[发明专利]用于测定血球比率校正的分析物浓度的电化学方法及装置

说明书

发明领域

本发明的领域是测定物分析，特别是电化学测定物分析，尤其是电化学测定血液分析物。

发明背景

在生理体液，如血液或血液衍生产物中分析物的检测在当今社会日益重要。分析物检测化验已在许多方面得以应用，包括临床实验室检测、家庭检测等，这些检测结果在诊断和治疗多种疾病病症方面起着重要作用。本发明的分析物包括糖尿病治疗中的葡萄糖检测，胆固醇检测等。鉴于分析物的检测越来越重要，已开发了多种临床和家用的分析物检测方法和装置。

一种用作分析物检测的方法是电化学方法。在该方法中，将含水液体样品置入包括两极，即参比电极和工作电极的电化学电池反应区中，所述电极具有阻抗使之适于测定电流。使待分析的成分与电极直接反应，或与氧化还原剂直接或间接反应，形成与待分析成分(即分析物)浓度对应量的可氧化(或可还原)的物质。然后用电化学方法估测可氧化(或可还原)物质存在的量，该量与初始样品中存在的分析物的量相关联。

当化验的生理样品是全血或其衍生物时，样品的血球比率是分析物最终浓度测定中的分析误差源。例如，由观测到的时间-电流瞬变值得到分析物浓度的电化学测定方法中，血球比率可以减缓电化学电池中的化学平衡，和/或通过增加池中样品粘度而减缓酶动力学平衡，因而降低了时间-电流响应造成分析误差。

由此，建立至少使血球比率所引起分析误差最小化的方法已引起了极大兴趣。有些方法用血滤膜去除红血细胞，因此使血球比率效应最小化。由于需要增加样品体积和延长试验时间，因此这些特定方法不能令人满意。其它方法着重于确定毛细管充满时间。然而，这些方法增加了分析试片及用于读数装置的复杂性。还有一些其它的具体实施方案，用两个附加的电极单独测定血球比率，这些方法也使分析试片及装置变得更复杂和更昂贵。

由此，建立新的测定生理样品中分析物浓度的电化学方法，一直令人感兴趣，该方法可使样品的血球比率带来的分析误差最小化。相关文献

有关专利文献包括：5,942,102和WO97/18465。

发明概述

提供了一种在生理样品中确定分析物浓度的方法和装置。在本发明方法中，将生理样品引入具有工作电极和参比电极的电化学池中。在电池中施加第一电势，测定一段时间内产生的电池电流，以确定第一时间-电流瞬变值。然后在电池中施加极性相反的第二电势，测定第二时间-电流瞬变值。然后从第一和/或第二时间-电流瞬变值计算分析物的初始浓度(C₀)。将该分析物的初始浓度扣除本底值然后乘以血球比率校正因子，得到样品中分析物的浓度，该血球比率校正因子是分析物初始浓度和在电化学电池中时间-电流瞬变时两种电流值比率(γ)的函数。本发明方法和装置适用于测定许多种样品中的许多种分析物，尤其适于测定全血样或其衍生物，其中特别有意义的分析物是葡萄糖。

附图简述

图1，提供了C₀、γ和α(C₀，γ)的三维曲线图，C₀、γ和α(C₀，γ)值取自用大范围葡萄糖和血球比率值得到的实验数据。

具体实施方案的描述

提供了一种在生理样品中确定分析物浓度的方法和装置。在本发明方法中，将生理样品引入具有工作电极和参比电极的电化学池中。在电池中施加第一电势，测定一段时间内产生的电池电流，以确定第一时间-电流瞬变值。然后在电池中施加极性相反的第二电势，以确定第二时间-电流瞬变值。然后从第一和/或第二时间-电流瞬变值计算分析物的初始浓度。分析物的初始浓度扣除本底值然后乘以血球比率校正因子，得到样品中分析物的浓度，该血球比率校正因子是分析物初始浓度和电化学电池的变量γ的函数。本发明方法和装置适用于测定许多种样品中的许多种分析物，尤其适于测定全血样或其衍生物，特别有意义的分析物是葡萄糖。进一步描述本发明，首先描述本发明方法，然后评述实施本方法的代表性装置。

在进一步描述本发明之前，应该理解，本发明不限于如下所述的具体实施方案，这些具体实施方案的变化仍落入本发明附加的权利要求的范围。还应理解，所用的术语是为了描述具体实施方案，而非对其限制。反之，本发明的范围由所附的权利要求定义。

在说明书和所附权利要求书中，单数标记包括复数，除非在上下文中清楚地另有说明。除另有定义，用于本发明的所有技术和科学术语与本发明所属技术领域的普通技术人员通常所理解的意义相同。方法