确定流体样品中的血细胞比容敏感葡萄糖值的方法和系统的制作方法
【专利说明】确定流体样品中的血细胞比容敏感葡萄糖值的方法和系统
[0001 ]优先权
[0002] 根据巴黎公约和《美国法典》第35卷第119和120条，本申请要求先前提交的美国专 利申请序列号14/0 13,638的权益，该申请提交于20 13年8月29日（代理人案卷号 DDI5275USNP)，其先前专利申请以引用方式并入，如同在本文中阐述了本申请一样。
【背景技术】
[0003] 电化学葡萄糖测试条例如用于OneTouchK Ultra'"1全血测试套件（购自 LifeScan，Inc.)的那些被设计成测量糖尿病患者的血液样本中的葡萄糖浓度。葡萄糖的测 量可基于葡萄糖氧化酶(GO)对葡萄糖的选择性氧化来进行。葡萄糖测试条中可发生的反应 由下面的公式1和公式2概括。
[0004 ]公式1葡萄糖+GO (靴)4葡萄糖酸+GO (_)
[0005]公式 2G0(_)+2Fe(CN)63-4G0(靴)+2Fe(CN) 64-
[0006] 如公式1中所示，葡萄糖被葡萄糖氧化酶的氧化形式(G0(Wtt)氧化成葡萄糖酸。应 该指出的是，GO(轉?还可被称为"氧化的酶"。在公式1的反应过程中，氧化的酶GO(轉?被转化 为其还原状态，其被表示为G0(_ (即，"还原的酶"）。接着，如公式2中所示，还原的酶G0_) 通过与？6(^)631被称作氧化介体或铁氰化物)反应而被再氧化回60(氧化)。在60(麵重新生 成回其氧化状态G0_)的过程中，Fe(CN) 63I皮还原成Fe(CN)，(被称作还原介体或亚铁氰化 物)。
[0007] 当用施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经还 原介体的电化学再氧化来生成测试输出信号。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 输出信号将与样品的葡萄糖含量成比例。诸如铁氰化物的介体是接受来自酶(例如葡萄糖 氧化酶)的电子并随后将该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 的还原介体的量也增加；因此，源自还原介体的再氧化的测试输出信号与葡萄糖浓度之间 存在直接关系。具体地，电子在整个电界面上的转移致使测试输出信号流动(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输出信号可被称为葡 萄糖输出信号。
[0008] 由于获知血液中（尤其是患有糖尿病的人的血液中）的葡萄糖浓度会非常重要，已 经利用上述原理开发出测试仪，以使普通人能够在任何给定的时间对其血液进行采样和测 试，以便确定其葡萄糖浓度。通过测试仪检测所产生的葡萄糖输出信号，并利用借助简单的 数学公式将测试输出信号与葡萄糖浓度联系起来的算法将其转换为葡萄糖浓度读数。一般 来讲，该测试仪与一次性测试条结合使用，除了酶(例如葡萄糖氧化酶)和介体(例如铁氰化 物)之外，一次性测试条可以包括样品接收室和设置在样品接收室内的至少两个电极。在使 用中，使用者可戳刺其手指或其他方便的部位以引起出血，然后将血液样本引入样品接收 室中，从而开始上述化学反应。
【发明内容】
[0009] 在一个方面，申请人已设计出包括生物传感器和测试仪的葡萄糖测量系统。生物 传感器具有其上设置有试剂的多个电极。测量仪包括耦合至功率源、存储器和生物传感器 的多个电极的微控制器。微控制器被配置成:在至少两个电极附近施加流体样品后将信号 施加到所述至少两个电极以启动具有酶的流体样品中的葡萄糖的电化学反应的测试测量 序列;在从测试测量序列开始的多个所选时间间隔从多个电极中的每一个的相应输出信号 获取代表流体样品中的葡萄糖的估计值;在从测试测量序列开始后的多个特定时间间隔从 多个电极的相应输出信号的组合获取代表流体样品中的葡萄糖的另一估计值；以及从流体 样品中的葡萄糖的所有估计值的中值确定流体样品的最终葡萄糖值。
[0010] 在第二方面，提供了一种利用生物传感器和葡萄糖仪来确定流体样品的葡萄糖值 的方法。生物传感器具有至少两个电极和设置于至少两个电极上的试剂。葡萄糖仪具有被 配置成连接至生物传感器和存储器的微控制器以及功率源。该方法可通过如下步骤实现： 在生物传感器的至少两个电极附近沉积流体样品时引发测试测量序列的启动;将输入信号 施加至具有流体样品的多个电极以导致葡萄糖转化为酶副产物;从多个电极和流体样品的 多个输出信号瞬态确定多个葡萄糖浓度估计值；以及从多个葡萄糖浓度估计值的所有值的 中值推导最终葡萄糖浓度。
[0011] 对于这些方面而言，也可以在这些之前公开方面的多种组合中使用以下特性:微 控制器在从测试测量序列开始后的约1.5秒、1秒、1.7秒、1.2秒和0.7秒从多个电极中的一 个电极的输出信号获取葡萄糖估计值;微控制器在从测试测量序列开始后的约4.4秒、1.2 秒、2.5秒、3.7秒和3.4秒从多个电极中的另一电极的输出信号获取葡萄糖估计值;微控制 器在从测试测量序列开始后的约2.5秒、0.7秒、1.5秒、1.2秒和0.5秒从多个电极中的两个 电极的相应输出信号的总和获取葡萄糖估计值;利用以下形式的公式来获取一个电极的葡 萄糖估计值：
[0013]其中G1可包括第一葡萄糖估计值；
[0014] 1^可为在从测试序列开始后的约1.5秒的时间间隔采样的输出信号；
[0015] It2可包括在从测试序列开始后的约1秒的时间间隔采样的输出信号；
[0016] It3可包括在从测试序列开始后的约1.7秒的时间间隔采样的输出信号；
[0017] It4可包括在从测试序列开始后的约1.2秒的时间间隔采样的输出信号；
[0018] It5可包括在从测试序列开始后的约0.7秒的时间间隔采样的输出信号；
[0019] 幻可包括约1.6的系数；
[0020] X2可包括约1.9E-01的系数；
[0021] X3可包括约-3.6E-01的系数；
[0022] X4可包括约1.2E+01的系数；
[0023] X5可包括约1.6的系数；
[0024] X6可包括约1.7E-02的系数；
[0025] X7可包括约2· 1E-01的系数；
[0026] X8可包括约-4.0E-01的系数；
[0027] X9可包括约2.4的系数；
[0028] X1Q可包括约2.1的系数；
[0029] X11可包括约4.6E-01的系数;并且
[0030] Xi2可包括约3.9E-01的系数；
[0031]利用下述形式的公式来获取其他另一极的葡萄糖估计值：
[0033]其中G2可包括第二葡萄糖估计值；
[0034] Itl可包括在从测试序列开始后的约4.4秒的时间间隔采样的输出信号；
[0035] It2可包括在从测试序列开始后的约1.2秒的时间间隔采样的输出信号；
[0036] It3可包括在从测试序列开始后的约2.5秒的时间间隔采样的输出信号；
[0037] It4可为在从测试序列开始后的约3.7秒的时间间隔采样的输出信号；
[0038] 1*5可为在从测试序列开始后的约3.4秒的时间间隔采样的输出信号；
[0039] 1!可包括约8.5E-01的系数；
[0040] X2可包括约7.4E-01的系数；
[00411 X3可包括约_4.2的系数；
[0042] X4可包括约5.7的系数；
[0043] X5可包括约1.4的系数；
[0044] X6可包括约5E-02的系数；
[0045] X7可包括约1.3E-01的系数；
[0046] X8可包括约-1.5的系数；
[0047] x9可包括约2.4的系数；
[0048] X1Q可包括约6E-01的系数；
[0049] X11可包括约-8.6的系数;并且
[0050] X12可包括约1.9E-01的系数；
[0051] 利用下述形式的公式来获取两个电极的葡萄糖估计值：
[0053] 其中Gc可包括组合葡萄糖估计值；
[0054] Itl可包括在从测试序列开始后的约2.5秒的时间间隔采样的多个电极的输出信号 的总和；
[0055] It2可包括在从测试序列开始后的约0.7秒的时间间隔采样的多个电极的输出信号 的总和；
[0056] It3可包括在从测试序列开始后的约1.5秒的时间间隔采样的多个电极的输出信号 的总和；
[0057] It4可包括在从测试序列开始后的约1.2秒的时间间隔采样的多个电极的输出信号 的总和；
[0058] It5可包括在从测试序列开始后的约0.5秒的时间间隔采样的多个电极的输出信号 的总和；
[0059]幻可包括约1的系数；
[0060] X2可包括约3 · 1的系数；
[0061 ] X3可包括约-1.9E01的系数；
[0062] X4可包括约2.7E01的系数；
[0063] X5可包括约9.8的系数；
[0064] X6可包括约2.6的系数；
[0065] X7可包括约_6.5的系数；
[0066] X8可包括约-1.9E01的系数;并且 [0067] X9可包括约6.7E01的系数；
[0068] x1Q可包括约1.9E01的系数；
[0069] X11可包括约-2· 3E01的系数;并且 [0070] Xi2可包括约3.9E-01的系数。
[0071]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 明示例性实施例的更详细说明时，这些和其他实施例、特征和优点将变得显而易见。
【附图说明】
[0072]并入本文中并且构成本说明书一部分的附图示出当前本发明的优选实施例，并且 与上面