用于实现用于生物传感器的基于阈值的校正函数的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种生物传感器系统、方法和装置，其用于实现用于生物传感器的、基于阈值的校正函数。获得对待分析物的初级测量值。获得对次级影响的次级测量值，将其与阈值相比较。确定能对被比较的值做出应答的校正函数。将校正函数应用于待分析物的初级测量值，提供经过校正的待分析物值。所述校正方法使用校正曲线，其被提供来针对干扰影响进行校正。校正曲线可以是线性的或非线性的。校正方法提供了高于和低于阈值的不同校正函数。校正函数可以依赖于或不依赖于正在被校正的初级测量值。校正函数可以是线性的或非线性的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
一般而言，本专利技术涉及生物传感器，更具体地，涉及一种方法和装置，其用于实现用于生物传感器的、基于阈值的校正函数。
技术介绍
对体液中待分析物进行定量测定在对某些生理异常的诊断和养护中是很重要的。例如需要监测某些个体中的乳酸、胆固醇、胆红素。具体而言，对于需要经常检查其体液中葡萄糖水平，以调节其膳食葡萄糖摄入的糖尿病个体来说，对体液中葡萄糖的测定是很重要的。虽然本申请公开文本的其余部分将针对对葡萄糖的测定，但是应当理解，在选择合适的酶的基础上，本专利技术的工序和设备可被用于测定其它待分析物。对流体中葡萄糖进行检测的理想诊断设备应当是简单的，对开展该化验的部分技术人员的技术水平不应有高要求。在很多情况下，这些化验是由患者来进行的，因此更为需要易于进行的化验。此外，此种设备应当基于稳定到足以长时间保存的成分。用于测定流体中待分析物浓度的方法可以基于酶和特异于该酶的待分析物以及将该酶保持为其初始氧化态的介质(mediator)之间的电化学反应。合适的氧化还原酶包括氧化酶、脱氢酶、过氧化氢酶(catalase)和过氧化物酶。例如，当葡萄糖是待分析物的情况下，葡萄糖氧化酶和氧之间的反应由方程式(A)所代表。(A)在比色试验中，存在过氧化物酶的情况下，释放出的过氧化氢导致氧化还原指示剂颜色的变化，其中，颜色变化与测试流体中葡萄糖水平成比例关系。尽管通过使用色表对氧化还原指示剂的颜色变化与用已知葡萄糖浓度的测试流体获得的颜色变化加以比较，从而半定量地进行比色化验时，并且可通过用分光光度设备读取结果从而更高水平地定量进行比色化验时，其结果通常既没有用电化学生物传感器所获得的结果精确，也不如后者迅速。本文中使用的术语“生物传感器系统”指一种分析设备，其对适当的样品中的待分析物选择性应答，将其浓度转变为电信号，这是通过生物识别信号和物理-化学换能器(transducer)的组合来实现的。H2O2———→O2+2H++2e-(B)然后将电流转化为与葡萄糖浓度直接相关的电信号。在方程式(A)代表的反应的最初步骤中，测试样品中存在的葡萄糖将酶的被氧化的黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)中心转化为其还原形式(FADH2)。因为这些氧化还原中心在酶分子中基本都是电绝缘的，所以在不存在不可接受的过高电压的情况下，就不会发生任何达到可被测量出的程度的、到传统电极表面的直接电子转移。对该系统的改进包括，在电极和酶之间使用非生理性的氧化还原耦合，以在(FADH2)和电极之间穿梭电子。这是由下述流程来代表的，其中，氧化还原耦合剂(coupler)(典型地，被称为介质)由M所代表葡萄糖+GO(FAD)—→葡萄糖内酯+GO(FADH2)GO(FADH2)+2MOX—→GO(FAD)+2Mred+2H+2Mred—→2MOX+2e-(在电极上)在该流程中，GO(FAD)代表葡萄糖氧化酶的氧化形式，GO(FADH2)代表其还原形式。起介质作用的物质Mred将电子从被还原的酶穿梭到电极，由此氧化该酶，导致其原位再生，就经济方面的原因而言，这当然是人们想要的。使用介质的主要目的是降低传感器的工作电势。理想的介质能在低电势下在电极上被氧化还原，在所述低电势下，化学层中的杂质和样品中的妨碍物质将不会被氧化，由此使得干扰最小化。因为能够从被还原的酶接受电子并将它们转移到电极，很多种化合物都可用作为介质。已知可在分析测定中用作为电子转移试剂的介质是，U.S.专利4,746,607中公开的被取代的苯醌或萘醌；N-氧化物、亚硝基化合物、羟胺和喔星(oxines)，具体公开于EP 0 354 441中；EP 0 330 517中公开的黄素、吩嗪、吩噻嗪、靛酚、被取代的1，4-苯醌和吲达胺；以及U.S.专利3,791,988中描述的吩嗪_/吩_嗪_盐。对于生物氧化还原系统中电化学介质的综述，可参见Analytica ClinicaActa.140(1982)，Pp1-18。更著名的介质是六氰基铁酸盐(hexacyanoferrate)，其也被称为铁氰化物，在Schl_pfer等人，Clinica Chimica Acta.，57(1974)，Pp.283-289中有所讨论。在U.S.专利4,929,545中公开了一种可溶的铁氰化物化合物与可溶的含铁化合物在组合物中组合起来的用途，用于通过酶对样品中待分析物进行测定。用铁氰化物的铁盐取代方程式(A)中的氧，提供了如下方程式 因为接受了来自葡萄糖氧化酶的电子，铁氰化物被还原为亚铁氰化物。另一条表达该反应的路径可以用下述方程式C来表示葡萄糖+GOX(OX)———→葡萄糖内酯+GOX(red)GOX(red)+2Fe(CN3)3-6———→GOX(OX)+2Fe(CN)4-+2e-(C)释放的电子直接等价于待测流体中葡萄糖的量，可通过对在流体上施加电压而在流体中产生的电流进行测量，将所述释放的电子与所述葡萄糖的量相关起来。亚铁氰化物在阳极上的氧化使得该循环更新。公告于2002年5月21日的Huang等人的U.S.专利6,391,645已被转让给本受让人，其中公开了一种方法和装置，用于校正生物传感器中环境温度的影响。其测量了环境温度的值。将样品应用到生物传感器上，然后测量待测样品中产生的电流。通过标准应答曲线，从电流来计算观察得到的待分析物浓度的值。然后用测得的环境温度值来修正观察得到的待分析物浓度，由此增加对待分析物测定的精确度。可以通过解下列方程式来计算出待分析物的浓度G2＝(G1-(T22-242)*|2-(T2-24)*|1)/((T22-242)*S2+(T2-24)*S1+1)其中，G1是所述观察得到的待分析物浓度值，T2是所述测得的环境温度值，I1、I2、S1和S2是预先设定的参数。虽然U.S.专利6,391,645的方法和装置提供了对于测定待分析物的精确度方面的改进，但是，人们仍需要能用于测量待分析物浓度的任何体系的改进的校正机制。用于下述说明书和权利要求书中的术语“生物传感器”指电化学传感器带(strip)或分析设备的传感器组件或生物传感器系统，其能对适当的样品中的待分析物做出选择性应答，并将其浓度转变为电信号。生物传感器直接产生电信号，这使得仪器的设计变得简单。此外，生物传感器还提供了低材料成本的优势，因为仅有薄层化学物质沉积到电极上，浪费的材料很少。术语“样品”被定义为含有未知量的目标待分析物的组合物。典型地，用于电化学分析的样品是液体形式的，优选地，该样品是水性混合物。样品可以是生物样品，例如，血、尿或唾液。样品可以是生物样品的衍生物，例如，提取物、稀释液、滤出物或重新构成的沉淀。术语“待分析物”被定义为样品中的物质，其存在或含量将被测定。分析期间，待分析物与存在的氧化还原酶发生相互作用，其可以是氧化还原酶的底物、辅酶或影响到氧化还原酶与其底物之间相互作用的另一种物质。
技术实现思路
本专利技术的重要方面是提供一种新的、经过改进的生物传感器系统，用于测定样品中物质的存在或含量，其包括一种方法和装置，用于实现用于生物传感器的、基于阈值的校正函数。简言之，本专利技术提供了一种方法和装置，用于实现用于生物传感器的、基于阈值的校正函数。将样品应用到生物传感器上，获得对待分析物的初级测量值。获得对次级影响的次级测量值，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，用于实现用于生物传感器的、基于阈值的校正函数，所述方法包括如下步骤：　　　　将样品应用到生物传感器上，获得对待分析物的初级测量值；　　　　获得对次级影响的次级测量值；　　　　将所述次级影响的所述次级测量值与阈值相比较；　　　　应答于所述被比较的值，确定校正函数；以及　　　　将所述确定的校正函数应用于所述初级测量值，提供经过校正的待分析物值。

【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：GA梅克伦伯格，
申请(专利权)人：拜尔健康护理有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]