[发明专利]借助于频率分布图分析光学数据

说明书

技术领域

本发明涉及小样本体积的光学分析，例如在诊断血样时出现的那些。

在我们的社会中，生理学样品的各种分析物的浓度测定越来越重要。这些样品在各种的应用领域(例如临床实验室或者在“家用监控器(Home-Monitoring)”中进行分析)。特别地，为此还提及糖尿病处理中的葡萄糖测量和针对心血管疾病的胆甾醇测量。医学血液诊断学总是要求从待检验的个体采集血样。

在切开过程之后进行的分析经常以小型便携测量仪器(所谓的“手持装置”)实施，其中分析用血液润湿的测试元件。这些手持装置例如在糖尿病诊断中至关重要。在这些仪器中测量主要以电化学或者光学方式实施。在基于光学测量的情况下，用光照射样品并检测反射光以测定分析物浓度。为此主要使用测试元件例如试验条，其用样品例如血液或组织液润湿。随后，样品与施加至这些测试元件的试剂反应。这可导致颜色变化，其可以随后被检测。

当使用常规方法分析测试元件时，测试元件的检测区被试验液体均匀地润湿是至关重要的。检测区的润湿不均匀或不充分会导致有错误的结果。特别是使用少量的试验液体时，在测试元件上的分布可能不均匀，和仅有一部分检测区被样品材料润湿。在常规的基于光学的测量方法中，经常测量来自整个检测区的反射光，这导致所测量的葡萄糖的高不准确度，因为取决于样品的施加量，不同比例的未润湿区域进入测定。由此，如果检测区的润湿不充分，那么其可能达不到对于无误差测量所需的待测截面的尺寸。这要么可能需要对患者进行重复测量，要么可能产生错误的测量值。

希望克服测试元件的润湿不充分或不均匀的努力迄今仍没有导致令人满意的解决方案。在最简单的情况下，患者不得不视觉检验测试元件的润湿。这并不容易，特别是在经常已经具有视力降低的糖尿病患者的情况下。

在专利说明书US6249593中，描述了分析物的免疫学检测。在该方法中，将俘获分子固定在一部分试验区域上并与分析物结合，该分析物进而通过标志分子变得光学可见。在照射检测区期间，产生空间分辨的测量值，并选择具有最高辐照强度的位点和仅将其用于分析。将该值与不含俘获分子的试验区域的润湿部分进行对比。该方法的缺点在于需要分别用俘获分子和不用俘获分子润湿试验区域。因此，需要局部靶向点样和需要总是需要润湿两个区域的样品量。此外，分析物根据单个测量值进行测定。这可导致大的误差，因为不能考虑到测试元件上的任何不均一性或污染。

在专利申请US2003/0153023中，将俘获分子固定在试验区域表面并光学检测与分析物的反应。在这种情况下，测定了在各位点的光强度频率。确定了阈值(Schwellenwert)，其仅考虑了高于某一强度的用于分析的测量值。这使得能够将来自非反应的背景信号与有用信号区分开来。因为在这种情况下还发生免疫反应，其必须考虑到非特异性结合的标记分子，所以必须将样品施加至含俘获分子的区域以及施加至无俘获分子的区域。

US6847451：专利申请US6847451描述了一种用于光学测定试验区域上的液体中的分析物的方法。在该方法中，分析物与试验区域上的酶反应，并形成光学检测的染料。该专利解决了下面的问题：过少量的样品没有润湿整个试验区域并导致积分分析时的错误结果。这通过空间分辨测量得以避免，其中只评估了强度超过阈值的那些试验区域。该方法的缺点是，在可能是不均一的试验区域的大面积上进行积分。因为还希望测量低浓度，阈值不得设定为太低的值。不然，可能不再能检测具有低分析物浓度的液体。因此，整个润湿区域的分析也导致不准确的结果。这种不准确是由于部分润湿的测试元件情况下的润湿区域边缘。在该“边缘区域”，人们经常发现样品和由此分析物的不均一分布。如果像现有技术的情况一样，将这样的区域归入分析中，那么将得到歪曲的结果。当润湿区域非常小和边缘区域占据了润湿区域的大部分时，这是特别严重的。

由现有技术的缺点引出的目标是开发一种体系，其确保了更简单和更准确的分析。

概述

根据本发明，描述了一种用于测定液体中分析物浓度的体系，该体系包括照明单元和用于检测从测试元件的检测区域的分区辐照出的光强度的检测单元。此外，描述一种评价单元，其测定所检测的光强度的频率分布，其中所述频率分布具有至少一个由未润湿的分区或至少一个参比区域所引起的第一最大值(Maximum)，和由润湿的分区所引起第二最大值，并根据频率分布选择至少一个光强度，并用来自所选择的至少一个光强度以小样品体积测定分析物浓度。