[go: up one dir, main page]

KR101736651B1 - 전기화학적 분석물질 측정에서 회복 펄스로부터 정보를 이용하는 방법들 뿐만 아니라 이를 통합한 기기들, 장치들 및 시스템들 - Google Patents

전기화학적 분석물질 측정에서 회복 펄스로부터 정보를 이용하는 방법들 뿐만 아니라 이를 통합한 기기들, 장치들 및 시스템들 Download PDF

Info

Publication number
KR101736651B1
KR101736651B1 KR1020157026571A KR20157026571A KR101736651B1 KR 101736651 B1 KR101736651 B1 KR 101736651B1 KR 1020157026571 A KR1020157026571 A KR 1020157026571A KR 20157026571 A KR20157026571 A KR 20157026571A KR 101736651 B1 KR101736651 B1 KR 101736651B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sec
block
khz
analyte
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020157026571A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150119960A (ko
Inventor
스코트 이 카펜터
Original Assignee
에프. 호프만-라 로슈 아게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에프. 호프만-라 로슈 아게 filed Critical 에프. 호프만-라 로슈 아게
Publication of KR20150119960A publication Critical patent/KR20150119960A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101736651B1 publication Critical patent/KR101736651B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
    • G01N27/3271—Amperometric enzyme electrodes for analytes in body fluids, e.g. glucose in blood
    • G01N27/3274—Corrective measures, e.g. error detection, compensation for temperature or hematocrit, calibration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue
    • A61B5/14532—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue for measuring glucose, e.g. by tissue impedance measurement
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue
    • A61B5/1468—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue using chemical or electrochemical methods, e.g. by polarographic means
    • A61B5/1473—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue using chemical or electrochemical methods, e.g. by polarographic means invasive, e.g. introduced into the body by a catheter
    • A61B5/14735—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue using chemical or electrochemical methods, e.g. by polarographic means invasive, e.g. introduced into the body by a catheter comprising an immobilised reagent
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue
    • A61B5/1468—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue using chemical or electrochemical methods, e.g. by polarographic means
    • A61B5/1486—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue using chemical or electrochemical methods, e.g. by polarographic means using enzyme electrodes, e.g. with immobilised oxidase
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue
    • A61B5/1495—Calibrating or testing of in-vivo probes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/66—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving blood sugars, e.g. galactose
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/02—Operational features
    • A61B2560/0223—Operational features of calibration, e.g. protocols for calibrating sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/02—Operational features
    • A61B2560/0242—Operational features adapted to measure environmental factors, e.g. temperature, pollution
    • A61B2560/0247—Operational features adapted to measure environmental factors, e.g. temperature, pollution for compensation or correction of the measured physiological value
    • A61B2560/0252—Operational features adapted to measure environmental factors, e.g. temperature, pollution for compensation or correction of the measured physiological value using ambient temperature

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)

Abstract

유체 샘플 중 분석물질 농도를 측정하기 위한 방법들이 개시된다. 이런 방법들은 분석물질 농도를 제공하기 전 온도와 같은 교란 변수들을 보정 및/또는 보상할 수 있도록 한다. 측정 방법들은 적어도 하나의 DC 블록을 가지는 테스트 시퀀스로부터 응답 정보를 사용하고, DC 블록은 적어도 하나의 여기 펄스 및 적어도 하나의 회복 펄스를 포함하고, 전극 시스템의 폐회로 상태는 적어도 하나의 회복 펄스 중 유지된다. 적어도 하나의 회복 펄스에 인코딩된 정보는 분석물질 농도에 대한 온도 영향을 보정/보상하는데 사용된다. 또, 다양한 측정 방법들을 통합한 기기들, 장치들, 및 시스템들이 개시된다.

Description

전기화학적 분석물질 측정에서 회복 펄스로부터 정보를 이용하는 방법들 뿐만 아니라 이를 통합한 기기들, 장치들 및 시스템들{METHODS OF USING INFORMATION FROM RECOVERY PULSES IN ELECTROCHEMICAL ANALYTE MEASUREMENTS AS WELL AS DEVICES, APPARATUSES AND SYSTEMS INCORPORATING THE SAME}
관련 출원들의 상호 참조
본 특허 출원은, 전부 기재된 것처럼 본원에서 참조로 원용되는 2013 년 3 월 15 일에 출원된 US 특허 가출원 제 61/798,383 호의 이익을 주장한다.
본 개시는 일반적으로 수학과 의학에 관한 것으로, 보다 특히, 그것은 적어도 하나의 직류 (DC) 블록을 가지는 테스트 시퀀스로부터 응답 정보를 기반으로 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하는 방법들에 관한 것으로, DC 블록은 적어도 하나의 회복 펄스를 가지는 펄스 시퀀스를 포함한다.
자체 모니터링 혈당 (SMBG) 시스템들, 임상 혈당 모니터링 시스템들 및 실험용 혈당 모니터링 시스템들과 같은 많은 분석물질 측정 시스템들은 포도당과 같은 분석물질과 반응에 의해 발생된 전기 활성 종들의 전류 측정적 (amperometric), 전기량 분석적, 전위차 분석적, 전압 분석적 또는 다른 전기적 측정, 또는 분석물질 매트릭스의 직접적 성질 측정을 기반으로 한다. 이 방법들의 조합은 또한 분석물질 농도를 계산하기 위해 이용될 수 있다.
SMBG 시스템들에서, 전기화학적 측정은 종종 소형 측정기 (meter) 로 바이오센서를 삽입하고 규정된 샘플 공간, 건조된 화학 시약 및 전극들의 시스템을 포함하는 바이오센서로 혈액과 같은 유체 샘플 액적을 도입함으로써 수행된다. 샘플을 검출할 때, 측정기는 그 후 전기적 측정을 수행하고, 수학적 알고리즘들은 결과들을 신뢰할 수 있는 포도당 농도로 변환하는데 사용된다.
예를 들어, 일부 전류 측정적 측정들에서, 테스트 시퀀스는 관심 분석물질을 가지는 샘플에 적용되고, 시퀀스는 보다 긴 고정된 DC 전위가 뒤따르는 다른 주파수들에서 AC 전위들을 갖는다. 분석물질이 환원 또는 산화될 때 적용된 테스트 시퀀스에 대한 응답 전류가 모니터링된다. 결과적으로 생성된 DC 전류는 코트렐 (Cottrell) 식에 의해 설명한 대로 지수형 감쇠를 보인다. 감쇠 기울기가 감소하여 시간에 대해 일정한 변화율에 접근함에 따라, 전류 크기는 분석물질을 정량화하는데 사용될 수 있다. AC 전류는 분석물질에 대체로 독립적이고 헤마토크리트 (Hct; hematocrit) 및 온도와 같은 다른 변수들에 보다 밀접하게 관련된다.
하지만, 전류 감쇠의 크기, 비율 및 형상은, 시약 두께, 시약의 적심, 샘플 확산율, Hct 와 온도 뿐만 아니라 임의의 간섭들의 존재를 포함하지만, 이에 제한되지 않는 많은 변수들에 영향을 받을 수 있다. 이 간섭물들, 또는 교란 (confounding) 변수들은 포도당과 같은 분석물질에 비례하는 DC 전류의 관찰된 크기를 증가 또는 감소시킬 수 있어서, "진 (true)" 포도당 농도로부터 편차를 유발한다. "진" 포도당 값을 생성하기 위해서 AC 및 DC 전류 응답 정보를 조합하는 노력은 극히 복잡하거나 크게 불만족스러웠다.
현재 방법들과 시스템들은 편리함에 대해 몇 가지 장점들을 제공하지만; 그러나, 교란 변수들의 존재 하에서도 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하는 대안적인 방법들의 필요성이 여전히 존재한다.
위에서 언급한 단점들을 고려하여, 개시는 체액과 같은 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하는 방법들을 설명한다. 방법들은 여기 펄스들 및 회복 펄스들을 가지는 적어도 하나의 DC 블록을 포함하는 테스트 시퀀스를 적용하고 그 후 분석물질 농도에 대한 온도 영향을 보정 및/또는 보상하도록 적어도 하나의 회복 펄스로부터 유도된 정보를 사용하는 것을 포함하는 본 발명의 개념을 기반으로 한다. 예를 들어, 회복 펄스의 전류 응답, 형상 및/또는 크기와 같은 정보는 분석물질 농도에 대한 온도 영향을 결정하는데 사용될 수 있다.
따라서, 값을 제공하고 분석물질 테스팅 시스템들의 정확도와 성능을 추가로 개선하는데 이용될 수 있는, 회복 전류 응답들에 의해 인코딩된, 특히 온도에 관한, 독특한 정보 내용이 있다. 따라서, 본 발명의 개념은 유체 샘플 중 분석물질 농도 (또는 값) 를 측정하는 공지된 방법들과 비교했을 때 임의의 장점들, 효과들, 특징들 및 목적들을 제공한다.
일 양태에서, 전기화학적 바이오센서에 적용된 유체 샘플 중 분석물질 농도를 측정, 결정, 계산하거나 그렇지 않으면 예측하기 위해 전기화학적 분석 방법이 제공된다. 방법은 유체 샘플로 적어도 하나의 DC 블록의 테스트 시퀀스를 제공하는 단계 및 그것에 대한 응답 정보를 측정하는 단계를 포함할 수 있고, 테스트 블록은 온도 영향에 대한 특정 정보를 끌어내도록 설계되고, DC 블록은 적어도 하나의 회복 펄스를 포함하고, 전기화학적 바이오센서의 전극 시스템의 폐회로 상태는 DC 블록 동안 유지된다.
적어도 하나의 DC 블록은 연속, 펄스 여기 파형이고 (즉, 폐회로에서 DC 블록 전체에 걸쳐 전위가 적용되고 제어됨), 이것은 여기 펄스들 사이에 개회로를 적용하는 일부 펄스 전류 측정적 방법들과 대조적이다. DC 블록은 포도당과 같은 분석물질을 검출하기 위해 최적화된 복수의 단기-지속기간 여기 펄스들 및 회복 펄스들을 포함하고, 최적화는 펄스 지속기간, 여기 펄스와 회복 펄스 사이 램핑된 천이들, 각 펄스 중 측정된 전류 응답들의 수에 관한 것이고, 각각의 펄스에서 전류 응답 측정이 이루어진다. DC 블록은 폐회로에서 약 0 ㎷ ~ 약 +450 ㎷ 사이에서 교번하는 전위에서 적어도 하나 (1) 의 펄스 내지 약 열 (10) 개의 펄스들이 될 수 있다. 각각의 펄스는 약 50 msec ~ 약 500 msec 동안 적용된다. 더욱이, 램프 속도는 약 10 ㎷/msec ~ 약 50 ㎷/msec 일 수 있다.
게다가, 방법은 분석물질 농도에 대한 온도 영향을 보정 및/또는 보상하기 위해서 적어도 하나의 (1) 회복 펄스로부터의 응답 정보를 사용해 온도에 대한 부분 최소 제곱 (PLS) 회귀 모델을 구축하도록 다변량 분석 (MVA) 을 구성하는 단계를 포함할 수 있다.
한 가지 PLS 회귀 모델은 적어도 하나의 (1) 여기 펄스 및 적어도 하나의 (1) 회복 펄스로부터의 응답 정보를 사용할 수 있고, 모델은 Hct, 온도 및 분석물질 농도의 전체 공변량 데이터세트를 기반으로 한다. 대안적으로, PLS 회귀 모델은 온도 및 분석물질 농도의 부분 공변량 데이터세트를 기반으로 한다.
일부 예들에서, PLS 회귀 모델은 또한 분석물질 농도에 대한 온도 영향을 추가로 보정 및/또는 보상하도록 AC 블록으로부터의 응답 정보를 사용할 수 있다. 따라서, 테스트 시퀀스는 또한 적어도 하나의 AC 블록을 포함할 수 있다.
AC 블록에 대해, 그것은 병렬로 순차적으로 또는 동시에 적용된 복수의 저 진폭 신호들일 수 있다. 일부 예들에서, AC 블록은 적어도 2 개의 다른 저 진폭 신호들을 포함한다. 예를 들어, AC 블록은, 예를 들어, 약 1 ㎑ 또는 약 2 ㎑ 가 뒤따르는 약 10 ㎑ 또는 약 20 ㎑ 와 같은 두 (2) 가지 주파수들에서 두 (2) 개의 세그먼트들을 포함할 수 있다. 다른 예들에서, AC 블록은 복수의 저 진폭 신호들을 포함한다. 예를 들어, AC 블록은, 예를 들어, 약 10 ㎑, 약 20 ㎑, 약 10 ㎑, 약 2 ㎑ 및 약 1 ㎑ 와 같은 네 (4) 가지 주파수들에서 다섯 (5) 개의 세그먼트들을 가질 수 있다. 대안적으로, AC 블록은, 예를 들어, 약 20 ㎑, 약 10 ㎑, 약 2 ㎑ 및 약 1 ㎑ 와 같은 네 (4) 가지 주파수들에서 네 (4) 개의 세그먼트들을 가질 수 있다. 대안적으로, AC 블록은 약 10 ㎑, 약 20 ㎑, 약 10 ㎑, 약 2 ㎑ 및 약 1 ㎑ 에서 동시에 적용된 네 (4) 가지 주파수들을 가질 수 있다. 여전히 대안적으로, AC 블록은 원하는 저 진폭 AC 신호들을 동시에 적용하는 다주파수 여기 파형을 가질 수 있다.
일부 예들에서, AC 블록은 약 500 msec ~ 약 1.5 sec 동안 적용된다. 다른 예들에서, AC 블록은 약 100 msec ~ 약 300 msec 동안 적용된다.
일부 예들에서, 테스트 시퀀스는 또한 제 2 DC 블록을 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 테스트 시퀀스는 AC 블록과 제 2 DC 블록 둘 다 포함한다.
전술한 내용을 고려하여, 본원에서 개시된 측정 방법들 중 하나 이상을 통합한 체액 분석과 관련하여 사용된 기기들, 장치들 및 시스템들이 제공된다. 이 기기들, 장치들 및 시스템들은 아미노산, 항체, 박테리아, 탄수화물, 약, 지방질, 마커, 핵산, 펩티드, 단백질, 독소, 바이러스, 다른 분석물질 뿐만 아니라 그것의 조합물들을 포함하지만 이에 제한되지 않는 분석물질들의 농도를 결정하는데 사용될 수 있다. 임의의 예들에서, 분석물질은 포도당이다.
본 발명의 개념의 이런 장점들과 다른 장점들, 효과들, 특징들 및 목적들은 하기 설명으로부터 더 잘 이해하게 될 것이다. 설명에서, 그것의 일부를 형성하고 제한하지 않고 예로서 본 발명의 개념의 실시형태들을 도시한 첨부 도면들이 참조된다.
전술한 것 이외의 장점들, 효과들, 특징들 및 목적들은, 하기 상세한 설명을 고려할 때 더 쉽게 분명해질 것이다. 이러한 상세한 설명은 다음 도면들을 참조한다.
도 1 은 측정기와 바이오센서를 포함하는 예시적 분석물질 측정 시스템을 도시한다.
도 2a 및 도 2b 는 분석물질 측정 기기, 장치 또는 시스템에 의해 이용될 수 있는 예시적 테스트 시퀀스들을 도시한다.
도 3 은 분석물질 측정 기기, 장치 또는 시스템에 의해 이용될 수 있는 다른 예시적 테스트 시퀀스를 도시한다.
도 4 는 실제 어드미턴스 값들 (y-축선) 대 PLS 모델에 대한 예측된 어드미턴스 값들 (x-축선) 을 도시한 그래프이다.
도 5 는 목표 포도당 레벨에 의해 색칠된 복수의 공변량 데이터세트 관찰물들에 대한 DC 전류 응답들을 도시한 그래프이고, y-축선은 전류 응답 (단위; nA) 이고, x-축선은 시계열로 DC 전류 값의 수이고, 원으로 나타낸 DC 전류들은 최고 VIP 스코어들을 갖는 X-변수들에 대응한다.
도 6 은 실제 어드미턴스 값들 (y-축선) 대 다른 PLS 모델에 대한 예측된 어드미턴스 값들 (x-축선) 을 도시한 그래프이다.
도 7 은 목표 포도당 레벨에 의해 색칠된 복수의 공변량 데이터세트 관찰물들에 대한 DC 전류 응답들을 도시한 그래프이고, y-축선은 전류 응답 (단위; nA) 이고, x-축선은 시계열로 DC 전류 값의 수이고, 원으로 나타낸 DC 전류들은 최고 VIP 스코어들을 갖는 X-변수들에 대응한다.
도 8 은 실제 어드미턴스 값들 (y-축선) 대 다른 PLS 모델에 대한 예측된 어드미턴스 값들 (x-축선) 을 도시한 그래프이다.
도 9 는 목표 포도당 레벨에 의해 색칠된 복수의 공변량 데이터세트 관찰물들에 대한 DC 전류 응답들을 도시한 그래프이고, y-축선은 전류 응답 (단위; nA) 이고, x-축선은 시계열로 DC 전류 값의 수이고, 원으로 나타낸 DC 전류들은 최고 VIP 스코어들을 갖는 X-변수들에 대응한다.
본 발명의 개념은 다양하게 변경되고 대안적인 형태로 될 수 있지만, 그것의 예시적 실시형태들이 도면들에서 예로서 도시되고 본원에서 상세히 설명된다. 하지만, 하기 예시적 실시형태들에 대한 설명은 본 발명의 개념을 개시된 특정한 형태들에 제한하도록 의도되지 않고, 그 반대로, 상기 실시형태들과 하기 청구항들에 의해 규정된 대로 본 발명의 사상 및 범위 내에 있는 모든 장점들, 효과들, 특징들과 목적들을 포함하도록 의도되는 것을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명의 개념의 범위를 이해하기 위해 상기 실시형태들과 하기 청구항들이 참조되어야 한다. 이처럼, 본원에서 설명된 실시형태들은 다른 문제점들을 해결하는데 유용한 장점들, 효과들, 특징들과 목적들을 가질 수 있음에 주목해야 한다.
이제, 방법들, 기기들, 장치들 및 시스템들은, 본 발명의 개념의 모든 실시형태들이 아니라 일부를 도시한 첨부 도면들을 참조하여 보다 충분히 아래에서 설명될 것이다. 실제로, 방법들, 기기들, 장치들 및 시스템들은 많은 다른 형태들로 실시될 수도 있고 본원에서 설명한 실시형태들에 제한되는 것으로 이해되어서는 안 되고; 오히려, 본 개시가 해당되는 법적 요건들을 충족시키도록 이 실시형태들이 제공된다.
마찬가지로, 본원에서 설명한 방법들, 기기들, 장치들 및 시스템들의 많은 변형예들과 다른 실시형태들은 개시가 관련된 기술 분야의 당업자가 생각할 수 있고, 전술한 설명 및 연관된 도면들에서 제시된 가르침의 이점을 갖는다. 따라서, 방법들, 기기들, 장치들 및 시스템들이 개시된 특정 실시형태들에 제한되지 않고 변형예들과 다른 실시형태들은 첨부된 청구 범위 내에 포함되도록 되어 있음을 이해해야 한다. 본원에서 특정 용어들이 사용되지만, 그것은 제한하기 위한 것이 아니라 일반적이고 기술적인 의미로 사용된다.
달리 규정되지 않는 한, 본원에서 사용된 모든 기술적, 과학적 용어들은, 개시가 관련된 본 기술 분야의 당업자가 통상적으로 이해하는 바와 같은 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명한 것과 유사하거나 등가의 임의의 방법들 및 재료들이 방법들, 기기들, 장치들 및 시스템들의 실시 또는 테스팅에 사용될 수 있지만, 본원에서는 바람직한 방법들과 재료들이 설명된다.
더욱이, 단수 표기로 요소를 언급하는 것은, 문맥에서 하나이고 단 하나의 요소가 존재하는 것으로 명확히 요구하지 않는 한, 하나보다 많은 요소가 존재하는 가능성을 배제하지 않는다. 단수 표기는 따라서 보통 "적어도 하나" 를 의미한다.
개요
온도 변화가 존재할 때에도 신뢰성 있게 분석물질 농도를 제공하도록 적어도 하나의 DC 회복 펄스로부터 유도된 응답 정보를 사용하는 분석물질 측정 방법들이 본원에 개시된다. 이 측정 방법들은 또한 온도와 같은 교란 변수들의 영향을 감소시키는데 사용될 수 있어서, 더욱 "진" 분석물질 농도를 제공한다.
본원에 개시된 측정 방법들은 대부분 전류 측정법을 이용하지만; 그러나, 방법들은 다른 전기화학적 측정 방법들 (예컨대, 전기량 분석, 전위 분석 또는 전압 분석) 과 사용될 수 있는 것으로 생각된다. 예시적 전기화학적 측정 방법들에 대한 부가적 세부사항들은, 예를 들어, 미국 특허 4,008,448; 4,225,410; 4,233,029; 4,323,536; 4,891,319; 4,919,770; 4,963,814; 4,999,582; 4,999,632; 5,053,199; 5,108,564; 5,120,420; 5,122,244; 5,128,015; 5,243,516; 5,288,636; 5,352,351; 5,366,609; 5,385,846; 5,405,511; 5,413,690; 5,437,999; 5,438,271; 5,508,171; 5,526,111; 5,627,075; 5,628,890; 5,682,884; 5,727,548; 5,762,770; 5,858,691; 5,997,817; 6,004,441; 6,054,039; 6254736; 6,270,637; 6,645,368; 6,662,439; 7,073,246; 7,018,843; 7,018,848; 7,045,054; 7,115,362; 7,276,146; 7,276,147; 7,335,286; 7,338,639; 7,386,937; 7,390,667; 7,407,811; 7,429,865; 7,452,457; 7,488,601; 7,494,816; 7,545,148; 7,556,723; 7,569,126; 7,597,793; 7,638,033; 7,731,835; 7,751,864; 7,977,112; 7,981,363; 8,148,164; 8,298,828; 8,329,026; 8,377,707; 및 8,420,404, 뿐만 아니라 RE36268, RE42560, RE42924 및 RE42953 에 개시된다.
유리하게도, 본원에서 설명한 방법들은 포도당 농도, 특히 혈당 농도와 같은 분석물질 농도를 보다 정확하고 신속하게 알려주도록 SMBG 기기들, 장치들 및 시스템들로 통합될 수 있다.
더욱이, 이 측정 방법들은, 극적으로 개선된 시스템 성능을 유발하는 고급 마이크로프로세서 기반 알고리즘들 및 프로세스들을 사용해 구현될 수 있다. 이 방법들은 또한 10/10 성능과 같은 개선된 성능을 달성할 수 있는 알고리즘들을 형성하는 다양한 방식들과 유연성을 제공한다. 본원에서 사용된 바와 같이, "10/10 성능" 은, 측정된 bG 값이 100 ㎎/dL 초과의 bG 농도에 대해 실제 bG 값의 약 ±10% 내에 있고, 100 ㎎/dL 미만의 bG 농도에 대해 실제 bG 값의 약 ±10% 내에 있음을 의미한다.
본원에 개시된 방법들을 수행하는데 유용할 수 있는 부가적 전기화학적 측정 방법들에 대한 세부사항은 다음과 같은 명칭을 갖는 공동 출원된 동시 계속 특허 출원들에서 찾아볼 수 있다: "METHODS OF SCALING DATA USED TO CONSTRUCT BIOSENSOR ALGORITHMS AS WELL AS DEVICES, APPARATUSES AND SYSTEMS INCORPORATING THE SAME" 출원인 문서 제 31518 호; "METHODS OF ELECTROCHEMICALLY MEASURING AN ANALYTE WITH A TEST SEQUENCE HAVING A PULSED DC BLOCK AS WELL AS DEVICES, APPARATUSES AND SYSTEMS INCORPORATING THE SAME" 문서 제 31519 호 및 제 31521 호; "METHODS OF FAILSAFING ELECTROCHEMICAL MEASUREMENTS OF AN ANALYTE AS WELL AS DEVICES, APPARATUSES AND SYSTEMS INCORPORATING THE SAME" 문서 제 31520 호; "DESCRIPTOR-BASED METHODS OF ELECTROCHEMICALLY MEASURING AN ANALYTE AS WELL AS DEVICES, APPARATUSES AND SYSTEMS INCOPORATING THE SAME" 문서 제 31523 호; 및 "METHODS OF DETECTING HIGH ANTIOXIDANT LEVELS DURING ELECTROCHEMICAL MEASUREMENTS AND FAILSAFING AN ANALYTE CONCENTRATION THEREFROM AS WELL AS DEVICES, APPARATUSES AND SYSTEMS INCORPORTING THE SAME" 문서 제 31524 호.
분석물질 측정 기기들, 장치들 및 시스템들
본 발명의 측정 방법들을 설명하기에 앞서, 이와 관련하여, 도 1 은 전기화학적 바이오센서 (20; 테스트 요소로도 공지됨) 와 작동적으로 결합된 테스트 측정기 (11) 와 같은 기기를 포함하는 예시적 분석물질 측정 시스템을 도시한다. 측정기 (11) 와 바이오센서 (20) 는 바이오센서 (20) 에 제공된 유체 샘플 중 하나 이상의 분석물질들의 농도를 결정하기 위해서 작동가능하다. 일부 예들에서, 샘플은 예를 들어, 전혈, 혈장, 혈청, 소변 또는 타액과 같은 체액 샘플일 수 있다. 다른 예들에서, 유체 샘플은 수성 환경 샘플과 같은 하나 이상의 전기화학적 반응성 분석물질(들)의 존재 또는 농도에 대해 테스트되는 다른 유형의 샘플일 수도 있다.
도 1 에서, 바이오센서 (20) 는 측정기 (11) 의 접속 단자 (14) 로 착탈가능하게 삽입된 일회용 테스트 스트립이다. 일부 예들에서, 바이오센서 (20) 는 혈당 테스트 요소로서 구성되고 포도당을 전기화학적으로 측정하기 위한 특성들 및 기능들을 포함한다. 다른 예들에서, 바이오센서 (20) 는, 예를 들어, 아미노산, 항체, 박테리아, 탄수화물, 약, 지방질, 마커, 핵산, 펩티드, 단백질, 독소, 바이러스, 및 다른 분석물질들과 같은 하나 이상의 다른 분석물질들을 전기화학적으로 측정하도록 구성된다.
측정기 (11) 는 분석물질 농도(들) 또는 다른 테스트 결과들을 포함하는 다양한 유형들의 정보를 사용자에게 보여주는데 사용되는 전자 디스플레이 (16), 및 사용자 입력을 받아들이기 위한 사용자 인터페이스 (50) 를 포함한다. 측정기 (11) 는 마이크로컨트롤러 및 연관된 테스트 신호 발생 및 측정 회로 (미도시) 를 추가로 포함하고 이들은 테스트 신호를 발생시키고, 이 신호를 바이오센서 (20) 에 적용하고, 테스트 신호에 대한 바이오센서 (20) 의 하나 이상의 응답들을 측정하도록 작동가능하다. 일부 예들에서, 측정기 (11) 는 혈당 측정계로서 구성될 수 있고, 미국 특허 제 6,645,368 호에서 일부 개시되는, 소책자 "Accu-Chek® Aviva Blood Glucose Meter Owner's Booklet" (2007) 에서 설명한 바와 같은 ACCU-CHEK® AVIVA® 측정기의 특성들 및 기능들을 포함한다. 다른 예들에서, 측정기 (11) 는, 예를 들어, 아미노산, 항체, 박테리아, 탄수화물, 약, 지방질, 마커, 핵산, 펩티드, 단백질, 독소, 바이러스, 및 다른 분석물질들과 같은 하나 이상의 다른 분석물질들을 전기화학적으로 측정하도록 구성될 수 있다. 전기화학적 측정 방법들과 사용하기 위해 구성된 예시적 측정기들에 대한 부가적 세부사항들은, 예를 들어, 미국 특허 4,720,372; 4,963,814; 4,999,582; 4,999,632; 5,243,516; 5,282,950; 5,366,609; 5,371,687; 5,379,214; 5,405,511; 5,438,271; 5,594,906; 6,134,504; 6,144,922; 6,413,213; 6,425,863; 6,635,167; 6,645,368; 6,787,109; 6,927,749; 6,945,955; 7,208,119; 7,291,107; 7,347,973; 7,569,126; 7,601,299; 7,638,095 및 8,431,408 에 개시된다.
본 기술분야의 당업자는, 본원에서 설명한 측정 방법들이, 예를 들어, 병원용 테스트 시스템들, 실험용 테스트 시스템들 등과 같은 다른 측정 기기들, 장치들, 시스템들 및 환경들에서 사용될 수 있음을 이해한다.
바이오센서 및 측정기는 도 1 에 도시된 것에 부가적으로 또는 대신하여 부가적 및/또는 대안적인 속성들 및 특성들을 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 바이오센서는 실질적으로 직사각형 형상을 가지는 일회용, 디스포저블 (disposable) 전기화학적 테스트 스트립의 형태일 수 있다. 바이오센서들은 예를 들어, 다른 구성들, 치수들 또는 형상들의 테스트 스트립들, 비스트립 테스트 요소들, 디스포저블 테스트 요소들, 재사용가능한 테스트 요소들, 마이크로어레이들, 랩-온-칩 기기들, 바이오 칩들, 바이오 디스크들, 바이오 cd 들 또는 다른 테스트 요소들과 같은 다른 형태들을 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 전기화학적 측정 방법들과 사용하기 위해 구성된 예시적 바이오센서들에 대한 부가적 세부사항들은, 예를 들어, 미국 특허 제 5,694,932; 5,762,770; 5,948,695; 5,975,153; 5,997,817; 6,001,239; 6,025,203; 6,162,639; 6,245,215; 6,271,045; 6,319,719; 6,406,672; 6,413,395; 6,428,664; 6,447,657; 6,451,264; 6,455,324; 6,488,828; 6,506,575; 6,540,890; 6,562,210; 6,582,573; 6,592,815; 6,627,057; 6,638,772; 6,755,949; 6,767,440; 6,780,296; 6,780,651; 6,814,843; 6,814,844; 6,858,433; 6,866,758; 7,008,799; 7,063,774; 7,238,534; 7,473,398; 7,476,827; 7,479,211; 7,510,643; 7,727,467; 7,780,827; 7,820,451; 7,867,369; 7,892,849; 8,180,423; 8,298,401; 8,329,026, 뿐만 아니라 RE42560, RE42924 및 RE42953 에 개시된다.
측정 방법들
위에서 언급한 대로, 본원에서 설명한 측정 방법들은, 적어도 하나의 DC 블록을 가지는 테스트 시퀀스로부터 응답 정보를 사용하는 것을 포함하는 본 발명의 개념을 기반으로 하고, DC 블록은 적어도 하나의 회복 펄스를 추가로 포함하고, 전기화학적 바이오센서의 전극 시스템의 폐회로 상태는 DC 블록 동안 유지된다. 구체적으로, 측정 방법들은 분석물질 농도에 대한 온도와 같은 교란 변수들을 보상 및/또는 보정하도록 적어도 하나의 회복 펄스로부터 유도된 응답 정보를 사용한다.
방법들에서 공통적인 일부 단계들은, 체액 샘플과 같은 유체 샘플에 여기 펄스 및 회복 펄스의 적어도 하나의 DC 블록을 가지는 테스트 시퀀스를 적용하고, DC 블록에 대한 전류 응답들을 측정하는 것이다. 다른 예들에서, 테스트 시퀀스는 적어도 하나의 DC 블록과 관련하여 저 진폭 신호들의 AC 블록을 포함할 수 있다. 또다른 예들에서, 부가적 AC 블록 및/또는 DC 블록이 테스트 시퀀스에 포함될 수 있다.
도 2a 및 도 2b 는 SMBG 와 관련하여 사용될 수 있는 예시적 테스트 시퀀스들 및 다른 테스트 시스템들을 도시하고, 테스트 시퀀스들은 AC 전위 및/또는 DC 전위의 하나 이상의 블록들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 테스트 시퀀스는, (1) 복수의 저 진폭 신호들의 AC 블록; 및 (2) 폐회로 0-mV 회복 전위가 적용되는 유사한 단기-지속기간 (예컨대, 약 50 ~ 500 msec) 회복 펄스들에 의해 분리되는 단기-지속기간 (예컨대, 약 50 ~ 500 msec) 약 450-mV 여기 펄스들의 DC 블록과 같은 제어된 DC 펄스 프로파일 시퀀스가 뒤따르는 AC 블록을 포함할 수 있다.
테스트 시퀀스의 부분일 때, AC 블록은, 예를 들어, 약 2 개의 세그먼트들 ~ 약 10 개의 세그먼트들, 약 3 개의 세그먼트들 ~ 약 9 개의 세그먼트들, 약 4 개의 세그먼트들 ~ 약 8 개의 세그먼트들, 약 5 개의 세그먼트들 ~ 약 7 개의 세그먼트들, 또는 약 6 세그먼트들과 같은 복수의 AC 세그먼트들을 포함할 수 있다. 다른 예들에서, AC 블록은 약 2 개의 세그먼트들, 약 3 개의 세그먼트들, 약 4 개의 세그먼트들, 약 5 개의 세그먼트들, 약 6 개의 세그먼트들, 약 7 개의 세그먼트들, 약 8 개의 세그먼트들, 약 9 개의 세그먼트들, 또는 약 10 개의 세그먼트들을 포함할 수 있다. 또다른 예들에서, AC 블록은 10 개 초과의 세그먼트들, 즉, 약 15 개의 세그먼트들, 약 20 개의 세그먼트들, 또는 약 25 개의 세그먼트들을 가질 수 있다. 또다른 예들에서, AC 블록은 1 개의 세그먼트를 포함할 수 있고, 세그먼트는 동시에 적용되는 다수의 저주파 AC 신호들을 갖는다.
본 기술분야의 당업자는, AC 세그먼트들의 수가 응답의 복잡성, 연관된 주파수 범위, 및 측정을 수행하는데 이용가능한 시간에 의해 제한될 것이라는 점을 알고 있다. 보다 높은 주파수들은 일반적으로 높은 대역폭 전자 장치와 더 빠른 샘플링을 요구하고, 반면에 보다 낮은 주파수들은 더 오래 걸리고 전형적으로 소음이 더 많다. 따라서, 세그먼트들의 최대 수는, 관심 샘플, 환경 및/또는 간섭물들을 구별하는데 필요한 최소 카운트 및 주파수 스팬을 선택하는, 상기 파라미터들의 절충안이 될 것이다.
본원에서 사용된 바와 같이, "약" 은 명시된 농도, 길이, 분자량, pH, 전위, 시간 프레임, 온도, 전압 또는 체적과 같은 통계적으로 의미있는 범위 내의 값(들)을 의미한다. 이러한 값 또는 범위는 주어진 값 또는 범위의 자릿수 내에 있고, 전형적으로 20% 내에 있고, 보다 전형적으로 10% 내에 있고, 한층 더 전형적으로 5% 내에 있을 수 있다. "약" 으로 포함되는 허용가능한 변화는 연구 중인 특정 시스템에 의존할 것이고, 본 기술분야의 당업자에 의해 쉽게 이해될 수 있다.
AC 블록의 각각의 세그먼트에서 각각의 신호의 주파수는 약 1 ㎑ ~ 약 20 ㎑, 약 2 ㎑ ~ 약 19 ㎑, 약 3 ㎑ ~ 약 18 ㎑, 약 4 ㎑ ~ 약 17 ㎑, 약 5 ㎑ ~ 약 16 ㎑, 약 6 ㎑ ~ 약 15 ㎑, 약 7 ㎑ ~ 약 14 ㎑, 약 8 ㎑ ~ 약 13 ㎑, 약 9 ㎑ ~ 약 12 ㎑ 또는 약 10 ㎑ ~ 약 11 ㎑ 일 수 있다. 다른 예들에서, AC 블록에서 각각의 세그먼트의 주파수는 약 1 ㎑, 약 2 ㎑, 약 3 ㎑, 약 4 ㎑, 약 5 ㎑, 약 6 ㎑, 약 7 ㎑, 약 8 ㎑, 약 9 ㎑, 약 10 ㎑, 약 11 ㎑, 약 12 ㎑, 약 13 ㎑, 약 14 ㎑, 약 15 ㎑, 약 16 ㎑, 약 17 ㎑, 약 18 ㎑, 약 19 ㎑, 또는 약 20 ㎑ 일 수 있다. 또다른 예들에서, AC 블록의 각각의 세그먼트에서 각각의 신호의 주파수는 20 ㎑ 초과, 즉, 약 30 ㎑, 약 40 ㎑, 또는 약 50 ㎑ 일 수 있다. 일부 예들에서, 세그먼트들 중 하나 이상은 동일한 주파수를 가질 수 있고, 반면에 다른 예들에서 각각의 세그먼트는 다른 세그먼트들과 별개의 주파수를 갖는다. 하지만, 4 개의 주파수들이 일반적으로 적절하다. 이용된 정확한 주파수들은 측정 시스템 클록의 최대 주파수의 간단한 정수 나눗셈에 의해 쉽게 생성될 수 있다.
하지만, AC 블록의 세그먼트에서 신호에 대한 최대 주파수 한계는 저렴한, 배터리 구동 소형 기구에 대해 최대 약 100 ㎑ 일 수 있다. 그 외에도, 아날로그 대역폭, 샘플링 속도, 저장 및 프로세싱 속도에 대한 증가하는 요구는 신속하게 합산되고, 전형적인 바이오센서 응답의 가상 부분은 주파수에 따라 점점 더 작아지게 된다. 보다 낮은 주파수들은 더 긴 기간을 가지고 비교적 정확하게 샘플링하는데 더 오랜 시간이 걸린다.
AC 블록은 전형적으로 적어도 2 가지 다른 저 진폭 신호들을 포함한다. 예를 들어, AC 블록은, 예를 들어, 약 1 ㎑ 또는 약 2 ㎑ 가 뒤따르는 약 10 ㎑ 또는 약 20 ㎑ 와 같은 두 (2) 가지 주파수들에서 두 (2) 개의 세그먼트들을 포함할 수 있다. 다른 예들에서, AC 블록은 복수의 저 진폭 신호들을 포함한다. 예를 들어, AC 블록은, 예를 들어, 약 10 ㎑, 약 20 ㎑, 약 10 ㎑, 약 2 ㎑ 및 약 1 ㎑ 와 같은 네 (4) 가지 주파수들에서 다섯 (5) 개의 세그먼트들을 가질 수 있다. 대안적으로, AC 블록은, 예를 들어, 약 20 ㎑, 약 10 ㎑, 약 2 ㎑ 및 약 1 ㎑ 와 같은 네 (4) 가지 주파수들에서 네 (4) 개의 세그먼트들을 가질 수 있다. 대안적으로, AC 블록은 약 10 ㎑, 약 20 ㎑, 약 10 ㎑, 약 2 ㎑ 및 약 1 ㎑ 에서 동시에 적용되는 네 (4) 가지 주파수들을 가질 수 있다. 여전히 대안적으로, AC 블록은 원하는 저 진폭 AC 신호들을 동시에 적용하는 다주파수 여기 파형을 가질 수 있다. AC 주파수들은 순차적으로 적용될 수도 있고, 또는 조합되어 동시에 적용되고 푸리에 변환 (Fourier Transform) 을 통하여 분석될 수도 있다.
AC 블록은 약 500 msec ~ 약 1.5 sec, 약 600 msec ~ 약 1.25 sec, 약 700 msec ~ 약 1 sec, 또는 약 800 msec ~ 약 900 msec 동안 적용될 수 있다. 대안적으로, AC 블록은 약 500 msec, 약 600 msec, 약 700 msec, 약 800 msec, 약 900 msec, 약 1 sec, 약 1.25 sec 또는 약 1.5 sec 동안 적용될 수 있다. 특히, AC 블록은 약 100 msec ~ 약 300 msec 동안 적용된다.
하지만, 본 기술분야의 당업자는, AC 세그먼트들의 수, 주파수, 지속기간 및 순서가 달라질 수 있음을 이해한다.
AC 전류 응답 정보는 테스트 시퀀스 동안 언제든지 획득될 수 있다. 보다 낮은 주파수들에서 임피던스 결과들은, 전기화학 전지가 DC 극성화된 후 획득된다면, 분석물질 농도에 의해 영향을 받을 수도 있다. 일부 예들에서, 일련의 AC 전류 응답 측정치들은 테스트 시퀀스에서 초기에 획득될 수 있다. 유체 샘플이 바이오센서에 적용된 직후 수행된 측정들은 확산, 온도 및 시약 용해성에 의해 영향을 받을 것이다. 다른 예들에서, 응답을 안정화시키고 제 1 초 (first second) 에서 과도 응답을 회피하도록 적절한 샘플을 적용한 후 충분한 시간에 AC 응답 전류 측정치들이 획득될 수 있다. 마찬가지로, 응답 전류 측정은 하나 이상의 주파수들에서 수행될 수 있다. 그것의 전기 용량성 때문에, 주파수 옥타브 또는 디케이드에 의해 분리된 다수의 AC 측정치들은 다른 감도 또는 보다 용이한 조작을 제공할 수도 있다.
전기화학적 측정 방법들에서 예시적 AC 블록들에 대한 부가적 세부사항들은, 예를 들어, 미국 특허 7,338,639; 7,390,667; 7,407,811; 7,417,811; 7,452,457; 7,488,601; 7,494,816; 7,597,793; 7,638,033; 7,751,864; 7,977,112; 7,981,363; 8,148,164; 8,298,828; 8,377,707 및 8,420,404 에 개시된다.
적어도 하나의 DC 블록에 대해, 그것은 약 0 ㎷ ~ 미리 정해진 포지티브 전위차 사이에서 교번하는 일정하게 적용된 전위차, 또는 전통적인 DC 전기화학적 방법들에 의해 분석될 수 있는 다른 느린 시변 전위차를 포함할 수 있다. 하지만, 본 기술분야의 당업자는 적용된 전위차에 대한 범위가 분석물질과 사용된 시약 화학적 성질에 따라 달라질 수 있음을 이해한다.
DC 블록은, 예를 들어, 약 2 개의 펄스들 ~ 약 10 개의 펄스들, 약 3 개의 펄스들 ~ 약 9 개의 펄스들, 약 4 개의 펄스들 ~ 약 8 개의 펄스들, 약 5 개의 펄스들 ~ 약 7 개의 펄스들, 또는 약 6 개의 펄스들과 같은 복수의 펄스들을 포함할 수 있다. 다른 예들에서, DC 블록은 약 2 개의 펄스들, 약 3 개의 펄스들, 약 4 개의 펄스들, 약 5 개의 펄스들, 약 6 개의 펄스들, 약 7 개의 펄스들, 약 8 개의 펄스들, 약 9 개의 펄스들, 또는 약 10 개의 펄스들을 포함할 수 있다. 또다른 예들에서, DC 블록은 10 개 초과의 펄스들, 즉, 약 15 개의 펄스들, 약 20 개의 펄스들, 또는 약 25 개의 펄스들을 가질 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, "펄스" 는 적어도 하나의 여기 및/또는 하나의 회복 기간을 의미한다. 하지만, 펄스들의 수는 전형적으로 테스트 시퀀스에 이용가능한 시간에 의해 제한된다. 보다 짧은 지속기간들이 또한 전극 표면으로부터 탐색되고, 시약 두께 및 확산 변경자들에 대한 감도를 높인다.
DC 블록에서 각 펄스의 전위는 약 0 ㎷ ~ 약 450 ㎷, 약 10 ㎷ ~ 약 425 ㎷, 약 15 ㎷ ~ 약 400 ㎷, 약 20 ㎷ ~ 약 375 ㎷, 약 25 ㎷ ~ 약 350 ㎷, 약 30 ㎷ ~ 약 325 ㎷, 약 35 ㎷ ~ 약 300 ㎷, 약 40 ㎷ ~ 약 275 ㎷, 약 45 ㎷ ~ 약 250 ㎷, 약 50 ㎷ ~ 약 225 ㎷, 약 75 ㎷ ~ 약 200 ㎷, 약 100 ㎷ ~ 약 175 ㎷, 또는 약 125 ㎷ ~ 약 150 ㎷ 일 수 있다. 다른 예들에서, DC 블록에서 각 펄스의 전위는 약 1 ㎷, 약 10 ㎷, 약 15 ㎷, 약 20 ㎷, 약 25 ㎷, 약 30 ㎷, 약 35 ㎷, 약 40 ㎷, 약 45 ㎷, 약 50 ㎷, 약 60 ㎷, 약 70 ㎷, 약 80 ㎷, 약 90 ㎷, 약 100 ㎷, 약 110 ㎷, 약 120 ㎷, 약 130 ㎷, 약 140 ㎷, 약 150 ㎷, 약 160 ㎷, 약 170 ㎷, 약 180 ㎷, 약 190 ㎷, 약 200 ㎷, 약 210 ㎷, 약 220 ㎷, 약 230 ㎷, 약 240 ㎷, 약 250 ㎷, 약 260 ㎷, 약 270 ㎷, 약 280 ㎷, 약 290 ㎷, 약 300 ㎷, 약 310 ㎷, 약 320 ㎷, 약 330 ㎷, 약 340 ㎷, 약 350 ㎷, 약 360 ㎷, 약 370 ㎷, 약 380 ㎷, 약 390 ㎷, 약 400 ㎷, 약 410 ㎷, 약 420 ㎷, 약 430 ㎷, 약 440 ㎷, 또는 약 450 ㎷ 일 수 있다. 또다른 예들에서, DC 블록의 각 펄스의 전위는 450 ㎷ 초과, 즉, 약 475 ㎷, 약 500 ㎷, 약 525 ㎷, 약 550 ㎷, 약 575 ㎷, 약 600 ㎷ ㎑, 약 625 ㎷, 약 650 ㎷, 약 675 ㎷, 약 700 ㎷, 약 725 ㎷, 또는 약 750 ㎷ 일 수 있다. 또다른 예들에서, 여기 펄스 전위는 약 +450 ㎷ 를 초과하거나, 미만이거나 동일할 수 있다. 일부 예들에서, 하나 이상의 펄스들이 동일한 전위를 가질 수 있고, 반면에 다른 예들에서 각각의 펄스는 다른 펄스들과 별개의 전위를 갖는다.
위에서 언급한 대로, 적용된 DC 전위는 여기 펄스들 사이에서 약 0 ㎷ 로 고정될 수 있어 회복 펄스를 제공하여서, 그것을 일반적인 연속 여기 파형으로 만든다. 이것은 포지티브 DC 펄스들 사이에서 개회로의 사용을 규정하는 공지된 기술로부터의 테스트 신호 시퀀스와 대조적이어서, 포지티브 펄스들 사이 전류를 수집하고 분석할 수 있는 가능성을 배제한다.
개수에 관계없이, 각각의 DC 펄스는 약 50 msec ~ 약 500 msec, 약 60 msec ~ 약 450 msec, 약 70 msec ~ 약 400 msec, 약 80 msec ~ 약 350 msec, 약 90 msec ~ 약 300 msec, 약 100 msec ~ 약 250 msec, 약 150 msec ~ 약 200 msec, 또는 약 175 msec 동안 적용될 수 있다. 대안적으로, 각각의 펄스는 약 50 msec, 약 60 msec, 약 70 msec, 약 80 msec, 약 90 msec, 약 100 msec, 약 125 msec, 약 150 msec, 약 175 msec, 약 200 msec, 약 225 msec, 약 250 msec, 약 275 msec, 약 300 msec, 약 325 msec, 약 350 msec, 약 375 msec, 약 400 msec, 약 425 msec, 약 450 msec, 약 475 msec 또는 약 500 msec 동안 적용될 수 있다. 특히, +450 ㎷ 에서 각각의 DC 펄스는 약 250 msec 동안 적용될 수 있고, 0 ㎷ 에서 각각의 DC 펄스는 약 500 msec 동안 적용될 수 있다. 여전히 대안적으로, 각각의 펄스는 약 50 msec 미만 또는 약 500 msec 초과 기간 동안 적용될 수 있다. 지속기간은 전류 충전을 회피하기에 충분히 길어야 하고 또는 시작은 충분히 소프트해야 한다. 상관 없이, 펄스 지속기간은 합리적인 50/60 Hz 노이즈 제거를 하기에 충분히 길게 적용되어야 한다. 더욱이, 펄스들 사이 시간은 전기화학 전지를 방전시켜 그것의 프리-펄스 상태에 가깝게 복귀시키기에 충분히 이상적으로 길다. 또한, 동작 전위는 매개자 (mediator) 및 측정 시스템에 의존할 것이다. 본원의 예들은 NA-유도 산화 환원 매개자로 증명 실험 (proof-of-principal) 을 보여준다.
일반적으로, 각각의 DC 펄스의 램프 속도는 거의 이상적인 전위 천이에 의해 제공된 피크 전류에 비해 피크 전류가 약 50% 이상 감소하도록 선택된다. 일부 예들에서, 각각의 펄스는 동일한 램프 속도를 가질 수 있다. 다른 예들에서, 일부 펄스들은 동일한 램프 속도를 가질 수 있고 다른 펄스들은 상이한 램프 속도를 가질 수 있다. 또다른 예들에서, 각각의 펄스는 그 자체의 램프 속도를 갖는다. 예를 들어, 효과적인 램프 속도들은 약 5 ㎷/msec ~ 약 75 ㎷/msec 또는 약 10 ㎷/msec ~ 약 50 ㎷/msec, 15 ㎷/msec ~ 약 25 ㎷/msec, 또는 약 20 ㎷/msec 일 수 있다. 대안적으로, 램프 속도는 약 5 ㎷/msec, 약 10 ㎷/msec, 약 15 ㎷/msec, 약 20 ㎷/msec, 약 25 ㎷/msec, 약 30 ㎷/msec, 약 35 ㎷/msec, 약 40 ㎷/msec, 약 45 ㎷/msec, 약 50 ㎷/msec, 약 55 ㎷/msec, 약 60 ㎷/msec, 약 65 ㎷/msec, 약 70 ㎷/msec, 또는 약 75 ㎷/msec 일 수 있다. 특히, 램프 속도는 약 40 ㎷/msec ~ 약 50 ㎷/msec 일 수 있다.
AC 블록과 마찬가지로, 본 기술분야의 당업자는, DC 펄스들의 수, 전위, 지속기간, 및 순서가 달라질 수 있음을 이해한다.
방법들에서, AC 및/또는 DC 응답 전류 정보는, 약 2,000/sec ~ 약 200,000/sec, 약 3,000/sec ~ 약 190,000/sec, 약 4,000/sec ~ 약 180,000/sec, 약 5,000/sec ~ 약 170,000, 약 6,000/sec ~ 약 160,000/sec, 약 7,000/sec ~ 약 150,000/sec, 약 8,000/sec ~ 약 140,000/sec, 약 9,000/sec ~ 약 130,000/sec, 약 10,000/sec ~ 약 120,000/sec, 약 15,000/sec ~ 약 110,000/sec, 약 20,000/sec ~ 약 100,000/sec, 약 30,000/sec ~ 약 90,000/sec, 약 40,000/sec ~ 약 80,000/sec, 약 50,000/sec ~ 약 70,000/sec, 또는 약 60,000/sec 로 획득 (즉, 측정 또는 기록) 될 수 있다. 일부 예들에서, AC 및/또는 DC 응답 전류 정보는 약 100/sec ~ 약 200/sec, 약 200/sec ~ 약 300/sec, 약 300/sec ~ 약 400/sec, 약 400/sec ~ 약 500/sec, 약 500/sec ~ 약 600/sec, 약 600/sec ~ 약 700/sec, 약 700/sec ~ 약 800/sec, 약 800/sec ~ 약 900/sec, 약 1,000/sec ~ 약 1,500/sec, 약 1,500/sec ~ 약 2,000/sec, 약 2,000/sec ~ 약 2,500/sec, 약 2,500/sec ~ 약 3,000/sec, 약 3,000/sec ~ 약 3,500/sec, 약 3,500/sec ~ 약 4,000/sec, 약 4,000/sec ~ 약 4,500/sec, 약 4,500/sec ~ 약 5,000/sec, 약 5,000/sec ~ 약 5,500/sec, 약 5,500/sec ~ 약 6,000/sec, 약 6,000/sec ~ 약 6,500/sec, 약 6,500 ~ 약 7,000/sec, 약 7,000/sec ~ 약 7,500/sec, 약 7,500/sec ~ 약 8,000/sec, 약 8,000/sec ~ 약 8,500/sec, 약 8,500 ~ 약 9,000/sec, 약 9,000/sec ~ 약 9,500/sec, 약 9,500/sec ~ 약 10,000/sec, 약 10,000/sec ~ 약 20,000/sec, 약 20,000/sec ~ 약 30,000/sec, 약 30,000/sec ~ 약 40,000/sec, 약 40,000/sec ~ 약 50,000/sec, 약 50,000/sec ~ 약 60,000/sec, 약 60,000/sec ~ 약 70,000/sec, 약 70,000/sec ~ 약 80,000/sec, 약 80,000/sec ~ 약 90,000/sec, 약 90,000/sec ~ 약 100,000/sec, 약 100,000/sec ~ 약 110,000/sec, 약 110,000/sec ~ 약 120,000/sec, 약 120,000/sec ~ 약 130,000/sec, 약 130,000/sec ~ 약 140,000/sec, 약 140,000/sec ~ 약 150,000/sec, 약 150,000/sec ~ 약 160,000/sec, 약 160,000/sec ~ 약 170,000/sec, 약 170,000/sec ~ 약 180,000/sec, 약 180,000/sec ~ 약 190,000/sec, 또는 약 200,000/sec 로 획득될 수 있다. 다른 예들에서, AC 및/또는 DC 응답 전류 정보는 약 100/sec, 약 200/sec, 약 300/sec, 약 400/sec, 약 500/sec, 600/sec, 약 700/sec, 약 800/sec, 약 900/sec, 약 1,000/sec, 약 1,250/sec, 약 1,500/sec, 약 1,750/sec, 약 2,000/sec, 약 2,225/sec, 약 2,500/sec, 약 2,750/sec, 약 3,000/sec, 약 3,250/sec, 약 3,500/sec, 약 3,750/sec, 약 4,000/sec, 약 4,250/sec, 약 4,500/sec, 약 4,750/sec, 약 5,000/sec, 약 5,250/sec, 약 5,500/sec, 약 5,750/sec, 약 6,000/sec, 약 6,250/sec, 약 6,500/sec, 약 7,000/sec, 약 7,250/sec, 약 7,500/sec, 약 7,750/sec, 약 8,000/sec, 약 8,250/sec, 약 8,500/sec, 약 8,750/sec, 약 9,000/sec, 약 9,250/sec, 약 9,500/sec, 약 9,750/sec, 약 10,000/sec, 약 15,000/sec, 약 20,000/sec, 약 25,000/sec, 약 30,000/sec, 약 35,000/sec, 약 40,000/sec, 약 45,000/sec, 약 50,000/sec, 약 55,000/sec, 약 60,000/sec, 약 65,000/sec, 약 70,000/sec, 약 75,000/sec, 약 80,000/sec, 약 85,000/sec, 약 90,000/sec, 약 95,000/sec, 약 100,000/sec, 약 105,000/sec, 약 110,000/sec, 약 115,000/sec, 약 120,000/sec, 약 125,000/sec, 약 130,000/sec, 약 135,000/sec, 약 140,000/sec, 약 145,000/sec, 약 150,000/sec, 약 155,000/sec, 약 160,000/sec, 약 165,000/sec, 약 170,000/sec, 약 175,000/sec, 약 180,000/sec, 약 185,000/sec, 약 190,000/sec, 약 195,000 또는 약 200,000/sec 까지 획득될 수 있다. 또다른 예들에서, AC 및/또는 DC 응답 전류 정보는 200,000/sec 초과하여 획득될 수 있다.
AC 및/또는 DC 전류 응답 정보는 테스트 시퀀스로부터 수집될 수 있고 AC 블록 및 DC 블록에 대한 전류 응답들을 포함한다. 일부 예들에서, 전류 응답 정보는, AC 측정 및 DC 측정을 위한 단일 공유 신호 경로를 포함하는, 시스템 설계를 단순화시키도록 DC 측정 및 AC 측정을 위해 A/D 샘플링 속도로 수집될 수 있다. 통상적인 디지털 오디오 샘플링 속도 범위는 약 44.1 ㎑ ~ 약 192 ㎑ 를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 이 범위의 A/D 컨버터들은 다양한 상업적 반도체 공급업체들로부터 쉽게 이용가능하다.
보다 상세한 테스트 시퀀스가 도 2b 에 도시되고, 하나의 트레이스는 적용된 DC 전위를 도시하고, 다른 트레이스는 AC 전류 응답 및 DC 전류 응답 각각을 도시한다. 이 예에서, 적용된 DC 전위는 펄스들 사이에서 0 ㎷ 로 고정될 수 있어 회복 펄스를 제공하여서, 그것을 일반적인 연속 여기 파형으로 만든다. 이것은 포지티브 DC 펄스들 사이에서 개회로의 사용을 규정하는 공지된 기술로부터의 테스트 신호 시퀀스와 대조적이어서, 포지티브 펄스들 사이 전류를 수집하고 분석할 수 있는 가능성을 배제한다.
본원에서 사용된 바와 같이, "회복 펄스" 또는 "회복 전위 펄스" 는, 관심 분석물질 (예컨대, 포도당) 과 전기화학적 반응이 "오프 (off)" 로 되어서, 다른 포지티브 DC 여기 펄스로 후속 인터로게이션 (interrogation) 전 고정된 개시점으로 시스템이 복귀할 수 있도록 하는 적절히 긴 회복 기간 동안 적용된 제로-전위 펄스를 의미한다.
포지티브 DC 여기 펄스들로부터 전류 감쇠 형상들이 포도당, Hct 및 온도 (뿐만 아니라 다른 SMBG 스트립 프로세스들) 에 대한 정보를 인코딩하는 것처럼, 회복 펄스들의 형상들도 또한 독특하다. 각각의 DC 회복 펄스는, 쌍전류 측정 시스템이 주어진 기준 상태로 복귀하는 방법을 나타내는 별개의, 시간 순서 정보를 또한 인코딩하는 성장률과 네거티브 전류 응답을 발생시킨다. 포도당 반응은 포도당과 전기화학적 반응을 개시 및 지속할 수 없는 전위 크기를 선택함으로써 오프 상태로 되기 때문에, 회복 펄스 중 전류 성장률은 단순히 이웃한 포지티브 DC 여기 펄스와 연관된 전류 감쇠의 거울상이 아니다. 본원에 개시된 측정 방법들은, SMBG 시스템들과 같은 분석물질 테스트 시스템들의 정확도 및 성능을 개선하도록 회복 전류 응답에 의해 인코딩된 온도 및 다른 교란 변수들과 관련된 독특한 정보 내용을 이용한다.
하기 측정 방법들에서, 도 2b 에 도시된 것과 유사한 DC 블록은 다양한 농도들의 혈액 샘플들을 분석하는데 사용되었다. 실험적 설계는 포도당, Hct 및 온도 레벨들을 체계적으로 변화시키는데 사용되었다. 이 공변량 데이터세트에서, 각각, 목표 포도당 레벨들은 40, 120, 200, 350 및 500 ㎎/dL 이었고; Hct 목표 레벨들은 10, 24, 42, 56 및 70% 이었고; 목표 온도 레벨들은 6, 12, 24, 32 및 44 ℃ 이었다. 결과적으로 생성된 데이터세트는 1966 개의 샘플들 (관찰물들) 을 포함하였다. 데이터는 환경 챔버를 사용해 수집되었고, SMBG 측정기들 및 스트립들은 사용 전 각각의 목표 온도로 평형을 유지하기 위해서 충분한 시간을 부여받았다. 따라서, 보고된 측정기 온도들은 실제 챔버 온도들과 밀접하게 대응한다. 포도당 및 Hct 에 대한 기준값들이 획득되었고 독립 분석 측정들을 통하여 검증되었다.
데이터는, 잠재 구조 (latent structures) 에 대한 추정으로 또한 지칭될 수도 있는 다변량 기법인 부분 최소 제곱 (PLS) 회귀를 사용해 분석되었다. PLS 회귀는, 본원에서 X-변수들로 불리는 일 군의 설명하기 위한 (독립) 변수들과 본원에서 Y-변수들로 지칭되는 하나 이상의 응답 (종속) 변수들 사이 공분산을 고려한다. 다중 선형 회귀와 달리, PLS 는 각 관찰물에 대하여 다수의 X-변수들이 있을 때, 관찰물들보다 더 많은 X-변수들이 있을 때, 그리고/또는 X-변수들이 상관관계가 있을 때 사용될 수 있다. 간단히 설명하면, PLS 절차는 원래 X-변수들의 선형 조합들인 새로운 변수들, 또는 인자들을 형성하고 그것을 Y 변수(들)의 예측자들에 사용한다. Y-변수(들)에서 변화와 또한 상관관계가 있는 X-매트릭스에서 가장 큰 변동성을 설명하기 위해서 인자들이 선택된다. 여기에서, PLS 회귀는 Simca®-P+ 소프트웨어 패키지 (Umetrics, Inc.; Kinnelon, NJ) 를 사용해 수행되었다. PLS 모델들은 X-변수들로서 DC 전류 값들을 사용하고 응답, 또는 Y-변수로서 기록된 측정기 온도를 사용해 구성되었다. 단 하나의 Y-변수만 갖는 PLS 모델들은 종종 PLS1 모델들로 지칭된다. 모든 X 변수와 Y 변수는 분석 전 독립적으로 중심에 두고 단위 변화량으로 스케일링되었다.
제 1 PLS 모델 (PLS 모델 1) 은 전체 공변량 데이터세트 (모든 포도당, Hct 및 온도 레벨들, 1966 개의 관찰물들) 를 사용해 구성되었다. 제 1 네 (4) 개의 포지티브 DC 여기 펄스들과 제 1 세 (3) 개의 회복 펄스들로부터의 전류 값들로 구성된 796 개의 X-변수들이 있었다. PLS 분석은, 온도 변동성의 84.3% (R2Y 로서 측정) 를 설명할 수 있는 열 (10) 개의 중요한 인자들을 수득하였다. Y-잔차들의 표준 편차는 5.11 ℃ 이었고, 정확성의 척도로서 사용되는 모델의 추정치 평균 제곱근 오차 (RMSEE) 는 5.12 ℃ 이었다. 실제 Y 값들 대 예측된 Y 값들의 플롯이 도 4 에 도시된다. 관찰물들은 도 4 의 상부 우측 범례에 나타난 바와 같은 목표 포도당 레벨에 따라 색칠된다.
전체 모델 성능에 대한 개별 기여 면에서, PLS 모델 1 에서 가장 중요한 X-변수들은 추정에 대한 변수 영향 (VIP) 으로 불리는 통계량을 사용해 식별되었다. 정규화된 VIP 스코어는 X-변수들을 비교하고 그것을 모델에서 중요한 순서로 정렬하는 방식을 제공한다. 도 5 에 도시된 대로, 가장 높은 VIP 스코어들을 갖는 X-변수들 대부분은 회복 펄스들로부터 기인하여서, 회복 펄스 전류들이 온도를 모델링하는데 독특하고 유용한 정보를 포함하고 있음을 보여준다. 전부 1966 개의 관찰물들이 도 5 에 도시되고 목표 포도당 레벨에 의해 색칠된다.
비교를 위해, 제 2 PLS 모델 (PLS 모델 2) 은 전체 공변량 데이터세트를 사용해 구성되었지만; 그러나, X-변수들은 단지 제 1 네 (4) 개의 DC 포지티브 펄스들로부터의 316 개의 전류 값들로 구성되었다. 제 1 세 (3) 개의 회복 펄스들 (PLS 모델 1 에 포함) 은 회복 펄스 전류 응답들에서 독특한 온도 정보의 제 2 확인으로서 의도적으로 생략되었다. PLS 모델 2 는 온도 변동성의 80% (R2Y 로서 측정) 를 설명할 수 있는 네 (4) 개의 중요한 인자들을 수득하였다. Y-잔차들의 표준 편차는 5.77 ℃ 이었고, 모델의 RMSEE 는 또한 5.77 ℃ 이었다. PLS 모델 1 과 PLS 모델 2 를 비교했을 때, RMSEE 에서 11.3% 의 분명한 개선이 있어서, 회복 펄스 전류로부터의 정보는 포지티브 DC 여기 펄스 전류 응답들에서만 이용가능하지 않은 독특한 온도 정보를 부가한 것을 확인해 준다.
온도에 대한 PLS 모델들은 또한 온도와 함께 달라지는 변화한 Hct 레벨을 보상하도록 설계되었다. 조합된 온도-Hct 효과가 모델 1 에서 중요한 변수들의 VIP 기반 선택 또는 2 개의 PLS 모델들 사이에서 관찰된 RMSEE 의 개선에 역할을 하지 않았음을 검증하기 위해서, 온도에 대한 PLS 모델들의 제 2 유사 세트가 감소된 데이터세트를 사용해 만들어졌다. 감소된 데이터세트는 공변량 데이터세트의 서브세트이었고 단지 공칭 헤마토크리트 레벨 (42%) 에서 모든 포도당과 온도 레벨 조합들로부터 전부 394 개의 관찰물들을 포함하였다.
이처럼, 제 3 PLS 모델 (PLS 모델 3) 은, 제 1 네 (4) 개의 DC 포지티브 펄스들 및 제 1 세 (3) 개의 회복 펄스들로부터 전류값들로 구성된, 감소된 데이터세트 및 796 개의 X-변수들을 사용해 구성되었다. 위와 같이, 공변량 데이터로부터 기록된 측정기 온도가 Y-변수로서 사용되었다. PLS 분석은, 온도 변동성의 92.0% (R2Y 로서 측정) 를 설명할 수 있는 아홉 (9) 개의 중요한 인자들을 수득하였다. Y-잔차들의 표준 편차는 3.60 ℃ 이었고, 모델의 RMSEE 는 3.64 ℃ 이었다. 실제 Y 값들 대 예측된 Y 값들의 플롯이 도 6 에 도시된다. 관찰물들은 목표 포도당 레벨에 따라 색칠된다.
PLS 모델 1 과 마찬가지로, 전체 모델 성능에 대한 개별 기여 면에서, PLS 모델 3 에서 가장 중요한 X-변수들은 VIP 계량 (metric) 을 사용해 식별되었다. 도 7 에 도시된 대로, 가장 높은 VIP 스코어들을 갖는 X-변수들 대부분은 회복 펄스들로부터 기인하여서, 회복 펄스 전류들이 온도를 모델링하는데 독특하고 유용한 정보를 포함하고 있음을 또한 확인해 준다. 전부 394 개의 관찰물들이 도 7 에 도시되고 목표 포도당 레벨에 의해 색칠된다. 감소된 데이터 세트에서 394 개의 관찰물들에 대한 DC 전류 응답들은 목표 포도당 레벨에 의해 색칠된다. y-축선은 전류 응답 (단위: nA) 이고, x-축선은 시계열로 DC 전류 값의 수이다. 적색으로 강조된 DC 전류들은 가장 높은 VIP 스코어들을 갖는 X-변수들에 대응한다.
비교를 위해, 제 4 PLS 모델 (PLS 모델 4) 은 감소된 데이터 세트를 사용해 구축되었지만; 그러나, PLS 모델 2 와 같이, X-변수들은 단지 제 1 네 (4) 개의 DC 포지티브 펄스들로부터 316 개의 전류 값들로 구성되었다. 제 1 세 (3) 개의 회복 펄스들 (PLS 모델 3 에 포함) 은 회복 펄스 전류 응답들에서 독특한 온도 정보를 확인해 주도록 의도적으로 생략되었다. 모델 4 에 대한 PLS 분석은 온도 변동성의 91% (R2Y 로서 측정) 를 설명할 수 있는 여덟 (8) 개의 중요한 인자들을 수득하였다. Y-잔차들의 표준 편차는 3.81 ℃ 이었고, 모델의 RMSEE 는 또한 4.02 ℃ 이었다. PLS 모델 3 과 PLS 모델 4 를 비교했을 때, RMSEE 에서 9.5% 의 분명한 개선이 있어서, 회복 펄스 전류로부터의 정보는 포지티브 DC 전류 응답들에서만 이용가능하지 않은 독특한 온도 정보를 부가한 것을 다시 확인해 준다.
AC 정보와 DC 정보를 조합한 SMBG 알고리즘은, 관찰된 온도 보상 중 얼마나 AC 정보에서만 또는 DC 회복 전류 응답들에서만 발생하였는지 디콘볼루션하는 것을 어렵게 할 것이라는 점을 이해해야 한다. 회복 펄스 전류 정보의 값을 보여주는 것은 어떤 면에서는 독립 AC 정보이었다. 하지만, AC 정보가 동시에 이용가능하다면 회복 펄스 전류 응답들로부터 X-변수들이 여전히 PLS 온도 모델에 유용한 것으로 식별되는지 또한 평가할 필요가 있는 것으로 또한 생각되었다. 따라서, -AC 정보를 포함한- 부가적 PLS 모델이 구성되고 평가되었다.
이처럼, 그리고 PLS 모델 1 과 직접 비교를 위해, 제 5 PLS 모델 (PLS 모델 5) 이 전체 공변량 데이터세트 (1966 개의 관찰물들) 를 사용해 구성되었지만; 그러나, 네 (4) 개의 다른 AC 주파수들에서 위상 및 어드미턴스 측정치들로 구성된 여덟 (8) 개의 AC 변수들이, 제 1 네 (4) 개의 DC 포지티브 펄스들 및 제 1 세 (3) 개의 회복 펄스들로부터의 전류 값들로 구성된 796 개의 X-변수들에 부가되었다. 위와 같이, 공변량 데이터로부터 기록된 측정기 온도는 Y-변수로서 사용되었다. PLS 분석은, 온도 변동성의 95.3% (R2Y 로서 측정) 를 설명할 수 있는 네 (4) 개의 중요한 인자들을 수득하였다. Y-잔차들의 표준 편차는 2.80 ℃ 이었고, 모델의 RMSEE 는 2.81 ℃ 이었다. 실제 Y 값들 (y-축선) 대 예측된 Y 값들 (x-축선) 의 플롯이 도 8 에 도시된다. 관찰물들은 목표 포도당 레벨에 따라 색칠된다.
그 후, VIP 계량은 전체 모델 성능에 대한 개별 기여 면에서, PLS 모델 5 에서 가장 중요한 X-변수들을 식별하는데 사용되었다. 도 9 에 도시된 대로, 가장 높은 VIP 스코어들을 갖는 X-변수들은 AC 변수들 (제 1 DC 포지티브 펄스 응답 앞에 도시) 및 회복 펄스들로부터의 X-변수들이다. 전부 1966 개의 관찰물들이 도 9 에 도시되고 목표 포도당 레벨에 의해 색칠되고, x-축선은 전류 응답 (단위: nA) 이고, y-축선은 시계열로 DC 전류 값의 수이다. 적색으로 강조된 X-변수들은 가장 높은 VIP 스코어들을 갖는다.
PLS 모델 5 는, 온도에 대한 최적 결과들이 DC 회복 펄스 전류 응답들로부터의 정보와 조합된 AC 정보를 사용해 획득되었음을 보여준다. 회복 펄스 전류 응답들로부터의 변수들은 중요한 VIP 스코어들을 가지므로, 이것은 상기 변수들이 여전히 독특하고 귀중한 정보를 온도 예측에 부가하고 있음으로 확인해 준다. AC 데이터는 Hct 및 온도에 대한 우수한 정보를 포함하고 있으므로, AC 변수들과 DC 회복 펄스 전류 변수들을 조합함으로써 온도의 최상의 PLS 예측이 획득된다는 점은 놀라운 것이 아니다.
전술한 평가들로부터 이루어질 수 있는 여러가지 중요한 관찰들이 있다. 먼저, PLS 모델 1 및 모델 3 으로부터 중요한 변수들의 선택은, 회복 펄스 응답들에 의해 인코딩된, 특히 온도에 관한 독특한 정보 내용이 있음을 명확하게 보여준다. 둘째, PLS 모델 1 과 모델 2, 뿐만 아니라 PLS 모델 3 과 모델 4 의 비교는, 온도 모델들에서 회복 펄스 전류들을 포함하는 것이 온도 예측들의 RMSEE 를 개선하는 것을 보여준다. 셋째, 두 세트의 PLS 모델들은, VIP-선택된 변수들과 RMSEE 의 관찰된 개선이 온도를 모델링할 수 있는 진 능력에서 비롯되고 관찰된 관계들은 Hct 레벨을 변화시킴으로써 교란되지 않음을 보여준다. 그리고 끝으로, AC 정보를 이용한 확인 연구는, DC 회복 전류 응답들로부터의 X-변수들이 중요하고, AC 정보가 존재할 때에도, 온도 예측 모델에 여전히 독특한 정보를 부가하고 있음을 보여준다.
PLS 회귀 모델링으로부터 결과들은, 회복 펄스 응답들에 의해 인코딩된, 샘플 온도의 정보를 포함하는, 독특한 정보 내용이 있음을 명확하게 보여주었다. 적절한 모델들의 비교는, 또한, 정량적 PLS 모델들에 회복 펄스 전류들을 포함하는 것이 온도를 예측할 수 있는 능력을 개선시키는 것을 확인해 주었다. PLS 분석들은, 개선이 온도를 모델링할 수 있는 향상된 능력을 기반으로 한다는 점을 보여주고, 구체적으로 변화한 Hct 레벨과 같이 다른 함께 달라지는 변화 파라미터들에 의해 결과들이 교란되지 않음을 검증하도록 조직되었다. PLS 모델들의 개요는 하기 표에 제공된다.
Figure 112015093396044-pct00001
특허들, 특허 출원들, 특허 출원 공개들 및 본원에서 인용한 다른 공개들은 이로써 전부 기재된 것처럼 참조로 원용된다.
본 발명의 개념은, 본원에서 가장 실시가능하고 바람직한 실시형태들로 간주되는 것과 관련하여 설명되었다. 하지만, 본 발명의 개념은 예로써 제공되었고 개시된 실시형태들에 제한되지 않도록 의도된다. 그러므로, 본 기술분야의 당업자는, 본 발명의 개념이 첨부된 청구항들에서 기재된 대로 본 발명의 개념의 사상 및 범위 내의 모든 변형예들과 대안적인 배열들을 포함하도록 실현될 것이다. 번호를 매긴 실시형태들이 하기에 설명된다.
1. 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하면서 온도를 보상하는 방법으로서, 상기 방법은:
전기화학적 바이오센서에 전기 테스트 시퀀스를 적용하는 단계로서, 상기 바이오센서는:
전극 시스템,
상기 전극 시스템과 전기적으로 통신하는 시약, 및
테스트 요소에 제공된 유체 샘플을 상기 시약과 접촉시키도록 구성된 리셉터클을 포함하고,
상기 유체 샘플은 상기 시약과 유동적으로 접촉하고, 상기 테스트 시퀀스는 적어도 하나의 여기 전위 펄스 및 적어도 하나의 회복 전위 펄스의 시퀀스를 가지는 적어도 하나의 직류 (DC) 블록을 포함하고, 상기 전극 시스템의 폐회로 상태는 상기 DC 블록 동안 유지되는, 상기 전기화학적 바이오센서에 전기 테스트 시퀀스를 적용하는 단계; 및
상기 DC 블록으로부터 전류 응답 정보를 기반으로 분석물질 농도를 결정하는 단계로서, 상기 적어도 하나의 회복 전위 펄스로부터의 정보는 부분 최소 제곱 (PLS) 회귀 모델을 기반으로 상기 분석물질 농도에 대한 온도 영향을 보상하는데 사용되는, 상기 DC 블록으로부터 전류 응답 정보를 기반으로 분석물질 농도를 결정하는 단계를 포함하는, 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하면서 온도를 보상하는 방법.
2. 실시형태 1 에 있어서, 상기 적어도 하나의 여기 전위 펄스는 약 +450 ㎷ 이고 상기 적어도 하나의 회복 전위 펄스는 약 0 ㎷ 이고, 각각의 펄스는 약 50 msec ~ 약 500 msec 인, 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하면서 온도를 보상하는 방법.
3. 실시형태 1 에 있어서, 상기 적어도 하나의 여기 전위 펄스 및 상기 적어도 하나의 회복 전위 펄스에 대한 전류 응답 정보를 측정하는 단계; 및
여기 전류 응답 및 회복 전류 응답으로부터 상기 분석물질 농도를 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하면서 온도를 보상하는 방법.
4. 실시형태 1 에 있어서, 상기 테스트 시퀀스는 적어도 2 개의 다른 주파수들의 저 진폭 신호들의 교류 (AC) 블록을 추가로 포함하는, 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하면서 온도를 보상하는 방법.
5. 실시형태 1 에 있어서, 상기 AC 블록은 상기 적어도 하나의 DC 블록 앞에, 상기 적어도 하나의 DC 블록 뒤에 적용되거나 상기 적어도 하나의 DC 블록 내에 배치되는, 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하면서 온도를 보상하는 방법.
6. 실시형태 1 에 있어서, 상기 PLS 회귀 모델은 헤마토크리트, 온도 및 분석물질 농도를 포함하는 공변량 데이터세트를 기반으로 하는, 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하면서 온도를 보상하는 방법.
7. 실시형태 1 에 있어서, 상기 PLS 회귀 모델은 온도 및 분석물질 농도를 포함하는 공변량 데이터세트를 기반으로 하는, 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하면서 온도를 보상하는 방법.
8. 실시형태 4 에 있어서, 상기 주파수들은 약 10 ㎑, 약 20 ㎑, 약 10 ㎑, 약 2 ㎑ 및 약 1 ㎑ 이고, 각각은 약 0.5 초 ~ 약 1.5 초 동안 적용되는, 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하면서 온도를 보상하는 방법.
9. 실시형태 1 에 있어서, 이완 펄스에 대한 전기적 응답의 정보는 여기 펄스에 대한 전기적 응답의 정보에서 발견되지 않는 독특한 정보를 포함하는, 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하면서 온도를 보상하는 방법.
10. 실시형태 1 에 있어서, 상기 분석물질 농도는 포도당 농도인, 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하면서 온도를 보상하는 방법.
11. 실시형태 1 내지 실시형태 10 중 어느 하나의 방법을 수행하도록 구성된 분석물질 농도 측정 기기.
12. 실시형태 11 에 있어서, 상기 기기는 혈당 측정기인, 분석물질 농도 측정 기기.
13. 실시형태 1 내지 실시형태 10 중 어느 하나의 방법을 수행하도록 구성된 분석물질 농도 결정 시스템.
14. 실시형태 13 에 있어서, 상기 시스템은 자체 모니터링 혈당 (SMBG) 시스템인, 분석물질 농도 결정 시스템.

Claims (14)

  1. 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하면서 온도를 보상하는 방법으로서,
    상기 방법은:
    전기화학적 바이오센서에 전기 테스트 시퀀스를 적용하는 단계로서, 상기 바이오센서는:
    전극 시스템,
    상기 전극 시스템과 전기적으로 통신하는 시약, 및
    테스트 요소에 제공된 유체 샘플을 상기 시약과 접촉시키도록 구성된 리셉터클을 포함하고,
    상기 유체 샘플은 상기 시약과 유동적으로 접촉하고, 상기 테스트 시퀀스는 적어도 하나의 여기 전위 펄스 및 적어도 하나의 회복 전위 펄스의 시퀀스를 가지는 적어도 하나의 직류 (DC) 블록을 포함하고, 상기 전극 시스템의 폐회로 상태는 상기 DC 블록 동안 유지되는, 상기 전기화학적 바이오센서에 전기 테스트 시퀀스를 적용하는 단계; 및
    상기 DC 블록으로부터 전류 응답 정보를 기반으로 분석물질 농도를 결정하는 단계로서, 상기 적어도 하나의 회복 전위 펄스로부터의 정보는 부분 최소 제곱 (PLS) 회귀 모델을 기반으로 상기 분석물질 농도에 대한 온도 영향을 보상하는데 사용되는, 상기 DC 블록으로부터 전류 응답 정보를 기반으로 분석물질 농도를 결정하는 단계를 포함하는, 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하면서 온도를 보상하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 여기 전위 펄스는 +450 ㎷ 이고 상기 적어도 하나의 회복 전위 펄스는 0 ㎷ 이고 각각의 펄스는 50 msec ~ 500 msec 인, 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하면서 온도를 보상하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 여기 전위 펄스 및 상기 적어도 하나의 회복 전위 펄스에 대한 전류 응답 정보를 측정하는 단계; 및
    여기 전류 응답 및 회복 전류 응답으로부터 상기 분석물질 농도를 결정하는 단계를 더 포함하는, 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하면서 온도를 보상하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 테스트 시퀀스는 적어도 2 개의 다른 주파수들의 저 진폭 신호들의 교류 (AC) 블록을 더 포함하는, 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하면서 온도를 보상하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 AC 블록은 상기 적어도 하나의 DC 블록 앞에, 상기 적어도 하나의 DC 블록 뒤에 적용되거나 상기 적어도 하나의 DC 블록 내에 배치되는, 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하면서 온도를 보상하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 PLS 회귀 모델은 헤마토크리트 (hematocrit), 온도 및 분석물질 농도를 포함하는 공변량 데이터세트를 기반으로 하는, 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하면서 온도를 보상하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 PLS 회귀 모델은 온도 및 분석물질 농도를 포함하는 공변량 데이터세트를 기반으로 하는, 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하면서 온도를 보상하는 방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 주파수들은 10 ㎑, 20 ㎑, 10 ㎑, 2 ㎑ 및 1 ㎑ 이고, 각각은 0.5 초 ~ 1.5 초 동안 적용되는, 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하면서 온도를 보상하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    이완 펄스에 대한 전기적 응답의 정보는 여기 펄스에 대한 전기적 응답의 정보에서 발견되지 않는 정보를 포함하는, 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하면서 온도를 보상하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 분석물질 농도는 포도당 농도인, 유체 샘플 중 분석물질을 전기화학적으로 측정하면서 온도를 보상하는 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 구성된 분석물질 농도 측정 기기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기기는 혈당 측정기인, 분석물질 농도 측정 기기.
  13. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 구성된 분석물질 농도 결정 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 시스템은 자체 모니터링 혈당 (SMBG) 시스템인, 분석물질 농도 결정 시스템.
KR1020157026571A 2013-03-15 2014-03-13 전기화학적 분석물질 측정에서 회복 펄스로부터 정보를 이용하는 방법들 뿐만 아니라 이를 통합한 기기들, 장치들 및 시스템들 Active KR101736651B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361798383P 2013-03-15 2013-03-15
US61/798,383 2013-03-15
PCT/EP2014/054943 WO2014140164A1 (en) 2013-03-15 2014-03-13 Methods of using information from recovery pulses in electrochemical analyte measurements as well as devices, apparatuses and systems incorporating the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150119960A KR20150119960A (ko) 2015-10-26
KR101736651B1 true KR101736651B1 (ko) 2017-05-16

Family

ID=50289650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157026571A Active KR101736651B1 (ko) 2013-03-15 2014-03-13 전기화학적 분석물질 측정에서 회복 펄스로부터 정보를 이용하는 방법들 뿐만 아니라 이를 통합한 기기들, 장치들 및 시스템들

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9797859B2 (ko)
EP (1) EP2972273B1 (ko)
JP (1) JP6352954B2 (ko)
KR (1) KR101736651B1 (ko)
CN (1) CN105247356B (ko)
CA (1) CA2900694C (ko)
WO (1) WO2014140164A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6572169B2 (ja) * 2016-05-16 2019-09-04 日本電信電話株式会社 成分濃度測定装置及び成分濃度測定方法
WO2018067235A1 (en) 2016-10-05 2018-04-12 Roche Diabetes Care, Inc. Detection reagents and electrode arrangements for multi-analyte diagnostic test elements, as well as methods of using the same
WO2018075922A1 (en) * 2016-10-21 2018-04-26 Roche Diabetes Care, Inc. Method for emphasizing analyte values during a therapeutic window
KR102286694B1 (ko) 2016-10-24 2021-08-06 에프. 호프만-라 로슈 아게 디바이스들 및 시스템들 뿐만 아니라, 바이오센서들의 전도성 엘리먼트들에서 보상되지 않은 저항들을 보정하기 위한 방법들

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030060692A1 (en) 2001-08-03 2003-03-27 Timothy L. Ruchti Intelligent system for detecting errors and determining failure modes in noninvasive measurement of blood and tissue analytes
US20050279631A1 (en) 2004-06-18 2005-12-22 Celentano Michael J System and method for quality assurance of a biosensor test strip
WO2006109279A2 (en) 2005-04-15 2006-10-19 Agamatrix, Inc. Analyte determination method and analyte meter
WO2007100651A1 (en) 2006-02-27 2007-09-07 Bayer Healthcare Llc Temperature-adjusted analyte determination for biosensor systems
US20090030641A1 (en) 2007-10-23 2009-01-29 Edwards Lifesciences Corporation Monitoring and compensating for temperature-related error in an electrochemical sensor

Family Cites Families (123)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4008448A (en) 1975-10-03 1977-02-15 Polaroid Corporation Solenoid with selectively arrestible plunger movement
US4233029A (en) 1978-10-25 1980-11-11 Eastman Kodak Company Liquid transport device and method
US4225410A (en) 1978-12-04 1980-09-30 Technicon Instruments Corporation Integrated array of electrochemical sensors
US4323536A (en) 1980-02-06 1982-04-06 Eastman Kodak Company Multi-analyte test device
DE3228542A1 (de) 1982-07-30 1984-02-02 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zur bestimmung der konzentration elektrochemisch umsetzbarer stoffe
US5509410A (en) 1983-06-06 1996-04-23 Medisense, Inc. Strip electrode including screen printing of a single layer
US5682884A (en) 1983-05-05 1997-11-04 Medisense, Inc. Strip electrode with screen printing
DE3321783A1 (de) 1983-06-16 1984-12-20 Boehringer Mannheim Gmbh, 6800 Mannheim Anordnung zum auswerten eines teststreifens
WO1987000196A1 (en) 1985-07-09 1987-01-15 Quadrant Bioresources Limited Protection of proteins and the like
USRE36268E (en) 1988-03-15 1999-08-17 Boehringer Mannheim Corporation Method and apparatus for amperometric diagnostic analysis
US5128015A (en) 1988-03-15 1992-07-07 Tall Oak Ventures Method and apparatus for amperometric diagnostic analysis
US5108564A (en) 1988-03-15 1992-04-28 Tall Oak Ventures Method and apparatus for amperometric diagnostic analysis
WO1989009397A1 (en) 1988-03-31 1989-10-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Biosensor and process for its production
US5053199A (en) 1989-02-21 1991-10-01 Boehringer Mannheim Corporation Electronically readable information carrier
US5508171A (en) 1989-12-15 1996-04-16 Boehringer Mannheim Corporation Assay method with enzyme electrode system
US4963814A (en) 1989-12-15 1990-10-16 Boehringer Mannheim Corporation Regulated bifurcated power supply
ATE124990T1 (de) 1989-12-15 1995-07-15 Boehringer Mannheim Corp Redox-vermittlungs-reagenz und biosensor.
US5243516A (en) 1989-12-15 1993-09-07 Boehringer Mannheim Corporation Biosensing instrument and method
US4999632A (en) 1989-12-15 1991-03-12 Boehringer Mannheim Corporation Analog to digital conversion with noise reduction
US4999582A (en) 1989-12-15 1991-03-12 Boehringer Mannheim Corp. Biosensor electrode excitation circuit
DE4003194A1 (de) 1990-02-03 1991-08-08 Boehringer Mannheim Gmbh Verfahren und sensorelektrodensystem zur elektrochemischen bestimmung eines analyts oder einer oxidoreduktase sowie verwendung hierfuer geeigneter verbindungen
DE69232284T2 (de) 1991-02-27 2002-06-13 Roche Diagnostics Corp., Indianapolis Übertragungsverfahren mit microrechnergesteuerten instrumenten
DE4123348A1 (de) 1991-07-15 1993-01-21 Boehringer Mannheim Gmbh Elektrochemisches analysesystem
US5371687A (en) 1992-11-20 1994-12-06 Boehringer Mannheim Corporation Glucose test data acquisition and management system
CH685458A5 (de) 1993-03-01 1995-07-14 Disetronic Ag Sensorarray zur selektiven Feststellung oder Messung mindestens einer Stoffkomponente in einer wässerigen Lösung.
US5385846A (en) 1993-06-03 1995-01-31 Boehringer Mannheim Corporation Biosensor and method for hematocrit determination
US5405511A (en) 1993-06-08 1995-04-11 Boehringer Mannheim Corporation Biosensing meter with ambient temperature estimation method and system
CA2153883C (en) 1993-06-08 1999-02-09 Bradley E. White Biosensing meter which detects proper electrode engagement and distinguishes sample and check strips
US5352351A (en) 1993-06-08 1994-10-04 Boehringer Mannheim Corporation Biosensing meter with fail/safe procedures to prevent erroneous indications
US5366609A (en) 1993-06-08 1994-11-22 Boehringer Mannheim Corporation Biosensing meter with pluggable memory key
EP0705348B1 (en) 1993-06-21 2001-08-08 Roche Diagnostics Corporation Diagnostic reagent stabilizer
US5413690A (en) 1993-07-23 1995-05-09 Boehringer Mannheim Corporation Potentiometric biosensor and the method of its use
US5526111A (en) 1993-08-31 1996-06-11 Boehringer Mannheim Corporation Method and apparatus for calculating a coagulation characteristic of a sample of blood a blood fraction or a control
US5762770A (en) 1994-02-21 1998-06-09 Boehringer Mannheim Corporation Electrochemical biosensor test strip
US5437999A (en) 1994-02-22 1995-08-01 Boehringer Mannheim Corporation Electrochemical sensor
DE19521019A1 (de) 1995-06-13 1996-12-19 Boehringer Mannheim Gmbh Verfahren und Mittel zur gleichzeitigen kolorimetrischen und elektrochemischen Messung eines Analyten
US5628890A (en) 1995-09-27 1997-05-13 Medisense, Inc. Electrochemical sensor
JP3365184B2 (ja) 1996-01-10 2003-01-08 松下電器産業株式会社 バイオセンサ
EP0906563A1 (en) 1996-06-17 1999-04-07 Mercury Diagnostics Inc. Electrochemical test device and related methods
DE19629655A1 (de) 1996-07-23 1998-01-29 Boehringer Mannheim Gmbh Diagnostischer Testträger und Verfahren zur Bestimmung eines Analyts mit dessen Hilfe
CA2271044A1 (en) 1996-10-30 1998-05-07 Mercury Diagnostics, Inc. Synchronized analyte testing system
US5948695A (en) 1997-06-17 1999-09-07 Mercury Diagnostics, Inc. Device for determination of an analyte in a body fluid
US6054039A (en) 1997-08-18 2000-04-25 Shieh; Paul Determination of glycoprotein and glycosylated hemoglobin in blood
US6001239A (en) 1998-09-30 1999-12-14 Mercury Diagnostics, Inc. Membrane based electrochemical test device and related methods
US6144922A (en) 1997-10-31 2000-11-07 Mercury Diagnostics, Incorporated Analyte concentration information collection and communication system
AU1371199A (en) 1997-10-31 1999-05-24 Mercury Diagnostics Inc. Analyte concentration information collection and communication s ystem
DE19753847A1 (de) 1997-12-04 1999-06-10 Roche Diagnostics Gmbh Analytisches Testelement mit Kapillarkanal
DE19753850A1 (de) 1997-12-04 1999-06-10 Roche Diagnostics Gmbh Probennahmevorrichtung
NZ524205A (en) 1997-12-04 2004-05-28 Roche Diagnostics Corp Key mounting for biological measurement instrument
DE19753849A1 (de) 1997-12-04 1999-06-10 Roche Diagnostics Gmbh Analytisches Testelement mit sich verjüngendem Kapillarkanal
US5997817A (en) 1997-12-05 1999-12-07 Roche Diagnostics Corporation Electrochemical biosensor test strip
EP1038176B1 (en) 1997-12-19 2003-11-12 Amira Medical Embossed test strip system
US7494816B2 (en) 1997-12-22 2009-02-24 Roche Diagnostic Operations, Inc. System and method for determining a temperature during analyte measurement
US7407811B2 (en) 1997-12-22 2008-08-05 Roche Diagnostics Operations, Inc. System and method for analyte measurement using AC excitation
ES2326145T3 (es) 1997-12-22 2009-10-01 Roche Diagnostics Operations, Inc. Aparato medidor.
US7390667B2 (en) 1997-12-22 2008-06-24 Roche Diagnostics Operations, Inc. System and method for analyte measurement using AC phase angle measurements
US5975153A (en) 1998-02-13 1999-11-02 Roche Diagnostics Corporation Capillary fill test device with improved fluid delivery
DE19814219A1 (de) 1998-03-31 1999-10-07 Roche Diagnostics Gmbh Verfahren zur Kontrolle der Insulinmedikation
ATE258028T1 (de) * 1998-05-13 2004-02-15 Cygnus Therapeutic Systems Signalverarbeitung zur messung von physiologischen analyten
US6945955B1 (en) 1998-05-20 2005-09-20 Disetronic Licensing Ag Sensor system including a port body
DE19840952C1 (de) 1998-09-08 2000-03-23 Roche Diagnostics Gmbh LC-Display mit Ausfallkontrolle
US7208119B1 (en) 2000-03-01 2007-04-24 Roche Diagnostics Operations, Inc. Hospital meter system
US7045054B1 (en) 1999-09-20 2006-05-16 Roche Diagnostics Corporation Small volume biosensor for continuous analyte monitoring
AU7590300A (en) 1999-09-20 2001-04-24 Roche Diagnostics Corporation Small volume biosensor for continuous analyte monitoring
DE19945828B4 (de) 1999-09-24 2011-06-01 Roche Diagnostics Gmbh Analysenelement und Verfahren zur Bestimmung eines Analyten in Flüssigkeit
US7073246B2 (en) 1999-10-04 2006-07-11 Roche Diagnostics Operations, Inc. Method of making a biosensor
US7276146B2 (en) 2001-11-16 2007-10-02 Roche Diagnostics Operations, Inc. Electrodes, methods, apparatuses comprising micro-electrode arrays
US6662439B1 (en) 1999-10-04 2003-12-16 Roche Diagnostics Corporation Laser defined features for patterned laminates and electrodes
US6767440B1 (en) 2001-04-24 2004-07-27 Roche Diagnostics Corporation Biosensor
US6319719B1 (en) 1999-10-28 2001-11-20 Roche Diagnostics Corporation Capillary hematocrit separation structure and method
JP4050434B2 (ja) 1999-11-29 2008-02-20 松下電器産業株式会社 サンプルの弁別方法
US6413395B1 (en) 1999-12-16 2002-07-02 Roche Diagnostics Corporation Biosensor apparatus
US6541216B1 (en) * 1999-12-22 2003-04-01 Roche Diagnostics Corporation Amperometric biosensor test strip
US6627057B1 (en) 1999-12-23 2003-09-30 Roche Diagnostic Corporation Microsphere containing sensor
US6780296B1 (en) 1999-12-23 2004-08-24 Roche Diagnostics Corporation Thermally conductive sensor
US6562210B1 (en) 1999-12-30 2003-05-13 Roche Diagnostics Corporation Cell for electrochemical anaylsis of a sample
US6406672B1 (en) 2000-01-28 2002-06-18 Roche Diagnostics Plasma retention structure providing internal flow
US6451264B1 (en) 2000-01-28 2002-09-17 Roche Diagnostics Corporation Fluid flow control in curved capillary channels
US6858433B1 (en) 2000-04-03 2005-02-22 Roche Diagnostics Operations, Inc. Biosensor electromagnetic noise cancellation
US6413213B1 (en) 2000-04-18 2002-07-02 Roche Diagnostics Corporation Subscription based monitoring system and method
US6428664B1 (en) 2000-06-19 2002-08-06 Roche Diagnostics Corporation Biosensor
DE10032015A1 (de) 2000-07-01 2002-01-10 Roche Diagnostics Gmbh Testelement-Analysegerät
US6488828B1 (en) 2000-07-20 2002-12-03 Roche Diagnostics Corporation Recloseable biosensor
US6540890B1 (en) 2000-11-01 2003-04-01 Roche Diagnostics Corporation Biosensor
US6814843B1 (en) 2000-11-01 2004-11-09 Roche Diagnostics Corporation Biosensor
US6447657B1 (en) 2000-12-04 2002-09-10 Roche Diagnostics Corporation Biosensor
US8174394B2 (en) * 2001-04-11 2012-05-08 Trutouch Technologies, Inc. System for noninvasive determination of analytes in tissue
DE10119036C1 (de) 2001-04-18 2002-12-12 Disetronic Licensing Ag Tauchsensor zur Messung der Konzentration eines Analyten mit Hilfe einer Oxidase
US7473398B2 (en) 2001-05-25 2009-01-06 Roche Diagnostics Operations, Inc. Biosensor
US6814844B2 (en) 2001-08-29 2004-11-09 Roche Diagnostics Corporation Biosensor with code pattern
US6755949B1 (en) 2001-10-09 2004-06-29 Roche Diagnostics Corporation Biosensor
US7018843B2 (en) 2001-11-07 2006-03-28 Roche Diagnostics Operations, Inc. Instrument
US20030116447A1 (en) 2001-11-16 2003-06-26 Surridge Nigel A. Electrodes, methods, apparatuses comprising micro-electrode arrays
AU2003203004B2 (en) 2002-01-15 2008-05-01 Agamatrix, Inc. Method and apparatus for processing electrochemical signals
US6866758B2 (en) 2002-03-21 2005-03-15 Roche Diagnostics Corporation Biosensor
EP1467206A1 (en) * 2003-04-08 2004-10-13 Roche Diagnostics GmbH Biosensor system
US7488601B2 (en) 2003-06-20 2009-02-10 Roche Diagnostic Operations, Inc. System and method for determining an abused sensor during analyte measurement
US8148164B2 (en) 2003-06-20 2012-04-03 Roche Diagnostics Operations, Inc. System and method for determining the concentration of an analyte in a sample fluid
KR100845163B1 (ko) 2003-06-20 2008-07-09 에프. 호프만-라 로슈 아게 전기화학 바이오센서에 관한 장치 및 방법
US7597793B2 (en) 2003-06-20 2009-10-06 Roche Operations Ltd. System and method for analyte measurement employing maximum dosing time delay
WO2004113917A2 (en) 2003-06-20 2004-12-29 Roche Diagnostics Gmbh Method and reagent for producing narrow, homogenous reagent strips
US7452457B2 (en) 2003-06-20 2008-11-18 Roche Diagnostics Operations, Inc. System and method for analyte measurement using dose sufficiency electrodes
ATE464834T1 (de) 2003-09-30 2010-05-15 Hoffmann La Roche Sensor mit verbesserter biokompatibilität
DE10346417A1 (de) 2003-10-07 2005-06-02 Roche Diagnostics Gmbh Analytisches Testelement umfassend ein Netzwerk zur Bildung eines Kapillarkanals
US7556723B2 (en) 2004-06-18 2009-07-07 Roche Diagnostics Operations, Inc. Electrode design for biosensor
US7601299B2 (en) 2004-06-18 2009-10-13 Roche Diagnostics Operations, Inc. System and method for coding information on a biosensor test strip
GB2417323A (en) 2004-08-17 2006-02-22 Oxford Biosensors Ltd A method of operating an electrochemical sensor by applying a time variable potential between the electrodes.
US7291107B2 (en) 2004-08-26 2007-11-06 Roche Diagnostics Operations, Inc. Insulin bolus recommendation system
US7429865B2 (en) 2005-10-05 2008-09-30 Roche Diagnostics Operations, Inc. Method and system for error checking an electrochemical sensor
US7638095B2 (en) 2006-02-10 2009-12-29 Roche Diagnostics Operations, Inc. Personal portable blood glucose meter with replaceable cartridge of test strips
CN101517093B (zh) 2006-09-22 2016-01-06 拜尔健康护理有限责任公司 具有增强的稳定性和血细胞比容性能的生物传感器系统
EP2437056B1 (en) * 2006-10-05 2013-11-20 Lifescan Scotland Ltd Methods for determining the presence of a sufficient quantity of fluid sample on a test strip
TWI385472B (zh) 2006-11-17 2013-02-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 鏡頭模組及鏡頭模組調焦機構
US7751864B2 (en) 2007-03-01 2010-07-06 Roche Diagnostics Operations, Inc. System and method for operating an electrochemical analyte sensor
US8778168B2 (en) 2007-09-28 2014-07-15 Lifescan, Inc. Systems and methods of discriminating control solution from a physiological sample
BRPI0820718A2 (pt) 2007-12-10 2015-06-16 Bayer Healthcare Llc Amperometria com porta de leitura rápida
US20100327886A1 (en) 2008-03-27 2010-12-30 Toshifumi Nakamura Measurement device, measurement system, and concentration measurement method
CN103006236B (zh) * 2008-05-22 2015-09-23 密苏里大学董事会 用光谱数据分析进行无创的光学血糖检测的方法和系统
US8551320B2 (en) 2008-06-09 2013-10-08 Lifescan, Inc. System and method for measuring an analyte in a sample
US8431408B2 (en) 2010-10-15 2013-04-30 Roche Diagnostics Operations, Inc. Handheld diabetes managing device with light pipe for enhanced illumination
EP2656058A1 (en) * 2010-12-22 2013-10-30 Roche Diagnostics GmbH Systems and methods to compensate for sources of error during electrochemical testing
US9709521B2 (en) 2011-03-25 2017-07-18 Cilag Gmbh International System and method for measuring an analyte in a sample and correcting for interferents
US9201038B2 (en) * 2012-07-24 2015-12-01 Lifescan Scotland Limited System and methods to account for interferents in a glucose biosensor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030060692A1 (en) 2001-08-03 2003-03-27 Timothy L. Ruchti Intelligent system for detecting errors and determining failure modes in noninvasive measurement of blood and tissue analytes
US20050279631A1 (en) 2004-06-18 2005-12-22 Celentano Michael J System and method for quality assurance of a biosensor test strip
WO2006109279A2 (en) 2005-04-15 2006-10-19 Agamatrix, Inc. Analyte determination method and analyte meter
WO2007100651A1 (en) 2006-02-27 2007-09-07 Bayer Healthcare Llc Temperature-adjusted analyte determination for biosensor systems
US20090030641A1 (en) 2007-10-23 2009-01-29 Edwards Lifesciences Corporation Monitoring and compensating for temperature-related error in an electrochemical sensor

Also Published As

Publication number Publication date
CN105247356A (zh) 2016-01-13
CA2900694A1 (en) 2014-09-18
KR20150119960A (ko) 2015-10-26
WO2014140164A1 (en) 2014-09-18
JP2016510119A (ja) 2016-04-04
CA2900694C (en) 2017-10-24
CN105247356B (zh) 2017-11-07
EP2972273A1 (en) 2016-01-20
HK1220005A1 (zh) 2017-04-21
JP6352954B2 (ja) 2018-07-04
US9797859B2 (en) 2017-10-24
EP2972273B1 (en) 2020-10-21
US20160003765A1 (en) 2016-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101727422B1 (ko) 바이오센서 알고리즘들을 구성하는데 사용된 데이터를 스케일링하는 방법들 뿐만 아니라 이를 통합한 기기들, 장치들 및 시스템들
US11237128B2 (en) Descriptor-based methods of electrochemically measuring an analyte as well as devices, apparatuses and systems incorporating the same
JP7003138B2 (ja) 少なくとも１つの検体の濃度を決定するための方法及びデバイス
US10809221B2 (en) Methods of electrochemically measuring an analyte with a test sequence having a pulsed DC block as well as devices, apparatuses and systems incorporating the same
KR101736651B1 (ko) 전기화학적 분석물질 측정에서 회복 펄스로부터 정보를 이용하는 방법들 뿐만 아니라 이를 통합한 기기들, 장치들 및 시스템들
HK1220005B (en) Methods of using information from recovery pulses in electrochemical analyte measurements as well as devices, apparatuses and systems incorporating the same
HK1214354B (en) Descriptor-based methods of electrochemically measuring an analyte as well as devices, apparatuses and systems incorporating the same
HK1218777B (en) Methods of scaling data used to construct biosensor algorithms as well as devices, apparatuses and systems incorporating the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0105 International application

Patent event date: 20150924

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20160921

Patent event code: PE09021S01D

PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20170331

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20170510

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20170510

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20200324

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20210329

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20220325

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20230327

Start annual number: 7

End annual number: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20240424

Start annual number: 8

End annual number: 8