[发明专利]具有血细胞比容补偿的分析物测量方法和系统

说明书

本申请根据巴黎公约、35USC§§119，120，或365的规定要求名称为“ANALYTE MEASUREMENT METHOD AND SYSTEM WITH HEMATOCRIT COMPENSATION”，提交于2010年9月13日的美国临时专利申请61/382,234(代理人案卷号DDI5202USPSP)的优先权，该申请全文以引用方式并入本文中。

背景技术

电化学传感器已被用于检测或测量流体样本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“电子介体”)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介体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，通过与流体样本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，测量不准确将会使葡萄糖读数不准，听任患者无法察觉血糖浓度的潜在威胁。作为一个例子，血液的血细胞比容含量(即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影响。

血液中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，红细胞可能会阻碍酶和电化学介体的反应，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介体的扩散速度慢。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基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本中的红细胞去除的筛目，或者含有多种化合物或制剂，用以提高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被构造成测定血红蛋白浓度的系统。

此外，生物传感器还被构造成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，或根据样本室填充时间的函数来测定血细胞比容。这些传感器具有某些缺点。

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，并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，其中所述第一电极涂覆有试剂层。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。该方法可通过如下步骤实现：利用测试电路在测试条的参考电极和涂覆有试剂层的第二工作电极之间施加第一测试电压，所述试剂层具有设置在其上的介体；并在参考电极和涂覆有试剂层的第一工作电极之间施加第二测试电压，所述试剂层具有设置在其上的介体；在将血样施加到测试条以使血液中的葡萄糖从一种形式的葡萄糖酶转化为另一种形式的葡萄糖酶并通过经还原的介体电化学再氧化生成电流之后，测量第二工作电极处的第一测试电流、第二测试电流、第三测试电流和第四测试电流；测量第一工作电极处的第五测试电流；使用微处理器，基于第一测试电流、第二测试电流、第三测试电流、第四测试电流和第五测试电流确定葡萄糖浓度；以及通告葡萄糖浓度。