及相對應電接觸點的特定標簽(0或1)。編號系統可 在數字上從4減少至1，或可在數字上從1增加至4。可使用其它編號序列。標簽“0”以及 “1”的序列可提供對電路圖案的唯一數字表示。所述數字表示可指定為假設包含第4位的 電路總是呈現“0”。也可使用此編碼的相反編碼，并且編碼能鍵入另外的位位置。編碼圖案可分割為多于兩個電路。不同傳感器條上的每個編碼圖案可分割成具有 相同數目的電路，或可分割具有不同數目的電路。當編碼圖案具有兩個以上電路時，所述電 路中的一個或多個可為隔離電路。隔離電路可僅具有一個接觸區域，其僅與陣列中的一個 電接觸點電通信。可使用其它隔離電路。隔離電路可增加唯一電路圖案的數目，所述電路 圖案可用來給生物流體中分析物的分析提供校準信息。當隔離電路的數目為固定數目時， 可通過驗證所檢測的隔離電路數目與隔離電路接觸點的指定固定數量是否匹配而檢測接 觸故障。當至少一個電路包含多重接觸點位置時，可形成唯一電路圖案。圖IlA至圖IlB表示將編碼圖案1130分割成為第一電路1134、第二電路1136以 及隔離電路1140的電路圖案。圖IlA表示具有接觸區域X的未分割的編碼圖案1130，其中 所述接觸區域X與電接觸點陣列進行電通信。盡管接觸區域X配置成了 2行3列，然而也 可使用接觸區域以及電接觸點陣列的其它配置。圖IlB表示第一電路1134、第二電路1136以及隔離電路1140可具有的唯一電路 圖案。當至少兩個電接觸點與第一電路1134以及第二電路1136的每個電路進行電通信， 且當一個電接觸點與隔離電路1140進行電通信時，第一電路1134、第二電路1136以及隔離 電路1140可形成16個唯一電路圖案。電路圖案可具有各種形狀、位置以及取向。第一電 路1134以及第二電路1136中每個電路的電路圖案包括唯一接觸區域集合，并且因而包含 唯一電接觸點集合。隔離電路1140的電路圖案包括特定的接觸區域，并且因而包含特定的 電接觸點。校準信息可從與電路圖案關聯的電接觸點確定。由傳感器條上的圖案所產生的多重電路允許對編碼信息進行固有錯誤檢查。錯誤 檢查可通過強化關于電路的總數以及隔離電路的總數的規則而獲取。通過強化所述規則， 測量裝置可檢測故障圖案或讀數，并且因而可在報告錯誤的測試結果之前或在檢測到錯誤 之后拒絕傳感器條。為允許錯誤檢測(特別是錯誤的接觸或短路)，隔離接觸點的數目可 以是預定的固定數目。因此，如果檢測到多于或少于隔離接觸點的預定數目，則必定發生了 接觸故障或短路，并且應將譯碼圖案處理為無效。電路的總數(多重接觸點以及單一接觸 點)同樣地可為預定的固定數目。類似地，如果檢測到多于或少于電路的預定數目，則必定 發生了故障，并且應將譯碼圖案處理為無效。圖12A至12B表示參考圖IlA至圖IlB所述電路圖案的其它視圖。圖12A表示編碼圖案1130上的接觸區域的編號序列，該編號序列與電接觸點對應。接觸區域和對應的電 接觸點編號為1至6。圖12B表示參考圖IlB所述電路圖案的另一視圖。第一電路1134的 接觸區域以及對應的電接觸點可在每個電路圖案中標識為“0”。第二電路1136的接觸區域 以及對應的電接觸點可在每個電路圖案中標識為“1”。隔離電路1140的接觸區域以及對應 的電接觸點可在每個電路圖案中標識為“X”。標簽(0、1以及X)可用于識別屬于特定電路 的接觸區域以及對應的電接觸點。標簽可以互換。可使用其它標簽。依據參考圖12A所討 論編號序列按順序列出了用于每個接觸區域以及相對應電接觸點的特定標簽。可使用其它 編號序列。標簽(0、1以及X)的序列可提供對每個電路圖案的唯一數字表示。電路圖案的 數字表示可用來給生物流體中分析物的分析提供校準信息。數字表示可指定為假設包含第 6位的電路總是呈現“0”，除非第6位是隔離接觸點。如果第6位為隔離接觸點，則包含第 5位的電路總是呈現“0”。也可使用此編碼的相反編碼，并且編碼能鍵入其它位位置。圖13B表示分割成為第一電路1334、第二電路1336以及隔離電路1340的編碼圖 案1330。第一電路1334以及第二電路1336的接觸區域不鄰接，并且使用多條導電線路來 連接，所述導電線路提供了編碼圖案130上的非鄰接位置之間的電連接。第一電路1334的 接觸區域標識為“0”，并且由第一導電線路1342連接。第二電路1336的接觸區域標識為 “1”，并且由第二導電線路1344以及對角導電線路1346連接。在電路圖案中，隔離電路1340 的接觸區域標識為“X”。第一電路1334以及第二電路1336的非鄰接接觸區域可使唯一電 路圖案的數目增加，所述電路圖案可用來給生物流體中分析物的分析提供校準信息。圖14A至圖14B表示將編碼圖案1430分割為隔離或單一接觸點電路1440以及 多重接觸點電路1442的各種電路圖案。圖14A表示具有接觸區域X的未分割的編碼圖案 1430，其中所述接觸區域X與電接觸點陣列進行電通信。盡管所述接觸區域X配置為2行 2列，然而也可使用接觸區域以及電接觸點陣列的其它配置。圖14B表示單一接觸點電路1440和多重接觸點電路1442可具有的唯一電路圖 案。當三個電接觸點與多重接觸點電路1442電通信，且當一個電接觸與單一接觸點電路 1440電通信時，單一接觸點電路1440與多重接觸點電路1442可形成4個唯一電路圖案。 電路圖案可具有各種形狀、位置以及取向。每個單一接觸點電路1440以及多重接觸點電路 1442的電路圖案包括唯一接觸區域集合，并且因而包括唯一電接觸點集合。校準信息可從 與電路圖案關聯的電接觸點確定。為提供錯誤檢測(特別是故障接觸或短路)，如果檢測到多于或少于一個單一接 觸點電路，則必定發生了接觸故障或短路，并且可將譯碼圖案處理為無效。相似地，如果檢 測到多于或少于兩個電路，則必定發生了故障，并且應將譯碼圖案處理為無效。此外，當至少一個電路涉及多重接觸點時，即使其余電路為隔離或單一接觸點電 路，仍可形成唯一電路圖案。可選擇接觸的總數以及電接觸點的配置，以提供多重接觸點電 路以及單一接觸點電路的更好或優化平衡。當僅使用四個電接觸點時，一個三接觸點電路 與一個單一接觸點電路能驗證存在兩個電路且僅存在一個隔離接觸點，故可更好地保持錯 誤檢查。圖15A至15D表示具有非矩形的圖案以及接觸點陣列的各種編碼圖案。圖15A表示各種三角形的編碼圖案1560至1568。圖15B表示各種長菱形的編碼圖案1570至1578。 圖15C表示各種六角形的編碼圖案1580至1588。圖15D表示各種圓形的編碼圖案1590至1598。編碼圖案被分割成為兩個、三個或四個電路圖案。一些電路圖案具有兩個以上接觸點。其他電路圖案被隔離或具有單一接觸點。因為測量裝置采取至少兩個接觸點以測量連 續性，故測量裝置未必直接感測隔離或單一接觸點電路圖案。可為特定編碼圖案選擇編碼 規則，以規定所允許的隔離電路圖案的數目。可使用其他非矩形的圖案以及接觸點陣列。圖16A至圖16B表示將具有不規則形狀的編碼圖案1630分割成為第一電路1634、第二電路1636以及第三電路1640的電路圖案。圖16A表示具有接觸區域X的未分割的編 碼圖案1630，其中所述接觸區域X與電接觸點陣列進行電通信。圖16B表示第一電路1134、 第二電路1636以及第三電路1640可具有的唯一電路圖案。如果一定要避開用于傳感器接 觸的空間，則可使用不規則形狀。當使用三個電路圖案時，一個電路圖案可為隔離或單一接 觸點電路。可使用其他的不規則形狀。可使用接觸區域以及電接觸點陣列的其它配置。圖17表示一種用于對生物流體中分析物的分析進行校準的方法。在1702中，當生物流體的樣品可用于分析時，對該樣品進行檢測。在1704中，對編碼圖案施加測試信號。 在1706中，感測編碼圖案上的電路圖案。在1708中，響應于電路圖案而確定校準信息。在 1710中，響應于校準信息而校準一個或多個相關方程。在1712中，分析樣品中的分析物。 在1714中，使用一個或多個已校準相關方程測定生物流體的分析物濃度。在1702中，當生物流體的樣品可用于分析時，生物傳感器進行檢測。當將傳感器條放置于測量裝置中時，生物傳感器可進行感測。當測量裝置中的電接觸點與傳感器條中 的電導體相連接時，生物傳感器可進行感測。當樣品與電極相連接時，生物傳感器可對工作 電極、對電極和/或其它電極施加一個或多個信號，以進行檢測。當樣品可用于分析時，生 物傳感器可使用其他方法以及裝置對樣品進行檢測。在1704中，生物傳感器將來自測量裝置的測試信號施加至傳感器條、傳感器條封 裝或其它類似物上的編碼圖案。可光學地或電氣地產生測試信號。如前所述，生物傳感器 選擇性地施加測試信號至編碼圖案。生物傳感器可以以一個或多個步驟或迭代地施加測試信號。在1706中，生物傳感器感測編碼條上的至少兩個電路的電路圖案。如前所述，電 路圖案可光學或電氣地感測。圖案信號可用來標識編碼圖案上的電路圖案。在1708中，生物傳感器響應于電路圖案而確定校準信息。校準信息可以是用于調 整電化學和/或光學分析的相關方程的任何信息。校準信息可以是識別信息，其指示傳感 器條的類型、關聯于傳感器條的分析物或生物流體、傳感器條的制造批次等。校準信息可與 相關方程的斜率和/或節距進行相加或相減。校準信息可包括或指導對相關方程的斜率和 /或節距的使用。可使用其他校準信息。校準信息可以是生物傳感器的存儲器器件中所儲 存的參考參數以及調整值。處理器可選擇所儲存的參考參數以及調整值，以響應指示編碼 圖案上的電路圖案的圖案或其它信號。在1710中，生物傳感器響應于校準信息而校準一個或多個相關方程。相關方程可 用來測定在光學和/或電化學分析中的分析物濃度。相關方程是分析物濃度以及諸如前述 的光、電流或電勢的輸出信號之間的關系的數學表示。校準包括調整或修改濃度值或相關 方程的其他結果。校準包括響應于識別信息而選擇一個或多個相關方程，所述識別信息指 示傳感器條的類型、關聯于傳感器條的分析物或生物流體、傳感器條的制造批次、傳感器條 的過期日期等。校準可包括通過對相關方程的斜率和/或節距的相加或相減，來修改一個或多個相關方程。校準可包括提供一個或多個相關方程。在1712中，生物傳感器使用電化學分析、光學分析及其組合等來分析樣品中的分 析物。在電化學分析中，當對樣品施加激發信號時，分析物進行氧化還原反應。氧化還原反 應產生可測量并與分析物濃度相關聯的輸出信號。可使用各種電化學方法，諸如前述的電 流分析法、電量分析法、伏安法、門控電流分析法、門控伏安法等。光學分析測量由化學指示 劑與分析物的反應所吸收或所產生的光量。可測量光量并將其與分析物濃度相關聯。光學 分析可以是如前所述的光吸收或光產生。在1714中，生物傳感器測定生物流體的樣品中的分析物濃度。生物傳感器可使用一個或多個相關方程來測定樣品的分析物濃度。生物傳感器可使用已校準分析物數值或其 它結果來測定樣品的分析物濃度。圖18表示另一種用于對生物流體中分析物的分析進行校準的方法。在1802中， 測量裝置檢測生物傳感器中的傳感器條的存在。在1804中，測量裝置可對編碼圖案施加測 試信號。在1806中，測量裝置感測編碼圖案上的電路圖案。在1808中，測量裝置響應于電 路圖案而確定校準信息。在1810中，當生物流體的樣品可用于分析時，測量裝置對樣品進 行檢測。在1812中，測量裝置響應于校準信息而校準一個或多個相關方程。在1814中，測 量裝置分析樣品中的分析物。在1816中，測量裝置使用一個或多個已校準相關方程來測定 生物流體的分析物濃度。在1802中，當存在傳感器條時，測量裝置進行檢測。當將傳感器條放置在生物傳 感器中時，測量裝置可進行感測。當測量裝置中的電接觸點與傳感器條中的電導體和/或 編碼圖案相連接時，測量裝置可感測。當存在傳感器條時，測量裝置可對工作電極、對電極 和/或其它電極施加一個或多個信號，以進行檢測。當存在傳感器條時，測量裝置可對編碼 圖案施加一個或多個信號，以進行檢測。當生物傳感器中存在傳感器條時，測量裝置可使用 其他方法以及裝置來檢測。在1804中，測量裝置施加測試信號至傳感器條、傳感器條封裝或其它類似物上的 編碼圖案。測試信號可光學地或電氣地產生。如前所述，測量裝置選擇性地對編碼圖案施 加測試信號。測量裝置可以以一個或多個步驟或迭代地施加測試信號。在1806中，測量裝置感測編碼條上的至少兩個電路的電路圖案。如前所述，可光 學地或電氣地感測電路圖案。可以以圖案信號識別編碼圖案上的電路圖案。在1808中，測量裝置響應于電路圖案而確定校準信息。如前所述，校準信息可以 是用于調整電化學和/或光學分析的相關方程的任何信息。響應于指示編碼圖案上的電路 圖案的圖案或其它信號，測量裝置可選擇所儲存的參考參數以及調整值。在1810中，當生物流體的樣品可用于分析時，測量裝置進行檢測。當傳感器條中 的導體與樣品相接觸時，測量裝置可以(機械地、電氣地等)進行感測。當樣品與電極相連 接時，測量裝置可對工作電極和/或其它電極施加一個或多個信號，以進行檢測。當樣品可 取用于分析時，生物傳感器可使用其他方法和裝置進行檢測。在1812中，測量裝置響應于校準信息而校準一個或多個相關方程。如前所述，相 關方程可用于測定光學和/或電化學分析中的分析物濃度。在1814中，測量裝置使用電化學分析、光學分析及其組合等來分析樣品中的分析 物。在電化學分析中，測量裝置可使用一個或多個如前所述的電化學過程。測量裝置測量來自分析物的氧化還原反應的輸出信號，并且將輸出信號與分析物濃度相關聯。在光學分 析中，測量裝置測量如前所述的由化學指示劑與分析物的反應所吸收或所產生的光量。測 量裝置測量光量并將光量與分析物濃度相關聯。在1816中，測量裝置測定生物流體的樣品中的分析物濃度。測量裝置可使用一個 或多個已校準相關方程來測定樣品的分析物濃度。測量裝置可使用已校準分析物數值或其 它結果來測定樣品的分析物濃度。生物傳感器系統可與傳感器條一起操作，其中所述傳感器條設計為用于生物流體 中分析物濃度的單一分析。生物傳感器系統也允許使用更多的不同校準信息。校準可以以 數字方式實施，從而致使分析物分析更能夠容忍傳感器條以及編碼圖案制造之間的阻抗差 異以及其它阻抗變化。因為在圖案讀取裝置中的所有電接觸點必定與編碼圖案上電路的對 應的接觸區域進行電氣地或光學地通信，以用于所述電路圖案的準確及精確感測，故生物 傳感器還可具有更健壯的對故障的錯誤檢測。通過強化關于電路的總數以及隔離電路的總 數的規則，由傳感器條上的圖案所產生的多重電路容許對編碼信息的固有錯誤檢查。當圖 案讀取裝置中并非所有電接觸點都與編碼圖案上所述電路的對應接觸區域進行電或光學 通信時，生物傳感器可通知使用者，并且可拒絕和/或彈出傳感器條。錯誤檢測可降低或消 除對電路圖案的錯誤解讀以及對錯誤校準信息的選擇，因而避免分析物濃度的有偏差的或 不正確的分析。有效校準圖案的檢測以及讀數可用于指示將傳感器恰當地插入測量裝置 內。盡管描述了本發明的各種實施例，然而本領域的技術人員應當明白，在本發明的 范圍內可有其它實施例和實施方式。
權利要求
一種用于測定在生物流體中的分析物濃度的生物傳感器，該生物傳感器包括測量裝置，其具有連接于圖案讀取裝置的處理器；傳感器條，其具有編碼圖案，該編碼圖案具有至少兩個電路；其中，所述測量裝置以及該傳感器條實施分析物分析，其中所述分析物分析具有至少一個相關方程；其中，所述圖案讀取裝置感測所述編碼圖案上的至少兩個電路圖案；其中，所述處理器響應于所述電路圖案而確定校準信息；其中，所述處理器響應于所述校準信息而校準至少一個相關方程；以及其中，所述處理器響應于至少一個已校準相關方程而測定分析物濃度。
2.如權利要求1所述的生物傳感器，其中，所述圖案讀取裝置選擇性地對所述編碼圖 案施加測試信號。
3.如權利要求2所述的生物傳感器，其中，所述圖案讀取裝置對所述編碼圖案施加測 試信號，且其中所述圖案讀取裝置將至少一個測試信號驅動至接地。
4.如權利要求3所述的生物傳感器，其中，所述圖案讀取裝置施加處于上拉電壓的至 少一個其它測試信號。
5.如權利要求3所述的生物傳感器，其中，所述圖案讀取裝置包含多個測試電路，其中 第一測試電路在第一步期間將第一測試信號驅動至接地，且其中第二測試電路在第二步期 間將第二測試信號驅動至接地。
6.如權利要求5所述的生物傳感器，其中，第三測試電路在第三步期間將第三測試信 號驅動至接地。
7.如權利要求1所述的生物傳感器，其中，所述分析物分析是電化學分析。
8.如權利要求1所述的生物傳感器，其中，每個電路具有至少兩個接觸區域。
9.如權利要求1所述的生物傳感器，其包括至少一個多重接觸點電路以及至少一個單 一接觸點電路。
10.如權利要求1所述的生物傳感器，其包括在所述編碼圖案上的非鄰接區域之間具 有電通信的至少一個電路。
11.如權利要求1所述的生物傳感器，其中，所述測試信號是限流的。
12.如權利要求11所述的生物傳感器，其中，所述測試信號少于大約50微安。
13.如權利要求1所述的生物傳感器，其中，所述圖案讀取裝置響應于所述電路圖案產 生圖案信號。
14.如權利要求13所述的生物傳感器，其中，所述圖案信號是所述編碼圖案上的所述 電路圖案的數字表示。
15.如權利要求1所述的生物傳感器，其中，所述編碼圖案上的接觸區域布置為至少兩 行且至少兩列。
16.如權利要求1所述的生物傳感器，其包括具有第一電路、第二電路以及至少一個隔 離電路的編碼圖案，其中所述第一電路以及所述第二電路各具有至少兩個接觸區域，且其 中所述至少一個隔離電路具有一個接觸區域。
17.如權利要求1所述的生物傳感器，其包括具有單一接觸點電路以及多重接觸點電 路的編碼圖案。
18.如權利要求1所述的生物傳感器，其包括矩形的編碼圖案。
19.如權利要求1所述的生物傳感器，其包括非矩形的編碼圖案。
20.如權利要求1所述的生物傳感器，其中，所述編碼圖案具有不規則形狀。
21.如權利要求1所述的生物傳感器，其中，所述處理器檢查所述校準信息中的錯誤。
22.如權利要求21所述的生物傳感器，其中，所述處理器強化至少一個規則，所述至少 一個規則與電路的總數以及隔離電路的總數有關。
23.一種用于測定生物流體中的分析物濃度的生物傳感器，該生物傳感器包括測量裝置，其具有連接于圖案讀取裝置的處理器，其中所述圖案讀取裝置具有電接觸 點陣列；傳感器條，其具有編碼圖案，所述編碼圖案具有至少兩個電路，其中每個電路具有至少 一個接觸區域，其中，所述接觸區域與所述電接觸點電通信；其中，所述測量裝置以及所述傳感器條實施分析物分析，其中所述分析物分析具有至 少一個相關方程；其中，所述電接觸點選擇性地對所述編碼圖案上的接觸區域施加測試信號；其中，所述圖案讀取裝置感測所述編碼圖案上的至少兩個電路圖案；其中，所述處理器響應于所述電路圖案而確定校準信息；其中，所述處理器響應于所述校準信息而校準至少一個相關方程；以及其中，所述處理器響應于至少一個已校準相關方程而測定分析物濃度。
24.如權利要求23所述的生物傳感器，其中，所述分析物分析是電化學分析。
25.如權利要求23所述的生物傳感器，其中，每個電路具有至少兩個接觸區域，其中所 述接觸區域與所述電接觸點電通信。
26.如權利要求23所述的生物傳感器，其包括具有一個單一接觸點電路以及一個多重 接觸點電路的編碼圖案。
27.如權利要求23所述的生物傳感器，其包括在所述編碼圖案上的非鄰接區域之間具 有電通信的至少一個電路。
28.如權利要求23所述的生物傳感器，其包括具有多個測試電路的圖案讀取裝置，其 中，每個測試電路施加測試信號至一個所述電接觸點，且其中至少一個所述測試電路響應 于來自所述處理器的控制信號而將所述測試信號驅動至接地。
29.如權利要求28所述的生物傳感器，其中，所述圖案讀取裝置施加處于上拉電壓的 至少一個其它測試信號。
30.如權利要求28所述的生物傳感器，其中，所述測試信號是限流的。
31.如權利要求30所述的生物傳感器，其中，所述測試信號少于大約50微安。
32.如權利要求30所述的生物傳感器，其中，所述測試信號處于大約1微安至大約45 微安的范圍中。
33.如權利要求30所述的生物傳感器，其中，所述測試信號處于大約2微安至大約15 微安的范圍中。
34.如權利要求30所述的生物傳感器，其中，所述測試信號處于大約2微安至大約10 微安的范圍中。
35.如權利要求30所述的生物傳感器，其中，所述測試信號處于大約4微安至大約8微安的范圍中。
36.如權利要求28所述的生物傳感器，其中，第一測試電路在第一步期間將第一測試 信號驅動至接地，且其中第二測試電路在第二步期間將第二測試信號驅動至接地。
37.如權利要求36所述的生物傳感器，其中，第三測試電路在第三步期間將第三測試 信號驅動至接地。
38.如權利要求23所述的生物傳感器，其中，所述圖案讀取裝置產生響應于所述電路 圖案的圖案信號。
39.如權利要求38所述的生物傳感器，其中，所述圖案信號是所述編碼圖案上的所述 電路圖案的數字表示。
40.如權利要求23所述的生物傳感器，其中，所述編碼圖案上的接觸區域布置為至少 兩行且至少兩列。
41.如權利要求23所述的生物傳感器，其包括具有第一電路、第二電路以及至少一個 隔離電路的編碼圖案，其中，所述第一電路以及所述第二電路各具有至少兩個接觸區域，且 其中所述至少一個隔離電路具有一個接觸區域。
42.如權利要求23所述的生物傳感器，其包括具有單一接觸點電路以及多重接觸點電 路的編碼圖案。
43.如權利要求23所述的生物傳感器，其包括矩形的編碼圖案。
44.如權利要求23所述的生物傳感器，其包括非矩形的編碼圖案。
45.如權利要求23所述的生物傳感器，其中，所述編碼圖案具有不規則形狀。
46.如權利要求23所述的生物傳感器，其中，所述處理器檢查所述校準信息中的錯誤。
47.如權利要求46所述的生物傳感器，其中，所述處理器強化至少一個規則，所述至少 一個規則與電路的總數以及隔離電路的總數有關。
48.一種用于校準生物流體中的分析物分析的分法，所述方法包括感測編碼圖案上的至少兩個電路圖案；響應于所述電路圖案而確定校準信息；響應于所述校準信息而校準至少一個相關方程；以及響應于至少一個已校準相關方程而測定分析物濃度。
49.如權利要求48所述的方法，其還包括選擇性地對所述編碼圖案施加測試信號。
50.如權利要求49所述的方法，其還包括限制所述測試信號的電流。
51.如權利要求50所述的方法，其中，所述測試信號少于大約50微安。
52.如權利要求50所述的方法，其中，所述測試信號處于大約1微安至大約45微安的 范圍中。
53.如權利要求50所述的方法，其中，所述測試信號處于大約2微安至大約15微安的 范圍中。
54.如權利要求50所述的方法，其中，所述測試信號處于大約2微安至大約10微安的 范圍中。
55.如權利要求50所述的方法，其中，所述測試信號處于大約4微安至大約8微安的范 圍中。
56.如權利要求50所述的方法，其還包括對所述編碼圖案施加測試信號；以及 將至少一個測試信號驅動至接地。
57.如權利要求56所述的方法，其還包括施加處于上拉電壓的至少一個其它測試信號。
58.如權利要求50所述的方法，其還包括 在第一步期間將第一測試信號驅動至接地；以及 在第二步期間將第二測試信號驅動至接地。
59.如權利要求58所述的方法，其還包括在第三步期間將第三測試信號驅動至接地。
60.如權利要求48所述的方法，其還包括產生響應于所述電路圖案的圖案信號。
61.如權利要求60所述的方法，其中，所述圖案信號是所述編碼圖案上的所述電路圖 案的數字表示。
62.如權利要求48所述的方法，其中，每個電路圖案具有至少兩個接觸區域。
63.如權利要求48所述的方法，其中，至少一個電路圖案具有一個接觸區域。
64.如權利要求48所述的方法，其還包括將所述編碼圖案上的接觸區域布置為至少兩 行且至少兩列。
65.如權利要求48所述的方法，其還包括檢查所述校準信息中的錯誤。
66.如權利要求65所述的方法，其還包括強化至少一個規則，所述至少一個規則與電 路的總數以及隔離電路的總數有關。
全文摘要
本發明提供了一種使用一個或多個已校準相關方程來測定分析物濃度的生物傳感器系統，其中所述已校準相關方程用于生物流體的光學和/或電化學分析。該生物傳感器系統可使用測量裝置以及傳感器條實施。該測量裝置感應在該傳感器條的編碼圖案上的電路圖案。該測量裝置響應于電路圖案確定校準信息，并使用校準信息以校準一個或多個所述相關方程。該測量裝置使用所述已校準相關方程來測定該分析物濃度。
文檔編號G01N27/327GK101802598SQ200880107807
公開日2010年8月11日 申請日期2008年7月8日 優先權日2007年7月23日
發明者喬瑟夫·佩瑞, 羅柏特·史歇爾 申請人:拜爾健康護理有限責任公司
專業數控銑床產品供應商
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