专利名称：葡萄糖测量方法和系统的制作方法
葡萄糖测量方法和系统交叉引用根据35USC § 119和/或§ 120的规定，本专利申请要求于2009年9月29日和2009年12月14日在先提交的美国临时申请Serial Nos. 61/246，858和61/286，106的优先权，所述专利申请全文以引用方式并入本专利申请中。
背景技术：
电化学传感器一直以来被用于检测或测量流体样品中是否存在某种物质。电化学传感器包括试剂混合物以及一个或多个电极，其中该试剂混合物包含至少一种电子转移剂(也称为“电子媒介物”)和分析物特异性生物催化蛋白质(如具体的酶)。此类传感器依靠电子媒介物和电极表面之间的电子转移，并通过测量电化学氧化还原反应发挥作用。在电化学生物传感器系统或装置中，利用与流体样品中被测分析物的浓度相关的电信号监测电子转移反应。利用此类电化学传感器检测体液(例如，血液或血源产物、泪液、尿液和唾液)内的分析物已开始受到重视，并且在一些情况下，对维持某些个体的健康至关重要。在保健领域，人们(例如糖尿病患者)必须对其体液内的特定组分进行监测。许多系统能够测试体液(例如，血液、尿液或唾液)，以方便地监测特定体液组分(例如，胆固醇、蛋白质和葡萄糖)的含量。糖尿病是一种因胰岛素分泌不足而导致无法适当消化糖的胰腺疾病，该病患者每日都需要认真监测血糖浓度。通过对糖尿病患者的血糖浓度进行常规测试和控制，可以降低患者眼睛、神经和肾脏严重受损的风险。当某些血液成分存在时，会对测量产生不良影响并导致检测信号不准确，从而对电化学生物传感器产生负面影响。例如，测量不准确将会使血糖读数不准，使患者无法察觉血糖浓度的潜在威胁。作为一个例子，血液的血细胞比容(即血红细胞在血液中所占的数量百分比)会对所得分析物浓度的测定造成错误。血液中血红细胞容积的变化会造成一次性电化学测试条所测得的葡萄糖读数出现差异。通常，高血细胞比容下会出现负偏倚(即计算出的分析物浓度偏低)，低血细胞比容下会出现正偏倚(即计算出的分析物浓度偏高)。在高血细胞比容下，例如，血红细胞可能会阻碍酶和电化学媒介物的反应，降低化学溶解率，因为用于使化学反应物成溶剂化物的血浆量较低并且媒介物的扩散速度慢。这些因素会造成比预期葡萄糖读数偏低，因为电化学过程中产生的电流较小。相反，在低血细胞比容下，可影响电化学反应的血红细胞数量比预期要少，因而测得的电流也更大。此外，血样电阻也与血细胞比容相关，这会影响电压和/或电流测量。 目前已采取了多个策略来降低或避免血细胞比容变化对血糖造成的影响。例如，测试条被设计成具有多个可将样品中的血红细胞去除的筛目，或者含有多种化合物或制齐U，用以提高血红细胞的粘度并减弱低血细胞比容对浓度测定的影响。为了校正血细胞比容，其他测试条包括溶血剂和用于测定血红蛋白浓度的系统。此外，生物传感器还能够通过以下方法测量血细胞比容使用光照射血样之后再测量光学变化，或根据样品室填充时间的函数来测定血细胞比容。这些方法具有某些缺点。
发明内容
申请人:已认识到需要这样的系统和方法，其可用来测定准确的葡萄糖浓度，从而避免本领域存在的不足。鉴于上述内容并根据一个方面，提供了操作具有测试仪和测试条的分析物测量系统的方法。测试条可包括参考电极、第一工作电极和第二工作电极，其中所述第一和第二工作电极分别涂覆有第一和第二试剂层。相应的第一和第二试剂层设置在具有媒介物的基质层上。测试仪可包括电子电路，用于在参考电极和第一工作电极之间施加测试电压，并在参 考电极和第二工作电极之间施加第二测试电压。测试仪还可包括信号处理器，用于测量多个测试电流并用于根据测试电流来计算葡萄糖浓度。所述方法可通过如下步骤实现在参考电极和第二工作电极之间施加测试电压；将含有分析物的血样施加到测试条上之后，使用测试仪测量工作电极处的第一测试电流、第二测试电流和第三测试电流；根据第一、第二和第三测试电流确定葡萄糖浓度；以及显示葡萄糖浓度。在该示例性方法中，葡萄糖浓度可为由下列等式得到的数值
权利要求
1.ー种用于确定葡萄糖浓度的方法，所述葡萄糖浓度可使用具有测试条和测试仪的系统来测量，所述方法包括 在參考电极和工作电极之间施加测试电压，所述工作电极涂覆有试剂层，所述试剂层设置在具有媒介物的基质层上； 将含有分析物的血样施加到所述测试条上之后，使用所述测试仪测量所述工作电极处的第一测试电流、第二测试电流和第三测试电流，以物理地将所述分析物转化成酶副产物； 根据所述第一测试电流、所述第二测试电流和所述第三测试电流来确定葡萄糖浓度；以及 显示所述葡萄糖浓度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一测试电流包括在反应期后约3至约4秒所测得的电流。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二电流包括在反应期后约4至约5秒所测得的电流。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第三电流包括在反应期后约5秒的电流。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述葡萄糖浓度包括用下式获得的值
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一测试电流的所述阈值包括从约5微安至约7微安的值。
7.根据权利要求5所述的方法，其中所述幂指数包括用下式获得的值P = a-i3/b 其中a表示第一整定參数，b表示第二整定參数。
8.根据权利要求5所述的方法，其中所述幂指数包括从约I至约4的数值。
9.根据权利要求7所述的方法，其中批次特异性的第一整定參数和第二整定參数的测定方法包括 用下式计算所述第一整定參数和所述第二整定參数的第一组合的第一幂指数
10.ー种用于确定至少葡萄糖浓度的方法，所述葡萄糖浓度可使用具有测试条和测试仪的系统来测量，所述方法包括 在參考电极和工作电极之间施加测试电压，所述工作电极涂覆有试剂层，所述试剂层设置在具有媒介物的基质层上； 将含有分析物的血样施加到所述测试条上之后，使用所述测试仪测量所述工作电极处的第一测试电流、第二测试电流和第三测试电流； 通过下式根据所述第一测试电流、所述第二测试电流和 所述第三测试电流确定所述葡萄糖浓度
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述确定包括 用下式计算所述第一整定參数和所述第二整定參数的第一组合的第一幂指数
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述估算包括用下式进行的计算
13.根据权利要求12所述的方法，其中各个所述血细胞比容校正的葡萄糖浓度的所述偏倚的所述评估包括如下 偏倚绝对=G校正-G参考，其中G参考小于75mg/dL且 偏倚％
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一整定參数和所述第二整定參数的所述第一组合的所述精度的所述估算包括如下
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述偏倚的所述标准差的所述建立包括如下 I 其中
16.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一测试电流包括在开始所述测量后约3至约4秒所测得的电流。
17.根据权利要求10所述的方法，其中所述第二电流包括在开始所述测量后约4至约5秒所测得的电流。
18.根据权利要求10所述的方法，其中所述第三电流包括在开始所述测量后约5秒的电流。
19.根据权利要求10所述的方法，其中所述幂指数包括从约I至约4的数值。
20.ー种用于确定血细胞比容校正的测试电流的方法，所述测试电流可使用具有测试条和测试仪的系统来测量，所述方法包括 在參考电极和工作电极之间施加测试电压，所述工作电极涂覆有试剂层，所述试剂层设置在具有媒介物的基质层上； 将含有分析物的血样施加到所述测试条上之后，使用所述测试仪测量所述工作电极处的第一测试电流、第二测试电流和第三测试电流；以及通过如下方式确定血细胞比容校正的测试电流 对所述第一测试电流与所述第二测试电流的比率进行幂指数运算，然后将所述比率值乘以所述第三测试电流，其中所述幂指数表示第一整定參数和第二整定參数的函数。
21.根据权利要求20所述的方法，还包括评估批次特异性的第一整定參数和第二整定參数，所述评估通过用下式计算所述第一整定參数和所述第二整定參数的第一组合的第一幂指数进行
22.根据权利要求21所述的方法，其中使用所述批次测试条测试的多个样品各自的所述血细胞比容校正的电流的所述确定包括
23.根据权利要求22所述的方法，还包括 根据测试条批次的血细胞比容校正的电流与參考血糖浓度的关系曲线的线性回归计算出斜率和截距； 用下式估算所述多个样品各自的血细胞比容校正的葡萄糖浓度
24.根据权利要求23所述的方法，还包括利用所述批次特异性的第一整定參数和第二整定參数来确定标定值。
25.根据权利要求20所述的方法，其中所述幂指数包括从约I至约4的数值。
26.根据权利要求20所述的方法，其中所述第一测试电流包括在开始所述测量后约3至约4秒所测得的电流。
27.根据权利要求20所述的方法，其中所述第二电流包括在开始所述测量后约4至约5秒所测得的电流。
28.根据权利要求20所述的方法，其中所述第三电流包括在开始所述测量后约5秒的电流。
29.一种用于測量至少使用者生理体液内葡萄糖浓度的分析物測量系统，所述系统包括 测试条，所述测试条包括基片，所述基片具有參考电极和工作电极，所述工作电极涂覆有试剂层，所述试剂层设置在具有媒介物的基质层上，所述电极连接到相应接触垫上；以及分析物测试仪，所述分析物测试仪具有与测试条ロ连接的测试电路，所述测试条ロ接纳所述测试条的所述接触垫，以使得所述测试仪能够在将生理体液沉积于电极上之后再施加测试电压，并在所述测试仪施加所述测试电压之后根据第一离散区间、第二离散区间和第三离散区间处测得的第一测试电流、第二测试电流和第三测试电流来确定血细胞比容校正的葡萄糖浓度。
30.根据权利要求29所述的系统，其中所述第一测试电流包括在开始所述测量后约3至约4秒所测得的电流。
31.根据权利要求29所述的系统，其中所述第二电流包括在开始所述测量后约4至约5秒所测得的电流。
32.根据权利要求29所述的系统，其中所述第三电流包括在开始所述测量后约5秒的电流。
33.根据权利要求29所述的系统，其中在所述生理体液的所述沉积后一段时间内不施加测试电压，以在施加所述测试电压之前提供一段反应时间。
全文摘要
本发明描述并示出了多个系统及运行具有测试仪和测试条的多分析物测量系统的示例性方法。在一个实施例中，所述方法可通过如下步骤实现在参考电极和第一工作电极之间施加测试电压；将含有分析物的血样施加到所述测试条上之后，使用所述测试仪测量所述工作电极处的第一测试电流、第二测试电流和第三测试电流；根据所述第一测试电流、第二测试电流和第三测试电流来估算血细胞比容校正的分析物浓度；以及显示所述血细胞比容校正的分析物浓度。
文档编号G01N33/487GK102625913SQ201080050709
公开日2012年8月1日 申请日期2010年9月6日 优先权日2009年9月4日
发明者A·克拉格斯, D·麦科尔, M·卡多西, S·布利瑟, S·麦金托什 申请人:生命扫描苏格兰有限公司