用于在生物传感器的初始样品填充期间检测样品体积以确定流体样品中葡萄糖浓度或样 ...的制作方法
【专利说明】用于在生物传感器的初始样品填充期间检测样品体积以确 定流体样品中葡萄糖浓度或样品填充错误的系统和方法
[0001] 优先权
[0002] 本专利申请根据35 USC § § 119和120以及《巴黎公约》要求基于优先提交的美 国专利申请S.N. 13/673, 119(提交于2012年11月9日）（代理人案卷号CIL5036USNP)的 优先权权益，该专利申请据此以引用的方式全文并入本文中。
【背景技术】
[0003] 生理流体（例如血液或血液衍生产品）中的分析物检测对于当今社会的重要性日 益增加。分析物检测分析法被发现用于多种应用中，包括临床实验室测试、家庭测试等，其 中此类测试结果在对多种病症的诊断和管理中发挥着重要作用。所关注的分析物包括用于 糖尿病管理的葡萄糖、胆固醇等等。响应于分析物检测的此重要性增加，已开发了多种应用 于临床和家庭的分析物检测方案和装置。
[0004] 对于分析物检测所采用的一种方法是电化学方法。在此类方法中，含水液体样品 被放入电化学电池中的样品接收室中，该电化学电池包括两个电极，例如反电极和工作电 极。允许分析物与氧化还原试剂反应以形成其量对应于分析物浓度的可氧化（或可还原） 的物质。然后，以电化学方式估算存在的可氧化（或可还原）物质的量并且该可氧化（或 可还原）物质的量与初始样品中存在的分析物的量相关。
[0005] 此类系统易受各种类型的低效率或错误的影响。
【发明内容】
[0006] 申请人已认识到，如果当流体样品已停止流入生物传感器的测试室中时的时间点 不能精确地确定，则其中输出电流测量的具体序列作为从参考启动时间的精确间隔的函数 的参考启动时间可能不是最佳的。因此，申请人已发现迄今的新型技术，该新型技术基于确 定样品何时已基本上停止流入生物传感器的测试室而允许确定何时启动测试测量序列。
[0007] 在一个方面，提供了一种用测试条和分析物监测器确定流体样品的分析物浓度的 方法。分析物监测器具有微处理器，该微处理器耦合至测试条端口并适于接收连接至测试 条的至少两个电极的对应的连接器。该方法可通过以下步骤实现：将流体样品沉积到至少 两个电极上；用至少两个电极测量流体样品的电容；评估测量步骤的所测量的电容是否高 于第一阈值；在所测量的电容不高于第一阈值的情况下，再次重复测量步骤，否则如果所测 量的电容高于第一阈值，则测定流体样品的电容；评估测定步骤的所测定的电容是否基本 上等于或小于电容的先前测量值；在所测定的电容不小于电容的先前测量值的情况下，再 次执行测定，否则如果所测定的电容基本上等于或小于样品的电容的先前测量值，则将所 测定的电容存储为第一电容值并且在存储步骤之后立即将测试序列定时时钟设定为零以 定义分析物测量测试序列间隔的启动时间；将一系列的电势在从测试序列定时时钟的零时 间点开始的测量序列间隔期间施加到至少两个电极；在测量测试序列间隔期间对至少两个 电极的电流输出瞬态进行取样以获得一系列的电流输出瞬态；以及由取样步骤的系列的电 流输出瞬态计算分析物浓度。
[0008] 在另一方面，提供了一种用测试条和分析物监测器确定流体样品的分析物浓度的 方法。分析物监测器具有微处理器，该微处理器耦合至测试条端口并适于接收连接至测试 条的至少两个电极的对应的连接器。该方法可通过以下步骤实现：将流体样品沉积到至少 两个电极上；用至少两个电极测量流体样品的电容；评估测量步骤的所测量的电容是否高 于第一阈值；在所测量的电容不高于第一阈值的情况下，再次重复测量步骤，否则如果所测 量的电容高于第一阈值，则测定流体样品的电容；评估测定步骤的所测定的电容是否基本 上等于或小于电容的先前测量值；在所测定的电容不小于电容的先前测量值的情况下，再 次执行测定，否则如果所测定的电容基本上等于或小于样品的电容的先前测量值，则将所 测定的电容存储为第一电容值并且在存储步骤之后立即将测试序列定时时钟设定为零以 定义分析物测量测试序列间隔的启动时间；将一系列的电势在从测试序列定时时钟的零时 间点开始的测量序列间隔期间施加到至少两个电极；在将定时时钟设定为零之后在测试序 列间隔期间测量电容；将在测试序列间隔期间所测量的电容存储为第二电容；评估第二电 容的大小是否大于第一电容；在评估表明第二电容大于第一电容的情况下，由于在启动测 试序列定时时钟之后添加附加的流体样品而通告错误。
[0009] 在又一方面，提供了一种用测试条和分析物监测器确定流体样品的分析物浓度的 方法。分析物监测器具有微处理器，该微处理器耦合至测试条端口并适于接收连接至测试 条的至少两个电极的对应的连接器。该方法可通过以下步骤实现：将流体样品沉积到至少 两个电极上；用至少两个电极测量流体样品的电容；评估测量步骤的所测量的电容是否高 于第一阈值；在所测量的电容不高于第一阈值的情况下，再次重复测量步骤，否则如果所测 量的电容高于第一阈值，则测定流体样品的电容；评估测定步骤的所测定的电容是否基本 上等于或小于电容的先前测量值；在所测定的电容不小于电容的先前测量值的情况下，再 次执行测定，否则如果所测定的电容基本上等于或小于样品的电容的先前测量值，则将所 测定的电容存储为第一电容值并且在存储步骤之后立即将测试序列定时时钟设定为零以 定义分析物测量测试序列间隔的启动时间。
[0010] 在又一方面，提供了包括至少一个分析物测试条和分析物测试仪的分析物测量系 统。至少一个分析物测试条包括：基底，具有设置在其上的试剂；以及至少两个电极，邻近 测试室中的试剂。分析物测试仪包括被设置成连接到两个电极的条端口连接器、电源；和微 控制器。微控制器电耦合至条端口连接器和电源，使得当将测试条插入条端口连接器中并 且将流体样品沉积于测试室中时，该微控制器确定流体样品何时停止填充测试室以定义分 析物测试序列的启动时间。
[0011] 在上述方面的每一者中，下列特征中的每一者可与上述方面的每一者一起使用或 彼此结合地使用。特征可包括例如将预定频率下的交变信号施加到至少两个电极以及测量 至少两个电极的相位信号；电容测量值的第一阈值为约10纳法；并且分析物可为葡萄糖。
[0012] 对于本领域的技术人员而言，当结合将被首先简要描述的附图来参阅以下对本发 明各种示例性实施例的更详细说明时，这些和其它实施例、特征和优点将变得显而易见。
【附图说明】
[0013] 并入本文并且构成本说明书的一部分的附图目前示出本发明的优选实施例，并 且与上面所给定的一般描述和下面所给定的详细描述一并起到解释本发明的特征的作用 (其中相同的标号表示相同的元件）。
[0014] 图IA示出了优选的血糖测量系统。
[0015] 图IB示出了设置在图IA的仪表中的各种元件。
[0016] 图IC示出了适用于本文所公开的系统和方法的组装测试条的透视图；
[0017] 图ID示出了适用于本文所公开的系统和方法的未组装测试条的分解透视图；
[0018] 图IE示出了适用于本文所公开的系统和方法的测试条的近侧部分的扩展透视 图；
[0019] 图2为本文所公开的测试条的一个实施例的底部平面视图；
[0020] 图3为图2中测试条的侧平面视图；
[0021] 图4A为图3中测试条的顶部平面视图；
[0022] 图4B为图4A中测试条的近侧部分的部分侧视图；
[0023] 图5为示出与本文所公开的测试条的部分电连接的测试仪的简化示意图；
[0024] 图6A示出了图5的测试仪对工作电极和反电极施加的持续规定时间间隔的三脉 冲电势波形的例子；
[0025] 图6B示出了生理样品所生成的电流瞬态CT ;
[0026] 图7A示出了初始样品填充检测以将启动时间设定为图6A中各种时间间隔的参考 基准；
[0027] 图7B示出了生物传感器的电容模型，在该电容模型上可测量初始填充检测和体 积检测的电容；
[0028] 图7C示出了代表图7B的生物传感器模型的电子电路；
[0029] 图7D示出了填充时间、随时间变化的填充速率、填充水平、随填充水平变化的电 容，和随时间变化的电