專(zhuān)利名稱(chēng)：用于開(kāi)始測(cè)定定時(shí)的被動(dòng)樣品檢測(cè)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電化學(xué)測(cè)定領(lǐng)域，特別地涉及生物流體中分析物濃度的測(cè)量。更特別地，本發(fā)明涉及檢測(cè)生物樣品或?qū)φ樟黧w對(duì)電化學(xué)傳感器的施加和開(kāi)始分析物測(cè)量操作定時(shí)的系統(tǒng)和方法。
用于分析物檢測(cè)的一種類(lèi)型方法是電化學(xué)基方法。在這樣的方法中，將待測(cè)試物質(zhì)，如典型地為含水液體形式的生物物質(zhì)，如血液的樣品放入電化學(xué)測(cè)定池的反應(yīng)區(qū)，電化學(xué)測(cè)定池由至少兩個(gè)電極，即對(duì)電極/參比電極和工作電極組成。典型地，氧化還原試劑體系存在于反應(yīng)區(qū)中。這樣的試劑體系至少包括酶和媒介體。在許多實(shí)施方案中，氧化還原試劑體系的酶成分是對(duì)感興趣的特定氧化/還原分析物一致起作用的酶或多種酶。當(dāng)樣品位于電化學(xué)測(cè)定池中時(shí)，目標(biāo)分析物與酶接觸和與其反應(yīng)，形成可氧化(或可還原)的失活酶。媒介體的作用是與可氧化(或可還原)酶反應(yīng)，產(chǎn)生完全活性的酶和物質(zhì)，即在失活酶和媒介體之間的反應(yīng)產(chǎn)物，其量相應(yīng)于目標(biāo)分析物的濃度。然后將可氧化(或可還原)物質(zhì)的存在量電化學(xué)預(yù)測(cè)和與初始生物物質(zhì)中存在的分析物量相關(guān)聯(lián)。
上述電化學(xué)測(cè)定池通常以一次性測(cè)試條的形式使用，在該測(cè)試條上沉積生物樣品和該測(cè)試條在儀表中是可接收的，通過(guò)該儀表測(cè)量電化學(xué)分析物的濃度。采用這些類(lèi)型測(cè)試條的測(cè)定體系，通常稱(chēng)為生物傳感器，和儀表的例子可在U.S.專(zhuān)利號(hào)5,942,102、6,174,420B1和6,179,979B1中找到，這些文獻(xiàn)的公開(kāi)內(nèi)容在此引入作為參考。依賴(lài)于在進(jìn)行分析物濃度測(cè)量中，體系是否分別包括測(cè)量電荷，電流或電勢(shì)，這些體系的特征可以為電量的、電流的或電位的。
在電化學(xué)分析物測(cè)量測(cè)定中，必須的是測(cè)量系統(tǒng)能夠檢測(cè)沉積在測(cè)試條上的樣品的存在使得可以開(kāi)始分析物濃度測(cè)量測(cè)試。此外重要的是樣品一與測(cè)試條的試劑體系接觸，就檢測(cè)樣品的存在。此檢測(cè)的及時(shí)性是重要的以最小化目標(biāo)分析物和試劑體系之間電化學(xué)反應(yīng)干擾的電勢(shì)。干擾是由不是目標(biāo)分析物與試劑體系介體和酶組分之間正常和期望的反應(yīng)進(jìn)行引起的電化學(xué)測(cè)定池試劑體系平衡中的變化。
干擾對(duì)于稱(chēng)為“計(jì)時(shí)電流法”的電流樣品檢測(cè)方法是特別有問(wèn)題的，它用于電化學(xué)分析物濃度測(cè)量方法，和最通常用于分析物濃度的計(jì)時(shí)電流測(cè)定。在許多分析物濃度測(cè)量方法中，將恒定電壓步驟功能施加到測(cè)試條，即經(jīng)過(guò)工作和參比電極，它們?cè)趯?duì)測(cè)試條的樣品施加時(shí)，導(dǎo)致通過(guò)測(cè)試條電化學(xué)測(cè)定池產(chǎn)生電流。施加電壓的大小必須足以引起測(cè)定池中的法拉第或電容電流以提供快速樣品檢測(cè)。當(dāng)由于此施加電壓產(chǎn)生的電流超過(guò)預(yù)定的臨界值時(shí)，系統(tǒng)，即儀表，“標(biāo)記”此時(shí)間為分析物濃度測(cè)量階段的開(kāi)始，因此開(kāi)始在工作電極處電流的測(cè)量以確定目標(biāo)分析物的濃度。在系統(tǒng)準(zhǔn)備精確地標(biāo)記或標(biāo)注分析物濃度測(cè)量階段的實(shí)際開(kāi)始時(shí)間之前，氧化還原試劑體系和生物樣品之間的電化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)開(kāi)始。這樣，由于此電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的部分電流用作樣品檢測(cè)階段的一部分。因此，最終測(cè)量的電流不是樣品分析物濃度的精確表示。換言之，在達(dá)到預(yù)定電流值之前，即在樣品檢測(cè)時(shí)間之前的時(shí)間期間，施加到測(cè)定池的電壓會(huì)“擾亂”目標(biāo)分析物和試劑之間的電化學(xué)反應(yīng)。設(shè)備響應(yīng)時(shí)間越短和/或在達(dá)到要求電流臨界值之前的施加電壓越高，電化學(xué)反應(yīng)的干擾越大，因此分析物濃度測(cè)量可能越不精確。
計(jì)時(shí)電流方法的另一個(gè)缺點(diǎn)在于，對(duì)于包含低濃度目標(biāo)分析物或高濃度紅細(xì)胞或兩者的樣品，更可能導(dǎo)致不精確的測(cè)量。由于在電壓對(duì)電化學(xué)測(cè)定池施加時(shí)產(chǎn)生的電流一般隨減少的分析物濃度(或隨血細(xì)胞比容水平的增加)而降低，樣品檢測(cè)時(shí)間越長(zhǎng)，測(cè)量電流似乎越不可能精確表示分析物濃度。另一方面，設(shè)定更低電流臨界水平可能會(huì)使系統(tǒng)更敏感和錯(cuò)誤地由噪聲觸發(fā)。
另一種已知樣品檢測(cè)方法公開(kāi)于U.S.專(zhuān)利號(hào)6,193,873B1，該文獻(xiàn)在此引入作為參考。此專(zhuān)利公開(kāi)了計(jì)時(shí)電位方法，該方法克服了與樣品檢測(cè)計(jì)時(shí)電流方法有關(guān)的干擾問(wèn)題。不施加恒定電壓步驟功能，計(jì)時(shí)電位方法包括施加小的恒定電流步驟功能到測(cè)試條。然后監(jiān)測(cè)經(jīng)過(guò)工作和參比電極的電壓。僅當(dāng)此電壓低于確定的臨界電壓時(shí)，通過(guò)從恒定電流的施加向恒定電壓模式的切換，進(jìn)行分析物的測(cè)量。由于照此測(cè)量獲得的電流的更大部分代表分析物濃度，此方法比樣品檢測(cè)測(cè)量的計(jì)時(shí)電流方法遠(yuǎn)更為精確。
為實(shí)施’873專(zhuān)利的方法，必須采用電子電路，它提供如下兩者供應(yīng)恒定電流步驟功能到試劑測(cè)試條用于進(jìn)行樣品檢測(cè)階段的電流源，以及用于進(jìn)行方法的分析物濃度測(cè)量階段的電壓源。同樣地，電子電路進(jìn)一步包括用于允許在樣品檢測(cè)階段完成的精確時(shí)間，從電流供應(yīng)的施加到電壓供應(yīng)的施加切換的必須組件。
因此，有益的是提供非常精確、迅速和立即檢測(cè)施加到電化學(xué)測(cè)試條樣品存在的改進(jìn)方法。特別有益的是，這樣的方法和用于實(shí)施這樣方法的系統(tǒng)不需要施加恒定電流或電壓步驟功能以檢測(cè)測(cè)試條上樣品的存在。優(yōu)選，這樣的系統(tǒng)會(huì)比在’873專(zhuān)利中描述的系統(tǒng)要求更少的電子組件。
如上所討論的那樣，樣品檢測(cè)的現(xiàn)有技術(shù)方法包括在生物樣品在電化學(xué)測(cè)定池中放置之前，施加電輸入信號(hào)，或電壓步驟功能(如采用計(jì)時(shí)電位法)或電流步驟功能(如采用計(jì)時(shí)電流法)。采用任一方案，在作為施加電輸入信號(hào)產(chǎn)生的電信號(hào)，分別為電流信號(hào)或電壓信號(hào)，達(dá)到臨界水平之前并不開(kāi)始測(cè)量階段。
本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以不在電化學(xué)測(cè)定池中施加樣品檢測(cè)階段電信號(hào)，而檢測(cè)樣品的存在和合適地和及時(shí)地開(kāi)始測(cè)量階段。同樣地，本發(fā)明方法不采用或包括從電化學(xué)測(cè)定池外部施加用于進(jìn)行樣品測(cè)量階段目的的電信號(hào)。采用本發(fā)明，此階段被動(dòng)地僅由樣品在電化學(xué)測(cè)定池中的放置開(kāi)始，由此橋接在電極之間的縫隙和產(chǎn)生信號(hào)，即電壓信號(hào)?；蛘呖梢越?jīng)過(guò)電極放置電阻器而獲得電流信號(hào)，其指示測(cè)定池中樣品的存在。在檢測(cè)樣品存在時(shí)，監(jiān)視或記錄樣品檢測(cè)時(shí)間，和將測(cè)量涉及的電信號(hào)即電壓信號(hào)自動(dòng)施加到電化學(xué)測(cè)定池，用于測(cè)試樣品的選定特性。在從樣品檢測(cè)已經(jīng)過(guò)去預(yù)定的時(shí)間之后，測(cè)量獲得的電流響應(yīng)。然后從此測(cè)量的電流，或它對(duì)時(shí)間的積分，計(jì)算分析物濃度。
本發(fā)明方法比用于樣品檢測(cè)的現(xiàn)有技術(shù)方法提供顯著的優(yōu)點(diǎn)。由于測(cè)量階段之前沒(méi)有施加到樣品的外部電信號(hào)，本發(fā)明方法的樣品檢測(cè)階段并不產(chǎn)生樣品的干擾。因此，從測(cè)量階段獲得輸出信號(hào)的數(shù)值僅表示要測(cè)量樣品特性的量(如體積，百分比等)，比由許多現(xiàn)有技術(shù)方法提供的測(cè)量遠(yuǎn)更為精確。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是消除了由于損壞或不正確使用電極的錯(cuò)誤或不精確的分析物測(cè)量。采用上述的現(xiàn)有技術(shù)分析物測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)測(cè)試條電極或儀表接觸物的任何損害(如短路)可自動(dòng)開(kāi)始分析物測(cè)量測(cè)定，甚至沒(méi)有樣品在測(cè)定池之中。由于本發(fā)明并不包括用于樣品檢測(cè)的外部電信號(hào)的施加，測(cè)定僅可在樣品溶液在生物傳感器的電化學(xué)測(cè)定池中沉積時(shí)開(kāi)始。
由于本發(fā)明方法比現(xiàn)有技術(shù)方法更簡(jiǎn)單，包括更少的步驟，必須用于進(jìn)行本發(fā)明方法的系統(tǒng)和組件不如樣品檢測(cè)的現(xiàn)有技術(shù)方法復(fù)雜。更特別地，由于本發(fā)明的方法并不要求用于樣品檢測(cè)階段的外部電壓或電流的施加，本發(fā)明系統(tǒng)并不要求包括這樣設(shè)計(jì)的能量源，因此不如現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)復(fù)雜并包括更少的組件。本發(fā)明系統(tǒng)包括的電子電路和組件可以引入或與接收生物傳感器的儀表整體提供，如電化學(xué)測(cè)試條，向其上沉積樣品體積的生物溶液，用于測(cè)量樣品選擇的特性，如感興趣的選擇分析物的濃度。該電化學(xué)測(cè)試條，如以下將被詳細(xì)描述的，包括具有至少兩個(gè)電極即工作電極和參比電極/對(duì)電極的電化學(xué)測(cè)定池，其間確定了用于接收生物樣品的反應(yīng)區(qū)。
本發(fā)明還提供了套件，它包括引入實(shí)施本發(fā)明方法的本發(fā)明系統(tǒng)中的測(cè)試條儀表。
盡管本發(fā)明方法，系統(tǒng)和套件可用于檢測(cè)不同類(lèi)型的生物樣品，如血液、尿、眼淚、唾液等，應(yīng)用于各種類(lèi)型的電化學(xué)測(cè)定池用于各種特性，如分析物濃度的測(cè)量，它們特別適于血液或血液級(jí)分等樣品的檢測(cè)，如應(yīng)用于其中測(cè)量葡萄糖濃度的測(cè)試條的電化學(xué)測(cè)定池。
在閱讀以下更完全描述的本發(fā)明方法和系統(tǒng)的詳細(xì)情況時(shí)，本發(fā)明的這些和其它目的、優(yōu)點(diǎn)和特征對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯然的。
圖2是對(duì)于本發(fā)明方法，經(jīng)過(guò)電化學(xué)測(cè)試條的電壓對(duì)時(shí)間的圖。
圖3是可以有效結(jié)合到用于實(shí)施本發(fā)明方法的電化學(xué)生物傳感器上的本發(fā)明系統(tǒng)電子電路的簡(jiǎn)圖。
本發(fā)明提供自動(dòng)檢測(cè)施加到生物傳感器的樣品存在(“樣品檢測(cè)階段”)和然后立即在樣品檢測(cè)時(shí)后開(kāi)始樣品目標(biāo)特性，如一種或多種分析物的濃度測(cè)量(“測(cè)量階段”)的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明方法的樣品檢測(cè)階段被動(dòng)地立即在樣品施加到生物傳感器時(shí)進(jìn)行，而不用施加電壓步驟功能(如采用計(jì)時(shí)電流法)或電流步驟功能(如采用計(jì)時(shí)電位法)。本發(fā)明系統(tǒng)包括用于進(jìn)行這些步驟的電子電路。同樣由本發(fā)明提供套件，它包括引入實(shí)施本發(fā)明方法的本發(fā)明系統(tǒng)的測(cè)試條儀表。
在進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明之前，應(yīng)理解本發(fā)明并不限于所述的特定實(shí)施方案，自身可以事實(shí)上變化。也理解在此使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定實(shí)施方案的目的和不是限制性的，這是由于本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求限定。
當(dāng)提供數(shù)值范圍時(shí)，應(yīng)理解在該范圍上限和下限之間，除非上下文另外清楚地指示具體到下限單位的十分之一，每個(gè)居間數(shù)值和在陳述范圍中任何其它陳述或居間的數(shù)值也包括在本發(fā)明中?？瑟?dú)立包括在更小范圍中的這些范圍的較上限和下限也包括在本發(fā)明中，除了在陳述范圍中任何具體排除的界限。當(dāng)陳述范圍包括一個(gè)或兩個(gè)界限時(shí)，排除那些包括的極限兩者任一的范圍也包括在本發(fā)明中。
除非另外說(shuō)明，在此使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有由本發(fā)明領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的相同意義。盡管相似于或等同于在此描述那些的任何方法和材料也可用于本發(fā)明的實(shí)施或測(cè)試，在此描述有限數(shù)目的示例性方法和材料。
必須注意，除非上下文清楚地另外指示，在此和在所附權(quán)利要求中使用的單數(shù)形式“一個(gè)”“一種”“該”包括復(fù)數(shù)參考物。
在此所述的所有公開(kāi)文獻(xiàn)在此引入作為參考，以公開(kāi)和描述該結(jié)合引用的文獻(xiàn)所公開(kāi)的方法和/或材料。僅提供在此討論的公開(kāi)文獻(xiàn)在本申請(qǐng)?zhí)峤蝗罩暗墓_(kāi)內(nèi)容。沒(méi)有任何情況可以解釋成這樣的允許，即已有發(fā)明并不給予本發(fā)明先于這樣公開(kāi)文獻(xiàn)的權(quán)利。此外，提供的公開(kāi)文獻(xiàn)的日期可能不同于它們的實(shí)際
公開(kāi)日期，需要單獨(dú)確認(rèn)這些實(shí)際
公開(kāi)日期。
現(xiàn)在詳細(xì)描述本發(fā)明。首先描述可用于本發(fā)明方法的系統(tǒng)和可以采用的示例性電化學(xué)生物傳感器。其次，提供本發(fā)明前提的解釋和由本發(fā)明人進(jìn)行的特定發(fā)現(xiàn)的解釋?zhuān)S后是本發(fā)明方法和本發(fā)明系統(tǒng)的詳細(xì)描述，以及本發(fā)明套件的描述。在如下描述中，在分析物濃度測(cè)量上下文中描述本發(fā)明，然而，這樣不是限制性的和本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解本發(fā)明系統(tǒng)和方法用于生物物質(zhì)其它物理和化學(xué)特性的測(cè)量。電化學(xué)生物傳感器本發(fā)明方法和系統(tǒng)可與生物傳感器、更特別地電化學(xué)測(cè)定池基生物傳感器使用，向其中沉積或轉(zhuǎn)移取樣的生物材料。存在變化的電化學(xué)測(cè)定池基生物傳感器設(shè)計(jì)。用于分析物濃度測(cè)量領(lǐng)域的最通常設(shè)計(jì)包括測(cè)試條構(gòu)型，如在如下文獻(xiàn)中公開(kāi)的那些U.S.專(zhuān)利號(hào)6,193,873和在先未決U.S.專(zhuān)利申請(qǐng)系列號(hào)09/497,304、09/497/269、09/736/788、和09/746,116，這些文獻(xiàn)的公開(kāi)內(nèi)容在此引入作為參考。這樣的測(cè)試條與配置用于電化學(xué)測(cè)量的儀表、如在上述專(zhuān)利參考文獻(xiàn)中公開(kāi)的那些一起使用。
不是測(cè)試條的電化學(xué)測(cè)定池生物傳感器也可用于本發(fā)明。例如，電化學(xué)測(cè)定池可具有圓筒形構(gòu)型，其中芯電極共軸于第二管狀電極中。這樣的電化學(xué)測(cè)定池構(gòu)型可以為微型針狀體的形式，因此集成在用于原位(典型地在皮膚表面以下)測(cè)量的針結(jié)構(gòu)之中或另外與微型針狀體結(jié)構(gòu)物理或流體地連通。這樣微型針狀體的例子描述在如下文獻(xiàn)中2001年6月12日提交的U.S.專(zhuān)利申請(qǐng)系列號(hào)09/878,742和09/879,106，這些文獻(xiàn)在此引入作為參考。為公開(kāi)的目的，本發(fā)明設(shè)備將與測(cè)試條構(gòu)型電化學(xué)測(cè)定池一起使用來(lái)描述，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明設(shè)備可與任何合適的電化學(xué)測(cè)定池構(gòu)型使用，包括微型針狀體構(gòu)型。
進(jìn)行的電化學(xué)測(cè)量的類(lèi)型可依測(cè)定的具體性質(zhì)和采用的電化學(xué)測(cè)試條儀表而變化，如根據(jù)測(cè)定是電量的、電流的或電位的而變化。電化學(xué)測(cè)定池會(huì)測(cè)量電量測(cè)定中的電荷，電流測(cè)量中的電流和電位測(cè)定中的電勢(shì)。對(duì)于此公開(kāi)的目的，本發(fā)明會(huì)在上下文中描述電流測(cè)定，然而本發(fā)明設(shè)備可以與任何類(lèi)型的測(cè)定和電化學(xué)測(cè)量一起使用。
一般情況下，在任何構(gòu)型中，電化學(xué)測(cè)定池包括至少兩個(gè)電極，工作電極和參比電極/對(duì)電極，電極以相對(duì)布置或以在相同平面中并排布置分隔開(kāi)。在第一種布置中，電極由薄間隔層分隔，它確定反應(yīng)區(qū)或區(qū)域，或腔室，向其中沉積或轉(zhuǎn)移生物樣品用于分析物濃度測(cè)量。在并排構(gòu)型中，電極位于具有確定厚度和體積的腔室中。在反應(yīng)區(qū)或腔室中存在的，即涂敷在電極一個(gè)或多個(gè)相對(duì)表面上的，是選擇用于化學(xué)反應(yīng)目標(biāo)分析物的氧化還原試劑。這樣的氧化還原試劑典型地包括至少一種酶和媒介體。也應(yīng)當(dāng)注意電化學(xué)測(cè)定池可含有兩個(gè)或多個(gè)電極，即一個(gè)工作電極和一個(gè)對(duì)電極/參比電極，一個(gè)工作電極和一個(gè)對(duì)電極和一個(gè)參比電極，兩個(gè)工作電極和一個(gè)對(duì)電極/參比電極等。依賴(lài)于應(yīng)用的類(lèi)型，可以更需要在電化學(xué)測(cè)定池中含有多于兩個(gè)電極以允許用于更精確的電壓施加或允許用于測(cè)量多于一種分析物。
適用于本發(fā)明的示例性電化學(xué)測(cè)試條10的代表在

圖1的分解圖中提供。測(cè)試條10由底層12和頂層24組成，底層和頂層由薄間隔層20分隔，間隔層含有確定反應(yīng)區(qū)或區(qū)域22的切掉的部分。一般情況下，底層和頂層12和24配置為伸長(zhǎng)矩形條的形式，該條每個(gè)的長(zhǎng)度為約2-6cm，通常約3-4cm，寬度為約0.3-1.0cm，通常約0.5-0.7cm，和厚度為約0.2-1.2mm，通常0.38-0.64mm。
底層和頂層12和24每個(gè)分別確定襯底基礎(chǔ)物14和26，該基礎(chǔ)物由惰性載體或背襯材料組成，在其上典型地通過(guò)濺射沉積會(huì)分別形成參比電極和工作電極16和28的導(dǎo)電材料。惰性背襯材料是剛性材料和能夠向每個(gè)電極16和28和依次作為整體的電化學(xué)測(cè)試條提供結(jié)構(gòu)支撐。這樣的合適材料包括塑料(如PET、PETG、聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酯)、硅、陶瓷、玻璃等。導(dǎo)電材料優(yōu)選是金屬，其中感興趣的金屬包括鈀、金、鉑、銥、摻雜的氧化銦錫、不銹鋼、碳等。例如，鈀涂層可形成工作電極16而金涂層形成參比電極28。
間隔層20位于或夾層于電極16和28之間。間隔層12的厚度一般為約1-500μm，和通常約50-150μm。間隔層20可以由任何常規(guī)材料制成，其中代表性的合適材料包括PET、PETG、聚酰亞胺、聚碳酸酯等?？梢蕴幚黹g隔層20的表面以與相應(yīng)電極16和28粘合和因此保持電化學(xué)測(cè)試條10的結(jié)構(gòu)。
切割間隔層20以提供具有任何合適形狀包括圓形、正方形、三角形、矩形的反應(yīng)區(qū)或區(qū)域22、或不規(guī)則形狀反應(yīng)區(qū)。反應(yīng)區(qū)22的頂部和底部由電極16，28的相對(duì)表面確定而間隔層20確定反應(yīng)區(qū)22的側(cè)壁。反應(yīng)區(qū)的體積為至少約0.1-10μl，通常約0.2-5.0μl，和更通常約0.05-1.6μl。
在反應(yīng)區(qū)22中存在的，靠近電極16一端18沉積的，是氧化還原試劑體系，一般稱(chēng)為信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)，它提供與目標(biāo)分析物化學(xué)相互作用以產(chǎn)生生物樣品中分析物濃度的具體試劑組分。氧化還原試劑體系或信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)典型地包括至少一種酶組分和媒介體組分。在許多實(shí)施方案中，酶組分包括一致起作用以氧化/還原感興趣的分析物的一種或多種酶。換言之，氧化還原體系的酶組分由如下物質(zhì)組成單一分析物氧化/還原酶或一致起作用以氧化/還原感興趣分析物的兩種或多種酶的集合。感興趣的典型酶包括氧化還原酶、水解酶、轉(zhuǎn)移酶、脫氫酶、酯酶等；然而，在反應(yīng)區(qū)存在的具體酶依賴(lài)于電化學(xué)測(cè)試條設(shè)計(jì)用于檢測(cè)的特定分析物。當(dāng)感興趣的分析物是葡萄糖時(shí)，例如，合適的酶包括葡萄糖氧化酶、葡萄糖脫氫酶(β-煙酰胺腺嘌呤二核苷酸基(NAD)或4，5-二氫-4，5-二氧代-1H-吡咯并[2，3-f]喹啉-2，7，9-三羧酸基(PQQ))。當(dāng)分析物是膽固醇時(shí)，合適的酶包括膽固醇酯酶和膽固醇氧化酶。對(duì)于其它分析物，可以使用包括但不限于如下的酶脂蛋白脂肪酶、甘油激酶、甘油-3-磷酸酯氧化酶、乳酸酯氧化酶、乳酸酯脫氫酶、丙酮酸酯氧化酶、醇氧化酶、膽紅素氧化酶、尿酸酶、肌氨酸氧化酶、抗壞血酸氧化酶、谷氨酸氧化酶、過(guò)氧化物酶等。
氧化還原體系的第二組分是媒介體組分，它由一種或多種媒介劑組成。各種不同的媒介劑在本領(lǐng)域是已知的和包括鐵氰化物、吩嗪乙硫酸酯、吩嗪甲硫酸酯、苯二胺、1-甲氧基-吩嗪甲硫酸酯、2，6-二甲基-1，4-苯并醌、2，5-二氯-1，4-苯并醌、吩噻嗪衍生物、吩噁嗪衍生物、金屬卟啉衍生物、酞菁衍生物、紫羅堿衍生物、二茂鐵衍生物、鋨二吡啶基配合物、釕配合物等。在其中葡萄糖是感興趣的分析物和葡萄糖氧化酶或葡萄糖脫氫酶是酶組分的那些實(shí)施方案中，特別感興趣的媒介體是鐵氰化物，以下在本發(fā)明方法描述的上下文中更詳細(xì)討論鐵氰化物。可以在反應(yīng)區(qū)存在的其它試劑包括緩沖劑，如檸康酸鹽、檸檬酸鹽、磷酸鹽、“Good”緩沖劑等。
氧化還原試劑體系一般以干燥形式存在。各種組分的量可以變化，其中酶組分的量典型地為約0.1-20wt％。發(fā)明前提如上所述，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以檢測(cè)樣品在電化學(xué)測(cè)定池中的存在，和合適地和及時(shí)地開(kāi)始測(cè)量階段，而不施加樣品檢測(cè)階段電信號(hào)到電化學(xué)測(cè)定池。此發(fā)現(xiàn)是基于由本發(fā)明人進(jìn)行的測(cè)量，在不存在或沒(méi)有從外部能量源向測(cè)定池施加電信號(hào)的情況下，某些化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)用作電化學(xué)測(cè)定池中采用的氧化還原體系的媒介體組分和引起與施加的樣品電化學(xué)反應(yīng)時(shí)，經(jīng)過(guò)電化學(xué)測(cè)定池的電極產(chǎn)生電勢(shì)差。
由于氧化還原體系，和更特別地氧化還原體系的可氧化媒介體組分(如在葡萄糖濃度測(cè)量中的鐵氰化物)，在電極的非對(duì)稱(chēng)沉積，或更通常地，試劑體系只在一個(gè)電極上的沉積產(chǎn)生這樣的電勢(shì)差。在任一情況下，試劑體系或可氧化媒介體組分在一個(gè)電極，如工作電極的濃度，比在其它電極，如參比電極/對(duì)電極的濃度大。在試劑體系和樣品溶液之間的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生還原的媒介體(當(dāng)鐵氰化物是氧化的媒介體時(shí)的亞鐵氰化物)，其量在短時(shí)間內(nèi)是相對(duì)小部分。在電極之間的氧化還原體系的非對(duì)稱(chēng)濃度產(chǎn)生經(jīng)過(guò)電極的電勢(shì)差。此產(chǎn)生的電勢(shì)差數(shù)值與氧化媒介體濃度對(duì)還原媒介體濃度的比例，如鐵氰化物對(duì)亞鐵氰化物濃度比成比例。此關(guān)系由如下公式表示，稱(chēng)為能斯特方程E=RTnFln[O]1[R]2[O]2[R]1]]>其中E是經(jīng)過(guò)電極產(chǎn)生的電勢(shì)差；R是普適氣體常數(shù)(8.3144VCmol-1k-1)；T是電化學(xué)測(cè)定池中的溫度；n是涉及氧化還原反應(yīng)的電子數(shù)目；F是法拉第常數(shù)(96.485C/摩爾)；[O]1和[O]2分別是氧化媒介體在工作電極和參比電極/對(duì)電極的濃度；和[R]1和[R]2分別是還原媒介體在工作電極和參比電極/對(duì)電極的濃度。通過(guò)配置其中將樣品檢測(cè)臨界電壓設(shè)定為產(chǎn)生的電勢(shì)差期望值的體系，可以在檢測(cè)到這樣臨界電壓時(shí)開(kāi)始本發(fā)明方法的測(cè)量階段。此臨界電壓典型地為約3-6mV。也應(yīng)當(dāng)注意可以使用多于一種氧化還原對(duì)用于幫助產(chǎn)生更大的電壓。在此方案中，兩個(gè)氧化還原對(duì)離散地沉淀于它們自身的各自電極上?；蛘撸绻褂萌鏏g、Ag/AgCl、Zn、Ni或Cu的材料，電極材料自身可作為氧化還原對(duì)。
使用各種媒介體，本發(fā)明可用于許多應(yīng)用，如用于許多類(lèi)型分析物的濃度測(cè)量。用于本發(fā)明測(cè)量樣品中葡萄糖濃度的合適媒介體包括但不限于，鐵氰化物、二茂鐵、釕和鋨配合物。發(fā)明方法因此，根據(jù)以上前提，本發(fā)明人確定可以檢測(cè)電化學(xué)測(cè)定池中樣品的存在，和合適地和及時(shí)地開(kāi)始測(cè)量階段，而不施加樣品檢測(cè)階段電信號(hào)到電化學(xué)測(cè)定池。同樣地，本發(fā)明的方法并不采用或包括從電化學(xué)測(cè)定池外部施加用于進(jìn)行樣品測(cè)量階段目的的電信號(hào)。采用本發(fā)明，此階段被動(dòng)地、僅由樣品在電化學(xué)測(cè)定池中的放置開(kāi)始。
參考圖2，在使用可操作地放置在上述儀表中的電化學(xué)測(cè)試條，在生物樣品上進(jìn)行分析物濃度測(cè)量的上下文中，描述了本發(fā)明方法的步驟。在實(shí)施本發(fā)明方法中，提供含有氧化還原試劑體系的用于分析物濃度測(cè)量的測(cè)試條，氧化還原體系在電化學(xué)測(cè)定池中提供，其中試劑體系包括媒介體組分，如具有化學(xué)特性的鐵氰化物使得在與樣品的電化學(xué)反應(yīng)時(shí)，在電化學(xué)測(cè)定池中發(fā)生電勢(shì)差，如以上詳細(xì)解釋的那樣。
在實(shí)施本發(fā)明方法中，在不存在外部施加的電信號(hào)下，將生物樣品，如血液樣品或?qū)φ杖芤?用于證明或檢查測(cè)試體系整體性)，收集和放置、沉積或轉(zhuǎn)移到測(cè)試條測(cè)定池中。樣品在測(cè)試條中的放置可以通過(guò)首先將測(cè)試條插入測(cè)試儀表和然后施加樣品到測(cè)試條(“在儀表上劑量”)而完成。
通過(guò)向測(cè)試條的電化學(xué)測(cè)定池施加樣品，由圖2的箭頭30所示，開(kāi)始本發(fā)明方法的樣品檢測(cè)階段。樣品用于橋接在工作電極和參考/對(duì)電極之間的縫隙。由于此縫隙初始是干燥的，在濕樣品的施加之前僅有可忽略的電流在電極之間流過(guò)。由此可忽略的樣品施加前的電流產(chǎn)生的電壓是由于操作放大器106的偏置，和典型地為約-2mV到+2mV，如由圖2的括號(hào)32所示。因此，濕樣品在電極之間形成導(dǎo)電通道，因此引起經(jīng)過(guò)電極的電勢(shì)差。監(jiān)測(cè)經(jīng)過(guò)電極的電勢(shì)差或電壓，和當(dāng)檢測(cè)監(jiān)測(cè)的電壓已經(jīng)增加到預(yù)定臨界電壓以上時(shí)，指定為樣品檢測(cè)時(shí)間(由圖2的箭頭40所示)，然后立即開(kāi)始分析物濃度測(cè)量。典型地，這樣的預(yù)定臨界電壓為約3-6mV。因此，本發(fā)明方法提供非常精確確定要測(cè)試樣品接觸測(cè)試條的時(shí)間點(diǎn)的手段，使得可以精確計(jì)時(shí)測(cè)量操作的持續(xù)時(shí)間。當(dāng)將樣品施加到測(cè)定池和可用于樣品應(yīng)用檢測(cè)時(shí)，電壓信號(hào)的最初產(chǎn)生也是電壓如何快速產(chǎn)生的指示。
測(cè)量階段的開(kāi)始，由圖2的箭頭40所示，包括施加由測(cè)試條外部電壓源的預(yù)定測(cè)試電壓水平。通常該測(cè)試電壓為約0～600mV。然后測(cè)量從電化學(xué)測(cè)定池產(chǎn)生的作為時(shí)間函數(shù)的電流。在預(yù)定時(shí)間之后，將測(cè)量電流的值確定為代表目標(biāo)分析物的濃度。這樣的預(yù)定時(shí)間一般為約3-40秒，和更典型地為約4-20秒?；蛘撸硇噪娏髦悼梢允窃陬A(yù)定時(shí)間期間的預(yù)定時(shí)間間隔下采集的多個(gè)獲得電流測(cè)量值的平均值。還可以將連續(xù)測(cè)量電流對(duì)預(yù)定時(shí)間積分。采用任何這些電流測(cè)量方案，當(dāng)樣品是血液和目標(biāo)分析物是葡萄糖時(shí)，此預(yù)定時(shí)間的持續(xù)時(shí)間一般至少為約3秒。此持續(xù)時(shí)間一般提供試劑溶解和媒介體以容易測(cè)量的量被還原的足夠時(shí)間。然后使用測(cè)量的電流值(單個(gè)的、離散的測(cè)量值，多個(gè)測(cè)量值的平均或連續(xù)積分的測(cè)量值)得出或計(jì)算分析物的濃度。實(shí)施本發(fā)明的系統(tǒng)如上所述，本發(fā)明也包括進(jìn)行本發(fā)明方法的系統(tǒng)。本發(fā)明系統(tǒng)包括用于和電結(jié)合到生物傳感器的電子組件和/或電路，如先前所述的一次性測(cè)試條，向其中放置要測(cè)試的樣品溶液。最典型地，將這樣的電子電路引入儀表或其它自動(dòng)設(shè)備，該儀表或其它自動(dòng)設(shè)備配置用于接收和與這樣測(cè)試條可操作地配合和用于測(cè)量一種或多種物理或化學(xué)特性，如保持在電化學(xué)測(cè)定池中的生物樣品的分析物濃度。這樣的電子電路可包括離散的電子組件和/或含有多個(gè)電路元件的集成電路，如ASIC(應(yīng)用專(zhuān)用集成電路)和/或半導(dǎo)體器件，如根據(jù)從電化學(xué)測(cè)定池接收的某些信號(hào)或數(shù)據(jù)輸入、合適編程以執(zhí)行本發(fā)明方法某些步驟或功能和用于貯存和記錄數(shù)據(jù)(為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩者)的微處理器。在某些實(shí)施方案中，本發(fā)明的系統(tǒng)包括的電子電路和自動(dòng)測(cè)量設(shè)備或儀表中的電子電路在結(jié)構(gòu)和功能上完全與自動(dòng)測(cè)量設(shè)備集成為整體。
圖3是適于實(shí)施本發(fā)明方法的本發(fā)明系統(tǒng)或電子電路100實(shí)施方案的簡(jiǎn)圖。這樣的實(shí)施方案為示例性的和不限定實(shí)施本發(fā)明方法的方式。電路100配置成可以電連接到測(cè)試條101，和一般包括電壓源115，樣品檢測(cè)分支電路120，和分析物濃度測(cè)量分支電路，更特別地電流到電壓轉(zhuǎn)換器125，開(kāi)關(guān)104和108，模數(shù)轉(zhuǎn)換器109和微處理器110。本領(lǐng)域技術(shù)人員可認(rèn)知適于進(jìn)行本發(fā)明方法步驟的其它電路布置和組件。
在實(shí)施本發(fā)明方法中，電路100電連接到測(cè)試條101。開(kāi)始時(shí)，樣品檢測(cè)支電路120的開(kāi)關(guān)103處于閉合位置，開(kāi)關(guān)104處于斷開(kāi)位置和開(kāi)關(guān)108處于“上”位置。同樣地，樣品檢測(cè)支電路120與測(cè)試條101可操作地電連接，和通過(guò)測(cè)試條101的電極放置電阻器102和支電路120。電阻器102防止在樣品對(duì)測(cè)試條101施加之前，由于環(huán)境噪聲的錯(cuò)誤觸發(fā)。支電路103的樣品檢測(cè)緩沖器，由操作放大器105組成，監(jiān)測(cè)經(jīng)過(guò)測(cè)試條電極的瞬時(shí)電壓(V1)。將瞬時(shí)電壓(V1)，經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)108，提供到A/D轉(zhuǎn)換器109，其中將它轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后將數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)轿⑻幚砥?10。微處理器110連續(xù)比較V1數(shù)字值與在它的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的預(yù)定電壓。這樣的預(yù)定電壓代表樣品檢測(cè)臨界電壓，樣品檢測(cè)臨界電壓與媒介體氧化還原對(duì)組分的濃度，即氧化/還原媒介體濃度比，如以上討論的鐵氰化物/亞鐵氰化物濃度比成比例。
在微處理器110檢測(cè)到產(chǎn)生的電勢(shì)差或電壓V1已經(jīng)達(dá)到樣品檢測(cè)臨界電壓的時(shí)間點(diǎn)，微處理器110記錄這樣的時(shí)間，指定為樣品檢測(cè)時(shí)間，它確定分析濃度測(cè)量階段t＝0。在樣品檢測(cè)時(shí)間，微處理器110也分別傳輸控制信號(hào)以斷開(kāi)103，閉合開(kāi)關(guān)104和移動(dòng)開(kāi)關(guān)108到“下”位置。這樣，將電阻器102和支電路120與測(cè)試條101斷開(kāi)，將電壓源115可操作地連接到測(cè)試條101，因此施加所需的或預(yù)定的測(cè)試電壓經(jīng)過(guò)測(cè)試條101的電極。電信號(hào)，如由測(cè)試條測(cè)定池產(chǎn)生的電流信號(hào)，由操作放大器106和電阻器107組成的測(cè)量支電路125檢測(cè)，它用于將檢測(cè)的電流轉(zhuǎn)換成代表樣品中目標(biāo)分析物濃度的電壓信號(hào)(V2)。通過(guò)開(kāi)關(guān)108，將此電壓信號(hào)V2由A/D轉(zhuǎn)換器109轉(zhuǎn)移成數(shù)字信號(hào)。此數(shù)字值然后由微處理器110接收，它然后從測(cè)量的電流信號(hào)得出或計(jì)算目標(biāo)分析物的濃度。然后可以將此分析物濃度值傳輸?shù)斤@示單元(未示出)。
除先前所述的優(yōu)點(diǎn)以外，本發(fā)明具有抗非有意觸發(fā)系統(tǒng)電路和開(kāi)始分析物測(cè)量階段的內(nèi)在保護(hù)，因此避免分析的錯(cuò)誤測(cè)量。由于樣品的電阻率并不是檢測(cè)樣品施加的標(biāo)準(zhǔn)，被動(dòng)負(fù)荷不能偶然地觸發(fā)電路以開(kāi)始本發(fā)明方法的測(cè)量階段。另外，如果測(cè)試條的化學(xué)方面已經(jīng)損壞或不是合適的，如可氧化媒介體組分從氧化還原試劑體系損失掉，樣品溶液對(duì)測(cè)試條的施加并不產(chǎn)生要求的化學(xué)反應(yīng)，因此不能經(jīng)過(guò)測(cè)定池電極產(chǎn)生電壓，和因此不能觸發(fā)電路。另外，一旦電化學(xué)已經(jīng)由樣品填充和達(dá)到平衡，即在兩個(gè)電極的氧化媒介體的濃度相同，不可能經(jīng)過(guò)測(cè)定池產(chǎn)生電勢(shì)差，因此消除了再觸發(fā)電路的危險(xiǎn)。另外，如果樣品溶液并不包含氧化還原試劑體系針對(duì)的分析物，系統(tǒng)不會(huì)進(jìn)行測(cè)量。這是由于如下事實(shí)本發(fā)明采用氧化態(tài)的媒介體，僅在分析物和酶存在下它才轉(zhuǎn)化成還原態(tài)。兩種氧化還原媒介體狀態(tài)的非對(duì)稱(chēng)分布的存在驅(qū)動(dòng)測(cè)量電壓的產(chǎn)生。套件本發(fā)明還提供用于實(shí)施本發(fā)明的套件。本發(fā)明的套件包括本發(fā)明的系統(tǒng)，本發(fā)明系統(tǒng)包括上述電子電路，或?yàn)樯鲜鰞x表或其它自動(dòng)儀表的形式，用于被動(dòng)檢測(cè)生物樣品在電化學(xué)測(cè)定池中的施加，以精確開(kāi)始分析物濃度測(cè)量過(guò)程。
套件可進(jìn)一步包括使用根據(jù)本發(fā)明方法的本發(fā)明系統(tǒng)的說(shuō)明，其具有形式為測(cè)試條或微型針狀體等的電化學(xué)測(cè)定池，用于保持在電化學(xué)測(cè)定池中的施加樣品或材料的檢測(cè)。指令可以印刷在基材如紙或塑料等上。這樣，指令可以在套件中作為包裝插件，放在套件或其組件的容器標(biāo)簽中(即連同包裝或分包裝)。在其它的實(shí)施方案中，指令可以存在于適合計(jì)算機(jī)的可讀存儲(chǔ)介質(zhì)如CD-ROM、磁盤(pán)等的電子存儲(chǔ)數(shù)據(jù)文件中。
從以上描述可以明顯看到，在電化學(xué)分析物濃度分析中，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)克服了用于樣品檢測(cè)的現(xiàn)有技術(shù)的許多缺點(diǎn)，和提供了某些優(yōu)點(diǎn)包括，但不限于，消除樣品干擾的危險(xiǎn)，簡(jiǎn)化必須用于進(jìn)行樣品檢測(cè)的組件，保護(hù)測(cè)試過(guò)程的非有意觸發(fā)，和提供開(kāi)始分析物濃度測(cè)量過(guò)程定時(shí)的非常精確方式。此外，這樣的樣品量測(cè)量并不受限于血液葡萄糖濃度，血液血細(xì)胞比容水平，血液供體，測(cè)試溫度，和通常存在于血液樣品中的干擾物濃度的變化。因此，本發(fā)明方法對(duì)生物樣品施加檢測(cè)和分析物濃度測(cè)量領(lǐng)域作出了顯著貢獻(xiàn)。
在此以認(rèn)為最實(shí)際和優(yōu)選的實(shí)施方案顯示和描述了本發(fā)明。然而，應(yīng)理解在本發(fā)明的范圍之內(nèi)可以對(duì)其進(jìn)行修改，在閱讀此公開(kāi)內(nèi)容后，顯然本領(lǐng)域技術(shù)人員發(fā)生可以對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。
公開(kāi)的具體方法和系統(tǒng)是說(shuō)明性的，而不是限制性的。在公開(kāi)的概念同等物的意義上和范圍內(nèi)的改進(jìn)，如對(duì)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的那些，包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種確定電化學(xué)測(cè)定池中樣品存在的方法，包括如下步驟在不存在施加到該電化學(xué)測(cè)定池的外部信號(hào)下，將該樣品施加到該電化學(xué)測(cè)定池；在該電化學(xué)測(cè)定池中產(chǎn)生電勢(shì)差而不向該電化學(xué)測(cè)定池施加外部信號(hào)；和監(jiān)測(cè)該電勢(shì)差。
2.權(quán)利要求1的方法，其中該電化學(xué)測(cè)定池包括兩個(gè)電極和產(chǎn)生電勢(shì)差的該步驟包括在該電化學(xué)測(cè)定池中提供信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)，其中在該電極上非對(duì)稱(chēng)沉積該信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)。
3.權(quán)利要求2的方法，其中施加該樣品到該電化學(xué)測(cè)定池的步驟包括將該信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)與該樣品接觸，其中在該電化學(xué)測(cè)定池中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。
4.權(quán)利要求3的方法，其中該電化學(xué)測(cè)定池包括兩個(gè)電極和該信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)包括酶組分和媒介體組分，其中產(chǎn)生電勢(shì)差的該步驟包括如下步驟在該電極上非對(duì)稱(chēng)沉積該信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)；在該樣品中溶解該酶組分和該媒介體組分，其中以足以在電極之間產(chǎn)生電勢(shì)差而不用施加外部電勢(shì)源的濃度從該信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)釋放物質(zhì)。
5.一種測(cè)量施加到電化學(xué)測(cè)定池的樣品的分析物濃度的方法，包括如下步驟根據(jù)權(quán)利要求1-4確定該電化學(xué)測(cè)定池中樣品的存在；通過(guò)監(jiān)測(cè)何時(shí)該電勢(shì)差增加到預(yù)定臨界電壓以上而確定樣品檢測(cè)時(shí)間；施加預(yù)定的測(cè)試電壓到該電化學(xué)測(cè)定池；在施加該預(yù)定測(cè)試電壓之后的預(yù)定時(shí)間測(cè)量對(duì)該施加的預(yù)定測(cè)試電壓的電響應(yīng)；和使用該測(cè)量的電響應(yīng)計(jì)算該分析物濃度。
6.一種測(cè)量樣品分析物濃度的方法，包括如下步驟提供包括信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)的電化學(xué)測(cè)定池，信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)包括選擇用于與該分析物反應(yīng)的酶組分和選擇用于與該酶組分反應(yīng)的可還原/可氧化媒介體組分；監(jiān)視該電化學(xué)測(cè)定池的電勢(shì)差；將該樣品施加到該電化學(xué)測(cè)定池，其中該分析物引起該酶組分和該可還原/可氧化媒介體組分溶解和因此釋放氧化的/還原的媒介體組分；通過(guò)監(jiān)測(cè)該電勢(shì)差何時(shí)低于預(yù)定臨界電壓而確定樣品檢測(cè)時(shí)間；施加預(yù)定的測(cè)試電壓到該電化學(xué)測(cè)定池；在施加該預(yù)定測(cè)試電壓之后的預(yù)定時(shí)間測(cè)量對(duì)該施加的預(yù)定測(cè)試電壓的響應(yīng)電流；和使用該測(cè)量的電流計(jì)算該分析物濃度。
7.一種測(cè)量樣品中分析物濃度的系統(tǒng)，該樣品已經(jīng)在電化學(xué)測(cè)定池的工作電極和參比電極/對(duì)電極之間施加，該系統(tǒng)以電連接方式包括隔離該電極與來(lái)自該電化學(xué)測(cè)定池外部來(lái)源的電信號(hào)施加的機(jī)構(gòu)；監(jiān)測(cè)經(jīng)過(guò)該電極的電勢(shì)差的機(jī)構(gòu)；確定該電勢(shì)差何時(shí)低于預(yù)定臨界電壓以指示樣品檢測(cè)的機(jī)構(gòu)；響應(yīng)樣品檢測(cè)用于施加預(yù)定測(cè)試電壓到該樣品的機(jī)構(gòu)；測(cè)量對(duì)該施加的預(yù)定測(cè)試電壓的電響應(yīng)的機(jī)構(gòu)；和通過(guò)使用該測(cè)量的電響應(yīng)計(jì)算該分析物濃度的機(jī)構(gòu)。
8.權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)是配置成用于可操作地接收該電化學(xué)測(cè)定池的儀表。
9.權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中將該電化學(xué)測(cè)定池配置成位于測(cè)試條中。
10.權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中將該電化學(xué)測(cè)定池配置成位于微型針狀體中。
11.一種測(cè)量要施加到電化學(xué)測(cè)試條的生物樣品的分析物濃度的套件，包括根據(jù)權(quán)利要求7-10配置成用于接收該測(cè)試條和測(cè)量該分析物濃度的系統(tǒng)；和使用該系統(tǒng)以測(cè)量該生物樣品中分析物濃度的說(shuō)明。
全文摘要
本發(fā)明提供在樣品對(duì)生物傳感器施加時(shí)被動(dòng)地和自動(dòng)地檢測(cè)樣品存在(“樣品檢測(cè)階段”)，立即在樣品檢測(cè)后確定樣品檢測(cè)時(shí)間和然后開(kāi)始樣品的目標(biāo)特性如一種或多種分析物濃度的測(cè)量(“測(cè)量階段”)的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明方法和系統(tǒng)不采用或包括用于進(jìn)行樣品檢測(cè)階段目的的、從外部來(lái)源的電信號(hào)對(duì)電化學(xué)測(cè)定池的施加，因此較不復(fù)雜和包括較少的步驟和組件。
文檔編號(hào)G01N27/416GK1424578SQ0215613
公開(kāi)日2003年6月18日 申請(qǐng)日期2002年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月10日
發(fā)明者M·Z·凱爾馬尼, T·奧哈拉, M·特奧多爾茨克 申請(qǐng)人:生命掃描有限公司