在电化学测量期间检测高抗氧化剂水平和从中对分析物浓度防故障的方法及结合其的设备、装置和系统制造方法及图纸

技术编号:12703770 阅读:146 留言:0更新日期:2016-01-13 23:58
公开了用于测量液体样本中的分析物浓度的方法。这种方法进一步允许人们在提供分析物浓度之前提供错误代码或者对诸如抗氧化剂之类的干扰物进行校正和/或补偿。该测量方法利用从具有诸如慢斜坡双极性波形之类的至少一个DC块的测试序列获得的信息,其中在DC块期间保持闭路条件。该方法使用与在电化学分析期间氧化还原介体特征的状态相关的信息以在抗氧化剂与分析物浓度发生干扰的情况下提供抗氧化剂防故障。还公开了结合各种测量方法的设备、装置和系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】在电化学测量期间检测高抗氧化剂水平和从中对分析物浓 度防故障的方法及结合其的设备、装置和系统 对相关申请的交叉引用 本专利申请要求2013年3月15日提交的美国临时专利申请No. 61/800,952的权 益,该美国临时专利申请通过引用如同以其全文阐述的那样加入本文。
本公开一般地涉及数学和医学,并且更具体地,其涉及电化学测量液体样本中的 分析物浓度及如果检测到预定的抗氧化剂水平或检测到试剂失效则对分析物浓度进行防 故障的方法。
技术介绍
可以从电化学测量液体样本(即,生物的或环境的)中的分析物实现明显的益处。 例如,采用自监测血糖(SMBG)设备和系统的糖尿病治疗有助于提高血糖控制并降低糖尿 病相关的发病率。因此,SMBG设备和系统的精确度对于最优的血糖控制来说是重要的。然而,电化学测量分析物(如血糖)的目前方法的精确度会受到很多干扰物(包 括抗氧化剂或其它还原剂)的负面影响。由于其益处,存在增加数目的药物使用、以及标 签外(off-label)疗法和可替换的医学程序,其中通过注射或以静脉注射方式派给大剂量 的抗氧化剂。例如,经常用注射剂量的抗坏血酸盐治疗烧伤病人,导致血浆水平为40mg/ dL或以上。还存在对大得多的剂量开处方的可替换的癌症疗法,使得抗坏血酸盐水平高达 400mg/dL。不幸的是,大剂量的抗氧化剂(如抗坏血酸盐)可能干扰SMGB设备和系统的电 化学响应,并可能使得它们报告错误升高的葡萄糖浓度,这给接受抗氧化剂疗法的患有糖 尿病的个体带来显著的劣势。特别地,如果个体处于血糖正常状态,但通过派给胰岛素来响 应于错误升高的葡萄糖浓度,则这可能导致低血糖和/或死亡。食品和药品管理局建议:对 于一些电化学化验,即使在3mg/dL的抗坏血酸盐下,也存在抗坏血酸盐干扰。当前的电化学SMBG方法、设备和系统给患有糖尿病的个体提供了关于便利性的 优势;但是,对于针对诸如抗氧化剂之类的干扰物的存在而以附加质量检验电化学测量液 体样本中的分析物或者用于检测生物传感器试剂系统的失效的改进方法仍然存在需求。
技术实现思路
考虑到以上提到的劣势,本公开描述了检测干扰物且在一些情况下对可能偏差的 分析物的电化学测量进行防故障的方法。该方法基于下述专利技术概念:其包括使用从提供至 少一个直流(DC)响应的电测试序列导出的信息。该测试序列被设计为提供与液体样本中 的干扰物(如抗氧化剂)对电化学分析物检测系统的氧化还原介体的影响有关的特定信 息。例如,可以使用来自至少一个DC块的诸如电流响应、形状和/或幅度之类的信息来针 对由于抗氧化剂而导致的错误升高的分析物浓度进行防故障。特别地,该方法使用与从至 少一个DC块导出的氧化还原介体状态相关的信息来辨别电化学系统的分析物预测偏差可 接受所处的抗氧化剂水平与分析物预测偏差在临床上不可接受所处的抗氧化剂水平。因 此,该方法有助于确保病人安全。特别地,已经发现,抗氧化剂能够增加一些氧化还原介体 的还原态的量,从而错误地使在电化学分析期间检测到的电流增加。此外,已经发现,关于 电化学测量期间的氧化还原介体状态的信息能够用于检测试剂层失效。因此,相比于测量 液体样本中的分析物浓度(或值)的已知方法,该专利技术概念提供了某些优势、效果、特征和 目标,并从而降低了错误报告由于抗氧化剂和/或试剂失效而导致的错误升高的分析物浓 度的事件。 在一个方面,提供了用于测量、确定、计算或以其它方式预测具有一种或多种干扰 物(如抗氧化剂)的液体样本中的分析物浓度的电化学分析方法,其中该方法包括抗氧化 剂防故障。该方法可以包括下述步骤:向液体样本提供至少一个DC块的测试序列,并测量 对其的响应信息,其中所述至少一个DC块被设计为引出关于样本和/或生物传感器的不同 方面的特定信息,包括氧化还原介体的状态。 在一些情况下,测试序列还可以包括至少一个AC块。在其它情况下,测试序列还 可以包括第二DC块。在另外其它情况下,测试序列包括所述至少一个AC块,所述至少一个 DC块和所述第二DC块。 所述至少一个DC块是被优化以检测抗氧化剂(如抗坏血酸盐)的多个短持续时 间正电位区间和负电位区间之间交替或循环的慢斜坡双极性电位(SRBP)波形,该优化关 于段持续时间、区间之间的斜坡转变、在每个区间期间测量的电流响应的数目、以及在每个 区间中何处进行电流响应测量。 在一些情况下,SRBP波形可以包括从约一(1)个区间到约十(10)个区间。 在一些情况下,SRBP波形可以处于在闭路中在约-450mV到约+450mV之间交替或 循环的电位。此外,每个SRBP波形区间可以被应用达约100毫秒到约5秒。另外,斜坡速 率可以从约0. 500mV/毫秒到彡约45mV/毫秒。 在一些情况下,SRBP波形区间可以被以相同的斜坡速率应用。在其它情况下,可 以以不同的斜坡速率应用区间。在另外其它情况下,每个区间具有其自己的斜坡速率。 在一些情况下,SRBP波形可以是三角波形、梯形波形、正弦波形或其组合。当被包括时,第二DC块可以是连续、单极性、脉冲激励波形(即,贯穿闭路中的DC块应用并控制电位),这与在激励脉冲之间采用开路的一些脉冲式安培计量方法形成对照。 DC块包括被优化以检测分析物(如血糖)的多个短持续时间激励脉冲和恢复脉冲,该优化 涉及脉冲持续时间、激励脉冲与恢复脉冲之间的斜坡转变、在每个脉冲期间测量的电流响 应的数目以及在每个脉冲中何处进行电流响应测量。 在一些情况下,第二DC块可以包括至少一(1)个脉冲到大约十(10)个脉冲。第 二DC块可以在闭路中处于在约OmV到约+450mV之间交替的电位。此外,每个DC脉冲可以 被应用达约50毫秒到约500毫秒。另外,斜坡速率可以从约10mV/毫秒到约50mV/毫秒。 在一些情况下,第二DC块脉冲可以被以相同的斜坡速率应用。在其它情况下,可 以以不同的斜坡速率应用脉冲。 在一些情况下,第二DC块先于所述至少一个DC块。例如,脉冲式DC块可以先于 SRBP波形。 当被包括时,AC块可以是低振幅AC信号的块。在一些情况下,AC块是在所述至少 一个DC块前应用的、在所述至少一个DC块后应用的、或者散布于其中。同样地且在其它情 况下,AC块是在所述至少一个DC块和第二DC块前应用的、在所述至少一个DC块和第二DC 块后应用的、或者散布于其中。在另外其它情况下,测试序列包括所述至少一个AC块、所述 至少一个DC块和第二DC块。 此外,该方法可以包括下述步骤:至少部分地基于对SRBP波形(如三角形、梯形、 正弦波形或甚至其组合)的响应信息提供定性或定量抗氧化剂防故障。例如,所述防故障 可以与检查氧化还原介体特征(包括其比率)的存在或不存在一样简单。如此,如果抗氧 化剂干扰分析物浓度,则该方法使用与在电化学分析期间氧化还原介体特征的状态相关的 信息来提供抗氧化剂防故障。 在一些情况下,抗氧化剂是抗坏血酸盐,分析物是葡萄糖,并且氧化还原介体是亚 硝基苯胺(NA)衍生氧化还原介体。 在另一方面,提供了一种用于测量、确定、计算或以其它方式预测液体样本中的分 析物浓度的电化学分析方法,其中该方法包括试剂层健康防故障。该方法可以包括下述步 骤:如上所述向液体样本提供至少一个DC块的测试序本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种在存在抗氧化剂时对液体样本中的分析物进行电化学测量的方法,该方法包括下述步骤:向电化学生物传感器应用电测试序列,该生物传感器包括:电极系统,包括与电极系统电通信的氧化还原介体的试剂,和配置为接触被提供给生物传感器的液体样本的容器,其中所述液体样本与试剂形成液体接触,其中测试序列包括至少一个直流(DC)块,其中所述至少一个DC块包括慢斜坡双极性(SRBP)波形,并且其中在所述至少一个DC块期间保持电极系统的闭路条件;测量对测试序列的电流响应信息,其包括来自至少一个恢复电位的信息;和至少部分基于对SRBP波形的电流响应信息来定量地评估液体样本中存在的抗氧化剂的水平。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:H·布克S·E·卡彭特潘铮铮
申请(专利权)人:豪夫迈·罗氏有限公司
类型:发明
国别省市:瑞士;CH

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