一种生物传感器试纸的电极代码、识别装置及识别方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生物检测的试纸制作技术领域，具体为一种生物传感器试纸的电极代 码、识别装置及识别方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，一次性酶学生物传感器广泛被用于快速检测中。人们利用酶特异性的催 化作用，开发出各种类型的生物传感器，例如，用于血糖检测的生物传感器。生物传感器阳 极和阴极固定在作为绝缘基板的试纸上，反应试剂覆盖在电极，当接触到检测样品后，样品 中的目标物质与生物传感器上的反应试剂和电极发生反应，检测仪器采集生物传感器的反 应信号，检测样品中的目标物质含量。
[0003] 随着技术的发展，一台检测仪器可以完成不同类型的生物传感器的测定。为了正 确的进行检测，检测仪器首先必须判断当前使用的生物传感器是用于执行何种类型的检 测。另外，在生产过程中，每个批次间的生物传感器会存在一些差异，检测仪器必须判断生 物传感器的批次并对差异进行校正。
[0004]目前有多种生物传感器的识别方法。如美国专利US5366609公开一种可以插拔的 储存钥匙。该储存钥匙存储有生物传感器检测类型以及批次差异的信息，生物传感器使用 的同时，将与之配合的储存钥匙插入到检测仪器中，检测仪器读取钥匙中的信息，对生物传 感器给的信号做出相应的校正并最终给出检测结果。每种生物传感器每一个批次的有与之 对应的专用储存钥匙。用户在使用时必须确认当前生物传感器的类型批号与所用的储存钥 匙批号相符。生物传感器与之校正信息分开的设计存在以下不足：1)使用生物传感器进行 检测时，需要进行插入储存钥匙和插入生物传感器两步操作，2)操作者可能遗忘事先插入 相对应储存钥匙的步骤，造成检测的结果错误。
[0005] 针对上述不足之处，现有多种生物传感器整合校正信息的方案。如美国专利 US7415285的生物传感器包括工作电极、参考电极和用于校正批次差异的比较电极。通过电 极的不同的厚度或电极图形来调整电极电阻值，不同的电阻值对应不同的参数信息。但是 电极的厚度和图形等在生产过程中会发生偏差，难以获得所需要的准确电阻值的电极。美 国专利申请US20100170791A1公开的生物传感器包括记录其相关参数信息的电极。所述电 极具有不同电极图案和多个触点，多个触点之间的电阻比率对应该生物传感器的参数信 息。当需要存储大量的校正信息时，生物传感器上就需要同样大量的触点来实现信息的存 储，检测仪器也需有相应数量的连接点才能进行判断。当检测仪器的连接点数量少于生物 传感器的触点，检测仪器无法正常工作。当检测仪器的连接点数量多于生物传感器的触点， 则多余的连接点闲置，既占空间，也增加了检测仪器的成本。
[0006] 艾康生物技术(杭州)有限公司的发明专利申请CN201210095099为"自动编码和具 有自动编码装置的生物传感器"，其自动编码装置包括第一电极、第二电极和第三电极，第 一电极和第二电极之间通过连接点连接，由于使得第一电极和第二电极之间的电学参数根 据需要校正的参数而变化。其提供的自动编码装置与检测系统连接的触点位置和数量是固 定的，检测系统上的连接位点可被有效地使用。其第二电极为蛇形结构，自动编码装置只需 要改动第一电极在第二电极上连接点的位置，就能给出不同的参数信息。此种设计要求检 测仪器对电极的电学参数检测精度较高，计算也过于复杂，如果检测稍有偏差就有可能导 致校正信息的误读，影响检测结果的准确性，造成不可估量的后果。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是设计一种生物传感器试纸的电极代码，生物传感器试纸上设置3 ~7个电极位置，不同的电极位置上的电极及它们的连接方式即为不同电极代码。
[0008] 本发明的另一目的是设计一种生物传感器试纸的电极代码的识别装置，检测仪器 配置的该识别装置具有与试纸上编码电极位置数相同的触点，检测仪器的中心处理器连接 控制电路，依次使某个触点为高或低电平输出触点、其余为输入触点，中心处理器存储有各 触点输入信号与不同代码的对应关系，还存储有每种代码对应的生物传感器类型和批次差 异校正信息。
[0009] 本发明的再一目的是设计一种上述生物传感器试纸的电极代码的识别装置的识 别方法，当试纸插入检测仪器，试纸上的编码电极与检测仪器识别装置的触点一一对应连 接，检测仪器的中心处理器控制电路依次使某个触点为高或低电平输出触点、其余为输入 触点，中心处理器根据所读取的触点输入信号，判断出试纸电极代码，得到该代码对应的生 物传感器类型和批次差异校正信息。
[0010] 本发明设计的一种生物传感器试纸的电极代码，所述试纸的一个面上有生物传感 器及检测电极，试纸某个面上有表示试纸类型和批次代码的编码电极，所述的编码电极本 发明中简称为电极。
[0011]在试纸的某个面上设置有N个电极位置，N为3~7的整数，N个电极位置中至少2个 位置有电极、且至少有2个电极串接，构成N个电极位置上多种不同的电极分布及电极连接 方式，每种电极分布和连接方式对应一种电极代码。
[0012] 为了检测试纸插入时有否某个电极与检测仪器的触点接触不好，避免造成判断失 误，同时为了减少判断识别的次数，较佳方案为所述N为4~7的整数，N个电极位置中均有电 极，且每个电极至少与一个其它电极串接。检测仪器识别时只要发现某个触点无输入信号， 即报错。
[0013] 为了便于检测仪器的识别，N个电极位置在试纸的某个面上排列为1~3行，且同一 行的电极位置的中心连线与试纸纵向中心线垂直;N个电极位置以试纸纵向中心线为对称。
[0014] 较佳方案为N个电极位置均为矩形，排列为一行。
[0015] 另一种较佳方案为，N个电极位置均为矩形，排列为两行，2个相同的矩形电极位 置，排列为一行，其它(N-2)个电极位置排列为另一行、处于前述的2个电极位置的内侧。
[0016] 所述试纸上的编码电极为碳电极、银电极和金电极中的任一种。
[0017] 本发明设计的一种生物传感器试纸的编码电极识别装置，配装于生物传感器的检 测仪器，所述识别装置有与所述生物传感器的检测仪器的中心处理器连接的控制电路，还 有供试纸插入的试纸口，所述试纸口内的触点个数与生物传感器试纸的编码电极位置数量 相同，且各触点与生物传感器试纸的编码电极位置相配合，当生物传感器试纸插入所述试 纸口内，各触点与各编码电极位置上的电极对应连接。检测仪器的中心处理器连接的控制 电路使某个触点为高或低电平输出触点、其余为输入触点，中心处理器连接各输入触点，检 测它们的输入信号，中心处理器存储有各触点输入信号与不同位置的电极连接方式（即电 极代码)的对应关系，还存储有每种代码对应的生物传感器类型和批次差异校正信息。
[0018]本发明设计的一种生物传感器试纸的电极代码识别装置的识别方法步骤如下：[0019]步骤I、插入试纸
[0020] 当试纸插入检测仪器的识别装置试纸口内，试纸上的编码电极位置上的电极与检 测仪器识别装置的触点对应接触连接；
[0021] 步骤Π、判断试纸电极的分布与连接方式
[0022]检测仪器的中心处理器控制电路使N个触点中的任一个为高或低电平输出触点、 其余N-1个为输入触点，中心处理器检测各输入触点信号并记录;如果有输入信号触点个数 Λ=N-1，说明N个触点对应的电极串接为一体，进入步骤ΙΠ;如果有输入信号触点个数Λ= N-2，说明输出触点与此N-2个触点对应的电极串接为一体，剩余一个触点对应电极位置空 闲，进入步骤m;如果有输入信号的触点个数Λ<N-3，说明本次的输出触点与此见个触点对 应的电极串接为一体，其它触点无输入信号，对应的电极分布与连接方式未知，无输入信号 的触点个数施=Ν-1-Ν!，S卩2 <Μ! < (Ν-2)，进行第二次检测；
[0023]第二次检测使第一次检测时无输入信号的％个触点中的任一个为高或低电平输 出触点、其余N-1个为输入触点，中心处理器检测其余％-1个未知触点的输入信号并记录； 如果有输入信号触点个数N2 =Mi-l，说明％个触点对应的电极串接为一体，进入步骤m;如 果有输入信号触点个数N2=Mi-2，说明输出触点与此施-2个触点对应的电极串接为一体，剩 余一个触点对应电极位置空闲，进入步骤m;如果有输入信号的触点个数N2 <Mi-3，说明本 次的输出触点与此犯个触点对应的电极串接为一体，其它触点无输入信号，对应的电极分 布与连接方式未知，本次无输入信号的触点个数M2 ，S卩2 <M2< (Mi-2)，进行第三次 检测；
[0024] 至第n+1次检测，第η次检测时无输入信号的触点为Mn，Mr^2或3，使1个触点中的 任一个为高或低电平输出触点、其余Ν-1个为输入触点，中心处理器检测1个触点中剩余的 1或2个触点的输入信号并记录;如果有输入信号触点个数Nn=Μη-1，说明1个触点对应的电 极