专利名称：使用填充时间改进生物传感器的精确度的系统、装置和方法
技术领域：
本发明涉及确定样品中分析物的浓度，更具体地讲，涉及根据样品的填充时间来 对浓度做出更为准确的确定。
背景技术：
生理体液(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。分析物检测分析法可适于多种应用，包括临床实验室测试、家庭测试等，此类测试 结果在对多种疾病病症的诊断和管理中扮演着十分重要的角色。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。随着分析物检测的重要性日益增加，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。这些装置中的一部分包括电化学电池、电化学传 感器、血红蛋白传感器、抗氧化剂传感器、生物传感器和免疫传感器。能够影响分析物检测的一个血液特征为血细胞比容。血细胞比容的水平在不同的 人群中可差别很大。作为非限制性实例，患有贫血的人可能具有的血细胞比容水平大约为 20%，而新生儿可能具有的血细胞比容水平大约为65%。甚至于从同一个体在不同时期内 采集的样品可能具有不同的血细胞比容水平。另外，因为较高的血细胞比容也能够提高血 液粘度，而且粘度可继而影响与分析物检测有关的其它参数，这使在进行精确的分析物的 浓度确定中将血细胞比容对样品的影响计算在内是重要的。将血样中不同血细胞比容水平计算在内的一个方法是从血液中分离血浆，然后重 新计算抗原相对于调整后的血浆体积的浓度。例如，通过进行离心步骤可实现分离。将血 样中不同血细胞比容水平计算在内的其它方法包括使用血细胞比容的平均计算值，或者在 单独的步骤中测量血细胞比容并随后计算抗原相对于血浆值的浓度。不过，据信这些方法 并不可�。辽僖蛭巧婕暗讲黄谕难反恚ǚ讯钔獾氖奔洌�/或导致最终确定 出现实质性误差。另外，对样品进行分析的环境温度也可对分析物的浓度确定产生负面影 响。
发明内容
申请人:认识到，期望的是开发出一种可获得更精确的分析物的浓度测量结果的方 法，所述方法将宽范围内的血细胞比容水平和温度计算在内，并且存在极少的或不存在先前所述的伴有的问题。因此，总体上提供了用于确定样品中分析物的浓度的系统、装置和方 法。在用于确定样品中分析物的浓度的方法的一个示例性实施例中，所述方法包括在电化 学传感器中检测样品的存在。例如，所述电化学传感器可包括两个电极。例如，所述两个电 极可包括相反面对的取向(opposing faced orientation)。在其它实施例中，所述两个电 极可包括面向的取向(facing orientation)。所述方法还包括通过两个电极确定样品的填充时间，并且至少根据所述填充时间 计算校正因子。所述方法还包括在所述两个电极之间使分析物反应以使得分析物发生物理 转化，并通过相同的两个电极，根据校正因子确定分析物的浓度。例如，所述分析物的反应 可产生被所述两个电极当作电流测量的电活性物质。在一些实施例中，利用相同的两个电 极可确定填充时间确定和分析物的浓度确定二者。在用于测量经校正的分析物的浓度的方法的示例性实施例中，所述方法包括在电 化学传感器中检测样品的存在。例如，所述电化学传感器可包括两个电极。例如，所述两个 电极可包括相对的取向。在其它实施例中，所述两个电极可包括面向的取向。所述方法还包括通过两个电极确定样品的填充时间。所述方法还包括使分析物反 应以使得分析物发生物理转化。所述方法还包括利用相同的两个电极确定样品中的第一 分析物的浓度，以及基于所述第一分析物的浓度和填充时间计算经校正的分析物的浓度。 在一些实施例中，利用相同的两个电极可确定填充时间确定和分析物的浓度确定二者。在一个实施例中，计算经校正的分析物的浓度的步骤可包括基于填充时间计算校 正因子。在该实施例中，可基于第一分析物的浓度和校正因子计算校正后分析物的浓度。在 示例性实施例中，校正因子可基于一系列阈值进行确定。例如，当所述填充时间小于第一填 充时间阈值时，所述校正因子可约为零。针对另一实例，当所述填充时间大于第一填充时间 阈值且小于第二填充时间阈值时，可根据所述填充时间计算所述校正因子。针对另一实例， 当所述填充时间大于第二填充时间阈值时，所述校正因子可为恒定值。在一些实施例中，计算校正后分析物的浓度的步骤的细节可基于样品中的第一分 析物的浓度小于阈值还是大于阈值。例如，所述计算经校正的分析物的浓度的步骤可包括 当所述样品中的所述第一分析物的浓度小于阈值时，计算所述样品中的所述第一分析物的 浓度和所述校正因子的和。针对另一实例，当所述样品中的所述第一分析物的浓度大于阈 值时，所述计算经校正的分析物的浓度的步骤可包括将所述校正因子除以一百并加一，以 得到中间项；以及将所述中间项乘以第一分析物的浓度，以得到填充时间经校正的分析物 的浓度。在上述方法的一些实施例中，通过以下步骤可以确定样品的填充时间在引入样 品的同时于所述两个电极间施加电势；测量随时间改变的电池电流；以及根据随时间改变 的电池电流确定电流下降时间。在该实施例中，所述电流下降时间可以对应于样品的填充 时间。在一些实施例中，确定电流下降时间的步骤可包括计算随时间测得的电池电流的变 化的最大负值。在一些实施例中，确定电流下降时间的步骤可包括计算至少两个电流值之 间的差，其中所述差大于第一预定阈值。在一些实施例中，确定电流下降时间的步骤可包括 计算至少两个电流值之间的差，其中所述差小于第二预定阈值。在一些实施例中，确定电流 下降时间的步骤可包括计算随时间变化的测得的电流的斜率，其中所述斜率大于第三预定 阈值。在一些实施例中，确定电流下降时间的步骤可包括计算随时间变化的测得的电流的斜率，其中所述斜率小于第四预定阈值。在一些实施例中，确定电流下降时间的步骤可包括 计算随时间变化的测得的电流的拐点。测量随时间改变的电池电流的步骤可以包括，例如， 大约每2毫秒进行电流测量，以及大约每10毫秒根据电流测量值计算并储存平均电流。在 一些实施例中，所述方法还可包括根据样品的填充时间确定样品中的血细胞比容水平。结 果，根据确定的血细胞比容水平可以确定抗原的浓度。在上述方法的一些实施例中，检测样品的存在的步骤可包括在所述两个电极之 间施加电势，以及测量大于第五预定阈值的电流值的变化。在一些实施例中，检测样品的存 在的步骤可包括在所述两个电极之间施加电势，以及测量小于第六预定阈值的电流值的 变化。在一些实施例中，检测样品的存在的步骤可包括在所述两个电极之间施加总体恒定 的电流；以及测量大于第七预定阈值的电势的变化。在一些实施例中，检测样品的存在的步 骤可包括在所述两个电极之间施加总体恒定的电流；以及测量小于第八预定阈值的电势 的变化。在一些实施例中，检测样品的存在的步骤可通过分析物测量仪器的微处理器执行。所述电化学电池可包括葡萄糖传感器。在另一实施例中，所述电化学电池可包括 免疫传感器。在此实施例中，所述要被分析浓度的分析物可以包括C-反应性蛋白。所述分 析样品可以包括血液。在一个实施例中，所述血液可以包括全血。要被分析浓度的分析物 可以包括葡萄糖。在用于测量经校正的分析物的浓度的方法的一个示例性实施例中，所述方法包括 在电化学传感器中检测样品的存在。例如，所述电化学传感器可包括两个电极。所述方法还 包括利用所述两个电极确定样品的填充时间。所述方法还包括使分析物反应以使得分析物 发生物理转化。所述方法还包括利用相同的两个电极确定样品中的第一分析物的浓度，以 及基于所述第一分析物的浓度和填充时间计算经校正的分析物的浓度。在一些实施例中， 利用相同的两个电极可确定填充时间确定和分析物的浓度确定二者。在一个实施例中，计算经校正的分析物的浓度的步骤可包括基于填充时间计算校 正因子。在该实施例中，可基于第一分析物的浓度和校正因子计算经校正的分析物的浓度。 在示例性实施例中，校正因子可基于一系列阈值进行确定。例如，当所述填充时间小于第一 填充时间阈值时，所述校正因子可约为零。针对另一实例，当所述填充时间大于第一填充时 间阈值且小于第二填充时间阈值时，可根据所述填充时间计算所述校正因子。针对另一实 例，当所述填充时间大于第二填充时间阈值时，所述校正因子可为恒定值。在一些实施例中，计算经校正的分析物的浓度的步骤的细节可基于样品中的第一 分析物的浓度小于阈值还是大于阈值。例如，所述计算经校正的分析物的浓度的步骤可包 括当所述样品中的所述第一分析物的浓度小于阈值时所述样品中的所述校正因子和所述 第一分析物的浓度的和。针对另一实例，当所述样品中的所述第一分析物的浓度大于阈值 时，所述计算经校正的分析物的浓度的步骤可包括将所述校正因子除以一百并加一，以得 到中间项；以及将所述中间项乘以第一分析物的浓度，以得到填充时间经校正的分析物的 浓度。在电化学系统的一个示例性实施例中，所述系统包括电化学传感器，其包括被构 造为与测试计量器配合的电触点。所述电化学传感器包括保持分离关系的第一电极和第二 电极以及试剂。所述第一电极和第二电极可包括(例如)相对的取向。在其它实施例中， 所述第一电极和第二电极可包括面向的取向。所述系统还包括测试计量器，所述测试计量器包括处理器，所述处理器被构造为当将电压施加到测试条上时从所述测试条接收电流数 据，所述处理器还被构造为采用相同的两个电极，基于计算出的分析物的浓度和测量到的 填充时间来确定经校正的分析物的浓度。所述系统还可包括加热元件，所述加热元件配置 为对所述电化学传感器的至少一部分进行加热。在一些实施例中，所述测试计量器可包括 数据存储器，所述数据存储器含有分析物的浓度阈值、第一填充时间阈值和第二填充时间 阈值。在一些实施例中，所述电化学传感器、所述测试计量器和所述处理器中的至少一个被 构造为用于测量样品的温度。在一个实施例中，所述电化学传感器可为葡萄糖传感器。在另一实施例中，所述电 化学传感器可为免疫传感器。所述免疫传感器可包括第一液体试剂、第二液体试剂和缀合 至抗原的磁珠。在一个实施例中，所述第一液体试剂可包括在缓冲剂中与酶缀合的抗体。所 述第一液体试剂在所述下电极上形成条纹(striped)并且可以干燥。第二液体试剂可包含 稀释的酸溶液中的铁氰化物、用于所述酶的基质和第二介质。所述第二液体试剂在所述下 电极上形成条纹并可以干燥。另一方面，所述磁珠可以在所述上电极上形成条纹并在其上 干燥。免疫传感器还可包括多个室、隔板、排气孔和一个或多个密封组件。所述隔板可置 于下电极和上电极之间。所述多个室可以包括反应室、检测室和填充室。所述反应室可以在 隔板中形成，并可具有所述第一试剂和与置于其中的缀合至所述抗原的所述磁珠。所述检 测室也可形成在所述隔板中，并可具有设置于其中的第二试剂。所述填充室可至少部分地 形成于上下电极之一和所述隔板中，并且可与所述检测室相隔一定距离，而可与所述反应 室的至少一部分重叠；所述排气孔可至少部分地形成于所述隔板、所述下电极和所述上电 极的每一个中，并且可与所述反应室相隔一定距离，而可与所述检测室的至少一部分重叠； 在一个实施例中，所述一个或多个密封组件可以是第一密封组件和第二密封组件。所述第 一密封组件可以具有连接到上下电极之一的结合抗凝血剂，可设置为覆盖排气孔，并可配 置为既形成填充室的壁，又密封所述排气孔。所述第二密封组件可以连接到所述上下电极 的另一个，可以设置为覆盖所述排气孔，并可配置为密封所述排气孔。在一个实施例中，所 述第一密封组件为亲水性胶带。所述控制单元、免疫传感器和所述计量器中的至少一个可 以包括用来测量样品温度的构型。用系统计算其浓度的分析物可包括C反应性蛋白。引入 所述电化学电池的所述样品可包括血液。在一个实施例中，所述血液可以包括全血。所述电化学传感器也可为多个其它分析装置，作为非限制性实例，包括电化学电 池，葡萄糖传感器、葡萄糖计量器、血红蛋白传感器、抗氧化剂传感器、生物传感器和免疫传 感器。在一个实施例中，所述电化学传感器为葡萄糖传感器。所述葡萄糖传感器可以包括 具有工作电极和对电极或对电极/参考电极的电化学电池。所述工作电极和所述对电极或 对电极/参考电极可以相隔大约500微米或更小。在一个实施例中，电极间的间隔处于约 80微米至约200微米的范围内。可确定所述间隔，从而实现所需的结果，如在所需时间内基 本获得稳态电流。在一个实施例中，可将电极间的间距选择为使得来自对电极的反应产物 到达工作电极。所述工作和对电极或对向/参考电极可以具有多种配置。例如，所述电极可彼此 面向，它们可以基本相对于彼此对置，或者它们可以具有并列构型，其中所述电极大约放置 在同一平面内。所述电极可以具有基本相同的对应区域。所述电极还可以为平面状。在一
6个实施例中，所述电化学电池包括工作电极、对电极和单独的参考电极。在另一实施例中， 所述电化学电池可具有两个电极对。所述电极对可具有工作电极、对电极、对向/参考电极 和单独的参考电极的任意组合，但是在一个示例性实施例中，各个对包括工作电极和对电 极或对向/参考电极。在又一实施例中，所述电化学电池可具有的有效电池容积为约1.5 微升或更小。所述电化学电池可为中空的。通过多种不同的机制(作为非限制性实例，包括计量器)，可以对所述电池的电极 施加电势。所述电势的大小可取决于多个不同的因素，作为非限制性实例，包括所述电池内 样品的所需反应。在一个实施例中，可将所述电势的大小选择为使得还原形式样品的电氧 化和氧化形式样品的电还原基本上受扩散控制。样品可通过毛细作用进入电池。可使用控制单元来确定样品进入电池的填充时 间。在一个实施例中，所述控制单元可包括配置为测量由随时间改变的电流的电流检测器， 从而确定与样品填充时间相对应的电流下降。所述控制单元、所述电化学传感器和所述计 量器中的至少一个可被构造为用于测量样品的温度，或者计量器内或附着于计量器的电化 学传感器附近的环境空气的温度。用于测量血样中的抗原的方法的一个示例性实施例可包括提供具有两个电极的 免疫传感器和连接到电化学电池的计量器，使得所述计量器在所述免疫传感器的两个电极 之间施加电势。所述方法还可包括将包括抗原的血样引入免疫传感器中，在两个电极之间 施加电势，计算血样的填充时间，并根据填充时间确定抗原的浓度。所述免疫传感器还可包 括形成在设置于两个电极间的隔板中的反应室和检测室、至少部分形成在所述隔板和两个 电极之一中的填充室以及至少部分形成在所述隔板和两个电极中的排气孔。填充室可与检 测室相隔一定距离，并且可与反应室的至少一部分重叠。排气孔可与反应室相隔一定距离， 并且可与检测室的至少一部分重叠。血样的抗原可以是C-反应性蛋白。所述方法还可包 括测量血样的温度。结果，可根据填充时间计算抗原的浓度。用于测量血样的方法还可包括在反应室中提供第一缓冲液中的抗体_酶缀合物 和与第二缓冲液中的抗原连接的磁珠。可在检测室中提供稀释的酸溶液中的铁氰化物、葡 萄糖和介质。可提供形成所述填充室壁的在排气孔的第一侧上的第一密封件，并且可在所 述排气孔的第二侧上提供第二密封件。当血样被引入免疫传感器时，引入免疫传感器中的 所述血样的至少一部分从填充室移动至反应室。所述方法还可包括在预确定时间后通过在所述密封件的至少一个上穿孔来打开 排气孔。在至少一个密封件上穿孔使得未与磁珠结合的一部分含有抗体_酶缀合物的血样 移动至所述检测室。另外，所述方法可包括在检测室中催化葡萄糖的氧化，这可造成铁氰化 物的形成。由该铁氰化物可以电化学方式检测出电流，并可根据检测到的信号计算血样中 抗原的浓度。本发明还提供了下述技术方案1.电化学系统，包括电化学电池，所述电化学电池具有下电极和上电极；计量器，所述计量器与所述电化学电池连接，使得所述计量器在所述电化学电池 的所述下电极和所述上电极间施加电势；和控制单元，所述控制单元与所述计量器连接，使得所述控制单元确定引入所述电化学电池的样品的填充时间，并使用所述填充时间来计算所述样品中的分析物的浓度。2.根据技术方案1所述的电化学系统，还包括加热元件，所述加热元件被配置为 对所述电化学电池的至少一部分进行加热。3.根据技术方案1所述的电化学系统，其中所述电化学电池包括免疫传感器。4.根据技术方案3所述的电化学系统，其中所述免疫传感器还包括第一液体试剂，所述第一液体试剂包括在缓冲剂中与酶缀合的抗体，所述第一液 体试剂在所述下电极上形成条纹并且干燥；第二液体试剂，所述第二液体试剂包含稀释的酸溶液中的铁氰化物、用于所述酶 的基质和电化学介质，所述第二液体试剂在所述下电极上形成条纹并干燥；缀合至抗原的磁珠，所述磁珠在所述上电极上形成条纹并在其上干燥；隔板，所述隔板置于所述下电极和所述上电极之间；反应室，所述反应室形成于所述隔板中，并具有所述第一试剂和与置于其中的缀 合至所述抗原的所述磁珠；检测室，所述检测室形成于隔板中，并具有置于其中的所述第二试剂；填充室，所述填充室至少部分地形成于所述上电极和所述下电极中的一者和所述 隔板中，并且与所述检测室相隔一定距离，且与所述反应室的至少一部分重叠；排气孔，所述排气孔至少部分地形成于所述隔板、所述下电极和所述上电极的每 一个中，并且与所述反应室相隔一定距离，和与所述检测室的至少一部分重叠；第一密封组件，所述第一密封组件具有结合到所述下电极和所述上电极中的一者 的加入的抗凝剂，置于所述排气孔上方，并且被构造用于形成所述填充室的壁并密封所述 排气孔；以及第二密封组件，所述第二密封组件结合到所述上电极和下电极中的另一个，并且 置于所述排气孔上方，并且构造用于密封所述排气孔。5.根据技术方案4所述的电化学系统，其中所述第一密封组件包括亲水性胶带。6.根据技术方案4所述的电化学系统，其中所述免疫传感器、所述计量器和所述 控制单元中的至少一个包括用于测量所述样品的温度的构型。7.根据技术方案4所述的电化学系统，其中所述分析物包括C-反应性蛋白。8.根据技术方案1所述的电化学系统，其中所述样品包括血液。9.根据技术方案8所述的电化学系统，其中所述血液包括全血。10.用于测量血样的方法，包括
提供免疫传感器，所述免疫传感器具有两个电极；和计量器，所述计量器与所述免疫传感器连接，使得所述计量器在所述免疫传感器 的两个电极之间施加电势；将含有抗原的血样引入所述免疫传感器中；在所述两个电极之间施加电势；计算所述血样的填充时间；和根据所述填充时间确定所述抗原的浓度。11.根据技术方案10所述的方法，其中所述免疫传感器还包括
反应室和检测室，所述反应室和检测室在置于所述两个电极之间的隔板中形成；填充室，所述填充室至少部分地形成于所述两个电极中的一者和所述隔板中，与 所述检测室相隔一定距离，与所述反应室的至少一部分重叠；以及排气孔，所述排气孔至少部分地形成于所述隔板和所述两个电极中，与所述反应 室相隔一定距离，且与所述检测室的至少一部分重叠；所述方法还包括提供所述反应室中的第一缓冲剂中的抗体-酶缀合物以及与第二缓冲剂中的抗原连 接的磁珠；所述检测室中的稀酸中的铁氰化物、葡萄糖和介质；第一密封件，所述第一密封件覆盖所述排气孔的第一侧，形成所述填充室的壁；和第二密封件，所述第二密封件覆盖所述排气孔的第二侧，其中，在将所述血样引入所述免疫传感器时，使所述血样的至少一部分从所述填 充室移动至所述反应室；在预定时间后，通过在所述第一和第二密封件中的至少一个上穿孔打开所述排气 孔，从而允许包含未结合到所述磁珠上的所述抗体_酶缀合物的所述血样中的部分移动至 所述检测室；催化所述检测室中的葡萄糖的氧化，其导致形成铁氰化物；通过电化学方式检测来自亚铁氰化物的电流；以及根据检测到的信号确定所述血样中的所述抗原的浓度。12.根据技术方案10所述的方法，其中计算填充时间还包括在引入所述样品时于所述工作电极和所述对电极之间施加电势；测量随时间改变的电池电流；和根据随时间改变的电池电流确定电流下降时间，其中所述电流下降时间对应于所 述样品的填充时间。13.根据技术方案10所述的方法，所述方法进一步包括根据所述样品的填充时 间来确定所述样品中的血细胞比容水平，其中根据确定的所述血细胞比容水平来进行所述 抗原浓度的确定。14.根据技术方案10所述的方法，所述抗原包括C-反应性蛋白。15.根据技术方案10所述的方法，所述方法进一步包括测量所述血样的温度。16.确定样品中分析物的浓度的方法，该方法包括在电化学传感器中检测所述样品的存在，所述电化学传感器包括两个电极；利用所述两个电极来确定所述样品的填充时间；至少根据所述填充时间来计算校正因子；在所述两个电极之间使分析物反应以使所述分析物发生物理转化；采用相同的所述两个电极，根据所述校正因子确定所述分析物的浓度。17.根据技术方案16所述的方法，其中确定所述样品的填充时间的步骤包括在引入所述样品时在所述两个电极之间施加电势；
测量随时间改变的电流；和根据随时间改变的所述电流来确定电流下降时间，其中所述电流下降时间对应于 所述样品的填充时间。18.根据技术方案17所述的方法，其中确定所述电流下降时间包括计算随时间测 得的电流的变化的最大负值。19.根据技术方案17所述的方法，其中确定所述电流下降时间包括计算至少两个 电流值之间的差，其中所述差大于第一预定阈值。20.根据技术方案17所述的方法，其中确定所述电流下降时间包括计算至少两个 电流值之间的差，其中所述差小于第二预定阈值。21.根据技术方案17所述的方法，其中确定所述电流下降时间包括计算随时间变 化的测得的电流的斜率，其中所述斜率大于第三预定阈值。22.根据技术方案17所述的方法，其中确定所述电流下降时间包括计算随时间变 化的测得的电流的斜率，其中所述斜率小于第四预定阈值。23.根据技术方案17所述的方法，其中确定所述电流下降时间包括计算随时间变 化的测得的电流的拐点。24.根据技术方案16所述的方法，其中检测所述样品的存在包括在所述两个电极之间施加电势，和测量大于第五预定阈值的电流值的变化。25.根据技术方案16所述的方法，其中检测所述样品的存在包括在所述两个电极之间施加电势，和测量小于第六预定阈值的电流值的变化。26.根据技术方案16所述的方法，其中检测所述样品的存在包括在所述两个电极之间施加总体恒定的电流；和测量大于第七预定阈值的电势的变化。27.根据技术方案16所述的方法，其中检测所述样品的存在包括在所述两个电极之间施加总体恒定的电流；和测量小于第八预定阈值的电势的变化。28.根据技术方案16所述的方法，其中检测所述样品的存在通过分析物测量仪器 的微处理器执行。29.根据技术方案16所述的方法，其中所述分析物的反应产生被所述两个电极测 定为电流的电活性物质。30.根据技术方案16所述的方法，其中所述两个电极包括相反面对的取向。31.根据技术方案16所述的方法，其中所述两个电极包括面向的取向。32.根据技术方案16所述的方法，其中所述电化学传感器包括葡萄糖传感器。33.根据技术方案16所述的方法，其中所述电化学传感器包括免疫传感器。34.根据技术方案16所述的方法，其中所述样品包括血液。35.根据技术方案16所述的方法，其中所述样品包括全血。36.测量经校正的分析物的浓度的方法，所述方法包括在电化学传感器中检测样品的存在，所述电化学传感器包括两个电极；
用所述两个电极确定所述样品的填充时间；使分析物反应以使得所述分析物发生物理转化；采用相同的所述两个电极确定所述样品中的第一分析物的浓度；以及基于所述第一分析物的浓度和所述填充时间来计算经校正的分析物的浓度。37.根据技术方案36所述的方法，其中所述计算经校正的分析物的浓度的步骤包 括基于所述填充时间计算校正因子，其中基于所述第一分析物的浓度和所述校正因 子计算所述经校正的分析物的浓度。38.根据技术方案37所述的方法，其中当所述填充时间小于第一填充时间阈值 时，所述校正因子包括约零。39.根据技术方案37所述的方法，其中当所述填充时间大于第一填充时间阈值且 小于第二填充时间阈值时，根据所述填充时间计算所述校正因子。40.根据技术方案37所述的方法，其中当所述填充时间大于第二填充时间阈值 时，所述校正因子包括恒定值。41.根据技术方案37所述的方法，其中所述计算经校正的分析物的浓度的步骤包 括当所述样品中的所述第一分析物的浓度小于阈值时，计算所述样品中的所述校正因子 和所述第一分析物的浓度的和。42.根据技术方案37所述的方法，其中当所述样品中的所述第一分析物的浓度大 于阈值时，所述计算经校正的分析物的浓度的步骤包括将所述校正因子除以一百并加一，以得到中间项；以及将所述中间项乘以所述第一分析物的浓度，以得到填充时间经校正的分析物的浓度。43.根据技术方案36所述的方法，其中确定所述样品的填充时间包括在样品被引入的同时在所述两个电极之间施加电势；测量随时间改变的电流；和根据随时间改变的所述电流确定电流下降时间，其中所述电流下降时间对应于所 述样品的填充时间。44.根据技术方案43所述的方法，其中确定所述电流下降时间包括计算随时间 测得的电流的变化的最大负值。45.根据技术方案43所述的方法，其中确定所述电流下降时间包括计算至少两个 电流值之间的差，其中所述差大于第一预定阈值。46.根据技术方案43所述的方法，其中确定所述电流下降时间包括计算至少两个 电流值之间的差，其中所述差小于第二预定阈值。47.根据技术方案43所述的方法，其中确定所述电流下降时间包括计算随时间变 化的测得的电流的斜率，其中所述斜率大于第三预定阈值。48.根据技术方案43所述的方法，其中确定所述电流下降时间包括计算随时间变 化的测得的电流的斜率，其中所述斜率小于第四预定阈值。49.根据技术方案43所述的方法，其中确定所述电流下降时间包括计算随时间变 化的测得的电流的拐点。
50.根据技术方案36所述的方法，其中检测所述样品的存在包括在所述两个电极之间施加电势，和测量大于第五预定阈值的电流值的变化。51.根据技术方案36所述的方法，其中检测所述样品的存在包括在所述两个电极之间施加电势，和测量小于第六预定阈值的电流值的变化。52.根据技术方案36所述的方法，其中检测所述样品的存在包括在所述两个电极之间施加总体恒定的电流；以及测量大于第七预定阈值的电势的变化。53.根据技术方案36所述的方法，其中检测所述样品的存在包括在所述两个电极之间施加总体恒定的电流；以及测量小于第八预定阈值的电势的变化。54.根据技术方案36所述的方法，其中检测所述样品的存在通过分析物测量仪器 的微处理器执行。55.根据技术方案36所述的方法，其中所述分析物的反应产生被所述两个电极测 定为电流的电活性物质。56.根据技术方案36所述的方法，其中所述两个电极包括相反面对的取向。57.根据技术方案36所述的方法，其中所述两个电极包括面向的取向。58.电化学系统，包括(a)电化学传感器，所述电化学传感器包括被构造为与测试计量器配合的电触点， 所述电化学传感器包括(i)处于相隔开关系的第一电极和第二电极，和(ii)试剂；和(b)所述测试计量器，所述测试计量器包括处理器，所述处理器被构造为当将电压 施加到测试条上时从所述测试条接收电流数据，所述处理器还被构造为采用相同的所述两 个电极，基于计算的分析物的浓度和测量的填充时间来确定经校正的分析物的浓度。59.根据技术方案58所述的电化学系统，其中所述测试计量器包括数据存储器， 所述数据存储器包含分析物的浓度阈值、第一填充时间阈值和第二填充时间阈值。60.根据技术方案58所述的电化学系统，还包括加热元件，所述加热元件配置为 对所述电化学传感器的至少一部分进行加热。61.根据技术方案58所述的电化学系统，其中所述电化学传感器包括葡萄糖传感
ο62.根据技术方案58所述的电化学系统，其中所述电化学传感器包括免疫传感
ο63.根据技术方案58所述的电化学系统，其中所述电化学传感器、所述测试计量 器和所述处理器中的至少一个被构造为用于测量所述样品的温度。64.根据技术方案58所述的电化学系统，其中所述分析物包括C-反应性蛋白。65.根据技术方案58所述的电化学系统，其中所述分析物包括葡萄糖。66.根据技术方案58所述的电化学系统，其中所述样品包括血液。
67.根据技术方案58所述的电化学系统，其中所述样品包括全血。68.根据技术方案58所述的电化学系统，其中所述第一电极和所述第二电极包括 相反面对的取向。69.根据技术方案58所述的电化学系统，其中所述第一和第二电极包括面向的取向。
通过以下结合附图的具体实施例部分，将更完整地理解本发明，其中图1示出了根据本发明的确定样品中分析物的浓度的方法的示例性方法的流程 图；图2A示出了根据本发明的电化学电池的一个示例性实施例的侧正视示意图(未 按比例绘制)；图2B示出了从上方观看图2A的电化学电池的平面图；图3示出了根据本发明的中空电化学电池的一个示例性实施例的剖面示意图(未 按比例绘制)；图4A示出了根据本发明的组装测试的透视图；图4B示出了根据本发明的未组装测试条的分解透视图；图4C示出了根据本发明的测试条的近端部分的放大透视图；图5A示出了本文公开的测试条的一个实施例的仰视平面图；图5B示出了图5A的测试条的侧平面视图；图5C示出了图5B的测试条的俯视平面图；图5D为图5C的测试条的近端部分的部分侧视图；图6示出了根据本发明的免疫传感器的一个示例性实施例的分解图，其中所述免 疫传感器被配置为结合具有用于计算填充时间的电化学检测系统的控制单元使用；图7示出了使用本文提供的电化学电池的一个示例性实施例结合用于测试多个 血样的示例性实施例得到的电流对时间瞬态值图线；图8示出了使用本文提供的电化学电池的另一示例性实施例结合用于测试多个 血样的示例性实施例得到的电流对时间瞬态值的图线；图9示出了使用固定时间方法和根据一个示例性实施例的可变预脉冲时间方法 测试多个血样的结果的图线；图10示出了本文提供的多个血样的填充时间对血细胞比容水平的图线；图11示出了测试电压波形，其中测试计量器在预定时间间隔内施加多个测试电 压；图12示出了在不针对填充时间校正的情况下测试多个血样的结果的图线；图13A示出了与图12相同的数据，其根据血样的血细胞比容进行描绘；图13B示出了图12中显示的数据针对填充时间进行校正的图线，其根据血样的血 细胞比容进行描绘；图14示出了在临床设置中测试多个血样的结果的图线；图15示出了结合本文提供的用于测试多个样品的示例性实施例，当血细胞比容在15%至72%的范围内的血液被装载到另一示例性实施例的电化学传感器中时获得的电 流对时间瞬态值的图线；图16示出了图15中显示的数据的另一图线。 具体实施例以下详细说明应参考附图来阅读，其中不同附图中的相同元件使用相同编号。附 图(未必按比例绘制)描写所选择的实施例，并不旨在限制本发明的范围。详细说明以举 例的方式而不是限制性方式说明了本发明的原理。本文所用的针对任何数值或范围的术语“约”或“大约”表示允许部件或多个元件 的集合可以完成如本文所描述的其想要达到的目的的适当的尺寸公差。另外，本文所用的 术语“患者”、“宿主”、“使用者，，和“受试者，，是指任何人或动物受试者，并不旨在将系统或 方法局限于人使用，不过本主题发明在人患者中的使用代表着优选的实施例。现在将描述某些示例性实施例，从而得到对本文所公开的装置和方法的结构、功 能、制造和使用的原理的全面理解。这些实施例的一个或多个实施例在附图中示出。本领 域的技术人员将会理解，本文具体描述并在附图中示出的装置和方法是非限制性示例性实 施例，并且本发明的范围仅由权利要求书限定。结合一个示例性实施例示出或描述的特征 可以与其他实施例的特征组合。旨在将这种修改和变型包括在本发明的范围内。本发明公开的系统和方法适用于确定各种样品中的多种分析物，并且尤其适用于 确定在全血、血浆、血清、间质液或者它们的衍生物中的分析物。在示例性实施例中，基于薄 层电池设计的葡萄糖测试系统具有相对电极和三脉冲电化学检测，其快速(例如，约5秒 或更少的分析时间)、需要少量的样品(例如，约0.4yL或更少)并可提供血糖测量的改 进的可靠性和精确度。在用于分析分析物的反应单元中，样品中的葡萄糖可利用葡萄糖脱 氢酶被氧化为葡糖酸内酯，并且可使用电化学活性介质来使电子穿梭于酶与钯工作电极之 间。更具体地讲，涂覆反应单元中的至少一个电极的试剂层可包括基于吡咯喹啉醌(PQQ) 辅因子的葡萄糖脱氢酶(GDH)和铁氰化物。在另一个实施例中，基于PQQ辅因子的酶GDH 可用基于黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)辅因子的酶GDH替代。当血液或对照溶液注入反应室 中时，葡萄糖被GDH(Ox)氧化，并在此过程中将GDH(Ox)转化为GDH(red)，如以下化学转化 T. 1所示。注意，GDH(ox)指GDH的氧化状态，GDH(red)指GDH的还原状态。T. 1 D-Glucose+⑶H(ox) — Gluconic acid+GDH(red)可利用稳压器将三脉冲电势波形施加到工作电极和对电极，得到用于计算葡萄糖 浓度的测试电流瞬态值。此外，从测试电流瞬态值中获得的额外信息可用于在样品基质之 间进行区分并且校正血样中由于血细胞比容、温度变化、电化学活性组分造成的波动，并识 别可能的系统误差。原理上，本发明的方法可与具有分离的第一和第二电极以及试剂层的任意种类的 电化学电池一起使用。例如，电化学电池可采取测试条的形式。在一个方面，测试条可包括 通过薄隔离件分离的两个相对电极，以限定布置试剂层的样品容纳室或区域。申请人注意 到其它类型的测试条，包括，例如，具有共平面电极的测试条也可用于本文描述的方法中。本文公开的用于确定样品中分析物的浓度的方法可以结合任意样品分析装置和/ 或系统使用。所述系统通常包括至少一个工作电极和一个对电极，其间可施加有电势。样品分析装置可通常与用于在电极之间施加电势的组件(例如，计量器)相关。申请人注意到 多种测试计量器可用于本文描述的系统和方法中。但是，在一个实施例中，测试计量器包括 至少一个处理器，其可包括被构造为用于执行计算以及被构造为用于数据分类和/或存储 的一个或多个控制单元，所述计算能够根据至少一个测得的或计算出的参数来计算校正因 子。所述微处理器可采取混合信号微处理器(MSP)的形式，例如，Texas Instruments MSP 430。TI MSP 430可被构造为还执行一部分稳压器功能和电流测量功能。另外，MSP 430还 可包括易失性和非易失性存储器。在另一个实施例中，许多电子元件可按照专用集成电路 的形式与微控制器一体形成。所述样品分析装置还可以与能够在样品引入装置时测量其填充时间的一个或多 个部件相关。所述部件还能够根据填充时间计算样品中分析物的浓度。所述部件在本文中 一般指控制单元。另外，术语分析物、抗原和抗体在本文中可互换地使用，因而，除非另外指 明或为本领域技术人员合理知悉，否则一个术语的使用同样适用于全部三个术语。在用于确定样品中分析物的浓度的方法的一个示例性实施例中，将样品引入具有 工作电极和对电极的样品分析装置的电化学电池中。可在电化学电池的工作电极和对电极 之间施加电势，并可确定样品进入(例如)电化学电池的毛细空间的填充时间。可至少根 据样品的填充时间来计算预脉冲时间，并可在与预脉冲时间长短相同的时间内在工作电极 和对电极之间施加电势。然后可以确定样品中分析物的浓度。通过由填充时间计算预脉冲 时间，可以实现针对分析物的浓度的更准确的结果。例如，可以将由整个样品中不同的血细 胞比容水平引起的那些误差计算在内，因而可以得到样品中分析物的浓度的更为准确的确 定结果。如下文更为详细的讨论，该方法也可将温度作用计算在内。在用于检测样品中分 析物的浓度的一个替代性实施例中，在确定的初始填充速度的基础上而不是在确定的填充 时间的基础上对误差进行校正。在2009年12月30日提交的Ronald C. Chatelier,Dennis Rylatt、Linda Raineri 禾口 Alastair Μ· Hodges 的标题为"Systems, Devices and Methods for Measuring Whole Blood Haematocrit Based on Initial Fill Velocity，，(基于初 始填充速度测量全血细胞比容的系统、装置和方法)的专利申请序列号No. 12/649，509中 公开了此类方法的一个实例，该专利申请的全部内容由此以引用方式并入。在一个替代性实施例中，可以确定血细胞比容水平的估算值。在一些实施例中，所 述血细胞比容水平的估算值可以在不参照相关的分析物的浓度的情况下确定出。因此，可 以做出与诸如贫血等症状相关的评估。在所述系统中，仅测量血细胞比容水平，而不做出其 它浓度确定。在本发明公开的教导的基础上确定血细胞比容水平可以允许通常在小于1秒 内快速准确地做出确定。例如，仅仅通过将血液滴在样品分析装置的传感器带上，便可以在 小于1秒内确定出一滴血液的血细胞比容水平。在将血液置于带上时，可以几乎即时提供 血细胞比容水平的数字读数。可以多种方式使用填充时间来改进分析物的浓度的确定。例如，可使用样品的填 充时间来计算预脉冲时间。通过根据填充时间调整预脉冲时间，可对花费较长时间填充传 感器的样品提供较长的反应时间。例如，如果样品包括全血，则血细胞比容水平可为样品填 充时间中的一个因素。根据填充时间调整预脉冲时间可以因而使得在一定范围内的血细 胞比容水平中确定出更为准确的浓度值。在一些实施例中，血细胞比容水平可与填充时间 有关，例如，可根据填充时间确定出血细胞比容水平的估算值。在此类实例中，可在分析物的浓度的确定过程中将血细胞比容水平计算在内，从而提供更为准确的分析物的浓度确定值。在一个示例性实施例中，可使用图1所示的步骤来确定样品中分析物的浓度。如 图所示，首先将样品引入装置中。可至少结合本文公开的一些系统和方法使用任何类型的 样品分析装置。作为非限制性实例，这些装置可以包括电化学电池、电化学传感器、葡萄糖 传感器、葡萄糖计量器、血红蛋白传感器、抗氧化剂传感器、生物传感器和免疫传感器。样品 分析装置的一个示例性实施例是电化学传感器。所述电化学传感器可包括至少两个电极。 该至少两个电极可以任何方式配置，例如所述电极可以在同一平面上或在不同平面上。可 将样品引入电化学电池中。在一个实施例中，可通过自动技术检测样品的引入，其中所述计量器监测电压、电 流或电容的变化，该变化表明样品已经被给入样品反应室。或者，可以通过人工技术检测 该生理样品，其中使用者目视观察样品反应室的填充，并通过按压按钮而引发测试。在另 一个实施例中，计量器中的光学检测器可感测样品的剂量。样品填充反应室所用的时间可 同样通过任意数量的相似技术进行测量。在一个实施例中，可将电极配置为使得在将样品 引入传感器时，随着样品填充传感器而先于第一电极与第二电极接触，或同时接触第一和 第二电极。不过，随着样品填充传感器，第一电极限制其相对于施加在第二电极上的电压 而能够保持的电流。由此该第一电极可以限制流过电化学传感器的电流。在样品接触第 一电极之前、同时或之后，可在电极间施加电势，使得在第一和第二电极通过样品液体桥接 时其间有电流流过。在本文公开的方法的一个实施例中，传感器填充过程中电流对时间反 应可以用来确定充分填充传感器的点。例如，充分填充可指足量的液体已经将传感器填充 为整体覆盖至少第一电极。在一些实施例中，电流对时间反应可以为电流变化速度随时 间是不连续的，例如电流降低的幅度增大或增大的速度减小。上述方法的一个实例公开于 Kranendonk等人的美国专利申请序列号No. 12/885，830，其标题为“Apparatus and Method for Improved Measurements of a Monitoriing Device”(用于改进监视装置的测量的设 备和方法)，提交于2010年9月20日，其全部内容由此以引用方式并入。在本文公开的方法的一个实施例中，在将引入所述装置的样品填充电化学电池 时，可以在电化学电池的第一和第二电极间施加一段时间的约+IOmV至约+30mV的电势，所 述一段时间如约1000ms。在一个示例性实施例中，随着样品引入装置以填充电池，约+20mV 的电势可施加在第一和第二电极之间。在这段时间内可以预定的间隔测量电极间流动的电 流。例如，可以每2毫秒(“ms”)测量电流，并且每IOms储存平均电流。例如，通过控制单 元可以随后分析该电流数据。在一些实施例中，该控制单元可以包括微处理器。在样品填 充该装置时，对在大约1000ms内测得的电流数据的分析可包括确定电流有预定量下降的 最新时间。这个时间可用作样品的填充时间(FT)。例如，在一个实施例中，在40ms间隔内 电流有高于0.4微安(“μΑ”)下降的最新时间可用来确定样品已填充电池的时间。在一些实施例中，确定电流下降时间的步骤可包括计算至少两个电流值之间的 差值，所述差值大于或小于预定阈值。可采用各种预定阈值。例如，当工作电极的面积为约 4. 2平方毫米并且确定血细胞比容高达约75%时，在约40ms的时间段内，预定阈值可在约 0. 4微安的范围内。在另一示例性实施例中，当工作电极的面积为约4. 2平方毫米并且确定 血细胞比容高达约60%时，在约50ms的时间段内，预定阈值可在约0. 7微安至约0. 9微安
16的范围内。在一些实施例中，确定电流下降时间的步骤可包括计算随时间改变的测得的电 流的拐点。在一些实施例中，检测样品存在的步骤可包括在两个电极之间施加电势，并且测 量大于或小于预定阈值的电流值的变化。可采用各种预定阈值。例如，当工作电极的面积 为约4. 2平方毫米时，预定阈值可在约3微安的范围内。在其它实施例中，检测样品存在的 步骤可包括在两个电极之间施加大体恒定的电流，并测量大于或小于预定阈值的电势的 变化。例如，预定阈值可在约200mV的范围内。在其它示例性实施例中，阈值可为约400mV。在样品充满电池后，可在第一和第二电极之间施加具有第一极性的第一电势，并 测得所得电流作为时间的函数。例如，所述第一电势可以指代预脉冲。在一些实施例中，可 施加预脉冲的时间长度可为约5秒。在其它实施例中，可采用上述任何技术确定的样品的 填充时间(FT)可以用来计算可施加的预脉冲时间长度。例如，所述时间段可以指代预脉冲 时间(PPT)。例如，预脉冲时间的计算可使得花费较长时间填充传感器的样品有较长的预脉 冲时间。在一个实施例中，可以根据下述示例性参数设定预脉冲时间。例如，所述预脉冲时 间可根据下式计算PPT (ms) = 3000+(FT-300) X 9. 3出于计算的目的，对于小于300ms的填充时间，可将所述填充时间设定为300ms。 该计算使得可以调整预脉冲时间(PPT)，以使花费多于预定时间量如约300ms来填充传感 器的样品有较长的反应时间。出于简化计算的目的并为了在总测试时间上设定边界，如果 填充时间比预定的时间长度长，则可设定最大预脉冲时间。例如，在一个实施例中，如果填 充时间大于约500ms，例如为约515ms，则所述预脉冲时间(PPT)可以设定为等于5000ms。 因此，在该示例性实施例中，该最小PPT(对于填充时间小于约300ms而言)为3000ms，最 大PPT(对填充时间大于约500ms，例如约515ms而言)为约5000ms。在其它实施例中，计 算预脉冲时间可被调整为将特定样品或分析物的其它特性和需求计算在内。例如，以上显 示的等式中的用于计算预脉冲的变量和常量可被调整为提供交替的最大和最小预脉冲或 它们的组合。在确定预脉冲时间后，可以在与预脉冲时间(PPT)相等的时间于电池电极间施加 电势，并测得的所得电流随时间改变。该数据(随时间改变的电流)的至少一部分提供了 第一时间_电流瞬态值。第一电势相对于第二电极的负值可以足够大，使得第二电极用作 其中可测量有限的氧化电流的工作电极。在经过第一时间间隔之后，可以在第二时间间隔 内于第一和第二电极之间施加第二电势。第二电势引起了测量为时间函数的电流，从而生 成第二时间-电流瞬态值。在一个实施例中，所述第二电势具有与第一极性相反的第二极 性。例如，所述第二电势相对于第二电极的正值足够大，使得该第一电极用作其中可测量有 限的氧化电流的工作电极。在一个示例性实施例中，所述第一电势和第二电势的范围可以 是约-0. 6V至约+0. 6V。在一个实施例中，时间-电流瞬态值的时间间隔的范围可以是约 1秒至10秒，优选地为约1至5秒。在另一实施例中，第一时间间隔和第二时间间隔的和 小于约5秒。还应该指出的是，所述第一时间间隔可以不必与第二时间间隔相同。在一个 实施例中，在施加第一电势后即刻施加第二电势。在一个可供选择的实施例中，在第一电势 和第二电势之间引入延时或开路电势。在另一个可供选择的实施例中，在样品反应室中检 测到生理样品后、并在施加第一电势之前引入延时。所述延时的范围可以是约0. 01至约3秒，优选为约0. 05秒至约1秒，最优选为约0. 5秒至约0. 9秒。在一个示例性实施例中，可在第一测试电势时间T1,例如，PPT毫秒内于电极之间 施加第一测试电势Ep例如，可以施加的电势为+300mV。在经过第一测试电势时间T1，例 如，PPT毫秒后，可以在第二测试电势时间间隔T2内于电极间施加第二测试电势E2，例如，在 IOOOms内施加-300mV。在T1和T2内，可以测得随时间改变的电池电流，其在本文中称作时 间电流瞬态值或电流瞬态值，并在第一测试电势时间间隔1\内记作ia(t)，在第二测试电势 时间间隔T2内记作ib(t)。例如，可以每IOms测量随时间改变的电流，并每50ms储存平均 电流。来自第一和第二电势的数据中的至少一部分(随时间改变的电流)可以提供第一和 第二时间-电流瞬态值。然后可以使用任意多个算法从电流数据中确定样品中分析物的浓 度。用于确定分析物的浓度的算法实例至少可以参见Chatelier等人的美国专利申 请序列号No. 11/278，341,其标题是“Methods And Apparatus For Analyzing A Sample In The Presence Of Interferents”(在存在干扰物的情况下分析样品的方法和设备)，提交 于2006年3月31日，其全部内容由此以引用方式并入。在一个示例性实施例中，使用与前 述专利申请公开的那些相似的“无需校正的角校正(corner-corrected)算法”来分析电流 数据。在一个实施例中，可以使用等式(Eq.)l中示出的算法计算分析物的浓度。在等式1中，G是分析物的浓度，ir和i2是电流值，项P、zgr和a为经经验推 导的校正常数。在本发明的一个实施例中，ρ可在约0. 2至约4的范围内，优选地约0. 1至约1的 范围内。校正因子a可用于将电化学电池尺寸的可能变化考虑在内。电化学电池尺寸上的 变化可能造成测得电流的量级的成比例的偏移。在一些情况中，制造方法可能造成一批测 试条的电极区域不同于另一批测试条的电极面积。计算出每一批次测试条的校正因子有助 于抵消电池高度和电极面积的变化。在测试条批次的校正过程中可算出该项a。校正因子zgr用来将背景中的变化计算在内。在加入样品前电池的试剂层中可氧 化物质的存在可能引发背景信号。例如，如果在样品加入测试条之前试剂层含有少量铁氰 化物(例如还原介质)，则测出的测试电流会有所提高，该提高并不归因于分析物的浓度。 因为对于特定批次的测试条来说，这将造成全部测得的测试电流出现恒定的偏差，所以可 使用校正因子Z校正该偏差。与项ρ和a相似，也可在校正过程中算出Z。用于校正测试条 批次的示例性方法如美国专利No. 6，780，645中所述，该专利的全部内容由此以引用方式 并入。在一个示例性实施例中，ρ可为0.51，a可为0.2，并且zgr可为5。虽然本文公 开的方法的描述里使用了校正因子P、a以及zgr，但是本领域技术人员应当理解它们的使 用不是必须的。例如，在一个实施例中，葡萄糖浓度的计算可不使用P、a和/或Z(在等式 1中，P和/或a可被设置为等于一，并且zgr可被设置为等于零)。等式1的推导可现于 il^T 2005 ^Ξ 9 ^ 30 H WfeH^J "Method and Apparatus for Rapid Electrochemical Analysis”(快速电化学分析的方法和设备)的待审的美国专利申请No. 11/240，797，该专 利申请的全部内容由此以引用方式并入。
可以由第二电流瞬态值计算出电流值U可从第一电流瞬态值计算出电流值仁。 等式1和后续等式中所述的全部电流值(例如I仁和i2)可以使用电流的绝对值。在一 些实施例中，电流值k和I1可以是电流瞬态值的时间间隔内的电流值的整数部分、电流瞬 态值的时间间隔内的电流值总和、或电流瞬态值的平均电流值或单一电流值与电流瞬态值 的时间间隔的乘积。对于电流值的总和，可将从仅两个电流值至全部电流值的一系列连续 电流测量值相加在一起。可以按照下面的讨论计算电流值i2。例如，在第一时间间隔为5秒长的情况下，I1可以是5秒长的时间段内的第1. 4秒 至第4秒间的平均电流，k可以是5秒长的时间段内的第4. 4秒至第5秒间的平均电流，如 以下等式2a和3a所示。
权利要求
1.用于确定样品中分析物的浓度的方法，所述方法包括将含有分析物的样品引入样品分析装置的电化学电池中，所述电化学电池具有工作电 极和对电极；确定样品的填充时间；至少根据所述填充时间来计算预脉冲时间；在所述工作电极和所述对电极之间施加电势以与所述预脉冲时间相等的时间长度；和 确定所述分析物的浓度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述样品的填充时间包括 在引入所述样品时于所述工作电极和所述对电极之间施加电势； 测量随时间改变的电池电流；和根据随时间改变的所述电池电流确定电流下降时间，其中所述电流下降时间对应于所 述样品的填充时间。
3.根据权利要求2所述的方法，其中通过计算随时间测得的电池电流的变化的最大负 值来实现对所述电流下降时间的确定。
4.根据权利要求2所述的方法，其中测量随时间改变的电池电流包括 大约每2毫秒进行电流测量；和大约每10毫秒在电流测量值的基础上计算并储存平均电流。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括根据所述样品的填充时间来确定所述样品中的血细胞比容水平。
6.根据权利要求5所述的方法，其中确定所述分析物的浓度包括根据确定的所述血细 胞比容水平来计算所述分析物的浓度。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述样品分析装置包括葡萄糖传感器。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述样品分析装置包括免疫传感器。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述样品包括血液。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述血液包括全血。
全文摘要
本发明提供了用于确定样品中分析物的浓度的方法，以及结合该方法使用的装置和系统。在用于确定样品中分析物的浓度的方法的一个示例性实施例中，所述方法包括在包括两个电极的电化学传感器中检测样品的存在。通过两个电极确定样品的填充时间，并且至少根据填充时间计算校正因子。所述方法还包括在两个电极之间使分析物反应以使得分析物发生物理转化。然后，通过采用相同的两个电极，可根据校正因子确定分析物的浓度。本发明还提供了利用填充时间来进行分析物的浓度确定的系统和装置。
文档编号G01N27/00GK102116752SQ20101062188
公开日2011年7月6日 申请日期2010年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者A·M·霍奇斯, R·C·沙特利耶 申请人:生命扫描有限公司
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