具有误差捕获的分析物测量方法和系统的制作方法_3

文档序号:9430095阅读:来源:国知局
关于试剂层的进一步的详 细内容和基于电化学的分析测试条的大概描述,该专利的内容据此全部以引用方式并入本 文。
[0040] 在一个实施例中,试剂层218的面积足够大,可以覆盖参考电极210、第一工作电 极212和第二工作电极214的整个面积。试剂层218的宽度和长度足够大以至少占据测试 条120中可用的最大电极面积。试剂层218的宽度可为约2毫米,其大于矩形孔217的宽 度的两倍。
[0041] 粘结剂层260包括第一粘结垫262、第二粘结垫264和第三粘结垫266,并且可以 在试剂层218沉积之后设置在测试条120上。可以将粘结剂层260的各部分排列为紧邻或 接触试剂层218、或局部重叠其上。粘结剂层260可包括市售的水基丙烯酸共聚物压敏粘 结剂。粘结剂层260设置在绝缘层216、导电层250和基片205的一部分上。粘结剂层260 将亲水层270粘结到测试条120上。
[0042] 亲水层270可包括远侧亲水部分272和近侧亲水部分274,如图2所示。远侧亲水 部分272和近侧亲水部分274之间具有间隙276。当血液充满样品接纳室292 (图3中所 示)时,间隙276用作空气的侧面排气孔。亲水层270可为具有一个亲水表面(例如防雾 涂层)的聚酯材料,其可从3M商购获得。
[0043] 加到测试条120上的最终层是顶层280,如图2所示。顶层280可包括透明部分 282和不透明部分284。顶层280设置在亲水层270上并与之粘结。顶层280可为聚酯,其 在一侧具有粘结剂涂层。应该指出的是,透明部分282基本上覆盖远侧亲水部分272,让用 户可视觉上确认样品接纳室292可能已充分充注。不透明部分238帮助用户观察样品接纳 室292中的有色流体(例如血液)和不透明部分284之间的高度对比。
[0044] 在示例性实施例中,对葡萄糖的测量基于黄素酶葡萄糖氧化酶的具体氧化反应进 行。葡萄糖测试条中可发生的反应由下面的反应式A和2概括。
[0045] D-葡萄糖 +GO (ox)-葡萄糖酸 +GO (red) (A)
[0046] GO (red) +2Fe (CN) 63- - GO (ox) +2Fe (CN) 64- (B)
[0047] 如反应式A所示,葡萄糖被氧化形式的葡萄糖氧化酶(GO(ox))化学转化或氧化为 葡萄糖酸。应该指出的是,GO(Ox)还可被称为"氧化酶"。在反应式A的化学反应过程中, 氧化酶GO (ox)被化学转化或转变为其还原状态,其被表示为GO (red)(即,"还原酶")。接 着,如反应式B所示,还原酶GO (red)通过与Fe (CN) 63-(被称作氧化介体或铁氰化物)反 应而再次被转化或再氧化回GO(Ox)。在GO(red)重新生成回到其氧化状态GO(Ox)的过程 中,Fe (CN) 63-被还原成Fe (CN) 64-(被称作还原介体或亚铁氰化物)。
[0048] 用加于两个电极之间的测试电压进行上述反应时,可通过在电极表面处还原介体 的电化学再氧化而生成测试电流。因此,由于在理想环境下,上述化学反应过程中生成的亚 铁氰化物的量与布置在电极之间的样品中葡萄糖的量成正比,所以生成的测试电流将与样 品的葡萄糖含量成比例。诸如铁氰化物的介体是能够接受来自酶(例如葡萄糖氧化酶)的 电子并随后将所述电子供给电极的化合物。随着样品中的葡萄糖浓度增加,所形成的还原 介体量也增加;因此,源自还原介体的再氧化的测试电流与葡萄糖浓度之间存在直接关联。 具体地讲,电子在整个电界面上的迀移致使测试电流流动(每摩尔被氧化的葡萄糖对应2 摩尔的电子)。因此,由于葡萄糖的引入而产生的测试电流可被称为葡萄糖瞬变电流或采样 电流值随时间推移的总和。
[0049] 图4示出与测试条120对接的测试仪102的简化示意图。测试仪102可包括参 考连接器180、第一连接器182和第二连接器184,它们分别与参考接触垫211、第一接触垫 213和第二接触垫215形成电连接。上述三个连接器是测试条口 110的一部分。进行测试 时,第一测试电压源186(来自图IB的电路)可以在第二工作电极214和参考电极210之 间施加测试电压Vwe2。通过施加测试电压Vwe2之后,测试仪102可测量第二工作电极处的测 试电流Iwe2。类似地,第二测试电压源188 (来自图IB的电路)在第一工作电极212和参考 电极210之间施加测试电压Vwei。通过施加测试电压Vwei之后,测试仪102可测量测试电流 Iwei。在一个实施例中,测试电压Vwe2和第二测试电压Vwei可大致相等。
[0050] 图5A为向测试条120中施加的测试电压的示例性曲线图。将流体样品施加到测 试条120之前,测试仪102处于流体检测模式,其中在第二工作电极214和参考电极210之 间施加约400mV的第一测试电压。优选地同时在第一工作电极212和参考电极210之间施 加约400mV的第二测试电压。作为另外一种选择,还可同时施加第二测试电压,使得施加第 一测试电压的时间间隔与施加第二测试电压的时间间隔重叠。在检测到生理流体的时间t。 之前的流体检测时间间隔tFD期间,测试仪可处于流体检测模式。在流体检测模式中,测试 仪120在示例性步骤320中确定何时将流体施加到测试条120,使得流体润湿第二工作电极 214和参考电极210。一旦测试仪120由于(例如)在第二工作电极214处测量的测试电 流充分增大而识别出生理流体已施加,测试仪120就在时间t。处分配为零的第二标记,并 启动测试时间间隔tT。测试时间间隔、结束时立即移除测试电压。为简单起见,图5A仅 示出施加到测试条120的第一测试电压。
[0051] 图5B为将图5A的测试电压施加到测试条120上时测量的瞬变电流(即随时间变 化的电流响应测量值,单位为毫微安)的示例性曲线图。通过瞬变电流所获得的测试电流 ^通常表示样品中的分析物浓度,如将在下列示例性步骤370中描述的。参见图5和5A,在 示例性步骤330中,于时间t。处在第二工作电极214和参考电极210之间施加第一测试电 压,并在第一工作电极212和参考电极210之间施加第二测试电压。在示例性步骤340中, 分别在时间t2、t3、tJP 15测量第二工作电极214处的第一测试电流I i、第二测试电流12、 第三测试电流13和第四测试电流I 4。这些电流I1 (其中i = 1、2、3、4. . . η)被存储或记录 在测试仪的存储器单元中供分析之用。在示例性步骤340中,还在时间、测量第一工作电 极212处的第五测试电流I5。施加到测试条120的第一和第二测试电压通常为约+IOOmV 至约+600mV。在其中电极包含碳素油墨而介体为铁氰化物的一个实施例中,测试电压为约 +400mV。其他介体和电极材料组合可能需要不同的测试电压。测试电压的持续时间通常为 反应期后约2至约4秒,一般为反应期后约3秒。通常,时间t是相对于时间t。测量的。 在实践中,每个测试电流I1是小段时间间隔内获得的一组测量值的平均数,例如从t1 + 1开 始每隔〇. 01秒所获得的五个测量值,其中i在1到至少6之间变化。
[0052] 血细胞比容校正的葡萄糖浓度可结合诸如图5B所示瞬变电流的瞬变电流的采样 而确定。葡萄糖浓度的确定可利用如下公式实现:
[0054] 其中:
[0055] G为血细胞比容校正的葡萄糖浓度;
[0056] I1为第一测试电流;
[0057] I2为第二测试电流;
[0058] I3为第三测试电流;
[0059] I4为第二测试电流;
[0060] I5为第三测试电流;
[0061] a和b为通过经验推导出的整定参数(tuning parameter);
[0062] 截距为由 对参考葡萄糖浓度的曲线图的线性回归确定的截距值; 并且
[0063] 斜率为由 对所述参考葡萄糖浓度的曲线图的线性回归确定的斜 率值。
[0064] 在图5B所示的一个实施例中,第一测试电流^可在时间t。后的约0. 98秒至约 1. 00秒时测量,第二测试电流12可在时间t。后的约1. 98秒至约2. 00秒时测量,第三测试 电流13可在时间t。后的约2. 43秒至约2. 45秒时测量,第四测试电流可在时间t。后的约 2. 61秒至约2. 63秒时测量,并且第五测试电流可在时间t。后的约2. 70秒至约2. 72秒时 测量。在一个实施例中
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