[发明专利]测定分析物的最少的操作步骤系统

说明书

本发明涉及比色测定含水液体尤其是全血中化学和生物化学组分（分析物）的测试装置和方法。在一个最佳实施例中，还涉及比色测定全血中葡萄糖浓度的测试装置和方法。

定量测定有色含水液体尤其是有色生物液体如全血和尿以及生物液体衍化物如血清和血浆中化学和生物化学组分的重要性日益增加。其重要用途在于内科诊断和治疗以及定量表示接触治疗药物、中毒剂、危险化学药品等的数量。在某些情况下，所测物质的量非常微小-在微克/分升或更少的范围内-或非常难以精密测定以至所使用的仪器是复杂的而且只有熟练的实验室工作人员才能操作。在这种情况下，往往在抽样后数小时或数日还不能得到结果。在其他一些情况下，往往是强调非专业操作者能够在实验室外进行常规的、快速的和具有重现性的测试，而迅速或直接得到数据的能力。

一种常用的医学检验是由糖尿病患者测定血糖水平。目前的学说，指导糖尿病患者按各自病情的性质和严重程度，每天测定他们的血糖水平2至7次。根据所测葡萄糖水平的观察模式，患者和医生共同调整饮食、锻练和服用胰岛素，以改善对疾病的治疗。显然，此种资料应立即提供给患者。

最近，在美国广泛应用的一种方法，是采用Mast在1967年1月17日公开的美国专利第3298789号中所介绍的一种测试装置。在该方法中，将新鲜的全血样品（通常为20～40微升）置于涂有乙基纤维素的试剂垫上，该垫含有葡萄糖氧化酶和过氧化物酶活性的酶系统。此酶系统与葡 萄糖反应，释放出过氧化氢。该垫还含有指示剂，此指示剂在有过氧化物酶存在的情况下与过氧化氢反应，得到一种强度与血样葡萄糖水平成正比的颜色。

另一种普及的血糖测定方法是应用相似的化学原理，但不用涂有乙基纤维素的垫，而是采用抗水薄膜，通过该薄膜而使酶和指示剂分散。这种类型的系统已公开在Rey等人1971年12月28日出版的美国专利第3630957号中。

在上述两种情况下，均使血样与试剂垫保持接触一段特定的时间（一般为1分钟）。然后，将前者的血样用水流冲洗，而后者的血样则是从膜上擦去。然后再将试剂垫或薄膜吸干和进行测定。测定的方法是将所显颜色与比色图表对比，或者将该垫或薄膜放在漫反射仪中，读出显色强度值。

上述测定葡萄糖的方法已使用多年，确实存在一定的局限性。做一次扎手指取血试验（finger    stick    test）需要的样品量相当大，而且对某些毛细管血液不易挤出来的人而言很难获得成功。

此外，这些方法与其他非专业操作者进行的简单比色测定具有共同局限性，因为其结果是以绝对显色读数为基准的，而此种绝对显色读数又与样品和试验试剂之间的绝对反应程度有关。在定时反应时间间隔后必须将样品从试剂垫上洗去或擦去的事实，要求使用者在每次定时间隔的末尾就作好准备，及时擦净，或用水流冲洗。除去样品后反应即终止的事实，可导致结果不太准确，尤其是对于家庭用户来说。冲洗过度，结果偏低，冲洗不足，则结果偏高。

在非专业操作者进行的简单比色测定中经常存在的另一个问题，是将血液涂在试剂垫上时，就需要开始计时顺序。使用者一般用扎手指针取得血液样品，然后要求在其另一只手开始计时工序的同时，将从手指上取得的血液涂到试剂垫上去，因而需要双手同时进行操作。由于经常 需要保证在血液刚被涂到试剂垫上时就立即开始计时，所以这是特别困难的。所有的现有技术方法都要求辅助操作或辅助步骤，以取得成功的结果。因此，对反射比读数测定仪的这个方面进行简化是合乎需要的。

红血细胞或其他有色组分的存在往往干扰这些绝对值的测定，因此要求从这两个广泛应用的现有方法中，除去红血细胞。在美国专利第3298789号所述的装置中，所用的乙基纤维素薄膜可以防止红血细胞进入试剂垫。同样地，美国专利第3630957号中所用的抗水薄膜也可以防止红血细胞进入试剂垫。在这两种情况下，冲洗或擦净都起到了测量前除去红血细胞的这些潜在干扰的作用。

因此，仍然需要一种测定有色液体，如血液中的分析物的系统，该系统并不要求从可得到反射读数的反射条中除去过量的液体。

本发明为诊断测定提供了新的方法、组分和装置，其中包括含有信号产生系统的亲水多孔基体和反射比测量仪器，该仪器是当液体渗入基体时在基体的反射比改变的时候起动的。该方法包括将样品（一般为全血）加到基体中，此基体过滤出大颗粒，如红血细胞，通常将基体放在仪器内。信号产生系统产生一种产物，此产物进一步改变基体的反射比，这种改变可与样品中存在分析物相关联。