国产自产21区,亚洲97,免费毛片网,国产啪视频,青青青国产在线观看,国产毛片一区二区三区精品

專利名稱：測量樣品中分析物的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測樣品中分析物濃度的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在今天的社會中，對生理液體(如血液或血液衍生物)中分析物的檢測越 來越重要。分析物的檢測分析具有多種應(yīng)用，包括臨床實驗室測試，家庭測試 等，這些測試結(jié)果在多種疾病情況的診斷和處理中起著顯著的作用。關(guān)注的分 析物包括糖尿病處理中的葡萄糖，膽固醇及其類似物。響應(yīng)分析物檢測不斷提 高的重要性，己經(jīng)研發(fā)出了多種臨床和家用的分析檢測方法和儀器。
一種用于分析物檢測的方法為電化學(xué)方法。在這樣的方法中，將含水液體 樣品置于電化學(xué)池中的樣品接受室中，所述電化學(xué)池至少包括兩個電極，例如， 一個對電極和一個工作電極。所述分析物與氧化還原試劑反應(yīng)形成可氧化物(或 可還原物)，其數(shù)量對應(yīng)于分析物的濃度。然后電化學(xué)方法評估存在的可氧化物 (或可還原物)的量，以及初始樣品中存在的分析物的量。
這樣的系統(tǒng)容易出現(xiàn)不同的無效和/或誤差狀況。例如，當(dāng)待測生理樣品是 全血或其中的一種衍生物時，在最終分析物濃度測量中樣品的血細(xì)胞比容可能 成為分析誤差一個來源。因此，在電化學(xué)測量法中，分析物濃度由所得的時間 —電流瞬態(tài)得出，血細(xì)胞比容的增大能提高樣品的粘性，反過來，卻減慢酶， 分析物和介質(zhì)的擴散，因此削弱觀賦電流，從而引起分析誤差。另外，樣品接 受室的部分填充或雙一填充，有缺陷的測試片和/離品的泄漏會導(dǎo)致錯誤的柳 頓效的測試。
提供了計算樣品中校正的分析物濃度的方法的多個方面。也就是，所述方 法典型地包括初始分析物的檢測，根據(jù)各種系統(tǒng)測量和/或參數(shù)確定校正系數(shù)， 和根據(jù)校正系數(shù)修正初始分析物濃度，從而克服一些誤差來源。例如，分析物 為葡萄糖，誤差源是增高的血細(xì)胞比容水平，如果沒有解決則會導(dǎo)致錯誤的讀 數(shù)。其他方法解決了多種系統(tǒng)誤差如雙進(jìn)樣，最大電流校對，最小電流校對，
8高電PIffl道(hightrackresistance)，禾口/或泄漏。盡管下面所述方法針對葡萄糖檢 測，但其他各種各樣的方法都在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)。例如，所述方法能夠用 于檢測或測量乳酸，膽固醇，血紅蛋白或所有抗氧化劑。
使用中，所述方法通過一電化學(xué)池實施，所述電化學(xué)池在尺寸和結(jié)構(gòu)上能 夠容納樣品(如，血液)。典型地，所述電化學(xué)池包括至少結(jié)構(gòu)距離如此接近的 兩電極，以至于所述電極能夠用少量的液體弄濕?？紤]到一些誤差源，多種電 化學(xué)方法能夠觀啶準(zhǔn)確的分析物濃度，或者在一個或多個施加的電壓期間通過 測定多種的電流讀數(shù)來測定一些系統(tǒng)誤差，利用多種讀數(shù)測定校正系數(shù)，和利 用校正系數(shù)測定校正的分析物濃度。電化學(xué)池結(jié)合測量儀使用。 一個測量儀中 的電源，如電池，在測量儀中被用^M過電極施加一電壓或一系列的電壓，從 而引起電流產(chǎn)生。電流流動通過測量儀中的電路測量，其與時間呈函數(shù)關(guān)系， 電流測量會^多用于推出目標(biāo)分析物的濃度。
典型地，在此提供的所述方法包括以特定的預(yù)設(shè)時間間隔施加多種觀賦電 壓，觀懂這些時間間隔期間的測試電流，利用這些測得的結(jié)果確定初始分析物 濃度，校正系數(shù)，誤差源和校正的分析物濃度。例如，所述方法包括將含有未 知濃度葡萄糖的樣品(如，血液)置于電化學(xué)池，在第一時間間隔T！中在第一 電極和第二電極之間施加第一測試電壓V,，其足以在第二電極上氧化被還原的
介質(zhì)。另外，所述方法包括在第二時間間隔T2中在第一電極和第二電極之間施
加第二測試電壓V2，其足以在第一電極上氧化被還原的介質(zhì)，其中第一測試電 壓V，在第二測試電壓V2之前施加。在這個實施方案中，所述方法包括在第一 時間間隔1和第二時間間隔T2期間，根據(jù)測試電流值計算初始葡萄糖濃度^ ， 計算誤差源，在這種情況下增高的血細(xì)胞比容水平H并且根據(jù)初始葡萄糖濃度 G和血細(xì)胞比容水平H計算校正的葡萄糖濃度G2。
在一實施方案中，如果血細(xì)胞比容水平H低于較低的預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平 Hl (如，約30%)，初始葡萄糖濃度G低于較高的預(yù)設(shè)葡萄糖濃度Gu (如，約 300 mgVdL)，校正的葡萄糖濃度的計算步驟包括禾,第一函數(shù)計算校正值Oot"。 例如，第一函數(shù)為方程Ow-K"H。H)Gp其中Ow為校正值，K為第一 常數(shù)(如，約-0.004)， HL為較低的預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平(如，約30%)， H為 血細(xì)胞比容水平，G為初始葡萄糖濃度。典型的，方程中的多種常數(shù)為經(jīng)驗推 導(dǎo)得出的，其中一系列的測試結(jié)果由測量系統(tǒng)采用含有橫跨目標(biāo)范圍的不同血細(xì)胞比容和葡萄糖濃度的全血得出。通常，然后j細(xì)非線性最小平方擬合，常 數(shù)由電流值推導(dǎo)得出的目標(biāo)參數(shù)值和實際檢測的參數(shù)值之間具有最小的總差而 確定。目標(biāo)參數(shù)至少部分取決于所觀慌數(shù)。例如，如果參數(shù)構(gòu)成評估樣品血細(xì) 胞比容的方程的一部分，那末樣品的血細(xì)胞比容將成為目標(biāo)參數(shù)。上面給出的
方程中的參數(shù)Cwr，目標(biāo)參數(shù)是血液中的葡萄糖濃度。對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，
育,意識到利用各種其他的統(tǒng)計分析方法得出常數(shù)值。
如果血細(xì)胞比容水平和初始葡萄糖濃度處于其他范圍內(nèi)，則可以檢測校正
系數(shù)。例如，計算第二葡萄糖濃度的步驟包括利用第二函數(shù)計算校正值Ow， 如果血細(xì)胞比容H低于劍氐的預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平HL (如，約30%)并且初 始葡萄糖濃度G大于較高的預(yù)設(shè)葡萄糖濃度Gu (如，約300 mg/dL)。在該實 施方案中，所述方法也可包括根據(jù)初始葡萄糖濃度G ，血細(xì)胞比容水平H和校 正值Cwr計算校正的葡萄糖濃度G2。另外，第二函數(shù)可以為方程如Ow = K2(HL-H) (G麗曙G,)，其中Ow為校正值，K2為第二常數(shù)(如，-0.004)，
為較低的預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平(如，約30%)， H為血細(xì)胞比容水平，G, 為預(yù)設(shè)最大葡萄糖濃度(如，約600mg/dL) ,G,為第一葡萄糖濃度。
在某些條件下，所述方法可以設(shè)定和使用等于O的校正值Cwr。例如，在 實施方案中，當(dāng)血細(xì)胞比容水平H大于較高的預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平Hu (如，約 50%)并且初始葡萄糖濃度G！小于較低的預(yù)設(shè)葡萄糖濃度Gl(如，約100mg/dL) 或者血細(xì)胞比容水平H小于較高的預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平Hu (如，約50%)并 且大于較低的預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平扎(如，約30%)時，校正的葡萄糖濃度 G2基本上等于初始葡萄糖濃度G(如，O^r=0)。
在一個實施方案中，當(dāng)血細(xì)胞比容水平H大于較高的預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平 Hu (如，大約50%)并且初始葡萄糖濃度^大于較低的預(yù)設(shè)葡萄糖濃度Gi^ (如， 大約100mg/dL)時，計算第二葡萄糖濃度G2的步驟包括利用第四函數(shù)計算校 正值0^r。該項實施方案中，該方法還包括基于初始葡萄糖濃度G!、血細(xì)胞比 容水平H、和校正值Ow計算校正的葡萄糖濃度G2。另外，第四函數(shù)可以表述 為方程如G7fT-K4(H-Hu)(G廣GL)， C為校正值，K4為第四常數(shù)(如， 0.011)， H為血細(xì)胞比容水平，Hu為較高的預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容7K平(如，約50%)， Gj為初始葡萄糖濃度，和GL為劍氐的預(yù)設(shè)葡萄糖濃度(如，約100mg/dL)。
多種校正方程能用于得出校正的葡萄糖濃度值G2。例如，在某些實施方案中，根據(jù)相對于某葡萄糖閾值的初始葡萄糖濃度選擇校正方程。也就是，所述 方^括利用一校正方程計算校正的葡萄糖濃度G2的步驟，在此情況下，初始
葡萄糖濃度G！低于葡萄糖閾值，校正方程為G2 = Gi + C附。另外，所述方法 包括利用校正方程計算校正的葡萄糖濃度G2的步驟，如果初始葡萄糖濃度G
高于葡萄糖閾值，其校正方程為<formula>formula see original document page 11</formula>對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，肖的多想到以任何數(shù)量或模式的時間間隔向樣品施 加任何數(shù)量和大小的測試電壓。例如，在一實施方案中，在第一測試電壓V,后
立即施加第二測試電壓V2。此外，第一觀賦電壓V！具有第一極性，第二測試電 壓V2具有第二極性，其中第一極性在大小或信號上與第二極性相反。需要指出
的是，第一和第二測試電壓實質(zhì)上能夠提供任何需要的效果。例如，在一實施
方案中，對于第二電極，第一測試電壓V,在約-100mV到約-600mV間，和第 二測試電壓V2在約+100mV到+600mV間。另夕卜，所述方法進(jìn)一步包括在第
三時間間隔丁3中，在第一和第二電極之間施力碟三測試電壓V3，其中作為結(jié)果
的測試電流絕對值實質(zhì)上低于第二測試電壓V2的測試電流絕對值。第三測試電 壓可在第一測試電壓V,之前施加，或在需要的任何其他時間間隔(如，第二測 試電壓后)施加。另外，這里包括多種電極布置和/或結(jié)構(gòu)。例如，在一實施方 案中，第一電極和第二電極具有相對的布置。另外，可在第一電，肚覆蓋試劑 層。
所述方法還提供了多種測試病人血細(xì)胞比容7k平的手段。例如，血細(xì)胞比 容水平H可以基于第一時間間隔^和第二時間間隔T2期間的測試電流值。在 一實施方案中，使用血細(xì)胞比容方程計算血細(xì)胞比容水平H。如，血細(xì)胞比容 方程為H = K5 ln(|i2|) + K6 ln(G,) + K7其中H為血細(xì)胞比容水平，K5為第五常 數(shù)(如，-76.001)， 12為第二時間間隔期間的至少一電流^[， K6為第六常數(shù)(如， 56.024) ,G,為初始葡萄糖濃度，和K7為第七常數(shù)(如，250)。
另一方面，提供了一種計算分析物濃度的方法，其包括在第一時間間隔l 內(nèi)，在第一和第二電極間施加第一測試電壓W足以在第二電極上氧化被還原的
介質(zhì)，在第二時間間隔丁2內(nèi)，在第一和第二電極間施力口第二測試電壓V2足以在
第一電極上氧化被還原的介質(zhì)。所述方法還包括根據(jù)第一時間間隔l和第二時 間間隔T2期間的測試電流值計算初始葡萄糖濃度G,。所述方法進(jìn)一步包括計算 血細(xì)胞比容水平H和如果初始葡萄糖濃度^低于較高預(yù)設(shè)葡萄糖濃度Gu并且血細(xì)胞比容水平低于較低預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平hl則運用第一函數(shù)計算校正的葡 萄糖濃度。所述方法還包括如果初始葡萄糖濃度^高于較高預(yù)設(shè)葡萄糖濃度 Gu并且血細(xì)胞比容水平低于較低預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平HL則運用第二函數(shù)計算 校正的葡萄糖濃度，和如果初始葡萄糖濃度^低于較低預(yù)設(shè)葡萄糖濃度Gu并
且血細(xì)胞比容水平高于較高預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平Hu則運用第三函數(shù)計算校正 的葡萄糖濃度,和如果初始葡萄糖濃度G高于較低預(yù)設(shè)葡萄糖濃度Gl并且血細(xì) 胞比容水平高于較高預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平Hu則運用第四函數(shù)計算校正的葡萄
糖濃度。
多種函數(shù)包括多種方程。例如，第一函數(shù)包括方程如Ow = K"Hl- H) Gp其中C為校正值，&為第一常數(shù)(如，約-0.004), It為較低的預(yù)設(shè)血 細(xì)胞比容水平(如，約30%)， H為血細(xì)胞比容7jC平，G!為初始葡萄糖濃度。
第二函數(shù)包括方程如。/t-K2(HL-H)(Gmax-Gi)，其中CwT為校正值，K2
為第二常數(shù)(如，-0.004)， HL為較低預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平(如，約30%)， H
為血細(xì)胞比容水平，G皿為預(yù)設(shè)最大葡萄糖濃度(如，約600mg/dL) ,G!為初始
葡萄糖濃度。第三函數(shù)包括方程如O7/r-0，其中Coir為校正值，和第四函數(shù)
包括方程如Cwr = K4(H - Hu)(G, - GL)， Cwr為校正值，K4為第四常數(shù)(如，
0.011)， H為血細(xì)胞比容水平，Hu為較高預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平(如，約50%)，
G]為初始葡萄糖濃度，和GL為較低預(yù)設(shè)葡萄糖濃度(如，約100mg/dL)。
另外，多種校正值肖調(diào)于多種校正方程的實施方案從而提供校正的分析物 值。例如，所述方、 跑括利用一校正方程計算校正葡萄糖濃度G2的步驟，如果 初始葡萄糖濃度G低于葡萄糖閾值，校正方程為G2 = G, + Cwr。另外，所述 方法包括利用校正方程計算校正葡萄糖濃度G2的步驟，如果初始葡萄糖濃度
G高于葡萄糖閾值，其校正方程為G2 = G,〔1 + 。
在一個實施方案中，所述方法包括在第三時間間隔丁3中，在第一和第二電 極之間施加第三領(lǐng)賦電壓V3，其中作為結(jié)果的觀賦電流絕對值實質(zhì)上低于第二
測試電壓V2的測試電流絕對值。在該實施方案中，第三測試電壓V3可在第一 測試電壓V,之前施加。在該實施方案中，第三測試電壓V3為最大值，其導(dǎo)致 測試電流足夠低于施加第二電壓V2的測試電流絕對值，從而減小V！和V2施加 期間測量電流的干擾。V3施加期間較小的電流意歸電極上少量的氧化還原物 發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，從而使得施加V3時弓胞的電化學(xué)池中氧化還原物的濃度波動減小。
提供了鑒別測試條缺陷(如高通道電阻)方法的多種實施方案。一
方面，提供了一種方法，其中包括在第一時間間隔內(nèi)，在第一和第二電
極間施加第一測試電壓足以在第二電極上氧化被還原的介質(zhì)，在第二時
間間隔內(nèi)，在第一和第二電極間施加第二測試電壓足以在第一電極上氧
化被還原的介質(zhì)。另外，只有第一測試電壓在第一時間間隔施加實現(xiàn)該
方法。所述方法也包括測量第一或第二測試時間間隔期間產(chǎn)生的第一測
試電流和第二測試電流，其中在相同的測試時間間隔期間第二測試電流
產(chǎn)生在第一測試電流之后，和根據(jù)第一測試電流和第二測試電流利用方
程確定測試條是否有缺陷。在另一實施方案中，在第一測試電壓之后立
即施加第二測試電壓。
在此，提供了該方程的多種實施方案。例如，方程包括第一測試電 流和第二測試電流的比值。另外，方程包括第一測試電流和第一測試電 流與第二測試電流差值的比值。其中一實施方案中，第一電流產(chǎn)生在第
一或第二測試時間間隔的開始，并且第一測試電流為第一或第二測試時 間間隔期間產(chǎn)生的最大電流。同時，第二電流產(chǎn)生在第一或第二測試時 間間隔的結(jié)束，并且第二測試電流為第一或第二測試時間間隔期間產(chǎn)生
的最小電流。在一例子中，方程為一比值=」一，其中"為第一測試電
/—/2
流和；2為第一測試電流。在使用中，如果比值大于第一預(yù)設(shè)閾值(如， 約1.2)，所述方法包括提供指示缺陷測測試條誤差信息的步驟。
類似于上面，多種電極布置和/或結(jié)構(gòu)包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。例如，第
一測試電壓的極性與第二測試電壓的極性相反。同時，第一電極和第二電極具
有相面對的布置。另外，第一電壓和/麟二電壓可以是任何電壓范圍。例如，
對應(yīng)于第二電極的第一測試電壓范圍從約O至約-600mV，和對應(yīng)于第二電極的 第二測試電壓范圍從約10 mV至約600 mV。
如所指出的，禾1」用所述方法的一個實 案鑒別出的缺陷為高通道電阻。 例如高通道電阻在電化學(xué)池中的電極連接點和電極之間。通道的作用在于提供 電化學(xué)池中儀表電連接點和電極之間的電導(dǎo)M道。當(dāng)電流流向這些通道時， 儀表施加的某些電壓會根據(jù)歐姆定律沿這些通道消耗，電阻越高，電流流Mil 道電壓下降越大。在此實施方案中，所述方法基于在電極之間施加電壓后短時 間內(nèi)電流大于長時間后的電流，原因在于在短時間內(nèi)初始高濃度的還原介質(zhì)接近電極。如果通道電阻太高，當(dāng)大的初始電流流動時，電流通過，沿通道產(chǎn)生 的電壓降將比理想的大。這種大于理想值的電壓降導(dǎo)致在電化學(xué)池中電極兩端 的電壓不足，反過來弓胞比可接受的通道電阻情況下的低電流通過。根據(jù)該實 施方案，利用所述上述方法通過比較長時間中的電流得出短時間中低于理想值 的電流，其中所述長時間中劍氐的電流本質(zhì)上不受高通道電阻影響。
另一方面，提供一種鑒別測試條缺陷(如，泄漏)的方法。所述方法包括 在第一時間間隔內(nèi)，在第一和第二電極間施加第一測試電壓,其足以在第二電極 上氧化被還原的介質(zhì)，在第二時間間隔內(nèi)，在第一和第二電極間施加第二測試 電壓,其足以在第一電極上氧化被還原的介質(zhì)。所述方法還包括測量第二測試時 間間隔中的第一測試電流，第二測試電流，第三測試電流，第四測試電流，計 算基于第一測試電流和第二測試電流第一比值的第一對數(shù)，計算基于第三測試 電流和第四測試電流第二比值的第二對數(shù)，禾畔」用基于第一對數(shù)和第二對數(shù)的 方程確定測試條是否有缺陷。典型的實施方案中，所述缺陷為隔片和第一電極 之間液體的泄漏。在一些實施方案中，試劑層布置在第一電極上，以致于試劑 層的部分在隔片和第一 電極之間。
對以于上述，提供了多種方程。在典型的實施方案中，由方程-
。、
log
2 乂
log
第三比值，其中6為第一測試電流，,2為第二測試電流，/3為第三測試電流，"
為第四觀賦電流。在1頓中，如果第三比衝氐于預(yù)設(shè)閾值(如，約1，約0.95 等)所述方法進(jìn)一步包括提供指示缺陷測試條誤差信息的步驟。
在一實施方案中，第一測試電流和第二測試電流為第二時間間隔期間的兩
最大電流值。在一實施方案中，第四測試電流為第二時間間隔期間產(chǎn)生的最小
電流值。同時，在一實施方案中，第四測試電流和第三測試電流之間的差值大
于第二測試電流和第一測試電流之間的差值。在該實施方案中，所述方法包括
比較由^，/2，Z3，和Z4所測電流表達(dá)的電流對時間的分布圖形狀和預(yù)設(shè)閾值
表達(dá)的理想形狀，從而判斷或確定電流瞬間變化皿是否能接受。
另外，在此提供了鑒別禾擁測試條測試時鑒別誤差的方法的多個方面。其 中一方面，所述方法包括在測試時間間隔中在第一電極和第二電極間施加測試 電壓，連續(xù)測量第一測試電流，第二測試電流和第三測試電流，和通過基于第
14二測試電流和第一測試電流絕對值與第三測試電流絕對值之和的方程確定是否 產(chǎn)生誤差。利用所各測試間的時間差。例如，第一測試電流和第二測試電流測 量之間的時間差范圍從約1納秒到約100毫秒。同時，第一測試電流和第三測 試電流觀糧之間的時間差范圍從約1納秒到約100毫秒。
類似于上面，在此提供了多種方程，例如，在一典型的實施方案中，方程
為Y = 2*abs(,(t)) - abs(/'(t-x)) - abs(/(t+x))，其中i(t)為第二測試電流，i(t-x)為 第一測試電流，1(t+x)為第三測試電流，t為時間并且x為時間的增量，和abs代 表鄉(xiāng)樹函數(shù)。在一實施方案中，方程為Z = abs(i(t+x)) - abs(i(t))，其中，i(t) 為第二測試電流，i(t+x)為第三測試電流，t為時間和x為時間的增量，和abs代 表絕對函數(shù)。這些方程能用于判斷電流非理想的快速增加或下降，這些變化指 示測試時誤差的產(chǎn)生。
在此提供了系統(tǒng)用于檢測分析物濃度或確定操作或系統(tǒng)誤差的多種情況。 例如，在一實施方案中，裝置包括具有至少兩個電極和在尺寸結(jié)構(gòu)上容納樣品 (如，血液)的電化學(xué)池。電化學(xué)池進(jìn)一步配置檢測初始分析物濃度(如，葡萄 糖)和配置在預(yù)設(shè)時間在第一和第二電極產(chǎn)生預(yù)設(shè)電壓，和進(jìn)一步配置在預(yù)設(shè) 時間內(nèi)測量至少一樣品產(chǎn)生的電流。所述系統(tǒng)還包括一處理器，用于接收來自 電化學(xué)池的一系列的數(shù)據(jù)，其中數(shù)據(jù)包括初始分析物濃度，至少一個(或多個) 施加的電壓值，和至少一產(chǎn)生的電流。所述處理器進(jìn)一步配置利用所述數(shù)據(jù)確 定校正的分析物濃度或確定系統(tǒng)誤差(如，高通道電阻，泄漏等)。在一實施方 案中，所述處理器用于根據(jù)極限血細(xì)胞比容水平提供校正的葡萄糖濃度。在執(zhí) 行這一功能中，所述處理器利用一系列的方程根據(jù)血細(xì)胞比容水平和初始葡萄 糖濃度確定校正條件。所述處理器能以多方式配置從而利用其他取決于理想校 正和/或電化學(xué)池中得到的娜的方程或參數(shù)。
在此提供了一種用于確定校正分析物濃度的裝置的多種情況。其中一種情 況，所述裝置包括測試條，所述測試條包括一用于接收樣品的樣品反應(yīng)室，以 致于所述樣品與至少第一和第二電極接觸。所述裝置還包括布置在至少一電極 上的試劑層，其中所述試劑層至少由一種成分(如，介質(zhì)，酶等)形成，'所述 成分與樣品反應(yīng)，在樣品中至少兩個時間間隔內(nèi)將至少兩個電壓施加于樣品， 產(chǎn)生相應(yīng)的電流，指示初始分析物濃度和校正的分析物濃度。
附圖詳述M下面的詳述結(jié)合附圖能更深A(yù)i也理解本發(fā)明，其中


圖1A為測試條透視圖IB為圖1A所示測試條的^軍圖1C為圖1A所示測試條末梢部的透視圖2為圖1A所示測試條的底平面圖3為圖1A所示測試條的側(cè)平面亂 圖4A為圖1A所示測試條的頂平面圖4B為圖4A中與箭頭4B—4B —致的測試條末梢部分的部分側(cè)視圖； 圖5為測試儀與測試條接觸塊電接觸的簡單示意亂 圖6為指定時間段測試《她加一系歹鵬賦電壓的測試電壓波形； 圖7所示為圖6所示測試電壓波形產(chǎn)生的測試電流瞬態(tài)； 圖8為描述禾擁極限血細(xì)胞比容水平計算樣品中分析物濃度典型實施方案 的流程圖9為利用參考法測得的血細(xì)胞比容水平和利用圖1的測i式條測得的血細(xì) 胞比容水平之間校正的表格；
圖10所示為禾擁含有寬范圍血細(xì)胞比容水平的樣品觀賦的大量測試條的
圖11為鑒別系統(tǒng)誤差的方法實施方案的流程圖12為^頓者進(jìn)行雙劑量(實線)禾環(huán)進(jìn)行雙齊糧(虛線)時，第二測 試時間段的測試電流瞬態(tài)；
圖13為測試儀產(chǎn)生后開始誤差(實線)和不產(chǎn)生(虛線)時，第二測試 時間段的觀賦電流瞬態(tài)；
圖14具有高電阻通道(方形)和低電阻通道(三角形)的測試條，第三 觀lj試時間段的測試電流瞬態(tài)；
圖15為指示高電阻測測試條組能與低電阻測試條組區(qū)分的大量比值的表;
圖16為隔片和第一電極間具有泄漏的測試條組(方形)和足夠低泄漏的 測試條(圓形和三角形)的測試電流瞬態(tài)；禾口
圖17為用于鑒別不同制備斜牛下所得測試條組的液體泄漏的比值表。
發(fā)明詳述
在ltkfflil描述典型的實施方案來全面的理解所述結(jié)構(gòu)，功能，制造，裝置
1的使用，系統(tǒng)和方法。 一個或更多的實施方案結(jié)合附圖來闡明。對于本領(lǐng)域技 術(shù)人員而言，在此特定描述的以及附圖闡述的儀器和方法并不限于典型的實施 方案，本發(fā)明公開的范圍完全由權(quán)利要求定義。 一典型實施方案解釋或描述的 特征也可以結(jié)合其他實施方案的特征。這些改進(jìn)或變型都在本發(fā)明公開的范圍 之內(nèi)。
本發(fā)明公開的系統(tǒng)禾昉法適用于檢測多種樣品中的多種分析物，尤其適用 于全血，血漿，血清，細(xì)胞間液體或其他衍生物中的分析物檢測。在一典型的 實施方案中，提供了一種葡萄糖測試系統(tǒng)，其基于薄層池結(jié)構(gòu)，具有相對的電 極和三脈沖電化學(xué)檢測，其提供了快速分析時間(如，約5秒)，需要少量樣品
(如，約0.4nL)，提高了全血葡萄糖領(lǐng)懂的可靠性和準(zhǔn)銜性。在反應(yīng)池中，禾IJ用 葡萄糖脫氫酶將樣品中的葡萄糖氧化成葡萄糖酸，利用電化學(xué)活性介質(zhì)在酶和 鈀工作電極之間傳遞電子。恒電位計用于向工作電極和對電極施加三脈沖電位 波，從而產(chǎn)生三電流瞬態(tài)用于計算葡萄糖濃度。進(jìn)一步，由三電流瞬態(tài)得到的 其他信息用于區(qū)別樣品基質(zhì)和由于血細(xì)胞比容，、鵬變化或電化學(xué)活性物弓l起 的血液樣品中變量的校正。
本發(fā)明公開的方法一般能用于多種形式的具有分隔的第一和第二電極和 試劑層的電化學(xué)池。例如，電化學(xué)池能為測試條形。 一種情況，測試條具有兩 個被隔片隔開的相對的電極，限定一樣品接收室或區(qū)，其中具有試齊喔。對本 領(lǐng)域技術(shù)人員而言能意識到其他形式的測試條，包括如，具有雙平板電極和具 有多于兩電極的測試條也可使用所述的方法。
圖1A—4B所示為適用于這里公開的方法和系統(tǒng)的典型測試條62的多角度
示意圖。如圖1A所示，在一典型實施方案中，測試條62包括延長體，其從遠(yuǎn) 端80延長至近端82，具有側(cè)邊56， 58。如圖1B所示，測試條62還包括第一 電極層66，第二電極層64和夾在兩電極層64， 66之間的隔片60。如圖1B和 4B所示，第一電極層66包括第一電極66，第一連接通道76，和第一接觸塊67， 其中第一連接通道76將第一電極66電連接第一接觸塊67。需要指出的是第一 電極66是第一電極層66的一部分，其在試劑層72的下面，參見圖1B和4B。 類似的，如圖1B， 2和4B所示，第二電極層64包括第二電極64，第二連接通 道78，和第二接觸塊63，其中第二連接通道78將第二電極64電連接第二接觸 塊63。需要指出的是第二電極64是第二電極層64的一部分，其在試劑層72的上面，參見圖4B。
如圖1B和4B所示，樣品接收室61被第一電極66，第二電極64和TO 測試條62遠(yuǎn)端80的隔片60限定。第一電極66和第二電極64分別限定樣品接 收室61的底部和頂部，參見圖4B。隔片60的切開區(qū)68限定樣品接收室61的 側(cè)壁，參見圖4B。其中一種情形，樣品接收室61包括端口70，其作為樣品入 口和/或出口，參見圖1A—1C。例如， 一個端口液體樣品進(jìn)入，其他端口則作 為出口。
在一典型實施方案中，樣品接收室61具有小體積。例如，室61的體積范 圍為約0.1微升至約5微升，約0.2微升至約3微升，或，雌約0.3微升至約 l微升。為提供小樣品體積，切開區(qū)68的面積范圍為約0.01(^2至約0.2 112， 約0.02cm2至約0.15cm2，或，{^約0.03^112至約0.08cm2。另夕卜，第一電極66 和第二電極64分開范圍為約1微米至約500 ， 約10 m至約400微 米，更優(yōu)選約40微米至約200 。兩電極相對接近也能允許氧化還原循環(huán)的 發(fā)生，在第一電極66被氧化的介質(zhì)能擴散至第二電極64 被還原，連續(xù)地 擴散回第一電極66再變成被氧化。本領(lǐng)域技術(shù)人員能意識到各種所述體積，面 積和/或電極間距都在本發(fā)明公開的范圍之內(nèi)。
在一實施方案中，第一電極層66和第二電極層64為導(dǎo)電性材料，如金， 鈀，碳，銀，鉑，氧化錫，銥，銦或其結(jié)合物(如摻魏化錫的銦)。另外，電 極可以利用濺射，化學(xué)鍍或絲網(wǎng)印刷法將導(dǎo)電材料分散在絕緣板上(未示出) 而形成。在一典型實施方案中，第一電極層66和第二電極層64分別由、鵬寸的 鈀種m的賴幌。合適的材料可以用作隔片60，包括多種絕緣材料，如塑料 (如，PET， PETG，聚酰亞胺，聚碳酸酯，聚苯乙烯)，硅膠，陶瓷，玻璃，粘 合劑，和其他結(jié)合體。在一實施方案中，隔片60可以是雙側(cè)邊粘接在相對的聚
酯板側(cè)邊，在此粘接可以是壓敏或熱激活的。本領(lǐng)域技術(shù)人員能意識到用于第 一電極層66，第二電極層64和/或隔片60各種其他材Mt卩在本發(fā)明公開的范圍 之內(nèi)。
多種機制和工藝可用于布置樣品接收室61中的試劑層72。例如，試齊喔 72布置在樣品接收室61中可以采用工藝如狹縫涂覆，從管末端分散，墨水噴射， 和絲網(wǎng)印刷。在一實施方案中，試劑層72包括至少一種介質(zhì)和一種酶，并沉積 在第一電極66上。合適的介質(zhì)的例子包括鐵氰化物，二茂鐵，二茂鐵衍生物，
18二吡啶鋨配合物和苯目針打生物。合適的酶的例子包括葡萄糖氧化酶，使用吡咯
并PM相1 (PQQ)輔因子的葡萄糖脫氫酶(GDH)， 4柳煙,安腺嘌呤雙核苷酸 (NAD)輔因子的GDH，和使用黃素腺嘌呤雙核苷酸(FAD)輔因子的GDH [E.C丄1.99.10〗。試劑層72配比包括33rnM檸檬,，pH6.8， 0.033 %Pluronic P103, 0.017%PluronicF87， 0.85mMCaCl2， 30mM蔗糖，286pMPQQ， 15mg/mL GDH，和0.6M鐵氰化物。Pluromcs為氧化乙烯和環(huán)氧丙烷的嵌段共聚物，其 作為防沫劑和/或潤濕劑。
所述配方可以以合適的速度(如，約570nL/min)施加,利用規(guī)格為13直 徑約150Mm的針在鈀網(wǎng)上方以約10m/min速度移動。在鈀網(wǎng)被酶配方包被之前， 所述網(wǎng)利用2—巰基乙烷磺酸(MESA)涂覆。一隔片具有合適的厚度(如，約 95,)，其具有合適寬度(如，約1,2讓寬)的槽幵口，能被碾壓至賦齊喔， 鈀網(wǎng)處于合適的 鵬(如，約70°C)。 MESA涂覆的金網(wǎng)能碾壓至幌片的其他 側(cè)面。所述隔片由聚合材料制成，如兩側(cè)涂覆熱塑性膠粘劑的聚酯，所述熱塑 性膠粘劑如Wtel，其是一種統(tǒng)性飽和共聚酯樹脂，具有相對較高的分子質(zhì)量。 緩解襯隨意壓制到隔片每側(cè)的粘接層上部用于保護(hù)粘接直至壓制成片。所述成 片可被切割，使得樣品接收室的填充道約3.5mm長，從而使得整個體積約0.4pL。
在一實施方案中，試齊喔72的面積比第一電極66的面積大。隔片60的 一部分可以重疊和接觸試劑層72。即使試劑層72的一部分處于隔片60和第一 電極66之間，隔片60可以配置成對第一電極66形成一不滲透性的液密封。隔 片60可以混合或部分溶解試劑層72從而與第一電極66形成液#^滲透性粘接 因而在至少齡觀賦時間足以限定電極面積。在某些情況下，試劑層72不是足 夠干燥或帶有污染如灰塵，隔片60不能形成液#^滲透性密封，導(dǎo)致隔片60 和第一電極66之間液條出。該泄漏可弓l起不準(zhǔn)確的葡萄糖測量發(fā)生。
根據(jù)施加測試電壓的值和/或極性第一電極66麟二電極64者阿具有工作 電極的功能。工作電極可觀糧與還原性介質(zhì)濃度成正比的極限測試電流。例如， 如果電流極限物是被還原介質(zhì)(如，鐵氰化物)，然后一旦測試電壓比對于第二 電極64的氧化還原介質(zhì)電勢足夠正，它在第一電極66被氧化。在此情況下， 第一電極66為工作電極，第二電極64為對/參比電極。本領(lǐng)域人員可以將對/ 參比電極簡單的看作參比電極或?qū)﹄姌O。當(dāng)工作電極表面的所有被還原的介質(zhì) 被消耗完時，就會產(chǎn)生極限氧化反應(yīng)，以致于所測氧化電流與擴散到工作電極表面的被還原介質(zhì)量成正比。應(yīng)該指出，除非指明測試條62，后面指出的所有
測試儀100施加的電壓都是對于第二電極64的。
類似的，如果測試電壓比氧化還原介質(zhì)電勢足夠負(fù)，被還原介質(zhì)能在第二
電極64被氧化，形成極限電流。在此情況下，第二電極64為工作電極，第一 電極66為對/參比電極。
最初，進(jìn)行分析時包括Mil端口 70向樣品接收室61引入一定量的液## 品。 一方面，端口70和/或樣品接收室61設(shè)置成毛細(xì)管作用將液體樣品充滿樣 品接收室61。第一電極66和/或第二電極64可以被親水性試劑覆蓋，從而提高 樣品接收室61的毛細(xì)管能力。例如硫醇衍生物試齊懼有親水部，如2—巰基乙 烷磺酸可以涂覆在第一電極和/或第二電極上。
圖5所示為測試儀100與第一接觸i央67a， 67b和第二接觸塊63連接的簡 易圖。第二接觸塊63用于ffiilU形凹槽65電連擦則試儀，如圖2所示。在一 實施方案中，觀賦儀100包括第二電極連接器101 ，第一電極連接器102a， 102b， 測試電壓單元106，電流測量單元107，處理器212，記憶單元210和顯示器202， 如圖5所示。第一接觸塊67包括兩個分支67a， 67b。在一實施方案中，第一電 極接觸器102a， 102b分別連接分支67a， 67b。第二電極接觸器101連接第二接 觸塊63。測試儀100能測量兩分支67a， 67b之間的電阻或電連續(xù)性，從而確定 測試條62是否電連銜則試儀100。對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，可以意識到測試儀 100育g使用多種傳感器和電路確定測試條62相對于測試儀100是否處于合適的 位置。
在一實施方案中，測試儀100能在第一接觸塊67和第二接觸塊63之間施 加測試電壓和/或電流。 一旦測試儀100確定測試條62已被插入，測試儀100 打開并指示液微測模式。在一實施方案中，液微測模式引起測試儀100試 圖施加電壓，從而使得約0.5微安盼恒電流31il第一電極66和第二電極64。由 于測試條62最初是干燥的，測試儀100測得一相對大電壓，其由測試儀肯^多施 加的最大電壓限制。在進(jìn)樣期間當(dāng)液體樣品在第一電極66和第二電極64之間 的間隙連接時，觀賦儀100就會測得施加電壓的下降，當(dāng)其低于預(yù)設(shè)閾值時則 弓胞測試儀IOO自動指示葡萄糖測試。
在一實施方案中，測試儀100肖^151在規(guī)定時間施加多個測試電壓進(jìn)行葡 萄糖測試，如圖6所示。多個觀賦電壓包括第一時間間隔T！的第一測試電壓W ，第二時間間隔T2的第二測試電壓V2，第三時間間隔T3的第三測試電壓V3。葡 萄糖觀賦時間間隔Tc3代表一定時間執(zhí)行葡萄糖測試(但不需要所有的與葡萄糖
有關(guān)的計算)。葡萄糖測試時間間隔Tc可以從約1秒至約15秒或更長，更 從約1秒至約5秒。多個第一，第二第三時間間隔中所測的測試電流值可以
以一定頻率進(jìn)行，從約每納秒一測量至喲每ioo毫秒一次測量。同時描述了以
連續(xù)的方式利用三個測量電壓的實施方案，對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，肖旨夠意識 到葡萄糖測試包括不同數(shù)量的開路和測試電壓。例如，作為可選擇的實施方案， 葡萄糖測試包括第一時間間隔的開路，第二時間間隔的第二測試電壓，和第三 時間間隔的第三觀賦電壓。本領(lǐng)域技術(shù)人員育^I多意識到稱為"第一"，"第二，和"第 三"是為了方便，并不需要反映在施加電壓的命令中。例如， 一實施方案具有電 壓波，其第三測試電壓在第一和第二測試電壓施加前施加。
一旦葡萄糖分析開始，測試儀100可以在第一時間間隔T](如，約1秒， 如圖6所示)內(nèi)施加第一電壓V，(如，約-20mV，如圖6所示)。第一時間間隔 T,從約0.1秒到約3秒，雌從0.2秒到約2秒，更j她從0.3秒到約1秒。
第一時間間隔1足夠長從而使得樣品接收室61充滿樣品，并且試劑層72 至少部分溶解或翻U化。 一方面，第一觀賦電壓Vi可以是相對低的值，以致于 觀幌相對小的氧化，原電流。圖7所示為在第一時間間隔T,期間相比第二和 第三時間間隔T2和T3得到的相對小的電流值。例如，當(dāng)禾,鐵氰化物和^^亞 鐵氰化物作為介質(zhì)時，第一測試電壓W可以為從約-100mV到約-lmV， 從 -50mV至U約-5mV，更tfci^從約-30mV到約-10mV。
施加第一測試電壓V,后，測試儀100在第二時間間隔丁2 (如，約3秒， 如圖6所示)在第一電極66和第二電極64之間施加第二測試電壓V2 (如，約 -0.3V,如圖6所示)。第二測試電壓V2比介質(zhì)氧化還原電勢足夠負(fù)，從而使得 在第二電極64測得極限氧化電流。例如，當(dāng)禾,鐵氰化物和/或亞鐵氰化物作為 介質(zhì)時，第二測試電壓V2從約-600mV到約OmV，，從-600mV到約-100mV， 更,為約-300mV。
第二時間間隔T2應(yīng)該足夠長，使得能根據(jù)極限氧化電流值檢測被還原介質(zhì) (如，亞鐵氰化物)的產(chǎn)生速度。被還原介質(zhì)由試劑層72的酶反應(yīng)產(chǎn)生。在第 二時間間隔T2中，有限量的被還原介質(zhì)在第二電極64被氧化，無限量的被氧化 介質(zhì)在第一電極66被還原，從而形成第一電極66和第二電極64的濃度梯度。在一典型的實施方案中，第二時間間隔T2也應(yīng)足夠長以致于在第二電極
64產(chǎn)生足夠量的鐵氰化物。足夠量的鐵氰化物在第二電極64使得在第三測試電 壓V3期間在第一電極66測試氧化亞鐵氰化物的極限電流。第二時間間隔丁2可 以低于約60秒，tm從約l秒至約10秒，更iM從約2秒至約5秒。
圖7所示為第二時間間隔T2開始的相對小的峰ipb，隨后是在第二時間間隔
丁2期間，氧化電流絕對值的逐步增加。小峰lpb產(chǎn)生是由于起始被還原介質(zhì)在約
1秒的消耗。小峰ipb之后氧化電流的逐步增大是由試齊幅72中的亞鐵氰化物產(chǎn) 生的，然后擴散到第二電極64。
施加第二測試電壓V2之后，測試儀100在第三時間間隔T3 (如，約1秒， 如圖6所示)在第一電極66和第二電極64之間施加第三測試電壓V3 (如，約 +0.3V,如圖6所示)。第三測試電壓V3比介質(zhì)氧化還原電勢足夠正，從而使 得在第一電極66測得極限氧化電流。例如，當(dāng)利用鐵氰化物和/或亞鐵氰化物作 為介質(zhì)時，第三測試電壓V3為從約OmV到約600mV，優(yōu)選從約100mV到約 600mV，更優(yōu)選為約300mV。
第三時間間隔T3應(yīng)足夠長以致于根據(jù)氧化電流監(jiān)測被還原介質(zhì)(如，亞鐵 氰化物)在第一電極66附近的擴散。在第三時間間隔T3中，有限量的被還原介 質(zhì)在第一電極66被氧化，無限量的被氧化介質(zhì)在第二電極64被還原。第三時 間間隔丁3可以為從約0.1秒至約5秒，^/人約0.3秒至約3秒，到雄從約 0.5秒至約2秒。
圖7所示第三時間間隔T3開始時相對較大的峰ipc隨后下降到一穩(wěn)態(tài)電流 k值。在一實施方案中，第二測試電壓V2具有第一極性，第三測試電壓V3具 有與第一極性相反的第二極性。在另一實施方案中，第二測試電壓V2比介質(zhì)氧 化還原電勢足夠負(fù)，第三測試電壓V3比介質(zhì)氧化還原電勢足夠正。第三測試電 壓V3可以在第二測試電壓V2施加后立即施加。然而，對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，
可以意識到可以根據(jù)分析物濃度檢測方法選擇第二和第三測試電壓的值和極 性。
假設(shè)測試條具有相對的或?qū)γ娴牟贾茫鐖D1A—4B所示，電壓波如圖6中 所示的施加在測試條，初始葡萄糖濃度^肖腿過方程1所示葡萄糖算法計算得 出方程lG,=
廣 、p
、13 乂
方程1中，i]為第一測試電流值，i2為第二測試電流值，i3為第三測試電流
值，p， Z和a為經(jīng)驗校正常數(shù)。方程l中所有電流值(也就是，h， 12和i3)使
用電流的鄉(xiāng)M值。第一測試電流值h和第二觀賦電流值i2能禾,第三時間間隔 T3期間產(chǎn)生的一個或多個預(yù)設(shè)電流值的平均值或和定義。第三測試電流i3利用
第二時間間隔丁2期間產(chǎn)生的一個或多個預(yù)設(shè)電流值的平均值或和定義。本領(lǐng)域
技術(shù)人員育,意識到稱為"第一"，"第二"和"第三"是為了方便，并不需要反映在 計算電流值的命令中。
方程1能變化來提供更精確葡萄糖濃度。取代觀賦電流簡單的平均或求和，
U定義為包括峰電流ipb和ipc和穩(wěn)態(tài)電流U，如方程2所示。 方程2
i, = i-
2ipb +is
i +1,
穩(wěn)態(tài)電流lss的計算能基于數(shù)學(xué)模型，外推法，在預(yù)設(shè)時間間隔的平均值，
或其他結(jié)合。一種計算iss的方法在US專利N0.6413410和US專利N0.5942102 中發(fā)現(xiàn)，這些專利的全部在此作為參考文獻(xiàn)結(jié)合。
方程2結(jié)合方程1得出方程3用于確定更精確的葡萄糖濃度，其可補償血 液樣品中內(nèi)生和/或外生干擾的存在。方程.
G,=
,i 、p
,pc_2ipb+i—、 axi2 x<; "^^"——-—z
乂
乂
除內(nèi)在干擾之外，在某些情況下極端血細(xì)胞比容水平影響葡萄糖測量的準(zhǔn) 確性。因此方程3能夠進(jìn)一步變化從而提供校正的葡萄糖濃度G2，也就是即使 樣品具有極端血細(xì)胞比容水平(如，約10%或約70%)其也是準(zhǔn)確的。
另外，在此提供了多種用于說明和/或鑒別多種系統(tǒng)，使用者，和/或儀器 無效和/或誤差的方法和系統(tǒng)的實施方案。例如，在一實施方案中，系統(tǒng)能精確 檢測含有極端血細(xì)胞比容水平的樣品中的葡萄糖濃度。另外，系統(tǒng)被配置成能 用于鑒別測試樣品室半充滿或重復(fù)填充。同時，系統(tǒng)被配置成能用于鑒別樣品 從樣品室泄漏的情形，從而包括測試的完整和/或系統(tǒng)(如，測試條)的部分被 損壞的情形。這些實施方案在下面描述。
在極端血細(xì)胞比容水平的分析物檢測在此提供了極端血細(xì)胞比容樣品中葡萄糖濃度精確測量方法和系統(tǒng)。例 如，圖8為描述方法2000考慮到血液樣品具有極端血細(xì)胞比容水平時計算精確
葡萄糖濃度的流程圖。使用者3Iil施加樣品于測試條開始測試，如步驟2001所 示。如步驟2002所示，在第一時間間隔^施加第一測量電壓V!。如步驟2004 所示，在第一時間間隔Tj則量測試電流。第一時間間隔Tt后，如步驟2006所 示，在第二時間間隔丁2施加第二測量電壓V2。如步驟2008所示，在第二時間 間隔T2測量測試電流。第二時間間隔T2后，如步驟2010所示，在第三時間間 隔丁3施加第三觀糧電壓V3。如步驟2012所示，在第三時間間隔T3觀糧測試電 流。
現(xiàn)在測試電路值已被測試儀收集，初始葡萄糖濃度G可以計算，如步驟 2014所示。初始葡萄糖濃度G,利用方程1或方程3計算。接下來，血細(xì)胞比容 水平H可以計算得出，如步驟2016所示。
血細(xì)胞比容水平可以利用葡萄糖測試時間間隔TG中所得的測試電流值估
算。另外，血細(xì)胞比容水平H可以利用第二時間間隔丁2和第三時間間隔T3中
的測試電流估算。在一實施方案中，血細(xì)胞比容水平H能利用基于初始葡萄糖 濃度G和第二測試電流值i2的血細(xì)胞比容方程估算。典型的血細(xì)胞比容方程如 方程4所示。
方程4 H = K5 ln(|i2|) + K6 ln(GO + K7
H為血細(xì)胞比容水平，12為第二時間間隔中的至少一個電流值，Ks為第五 常數(shù)，K6為第六常數(shù)，和K7為第七常數(shù)。在一實施方案中，K5， K6和K7分別 可以是-76， 56和250。圖9顯示利用方程4估算的血細(xì)胞比容水平和利用參考
方法實際觀"得的血細(xì)胞比容水平具有近似的線性關(guān)系。
一旦血細(xì)胞比容水平H在步驟2016中計算得出，其可與較低預(yù)設(shè)血細(xì)胞 比容水平I"t比較，如步驟2018所示。劍氐預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平It可以是約30 %。如果血細(xì)胞比容水平H低于較低預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平HL，那么初始葡萄糖 濃度G,與較高預(yù)設(shè)葡萄糖濃度Gu比較，如步驟2020所示。較高預(yù)設(shè)葡萄糖濃 度Gu可以是約300m^dL。如果血細(xì)胞比容水平H不低于較低預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容 水平Hu然后與較高預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平Hu比較，如步驟2022所示。較高預(yù) 設(shè)血細(xì)胞比容水平Hu可以是約50X。如果血細(xì)胞比容水平H高于Hu，然后初 始葡萄糖濃度G與劍氐預(yù)設(shè)葡萄糖濃度GL比較，如步驟2028所示。劍氐預(yù)設(shè)葡萄糖濃度Gl可以是約100mg/dL。如果血細(xì)胞比容水平H不低于Hl和不高于 Hu，步驟2018和2022指示方法2000輸出初始葡萄糖濃度Gi，如步驟2034所示。
如果H低于hl和如果初始葡萄糖濃度G低于較高預(yù)設(shè)葡萄糖濃度Gu， 第一函數(shù)能用于計算一校正值Cwr，如步驟2024所示。第一函數(shù)可以是方程5 的形式。
方程5 Corr = K(Hl - H) G！
&為第一常數(shù)，且Hl為較低的預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平，在一實驗案中，IQ 和hl可以分別為約-0.004和約30%。
然而，如果H低于Hl和如果初始葡萄糖濃度^不低于較高預(yù)設(shè)葡萄糖濃 度Gu，則采用第二函數(shù)計算一校正值Cbm如步驟2026所示，第二函數(shù)可以 是方程6的形式。
方程6 Coit^K2(Hl畫H)(G匪-G0
K2為第二常數(shù)和G ^為預(yù)設(shè)最大葡萄糖濃度。在一實施方案中，K2和G皿 分別可以是-0.004和約600mg/dL。方程5和6的校正值可以控制在范圍-5 至0之間。因此，如果Ow低于-5，將其設(shè)為-5和如果Cwr高于0則Cwr設(shè) 為0。
如果H高于Hu和初始葡萄糖濃度Gi低于較低預(yù)設(shè)葡萄糖濃度GL，貝採 用第三函數(shù)計算校正值Cwr，如步驟2030所示。第三函數(shù)可以是方程7的形式。 方程7 Corr = 0
然而，如果H高于Hu和初始葡萄糖濃度G,不低于較低預(yù)設(shè)葡萄糖濃度 Gl，貝採用第四函數(shù)計算校正值G^r，如步驟2032所示。第四函數(shù)可以是方程 8的形式。
方程8 Corr = IQ(H - Hu) (G! - GL)
K4為第四常數(shù)，可以是0.011。校正值范圍為0至6。因此校正值如果低于 0，則校正值設(shè)為0，如果Ow高于6則Corr設(shè)為6。
利用步驟2024的第一函數(shù)計算Cwr后，步驟2036中第一葡萄糖濃度和 100m^dL比較。如果第一葡萄糖濃度低于100mg/dL，然后用第一校正函數(shù)計 算第二葡萄糖濃度G2，如步驟2038所示。要指出的是100mg/dL代表一葡萄糖 閾值，不該解釋成一極限數(shù)。在一實施方案中，葡萄糖閾值范圍可以是約70mg/dL至約100m^dL。第一校正方程可以是方程9的形式。 方程9 G2二G! + Corr
根據(jù)步驟2036，如果初始葡萄糖濃度G,不低于100mg/dL，然后校正的葡 萄糖濃度G2利用第二校正函數(shù)計算，如步驟2040所示。第二校正方程可以是 方程10的形式。
方程IO G2=G,l + ^、 \100 J
校正的葡萄糖濃度G2在步驟2038或2040計算后，在步驟2042中輸出葡
在步驟2026， 2030或2032計算Cwr后，校正的葡萄糖濃度G2能利用方 程10計算得出，如步驟2040所示。當(dāng)Cwr等于O (對第三函數(shù))，校正的葡萄 糖濃度G2等于初始葡萄糖濃度G,，其可在步驟2042中輸出葡萄糖讀數(shù)。
所述精確計算含極端血細(xì)胞比容水平的血液樣品中葡萄糖濃度的方法 2000利用多個供血人的血液證實。圖10所示為禾胸含有寬范圍血細(xì)胞比容水平 和葡萄糖濃度血液樣品測試的大量觀賦條的誤差圖(bms pbt)。更特殊的，圖 IO所示為含有寬范圍血細(xì)胞比容全血樣品對新測試系統(tǒng)的準(zhǔn)確度和精確度的影 響。如圖所示，對于YSI2700儀(Yellow Springs Instruments, Yellow Springs, Ohio)傳感器響應(yīng)的誤差，對血漿葡萄糖濃度作圖。所述數(shù)據(jù)來自三批傳感器 和4個血液提供者。預(yù)先向樣品加入葡萄糖從而調(diào)節(jié)血細(xì)胞比容到20% (方形)， 37—45% (圓形)或60% (三角形)。這些數(shù)據(jù)說明薄層池和電化學(xué)測量三脈沖 法提供了提高血液葡萄糖測試系統(tǒng)分析性能的機會。因此，即使血液樣品帶有 極端血細(xì)胞比容水平，校正值Cb廳的使用使得能夠確定更加準(zhǔn)確的測定葡萄糖 濃度G2，所述校正值取決于血細(xì)胞比容水平H和初始葡萄糖濃度G]。
提供了多種鑒別系統(tǒng)誤差的方法的實施方案，所述系統(tǒng)誤差包括使用者測 試時的誤差，測試儀誤差，和缺陷測試條。例如，圖11所示為描述執(zhí)行分析測 量時方法1000鑒另係統(tǒng)誤差的典型實 "案的流程圖。如圖所示，f頓者M(jìn) 施加樣品于觀賦條開始測試，如步驟1002所示。樣品添加后，在第一時間間隔 Tj中，測試儀施加第一測試電壓V,，如步驟1004a所示。測量第一時間間隔T, 中產(chǎn)生的測量電流，如步驟1005a所示。在第一時間間隔^期間，測試儀執(zhí)行^i4樣檢查1006a，和最大電流檢查1012a。如果乂3US樣檢查1006a或最大電流 檢查1012a失敗，測試儀顯^I差信息，如步驟1028所示。如果 樣檢查1006a 或最大電流檢查1012a都fflil，測試儀在第二時間間隔T2施加第二測試電壓V2， 如步驟腿b所示。
測量第二時間間隔T2中產(chǎn)生的測量電流，如步驟1005b所示。在第二測試 電壓V2施加期間，測試儀執(zhí)行鵬樣檢查1006b，最大電流檢查1012b和最小 電流檢查1014b。如果1006b， 1012b或1014b失敗，測試儀顯漲差信息，如 步驟1028所示。如果1006b， 1012b和1014b都JIil，測試{ 加第三測試電 壓V 如步驟1004c所示。
測量第三時間間隔丁3中產(chǎn)生的測量電流，如步驟1005c所示。在第三測試 電壓施加期間，測試儀執(zhí)行雙進(jìn)樣檢查1006c，最大電流檢查1012c，最小電流 檢查1014c，高電阻檢查1022c和樣品泄漏檢查1024c。如果1006c， 1012c， 1014c， 1022c和1024c都ilil，測試儀顯示葡萄糖濃度，如步驟1026所示。如果1006c， 1012c， 1014c， 1022c和1024c中有一個失敗，測試儀顯^差信息，如步驟1028 所示。
M樣事件
當(dāng)使用者向樣品接收室施力杯足體積的血液后，連續(xù)施加血液進(jìn)一步填充 樣品接收室，會產(chǎn)生,樣。留在使用者指尖或搖晃的手指的不足量的血液引 起雙進(jìn)樣事件的發(fā)生。本發(fā)明公開的系統(tǒng)和方法能用于鑒別該雙進(jìn)樣事件。例 如，圖12所示為第二觀i賦時間間隔T2期間，)5Ua樣事件產(chǎn)生引^H察到的測試 信號(實線)的測試電流瞬態(tài)。當(dāng)沒有雙進(jìn)樣事件時，測試電流瞬態(tài)則沒有峰 (參見圖12中的虛線)。
鵬樣事^憐弓胞葡萄糖觀賦得至U不準(zhǔn)確的讀數(shù)。因此，需要鑒別鵬樣 事件使得測試儀輸出誤差信息，而不是實質(zhì)上不準(zhǔn)確的讀數(shù)。最初雙進(jìn)樣事件 導(dǎo)致測試電流值變低，這是因為電極只有部分被樣品菊顯時，其面積有效減小。 一旦使用者施加第二劑，由于電極有效面積的突然增加和湍流弓l起更多的被還 原介質(zhì)傳遞到工作電極附近就會產(chǎn)生電流突變。另外，在整個觀H式期間，部分 試劑層沒有被樣品濕透導(dǎo)致較少亞鐵氰化物產(chǎn)生。如果用于葡萄糖計算的測試 電流值因為，樣事件降低或升高，就會產(chǎn)生不準(zhǔn)確的葡萄糖讀數(shù)。
鑒別X5US樣事件(1006a， 1006b或1006c)的方法包括測量第二測試電流和第三測試電流，其中第二測試電流產(chǎn)生在第三測試電流之前。 一個方程可用 于鑒別雙進(jìn)樣事件，其根據(jù)第三測試電流和第二觀賦電流絕對值間的差值。如 果差值大于預(yù)設(shè)閾值，觀賦儀輸出誤差信息指示鵬樣事件。鑒別雙進(jìn)樣事件 的方法包括連續(xù)執(zhí)行多次，測試電流被測試儀收集。方程以方程ll的形式計算 差值Z，確定雙進(jìn)樣事件的發(fā)生。
方程11 Z = abs(i(t+x)) - abs(i(t))
i(t)為第二測試電流，i(t+x)為第三測試電流，t為第二測試電流的時間，和 x為電流測量之間時間的增量。如果Z大于預(yù)設(shè)閾值(約3微安)，測試儀由于 M樣事件輸出誤差信息。在此預(yù)設(shè)閾值為示范性的，其是利用測試條100，圖 6的測試電壓波，其中工作電極和參比電極都具有約0.042cm2的面積，兩電極 間的距離范圍從約90微米至約100微米。很明顯，對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言該預(yù) 設(shè)閾值是可以根據(jù)測試條的設(shè)計，測試電壓波和其他因素改變的。
在另一鑒別,樣事件(如，1006a， 1006b或1006c)實施方案中，提供 的方法包括測量第一測試電流，第二測試電流和第三測試電流，其中第一測試 電流在第二測試電流之前產(chǎn)生和第三測試電流在第二測試電流之后產(chǎn)生。 一個 方程用于鑒別雙進(jìn)樣事件，其基于2倍第二測試電流鄉(xiāng)頓值減去第一測試電流 鄉(xiāng)M值和第三測試電流絕對值。所述方程以方程12的形式計算總和Y，確定是 否有，樣事件產(chǎn)生。
方程12
Y = 2*abs(/(t)) - abs(,(t-x)) - abs(;(t+x))
其中奶為第二觀賦電流，i(t-x)為第一測試電流，i(t+x)為第三測試電流，t 為第二測試電流時間和x為時間的增量，和absftt絕對函數(shù)。如果總和Y大
于預(yù)設(shè)閾值，由于)5ua樣事件測試儀輸出誤差信息。所述預(yù)設(shè)閾值可設(shè)為第一
時間間隔T,，第二時間間隔T2和第三時間間隔T3間的差值。
在一實施方案中，預(yù)設(shè)閾值可以對于第一時間間隔^是約2微安，對于第 二時間間隔T2是約2微安和對于第三時間間隔T3是約3微安。所述預(yù)設(shè)閾值可 以由多因素校正，如，測試儀噪音，測試電流的頻率，電極面積，電極間距， )5US樣事俗昔誤假陽性和假陰性的可能性。鑒別,樣的方法禾,方程12能在 觀賦電流瞬態(tài)的多個部分執(zhí)行。需要指出的是鑒別)5Ua樣事件方程12比方程11 更精確，是因為第一測試電流和第三測試電流提供了基準(zhǔn)校正。當(dāng)利用圖7的測試電壓波時，雙進(jìn)樣事件檢查在第一，第二和第三時間間隔開始后的時期進(jìn) 行，這是因為時間間隔的開始會產(chǎn)生特有的峰。例如，觀賦電流的測量在0秒
至約0.3秒，約1.05秒，和約4.05秒應(yīng)被排除在,樣檢查之外。
最大電流檢査
參考圖11中的步驟1012a， 1012b和1012c，最大電流檢查可用于鑒別測 試儀誤差或測試條缺陷。 一個當(dāng)血液加入后檢測遲時觀賦儀誤差產(chǎn)生的例子。 一個當(dāng)?shù)谝缓偷诙姌O一起短路時缺陷測試條產(chǎn)生的例子。圖13所示為測量儀 血液加入測試條后沒有立即檢觀附的測試電流瞬態(tài)(參見實線)。在該方案中， 過遲啟動會在第二測試電壓V2施加前弓l起大量的亞鐵氰化物，從而弓胞看到相 對大的測試電流。相比而言， 一旦血液加入，當(dāng)測試儀適時開始測試電壓波時， 第二時間間隔中的測試電流值會比較小，參見圖13中的虛線。
過遲啟動能引起不準(zhǔn)確的葡萄糖讀數(shù)。因此，需要鑒別過遲啟動現(xiàn)象，然 后測試儀輸出誤差信息，而不是輸出不準(zhǔn)確的讀數(shù)。過遲啟動現(xiàn)象引起所測測 試電流在數(shù)值上比較大，這是因為對試劑層來說有更多的時間產(chǎn)生亞鐵氰化物。 因此，增大的測試電流值可能歪曲葡萄糖濃度的準(zhǔn)確性。
另外對于測試儀誤差，第一電極和第二電極間短路能弓i起測試電流增大。 增大的值取決于第一 電極和第二電極之間的分流電阻的大小。如果分流電阻相 對較低，相對大的正偏差貝噲加至,試電流中，引起實質(zhì)上不準(zhǔn)確的葡萄糖響 應(yīng)。
最大電流檢查(1012a， 1012b和1012c) M31比較所有領(lǐng)幌的測試電流的 絕對值和預(yù)設(shè)閾值，然后如果一個所測測試電流的絕對值大于預(yù)設(shè)閾值，貝訴俞 出誤差信息。預(yù)設(shè)閾值可對第一，第二和第三時間間隔(T,， T2和丁3)設(shè)成不 同的值。在一實施方案中，預(yù)設(shè)閾值可以對第一時間間隔T,為約50微安，第二 時間間隔丁2為約300微安，和對第三時間間隔T3為約3000微安。
最小電流檢查
參考圖ll中的步驟1014b和1014c，最小電流檢查能用于鑒別多種電壓問 題，例如，葡萄糖測試的錯誤開始，測試儀不合適的時間切換和太早的移動試 片。在沒有樣品施加至頓賦條，測試儀開始葡萄糖測試時，發(fā)生錯誤的開始。 能引起測試儀無意開始的例子有靜電放電現(xiàn)象(ESD)或第一和第二電極間暫 時短路。所述現(xiàn)象能導(dǎo)致即使沒有液體引入測試條，測試開始時刻觀察到相對大的電流。
葡萄糖測試無意開始會導(dǎo)致測試儀輸出較低的葡萄糖濃度，即使現(xiàn)在沒有 樣品加入測試條。因此，需要鑒別葡萄糖觀賦的無意開始以致于測試儀不輸出 錯誤的低葡萄糖讀數(shù)。相反，測試儀應(yīng)輸出一個誤差信息使得{柳者重新插入 測試條或插入新測試條再次運行。
當(dāng)?shù)谌郎y試電壓V3施加的早或晚時會導(dǎo)致測試儀的時間切換誤差。第三測 試電壓V3施加早會導(dǎo)致第二時間間隔T2末的測試電流值是一個相對大的電流， 并帶有正極性，而不是負(fù)極性相對小的電流值。第三觀賦電壓V3施加遲會導(dǎo)致 第三時間間隔開始時的測試電流值為負(fù)極性相對較小的電流值，而不是正極性 相對較大的電流值。對于第三測試電壓V3施加的早和晚，都有引起不準(zhǔn)確葡萄 糖結(jié)果的可能。因此，需要鑒別測試儀引起的時間切換誤差，從而避免不準(zhǔn)確 的葡萄糖讀數(shù)。
葡萄糖測試完成前，測試條從測試儀太早移開會導(dǎo)致不準(zhǔn)確的葡萄糖讀
數(shù)。測試條移開會導(dǎo)致觀賦電流變化成接近0，從而弓l起不準(zhǔn)確的葡萄糖輸出值。
因此，需要通過最小電流檢查鑒別測試條的太早移開，從而提供誤差信息，而 不是顯示錯誤的葡萄糖讀數(shù)。
最小電流檢查通過比，二和第三時間間隔(丁2和T3)中所有測得的測試 電流的絕對值和預(yù)設(shè)閾值，然后如果一個所須鵬試電流的絕對值小于預(yù)設(shè)閾值， 則輸出誤差信息。預(yù)設(shè)閾值可對第二和第三時間間隔設(shè)成不同的值。然而，在
一實施方案中，預(yù)設(shè)閾值可以對第一時間間隔T和第二時間間隔T2為約1微安。
需要指出的是最小電流檢查在第一時間間隔不執(zhí)行，原因在于由于第一測試電 壓大小接近于介質(zhì)的氧化還原電勢，測試電流值相對較小。 高電阻通道
參考圖ll中的步驟1022c，高電阻通道可以在測試條上檢測，其導(dǎo)致不準(zhǔn) 確的葡萄糖讀數(shù)。高電阻通道會產(chǎn)生在具有絕緣擦痕或污染的電極表面的測試 條上。對于該情況，其中電極層是由、鵬寸金膜或、鵬寸鈀膜形成的，在測試條觸 摸和制造期間會產(chǎn)生擦痕。例如，擦痕從第一電極層66的一個側(cè)邊56到另一 刊則邊58貝噲弓胞第一接觸±央67和第一電極66之間增大的電阻。、鵬金屬膜 非常薄(如，約10nm至約50nm)使得其在測試條觸摸或制造期間容易被擦。 另外，濺射金屬膜能被揮發(fā)性的物質(zhì)污染，如碳?xì)浠衔铩＿@些揮發(fā)性物質(zhì)引起電極表面形成絕緣膜，從而增大電阻。另一個弓胞高電阻通道的情形是濺射
金屬膜太薄(如，低于約10nm)。另一情形是測試儀連接器連接測試條接觸塊 時沒有形成足夠的電連接。如，測試儀連接器上存在干血從而阻礙了與觀i賦條 接觸l^夠的導(dǎo)電連接。
圖14所示為第三時間間隔T3中具有高電阻fflit (方形)和低電阻通道(三 角形)時的兩個測試電流瞬態(tài)。在電極和電極接觸塊之間的足夠高的電阻R能 足以肖溺有效施加的觀賦電壓Veff，并從而肖搦測試電流的大小。有效測試電壓
Veff可用方程13描述。
方程13 Veff=V-,(t)R
Veff在第三時間間隔T3的開始被最大的削弱，測試電流具有最高值。第三
時間間隔T3開始時的相對大的通道電阻R和相對大的測試電流會導(dǎo)致施加的測
試電壓顯著削弱。接下來，會導(dǎo)致第三時間間隔T3開始時的測試電流削弱，如
圖14在t=4.05秒時所示。在約4.05秒時峰電流立即肖i溺會弓胞計算的葡萄糖 濃度不準(zhǔn)確。為避免施加的電壓的顯著削弱，通道電阻R應(yīng)當(dāng)相對較小(也就 是，低通道電阻)。在一實施方案中，低電阻通道由電極層4懐，其具有低于約 12歐姆每平方的電阻率而高電阻通道由具有高于約40歐姆每平方的電阻率的 電極層代表。
確定測試條具有高通道電阻與否可以用基于產(chǎn)生在第三時間間隔丁3的第 一測試電流u和第二測試電流i2的方程測定。第一測試電流i,可以在約第三時 間間隔丁3 (如，約4.05秒)的開始測得，其為最大值或接近最大值。第二測試 電流i2可以在約第三時間間隔T3 (如，約5秒)的結(jié)束測得，其為最小值或接 近最小值。
用于鑒別高通道電阻的方程可以為方程14的形式。
方程14 R1=TA~ ii 一12
如果第一比值R,大于預(yù)設(shè)閾值，由于試片具有高電阻通道，測試儀可輸出 誤差信息。預(yù)設(shè)閾值可以是約1.2。第一測試電流i,為約最大電流值是很重要的， 因為根據(jù)方程13可以看出電阻變化是非常靈敏的。如果第一觀賦電流i！在接近 最小電流值的時測得，方程14會對確定是否具有高電阻通道不靈敏。當(dāng)測試低 電阻試片時，第一比值R,相對小的變化是非常有利的。相對低的變化降低鑒別高電阻通道試片的錯誤的可能性。如此所描述的，當(dāng)?shù)谝粶y試電流值H被定 義為施加第三測試電壓V3后緊隨的電流值時，具有低電阻通道的試片第一 比值R,的變化與第三時間間隔T3期間的電流值之和相比約四^剖氏。當(dāng)?shù)碗娮铚y 試條的第一比值R,具有大的變化時，錯誤鑒別高電阻通道的可能性增加。
圖15為對兩組試片利用方程14計算的大量R,值的表格，其中一組具有高 電阻通道，另外一組具有低電阻通道。 一組試片Mil將鈀電極置于含有碳?xì)浠?合物的空氣中暴露數(shù)周形成高電阻通道。第二組測試條沒有被污染的電極表面。 為避免污染，在i!M鈀之前先在試劑層上覆蓋MESA。所有的低電阻測試條， 也就是沒有污染的，具有低于1.1的R,值，說明方程14旨^鑒洲氏通道電阻測 試條。對以的，所有的高電阻測試條，也就是污染的，具有高于l.l的R,值， 說明方程14育,鑒別高通道電阻測試條。
泄漏
仔細(xì)參考圖11中的步驟1024c，當(dāng)隔片60不能和第一電極層66形成足夠 強的液體不滲透密封時，在測試條上可檢測泄漏。當(dāng)液體滲入隔片60和第一電 極66和/麟二電極64之間時產(chǎn)生泄漏。圖4B所示試劑層72緊挨著隔片60 的壁。然而，在另一個實施方案中(未示出)，泄漏更有可能發(fā)生，試劑層72 面積大于切口面68，其使得試劑層72在隔片60和第一電極層66之間。在某些 情況下，試劑層72的一部分位于隔片60和第一電極層66之間能防止液體不滲 透密封的形成。結(jié)果，產(chǎn)生泄漏，從而使得第一電極66形成有效大的面積，接 下來，引起不準(zhǔn)確的葡萄糖讀數(shù)。第一電極66和第二電極64面積的不對稱會 歪曲電流瞬態(tài)，其會在第三時間間隔T3期間出現(xiàn)多余的峰，如圖16所示。
圖16所示為第三時間間隔T3期間三種不同類型的試片組的觀賦電流瞬態(tài)， 其中試片組l (方形)具有隔片和第一電極之間的液體泄漏。試片組l為利用干 燥劑使得試劑層不足夠干燥，并且壓制到電極不足以形成液體不滲透密封。通 常，試劑層足夠^P燥從而使得隔片60的粘接部能和試劑層混合，直到對第一電 極層66形成液4杯滲透密封。另外，施加足夠的壓力使得隔片60的粘接部對 第一電極層66形成液#^滲透密封。第二組試片和一組的類似，除了它們在37' Celsius存放兩周。試片組2的儲存導(dǎo)致粘接部韌化從而對電極形成液體不滲透 密封。試片組3禾,干燥劑使得試劑層足夠干燥，并且壓制到電極足以形成液 軒滲透密封。與試片l (方形)相比，試片組2和3 (分別為三角形禾嗰形)所示隨時間測試電流值有更快的下降，如圖16所示。
可禾,基于第三測試時間間隔期間產(chǎn)生的第一測試電流，第二測試電流， 第三測試電流和第四測試電流的方程確定試片是否泄漏。第二比值的第一對數(shù) 可根據(jù)第一測試電流"和第二測試電流i2計算。第三比值的第二對數(shù)基于第三 測試電流13和第四測試電流i4計算得出。根據(jù)第一和第二對數(shù)利用方程計算第 四比值R4。如果第四比值R4低于預(yù)設(shè)比值，由于泄漏測試儀輸出誤差信息。預(yù)
設(shè)閾值范圍可以是從約0.95至約1 。鑒另鵬漏的方程可以是方程15的形式。 log
,/ 、
方程15 R4 =
、'2 乂
log
Q、
乂M乂
在一實施方案中，第一測試電流h和第二測試電流i2可以是第三時間間隔 T3期間的兩個最大電流值。第四測試電流i4可以是第三時間間隔T3期間的最小
電流值。第三測試電流13可在第三測試時刻選擇，因此第四測試電流和第三測
試電流之間的差值大于第二測試電流和第一測試電流之間的差{直。在一示范性 的實施方案中，第一測試電流，第二測試電流，第三測試電流和第四測試電流
但
可以分別在約4.1秒，約4.2秒，約4.5秒，和約5秒測^
圖17為圖16描述的三組測試條組禾,方程15計算的R4復(fù)數(shù)的表格。因 此，測試條組1的第四比衝氐于1而測試條組2和3的第四比值R4大于1，從 而指出方程15能成功鑒別測試條泄漏。
在另外一實施方案中，能利用基于三個測試電流值而不是方程15中四個 測試電流值的方程確定試片是否泄漏。三個測試電流值可包括第三觀賦時間間
隔丁3中產(chǎn)生的第一測試電流^第三測試電流i3和第四測試電流i4。第五比值
的第，數(shù)可根據(jù)第一測試電流i和第三測試電流13計算。第三比值的第二對 數(shù)基于第三測試電流i3和第四測試電流i4計算得出。根據(jù)第三和第二對數(shù)利用
方程計算第六比值R6。如果第六比值R6低于預(yù)設(shè)比值，由于泄漏測試儀輸出誤
差信息。鑒別泄漏的方程可以是方程16的形式。 log
,,■、
方程16凡
V'3 乂
log <formula>formula see original document page 33</formula>基于上述描述的實施方案，對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，能夠意識到本發(fā)明的 特征和優(yōu)勢。因此，本發(fā)明并不局限于專門顯示和描述的內(nèi)容，而是權(quán)利要求
指明的。其中所有弓間的發(fā)表物和參考文獻(xiàn)M:全部參考合并。
權(quán)利要求
1.一種計算樣品分析物濃度的方法，所述方法包括將樣品引入包括第一電極和第二電極的電化學(xué)池；在第一時間間隔T1在第一電極和第二電極之間施加第一測試電壓V1，其足以在第二電極上至少部分地氧化被還原的介質(zhì)；在第二時間間隔T2在第一電極和第二電極之間施加第二測試電壓V2，其足以在第一電極上至少部分地氧化被還原的介質(zhì)；根據(jù)在第一時間間隔T1和第二時間間隔T2期間測定的至少一個測試電流值計算樣品的初始分析物濃度；計算樣品的誤差源；和基于初始分析物濃度和誤差源計算校正的分析物濃度。
2. 如權(quán)禾腰求l所述的方法，其中分析物是葡萄糖，誤差源是血細(xì)胞比容水平，計算步驟為根據(jù)在第一時間間隔T,和第二時間間隔T2期間測定的至少一個測試電流值計算樣品的初始葡萄糖濃度G,，計算樣品的血細(xì)胞比容水平H，并且根據(jù)初始葡萄糖濃度^和血細(xì)胞比容水平H計算校正的葡萄糖濃度G2。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中計算校正的葡萄糖濃度的步驟包括如果血細(xì)胞比容7jC平H低于較低的預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平It，并且初始葡萄糖濃度G低于較高的預(yù)設(shè)葡萄糖濃度Gu，貝悧用第一函數(shù)計算校正值Cwr;禾口根據(jù)初始葡萄糖濃度^、血細(xì)胞比容水平h和校正值aw計算校正的葡萄糖濃度G2。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中第一函數(shù)是一個方程，所述方程為G /t二K"Hl-H) G！其中C為校正值，^為第一常數(shù)，HL為劍氐的預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平，H為血細(xì)胞比容水平，并且G,為初始葡萄糖濃度。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中如果初始葡萄糖濃度&低于葡萄糖閾值，則校正的葡萄糖濃度G2 M31方程G2 =+ Ow確定。
6. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中如果初始葡萄糖濃度^高于葡萄糖閾值，則校正的葡萄糖濃度G2 m方程^ = G, f 1 + 確定。\ 100 J
7. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中計算校正的葡萄糖濃度的步驟包括如果血細(xì)胞比容H低于劍氐的預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平H^并且如果初始葡萄糖濃度^大于較高的預(yù)設(shè)葡萄糖濃度Gu，則利用第二函數(shù)計算校正值Cow根據(jù)初始葡萄糖濃度^ ，血細(xì)胞比容水平H和校正值Ow計算校正的葡萄糖濃度G2。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中第二函數(shù)為一方程，所述方程為Co/r = K2(HL-H) (G隨-G,)其中Co廳為校正值，K2為第二常數(shù)，HL為較低的預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平，H為血細(xì)胞比容水平，G,為預(yù)設(shè)最大葡萄糖濃度，并且^為初始葡萄糖濃度。
9. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中如果血細(xì)胞比容水平H大于較高的預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平Hu并且如果初始葡萄糖濃度G！小于較低的預(yù)設(shè)葡萄糖濃度Gl，則校正的葡萄糖濃度G2基本上等于初始葡萄糖濃度Gj 。
10. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中計算校正的葡萄糖濃度包括如果血細(xì)胞比容水平H大于較高的預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平Hu并且如果初始葡萄糖濃度G,大于較低的預(yù)設(shè)葡萄糖濃度GL時，貝訴傭第四函數(shù)計算校正值以及根據(jù)初始葡萄糖濃度G,，血細(xì)胞比容水平H和校正值O^r計算校正的葡萄糖濃度G2。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中第四函數(shù)是一方程，所述方程為Ow^K4(H-Hu)(G廣GL)其中Cwr為校正值，K4為第四常數(shù)，H為血細(xì)胞比容水平，Hu為較高的預(yù)設(shè)血細(xì)胞比容水平，G!為初始葡萄糖濃度，Gt為較低的預(yù)設(shè)葡萄糖濃度。
12. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中血細(xì)胞比容水平H是根據(jù)在第一時間間隔T,和第二時間間隔T2期間測定的至少一個測試電流值。
13. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中血細(xì)胞比容水平H利用血細(xì)胞比容方程計算得出，血細(xì)胞比容方程為H-Ksln(li2l) + K6ln(G0 + K7其中H為血細(xì)胞比容水平，Ks為第五常數(shù)，12為在第二時間間隔期間的至少一個電流值，K6為第六常數(shù)，^為初始葡萄糖濃度，且K7為第七常數(shù)。
14. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中在第一測試電壓V!之后立即施加第二測試電壓V2。
15. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中第一測試電壓V,具有第一極性，第二測試電壓v2具有第二極性，第一極性在信號上與第二極性相反。
16. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中對于第二電極，第一測試電壓W的范圍在從約-100 mV到約-600 mV之間。
17. 如權(quán)利要求I所述的方法，其中對于第二電極，第二測試電壓V2的范圍在從約+100 mV到+600 mV之間。
18. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中第一電極和第二電極具有相對面的布置。
19. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中試劑層布置在第一電極上。
20. 如權(quán)利要求l所述的方法，所述方法進(jìn)一步包括在第三時間間隔丁3，在第一和第二電極之間施加第三測試電壓V3，其中所得觀賦電流的纟樹值顯著低于第二測試電壓V2的所得觀賦電流的絕對值，第三測試電壓V3在第一測試電壓V〗之前施加。
21. —種鑒別測試條缺陷的方法，所述方法包括在第一時間間隔^在第一電極和第二電極之間施加第一測試電壓V！，其足以在第二電t肚氧化被還原的介質(zhì)；在第二時間間隔T2在第一電極和第二電極之間施加第二測試電壓V2，其足以在第一 電m氧化被還原的介質(zhì)；測魏二觀賦時間間隔丁2期間產(chǎn)生的第一測試電流i！和第二測試電流12，第二測試電流i2在第一測試電流it之后產(chǎn)生；利用根據(jù)第一測試電流i和第二測試電流i2的方程確定測試條是否有缺陷。
22. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中在第一測試電壓V！之后立即施加第二測試電壓V2。
23. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中方程包括第一測試電流"和第二測試電流i2的比值。
24. 如權(quán)利要求23所述的方法，其中方程包括第一測試電流i,和第一測試電流u與第二測試電流i2之間差值的比值。
25. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中第一測試電流"在大約第二觀賦時間間隔T2的開始時測定。
26. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中第一測試電流u為第二測試時間間隔丁2期間產(chǎn)生的最大電流值。
27. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中第二測試電流i2在大約第二測試時間間隔T2的結(jié)束時測定。
28. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中第二測試電流i2為第二測試時間間隔T2期間產(chǎn)生的最小電流值。
29. 如權(quán)利要求28所述的方法，所述方法進(jìn)一步包括如果比值大于第一預(yù)設(shè)閾值，則提供指示缺陷觀賦條的錯誤信息的步驟。
30. 如權(quán)利要求29所述的方法，其中第一預(yù)設(shè)閾值為大約1.2。
31. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述方程為比值二+，其中/,為第一測試電流，并且&為第二測試電流。
32. 如權(quán)禾腰求21所述的方法，其中對于第二電極，第一測試電壓范圍為約0至約-600 mV。
33. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中對于第二電極，第二測試電壓范圍為約10mV至約600mV。
34. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中缺陷為高M(jìn)it電阻R。
35. 如權(quán)禾腰求34所述的方法，其中高通道電阻R在儀表的連接點和觀賦條上的第一或第二電極之間。
36. —種鑒別測試條缺陷的方法，所述方法包括在第一測試時間間隔1在第一電極和第二電lte間施加第一測試電壓V:，其足以在第二電，^h氧化被還原的介質(zhì)；在第二測試時間間隔在第一電極和第二電極之間施加第二測試電壓V2，其足以在第一電極上氧化被還原的介質(zhì)；測量第二測試時間間隔T2期間產(chǎn)生的第一測試電流n，第二測試電流i2，第三測試電流i3，和第四測試電流i4;根據(jù)第一測試電流t和第二測試電流i2計算第一比值的第一對數(shù)，根據(jù)第三測試電流13和第四測試電流i4計算第二比值的第二對數(shù)；禾口利用基于第一對數(shù)和第二對數(shù)的方程確定測試條是否有缺陷。
37. 如權(quán)利要求36所述的方法，其中缺陷為隔片和第一電極之間液體的泄漏0
38.如權(quán)禾腰求36所述的方法，其中試劑層布置在第一電l肚，以致于試齊U層的一部分在隔片和第一電極之間。
39.如權(quán)利要求36所述的方法，其中方程是由.log'.2」，、表示的第三比值，log、其中A為第一 觀賦電流，/2為第二測試電流，/3為第三測試電流，并且Z'4為第四測試電流。
40. 如權(quán)利要求36所述的方法，所述方法進(jìn)一步包括如果第三比值低于預(yù)設(shè)閾值，則提供指示缺陷測試條的錯誤信息的步驟。
41. 如權(quán)禾腰求40所述的方法，其中所述預(yù)設(shè)閾值為約l。
42. 如權(quán)利要求40所述的方法，其中所述預(yù)設(shè)閾值為約0.95。
43. 如權(quán)利要求36所述的方法，其中第一測試電流i,和第二測試電流i2包括在第二時間間隔T2期間的兩個最大電流值。
44. 如權(quán)利要求36所述的方法，其中第四測試電流14為第二時間間隔丁2期間產(chǎn)生的最小電流值。
45. 如權(quán)禾腰求36所述的方法，其中第四測試電流時間和第三測試電流時間之間的差值大于第二觀i賦電流時間和第一觀賦電流時間之間的差值。
46. —種在采用測試敘則試中鑒別誤差的方法，所述方飽括在第一測試時間間隔T]在第一電極和第二電極間施加第一測試電壓V1;潔一測試電流i,，第二測試電流i2和第三測試電流i3;以及j基于第二測試電流i2和第一測試電流i]的絕對值與第三測試電流i3的絕對值之和的方程確定是否產(chǎn)生誤差。
47. 如權(quán)利要求46所述的方法，其中第一測試電流i!和第二測試電流i2測量之間的時間差范圍為約1納秒到約100毫秒。
48. 如權(quán)利要求46所述的方法，其中第一測試電流^和第三測試電流i3測量之間的時間差范圍為約1納秒到約100毫秒。
49. 如權(quán)利要求46所述的方法，其中方程為Y二24abs(/(t)) —abs(《t-x))-abs(,(t+x))，其中/(t)為第二測試電流，《t-x)為第一測試電流，,'(t+x)為第三測試電流，t為時間，且x為時間的增量，absf^絕對函數(shù)。
50. 如權(quán)利要求46所述的方法，其中方程為Z:abs(i(t+x》-abs(i(t))，其中，l(t)為第二測試電流，《t+X)為第三測試電流，t為時間，且X為時間的增量，abs^^絕對函數(shù)。
51. —種確定分析物濃度的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括具有至少兩個電極和在尺寸結(jié)構(gòu)上適于容納樣品的電化學(xué)池，電化學(xué)池進(jìn)一步配置以檢測初始分析物濃度并且還被配置以在預(yù)設(shè)時間內(nèi)在第一和第二電極之間產(chǎn)生預(yù)設(shè)電壓，并且進(jìn)一步配置以在預(yù)設(shè)時間期間測量至少一個樣品產(chǎn)生的電流；和處理器，其用于接收來自電化學(xué)池的一系列的數(shù)據(jù)，其中數(shù)據(jù)包括初始分析物濃度，至少一個施加的電壓，和至少一個產(chǎn)生的電流，所述處理器進(jìn)一步配置以禾,所述M確定校正的分析物濃度。
52. 如權(quán)禾腰求51所述的系統(tǒng)，其中分析物為葡萄糖。
53. 如權(quán)禾腰求51所述的系統(tǒng)，其中電化學(xué) 腿一步隨以測量誤差源，并且處理器利用誤差源確定校正的分析物濃度。
54. 如權(quán)利要求53所述的系統(tǒng)，其中分析物為葡萄糖，并且誤差源為血細(xì)胞比容水平。
55. 如權(quán)利要求54所述的系統(tǒng)，其中處理器利用一組方程以根據(jù)血細(xì)胞比容水平和初始葡萄糖濃度來確定校正項。
56. —種用于確定校正的分析物濃度的裝置，所述體包括測試條，所述測試條具有用于接收樣品的樣品反應(yīng)室，以便所述樣品與至少第一和第二電極接觸；禾口布置在至少一個電極上的試劑層，其中所述試劑層由至少一種成分形成，所述成分與樣品反應(yīng)，從而在至少兩個時間間隔將至少兩個電壓施加于樣品，結(jié)果在樣品中產(chǎn)生相應(yīng)的電流，其指示初始分析物濃度和校正的分析物濃度。
全文摘要
本申請涉及測量樣品中分析物的系統(tǒng)和方法。所述方法能用于確定多種分析物和/或多種誤差源。在一實施方案中，所述方法能利用樣品中的極端血細(xì)胞比容水平確定校正的葡萄糖濃度。在另一些實施方案中，所述方法用于鑒別多種系統(tǒng)誤差和/或缺陷。例如，這些誤差可包括部分填充或雙一填充情況，高通道電阻，和/或樣品泄漏。還提供了用于確定校正的分析物濃度和/或檢測某些系統(tǒng)誤差的系統(tǒng)。
文檔編號G01N27/49GK101598702SQ20091013460
公開日2009年12月9日 申請日期2009年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月17日
發(fā)明者A·M·霍奇斯, R·C·沙特利耶, S·南達(dá)戈帕蘭 申請人:生命掃描有限公司