CN101680875A - 用于电化学测量计的条 - Google Patents

Abstract

条，尤其是试条和用于试条的适配器，供在用于电化学测量样品材料中分析物和尤其是血样的葡萄糖浓度的测量计中使用。条包括多个工作连接器，该多个工作连接器用于与测量计面接，耦合到一个或多个工作电极上。条特别用于使多输入测量计适合于单一输入使用。

Description

用于电化学测量计的条

发明领域

本发明涉及条，该条供与用于电化学测量样品材料中分析物的多输入测量计一起使用。尤其是，本发明涉及用于测定血样中葡萄糖浓度的试条和该试条用的适配器。

发明背景

用于测量血糖含量的装置对糖尿病来说是非常重要的——尤其是可以由患者本人使用的装置，能使患者监测他们自身的葡萄糖含量和服用胰岛素的剂量。

通常，至少测量葡萄糖的装置与血样接触的部分是一次性使用的。由于卫生、便于使用、避免样品之间的交叉感染、和防止传染病的传播等原因，这是很重要的。因为糖尿病患者必须经常检查他们的葡萄糖含量，所以使一次性使用的成本最低是很重要的。

现行葡萄糖测量装置偏爱电化学测量方法超过比色法。一般原理是测量两个传感器部分之间的电流，这两个传感器部分分别叫做工作传感器部分和参比传感器部分。工作传感器部分包括至少一个工作电极，将一层酶试剂涂布到该工作电极上，该酶试剂包括一种酶如黄素酶葡萄糖氧化酶和一种电子介体化合物如铁氰化物。当在电极之间加一电位差时，通过测量从基体(酶基体)转移电子产生电流，并经由酶到达工作电极的表面。利用葡萄糖氧化酶和铁氰化物试条测量葡萄糖基于葡萄糖通过葡萄糖氧化酶的特殊氧化作用。在该反应期间，葡萄糖氧化酶变成还原性的。酶通过与铁氰化物反应重新被氧化，铁氰化物本身在反应过程中被还原。当这些反应是用参比电极和工作电极之间加的电位差进行时，电流可以通过还原的介体离子(铁氰化物)在工作电极表面处的电化学再还原作用产生。因此，因为在上述化学反应期间所产生的铁氰化物的量与位于电极之间的样品中葡萄糖的量成正比，所以所产生的电流与样品中的葡萄糖的含量成正比。所产生的电流还与工作电极的面积成正比。假设已知工作传感器部分的面积，则因此可以从测得的电流确定葡萄糖浓度。

尤其是对患糖尿病的人来说，由于知道血中葡萄糖的浓度可能很重要，所以测量计利用上述原理研制，以使用户能在任何规定的时间里取样并测试他们的血液，以便确定葡萄糖浓度。所产生的电流通过测量计监测，并用一种算法转变成葡萄糖浓度的读数，该算法通过简单的数学公式使电流与葡萄糖浓度有关。一般，测量计与一次性试条结合工作，试条除了酶(例如葡萄糖氧化酶)和介体(例如铁氰化物)之外，包括样品室和至少两个设在样品室内的传感器部分。合适的一次性电化学试条是在One Touch(RTM)Ultra(RTM)成套全血试验成套器件中使用的那种，它们可从Life Scan公司购买。在使用时，用户刺破他们的手指或其它方便的部位，以便产生放血，并将血样加到样品室中，因此开始上述化学反应。

在电化学上，测量计的功能是双重的。首先，它提供极化电压(在One Touch(RTM)Ultra(RTM)的情况下约为+0.4V)，该极化电压使电界面极化，并在工作电极表面处产生电流流动。其次，它测量外电路中在阳极(工作电极)和阴极(参比电极)之间流动的电流。

上述测量计可以认为是一种用两电极方式工作的简单电化学系统。然而，实际上，可以使用第三和甚至第四电极来在测量计中促进葡萄糖的测量和/或实施其它功能。尤其是，通常利用多输入测量计供与具有两个或多个工作电极的电化学试条一起使用。还已知提供一种测定池，该测定池具有参比电极和反电极二者，在所述测定池中反电极用来运送流过测定池的电流。

美国专利No.6733655描述了一种用于测量样品液体中物质的浓度的装置，该装置包括参比传感器部分、第一工作传感器部分、和第二工作传感器部分，所述第一工作传感器部分用于产生与样品液体中上述物质的浓度成比例的电荷载体，而第二工作传感器部分也用于产生与样品液体中上述物质的浓度成比例的电荷载体。因此，按照上述美国专利可以看出，测量装置将两个工作传感器部分由于它们产生电荷载体的结果所通过的电流进行比较，且如果两个电流太不相同——亦即在一个传感器部分处的电流与另一个传感器部分处所预期的电流太大的不同，则给出错误的指示。

不总是必需或希望将试条与一个以上工作电极一起使用。然而，多输入测量计常常不与双电极(亦即一个参比电极和一个工作电极)试条产生矛盾。具有未连接的第二工作传感器输入的多输入测量计可以把缺少一个输入说成是错误的测量，并表示试条中的错误。同样，电化学试条的传感器部分必需与所用的测量计匹配，以便用于准确的测量，因为通过测量计进行的计算来确定葡萄糖浓度与某些假定的涉及预期试条的信息(例如电极的工作表面积)有关。

测量计只能与具有与该测量计匹配的配置的特定试条一起使用的限制对使用者来说不方便，使用者因此被迫只用那些试条。因此，最近用多输入测量计代替他现有的单工作传感器测量计的用户可能发现，他的供应供与他以前的测量计一起使用的单工作电极试条与多输入测量计不相容，且必需弃去和用新的多传感器试条代替。同样地，使用者可能不总是能得到为他的测量计专门设计的试条，尽管对他来说可以买到为不同的测量计所设计的试条。申请人意识到，当试条不是专门为他的测量计设计(亦即与他的测量计匹配)时，使用者应能用它的测量计使用各种试条。

在试条上提供多个工作传感器增加了试条的复杂性，并因此也增加了它的制造成本和难度。还应预期到，制造缺陷在更复杂的试条中更常见。因为多个工作传感器不是所有应用都需要，所以理想情况是使用者具有用任意测量计都使用一个工作传感器试条的选择方案。然而，如果使用多输入测量计，则缺少后面与单工作传感器试条适应性迫使用户采用更复杂的多个工作传感器试条，即使他的应用不需要多工作传感器试条也如此。

最后，多工作传感器的存在在只有很有限量的样品材料(例如血液)可用的情况下也是有问题的。在这些情况下，对具有单工作电极的试条中整个电路可以提供足够的材料，但对具有多工作电极的试条则不能提供足够的材料(该多工作电极全都需要被样品材料覆盖)。因此，在多输入测量计和单工作电极试条之间缺乏适应性抑制更适合于某些应用的试条的使用。

申请人意识到，理想的情况是让多输入糖量计的用户能使用具有不一定与该仪器匹配的电极的试条。

发明提要

本发明包括供与多输入测量计一起使用的条、条与测量计一起使用的系统、及制造这种试条的方法，上述多输入测量计用于样品材料中分析物的电化学测量。在一个实施例中，试条包括：参比电极；至少一个工作电极；用于使试条与测量计面接地参比连接器和多个工作连接器；使参比电极与参比连接器电耦合的参比连路；及多个使至少一个工作电极与多个工作连接器电耦合的工作连路，且其特征在于，至少一个工作电极耦合到多个工作连接器上。

工作电极耦合到多个工作连接器上能使单工作电极(或者一组互连的工作电极)将电流提供给一个以上工作连接器(通过多个工作连路)。在试条连接到多输入测量计上时，由各电极所供应的总电流将在各工作连路之间分开，并因此也在各连接器之间分开。因此，工作电极对测量计来说似乎是多个电极，具有多个连接到每个工作连接器上的电极的不同的一个电极。这样，条能使多输入测量计与该比测量计通常要求的较少的工作电极一起使用。

多个连接器之间共用工作电极的另一个优点是，供应到测量计上的每个输入的电流将随着面接到连接器上的输入的总数变化而减弱。这种方法能将另外不合适地大的电流在其配置成接收较低电流的输入之间分开。

使用本发明的条能将工作电极的不同配置与不是专门为那些配置设计的测量计一起使用。尤其有利地，不需要改进价钱较贵而复杂的测量计，而全部要求是改进试条。这种改进可以通过采用试条制造工艺来制造本发明的条或是通过改进现有电化学试条进行。例如，本发明的某些实施例的条可以通过在选定的工作连路之间加接合点改进现有多输入试条来制造。改进还可以包括在选定的工作连路中形成不连续性。

本发明的条优选地是电化学试条，此处在使用时，参比电极和工作电极接触样品材料。可供选择地，条可以是用于现有技术试条与测量计连接的适配器条。在适配器实施例中，参比电极和工作电极在使用时与试条的参比连接器和工作连接器配合。使用这种适配器能将现有的(和未加改进的)单个或多个工作电极试条在未改进试条本身的情况下与多输入测量计一起使用。因为适配器不与样品材料接触，所以是理想的。

工作电极的至少其中之一可以耦合到所有工作连接器上。

多个工作连路可以具有相同的电阻，同时把总电流在各工作连接器之间同等地分开。可供选择地，多个工作连路可以具有不同的电阻，同时能将电流分配在待加载的工作连接器之间。

多个工作连路中的一个或多个可以在该多个工作连路中的一个或多个的至少一部分上具有叠加材料，该叠加材料降低多个工作连路的一个或多个的电阻。

叠加材料可以包括单层叠加材料。可供选择地，叠加材料可以用几层相同或不同的材料形成。

为了控制电流在工作连接器之间的分配，多个工作连路全都可以用具有相同或不同电阻率的材料制成，且各工作连路也可以具有相同或不同的宽度、长度、厚度和布局。

多个工作电极可以用叠加材料叠加，叠加材料将各叠加的工作电极电互连。叠加材料可以整个地覆盖叠加的工作电极的工作面，或者可以仅部分地覆盖叠加的工作电极的工作面。

将各电极叠加是有利的，因为它可以用来简单地把现有技术试条转变成本发明的条。在一些实施例中，各工作电极的整个工作面(亦即会另外露出样品材料的整个表面)都被叠加，同时可以使用不同的叠加材料来叠加到工作电极的工作面上，以便给工作面提供具有不同的电性能、化学和物理性能的样品。而且，叠加材料可以基本上覆盖相邻的叠加的工作电极之间的间隙。覆盖这些间隙有效地扩大了电极的工作面，同时增加了流过电极的电流。

因此，叠加各工作电极除了提供各工作电极(并因此还有工作连路)的互连之外，能改变现有工作电极的有效工作面的面积和材料。因此，叠加在改进现有试条供与具有与未经改进的试条不配合的输入要求的测量计一起使用特别有利。

任选地，叠加材料可以是碳墨。碳墨适合用于丝网印刷，同时便于大规模自动化改进现有技术试条。

多个工作连路的至少其中之一可以是分开的连路，同时分开的连路包括第一连路部分，所述第一连路部分具有第一电阻，并由具有第一电阻率的材料形成，电耦合到第二连路部分上，该第二连路部分具有第二电阻，并由具有第二电阻率的材料形成。第一和第二电阻率可以不同。分开的连路还可以包括第三连路部分，其中：第一和第三连路部分被一间隙分开；而第二部分至少部分地叠加第一和第三连路中的每一个，以便间隙被跨接，同时使第一和第三连路部分电互连。第三连路部分可以用具有第一电阻率的材料形成。

在某些实施例中，多个工作连路是分开的连路。多个分开的连路可以享有相同的第一电阻率，且可以或不可以享有相同的第二电阻率。

使用分开的连路能改变工作连路的电阻，以便对每个连路施加所需的减弱水平。通过选定合适电阻率的材料，每个工作连路的电阻可以制成相等，同时在它们之间将电流同等地分开，或者可供选择地进行加载，以便加载电流在它们之间的分配。

分开的连路作为第一和第三连路的构造被一间隙分开，同时用第二部分跨接该间隙，这种构造便于条的制造。大量同样的条“坯料”可以仅用第一和第三连路部分处于合适位置制造，随后在后面阶段处加第二连路部分，以便跨接第一和第三连路部分，这可以通过合适的技术，例如丝网印刷法完成。对第三连路部分选择合适电阻率的材料能很容易将条“坯料”定制成适合于具体测量计的条。因为这种定制的过程是简单地叠加材料以便形成跨接第二连路部分，所以很适用于低容积(low-volume)制造方法。

多个分开的连路可以通过接合点将至少一个工作电极耦合到多个工作连接器上，此处分开的连路的第二连路部分位于该连接点与工作连接器之间。第二连路部分设置在连接器侧处能将不同的加载施加(通过选择合适的第二连路部分材料)到每个工作连接器处可用的电流上。

在使用反电极的实施例中，该反电极与参比电极分开，所述反电极用反连路设置并耦合到反连接器上。

在另一方面，提供一种制造条的方法，该条供与用来电化学测量样品材料中分析物的多输入测量计一起使用。方法包括：提供参比电极；提供至少一个工作电极；提供参比连接器和多个工作连接器，该工作连接器用于将条面接到测量装置上；用参比连路将参比电极电耦合到参比连接器上；和用多个工作连路将至少一个工作电极电耦合到多个工作连接器上，且其特征在于，将至少一个工作电极电耦合到多个工作连接器上包括将至少一个工作电极耦合到多个工作连接器上。

在另一方面，提供一种用于电化学测量样品材料中分析物的系统。系统包括条，该条包括：参比电极和工作电极，参比连接器，第一工作连接器，和第二工作连接器，该第二工作连接器用于将条面接到测量装置上；参比连路，该参比连路配置成将参比电极电耦合到参比连接器上；第一工作连路，该第一工作连路配置成将工作电极电耦合到第一工作连接器上，和第二工作连路，该第二工作连路配置成将工作电极电耦合到第二工作连接器上，及测量计，该测量计包括：第一试验电压电路，该第一试验电压电路能在第一工作连接器和参比连接器之间加第一试验电压；第二试验电压电路，该第二试验电压电路能在第二工作连接器和参比连接器之间加第二试验电压；电流测量电路，该电流测量电路能测量第一工作连接器和参比连接器之间的第一试验电流及第二工作连接器和参比连接器之间的第二试验电流。

对该领域的技术人员来说，当结合首先简要说明的附图和参照下面本发明的更详细说明时，这些和另一些实施例、特点和优点变得显而易见。

附图简介

附图包括在本文中并构成该说明书的一部分，附图示出本发明的优选实施例，并与上面给出的一般说明和下面给出的详细说明一起，用来阐明本发明的特点(其中同样的标号代表同样的元件)，其中：

图1示出具有两个工作电极的现有技术试条；

图2示出图1的现有技术试条部分地被介电掩膜覆盖；

图3示出具有两个工作连路和连接器的优选实施例的试条；

图4示出具有三个工作连路和连接器的优选实施例的试条；

图5示出图3的试条被介电掩膜覆盖；

图6示出优选实施例的试条的一部分的电路图；

图7示出优选实施例的试条其中工作电极已覆盖有叠加材料；

图8示出优选实施例的适配器和具有单工作电极的现有技术试条；

图9示出优选实施例的适配器和具有两个工作电极的现有技术试条；

图10示出具有分开的工作连路的优选实施例的适配器，和具有单工作电极的现有技术试条；和

图11示出具有两个工作电极和分开的工作连路的优选实施例的试条。

优选实施例说明

下面详细说明应参照附图阅读，其中不同附图中的同样部件用同样标号表示。各附图不一定是按比例示出所选择的示例性实施例，且不打算限制本发明的范围。详细说明当作例子，而不是当作限制举例说明本发明的原理。该说明显然使该领域的技术人员能制作和利用本发明，并描述本发明的若干实施例、修改、变动、替换物和使用，其中包括目前认为是实施本发明的最佳方式的东西。

如本文所用的，术语“大约”或“近似地”用于任何数值或范围表示合适的尺寸冗差，该尺寸冗差能使各部件部分地或成批起作用，用于如上所述的预定目的。

图1示出现有技术试条100，该试条100包括介电基体120，在所述介电基体120上设有第一和第二工作电极130，135，参比电极140，第一和第二工作连接器150，155，和参比连接器160。第一和第二工作连路170，175分别将第一和第二工作电极130，135连接到第一和第二工作连接器150，155上，而参比连路180将参比电极140连接到参比连接器160上。

在本申请的上下文中，“电介质”被用来描述具有合适的电绝缘性能的基体。

图2示出图1的现有技术试条，该试条具有一介电掩膜层200，所述掩膜层200涂布到样品材料上，以防露出工作连路和参比连路170，175，180。掩膜200限定一窗口210，该窗口210露出工作电极和参比电极130，135，140的工作表面，以便它们能被样品材料接触。

将一酶层(未示出)印刷在掩膜200上，并因此也印刷到电极130，135，140通过掩膜200中的窗口210露出的区域上，同时分别形成参比传感器部分和两个工作传感器部分。然后将一层胶粘剂印刷到条上，并将一亲水性的膜层压到条上，且用胶粘剂保持在合适位置。膜在露出的传感器部分上限定一样品室和薄的通道，以便通过毛细作用将液体样品材料吸入样品室中。最后，在亲水性膜上敷贴一保护性的塑料覆盖带，该覆盖带包括在样品室上的透明部分。透明部分使用户能立即知道条是否已用过，且还帮助提供目视检验是否已加了足够的样品材料。

在使用时，将试条100插入测量计(未示出)中。测量计包括一组触点，该组触点在插入时与工作连接器和参比连接器150，155，160电耦合。仪器在参比连接器160和每个工作连接器150，155之间加一电位差，并在经过一段预定的时间之后，用仪器测量流过每个工作连接器150，155(并因此也流过工作电极130，135)的电流，并将两个测量结果进行比较。如果测量结果差值大于一阈值量，则在仪器上显示错误信息，且测试必须重复。然而，如果测量结果差值不大于阈值量，则葡萄糖含量根据测得的电流计算，并在测量计上显示。

图3示出优选实施例的试条300。试条300包括基体320，该基体320可以用任何尺寸上稳定的介电材料制成，所述介电材料对样品材料有抵抗力。用于基体的优选材料包括聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和尼龙。其它合适的材料包括塑料、陶瓷和玻璃。试条300还包括第一工作电极330，参比电极340、两个工作连接器350，355和参比连接器360。第一工作电极通过工作连路370，375电耦合到每个工作连接器350，355上，而参比电极340通过参比连路380电耦合到工作连接器360上。用于电极330，340，连接器350，355，360和连路370，375，380的合适材料包括碳、金、铂、钯、铱、铑、导电聚合物、不锈钢和掺杂的氧化锡。电极330，340，连接器350，355，360和连路370，375，380可以是，但不一定是同样的材料。优选地，电极330，340，连接器350，355，360和连路370，375，380通过丝网印刷到基体320上的碳墨形成。

尽管在图3仅示出一个工作电极330，但试条300还可以包括另一些工作电极，所述另一些工作电极或是电耦合到第一工作电极330上，或是与第一工作电极330分开。同样，试条300还可以包括另一些工作连接器和工作连路，它们或者电耦合到图3所示的那些工作连接器和连路上，或是与所述连接器和连路分开。作为例子，图4示出优选实施例的试条400，该试条400具有三个工作连接器350，355，456和三个工作连路370，375，476，所述三个工作连路370，375，476把工作连接器350，355，456耦合到一个工作电极330上。

图5示出图3的试条300具有介电掩膜层500，该介电掩膜层500涂布到样品材料上，以便防止露出工作连路和参比连路370，375，380。掩膜500限定一窗口510，该窗口510露出工作电极和参比电极330，340的工作表面，以便它们可以被样品材料接触。掩膜可以用任何合适的介电材料形成，该介电材料对样品材料有抵抗性。优选地，为便于制造，掩膜被丝网印刷到试条上。

酶层(未示出)印刷在掩膜500上，并因此也印刷到电极300，340其通过掩膜500中窗口510露出的部分上，同时分别形成参比传感器部分和工作传感器部分。然后将一层胶粘剂印刷到条上，和将亲水性膜层压到条上，且通过胶粘剂保持在合适位置。膜限定一样品室和薄的通道，该样品室在露出的传感器部分上，而薄的通道通过毛细作用将液体样品材料吸入到样品室中。最后，在亲水性的膜上敷贴一保护性的塑料覆盖带，该覆盖带包括在样品室上的透明部分。透明部分使用户能立刻知道条是否已用过，且还帮助提供目视检查是否已施加足够的样品材料。

当图3和5的试条300和多输入测量计一起使用时，在参比电极和工作电极340，330之间流动的电流在连接到工作电极330上的工作连路370，375之间分开，并因此也在工作连接器350，355之间分开。如果工作连路370，375具有相等的电阻，和如果施加相等的电压，则在每个工作连接器350，355处测得的电流是在参比电极和工作电极340，330之间流动的电流的一半。因为在每个电极处测得相等的电流，则多输入测量计将检测不出误差。

在一个实施例中，测量计可以在第一工作连接器350和参比连接器360之间加第一试验电压V₁，及在第二工作连接器355和参比连接器360之间加一第二试验电压V₂，如图6中所示。由于第一试验电压V₁和第二试验电压V₂的结果，测量计可以测量第一试验电流I₁(t)和第二试验电流I₂(t)，该第一和第二试验电流I₁(t)，I₂(t)二者与分析物浓度成正比。术语I₁(t)和I₂(t)分别代表第一和第二试验电流随时间t的变化。

如下面所表明的，方程式1可以通过将Kirchoff的电流定律应用到图6中所示的电路上得到：

I(t)＝I₁(t)+I₂(t)                方程1

在一个实施例中，第一试验电压V₁和第二试验电压V₂可以大小完全相同。然而，在实际上，第一试验电压V₁和第二试验电压V₂大小可以具有一有限的差异，因为可变性通常在电子元件中观察到。电压差V_差是第一试验电压V₁和第二试验电压V₂之间的差值。由于施加第一试验电压V₁和第二试验电压V₂的结果，所以电压差V_差有效地加在第一工作连接器350和第二工作连接器355之间。下面说明在液体样品施加到传感器上之前和之后V_差对在图6的电路中流动的电流的影响。

对于样品未施加到传感器上的第一种情况，I(t)为零，因此从方程1可以得出通过两个分路的电流大小相等而方向相反，即I₁(t)＝-I₂(t)。由于电压差V_差的结果，所以在第一工作连接器350和第二工作连接器355之间流动的电流的大小I_分路与电压差成正比，及与第一工作连接器350和第二工作连接器355之间的分路电阻R_分路成反比，如方程2中所示。

方程2

分路电阻R_分路可以包括第一工作连接器350，第一工作连路370，第二工作连路375，和第二工作连接器355的电阻值之和。R_分路的简化表示方法在图6中示出，此处假定第一工作连接器350和第二工程连接器355二者具有忽略不计的电阻，因此R_分路＝R₁+R₂。在优选实施例中，两个电阻R₁和R₂具有大致相同的阻值，因此：

方程3

对于施加了样品的第二种情况，I(t)与零不同，因此跨过R_共用，R₁和R₂有一电压降。因此，加到电极上的有效电压V_有效是：

V_有效＝V_分路-I(t)R_共用                方程4

因为V_分路是接合点电压，如图6中所示，所以可以构成方程5：

V_分路＝V₁-I₁(t)R₁＝V₂-I₂(t)R₂            方程5

和因为V₁与V₂相同，所以它们各都可以用标称极化电压V_极化代替，及因为I₁(t)和I₂(t)很类似，所以它们各都能用方程1所得到的I(t)/2代替。因此，方程5变成：

方程6

将方程6中的V_分流代入V_有效的公式(方程4)，得到方程7。

方程7

因此，为了保证传感器的合适的工作，V_有效必须不被方程7括号里的各项充分地减小。因此，R_分路和R_共用必须数值足够小，以便V_有效能准确地测量分析物。

然而，R_分路数值还必须足够大，以便I_分路足够小(见方程2)。如果I_分路足够大(例如，大于储存在测量计存储器中的预定阈值)，则可以通过糖量计输出错误信息，同时不正确地把条看成有缺陷或者已经使用过。例如，预定的阈值可以是约为100纳安培。因此，R_分路数值也足够大，以便可供准确测量分析物。

如同在对R_分路的不同要求之间有一折衷方案那样，必须确定适用性。确定中的第一步是：因为R_分路和R_共用与接合点的位置有关，和从方程2可知，R_共用对增加I_分路不产生影响，及从方程7可知，R_共用具有比R_分路大4倍的效果：解决方案是移动接合点尽可能靠近工作电极，以便达到最大的R_分路值，而同时来自R_共用的影响最小。

决定过程的第二步是：确定电压差|V₂-V₁|的最大可能值，及将R_分路配置成是稍大于该电压差除以最大电流值的结果的数值，对于该数值系统不把条检测成有缺陷或已经使用过。因此，在本发明的实施例中，R_分路的下限可以如此配置，以便最后的电流I_分路低于测量计的预定错误阈值。

确定过程的第三步：确定最大可能的I(t)值，且将R_分路和R_共用二者如此配置，以便V_有效不充分减小到引起不准确的葡萄糖测量。应该注意，I(t)的最大值可以在高葡萄糖浓度(例如，600mg/dL)，低血细胞比容水平(例如，20％)，高温(40℃)或其组合下确定。因此，在本发明的实施例中，R_分路和R_共用的上限可以如此配置，以便使V_有效不下降高于例如V_极化的原始值的约20％。

电极330，340通过掩膜层500中窗口510露出的工作面积的尺寸可以进行调节，以便计及下述事实，即在每个连接器350，355处所测得的电流都小于在参比电极和工作电极之间流动的总电流，如图5中所示。若增加电极330，340的工作面积将使测得的电流增加，而减小它们的工作面积则将使测得的电流减小。可供选择地，对测得的电流的校正可以在测量计处施加，或者可以施加到测量计所显示的读数上(例如，手动)。

图7示出经过改进的图1的现有技术试条100，以便提供优选实施例的试条600。这种改进包括用导电的叠加材料610叠加工作电极130，135，并跨接它们之间的间隙620。叠加材料610可以用任何合适的方法，例如手工刷漆涂布到工作电极130，135和基体120上，但优选地是通过将碳墨丝网印刷到现有技术试条100上涂布。通过用叠加材料610跨接工作电极130，135之间的间隙620电耦合工作电极130，135具有通过跨接的工作电极130，135电耦合工作连路170，175的效果，及在参比电极140和工作电极130，135之间流动的电流因为在工作连路170，175之间分开，并因此也在工作连接器150，155之间分开。

流过图7的试条600的参比电极140和工作电极130，135之间的总电流可以通过改变工作电极130，135的有效工作面积进行调节。工作电极130，135的有效工作面积可以通过使叠加材料610遍布基体120露出样品材料的面积增加。尤其是，用叠加材料610跨接工作电极130，135之间的间隙620有效地增加工作电极130，135的工作面积。叠加材料610可以选择，以便具有特别需要的电性能、化学和物理性能。尤其是，可以利用选择叠加材料610来增加或减少流过工作电极130，135的电流。

图8示出一种优选实施例的适配器700，该适配器700当使用时位于具有一个工作电极130，工作连路170和工作连接器150的现有技术试条710与多输入测量计(未示出)之间。适配器700设有工作电极730和参比电极740，该工作电极730和参比电极740分别配置成接触和形成与试条710的工作连接器和参比连接器150，160电耦合。适配器700的一个工作电极730通过一对工作连路770，775电耦合到两个工作连接器750，755上，该两个工作连接器755，755配置成与测量计的工作传感器输入面接。适配器700的参比电极740通过参比连路780电耦合到适配器700的参比连接器760上，该参比连接器760配置成与测量计上的参比连接器面接。优选地，适配器700的电极730，740接合试条710的连接器150，160，以便在使用期间将适配器700可松开式固定到试条710上。一旦连接，试条710和适配器700就与图3的试条300相同的方式起作用。

图9示出在图8的适配器700上的变动。图9的适配器800供与图1的现有技术试条100一起使用，该现有技术试条100具有两个工作电极130，135，所述两个工作电极130，135各都通过分开的工作连路170，175连接到两个工作连接器150，155的不同的一个上。因此适配器800包括两个工作电极730，835，该两个工作电极730，835配置成与试条100的工作连接器150，155接触并形成电耦合。适配器800的每个工作电极730，835都通过适配器800的工作连路770，775电耦合到适配器的工作连接器750，755二者上。

图10示出优选实施例的另一种适配器900。适配器900与图8的适配器700类似，不过工作连路970，975是分开的连路，该分开的连路各都分成三个工作连路部分970a-c，975a-c。分开的连路970，975可以分成其它数目的部分；然而，三个部分是优选的。尽管图10示出两个分开的工作连路970，975，但其它数目的工作连路也可以使用，不是所有的工作连路都必需是分开的连路。

图10的分开的连路970，975各都包括第一连路部分970a，975a和第三连路部分970c，975c。每个第一部分970a，975a都耦合到适配器900的工作连接器750，755上，和每个第三部分970c，975c都在接合点910处耦合到适配器900的工作电极730上。每个连路的第一和第三部分970a，975a，970c，975c都被一间隙分开、优选地同样的材料制成，和优选地丝网印刷到基体720上。

图10的适配器900，设有第二连路部分970b，975b可以是图8的适配器700具有在每个工作连路770，775中形成的不连续性，以便限定第一和第三连路部分970a，975a，970c，975c。这些不连续性可以通过激光烧蚀、切削、钻削或磨蚀工作连路770，775，或者通过任何其它合适的方法形成。

每个分开的连路970，975还包括第二连路部分970b，975b，该第二连路部分970b，975b至少部分地叠加第一和第三连路部分970a，975a，970c，975c，并跨接将第一和第三连路部分分开的间隙。第二连路部分970b，975b优选地丝网印刷到适配器900上，但也可以用手动刷漆或其它合适的方法涂布。第二连路部分970b，975b可以用与第一和第三连路部分970a，975a，970c，975c相同的材料制成。然而，第二连路部分970b，975b优选地用具有与第一和第三连路部分970a，975a，970c，975c电阻率不同的材料形成。

用来形成图10的第二连路部分970b，975b的材料的电阻率可以在工作连路970，975之间改变。改变第二连路部分970b，975b的材料和/或第二连路部分970b，975b的尺寸和/或布局能加载工作连路970，975的电阻率，同时又加载每个工作连接器750，755处可用的电流。

图11示出优选实施例的试条1000。试条1000包括在基体1020上的两个工作电极1030，1035，该两个工作电极1030，1035通过两个工作连路1070，1075电耦合到两个工作连接器1050，1055上。试条1000还包括参比电极1040，该参比电极1040通过参比连路1080电耦合到参比连接器1060上。工作连路1070，1075二者都是分开的连路，每个分开的连路都包括第一连路部分1070a，1075a和第三连路部分1070c，1075c，上述第一连路部分1070a，1075a耦合到工作连接器1050，1055上，而第三连路部分1070c，1075c耦合到工作电极1030，1035上。每个第一连路部分1070a，1075a都通过一间隙与相应的第三连路部分1070c，1075c间隔开，而每个第三连路部分1070c，1075c都在接合点1010处互连。第二连路部分1070b，1075b至少部分地叠加每个分开的工作连路1070，1075的第一和第三连路部分1070a，1075a，1070c，1075c二者，并跨接每个工作连路1070，1075的第一和第三部分1070a，1075a，1070c，1075c之间的间隙。图11的试条1000的分开的工作连路1070，1075用与图10的适配器900的那些相同的方式形成，并可以同样地用来调节工作连路1070，1075的电阻和分割工作连接器1050，1055之间总的工作电极1030，1035的电流。

尽管本文已经示出和说明了本发明的优选实施例，但对该领域的技术人员来说，很显然，这些实施例仅作为例子提供。对该领域的技术人员来说，在不脱离本发明的情况下，现在可以发生许多变动、改变、和替换。应该理解，在实践本发明时，可以应用本文所说明的本发明的实施例的各种不同的可供选择的方案。打算下面权利要求书限定本发明的范围，并因此把一些方法都包括在这些权利要求及其等效物的范围内。

Claims (76)

1.一种条，与用来电化学测量样品材料中分析物的多输入测量计一起使用，该条包括：

参比电极；

至少一个工作电极；

参比连接器和多个用于将窄条接到测量计上的工作电接器；

参比连路，该参比连路将参比电极电耦到参比连接器上；和

至少一个工作连路，该工作连路将至少一个工作电极电耦合到多个工作连接器上。

2.如权利要求1所述的条，具有多个工作连路，该多个工作连路的每一个都耦合到至少一个工作电极的每一个上。

3.如权利要求1所述的条，具有多个工作连路，其中至少一个工作电极耦合到多个工作连接器上。

4.如权利要求1所述的条，其中：

条是电化学试条；和

在使用时，参比电极和工作电极接触样品材料。

5.如权利要求1所述的条，其中：

条是用于测量计和电化学试条之间连接的适配器，包括参比连接器和工作连接器；和

在使用时，参比电极和工作电极与试条的参比连接器和工作连接器配合。

6.如上述任一权利要求所述的条，其中工作电极的至少其中之一耦合到所有工作连接器上。

7.如上述任一权利要求所述的条，其中多个工作连路全都具有相同的电阻。

8.如权利要求1-7其中之一所述的条，其中多个工作连路不全都具有相同的电阻。

9.如上述任一权利要求所述的条，其中多个工作连路全都用具有相同电阻率的材料制成。

10.如权利要求1-8其中之一所述的条，其中多个工作连路不全都用具有相同电阻率的材料制成。

11.如上述任一权利要求所述的条，其中多个工作连路中的一个或多个在多个工作连路中的一个或多个的至少一部分上具有叠加材料，该叠加材料降低多个工作连路中的一个或多个的电阻。

12.如上述任一权利要求所述的条，其中多个工作连路全都具有相同的宽度、长度、厚度和布局。

13.如权利要求1-11其中之一所述的条，其中多个工作连路不全都具有相同的宽度、长度、厚度和布局。

14.如上述任一权利要求所述的条，其中多个电极用叠加材料叠加，叠加材料使叠加的工作电极电互连。

15.如权利要求14所述的条，其中叠加材料整个地覆盖被叠加的工作电极的工作面。

16.如权利要求14所述的条，其中叠加材料仅部分地覆盖被叠加的工作电极的工作面。

17.如权利要求14-16任一所述的条，其中叠加材料基本上覆盖位于相邻的叠加的工作电极之间的间隙。

18.如权利要求14-17其中之一所述的条，其中工作电极由与叠加材料相同的材料形成。

19.如权利要求14-17其中之一所述的条，其中工作电极由与叠加材料不同的材料形成。

20.如权利要求14-19其中之一所述的条，其中叠加材料是碳墨。

21.如上述权利要求任一所述的条，其中：

多个工作连路的至少其中之一是分开的连路，该分开的连路包括第一连路部分和第二连路部分；

第一连路部分具有第一电阻，且由具有第一电阻率的材料形成；

第二连路部分具有第二电阻，且由具有第二电阻率的材料形成。

22.如权利要求21所述的条，其中第一电阻率和第二电阻率不同。

23.如权利要求21所述的条，其中第一电阻率和第二电阻率相同。

24.如权利要求21-23其中之一所述的条，其中第一电阻和第二电阻不同。

25.如权利要求21-23其中之一所述的条，其中第一电阻和第二电阻相同。

26.如权利要求21-25其中之一所述的条，其中分开的连路还包括第三连路部分，其中：

第一和第三连路部分被一间隙分开；和

第二部分至少部分地叠加第一和第三连路部分的每一个，以便使间隙被跨接，同时电互连第一和第三连路部分。

27.如权利要求22所述的条，其中第三连路部分由具有第一电阻率的材料形成。

28.如权利要求21-27其中之一所述的条，其中第二电阻率大于第一电阻率。

29.如权利要求21-28其中之一所述的条，其中第二电阻率小于第一电阻率。

30.如权利要求21-29其中之一所述的条，其中多个工作连路是分开的连路。

31.如权利要求30所述的条，其中多个分开的连路全都具有相同的第一电阻率。

32.如权利要求30或31所述的条，其中多个分开的连路全都具有相同的第二电阻率。

33.如权利要求30或31所述的条，其中多个分开的连路不是全都具有相同的第二电阻率。

34.如权利要求30-33其中之一所述的条，其中多个分开的连路全都具有相同的第一电阻率。

35.如权利要求30-34其中之一所述的条，其中多个分开的连路全都具有相同的第二电阻率。

36.如权利要求30-34其中之一所述的条，其中多个分开的连路不全都具有相同的第二电阻率。

37.如权利要求21-36其中之一所述的条，其中：

多个分开的连路通过一接合点将至少一个工作电极耦合到多个工作连接器上；和

分开的连路的第二连路部分位于接合点和工作连接器之间。

38.如上述权利要求任一所述的条，还包括：

至少一个反电极；

反连接器，该反连接器用于将每个反电极接到测量计上；和

反连路，该反连路将参比电极电耦合到反连接器上。

39.一种制造条的方法，该条与用来电化学测量样品材料中分析物的多输入测量计一起使用，方法包括：

提供参比电极；

提供至少一个工作电极；

提供一个参比连接器和多个工作连接器，将条接到测量装置上；

用参比连路将参比电极电耦合到参比连接器上；

用多个工作连路将至少一个工作电极电耦合到多个工作连接器上，和

其特征在于，将至少一个工作电极电耦合到多个工作连接器上包括将至少一个工作电极耦合到多个工作连接器上。

40.如权利要求39所述的方法，其中：

条是电化学试条；和

在使用时，参比电极和工作电极接触样品材料。

41.如权利要求40所述的方法，其中：

条是用于测量计和电化学试条之间连接的适配器，包括参比连接器和工作连接器；和

在使用时，适配器的参比电极和工作电极与试条的参比连接器和工作连接器配合。

42.如权利要求41所述的方法，还包括使适配器的参比电极和工作电极与试条的参比连接器和工作连接器配合。

43.如权利要求39-42其中之一所述的方法，其中至少一个工作电极电耦合到多个工作连接器上包括将工作电极的至少其中之一耦合到所有工作连接器上。

44.如权利要求39-43其中之一所述的方法，其中多个工作连路全都具有相同的电阻。

45.如权利要求39-43其中之一所述的方法，其中多个工作连路不全都具有相同的电阻。

46.如权利要求39-45其中之一所述的方法，还包括用具有相同电阻率的材料形成所有多个工作连路。

47.如权利要求39-45其中之一所述的方法，还包括用不具有相同电阻率的材料形成多个工作连路。

48.如权利要求39-47其中之一所述的方法，还包括将所有多个工作连路形成为具有相同的宽度、长度、厚度和布局。

49.如权利要求39-47其中之一所述的方法，还包括这样形成多个工作连路，以便它们在宽度、长度、厚度和布局的至少其中之一上不同。

50.如权利要求39-49其中之一所述的方法，还包括用至少一层叠加材料叠加多个工作电极，叠加材料将被叠加的各工作电极电互连。

51.如权利要求50所述的方法，其中叠加包括用叠加材料整个地覆盖叠加的工作电极的工作面。

52.如权利要求50所述的方法，其中叠加包括仅用叠加材料部分地覆盖叠加的工作电极的工作面。

53.如权利要求50-52其中之一所述的方法，其中叠加包括基本上覆盖位于相邻的工作电极之间的间隙。

54.如权利要求50-53其中之一所述的方法，还包括用与叠加材料相同的材料形成工作电极。

55.如权利要求50-53其中之一所述的方法，还包括用与叠加材料不同的材料形成工作电极。

56.如权利要求50-55其中之一所述的方法，其中叠加材料是碳墨。

57.如权利要求57-56其中之一所述的方法，其中多个工作连路的至少其中之一是分开的连路，该分开的连路包括第一和第二连路部分，并通过下述方法形成：

用具有第一电阻率的材料形成第一连路部分；和

用具有第二电阻率的材料形成第二连路部分，

其中第一电阻率和第二电阻率不同。

58.如权利要求57所述的方法，其中分开的连路还包括第三连路部分，及其中方法还包括：

用间隙将第一和第三连路部分分开；

用第二部分至少部分地叠加第一和第三连路部分的每一个，以便跨接间隙并使第一和第三连路部分电互连。

59.如权利要求58所述的方法，还包括用具有第一电阻率的材料形成第三部分。

60.如权利要求57-59其中之一所述的方法，其中第二电阻率大于第一电阻率。

61.如权利要求57-60其中之一所述的方法，其中第二电阻率小于第一电阻率。

62.如权利要求57-61其中之一所述的方法，其中多个工作连路是分开的连路。

63.如权利要求62所述的方法，其中多个分开的连路全都具有相同的第一电阻率。

64.如权利要求62或63所述的方法，其中多个分开的连路全都具有相同的第二电阻率。

65.如权利要求62或63所述的方法，其中多个分开的连路不全都具有相同的第二电阻率。

66.如权利要求57-65其中之一所述的方法，其中：

将至少一个工作电极电耦合到多个工作连接器上包括利用多个分开的连路来通过一接合点将至少一个工作电极耦合到多个工作连接器上；和

分开的连路的第二连路部分位于接合点和工作连接器之间。

67.如权利要求39-66其中之一所述的方法，还包括：

提供反电极；

提供反连接器，该反连接器用于将条接到测量装置上；和

用反连路将反电极电耦到反连接器上。

68.一种系统，用于电化学测量样品材料中的分析物，该系统包括：

条，该条包括：

参比电极和工作电极，参比连接器，第一工作连接器，和第二工作连接器，用于将条接到测量装置上；

参比连路，该参比连路配置成将参比电极电耦合到参比连接器上；

第一工作连路，该第一工作连路配置成将工作电极电耦合到第一工作连接器上；和

第二工作连路，该第二工作连路配置成将工作电极电耦合到第二工作连接器上；和

测量计，该测量计包括：

第一试验电压电路，该第一试验电压电路能在第一工作连接器和参比连接器之间加第一试验电压；

第二试验电压电路，该第二试验电压电路能在第二工作连接器和参比连接器之间加第二试验电压；

电流测量电路，该电流测量电路能测量第一工作连接器和参比连接器之间的第一试验电流及第二工作连接器和参比连接器之间的第二试验电流。

69.如权利要求68所述的系统，其中第一工作连接器和第二工作连接器电耦合以形成分路电阻。

70.如权利要求69所述的系统，其中：

分路电流在第一工作连接器和第二工作连接器之间流动，和

上述分路电阻配置成使分路电流小于预定的阈值。

71.如权利要求68-70其中之一所述的系统，其中分路电流小于100nA。

72.如权利要求68-71其中之一所述的系统，其中第一工作连路的电阻如此配置，以使第一工作连接器和工作电极之间的压降小于第一试验电压的20％。

73.一种电化学试条，包括：

基体；

至少三个电连接器，该至少三个电连接器设置在基体上；和

工作电极和设置在基体上的参比电极，参比电极耦合到至少三个连接器的其中一个上和工作电极耦合到至少三个连接器的至少两个连接器上。

74.一种适配器，包括：

基体；

至少三个电连接器，该至少三个电连接器设置在基体上；和

两个电极，该两个电极耦合到至少三个电连接器上，并能与试条的相应两个电连接器电耦合。

75.一种试条系统，包括：

适配器，该适配器具有

第一基体；

至少三个电连接器，该至少三个电连接器设置在基体上；和

两个连路电极，该两个连路电极设置在基体上，连路电极的其中一个耦合到至少三个连接器的其中一个上，而另一个连路电极耦合到至少三个连接器的至少两个连接器上；

试条，该试条具有

第二基体；

两个电极，该两个电极设置在第二基体上；和

两个连接器，该两个连接器设置在第二基体上，两个连接器每个都能电耦合到适配器的相应连路电极上。

76.一种使用电化学试条的方法，该方法包括：

提供试条，该试条具有两个电极，第一电极共同耦合到第一和第二连接器上，而第二电极耦合到第三连接器上；

在第一和第二电极之间设置生物流体样品；

在第一和第三连接器之间施加第一电压；

在第二和第三连接器之间施加第二电压；

在第一和第二连接器之间产生有效电压，该有效电压小于第一电压或第二电压的约20％；和

在第一和第三连接器之间及第二和第三连接器之间测量电流一段时间。

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