测定具有干扰物的生理流体的分析物浓度制造技术

本文公开了一种测定生理流体中分析物浓度的系统和方法。在生物传感器的第一电极和第二电极之间施加测试电压，其中第一电极包括试剂且第二电极未涂敷试剂。试剂的选择应与分析物具有反应，但不与干扰物具有反应。在施加测试电压之后的第一和第二时间段内在第一和第二电极处分别测量第一和第二电流值。通过取电流值之和并减去取决于电流值至少之一的因子来确定第一和第二电流参数。分析物浓度作为第一电流参数和第二电流参数的比率的函数而进行测定。

Determination of analyte concentration of physiological fluid with interferents

A system and method for determining the analyte concentration in a physiological fluid are disclosed. A test voltage is applied between the first electrode and the second electrode of the biosensor, wherein the first electrode includes a reagent and the second electrode is not coated with a reagent. The selection of reagents should react with analytes, but not with interferents. The first and second current values are measured at the first and second electrodes in the first and second time periods after the test voltage is applied. The first and second current parameters are determined by taking the sum of the current values and subtracting factors depending on at least one of the current values. The analyte concentration is determined as a function of the ratio of the first current parameter to the second current parameter.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测定具有干扰物的生理流体的分析物浓度
本申请一般涉及分析物测量系统的领域，并且更具体而言涉及用于补偿来自至少一种干扰物的分析物测量的系统和相关方法，例如在电化学电池中。
技术介绍
生理流体，诸如血液或血液衍生产品中的分析物检测对于当今社会而言正变得日益重要。分析物检测分析可用于多种应用，包括临床实验室测试、家庭测试等，其中这些测试的结果在多种疾病情况下的诊断和管理中具有重要作用。感兴趣的分析物包括用于糖尿病管理的葡萄糖、胆固醇等。为了响应分析物检测的这种日益重要性，已经开发了用于临床和家庭使用的多种分析物检测方案和装置。用于分析物检测的一种方法是使用电化学电池。在该方法中，将含水液体样品置于由两个电极而限定的电化学电池中的样品接收室中，其中所述两个电极例如以共面或面向取向而排列的计数器和工作电极。使分析物与氧化还原试剂反应以形成可氧化(或可还原)的物质，其量对应于将电压施加于电池时的分析物浓度。然后，电化学估计存在的可氧化(或可还原)物质的量，其与初始样品中存在的分析物的量相关。这种系统易具有不同类型的低效率和/或误差。例如，诸如由LifeScanInc.制造并以One-TouchVerio(“Verio”)销售的多种血糖测量系统，用于测量葡萄糖浓度。当使用电化学电池进行测量时，结果会受到多种因素的影响。为此，需要校正血细胞容量计和其他来自血液样品中的干扰还原剂的影响，其中所述干扰还原剂例如尿酸。例如，诸如呈尿素形式的还原剂的干扰物可能影响该方法的结果，导致潜在的血细胞容量计的依赖性。例如，诸如尿酸或亚铁氰化物的电活性物质可以均匀地分布在电化学电池中。在切换测试电位之后，立即进行的分析物浓度测量可以处于这样的状态，其中分析物反应产物的浓度梯度尚未充分地移出到电化学电池中，使得它受到在对电极处产生的梯度的影响。此时，试剂可能干扰分析物浓度的测量。
技术实现思路
在一个实施方案中，本文公开了一种使用具有第一电极和第二电极的生物传感器来测定生理流体中分析物浓度的方法。所述生理流体包括分析物和干扰物。在生物传感器的第一电极和第二电极之间施加测试电压，其中仅第一电极包括涂覆的试剂。试剂的选择应与分析物具有反应，但不与干扰物具有反应。在测试电压的施加之后的第一时间段内在第二电极处测量第一电流值。第一时间段是试剂与分析物反应的早期阶段。在施加电压信号之后的第二时间段内在第一未涂覆电极处测量第二电流值。第二时间段是试剂与分析物反应的后期阶段。计算了分析物浓度。通过取第一电流值之和并减去取决于第一电流值至少之一的第一因子来确定第一电流参数。通过取第二电流值之和并减去取决于第一电流值至少之一的第二因子来确定第二电流参数。分析物浓度作为第一电流参数和第二电流参数的比率的函数来测定。在另一个实施方案中，提出了葡萄糖测量系统。葡萄糖测量系统包括生物传感器和测试仪。生物传感器具有第一电极和第二电极，例如，用于限定电化学电池。第一电极包括试剂，第二电极并未涂覆试剂。试剂的选择应与葡萄糖具有反应，但不与干扰物具有反应。测试仪包括配置为连接到第一电极和第二电极的条形端口连接器和进行编程以测定葡萄糖浓度的微控制器。在生物传感器的第一电极和第二电极之间施加测试电压。在施加电压信号之后的第一时间段内在第二电极处测量第一电流值。所述第一个时间段是试剂与葡萄糖反应的早期阶段。在施加电压信号之后的第二时间段内在第一未涂覆的电极处测量第二电流值。第二时间段为试剂与分析物反应的后期阶段。分析物浓度可以使用如下形式的等式来计算：其中，G为分析物浓度，ir为第一电流值之和，il为第二电流值之和，i(δ)为第一电流值之一，i2corr是ir的函数，并且是第一和第二电流值中的至少一些，并且u、v、a和zgr是预定系数。以上实施例仅仅是示例。从以下讨论中将容易地明白，其他实施例在本公开主题的范围内。附图说明因此，可以理解本专利技术的特征的方式，可以通过参考某些实施方案而获得本专利技术的详细描述，其中一些实施例在附图中示出。然而，应注意的是，附图仅示出了本专利技术的某些实施方案，因此不应视为限制本专利技术的范围，因为所公开的主题范围也包括其他实施方案。附图不一定是按照比例的，重点通常在于说明本专利技术的某些实施方案的特征。在附图中，在各个视图中，相同的数字用于表示相同的部件。图1A示出了示例性的血糖测量仪或系统；图1B示出了置于图1A的测量仪中的各种组件；图1C示出了适用于这里公开的系统和方法的组装的生物传感器或测试条的透视图；图1D示出了适用于这里公开的系统和方法的未组装测试条的分解透视图；图1E示出了适用于这里公开的系统和方法的测试条的近端部分的放大透视图；图2示出了这里公开的测试条的一个实施方案的底部平面图；图3示出了图2的测试条的侧立面图；图4A示出了图3的测试条的俯视图；图4B示出了图4A的测试条的近侧部分的局部侧视图；图5示出了简化示意图，显示了与这里公开的测试条的部分具有电连接的测试仪；图6通常而言示出了测定葡萄糖测量的一个实施方案中所涉及的步骤；图7A为对于规定的时间间隔而通过图5的测试仪而施加于工作电极和反电极的三脉冲电位波形的实例；图7B描绘了在测试生理样品时所产生的第一和第二电流瞬变；和图8A-8D描绘了本技术相对于传统技术的益处的实验验证。具体实施方式应当参考附图而阅读以下的详细描述，其中不同附图中的相同元件用相同编号。附图不一定是按比例的，描绘了所选择的实施方案，并不旨在限制本专利技术的范围。本说明书通过实施例，但并不是以限制的方式而阐述了本专利技术的原理。该说明书将清楚地使本领域技术人员能够制造和使用本专利技术，并且描述了本专利技术的若干实施方案、调整、变形方案、替代方案和用途，包括目前认为是实施本专利技术的最佳模式。如本文所用，对于任何数值或范围，术语“约”或“大约”表示合适的尺寸公差，其允许组件的一部分或集合以具有如本文所述的预期目的的作用。另外，如本文所用，术语“患者”、“宿主”、“使用者”和“受试者”是指任何人或动物受试者，并且不旨在将该系统或方法限制于人类使用，尽管人类患者中的主题技术的用途代表了一个优选实施方案。本公开内容部分地涉及分析物测量技术，例如用于测量生理流体中分析物浓度的方法、系统和装置，尽管生理流体中存在干扰物。作为解释，分析物测量系统可以寻求确定生理流体中特定分析物的浓度。但是其他化合物可以存在于所述生理流体中。例如，尿酸可以存在于患者的血液中，并且尿酸的浓度可以变化。在某些情况下，化合物可能是干扰分析物测量的干扰物。在另一个实例中，生理流体的物理性质本身可能干扰分析物的测量。这些物理性质可包括温度、血细胞比容和粘度等。此时，分析物测量系统的准确度可能会受到影响。克服这些限制的一种方法是对干扰性化合物或物理特性的校正。在与分析物仪表一起使用的电化学测试条的情况下，理解化学反应的时间可以帮助开发用于校正这些问题的新技术，并获得更准确的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.使用具有第一电极和第二电极的生物传感器来测定生理流体中分析物浓度的方法，所述生理流体包含分析物和干扰物，所述方法包括：/n在生物传感器的第一电极和第二电极之间施加电压，其中第一电极包含试剂且第二电极未涂敷试剂，所述试剂的选择使得与分析物具有反应，但不与干扰物具有反应；/n在施加电压信号之后在第一时间段期间在第二电极处测量第一电流值，所述第一时间段是试剂与分析物反应的早期阶段；/n在施加电压信号之后在第二时间段期间在第一未涂覆的电极处测量第二电流值，所述第二时间段是试剂与分析物反应的后期阶段；及/n计算分析物浓度，该计算包括：/n通过取第一电流值之和并减去取决于第一电流值至少之一的第一因子来确定第一电流参数；/n通过取第二电流值之和并减去取决于第一电流值至少之一的第二因子来确定第二电流参数；及/n作为第一电流参数和第二电流参数的比率的函数来确定分析物浓度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170131 US 15/420,1291.使用具有第一电极和第二电极的生物传感器来测定生理流体中分析物浓度的方法，所述生理流体包含分析物和干扰物，所述方法包括：
在生物传感器的第一电极和第二电极之间施加电压，其中第一电极包含试剂且第二电极未涂敷试剂，所述试剂的选择使得与分析物具有反应，但不与干扰物具有反应；
在施加电压信号之后在第一时间段期间在第二电极处测量第一电流值，所述第一时间段是试剂与分析物反应的早期阶段；
在施加电压信号之后在第二时间段期间在第一未涂覆的电极处测量第二电流值，所述第二时间段是试剂与分析物反应的后期阶段；及
计算分析物浓度，该计算包括：
通过取第一电流值之和并减去取决于第一电流值至少之一的第一因子来确定第一电流参数；
通过取第二电流值之和并减去取决于第一电流值至少之一的第二因子来确定第二电流参数；及
作为第一电流参数和第二电流参数的比率的函数来确定分析物浓度。


2.根据权利要求1的方法，其中使用如下形式的等式来计算分析物浓度：



其中：
G为分析物浓度；
ir为第一电流值之和；
il为第二电流值之和；
i(δ)为第一电流值之一；
i2corr是ir的函数，并且是第一和第二电流值中的至少一些；及
u、v、a和zgr是预定系数。


3.根据权利要求2的方法，其中i2corr通过如下形式的等式来确定





4.根据权利要求2的方法，其中使用具有受控浓度的分析物和干扰物的对照流体来确定所述预定系数。


5.根据权利要求1的方法，其中所述第一时间段在启动所述方法之后约1.1秒开始。


6.根据权利要求1的方法，其中所述第一时间段包括在启动所述方法之后约1.4秒至4秒之间。


7.根据权利要求1的方法，其中所述第二时间段在启动所述方法之后约4.1秒开始。


8.根据权利要求1的方法，其中所述第二时间段包括在启动所述方法之后约4.4秒至5秒之间。


9.根据权利要求1的方法，其还...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·麦金托什，
申请(专利权)人：西拉格国际有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH