用于控制短路故障对共平面的电化学传感器影响的方法和设备技术

提供了方法和设备，用于控制在共平面的电化学传感器中在不邻近但精密匹配电极对之间不希望有的短路的影响。在一实施例中，至少一个电极的尺寸和／或形状被配置成诱导电极对之间的短路，该电极对的连接性被预先设定以由仪表测量，以便对于这种连接性没有预先设定成被测量的情况下指出不同对之间的短路，在另一实施例中，除了工作电极之外，被设计成暴露到样品流体的一个或多个电极的表面积相应于暴露到样品流体中的工作电极的表面积而大大受到限制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及分析物传感器，尤其是用于测量流体样品中的分析物含 量的电化学生物传感器，并且更具体地，涉及这种具有共平面的、多个 电极系统的电化学生物传感器。
技术介绍
在具有共平面的电极配置的电化学传感器中，电极间无意识的短路 可能导致不正确的估算或计算样品流体中分析物的量。典型地，这通过 在传感器上进行某些故障保护系统检查而得以避免，诸如通过与传感器 相应的分析设备(仪表)。常见的检查包括测量电极对之间的连续性，在那 里，无意识的短路可能引起不正确的测量结果。如果通过仪表的电路检 测或测定出电极间的连续性，当所述连续性不应当存在时，则仪表显示一种错误信号，并且试剂条(strip)不被使用。然而，电化学传感器方面的进展已经产生了更复杂的电极系统，经 常包括三个、四个、五个、甚至高达介于10和15个之间的不同电极。 当在具有两个、三个或者甚至四个电极的系统中测量各反电极之间的连 续性时，可以简单并且容易地进行，更复杂的多电极系统将需要更加复 杂的仪表程序，包括算法和/或逻辑语句和规则。结果，这种简单的故障 保护可能不太适合被执行。在共平面的电化学传感器中， 一种特别不希望有的短路位于工作电 极和任何其它可以与施加到该传感器的流体样品发生接触的电极之间。 典型地，流体样品中的分析物的电化学响应正比于与样品接触的工作电 极的表面积。在某些传感器中，诸如毛细管通道填充的传感器， 一个或 多个样品足量电极可以被提供在下游位置，以检测样品通道中的样品足 量填充水平。如果一个或多个所述足量电极被短路到工作电极，则工作 电极的表面积被有效地增加与流体样品接触的足量电极的量。相对准确 估算或计算目标分析物的含量部分依赖于通常恒定的工作电极表面积的数值，从而从预先确定的反应流中产生电流。因此，由不希望有的短路 引起的工作电极表面积增加产生了较高的含量测量结果。通常已知的是，例如在Themsense自由式电化学传感器中，提供任 何与流体样品发生接触的其它电极，该其它电极通常具有比工作电极更小的表面积。然而，在过去，这仅仅在包括面对的(或对立的)电极配置的 传感器中进行。通常，这种设计的意图是提供一种大的反电极，该反电 极不限制在工作电极上由电化学反应而诱导的电流，并确保电化学传感 器的样品室在启动测量序列之前被完全填充。附带地，作为面对配置的 结果，存在减少不希望有的短路的可能性，并且有害短路的概率在面对 配置中要少得多。
技术实现思路
针对于上面的
技术介绍
，本专利技术相对于现有技术提供了某些非显而 易见的优势和进步。特别是，专利技术人已经意识到需要改进控制短路故障 对共平面的电化学传感器影响的方法和设备。尽管本专利技术不局限于特定的优势或功能，但应当注意到，本专利技术提 供了多种实施例，用于限制工作电极和任何其它电极(通过设计希望其 接触样品流体)之间的短路故障对分析物测量的影响。在这里描述了这 样做的两种例举的方式，即提供一种电极配置，该电极配置在一对或多 反电极之间诱导未被检测的短路，该系统已经被配置成检测所述短路， 并且相应于工作电极的表面积而最小化接触样品流体的所述其它电极的 表面积。根据本专利技术的一种实施例，提供了一种电化学传感器，用于测量样 品流体中的分析物含量。该传感器适合于被接收并且电连接到仪表上， 并且该传感器包括共平面的电极系统，该共平面的电极系统具有工作电 极、多个其它电极以及样品接收区域。所述其它电极中的第一和第二电 极中的每一个电极都被配置成相互电隔离，并与工作电极电隔离。第一 电极包括远端，该远端的至少一部分暴露在样品接收区域内。第二电极 具有至少一个末端，该至少一个末端被配置成基本上在工作电极和最接 近于该一个末端的第一电极之间延伸。结果，工作电极和第一电极之间 的任何不希望有的电连接也必定引起第一电极和最接近于该一个末端的第二电极之间的电连接。根据其它的实施例，仪表被配置成当传感器被电连接到仪表时，验 证工作电极和第二电极之间以及第一电极和第二电极之间的电隔离，但 该仪表不被配置成验证工作电极和第一 电极之间的电隔离。根据其它的实施例，提供了一种方法，用于间接地验证具有共平面 的电极系统的电化学传感器的不相邻电极之间的电隔离。该方法包括步 骤在所述传感器上提供工作电极和至少第一和第二电极，所述工作电 极和所述第一电极的至少一部分被暴露在所述传感器的样品接收区域 中，所述第二电极被设置成具有至少一个末端，该至少一个末端被配置 成基本上在所述工作电极和最接近于所述一个末端的所述第一电极之间 延伸，希望所述第一电极、第二电极和工作电极中的每一个电极都相互 电隔离；将所述传感器插入仪表中，该仪表配置成接收并与所述传感器 电连接；利用所述仪表检测或测量所述工作电极和所述第二电极之间的 电连接；利用所述仪表检测或测量所述第一电极和所述第二电极之间的 电连接；以及如果在所述工作电极和所述第二电极之间或者在所述第一 电极和所述第二电极之间检测或测量到电连接，则在所述仪表上显示错 误信息。采用这种方法，在第一电极和工作电极之间任何不希望有的电 连接也必定引起第一电极和最接近于第二电极的一个末端的第二电极之 间的电连接。根据另一实施例，提供了一种电化学传感器，用于测量样品流体中 的分析物含量。该共平面的电极系统具有样品接收区域、工作电极以及 至少一个其它电极，该工作电极的至少一部分被暴露在所述接收区域内， 所述至少一个其它电极被配置成与所述工作电极电隔离并且包括远端， 该远端的至少一部分被暴露在所述样品接收区域内，所述至少一个其它 电极的所述暴露部分的表面积不大于大约50%的所述工作电极的所述暴 露部分的表面积。根据另一实施例，提供了一种方法，用于控制在具有共平面的电极 系统的电化学传感器中精密匹配电极之间的短路影响，所述方法包括步 骤提供电化学传感器，该电化学传感器具有样品接收区域、工作电极 以及至少一个其它电极，该工作电极至少一部分暴露在所述样品接收区 域内，该至少一个其它电极希望与所述工作电极电隔离并包括远端，该远端至少一部分暴露在所述样品接收区域内；提供所述至少一个其它电 极，使其所述远端的所述暴露部分的表面积不大于大约50%的所述工作 电极的所述暴露部分的表面积。通过下面对本专利技术的详细描述，并结合随附的权利要求书，将更加 充分地理解本专利技术的这些和其它特征和优势。注意权利要求的范围是由 权利要求的叙述所限定，不受说明书提到的对特征和优势的具体讨论的 限定。当结合下面的附图来阅读时，可以更好地理解下面对本专利技术实施例 的详细说明，其中，相同的结构用相同的参考数字表示，其中图1为具有复杂的多个电极系统的现有技术传感器插入端的实施例 的顶视图。图2为根据本专利技术备选实施例的传感器插入端的顶视图，提供了至 少一个电极，其尺寸和/或形状被配置成诱导相邻电极之间的可检测的短 路，以指示不邻近电极之间的短路。图3为根据本专利技术另一备选实施例的传感器的样品通道末端的顶视 图，提供了至少一个电极，其尺寸和/或形状被配置成诱导精密匹配电极 之间的可检测短路，以指示不邻近电极之间的短路。图4为现有技术的传感器的样品通道末端实施例的顶视图，具有复 杂的多个电极系统。图5为根据本专利技术一实施例的传感器的样品通道末端的顶视图，提 供样品足量电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电化学传感器，用于测量样品流体中的分析物含量，所述传感器适合于被接收并且电连接到仪表，所述传感器包括共平面的电极系统，该共平面的电极系统具有工作电极、多个其它电极和样品接收区域，所述其它电极的第一和第二电极中的每一个电极都被配置成相互电隔离，并且与所述工作电极电隔离，所述第一电极包括远端，该远端的至少一部分被暴露在所述样品接收区域内，所述第二电极包括位于其一个末端的延伸，所述延伸中断了最接近于所述一个末端的所述工作电极和所述第一电极之间、位于所述传感器上的空间或尾部，所述延伸被配置成用于电连接到位于所述第一电极和所述工作电极之间、在所述空间或尾部中发生的短路，所述短路包括发生在所述第一电极和所述工作电极之间的任何电连接，而不管所述传感器的预期隔离电极配置如何。

【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格罗尔，DW伯克，
申请(专利权)人：霍夫曼拉罗奇有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]