分析测试仪的制作方法_2

文档序号:9672430阅读:来源:国知局
度并非关键。例如,当流体是血液且要 检测的分析物是葡萄糖时,预定时间的长度可以是至少约3秒。通常,该时间长度提供充足 的时间溶解试剂和减少随时可测量的调节剂的数量。在同等条件下,当样品中包含高水平 的血细胞比容时,需要更长的时间。因此,时间长度可以小于10秒。对于相应样品的多个 连续测量,可以使用相同的预定时间。以引用方式并入本文的美国专利6, 193, 873中给出 了其他示例。
[0030] 在各个方面,测试条100可包含相对的第一侧面和第二侧面(未示出)。第二侧 面可以包含设置在第二电极120上的电绝缘层。第二电绝缘层和第二电极120中的每个可 包含相应的第一切口部分和第二切口部分,这两个部分暴露第一电极110的相应区域,以 限定两个电连接的电触点焊盘:焊盘102和有助于通过测定连通性检测测试条100的焊盘。 在各种实施例中,第一切口部分和第二切口部分布置在测试条100的相对横向侧上。下文 参考图5描述测试条100的其他实施例。
[0031] 电极110、120可以叠堆在样品接收室130上方和下方。在各个方面,第二电极120 与采用夹层形式的第一电极110电绝缘。在一个变型中,第一电极110包含金(Au)且电 极120包含钯(Pd)。电极,例如电极110、120,可以是薄膜。在各个变型中,电极包含由诸 如金、钯、碳、银、铂、二氧化锡、铱、铟及其组合(例如,铟掺杂氧化锡或"ΙΤ0")等材料形成 的导电材料。通过溅镀、化学镀或丝网印刷工艺将导电材料布置到电绝缘层上,由此形成电 极。在示例中,溅镀金电极110布置在测试条100的一侧上,并且溅镀钯电极120布置在剩 余的一侧上。可用作隔开电极110、120的电绝缘层的适用材料包括例如塑料(例如PET、 PETG、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯)、硅、陶瓷、玻璃及其组合(例如,7密耳厚的聚酯)。 以引用方式并入本文的美国专利申请公布说明书2007/0074977中提供了各种示例性测试 条和测量方法的详细信息。
[0032] 在各个方面,样品接收室130适用于分析体积小的样品。例如,样品接收室130可 具有的容积为约〇. 1微升至约5微升,或为约0. 2微升至约3微升,或为约0. 3微升至约1 微升。为了适应小样品体积,电极110和120可以紧密排列。例如,在隔板(未示出)限定 了第二电极120和第一电极110之间的距离的情况下,隔板的高度范围可以是约1微米至 约500微米,或介于约10微米和约400微米之间,或介于约40微米和约200微米之间。以 引用方式并入本文的美国专利8, 163, 162中给出了与示例性测试条相关的更多细节。
[0033] 可使用诸如槽式涂布、从管末端分配液体涂布、喷墨法和丝网印刷的工艺将试 剂层(未示出)设置在样品接收室130内。下列以引用方式并入本文中的美国专利 6, 749, 887、6, 689, 411、6, 676, 995和6, 830, 934中介绍了此类工艺。在各种实施例中,试 剂层沉积到电极(例如,电极120)上,并包含至少调节剂和酶。调节剂可以是两种氧化还 原状态中的任何一种,可称为可氧化物质或可还原物质。合适的媒介的示例包括铁氰化物、 二茂铁、二茂铁衍生物、锇联吡啶复合物以及醌衍生物。合适酶的示例包括葡萄糖氧化酶、 基于吡咯喹啉醌(PQQ)辅因子的葡萄糖脱氢酶(GDH)和基于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸辅因 子的GDH。试剂层的一个示例性试剂配方在美国申请10/242, 951中有所描述,其标题为 "MethodforManufacturingaSterilizedandCalibratedBiosensor-BasedMedical Device"(制造消毒和校准后的基于生物传感器的医疗装置的方法),其美国专利申请公开 号为2004/0120848,该专利申请的全部内容由此以引用方式并入。
[0034] 在示例中,电极120是通过在聚酯片基上溅镀钯涂层形成的工作电极。使用了干 试剂层,包括如本文所述的缓冲液、调节剂和酶。电极110和120之间的隔板具有限定电化 学电池(样品接收室130)的切口区域。隔板的厚度可以小于约200μπι。电极110是通过 在聚酯片基上溅镀金涂层形成的参考电极。在该示例中,葡萄糖氧化酶/铁氰化物系统用 于经由下列反应测定葡萄糖浓度:
[0035] 反应1:葡萄糖+葡萄糖氧化酶一葡萄糖酸+已还原的葡萄糖氧化酶
[0036] 反应2:已还原的葡萄糖氧化酶+2铁氰化物一葡萄糖氧化酶+2亚铁氰化物。
[0037] 铁氰化物([Fe(CN)6]3 )是一种调节剂,其将已还原的葡萄糖氧化酶恢复到其催化 状态。葡萄糖氧化酶是一种酶催化剂,只要存在过量的调节剂,就会一直氧化葡萄糖。亚铁 氰化物([Fe(CN)6]4)是总反应的产物。理想的是,最初并无亚铁氰化物,尽管在实施过程 中通常会存在少量的亚铁氰化物。反应完成后,亚铁氰化物(以电化学方式测量)的浓度 表明葡萄糖的初始浓度。总反应是反应1和2之和:
[0038] 反应3:葡萄糖+2铁氰化物一葡萄糖酸+2亚铁氰化物
[0039] "葡萄糖"特指β-D-葡萄糖。该系统的详细信息在PCT专利申请W097/18465和 美国专利6, 444, 115 (以引用方式并入本文中)中有所描述。
[0040] 在实例中,分析测试仪180测量测试条100上的一滴血的葡萄糖水平和其他特性。 这些其他特性中的一个是血细胞比容。HCT和葡萄糖测量混杂,因此测量HCT能够更准确地 测定葡萄糖。测试条100包含容纳血滴的样品接收室130、与分析测试仪180中的连接器 引脚11U112连接的焊盘101、102,和携载焊盘10U102与样品接收室130之间信号的电 极110、120。在一些方面,测试条100包括用于测量HCT而非葡萄糖的至少一个电极和用 于测量葡萄糖而非HCT(或同样用于测量其他分析物对)的至少一个电极。在其他方面,电 极110、120用于使用相应分析物的连续电信号,或使用允许根据对应于该电信号的测量数 据测定葡萄糖和HCT的电信号,来测量HCT和葡萄糖。
[0041] 当血液阻抗的电阻分量在数万欧的范围内时,分析测试仪180、测试条接收模块 115、测试条100和激励源181与解调器182之间的测量路径的任何其他分量中印刷电路板 上的PF分数阶上的寄生电容可能会影响测定分析物(血糖)所用装置的准确性和可重复 性。寄生电容影响的严重程度可能会随着激励源181测量信号的频率的增加而增加。
[0042] 例如,为了补偿这些影响,分析测试仪180包含假负载校准电路块189。在示例性 实施例中,假负载校准电路块189电连接至测试条接收模块115,并且包括假负载190,例如 电阻器或精密电阻器(如,22ΚΩ、〇. 1% )。假负载190具有选择的电特性,例如阻抗。示出 的示例性假负载校准块189还包括开关单元191、耦合器183、184、激励源181、解调器182 和处理器186。如上所述,激励源181适于选择性地提供至少一个电信号。解调器182适 于产生一个或多个解调信号,已连接处理器186以从解调器182接收一个或多个解调信号。 解调信号对应于从激励源181发出的电信号和连接在激励源181和解调器182之间的装置 的电特性。用这种方法,假负载电路块189被构造成提供假幅度校正和假相位校正,并且存 储器块149被构造成存储假幅度校正和假相位校正,例如,供处理器186在以后使用。
[0043] 开关单元191适于通过假负载190或通过测试条接收模块115的第一电引脚111 和第二电引脚112,选择性地将激励源181电连接至解调器182。在示出的示例中,开关单 元191包括两个电控单极双掷开关。其中一个开关选择性地将激励源181连接至(a)假负 载190的第一端子或(b)测试条接收模块115的电连接器引脚112 (或引脚111)中的一者。 另一个开关选择性地将解调器182的输入连接至(a)假负载190的第二端子或(b)测试条 接收模块115的电连接器引脚111 (或引脚112)中的一者。可以使用开关的其他配置,例 如单一双极双掷,或光电开关或簧片继电器。处理器186可以电、光学、磁力或其他方式控 制开关单元191。
[0044] 存储器块149中的存储装置140存储由处理器186提供的数据,如下所述。存储 装置140可包含诸如寄存器、存储器、延迟线路、缓冲器、触发器、闩锁、闪存存储器设备或 下文参考图7存储子系统540描述的其他装置。
[0045] 处理器186适于同时引起开关单元191连接假负载190、导致激励源181提供DC 信号(例如,接地或另一个ον参考,或选择的偏置),并记录来自解调器182的解调信号的 第一相应值。然后,处理器186使用第一相应值测定解调器182的偏置并将所测定的偏置 存储在存储器块149中,例如存储在存储装置140中。例如,解调器182可包含互阻抗放大 器和同步解调器。通过假负载190施加DC信号会移除输入的时变分量,因此,任何残余信 号均可表示解调器182的偏置。保存这些值允许校正每个记录的偏置。下文参照步骤320 图4A进一步讨论。
[0046] 处理器186进一步适于同时引起开关单元191连接假负载190、导致激励源181同 时提供AC信号和DC信号两者,并记录来自解调器182的解调信号的第二相应值。根据相 应的第二值和所测定的解调器的偏置,处理器186测定假幅度校正和假相位校正(例如,分 析测试仪180的相位和增益修改量)。然后,处理器186将测定的假幅度校正和测定的假相 位校正存储在存储器块149中,例如,存储在存储装置140中。例如,血液样品中的AC导纳 与该样品中的血细胞比容(HCT)成比例,因此施加AC输入会模拟在测试条件中使用的AC 信号。从解调器182所得的实信号和虚信号通过减去上文测定的偏移值校正并存储在存储 器块149中,例如,存储在存储装置140中。使用假负载190的校正信号及已知幅度和相位 特性,计算并存储增益因数和相位偏移。
[0047] 处理器186进一步适用于检测测试条100是否插入在测试条接收模块115中,如 上文所述。处理器186可以随时检测插入,例如,在通过假负载施加DC信号之前。处理器 186适于检测插入,然后同时引起开关单元191连接第一电引脚111和第二电引脚112,导 致激励源181同时提供AC信号和DC信号两者(与先前施加的信号相同或不同),并记录解 调信号的第三相应值。然后,处理器186使用第三相应值、测定的假幅度校正和测定的假相 位校正(存储在存储器块149中,例如存储在存储装置140中)和所测定的解调器182的 偏置(也存储在存储器块149中,例如存储在存储装置140中),测定插入有测试条100的 分析测试仪180的相位和增益修改量。然后,处理器186将插入有测试条100的分析测试 仪180的测定的相位和增益修改量存储在存储器块149中,例如存储在存储装置140中。
[0048] 因此,有助于补偿分析测试仪180和测试条100中分量电效应的校准值存储在存 储器块149中,例如存储在存储装置140中,并且可以根据需要检索。在各种实施例中,处理 器186进一步适用于在检测到测试条100后将选择的电信号施加在第一电连接器引脚111 和第二电连接器引脚112上(具有设置开关单元191,以连接引脚111、112)。处理器186同 时记录解调信号的第四相应值。然后,处理器186使用带测试条100的分析测试仪180的 测定的相位和增益修改量、测定的假幅度校正和测定的假相位校正以及测定的解调器182 的偏置,来测定对应于第四相应值的一个或多个校正值。处理器186从存储器块149,例如 从存储装置140检索这些值。处理器186进一步适于处理测定的校正值以检测流体样品的 存在,并且如果流体样品存在,则测定分析物。
[0049] 图2根据各个方面示出了假负载校
当前第2页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1