[发明专利]用于分析物测量的异常信号错误捕捉

说明书

本发明公开了一种方法的各种实施例，该方法利用生物传感器通过以下方式获得更精确的分析物浓度：通过监测生物传感器并且在生物传感器的信号输出不能满足一定标准的情况下标记错误来确定样品的至少一个物理特性并且确定生物传感器的至少一个输出瞬态信号是否为错误的。

技术领域

电化学葡萄糖测试条，诸如用于全血测试套件(可购自LifeScan公司)中的那些，被设计用于测量糖尿病患者的生理流体样品中的葡萄糖浓度。葡萄糖的测量可基于葡萄糖氧化酶(GO)对葡萄糖的选择性氧化来进行。葡萄糖测试条中可发生的反应由下面的公式1和公式2来概括。

公式1 葡萄糖+GO_(氧化)→葡萄糖酸+GO_(还原)

公式2 GO_(还原)+2Fe(CN)₆^3-→GO_(氧化)+2Fe(CN)₆^4-

如公式1中所示，葡萄糖被葡萄糖氧化酶的氧化形式(GO_(氧化))氧化成葡萄糖酸。应该指出的是，GO_(氧化)还可被称为“氧化的酶”。在公式1的反应过程中，氧化的酶GO_(氧化)被转化为其还原状态，其被表示为GO_(还原)(即，“还原的酶”)。接着，如公式2中所示，还原的酶GO_(还原)通过与Fe(CN)₆^3-(被称作氧化介体或铁氰化物)的反应而被再氧化回GO_(氧化)。在GO_(还原)重新生成回其氧化状态GO_(氧化)的过程中，Fe(CN)₆^3-被还原成Fe(CN)₆^4-(被称作还原介体或亚铁氰化物)。

当利用施加于两个电极之间的测试信号进行上述反应时，可通过在电极表面处经还原介体的电化学再氧化生成测试电流。因此，由于在理想环境下，上述化学反应过程中生成的亚铁氰化物的量与定位在电极之间的样品中葡萄糖的量成正比，所以生成的测试电流将与样品的葡萄糖含量成比例。诸如铁氰化物的介体是接受来自酶(诸如葡萄糖氧化酶)的电子并随后将该电子供给电极的化合物。随着样品中的葡萄糖浓度增加，所形成的还原介体的量也增加；因此，源自还原介体再氧化的测试电流与葡萄糖浓度之间存在直接关系。具体地，电子在整个电界面上的转移致使测试电流流动(每摩尔被氧化的葡萄糖对应2摩尔电子)。因此，由于葡萄糖的引入而产生的测试电流可被称为葡萄糖信号。

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精确，从而对电化学生物传感器产生不利影响。例如，测量不精确可导致葡萄糖读数不精确，使得患者无法察觉潜在地危险的血糖含量。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量造成错误影响。

血液中红细胞容积的变化会使一次性电化学测试条所测量的葡萄糖读数出现差异。通常，高血细胞比容下会出现负偏差(即计算出的分析物浓度偏低)，低血细胞比容下会出现正偏差(即计算出的分析物浓度比参照分析物浓度高)。在高血细胞比容下，例如，血红细胞可能会阻碍酶与电化学媒介物的反应，降低化学溶解速率，因为用于使化学反应物成溶剂化物的血浆量较低并且媒介物的扩散速度慢。这些因素会造成比预期的葡萄糖读数低，因为电化学过程中产生的信号较小。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，因而测量的信号也更大。此外，生理流体样品电阻也与血细胞比容相关，这会影响电压和/或电流测量。