[go: up one dir, main page]

RU2793144C1 - Method for determining analyte concentration in a sample - Google Patents

Method for determining analyte concentration in a sample Download PDF

Info

Publication number
RU2793144C1
RU2793144C1 RU2022103985A RU2022103985A RU2793144C1 RU 2793144 C1 RU2793144 C1 RU 2793144C1 RU 2022103985 A RU2022103985 A RU 2022103985A RU 2022103985 A RU2022103985 A RU 2022103985A RU 2793144 C1 RU2793144 C1 RU 2793144C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
time interval
current values
current
measured
sample
Prior art date
Application number
RU2022103985A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Цзуйфан ЛЮ
Дэвид МАККОЛЛ
Роберт ДОНАЛЬД
Анна САЛЬГАДО
Энтони СМИТ
Original Assignee
ЛАЙФСКЕН АйПи ХОЛДИНГЗ, ЭлЭлСи
Filing date
Publication date
Application filed by ЛАЙФСКЕН АйПи ХОЛДИНГЗ, ЭлЭлСи filed Critical ЛАЙФСКЕН АйПи ХОЛДИНГЗ, ЭлЭлСи
Application granted granted Critical
Publication of RU2793144C1 publication Critical patent/RU2793144C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: measurement system.
SUBSTANCE: methods for determining the concentration of an analyte in a liquid sample of a physiological fluid. Method for determining analyte concentration in a fluid sample of a physiological fluid, the method comprising the steps of applying the sample to a biosensor, the biosensor comprising an electrochemical cell having electrodes; applying a predetermined voltage waveform including the first predetermined voltage applied for at least the first time interval and the second predetermined voltage applied for the second time interval to the biosensor electrodes; measuring at least the first current values during the first time interval and the second current values during the second time interval, in which the current ipb, representing the transition from the first predetermined voltage to the second predetermined voltage, occurs during the initial part of the second time interval; determining the time of the turning point during the first time interval in which the measured first current values pass from the first profile to the second profile; and calculating the analyte concentration in the sample based on the determined turning point time and at least one current value from the first and the second measured current values, wherein the first measured current values transition from the first profile to the second profile due to the presence of an interference in the fluid sample, and wherein the turning point time occurs before the occurrence of ipb.
EFFECT: increase of the accuracy of analyte concentration measurements carried out in presence of interferents in a sample of physiological fluid.
19 cl, 22 dwg, 7 tbl

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

[0001] Эта заявка, в общем, направлена на системы измерений уровня аналита, а более конкретно, на способы для определения концентрации аналита в пробе, к примеру, глюкозы в крови, при этом аналит включает в себя физическую характеристику или свойство, которая ненадлежащим образом изменяет измерение концентрации, такую как фактор интерферента, например, гематокрит, мочевая кислота или другой интерферент.[0001] This application is generally directed to systems for measuring the level of an analyte, and more specifically, to methods for determining the concentration of an analyte in a sample, for example, blood glucose, while the analyte includes a physical characteristic or property that is inappropriately changes the concentration measurement, such as an interference factor such as hematocrit, uric acid, or other interference.

Уровень техникиState of the art

[0002] Обнаружение аналита в физиологических жидкостях, например, в крови или извлекаемых из крови продуктах, имеет постоянно растущую значимость для сегодняшнего общества. Количественные исследования для обнаружения аналита находят применение во множестве вариантов применения, включающих в себя клиническое лабораторное тестирование, домашнее тестирование и т.д., причем результаты такого тестирования играют заметную роль в периодической диагностике и контроле во множестве состояний заболевания. Интересующие аналиты включают в себя глюкозу для контроля диабета и холестерина, в числе других. В ответ на растущую значимость обнаружения аналита, разработано множество протоколов и устройств тестирования для клинического и домашнего использования.[0002] The detection of an analyte in bodily fluids, such as blood or blood-derived products, is of ever-increasing importance to today's society. Quantitative assays for analyte detection find use in a variety of applications including clinical laboratory testing, home testing, etc., and the results of such testing play a prominent role in periodic diagnosis and monitoring in a variety of disease states. Analytes of interest include glucose for diabetes control and cholesterol, among others. In response to the growing importance of analyte detection, a variety of testing protocols and devices have been developed for clinical and home use.

[0003] Один способ, который используется для обнаружения аналита жидкой пробы, представляет собой электрохимический способ. В таком способе, водная жидкая проба, к примеру, проба крови осаждается на биодатчик и заполняется в камеру для приема проб электрохимического элемента, который включает в себя два электрода, например, противоэлектрод и рабочий электрод. Аналиту разрешается реагировать с окислительно-восстановительным реагентом, чтобы формировать окисляющееся (или восстанавливаемое) вещество в количестве, соответствующем концентрации аналита. Количество присутствующего окисляющегося (или восстанавливаемого) вещества затем оценивается электрохимически и связывается с количеством аналита, присутствующего в осаждаемой пробе.[0003] One method that is used to detect an analyte in a liquid sample is an electrochemical method. In such a method, an aqueous liquid sample, such as a blood sample, is deposited on a biosensor and filled into an electrochemical cell sample receiving chamber that includes two electrodes, such as a counter electrode and a working electrode. The analyte is allowed to react with the redox reagent to form an oxidizable (or reducible) substance in an amount corresponding to the concentration of the analyte. The amount of oxidizable (or reduced) substance present is then estimated electrochemically and related to the amount of analyte present in the sample to be deposited.

[0004] Тем не менее, любая система измерений уровня аналита может быть подвержена различным режимам неэффективности и/или ошибки. Например, интерференты, присутствующие в физиологической жидкости, могут приводить к неточным измерениям уровня аналита. В качестве одного конкретного примера, присутствие мочевой кислоты в крови может создавать помехи измерениям уровня глюкозы, приводя к ошибочным результатам. В некоторых случаях, эти ошибочные результаты могут потенциально вводить в заблуждение исследуемого в силу назначения неправильной дозировки лекарств с потенциально катастрофическими результатами. Следовательно, существует максимально возможная потребность в повышении точности измерений концентрации аналита, проводимых в присутствии интерферентов в пробе физиологической жидкости.[0004] However, any analyte level measurement system may be subject to various modes of inefficiency and/or error. For example, interferences present in body fluids can lead to inaccurate analyte level measurements. As one specific example, the presence of uric acid in the blood can interfere with glucose measurements, leading to erroneous results. In some cases, these erroneous results can potentially mislead the researcher into prescribing the wrong dosage of drugs, with potentially catastrophic results. Therefore, there is the greatest possible need to improve the accuracy of analyte concentration measurements performed in the presence of interferents in a physiological fluid sample.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

[0005] В силу этого способ, которым могут пониматься признаки раскрытия сущности, приводится в подробном описании со ссылкой на конкретные варианты осуществления, некоторые из которых проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. Тем не менее, следует отметить, что чертежи иллюстрируют только конкретные варианты осуществления и в силу этого не должны считаться ограничением его объема, поскольку объем раскрытого предмета изобретения охватывает другие варианты осуществления также. Чертежи необязательно должны быть нарисованы в масштабе, при этом акцент, в общем, делается на иллюстрацию признаков конкретных вариантов осуществления. На чертежах, аналогичные номера используются для того, чтобы указывать аналогичные части на различных видах.[0005] Therefore, the manner in which the disclosure features can be understood is set forth in the detailed description with reference to specific embodiments, some of which are illustrated in the accompanying drawings. However, it should be noted that the drawings only illustrate specific embodiments and, as such, should not be construed as limiting its scope, as the scope of the disclosed subject matter covers other embodiments as well. The drawings are not necessarily drawn to scale, with emphasis generally placed on illustrating features of particular embodiments. In the drawings, like numbers are used to indicate like parts in different views.

[0006] Фиг. 1 иллюстрирует вид в перспективе системы измерений уровня аналита, включающей в себя тестовый измерительный прибор и биодатчик (тестовую полоску), в соответствии с аспектами, изложенными в данном документе;[0006] FIG. 1 illustrates a perspective view of an analyte level measurement system including a test meter and a biosensor (test strip) in accordance with the aspects set forth herein;

[0007] Фиг. 2 является обращенным вверх видом схемной платы, расположенной в тестовом измерительном приборе по фиг. 1, иллюстрирующим различные компоненты, в соответствии с аспектами, изложенными в данном документе;[0007] FIG. 2 is an upward view of the circuit board located in the test meter of FIG. 1 illustrating various components, in accordance with the aspects set forth herein;

[0008] Фиг. 3A является видом в перспективе собранной тестовой полоски, подходящей для использования в системе измерений уровня аналита по фиг. 1 и 2;[0008] FIG. 3A is a perspective view of an assembled test strip suitable for use in the analyte level measurement system of FIG. 1 and 2;

[0009] Фиг. 3B является покомпонентным видом в перспективе тестовой полоски по фиг. 3A;[0009] FIG. 3B is an exploded perspective view of the test strip of FIG. 3A;

[0010] Фиг. 3C является развернутым видом в перспективе ближней части тестовой полоски по фиг. 3A и 3B;[0010] FIG. 3C is an expanded perspective view of the proximal portion of the test strip of FIG. 3A and 3B;

[0011] Фиг. 3D является видом в плане снизу тестовой полоски по фиг. 3A-3C;[0011] FIG. 3D is a bottom plan view of the test strip of FIG. 3A-3C;

[0012] Фиг. 3E является видом сбоку в вертикальном сечении тестовой полоски, по фиг. 3A-3D;[0012] FIG. 3E is a vertical sectional side view of the test strip of FIG. 3A-3D;

[0013] Фиг. 3F является видом в плане сверху тестовой полоски по фиг. 3A-3E;[0013] FIG. 3F is a top plan view of the test strip of FIG. 3A-3E;

[0014] Фиг. 3G является видом в вертикальном сечении частичной стороны ближней части тестовой полоски по фиг. 3A-3F;[0014] FIG. 3G is a partial side elevational view of the proximal portion of the test strip of FIG. 3A-3F;

[0015] Фиг. 4 является упрощенной принципиальной схемой, показывающей тестовый измерительный прибор, электрически взаимодействующий с частями тестовой полоски, такой как тестовая полоска, проиллюстрированная на фиг. 3A-3F;[0015] FIG. 4 is a simplified circuit diagram showing a test meter in electrical communication with portions of a test strip, such as the test strip illustrated in FIG. 3A-3F;

[0016] Фиг. 5A показывает пример тестовой формы сигнала, прикладываемой посредством тестового измерительного прибора по фиг. 4 к рабочему и противоэлектроду тестовой полоски в течение предписанных интервалов времени для определения аналита в пробе, применяемой к тестовой полоске;[0016] FIG. 5A shows an example of a test waveform applied by the test meter of FIG. 4 to the working and counter electrodes of the test strip during the prescribed time intervals to determine the analyte in the sample applied to the test strip;

[0017] Фиг. 5B иллюстрирует измеренный ток во времени на основе формы сигнала по фиг. 5A для номинальной тестовой полоски;[0017] FIG. 5B illustrates the measured current over time based on the waveform of FIG. 5A for nominal test strip;

[0018] Фиг. 5C иллюстрирует инициирование тестовой формы сигнала по фиг. 5A на основе определения того, что проба заполняет тестовую полоску, проиллюстрированную на фиг. 3A-3F;[0018] FIG. 5C illustrates the initiation of the test waveform of FIG. 5A based on the determination that the sample fills the test strip illustrated in FIG. 3A-3F;

[0019] Фиг. 5D является блок-схемой последовательности операций, представляющей способ для определения концентрации аналита в тестовой полоске;[0019] FIG. 5D is a flowchart showing a method for determining an analyte concentration in a test strip;

[0020] Фиг. 6A иллюстрирует окислительно-восстановительную реакцию в двух электродах, стимулируемую посредством приложения электрического потенциала между электродами;[0020] FIG. 6A illustrates a redox reaction in two electrodes stimulated by applying an electrical potential between the electrodes;

[0021] Фиг. 6B иллюстрирует инициирование на основе определения того, что проба применяется к тестовой полоске, проиллюстрированной на фиг. 3A-3F;[0021] FIG. 6B illustrates initiation based on determining that a sample is being applied to the test strip illustrated in FIG. 3A-3F;

[0022] Фиг. 6C иллюстрирует график тока в зависимости от времени, измеренного после приложения электрического потенциала, включающего в себя поворотную точку, в которой профиль тока переходит, например, из профиля, отличного от профиля Коттрелла, например, в профиль Коттрелла;[0022] FIG. 6C illustrates a plot of current versus time measured after application of an electrical potential, including a turning point at which the current profile transitions, for example, from a profile other than the Cottrell profile, for example, to a Cottrell profile;

[0023] Фиг. 6D иллюстрирует измеренные значения тока тестовой полоски, проиллюстрированной на фиг. 3A-3F, на основе тестовой формы сигнала по фиг. 5A, инициированной так, как проиллюстрировано на фиг. 6B;[0023] FIG. 6D illustrates measured current values of the test strip illustrated in FIG. 3A-3F based on the test waveform of FIG. 5A initiated as illustrated in FIG. 6b;

[0024] Фиг. 6E иллюстрирует измеренные значения тока тестовой полоски, проиллюстрированной на фиг. 3A-3F, на основе другой формы сигнала, инициированной так, как проиллюстрировано на фиг. 6B;[0024] FIG. 6E illustrates measured current values of the test strip illustrated in FIG. 3A-3F, based on another waveform initiated as illustrated in FIG. 6b;

[0025] Фиг. 6F и 6G являются блок-схемами последовательности операций, представляющими способы для определения концентрации аналита в пробе, в соответствии с аспектами, изложенными в данном документе; и[0025] FIG. 6F and 6G are flowcharts representing methods for determining the concentration of an analyte in a sample, in accordance with the aspects set forth herein; And

[0026] Фиг. 6H иллюстрирует экспериментальную проверку достоверности улучшенного измерения концентрации аналита в присутствии интерферента, в соответствии с аспектами, изложенными в данном документе.[0026] FIG. 6H illustrates an experimental validation of an improved measurement of analyte concentration in the presence of an interferent, in accordance with the aspects set forth herein.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

[0027] Нижеприведенное подробное описание должны читаться со ссылкой на чертежи, при этом аналогичные элементы на различных чертежах нумеруются идентично. Чертежи, которые не должны обязательно масштабироваться, иллюстрируют выбранные варианты осуществления и не имеют намерение ограничивать объем изобретения. Подробное описание иллюстрирует, в качестве примера, а не в качестве ограничения, принципы изобретения. Это описание должно четко обеспечивать возможность специалистам в данной области техники осуществлять и использовать изобретение и описывает несколько вариантов осуществления, адаптаций, варьирований, альтернатив и вариантов использования изобретения, включающих в себя то, что в настоящее время считается оптимальным режимом осуществления изобретения.[0027] The following detailed description should be read with reference to the drawings, with similar elements in the various drawings being identically numbered. The drawings, which are not necessarily to scale, illustrate selected embodiments and are not intended to limit the scope of the invention. The detailed description illustrates, by way of example and not limitation, the principles of the invention. This description is intended to clearly enable those skilled in the art to make and use the invention and describes several embodiments, adaptations, variations, alternatives, and uses of the invention, including what is currently considered to be the best mode for carrying out the invention.

[0028] При использовании в данном документе, термины "примерно" или "приблизительно" для любых числовых значений или диапазонов указывают подходящий допуск на размер, который обеспечивает возможность части или совокупности компонентов функционировать согласно намеченной цели, как описано в данном документе. Помимо этого, при использовании в данном документе, термины "пациент", "носитель заболевания", "пользователь" и "исследуемый" означают любого исследуемого человека или животное и не имеют намерение ограничивать системы или способы использованием для человека, хотя использование рассматриваемых технологий для пациента-человека представляет предпочтительный вариант осуществления.[0028] As used herein, the terms "about" or "approximately" for any numerical values or ranges indicate a suitable dimensional tolerance that enables a portion or combination of components to function for their intended purpose as described herein. In addition, as used herein, the terms "patient," "disease carrier," "user," and "subject" mean any human or animal under study and are not intended to limit systems or methods to human use, although patient use of the technologies in question -human is the preferred embodiment.

[0029] Настоящее раскрытие сущности относится, частично, к технологиям для определения концентрации аналита, с помощью биодатчика, такого как одноразовая тестовая полоска. Смещенное измерение (например, выше фактического) может приводить к некорректно большой дозе инсулина, назначаемого пациенту, приводя к серьезному влиянию на здоровье пациента. Тестирование показывает то, что аналиты, имеющие определенные интерференты, например, мочевая кислота или аскорбиновая кислота, присутствующие в пробе, могут подвергаться окислению и в силу этого изменять отклик по току по сравнению с пробой с меньшим количеством интерферентов. В попытках находить способы повышать точность измерений уровня глюкозы в крови, в данном документе предоставляется технология для того, чтобы более точно учитывать интерферент, включающая в себя улучшенные технологии измерений и/или коррекцию для измерений физической характеристики, на которые оказывают влияние интерференты. Следовательно, различные аспекты способа для определения концентрации аналита в пробе представляются в данном документе. В одном примере настоящей технологии, технология измерений применяется к пробе, и концентрация аналита определяется посредством коррекции присутствия интерферента. В другом примере, оцененная физическая характеристика вычисляется, и затем одна из множества различных линейных моделей выбирается с возможностью вычислять концентрацию аналита на основе физической характеристики и других параметров.[0029] The present disclosure relates, in part, to technologies for determining the concentration of an analyte using a biosensor, such as a disposable test strip. A biased measurement (eg, higher than the actual measurement) can result in an incorrectly high dose of insulin administered to a patient, leading to a serious impact on the patient's health. Testing shows that analytes that have certain interferences, such as uric acid or ascorbic acid present in the sample, can undergo oxidation and therefore change the current response compared to a sample with fewer interferences. In an attempt to find ways to improve the accuracy of blood glucose measurements, technology is provided herein to more accurately account for interference, including improved measurement techniques and/or correction for physical property measurements affected by interferences. Therefore, various aspects of the method for determining the concentration of an analyte in a sample are presented in this document. In one example of the present technology, a measurement technique is applied to a sample and the analyte concentration is determined by correcting for the presence of an interferent. In another example, an estimated physical property is calculated and then one of a variety of different linear models is selected with the ability to calculate an analyte concentration based on the physical property and other parameters.

[0030] Вообще говоря и согласно по меньшей мере одному варианту осуществления, предоставляется способ для определения концентрации аналита в жидкостной пробе. Проба применяется к биодатчику, который включает в себя электрохимический элемент, имеющий электроды. Предварительно определенная форма сигнала напряжения прикладывается в течение по меньшей мере первого и второго временных интервалов. По меньшей мере, первые и вторые значения тока измеряются в течение первого и второго временных интервалов, соответственно. Время поворотной точки определяется в течение первого временного интервала, в который измеренные первые значения тока переходят из первого во второй профиль. Концентрация аналита в пробе вычисляется на основе определенного времени поворотной точки и по меньшей мере одного измеренного значения тока.[0030] Generally speaking, and according to at least one embodiment, a method is provided for determining the concentration of an analyte in a liquid sample. The sample is applied to a biosensor, which includes an electrochemical cell having electrodes. The predetermined voltage waveform is applied for at least the first and second time intervals. At least the first and second current values are measured during the first and second time intervals, respectively. The turning point time is determined during the first time interval in which the measured first current values pass from the first to the second profile. The analyte concentration in the sample is calculated based on the determined turning point time and at least one measured current value.

[0031] В одном варианте осуществления, этап вычисления основан на определенном времени поворотной точки и по меньшей мере одном значении тока из измеренных первых значений тока и по меньшей мере одном значении тока из измеренных вторых значений тока. В другом варианте осуществления, этап вычисления основан на значении тока в поворотной точке во время поворотной точки.[0031] In one embodiment, the calculation step is based on the determined turning point time and at least one current value from the measured first current values and at least one current value from the measured second current values. In another embodiment, the calculation step is based on the value of the current at the turning point at the time of the turning point.

[0032] В одной конкретной реализации, вычисление концентрации аналита включает в себя использование уравнения формы

Figure 00000001
, в котором:[0032] In one particular implementation, calculating the analyte concentration includes using an equation of the form
Figure 00000001
, in which:

- Gbasic является концентрацией аналита (в мг/дл);- G basic is the concentration of the analyte (in mg/dl);

- ai, j являются коэффициентами;- a i, j are coefficients;

- x0 является константой (например, равной 1);- x 0 is a constant (for example, equal to 1);

- x1 является tTurn, временем поворотной точки (в секундах);- x 1 is t Turn , the turning point time (in seconds);

- x2 является ir, суммой по меньшей мере некоторых измеренных вторых значений тока второго временного интервала (в микроамперах);- x 2 is i r , the sum of at least some of the measured second current values of the second time interval (in microamps);

- x3 является одним из первых значений тока в первый временной интервал (в микроамперах);- x 3 is one of the first values of the current in the first time interval (in microamps);

- x4 является iTurn, значением тока в tTurn (в микроамперах);- x 4 is i Turn , the value of the current in t Turn (in microamps);

- x5 является инверсией одного из первых значений тока в первый временной интервал (в 1/микроамперы);- x 5 is the inversion of one of the first current values in the first time interval (in 1/microamps);

- x6 является инверсией одного из первых значений тока в первый временной интервал (в 1/микроамперы); и- x 6 is the inversion of one of the first current values in the first time interval (in 1/microamps); And

- c является предварительно определенной константой.- c is a predefined constant.

[0033] В другой конкретной реализации, предварительно определенная форма сигнала напряжения дополнительно прикладывается в течение третьего временного интервала, при этом этап измерения дополнительно содержит измерение третьих значений тока в течение третьего временного интервала, и при этом этап вычисления основан на определенном времени поворотной точки и по меньшей мере одном значении тока из измеренных первых, вторых и третьих значений тока. В таком случае, вычисление концентрации аналита может включать в себя использование уравнения формы

Figure 00000001
, в котором:[0033] In another particular implementation, the predetermined voltage waveform is further applied during a third time interval, wherein the measurement step further comprises measuring third current values during the third time interval, and wherein the calculation step is based on the defined turning point time and at least one current value from the measured first, second and third current values. In such a case, the calculation of the analyte concentration may involve the use of an equation of the form
Figure 00000001
, in which:

- Gbasic является концентрацией аналита (в мг/дл);- G basic is the concentration of the analyte (in mg/dL);

- ai, j являются предварительно определенными коэффициентами;- a i, j are predetermined coefficients;

- x0 является константой (например, равной 1);- x 0 is a constant (for example, equal to 1);

- x1 является tTurn, временем поворотной точки (в секундах);- x 1 is t Turn , the turning point time (in seconds);

- x2 является ir, суммой по меньшей мере некоторых измеренных третьих значений тока третьего временного интервала (в микроамперах);- x 2 is i r , the sum of at least some of the measured third current values of the third time interval (in microamps);

- x3 является одним из вторых значений тока во второй временной интервал (в микроамперах);- x 3 is one of the second values of the current in the second time interval (in microamps);

- x4 является ipb, близким к пику вторых значений тока во второй временной интервал (в микроамперах);- x 4 is i pb close to the peak of the second current values in the second time interval (in microamps);

- x5 является инверсией одного из первых значений тока в первый временной интервал (в 1/микроамперы);- x 5 is the inversion of one of the first current values in the first time interval (in 1/microamps);

- x6 является инверсией одного из вторых значений тока во второй временной интервал (в 1/микроамперы); и- x 6 is the inversion of one of the second current values in the second time interval (in 1/microamps); And

- c является предварительно определенной константой.- c is a predefined constant.

[0034] В дополнительной конкретной реализации с использованием формы сигнала, изложенной на фиг. 5A, и в переходном процессе результирующего тока, изложенном на фиг. 5B, вычисление концентрации аналита содержит использование уравнения формы

Figure 00000002
, в котором:[0034] In a further specific implementation, using the waveform outlined in FIG. 5A and in the resultant current transient shown in FIG. 5B, the calculation of the analyte concentration comprises using an equation of the form
Figure 00000002
, in which:

- Gbasic является концентрацией аналита (в миллиграммах на децилитр);- G basic is the concentration of the analyte (in milligrams per deciliter);

- tTurn является временем поворотной точки (в секундах);- t Turn is the turning point time (in seconds);

-

Figure 00000003
(в микроамперах);-
Figure 00000003
(in microamps);

- ipc является током, близким к отрицательному пику третьих значений тока в третий временной интервал (в микроамперах);- i pc is the current close to the negative peak of the third current values in the third time interval (in microamps);

- ipb является током, близким к пику вторых значений тока во второй временной интервал (в микроамперах);- i pb is the current close to the peak of the second current values in the second time interval (in microamps);

- iss является установившимся состоянием третьих значений тока в третий временной интервал;- i ss is the steady state of the third current values in the third time interval;

- ir является суммой по меньшей мере некоторых измеренных вторых значений тока третьего временного интервала (в микроамперах); и- i r is the sum of at least some of the measured second current values of the third time interval (in microamps); And

- a, b, p и zgr являются предварительно определенными коэффициентами.- a, b, p and z gr are predefined coefficients.

[0035] В одном примере, способ дополнительно включает в себя возбуждение, после применения пробы к биодатчику, инициирующего тока между электродами электрохимического элемента, измерение значений инициирующего напряжения в ходе возбуждения инициирующего тока; и инициирование предварительно определенной формы сигнала напряжения при падении измеренного инициирующего напряжения ниже инициирующего порогового напряжения.[0035] In one example, the method further includes excitation, after applying the sample to the biosensor, initiating current between the electrodes of the electrochemical cell, measuring values of the initiating voltage during excitation of the initiating current; and triggering a predetermined voltage waveform when the measured trigger voltage falls below the trigger threshold voltage.

[0036] В другом примере, инициирующий ток составляет между 500-700 нА, и инициирующее пороговое напряжение составляет между 800-1100 мВ.[0036] In another example, the trigger current is between 500-700 nA and the trigger threshold voltage is between 800-1100 mV.

[0037] После инициирования предварительно определенной формы сигнала напряжения, значения тока переходят из первого профиля во второй профиль. Первый профиль может отклоняться от профиля Коттрелла, и второй профиль по существу придерживается профиля Коттрелла. В другом аспекте, интерферент подвергается окислению в голом электроде из электродов электрохимического элемента. В дополнительном аспекте, интерферент содержит мочевую кислоту или аскорбиновую кислоту.[0037] Upon initiation of a predetermined voltage waveform, current values transition from the first profile to the second profile. The first profile may deviate from the Cottrell profile and the second profile essentially follows the Cottrell profile. In another aspect, the interferent undergoes oxidation in a bare electrode of the electrochemical cell electrodes. In an additional aspect, the interference contains uric acid or ascorbic acid.

[0038] В одном примере, электроды электрохимического элемента содержат голый электрод и по меньшей мере частично покрытый реагентом электрод. Электроды электрохимического элемента могут располагаться сообращенно, либо электроды могут быть компланарными. Измерение первых и вторых значений тока проводится на частоте между 50-200 Гц.[0038] In one example, the electrochemical cell electrodes comprise a bare electrode and an electrode at least partially coated with a reagent. The electrodes of the electrochemical cell may be collocated, or the electrodes may be coplanar. The measurement of the first and second current values is carried out at a frequency between 50-200 Hz.

[0039] В другом аспекте, проба применяется к биодатчику, включающему в себя электрохимический элемент, имеющий электроды. Предварительно определенная форма сигнала напряжения прикладывается в течение по меньшей мере первого и второго временных интервалов. По меньшей мере, первые и вторые значения тока измеряются в течение первого и второго временных интервалов, соответственно. Время поворотной точки определяется в течение первого временного интервала, в который измеренные первые значения тока переходят из первого во второй профиль. Физическая характеристика пробы (например, гематокрит) оценивается на основе измеренных значений тока. Концентрация вычисляется с использованием одного из числа конкретных моделей (например, первой, второй, третьей и т.д. моделей), если оцененная физическая характеристика пробы находится в конкретном диапазоне (например, в первом, втором, третьем и т.д. диапазонах).[0039] In another aspect, the probe is applied to a biosensor including an electrochemical cell having electrodes. The predetermined voltage waveform is applied for at least the first and second time intervals. At least the first and second current values are measured during the first and second time intervals, respectively. The turning point time is determined during the first time interval in which the measured first current values pass from the first to the second profile. The physical characteristic of the sample (eg hematocrit) is evaluated based on the measured current values. The concentration is calculated using one of a number of specific models (for example, first, second, third, etc. models) if the estimated physical property of the sample is in a specific range (for example, in the first, second, third, etc. ranges) .

[0040] В одном варианте осуществления, первая модель содержит первые коэффициенты, и вторая модель содержит вторые коэффициенты, при этом первые коэффициенты и вторые коэффициенты определяются посредством линейной оптимизации. В другом варианте осуществления, оценка физической характеристики содержит использование времени поворотной точки.[0040] In one embodiment, the first model comprises first coefficients and the second model comprises second coefficients, wherein the first coefficients and second coefficients are determined by linear optimization. In another embodiment, the physical characteristic estimation comprises using turning point time.

[0041] В одном конкретном примере, вычисление концентрации аналита с использованием первой модели содержит использование уравнения формы

Figure 00000004
, и вычисление концентрации аналита с использованием второй модели содержит использование уравнения формы:[0041] In one specific example, calculating the analyte concentration using the first model comprises using an equation of the form
Figure 00000004
, and the calculation of the analyte concentration using the second model contains the use of an equation of the form:

Figure 00000005
, в котором:
Figure 00000005
, in which:

-

Figure 00000006
является концентрацией аналита, вычисленной с использованием первой модели (в мг/дл);-
Figure 00000006
is the analyte concentration calculated using the first model (in mg/dl);

-

Figure 00000007
являются предварительно определенными коэффициентами первой модели;-
Figure 00000007
are predetermined coefficients of the first model;

-

Figure 00000008
являются константами (например, равными 1);-
Figure 00000008
are constants (for example, equal to 1);

-

Figure 00000009
являются предикторами первой модели на основе измеренных значений тока;-
Figure 00000009
are predictors of the first model based on the measured current values;

- c1 является предварительно определенной константой первой модели;- c 1 is a predefined constant of the first model;

-

Figure 00000010
является концентрацией аналита, вычисленной с использованием второй модели (в мг/дл);-
Figure 00000010
is the analyte concentration calculated using the second model (in mg/dl);

-

Figure 00000011
являются предварительно определенными коэффициентами второй модели;-
Figure 00000011
are predetermined coefficients of the second model;

-

Figure 00000012
являются предикторами второй модели на основе измеренных значений тока; и-
Figure 00000012
are predictors of the second model based on the measured current values; And

- c2 является предварительно определенной константой второй модели.- c 2 is a predefined constant of the second model.

[0042] Вышеуказанные варианты осуществления имеют намерение представлять собой просто примеры. Из нижеприведенного пояснения должно быть очевидным, что другие варианты осуществления находятся в пределах объема раскрытого предмета изобретения.[0042] The above embodiments are intended to be merely examples. It should be apparent from the following explanation that other embodiments are within the scope of the disclosed subject matter.

[0043] Ниже описываются конкретные рабочие примеры относительно фиг. 1-6H.[0043] Specific working examples are described below with respect to FIGS. 1-6H.

[0044] Фиг. 1 иллюстрирует систему контроля диабета, которая включает в себя портативный тестовый измерительный прибор 10 и биодатчик, причем второй из них предоставляется в форме одноразовой тестовой полоски 62, которая выполнена с возможностью обнаружения глюкозы в крови. Для целей нижеприведенного пояснения, портативный тестовый измерительный прибор 10 синонимично называется во всем документе "блоком контроля и измерений уровня аналита", "прибором для измерения уровня глюкозы", "измерительным прибором" и/или "измерительным приборным блоком". Хотя не показано в этом виде и по меньшей мере в одном варианте осуществления, портативный тестовый измерительный прибор может комбинироваться с устройством подачи инсулина, дополнительным устройством тестирования аналита и устройством доставки лекарственных средств. Портативный тестовый измерительный прибор 10 может соединяться с удаленным компьютером или удаленным сервером через кабель или подходящую беспроводную технологию, такую как, например, GSM, CDMA, Bluetooth, Wi-Fi и т.п. Такие системы измерений уровня аналита описываются в патенте (США) номер 8709232 B2, выданном 29 апреля 2014 года и озаглавленном "Analyte Measurement Technique and System", и в международной публикации патента номер WO 2012/012341 A1, опубликованной 26 января 2012 года и озаглавленной "System and Method for Measuring the Analyte in the Sample", каждая из которых полностью содержится в данном документе по ссылке.[0044] FIG. 1 illustrates a diabetes monitoring system that includes a portable test meter 10 and a biosensor, the second of which is provided in the form of a disposable test strip 62 that is capable of detecting blood glucose. For the purposes of the following explanation, the portable test meter 10 is referred to synonymously throughout this document as "analyte monitoring and measurement unit", "glucose meter", "meter", and/or "meter instrument unit". Although not shown in this view and in at least one embodiment, the portable test meter can be combined with an insulin delivery device, an additional analyte testing device, and a drug delivery device. The portable test meter 10 may be connected to a remote computer or remote server via a cable or suitable wireless technology such as, for example, GSM, CDMA, Bluetooth, Wi-Fi, and the like. Such analyte level measurement systems are described in U.S. Patent No. 8709232 B2, issued April 29, 2014, entitled "Analyte Measurement Technique and System", and in International Patent Publication No. WO 2012/012341 A1, issued January 26, 2012, entitled " System and Method for Measuring the Analyte in the Sample", each of which is referenced in its entirety in this document.

[0045] По-прежнему ссылаясь на фиг. 1, портативный тестовый измерительный прибор 10 задается посредством кожуха 11, имеющего множество кнопок (16, 18 и 20) пользовательского интерфейса, которые располагаются на обращенной поверхности. Дисплей 14 предоставляется в дополнение к отверстию 22 порта полоски, которое выполнено с возможностью принимать биодатчик (тестовую полоску 62). Кнопки (16, 18 и 20) пользовательского интерфейса могут быть выполнены с возможностью обеспечивать возможность ввода данных, навигации по меню и выполнения различных команд. Должно быть очевидным, что конфигурация и функциональность кнопок 16, 18 и 20 пользовательского интерфейса портативного тестового измерительного прибора 10 имеют намерение представлять собой пример, и модификации и варьирования являются возможными. Согласно этому конкретному варианту осуществления, кнопка 18 пользовательского интерфейса может иметь форму двухпозиционного рычажного переключателя. Данные могут включать в себя значения, представляющие концентрацию аналита и/или информацию, которая связана с повседневным образом жизни человека. Информация, которая связана с повседневным образом жизни, может включать в себя рацион питания, применение лекарственных препаратов, проведение профилактических медицинских осмотров и общее состояние здоровья и уровни физических нагрузок человека.[0045] Still referring to FIG. 1, the portable test meter 10 is defined by a housing 11 having a plurality of user interface buttons (16, 18 and 20) which are located on the facing surface. A display 14 is provided in addition to a strip port port 22 that is configured to receive a biosensor (test strip 62). The buttons (16, 18 and 20) of the user interface may be configured to allow data entry, menu navigation, and execution of various commands. It should be obvious that the configuration and functionality of the user interface buttons 16, 18 and 20 of the portable test meter 10 is intended to be exemplary, and modifications and variations are possible. According to this particular embodiment, the user interface button 18 may be in the form of a toggle switch. The data may include values representing the concentration of an analyte and/or information that is associated with a person's daily lifestyle. Information that is related to daily life may include diet, medication use, preventive health check-ups, and a person's general health and exercise levels.

[0046] Как представлено на фиг. 2 и показано в упрощенной схематичной форме, электронные компоненты портативного тестового измерительного прибора 10 могут располагаться на схемной плате 34, содержащейся во внутренней части кожуха 11, фиг. 1. Согласно этому варианту осуществления, электронные компоненты включают в себя разъем 23 порта полоски, операционную усилительную схему 35, микроконтроллер 38, разъем 14a дисплея, энергонезависимое запоминающее устройство 40, тактовый генератор 42 и первый беспроводной модуль 46. На противостоящей нижней поверхности схемной платы 34, электронные компоненты могут включать в себя разъем аккумулятора (не показан) и порт 13 передачи данных. Следует понимать, что относительная позиция различных электронных компонентов может варьироваться, и конфигурация, описанная в данном документе, является примерной.[0046] As shown in FIG. 2 and shown in a simplified schematic form, the electronic components of the portable test meter 10 may be located on a circuit board 34 contained in the interior of the case 11, FIG. 1. According to this embodiment, the electronic components include a strip port connector 23, an operational amplifier circuit 35, a microcontroller 38, a display connector 14a, a non-volatile memory 40, a clock generator 42, and a first wireless module 46. On the opposite bottom surface of the circuit board 34 , the electronic components may include a battery connector (not shown) and a data port 13 . It should be understood that the relative position of various electronic components may vary, and the configuration described herein is exemplary.

[0047] Микроконтроллер 38 может электрически соединяться с разъемом 23 порта полоски, совмещенным с отверстием 22 порта полоски (фиг. 1), операционной усилительной схемой 35, первым беспроводным модулем 46, дисплеем 14, энергонезависимым запоминающим устройством 40, тактовым генератором 42 по меньшей мере одним аккумулятором (не показан), портом 13 передачи данных и кнопкам (16, 18 и 20) пользовательского интерфейса.[0047] Microcontroller 38 may be electrically coupled to strip port connector 23 aligned with strip port port opening 22 (FIG. 1), operational amplification circuit 35, first wireless module 46, display 14, non-volatile memory 40, clock generator 42 at least one battery (not shown), data port 13 and user interface buttons (16, 18 and 20).

[0048] Операционная усилительная схема 35 может включать в себя два или более операционных усилителя, выполненные с возможностью предоставлять часть функции потенциостата и функции измерения тока. Функция потенциостата может означать приложение тестового напряжения по меньшей мере между двумя электродами тестовой полоски. Функция тока может означать измерение тестового тока, получающегося в результате прикладываемого тестового напряжения. Измерение тока может выполняться с помощью преобразователя тока в напряжение. Микроконтроллер 38 может иметь форму микропроцессора 430 смешанных сигналов (MSP), такого как, например, MSP компании Texas Instruments (TI). MSP 430 может быть выполнен также выполнять часть функции потенциостата и функции измерения тока. Помимо этого, эти 430 также могут включать в себя энергозависимое и энергонезависимое запоминающее устройство. В другом варианте осуществления, многие электронные компоненты могут интегрироваться с микроконтроллером в форме специализированной интегральной схемы (ASIC).[0048] The operational amplifier circuit 35 may include two or more operational amplifiers configured to provide part of a potentiostat function and a current measurement function. The function of a potentiostat may mean applying a test voltage between at least two electrodes of the test strip. The current function may mean measuring the test current resulting from the applied test voltage. Current measurement can be performed using a current-to-voltage converter. Microcontroller 38 may take the form of a mixed signal microprocessor (MSP) 430, such as, for example, an MSP from Texas Instruments (TI). The MSP 430 can also be configured to perform part of the potentiostat function and the current measurement function. In addition, these 430 may also include volatile and non-volatile storage. In another embodiment, many electronic components may be integrated with the microcontroller in the form of an application specific integrated circuit (ASIC).

[0049] Разъем 23 порта полоски может быть выполнен с возможностью формировать электрическое соединение с тестовой полоской 62. Разъем 14a дисплея может быть выполнен с возможностью присоединяться к дисплею 14. Для целей этого описания, дисплей 14 может иметь форму жидкокристаллического дисплея для сообщения измеренных уровней глюкозы и для упрощения ввода связанной с образом жизни информации. Дисплей 14 необязательно может включать в себя заднюю подсветку. Порт 13 передачи данных может принимать подходящий разъем, присоединенный к соединительному выводному проводу, за счет этого позволяя тестовому измерительному прибору 10 соединяться с внешним устройством, таким как персональный компьютер (не показан). Для целей этого описания, порт 13 передачи данных может представлять собой любой порт, который обеспечивает возможность передачи данных, такой как, например, последовательный, USB или параллельный порт. К порту 13 передачи данных может осуществляться доступ через кожух 11 портативного тестового измерительного прибора 10. Тактовый генератор 42 может быть выполнен с возможностью хранить текущее время, связанное с географической областью, в которой расположен пользователь, а также с возможностью измерения времени. Тестовый измерительный прибор 10 может быть выполнен с возможностью электрически соединяться с источником подачи мощности, таким как, например, по меньшей мере один встроенный аккумулятор (не показан).[0049] Strip port connector 23 may be configured to form an electrical connection to test strip 62. Display connector 14a may be configured to connect to display 14. For purposes of this description, display 14 may be in the form of a liquid crystal display for reporting measured glucose levels. and to facilitate the entry of lifestyle-related information. The display 14 may optionally include a backlight. The communication port 13 can receive a suitable connector connected to the connection lead, thereby allowing the test meter 10 to be connected to an external device such as a personal computer (not shown). For the purposes of this description, communication port 13 may be any port that provides data communication capability, such as, for example, a serial, USB, or parallel port. The communication port 13 can be accessed through the case 11 of the portable test meter 10. The clock generator 42 can be configured to store the current time associated with the geographic area in which the user is located, as well as to measure the time. The test meter 10 may be configured to be electrically coupled to a power supply source such as, for example, at least one built-in battery (not shown).

[0050] Фиг. 3A-3G показывают различные виды тестовой полоски 62, подходящей для использования со способами и системами, описанными в данном документе. В примерном варианте осуществления, тестовая полоска 62 задается посредством удлиненного корпуса, протягивающегося из дальнего конца 80 к противоположному ближнему концу 82 и имеющего поперечные края 56, 58, как проиллюстрировано на фиг. 3A. Как показано на фиг. 3B, тестовая полоска 62 также включает в себя первый электродный слой 66, второй электродный слой 64 и распорку 60, размещенную посередине между двумя электродными слоями 64 и 66 на дальнем конце 80 тестовой полоски 62. Первый электродный слой 66 может включать в себя первый электрод 66, первую соединительную дорожку 76 и первую контактную площадку 67, причем первая соединительная дорожка 76 электрически соединяет первый электрод 66 с первой контактной площадкой 67, как показано на фиг. 3B и 3C. Следует отметить, что первый электрод 66 составляет часть первого электродного слоя 66, который находится сразу под слоем 72 реагента, как указано посредством фиг. 3A и 3B. Аналогично, второй электродный слой 64 может включать в себя второй электрод 64, вторую соединительную дорожку 78 и вторую контактную площадку 63, причем вторая соединительная дорожка 78 электрически соединяет второй электрод 64 со второй контактной площадкой 63, как показано на фиг. 3A-3C. Следует отметить, что второй электрод 64 составляет часть второго электродного слоя 64, который располагается выше слоя 72 реагента, как лучше всего показано на фиг. 3B и 3C.[0050] FIG. 3A-3G show different types of test strip 62 suitable for use with the methods and systems described herein. In an exemplary embodiment, test strip 62 is defined by an elongate body extending from distal end 80 to opposite proximal end 82 and having transverse edges 56, 58 as illustrated in FIG. 3A. As shown in FIG. 3B, the test strip 62 also includes a first electrode layer 66, a second electrode layer 64, and a spacer 60 placed midway between the two electrode layers 64 and 66 at the distal end 80 of the test strip 62. The first electrode layer 66 may include a first electrode 66 , a first connection track 76 and a first pad 67, with the first connection track 76 electrically connecting the first electrode 66 to the first pad 67 as shown in FIG. 3B and 3C. It should be noted that the first electrode 66 forms part of the first electrode layer 66, which is immediately below the reagent layer 72, as indicated by FIG. 3A and 3B. Similarly, the second electrode layer 64 may include a second electrode 64, a second connection track 78, and a second pad 63, with the second connection track 78 electrically connecting the second electrode 64 to the second pad 63, as shown in FIG. 3A-3C. It should be noted that the second electrode 64 forms part of the second electrode layer 64, which is located above the reagent layer 72, as best shown in FIG. 3B and 3C.

[0051] Как показано, камера 61 для приема проб (например, электрохимический элемент) задается посредством первого электрода 66, второго электрода 64 и распорки 60, рядом с дальним концом 80 тестовой полоски 62, как показано на фиг. 3B-3E. Первый электрод 66 и второй электрод 64 могут задавать дно и вершину камеры 61 для приема проб, соответственно, как проиллюстрировано на фиг. 3G. Вырезанная зона 68 распорки 60 может задавать боковые стенки камеры 61 для приема проб, как проиллюстрировано на фиг. 3G. В одном аспекте, камера 61 для приема проб может включать в себя порты 70, которые предоставляют примерное впускное отверстие и/или вентиляционное отверстие, как показано на фиг. 3A-3C. Например, один из портов 70 может обеспечивать вход пробы жидкости, а другой порт 70 может обеспечивать выход воздуха.[0051] As shown, a sample receiving chamber 61 (eg, an electrochemical cell) is defined by a first electrode 66, a second electrode 64, and a spacer 60, near the distal end 80 of the test strip 62, as shown in FIG. 3B-3E. The first electrode 66 and the second electrode 64 may define the bottom and top of the sample receiving chamber 61, respectively, as illustrated in FIG. 3g. The cut-out area 68 of the spacer 60 may define the side walls of the sample receiving chamber 61, as illustrated in FIG. 3g. In one aspect, sample receiving chamber 61 may include ports 70 that provide an exemplary inlet and/or vent, as shown in FIG. 3A-3C. For example, one of ports 70 may provide fluid sample inlet and the other port 70 may provide air outlet.

[0052] В примерном варианте осуществления, камера 61 для приема проб может иметь небольшой объем. Например, камера 61 может иметь объем в пределах приблизительно от 0,1 микролитров приблизительно до 5 микролитров, приблизительно от 0,2 микролитров приблизительно до 3 микролитра, или, предпочтительно, приблизительно от 0,3 микролитра приблизительно до 1 микролитра. Чтобы предоставлять небольшой объем пробы, выемка 68 может иметь площадь в пределах приблизительно от 0,01 см2 приблизительно до 0,2 см2, приблизительно от 0,02 см2 приблизительно до 0,15 см2, или, предпочтительно, приблизительно от 0,03 см2 приблизительно до 0,08 см2. Помимо этого, первый электрод 66 и второй электрод 64 могут быть разнесены в пределах приблизительно от 1 микрон приблизительно до 500 микронов, предпочтительно приблизительно между 10 микронами и приблизительно 400 микронами и более предпочтительно приблизительно между 40 микронами и приблизительно 200 микронами. Относительно небольшое разнесение электродов также может обеспечивать возможность возникновения окислительно-восстановительного циклирования, при котором окисленный медиатор, сформированный в первом электроде 66, может диффундировать во второй электрод 64, так что он становится восстановленным, и затем диффундировать обратно в первый электрод 66, так что он становится окисленным снова. Специалисты в данной области техники должны принимать во внимание, что различные такие объемы, площади и/или разнесения электродов находятся в пределах сущности и объема настоящего раскрытия сущности.[0052] In an exemplary embodiment, the sample receiving chamber 61 may have a small volume. For example, chamber 61 may have a volume ranging from about 0.1 microliters to about 5 microliters, from about 0.2 microliters to about 3 microliters, or preferably from about 0.3 microliters to about 1 microliter. To provide a small sample volume, recess 68 may have an area ranging from about 0.01 cm 2 to about 0.2 cm 2 , from about 0.02 cm 2 to about 0.15 cm 2 , or preferably from about 0 .03 cm 2 to approximately 0.08 cm 2 . In addition, the first electrode 66 and the second electrode 64 can be spaced apart from about 1 micron to about 500 microns, preferably between about 10 microns and about 400 microns, and more preferably between about 40 microns and about 200 microns. The relatively small electrode spacing may also allow redox cycling to occur in which the oxidized mediator formed in the first electrode 66 may diffuse into the second electrode 64 so that it becomes reduced and then diffuse back into the first electrode 66 so that it becomes oxidized again. Those skilled in the art will appreciate that various such volumes, areas, and/or spacings of the electrodes are within the spirit and scope of the present disclosure.

[0053] В одном варианте осуществления, первый электрод 66 и второй электрод 64 могут включать в себя электродный слой. Электродный слой может включать в себя проводящий материал, сформированный из таких материалов, как золото, палладий, углерод, серебро, платина, оксид олова, иридий, индий или их комбинации (например, легированный индием оксид олова). Помимо этого, электродные слои могут формироваться посредством расположения проводящего материала на изоляционном листе (не показан) посредством процесса напыления, неэлектролитной металлизации или трафаретной печати. В одном примерном варианте осуществления, первый электрод 66 и второй электрод 64 могут включать в себя электродные слои, изготовленные из напыленного палладия и напыленного золота, соответственно. Подходящие материалы, которые могут использоваться в качестве распорки 60, включают в себя множество изоляционных материалов, таких как, например, пластмасса (например, PET, PETG, полиимид, поликарбонат, полистирол), кремний, керамика, стекло, клеи и их комбинации.[0053] In one embodiment, the first electrode 66 and the second electrode 64 may include an electrode layer. The electrode layer may include a conductive material formed from materials such as gold, palladium, carbon, silver, platinum, tin oxide, iridium, indium, or combinations thereof (eg, indium-doped tin oxide). In addition, the electrode layers may be formed by arranging the conductive material on an insulating sheet (not shown) through a sputtering process, non-electrolyte plating, or screen printing. In one exemplary embodiment, first electrode 66 and second electrode 64 may include electrode layers made of palladium-plated and gold-plated, respectively. Suitable materials that can be used as spacer 60 include a variety of insulating materials such as, for example, plastics (eg, PET, PETG, polyimide, polycarbonate, polystyrene), silicon, ceramics, glass, adhesives, and combinations thereof.

[0054] В одном варианте осуществления, распорка 60 может иметь форму двустороннего клеящего материала, нанесенного на противоположные стороны полиэфирного листа, при этом клеящий материал может быть чувствительным к давлению или активироваться при нагревании. Заявители отмечают, что различные другие материалы для первого электродного слоя 66, второго электродного слоя 64 и/или распорки 60 находятся в пределах сущности и объема настоящего раскрытия сущности.[0054] In one embodiment, spacer 60 may be in the form of a double-sided adhesive applied to opposite sides of the polyester sheet, wherein the adhesive may be pressure sensitive or heat activated. Applicants note that various other materials for first electrode layer 66, second electrode layer 64, and/or spacer 60 are within the spirit and scope of the present disclosure.

[0055] Первый электрод 66 или второй электрод 64 могут выполнять функцию рабочего электрода в зависимости от абсолютной величины и/или полярности по меньшей мере одного прикладываемого тестового напряжения. Рабочий электрод может измерять предельный тестовый ток, который является пропорциональным концентрации восстановленного медиатора. Например, если токоограничивающие частицы представляют собой восстановленный медиатор (например, ферроцианид калия), то он может окисляться в первом электроде 66 при условии, что тестовое напряжение в достаточной степени больше потенциала окислительно-восстановительного медиатора относительно второго электрода 64. В этой ситуации, первый электрод 66 выполняет функцию рабочего электрода, и второй электрод 64 выполняет функцию противо-/опорного электрода. Заявители отмечают, что можно называть противо-/опорный электрод просто "опорным электродом" или "противоэлектродом". Предельное окисление возникает, когда весь восстановленный медиатор истощен на поверхности рабочего электрода, так что измеренный ток окисления является пропорциональным потоку восстановленного медиатора, диффундирующего из основного объема раствора к поверхности рабочего электрода. Термин "основной объем раствора" при использовании в данном документе означает часть раствора на достаточно большом расстоянии от рабочего электрода, причем восстановленный медиатор не расположен в истощенной зоне. Следует отметить, что, если не указано иное для тестовой полоски 62, все потенциалы, приложенные посредством тестового измерительного прибора 10, в дальнейшем указываются относительно второго электрода 64.[0055] The first electrode 66 or the second electrode 64 may function as a working electrode depending on the absolute value and/or polarity of at least one applied test voltage. The working electrode can measure the ultimate test current, which is proportional to the concentration of the reduced mediator. For example, if the current-limiting particles are a reduced mediator (eg, potassium ferrocyanide), then it can be oxidized in the first electrode 66 provided that the test voltage is sufficiently greater than the potential of the redox mediator with respect to the second electrode 64. In this situation, the first electrode 66 functions as a working electrode, and the second electrode 64 functions as a counter/reference electrode. Applicants note that it is possible to refer to the counter/reference electrode as simply "reference electrode" or "counter electrode". Limit oxidation occurs when all of the reduced mediator is depleted at the working electrode surface so that the measured oxidation current is proportional to the flux of reduced mediator diffusing from the bulk solution to the working electrode surface. The term "basic volume of solution" as used herein means the part of the solution at a sufficiently large distance from the working electrode, and the recovered mediator is not located in the depleted zone. It should be noted that, unless otherwise noted for the test strip 62, all potentials applied by the test meter 10 are hereinafter referred to with respect to the second electrode 64.

[0056] Аналогично, если тестовое напряжение в достаточной степени меньше потенциала окислительно-восстановительного медиатора, то восстановленный медиатор может окисляться во втором электроде 64 в качестве предельного тока. В такой ситуации, второй электрод 64 выполняет функцию рабочего электрода, и первый электрод 66 выполняет функцию противо-/опорного электрода.[0056] Similarly, if the test voltage is sufficiently less than the potential of the redox mediator, then the reduced mediator may be oxidized in the second electrode 64 as a current limit. In such a situation, the second electrode 64 functions as a working electrode, and the first electrode 66 functions as a counter/reference electrode.

[0057] Первоначально, анализ может включать в себя введение количества пробы жидкости в камеру 61 для приема проб через один из портов 70. В одном аспекте, порт 70 и/или камера 61 для приема проб могут иметь такую конфигурацию, в которой капиллярное действие заставляет пробу жидкости заполнять камеру 61 для приема проб. Первый электрод 66 и/или второй электрод 64 могут покрываться гидрофильным реагентом, чтобы способствовать капиллярности камеры 61 для приема проб. Например, образующие производное от тиола реагенты, имеющие гидрофильный остаток, такой как 2-меркаптоэтансульфокислота, могут наноситься на первый электрод и/или второй электрод.[0057] Initially, the assay may include introducing an amount of sample fluid into the sample receiving chamber 61 through one of the ports 70. In one aspect, the port 70 and/or the sample receiving chamber 61 may be configured such that capillary action causes liquid sample to fill the chamber 61 for receiving samples. The first electrode 66 and/or the second electrode 64 may be coated with a hydrophilic reagent to promote capillarity of the sample receiving chamber 61. For example, thiol-derivative reagents having a hydrophilic moiety, such as 2-mercaptoethanesulfonic acid, can be applied to the first electrode and/or the second electrode.

[0058] В вышеприведенном анализе тестовой полоски 62, слой 72 реагента может включать в себя глюкозодегидрогеназу (GDH) на основе PQQ-кофактора и феррицианид. В другом варианте осуществления, ферментная GDH на основе PQQ-кофактора может заменяться на ферментную GDH на основе FAD-кофактора. Когда кровяной или контрольный раствор дозируется в камеру 61 для проведения реакций с пробами, глюкоза окисляется посредством GDH(ox) и, в процессе, преобразует GDH(ox) в GDH(red), как показано в нижеприведенном химическом превращении T.1. Следует отметить, что GDH(ox) означает окисленное состояние GDH, и GDH(red) означает восстановленное состояние GDH.[0058] In the above analysis of the test strip 62, the reagent layer 72 may include glucose dehydrogenase (GDH) based on the PQQ cofactor and ferricyanide. In another embodiment, the PQQ cofactor enzymatic GDH may be replaced with the FAD cofactor enzymatic GDH. When blood or control solution is dispensed into the sample reaction chamber 61, glucose is oxidized by GDH (ox) and, in the process, converts GDH (ox) to GDH (red) as shown in chemistry T.1 below. It should be noted that GDH (ox) means the oxidized state of GDH, and GDH (red) means the reduced state of GDH.

[0059] T.1. D-глюкоза+GDH(ox) → глюконовая кислота+GDH(red) [0059] T.1. D-glucose+GDH (ox) → gluconic acid+GDH (red)

[0060] Затем, GDH(red) восстанавливается обратно в активное окисленное состояние посредством феррицианида (т.е. окисленного медиатора или Fe(CN)6 3-, такого как феррицианид калия), как показано в нижеприведенном химическом превращении T.2. В процессе регенерации GDH(ox), ферроцианид (т.е. восстановленный медиатор или Fe(CN)6 4-, такой как ферроцианид калия) формируется из реакции, как показано в T.2:[0060] GDH (red) is then reduced back to its active oxidized state by ferricyanide (ie, an oxidized mediator or Fe(CN) 6 3- , such as potassium ferricyanide) as shown in chemistry T.2 below. During the regeneration of GDH (ox) , ferrocyanide (i.e. reduced mediator or Fe(CN) 6 4- , such as potassium ferrocyanide) is formed from the reaction as shown in T.2:

[0061] T.2. GDH(red)+2Fe(CN)6 3- → GDH(ox)+2Fe(CN)6 4- [0061] T.2. GDH (red) +2Fe(CN) 6 3- → GDH (ox) +2Fe(CN) 6 4-

[0062] Фиг. 4 предоставляет упрощенный схематический вид, показывающий тестовый измерительный прибор 10, взаимодействующий с первой контактной площадкой 67a, 67b и второй контактной площадкой 63 тестовой полоски 62. Вторая контактная площадка 63 может использоваться для того, чтобы устанавливать электрическое соединение с тестовым измерительным прибором 10 через U-образную выемку 65, как проиллюстрировано на фиг. 3B. В одном варианте осуществления, тестовый измерительный прибор 10 может включать в себя второй электродный разъем 101, первые электродные разъемы (102a, 102b), блок 106 определения тестового напряжения, блок 107 измерения тока, процессор 212, запоминающий блок 210 и видеодисплей 202, как схематично показано на фиг. 4. Первая контактная площадка 67 может включать в себя два зубца, обозначаемые в качестве 67a и 67b. В одном примерном варианте осуществления, первые электродные разъемы 102a и 102b по отдельности соединяются с зубцами 67a и 67b, соответственно. Второй электродный разъем 101 может соединяться со второй контактной площадкой 63. Тестовый измерительный прибор 10 может измерять сопротивление или электрическую неразрывность между зубцами 67a и 67b, чтобы определять то, электрически соединяется или нет тестовая полоска 62 с тестовым измерительным прибором 10.[0062] FIG. 4 provides a simplified schematic view showing the test meter 10 interacting with the first pad 67a, 67b and the second pad 63 of the test strip 62. The second pad 63 may be used to make an electrical connection to the test meter 10 via U- shaped recess 65 as illustrated in FIG. 3b. In one embodiment, test meter 10 may include a second electrode connector 101, first electrode connectors (102a, 102b), a test voltage determination unit 106, a current measurement unit 107, a processor 212, a memory unit 210, and a video display 202, as schematically shown in FIG. 4. The first pad 67 may include two prongs, referred to as 67a and 67b. In one exemplary embodiment, the first electrode connectors 102a and 102b are individually connected to teeth 67a and 67b, respectively. The second electrode connector 101 may be connected to the second pad 63. The test meter 10 may measure the resistance or electrical continuity between the teeth 67a and 67b to determine whether or not the test strip 62 is electrically connected to the test meter 10.

[0063] В одном варианте осуществления, тестовый измерительный прибор 10 может прикладывать тестовое напряжение и/или ток между первой контактной площадкой 67 и второй контактной площадкой 63. После того как тестовый измерительный прибор 10 распознает то, что полоска 62 вставлена, тестовый измерительный прибор 10 включается и инициирует режим обнаружения жидкости. В одном варианте осуществления, режим обнаружения жидкости инструктирует тестовому измерительному прибору 10 прикладывать неизменяющийся постоянный ток приблизительно в 1 микроампер между первым электродом 66 и вторым электродом 64. Поскольку тестовая полоска 62 является сухой, тестовый измерительный прибор 10 измеряет относительно большое напряжение. Когда проба жидкости устраняет зазор между первым электродом 66 и вторым электродом 64 во время процесса дозирования, тестовый измерительный прибор 10 должен измерять снижение измеренного напряжения, которое ниже предварительно определенного порогового значения, инструктирующего тестовому измерительному прибору 10 автоматически инициировать тест уровня глюкозы.[0063] In one embodiment, test meter 10 may apply a test voltage and/or current between first pad 67 and second pad 63. After test meter 10 recognizes that strip 62 is inserted, test meter 10 turns on and initiates liquid detection mode. In one embodiment, the liquid detection mode instructs the test meter 10 to apply a constant current of approximately 1 microampere between the first electrode 66 and the second electrode 64. Since the test strip 62 is dry, the test meter 10 measures a relatively large voltage. When the fluid sample bridges the gap between the first electrode 66 and the second electrode 64 during the dosing process, the test meter 10 should measure a decrease in measured voltage that is below a predetermined threshold, instructing the test meter 10 to automatically initiate a glucose test.

[0064] Ссылаясь на фиг. 5A-5D, ниже описывается способ для определения концентрации аналита, с использованием тестовой полоски 62 и тестового измерительного прибора 10. В качестве общего представления, во-первых, поясняется приложение тестовых напряжений и измерение значений тока, с дальнейшим пояснением измерения концентрации аналита.[0064] Referring to FIG. 5A-5D, the following describes a method for determining the concentration of an analyte using a test strip 62 and a test meter 10. As a general introduction, firstly, the application of test voltages and measurement of current values are explained, with further explanation of the measurement of analyte concentration.

[0065] Во-первых, относительно приложения напряжений к тестовой полоске, упоминаются примерный тестовый измерительный прибор 10 и примерная тестовая полоска 62. Тестовый измерительный прибор 10 может включать в себя электронную схему, которая может использоваться для того, чтобы прикладывать множество напряжений к тестовой полоске 62 и измерять переходный токовый вывод, получающийся в результате электрохимической реакции в тестовой камере тестовой полоски 62. Тестовый измерительный прибор 10 также может включать в себя процессор сигналов с набором инструкций для способа определения концентрации аналита в пробе жидкости, как раскрыто в данном документе. В одном варианте осуществления, аналит представляет собой глюкозу в крови.[0065] First, with respect to applying voltages to the test strip, an exemplary test meter 10 and an exemplary test strip 62 are mentioned. The test meter 10 may include electronic circuitry that may be used to apply a plurality of voltages to the test strip. 62 and measure the transient current output resulting from the electrochemical reaction in the test chamber of test strip 62. Test meter 10 may also include a signal processor with an instruction set for a method for determining an analyte concentration in a fluid sample, as disclosed herein. In one embodiment, the analyte is blood glucose.

[0066] Продолжая пояснение приложения тестовых напряжений, фиг. 5A излагает примерную форму сигнала, состоящую из множества тестовых напряжений, прикладываемых к тестовой полоске 62 в течение предписанных интервалов времени. Множество тестовых напряжений согласно этой форме сигнала включают в себя первое тестовое напряжение E1, которое прикладывается в течение первого временного интервала t1, второе тестовое напряжение E2, которое прикладывается в течение второго временного интервала t2, и третье тестовое напряжение E3, прикладываемое в течение третьего временного интервала t3. Третье напряжение E3 может отличаться по абсолютной величине электродвижущей силы, по полярности либо по комбинациям означенного относительно второго тестового напряжения E2. В предпочтительных вариантах осуществления и как показано, E3 может иметь идентичную абсолютную величину с E2, но противоположную полярность. Временной интервал tG теста уровня глюкозы представляет количество времени для того, чтобы выполнять тест уровня глюкозы (но не обязательно, все вычисления, ассоциированные с тестом уровня глюкозы). Временной интервал tG теста уровня глюкозы может варьироваться приблизительно от 1,1 секунд приблизительно до 5 секунд. Дополнительно, как проиллюстрировано на фиг. 5A, второе тестовое напряжение E2 может включать в себя постоянный (DC-) компонент тестового напряжения и наложенный переменный (AC-) или альтернативно, колеблющийся компонент тестового напряжения, прикладываемый в течение короткого временного интервала. Более конкретно, наложенный переменный или колеблющийся компонент тестового напряжения может прикладываться в течение временного интервала, указываемого посредством tcap при инициации второго временного интервала.[0066] Continuing with the explanation of the application of the test voltages, FIG. 5A depicts an exemplary waveform consisting of a plurality of test voltages applied to test strip 62 for prescribed time intervals. The plurality of test voltages according to this waveform include a first test voltage E1 which is applied during the first time interval t 1 , a second test voltage E2 which is applied during the second time interval t 2 , and a third test voltage E3 which is applied during the third time interval t 3 . The third voltage E3 may differ in the absolute value of the electromotive force, in polarity, or in combinations of what is indicated with respect to the second test voltage E2. In preferred embodiments and as shown, E3 may have the same absolute value as E2 but opposite polarity. The glucose test time interval t G represents the amount of time to perform a glucose test (but not necessarily all calculations associated with a glucose test). The time interval t G of the glucose test can vary from about 1.1 seconds to about 5 seconds. Additionally, as illustrated in FIG. 5A, the second test voltage E2 may include a direct (DC-) test voltage component and a superimposed alternating (AC-) or alternatively oscillating test voltage component applied for a short time interval. More specifically, the superimposed AC or fluctuating component of the test voltage may be applied for a time interval indicated by t cap when the second time interval is initiated.

[0067] Множество значений тестового тока, измеренных в течение любого из временных интервалов, может выполняться на частоте в пределах приблизительно от 1 измерения в микросекунду приблизительно до одного измерения на 100 миллисекунд и предпочтительно приблизительно в 10 миллисекундах. Хотя описывается вариант осуществления с использованием трех тестовых напряжений последовательным способом, тест уровня глюкозы может включать в себя различные числа напряжений при разомкнутой схеме и тестовых напряжений.[0067] A plurality of test current values measured during any of the time intervals may be performed at a frequency ranging from about 1 measurement per microsecond to about one measurement per 100 milliseconds, and preferably at about 10 milliseconds. Although an embodiment is described using three test voltages in a serial manner, a glucose test may include various numbers of open circuit voltages and test voltages.

[0068] Фиг. 5C иллюстрирует инициирование тестовой формы сигнала по фиг. 5A на основе определения того, что проба заполняет тестовую полоску 62, проиллюстрированную на фиг. 3A-3F. Например, в ходе тестового цикла, пользователь может применять пробу крови к тестовой полоске, и в ходе начальных стадий применения, тестовая полоска 62 должна начинать заполняться пробой. В это время, сигнал может быть довольно зашумленным по мере того, как проба физически входит в электрохимический элемент. Чтобы лучше всего определять то, когда начинать тестирование пробы, инициирующий ток в 500-700 нА может прикладываться между электродами, и значения среднего напряжения могут измеряться, как проиллюстрировано на фиг. 5C. Когда значение напряжения падает приблизительно с 3,0 В предварительно до определенного значения, например, в 0,5 В, тестовая форма сигнала по фиг. 5A может инициироваться, и тестовый цикл может начинаться. Преимущественно, ожидание падения среднего напряжения ниже предварительно определенного порогового значения должно обеспечивать время для рассеивания зашумленного сигнала перед тестированием.[0068] FIG. 5C illustrates the initiation of the test waveform of FIG. 5A based on the determination that the sample fills the test strip 62 illustrated in FIG. 3A-3F. For example, during a test cycle, the user may apply a blood sample to the test strip, and during the initial stages of application, the test strip 62 should begin to fill with sample. During this time, the signal can be quite noisy as the sample physically enters the electrochemical cell. To best determine when to start testing a sample, an initiating current of 500-700 nA can be applied between the electrodes and average voltage values can be measured, as illustrated in FIG. 5C. When the voltage value falls from approximately 3.0 V previously to a certain value, for example 0.5 V, the test waveform of FIG. 5A may be initiated and the test cycle may begin. Advantageously, waiting for the average voltage to drop below a predetermined threshold should allow time for the noisy signal to dissipate before testing.

[0069] Фиг. 5D является блок-схемой последовательности операций, представляющей способ 500 для определения концентрации аналита в тестовой полоске, на основе формы сигнала по фиг. 5A и измеренных токов, как показано на фиг. 5B. На примерном этапе 510, количественное исследование уровня глюкозы инициируется посредством вставки тестовой полоски 62 в тестовый измерительный прибор 10 и посредством осаждения пробы на тестовой полоске 62. На примерном этапе 520, тестовый измерительный прибор 10 может прикладывать первое тестовое напряжение E1 (например, приблизительно в 20 мВ на фиг. 5A) между первым электродом 66 и вторым электродом 64 в течение первого временного интервала t1 (например, 1 секунды на фиг. 5A). Первый временной интервал t1 может варьироваться приблизительно от 0,1 секунд приблизительно до 3 секунд и предпочтительно варьироваться приблизительно от 0,2 секунд приблизительно до 2 секунд и наиболее предпочтительно варьироваться приблизительно от 0,3 секунд приблизительно до 1,1 секунд.[0069] FIG. 5D is a flowchart representing a method 500 for determining an analyte concentration in a test strip based on the waveform of FIG. 5A and measured currents as shown in FIG. 5b. In exemplary step 510, a glucose quantitation test is initiated by inserting test strip 62 into test meter 10 and by depositing a sample on test strip 62. At exemplary step 520, test meter 10 may apply a first test voltage E1 (e.g., approximately 20 mV in Fig. 5A) between the first electrode 66 and the second electrode 64 during the first time interval t 1 (for example, 1 second in Fig. 5A). The first time interval t 1 may range from about 0.1 seconds to about 3 seconds and preferably range from about 0.2 seconds to about 2 seconds and most preferably range from about 0.3 seconds to about 1.1 seconds.

[0070] Первый временной интервал t1 может быть достаточно длительным таким образом, что камера 61 для приема проб может полностью заполняться пробой, а также таким образом, что слой 72 реагента может по меньшей мере частично растворяться или сольватироваться. В одном аспекте, первое тестовое напряжение E1 может быть значением, относительно близким к окислительно-восстановительному потенциалу медиатора, так что относительно небольшая величина тока восстановления или окисления измеряется. Фиг. 5B показывает то, что относительно небольшая величина тока наблюдается в течение первого временного интервала t1 по сравнению со вторым и третьим временными интервалами t2 и t3. Например, при использовании феррицианида калия и/или ферроцианида калия в качестве медиатора, первое тестовое напряжение E1 на фиг. 5A может варьироваться приблизительно от 1 мВ приблизительно до 100 мВ, предпочтительно варьироваться приблизительно от 5 мВ приблизительно до 50 мВ и наиболее предпочтительно варьироваться приблизительно от 10 мВ приблизительно до 30 мВ. Хотя прикладываемые напряжения задаются как положительные значения в предпочтительных вариантах осуществления, идентичные напряжения в отрицательной области также могут использоваться для того, чтобы достигать намеченной цели заявленного изобретения. В течение этого интервала, первый выходной ток может дискретизироваться посредством процессора, чтобы собирать значения тока за этот интервал на этапе 530.[0070] The first time interval t 1 may be long enough such that the sample receiving chamber 61 may be completely filled with sample, and also such that the reagent layer 72 may at least partially dissolve or solvate. In one aspect, the first test voltage E1 may be a value relatively close to the redox potential of the mediator, such that a relatively small amount of reduction or oxidation current is measured. Fig. 5B shows that a relatively small amount of current is observed during the first time interval t 1 compared to the second and third time intervals t 2 and t 3 . For example, when using potassium ferricyanide and/or potassium ferrocyanide as mediator, the first test voltage E1 in FIG. 5A can range from about 1 mV to about 100 mV, preferably range from about 5 mV to about 50 mV, and most preferably range from about 10 mV to about 30 mV. Although applied voltages are specified as positive values in the preferred embodiments, identical voltages in the negative region can also be used to achieve the intended purpose of the claimed invention. During this interval, the first output current may be sampled by the processor to collect current values for this interval at step 530.

[0071] На примерном этапе 540, после приложения первого тестового напряжения E1 (этап 520) и дискретизации вывода (этап 530), тестовый измерительный прибор 10 прикладывает второе тестовое напряжение E2 между первым электродом 66 и вторым электродом 64 (например, приблизительно в 300 милливольт на фиг. 5A) в течение второго временного интервала t2 (например, приблизительно 3 секунды на фиг. 5A). Второе тестовое напряжение E2 может быть значением, отличающимся от первого тестового напряжения E1, и может быть в достаточной степени отрицательным относительно окислительно-восстановительного потенциала медиатора таким образом, что предельный ток окисления измеряется во втором электроде 64. Например, при использовании феррицианида калия и/или ферроцианида калия в качестве медиатора, второе тестовое напряжение E2 может варьироваться приблизительно от нуля мВ приблизительно до 600 мВ, предпочтительно варьироваться приблизительно от 100 мВ приблизительно до 600 мВ и более предпочтительно составляет приблизительно 300 мВ.[0071] In exemplary step 540, after applying the first test voltage E1 (step 520) and sampling the output (step 530), test meter 10 applies a second test voltage E2 between first electrode 66 and second electrode 64 (e.g., approximately 300 millivolts in Fig. 5A) during the second time interval t 2 (for example, approximately 3 seconds in Fig. 5A). The second test voltage E2 may be a different value from the first test voltage E1 and may be sufficiently negative with respect to the redox potential of the mediator such that the limiting oxidation current is measured at the second electrode 64. For example, when using potassium ferricyanide and/or potassium ferrocyanide as a mediator, the second test voltage E2 may range from about zero mV to about 600 mV, preferably range from about 100 mV to about 600 mV, and more preferably about 300 mV.

[0072] Второй временной интервал t2 должен быть достаточно длительным таким образом, что скорость формирования восстановленного медиатора (например, ферроцианида калия) может отслеживаться на основе абсолютной величины предельного тока окисления. Восстановленный медиатор формируется посредством ферментативных реакций со слоем 72 реагента. В течение второго временного интервала t2, предельное количество восстановленного медиатора окисляется во втором электроде 64, и непредельное количество окисленного медиатора восстанавливается в первом электроде 66, чтобы формировать градиент концентрации между первым электродом 66 и вторым электродом 64.[0072] The second time interval t 2 should be long enough such that the rate of formation of the reduced mediator (eg, potassium ferrocyanide) can be tracked based on the absolute value of the oxidation limit current. The recovered mediator is formed through enzymatic reactions with the reagent bed 72 . During the second time interval t 2 , a marginal amount of the reduced mediator is oxidized in the second electrode 64 and an unlimited amount of the oxidized mediator is reduced in the first electrode 66 to form a concentration gradient between the first electrode 66 and the second electrode 64.

[0073] В примерном варианте осуществления, второй временной интервал t2 должен также быть достаточно длительным таким образом, что достаточное количество феррицианида калия может диффундироваться во второй электрод 64 или диффундироваться из реагента на первом электроде. Достаточное количество феррицианида калия требуется во втором электроде 64, так что предельный ток может измеряться для окисления ферроцианида калия в первом электроде 66 во время третьего тестового напряжения E3. Второй временной интервал t2 может быть меньше приблизительно 60 секунд и предпочтительно может варьироваться приблизительно от 1,1 секунд приблизительно до 10 секунд и более предпочтительно варьироваться приблизительно от 2 секунд приблизительно до 5 секунд. Аналогично, временной интервал, указываемый в качестве tcap на фиг. 5A, также может продлеваться на диапазон времен, но в одном примерном варианте осуществления, он имеет длительность приблизительно в 20 миллисекунд. В одном примерном варианте осуществления, наложенный переменный компонент тестового напряжения прикладывается приблизительно от после 0,3 секунд приблизительно до после 0,4 секунд после приложения второго тестового напряжения E2 и вызывает синусоидальную волну, имеющую частоту приблизительно в 109 Гц с амплитуду приблизительно в +/-50 мВ. В течение этого интервала, второй выходной ток может дискретизироваться посредством процессора, чтобы собирать значения тока за этот интервал на этапе 550.[0073] In an exemplary embodiment, the second time interval t 2 should also be sufficiently long such that sufficient potassium ferricyanide can diffuse into the second electrode 64 or diffuse out of the reagent at the first electrode. A sufficient amount of potassium ferricyanide is required in the second electrode 64 so that the current limit can be measured to oxidize the potassium ferrocyanide in the first electrode 66 during the third test voltage E3. The second time interval t 2 can be less than about 60 seconds and preferably can range from about 1.1 seconds to about 10 seconds, and more preferably range from about 2 seconds to about 5 seconds. Similarly, the time interval indicated as t cap in FIG. 5A may also be extended by a range of times, but in one exemplary embodiment, it has a duration of approximately 20 milliseconds. In one exemplary embodiment, the superimposed AC component of the test voltage is applied from about 0.3 seconds to about 0.4 seconds after application of the second test voltage E2 and induces a sine wave having a frequency of about 109 Hz with an amplitude of about +/- 50 mV. During this interval, the second output current may be sampled by the processor to collect current values for this interval at step 550.

[0074] Фиг. 5B показывает относительно небольшой ток ipb после начала второго временного интервала t2, после чего выполняется постепенное увеличение абсолютного значения тока окисления в течение второго временного интервала t2. Небольшой ток ipb возникает вследствие окисления эндогенных или экзогенных восстанавливающих агентов после перехода из первого напряжения E1 ко второму напряжению E2, приводящего к постепенному увеличению абсолютного значения тока окисления в течение второго временного интервала t2.[0074] FIG. 5B shows a relatively small current i pb after the start of the second time interval t 2 , after which a gradual increase in the absolute value of the oxidation current is performed during the second time interval t 2 . A small current i pb arises from the oxidation of endogenous or exogenous reducing agents after the transition from the first voltage E1 to the second voltage E2, resulting in a gradual increase in the absolute value of the oxidation current during the second time interval t 2 .

[0075] На примерном этапе 560, после приложения второго тестового напряжения E2 (этап 540) и дискретизации вывода (этап 550), тестовый измерительный прибор 10 прикладывает третье тестовое напряжение E3 между первым электродом 66 и вторым электродом 64 (например, приблизительно в -300 милливольт на фиг. 5A) в течение третьего временного интервала t3 (например, 1 секунды на фиг. 5A). Третье тестовое напряжение E3 может быть значением, в достаточной степени положительным относительно окислительно-восстановительного потенциала медиатора таким образом, что предельный ток окисления измеряется в первом электроде 66. Например, при использовании феррицианида калия и/или ферроцианида калия в качестве медиатора, третье тестовое напряжение E3 может варьироваться приблизительно от нуля мВ приблизительно до -600 мВ, предпочтительно варьироваться приблизительно от -100 мВ приблизительно до -600 мВ и более предпочтительно составляет приблизительно -300 мВ.[0075] In exemplary step 560, after applying a second test voltage E2 (step 540) and sampling the output (step 550), test meter 10 applies a third test voltage E3 between first electrode 66 and second electrode 64 (e.g., approximately -300 millivolt in Fig. 5A) during the third time interval t 3 (for example, 1 second in Fig. 5A). The third test voltage E3 may be a value sufficiently positive with respect to the redox potential of the mediator such that the limiting oxidation current is measured at the first electrode 66. For example, when using potassium ferricyanide and/or potassium ferrocyanide as the mediator, the third test voltage E3 may range from about zero mV to about -600 mV, preferably range from about -100 mV to about -600 mV, and more preferably about -300 mV.

[0076] После приложения третьего тестового напряжения E3 на этапе 570, значения тока измеряются в третий временной интервал t3. Третий временной интервал t3 может быть достаточно длительным для того, чтобы отслеживать диффузию восстановленного медиатора (например, ферроцианида калия) около первого электрода 66 на основе абсолютной величины тока окисления. В течение третьего временного интервала t3, предельное количество восстановленного медиатора окисляется в первом электроде 66, и непредельное количество окисленного медиатора восстанавливается во втором электроде 64. Третий временной интервал t3 может варьироваться приблизительно от 0,1 секунд приблизительно до 5 секунд и предпочтительно варьироваться приблизительно от 0,3 секунд приблизительно до 3 секунд и более предпочтительно варьироваться приблизительно от 0,5 секунд приблизительно до 2 секунд.[0076] After applying the third test voltage E3 at step 570, the current values are measured in the third time interval t 3 . The third time interval t 3 may be long enough to track the diffusion of the reduced mediator (eg, potassium ferrocyanide) around the first electrode 66 based on the absolute value of the oxidation current. During the third time interval t 3 , a marginal amount of reduced mediator is oxidized in the first electrode 66 and an unlimited amount of oxidized mediator is reduced in the second electrode 64. The third time interval t 3 may vary from about 0.1 seconds to about 5 seconds, and preferably ranges from about 0.3 seconds to about 3 seconds, and more preferably range from about 0.5 seconds to about 2 seconds.

[0077] Фиг. 5B показывает относительно большой ток ipc в начале третьего временного интервала t3, после чего выполняется снижение почти до установившегося значения тока iss для номинальной тестовой полоски. В одном варианте осуществления, второе тестовое напряжение E2 может иметь первую полярность, и третье тестовое напряжение E3 может иметь вторую полярность, которая является противоположной первой полярности. В другом варианте осуществления, второе тестовое напряжение E2 может быть в достаточной степени отрицательным относительно окислительно-восстановительного потенциала медиатора, и третье тестовое напряжение E3 может быть в достаточной степени положительным относительно окислительно-восстановительного потенциала медиатора. Третье тестовое напряжение E3 может прикладываться сразу после второго тестового напряжения E2. Тем не менее, специалисты в данной области техники должны принимать во внимание, что абсолютная величина и полярность второго и третьего тестовых напряжений могут выбираться в зависимости от способа, которым определяется концентрация аналита.[0077] FIG. 5B shows a relatively large current i pc at the beginning of the third time interval t 3 , after which a decrease is made to an almost steady state current i ss for the nominal test strip. In one embodiment, the second test voltage E2 may have a first polarity, and the third test voltage E3 may have a second polarity that is opposite to the first polarity. In another embodiment, the second test voltage E2 may be sufficiently negative with respect to the redox potential of the mediator, and the third test voltage E3 may be sufficiently positive with respect to the redox potential of the mediator. The third test voltage E3 may be applied immediately after the second test voltage E2. However, those skilled in the art will appreciate that the absolute value and polarity of the second and third test voltages may be selected depending on the manner in which the analyte concentration is determined.

[0078] Далее описывается определение концентрации глюкозы для вариантов осуществления, описанных в данном документе, и как указано на этапе 580 по фиг. 5D. Фиг. 5A и 5B показывают последовательность событий в переходном процессе для тестовой полоски. Приблизительно в 1,1 секунды после инициации тестовой последовательности (и вскоре после задания второго электрода в качестве рабочего электрода вследствие приложения E2 второго напряжения), когда реагент еще не достигает первого электрода и тока вследствие преимущественно интерферирующих восстанавливающих агентов в плазме (при отсутствии медиатора во втором электроде 64), измерения тока проводятся. Приблизительно между 1,4 секундами и приблизительно 4 секундами, когда (по меньшей мере, в последней части этого интервала, когда второе напряжение E2 прикладывается) восстановленный медиатор диффундирует во второй электрод, первый пропорциональный глюкозе ток, il, измеряется. Вскоре после задания первого электрода в качестве рабочего электрода через приложение третьего напряжения E3, проводятся 2 одноточечных измерения (приблизительно в 4,1 и в 5 секунд согласно этому варианту осуществления) и одно интегрированное измерение ir. Измерения, дискретизированные, соответственно, в 1,1, в 4,1 и в 5 секунд согласно этому конкретному варианту осуществления, используются для того, чтобы корректировать ir на предмет аддитивного тока из интерферирующих восстанавливающих агентов (i2corr). Отношение il к ir используется для того, чтобы корректировать i2corr для интерферирующих эффектов гематокрита.[0078] The following describes the determination of glucose concentration for the embodiments described herein, and as indicated at step 580 of FIG. 5D. Fig. 5A and 5B show the sequence of events in the test strip transient. Approximately 1.1 seconds after the initiation of the test sequence (and shortly after setting the second electrode as the working electrode due to the application of the second voltage E2), when the reagent has not yet reached the first electrode and current due to predominantly interfering reducing agents in the plasma (in the absence of a mediator in the second electrode 64), current measurements are taken. Between about 1.4 seconds and about 4 seconds, when (at least in the last part of this interval when the second voltage E2 is applied) the reduced mediator diffuses into the second electrode, the first glucose-proportional current, i l , is measured. Shortly after setting the first electrode as the working electrode by applying the third voltage E3, 2 single-point measurements (at about 4.1 and 5 seconds according to this embodiment) and one integrated measurement of i r are taken. Measurements sampled at 1.1, 4.1 and 5 seconds respectively according to this particular embodiment are used to correct i r for additive current from interfering reducing agents (i2corr). The ratio of i l to i r is used to correct i2corr for hematocrit interfering effects.

[0079] В одном варианте осуществления, следующее уравнение затем используется для того, чтобы определять концентрацию глюкозы:[0079] In one embodiment, the following equation is then used to determine the glucose concentration:

Figure 00000013
, где:
Figure 00000013
, Where:

- Gbasic является концентрацией аналита;- G basic is the analyte concentration;

- ir является суммой третьих значений тока в течение третьего временного интервала;- i r is the sum of the third current values during the third time interval;

- ii является суммой вторых значений тока в течение второго временного интервала;- i i is the sum of the second current values during the second time interval;

-

Figure 00000003
; и-
Figure 00000003
; And

- a, b, p и zgr являются предварительно определенными коэффициентами.- a, b, p and z gr are predefined coefficients.

[0080] В одном конкретном примере,

Figure 00000014
.[0080] In one specific example,
Figure 00000014
.

[0081] В другом примере, могут использоваться различные химические показатели тестовой полоски, в которых времена, которые появляются в оценке тока, изменяются в соответствии с вышеуказанной общей взаимосвязью. Дополнительные подробности, связанные с прикладываемой формой сигнала и определением концентрации аналита тестовой полоски, предоставляются в патенте (США) номер 8709232 B2 и в международной публикации патента номер WO 2012/012341 A1, ранее содержащихся по ссылке в данном документе.[0081] In another example, different test strip chemistries can be used in which the times that appear in the current estimate vary according to the above general relationship. Additional details related to the applied waveform and determination of the test strip analyte concentration are provided in U.S. Patent No. 8709232 B2 and International Patent Publication No. WO 2012/012341 A1, previously referenced herein.

[0082] Фиг. 6A-6H предоставляют рабочий пример технологии, изложенной в данном документе.[0082] FIG. 6A-6H provide a working example of the technology described herein.

[0083] При начале с фиг. 6A, базовый механизм для проблем при измерениях идентифицируется. На фиг. 6A, окислительно-восстановительные реакции проиллюстрированы для электрохимической тестовой полоски, например, тестовой полоски 62 для самостоятельного измерения уровня глюкозы в крови по фиг. 1. Примерная полоска имеет два электрода, первый электрод E1 и второй электрод E2. Тем не менее, аналогичные результаты получаются с тремя или более электродов, и электроды могут быть сообращенными, компланарными либо иметь другие разнесенные конфигурации. Первый электрод E1 покрывается слоем реагента, который содержит окислительно-восстановительный медиатор (M) и другие материалы (например, фермент), в то время как второй электрод E2 имеет поверхность без покровного слоя реагента. Первый и второй электроды E1 и E2, соответственно, электрически соединяются с потенциостатом (не показан). При использовании, первый и второй электроды E1 и E2, соответственно, находятся в контакте со всей пробой крови, и электрический потенциал (напряжение) прикладывается между двумя электродами. Это приводит к окислительно-восстановительным реакциям в обоих электродах. Результирующий ток между первым и вторым электродами E1 и E2 измеряется в качестве функции от времени.[0083] Starting with FIG. 6A, the underlying mechanism for measurement problems is identified. In FIG. 6A, redox reactions are illustrated for an electrochemical test strip, such as the self blood glucose test strip 62 of FIG. 1. The exemplary strip has two electrodes, a first electrode E1 and a second electrode E2. However, similar results are obtained with three or more electrodes, and the electrodes may be converging, coplanar, or other spaced configurations. The first electrode E1 is coated with a reagent layer that contains a redox mediator (M) and other materials (eg enzyme), while the second electrode E2 has a surface without a reagent coating layer. The first and second electrodes E1 and E2, respectively, are electrically connected to a potentiostat (not shown). In use, the first and second electrodes E1 and E2, respectively, are in contact with the entire blood sample, and an electrical potential (voltage) is applied between the two electrodes. This leads to redox reactions in both electrodes. The resulting current between the first and second electrodes E1 and E2 is measured as a function of time.

[0084] Чтобы проводить тест с использованием тестовой полоски, электрический потенциал прикладывается между первым и вторым электродами E1 и E2, и результирующий ток измеряется. Абсолютная величина и полярность электрического потенциала выбираются таким образом, чтобы инициировать восстановление(я) медиатора(ов) в первом электроде E1 и окисление(я) окислительно-восстановительного активного вещества во втором электроде E2.[0084] To conduct a test using a test strip, an electrical potential is applied between the first and second electrodes E1 and E2, and the resulting current is measured. The absolute value and polarity of the electrical potential are chosen to initiate the reduction(s) of the mediator(s) in the first electrode E1 and the oxidation(s) of the redox active substance in the second electrode E2.

[0085] Применение пробы крови к камере для проб с полосками инициирует физические и химические процессы/изменения, которые зависят от физической характеристики (например, гематокрита) и окислительно-восстановительного активного вещества пробы крови. Физические процессы включают в себя гидратацию слоя реагента, растворение медиатора и двухслойный заряд (процесс для того, чтобы нейтрализовывать дисбаланс заряда около поверхностей электродов посредством перекомпоновки заряженных частиц в крови). Химические процессы включают в себя окисление(я) окислительно-восстановительного активного вещества во втором электроде E2 и восстановление окисленного медиатора Mox в первом электроде E1, как показано на фиг. 1.[0085] The application of a blood sample to the strip sample chamber initiates physical and chemical processes/changes that depend on the physical characteristic (eg, hematocrit) and the redox active substance of the blood sample. The physical processes include reagent layer hydration, mediator dissolution, and bilayer charging (a process for neutralizing charge imbalances near electrode surfaces by rearranging charged particles in the blood). The chemical processes include the oxidation(s) of the redox active in the second electrode E2 and the reduction of the oxidized mediator Mox in the first electrode E1 as shown in FIG. 1.

[0086] В качестве результата физических и химических процессов, отмеченных выше, записанный ток имеет переходный процесс, который имеет уникальный шаблон, который отклоняется от известного профиля затухания тока Коттрелла, как проиллюстрировано на фиг. 6C. Тем не менее, инициирование для заполнения проб, описанного относительно фиг. 5C, должно возникать слишком поздно, чтобы наблюдать этот уникальный шаблон.[0086] As a result of the physical and chemical processes noted above, the recorded current has a transient that has a unique pattern that deviates from the known Cottrell current decay profile, as illustrated in FIG. 6C. However, the initiation for sample filling described with respect to FIG. 5C must be too late to observe this unique pattern.

[0087] Таким образом, фиг. 6B иллюстрирует более раннее инициирование на основе определения того, что проба применяется к тестовой полоске, проиллюстрированной на фиг. 3A-3F. В этом примере, пользователь может применять пробу крови к тестовой полоске, и в ходе начальных стадий применения, тестовая полоска должна начинать заполняться пробой, как отмечено выше относительно фиг. 5C, и инициирующий ток в 500-700 нА может прикладываться между электродами, и значения напряжения могут измеряться. В отличие от фиг. 5C, когда значение напряжения падает приблизительно с 3,0 В до более высокого предварительно определенного значения, например, в 1,0 В, тестовая форма сигнала по фиг. 5A может инициироваться, и тестовый цикл может начинаться. Преимущественно, это более раннее инициирование обеспечивает мониторинг части более раннего электрохимического поведения, включающий в себя наблюдение поворотной точки, проиллюстрированной на фиг. 6C.[0087] Thus, FIG. 6B illustrates early initiation based on determining that a sample is being applied to the test strip illustrated in FIG. 3A-3F. In this example, the user may apply a blood sample to a test strip, and during the initial stages of application, the test strip should begin to fill with sample, as noted above with respect to FIG. 5C, and an initiating current of 500-700 nA can be applied between the electrodes and voltage values can be measured. Unlike FIG. 5C, when the voltage value drops from approximately 3.0V to a higher predetermined value, such as 1.0V, the test waveform of FIG. 5A may be initiated and the test cycle may begin. Advantageously, this earlier initiation provides monitoring of a portion of the earlier electrochemical behavior, including observation of the turning point illustrated in FIG. 6C.

[0088] Фиг. 6C иллюстрирует график тока в зависимости от времени, измеренного после приложения электрического потенциала, включающего в себя поворотную точку, в которой профиль тока переходит, например, из профиля, отличного от профиля Коттрелла, например, в профиль Коттрелла. Фиг. 6D иллюстрирует измеренные значения тока тестовой полоски, проиллюстрированной на фиг. 3A-3F, на основе тестовой формы сигнала по фиг. 5A. Фиг. 6E иллюстрирует измеренные значения тока тестовой полоски, проиллюстрированной на фиг. 3A-3F, на основе другой формы сигнала. В этом примере, другая форма сигнала также демонстрирует поворотную точку, как описано выше.[0088] FIG. 6C illustrates a plot of current versus time measured after application of an electrical potential, including a turning point at which the current profile transitions, for example, from a non-Cottrell profile, for example, to a Cottrell profile. Fig. 6D illustrates measured current values of the test strip illustrated in FIG. 3A-3F based on the test waveform of FIG. 5A. Fig. 6E illustrates measured current values of the test strip illustrated in FIG. 3A-3F based on a different waveform. In this example, another waveform also exhibits a turning point, as described above.

[0089] На каждом из графиков тока по фиг. 6C-6E, поворотный пункт отмечается и имеет параметр iTurn тока и параметр tTurn времени. Поворотная точка представляет собой точку, в которой первая переходная часть с низкоуровневыми колебаниями заканчивается, и вторая переходная часть с плавным затуханием тока начинается. Первая переходная часть отклоняется от профиля затухания тока Коттрелла, в то время как вторая переходная часть фактически придерживается профиля затухания тока Коттрелла. Вторая переходная часть завершается, как только ток достигает установившегося состояния, или окислительно-восстановительный медиатор поступает во второй электрод E2 посредством диффузии из слоя реагента. Поворотная точка может идентифицироваться посредством процесса(ов)/алгоритм(ы), который может разрабатываться с использованием различных математических подходов/технологий.[0089] In each of the current plots of FIG. 6C-6E, the turning point is marked and has the parameter iturn current and parameter tturn time. The turning point is the point at which the first low-level ripple transition ends and the second fade-out transition begins. The first transition part deviates from the Cottrell current decay profile, while the second transition part actually follows the Cottrell current decay profile. The second transition part is completed as soon as the current reaches a steady state or the redox mediator enters the second electrode E2 by diffusion from the reagent layer. The turning point may be identified by process(s)/algorithm(s), which may be developed using various mathematical approaches/technologies.

[0090] Если не ограничиваться рамками теории, отклонение переходного токового процесса от затухания тока Коттрелла, в частности, первой переходной части, вероятно, получается в результате физических процессов, которые играют преобладающую роль на этой стадии при изменении активной площади поверхности первого электрода E1 и/или доступности медиатора для восстановления в первом электроде E1. Эти физические процессы, вероятно, зависят от диффузии пробы крови. Независимо от базового физического механизма, время, в которое переходный ток переходит из первой переходной части во вторую переходную часть, tTurn, представляет собой функцию диффузии.[0090] If not limited to the theory, the deviation of the transient current process from the attenuation of the Cottrell current, in particular, the first transient part, is likely to result from physical processes that play a predominant role at this stage when changing the active surface area of the first electrode E1 and / or the availability of a mediator for recovery in the first electrode E1. These physical processes are likely dependent on the diffusion of the blood sample. Regardless of the underlying physical mechanism, the time at which the transient current passes from the first transient to the second transient, t Turn , is a function of diffusion.

[0091] С другой стороны, если не ограничиваться рамками теории, на ранней стадии теста с использованием тестовой полоски, восстановленный медиатор, вероятно, не диффундирует через примерную камеру, чтобы достигать поверхности второго электрода E2. Следовательно, ток окисления, вероятно, преимущественно формируется посредством окисления окислительно-восстановительного активного вещества. Одновременно, окисление окислительно-восстановительного активного вещества зависит от массопередачи окислительно-восстановительного активного вещества в жидкостной пробе. Независимо от базового физического механизма, iTurn представляет собой функцию как окислительно-восстановительного активного вещества, так и его диффузии.[0091] On the other hand, if not limited by theory, at an early stage of the test using a test strip, the reduced mediator probably does not diffuse through the exemplary chamber to reach the surface of the second electrode E2. Therefore, the oxidation current is likely to be predominantly generated by the oxidation of the redox active substance. Simultaneously, the oxidation of the redox active is dependent on the mass transfer of the redox active in the liquid sample. Regardless of the underlying physical mechanism, i Turn is a function of both the redox active and its diffusion.

[0092] Функция для tTurn и функция для iTurn могут извлекаться из лабораторных данных, полученных посредством тестирования жидкостных проб с обозначенным диффузионным свойством и окислительно-восстановительным активным веществом(ами). Это обеспечивает возможность определения связанных с диффузией признаков, таких как, например, коэффициент диффузии, гематокрит (который оказывает влияние на диффузию), коагуляция или вязкость. Чтобы обеспечивать возможность измерения доли любого окислительно-восстановительного активного вещества, интересующее окислительно-восстановительное активное вещество(а) должно калиброваться в качестве функции времени tTurn поворота и дополнительно в качестве функции тока iTurn поворота. Альтернативно, интересующее окислительно-восстановительное активное вещество(а) может представляться посредством математической функции, которая зависит от времени tTurn поворота и тока iTurn поворота. В любом случае, после того, как взаимосвязь между окислительно-восстановительным активным веществом(ами), временем tTurn поворота и током iTurn поворота известна, она может использоваться в последующих измерениях для того, чтобы предоставлять показатель или оценку окислительно-восстановительного активного вещества или доли в измеренном токе, проводимую посредством окислительно-восстановительного активного вещества.[0092] Function for tturnand function for iturncan be derived from laboratory data obtained by testing liquid samples with a designated diffusion property and redox active substance(s). This makes it possible to determine diffusion-related features such as, for example, diffusion coefficient, hematocrit (which affects diffusion), coagulation or viscosity. To be able to measure the proportion of any redox active, the redox active(s) of interest must be calibrated as a function of time tturn turn and additionally as a function of the current iturn turn. Alternatively, the redox active substance(s) of interest can be represented by a mathematical function that depends on time tturn turn and current iturn turn. In any case, after the relationship between the redox active substance(s), the time tturn turn and current iturn turn known, it can be used in subsequent measurements to provide an indicator or estimate of the redox active substance or the proportion in the measured current carried out by the redox active substance.

[0093] Показатель окислительно-восстановительного активного вещества может представлять собой показатель концентрации вещества в пробе. Показатель доли, внесенной посредством окислительно-восстановительного активного вещества, может представлять собой показатель доли в токе. Он может использоваться на следующих этапах или процессах для того, чтобы корректировать все вычисления на основе измерений тока, когда такие вычисления требуют исключения эффектов окислительно-восстановительного активного вещества. Например, мочевая кислота создает помехи электрохимическим измерениям уровня глюкозы, и изобретение обеспечивает возможность идентификации эффектов мочевой кислоты и их исключения из вычислений уровней глюкозы.[0093] The indicator of the redox active substance may be an indicator of the concentration of the substance in the sample. The indicator of the proportion contributed by the redox active substance may be the indicator of the proportion in the current. It can be used in subsequent steps or processes to correct all calculations based on current measurements when such calculations require the effects of a redox active to be eliminated. For example, uric acid interferes with electrochemical glucose measurements, and the invention enables the effects of uric acid to be identified and excluded from calculations of glucose levels.

[0094] Фиг. 6F являются блок-схемой последовательности операций, представляющей способ 600 для определения концентрации аналита. В варианте осуществления по фиг. 6F, способ 600 на этапе 610 применяет пробу к биодатчику. Биодатчик может представлять собой электрохимический элемент, имеющий электроды, такой как тестовая полоска 62 по фиг. 1. В одном примере, электроды электрохимического элемента содержат голый электрод и по меньшей мере частично покрытый реагентом электрод. В другом примере, электроды электрохимического элемента представляют собой одно из сообращенных или компланарных. В одном примере, способ дополнительно включает в себя возбуждение, после применения пробы к биодатчику, инициирующего тока между электродами электрохимического элемента, измерение значений инициирующего напряжения в ходе возбуждения инициирующего тока; и инициирование формы сигнала напряжения при падении измеренного инициирующего напряжения ниже предварительно определенного инициирующего порогового напряжения. В другом примере, инициирующий ток составляет между 500-700 нА, и инициирующее пороговое напряжение составляет между 800-1100 мВ.[0094] FIG. 6F is a flowchart representing a method 600 for determining an analyte concentration. In the embodiment of FIG. 6F, method 600 applies the probe to the biosensor in step 610. The biosensor may be an electrochemical cell having electrodes, such as the test strip 62 of FIG. 1. In one example, the electrodes of an electrochemical cell comprise a bare electrode and an electrode at least partially coated with a reagent. In another example, the electrodes of the electrochemical cell are one of converging or coplanar. In one example, the method further includes excitation, after applying the sample to the biosensor, an initiating current between the electrodes of the electrochemical cell, measuring values of the initiating voltage during excitation of the initiating current; and triggering the voltage waveform when the measured trigger voltage falls below a predetermined trigger threshold voltage. In another example, the trigger current is between 500-700 nA and the trigger threshold voltage is between 800-1100 mV.

[0095] Затем, способ 600 на этапе 620 прикладывает форму сигнала напряжения в течение по меньшей мере первого временного интервала и второго временного интервала. Например, на этапе 620, любые из форм сигналов по фиг. 5A, 6D или 6E могут прикладываться к тестовой полоске 62 по фиг. 1. Помимо этого, любая форма сигнала может прикладываться и может включать в себя AC- и/или DC-компоненты. В дополнительном примере, первое предварительно определенное напряжение выбирается с возможностью упрощать окисление интерферента из применяемой пробы.[0095] Next, method 600 applies the voltage waveform at 620 for at least a first time interval and a second time interval. For example, at 620, any of the waveforms of FIG. 5A, 6D or 6E may be applied to the test strip 62 of FIG. 1. In addition, any waveform may be applied and may include AC and/or DC components. In a further example, the first predetermined voltage is selected to facilitate oxidation of the interference from the applied sample.

[0096] При продолжении, способ 600 на этапе 630 измеряет по меньшей мере первые значения тока в течение первого временного интервала и вторые значения тока в течение второго временного интервала. Форма сигнала также может продолжаться в течение третьего, четвертого, пятого и т.д. временных интервалов, с измерениями соответствующих, третьих, четвертых, пятых и т.д. значений тока. В дополнительном примере, измерение первых и вторых значений тока проводится на частоте между 50-200 Гц.[0096] Continuing, method 600 at 630 measures at least first current values during a first time interval and second current values during a second time interval. The waveform can also continue for the third, fourth, fifth, and so on. time intervals, with measurements of the corresponding, third, fourth, fifth, etc. current values. In an additional example, the measurement of the first and second current values is carried out at a frequency between 50-200 Hz.

[0097] Способ 600 на этапе 640 затем определяет время поворотной точки в течение первого временного интервала, в который измеренные первые значения тока переходят из первого профиля во второй профиль, например, вследствие присутствия интерферента в пробе. Как пояснено выше, поворотная точка возникает в ходе начальных стадий вследствие заполнения тестовой полоски 62 с пробой. Значение тока может измеряться во время поворотной точки, чтобы определять ток в поворотной точке. В одном варианте осуществления, первый профиль отклоняется от профиля Коттрелла, и второй профиль по существу придерживается профиля Коттрелла. В другом варианте осуществления, интерферент подвергается окислению в голом электроде из электродов электрохимического элемента. В дополнительном варианте осуществления, интерферент содержит мочевую кислоту или аскорбиновую кислоту.[0097] The method 600 at 640 then determines the time of the turning point during the first time interval in which the measured first current values transition from the first profile to the second profile, for example, due to the presence of interference in the sample. As explained above, the turning point occurs during the initial stages due to the filling of the test strip 62 with sample. The current value can be measured during the turning point to determine the current at the turning point. In one embodiment, the first profile deviates from the Cottrell profile and the second profile substantially follows the Cottrell profile. In another embodiment, the interference is oxidized in the bare electrode of the electrochemical cell electrodes. In a further embodiment, the interference contains uric acid or ascorbic acid.

[0098] После определения времени поворотной точки на этапе 640, способ 600 на этапе 650 вычисляет концентрацию аналита в пробе на основе определенного времени поворотной точки и по меньшей мере одного значения тока из измеренных первых и вторых значений тока.[0098] After determining the turning point time at step 640, the method 600 at step 650 calculates the analyte concentration in the sample based on the determined turning point time and at least one current value from the measured first and second current values.

[0099] Например, этап вычисления может быть основан на определенном времени поворотной точки и по меньшей мере одном значении тока из измеренных первых значений тока и по меньшей мере одном значении тока из измеренных вторых значений тока. В другом варианте осуществления, этап вычисления основан на значении тока в поворотной точке во время поворотной точки.[0099] For example, the calculation step may be based on the determined turning point time and at least one current value from the measured first current values and at least one current value from the measured second current values. In another embodiment, the calculation step is based on the value of the current at the turning point at the time of the turning point.

[00100] В одной конкретной реализации, вычисление концентрации аналита включает в себя использование уравнения формы

Figure 00000001
, в котором:[00100] In one particular implementation, calculating the analyte concentration includes using an equation of the form
Figure 00000001
, in which:

- Gbasic является концентрацией аналита (в мг/дл);- G basic is the concentration of the analyte (in mg/dL);

- ai, j являются коэффициентами;- a i, j are coefficients;

- x0 является константой;- x 0 is a constant;

- x1 является tTurn, временем поворотной точки (в секундах);- x 1 is t Turn , the turning point time (in seconds);

- x2 является ir, суммой по меньшей мере некоторых измеренных вторых значений тока второго временного интервала (в микроамперах);- x 2 is i r , the sum of at least some of the measured second current values of the second time interval (in microamps);

- x3 является одним из первых значений тока в первый временной интервал (в микроамперах);- x 3 is one of the first values of the current in the first time interval (in microamps);

- x4 является iTurn, значением тока в tTurn (в микроамперах);- x 4 is i Turn , the value of the current in t Turn (in microamps);

- x5 является инверсией одного из первых значений тока в первый временной интервал (в 1/микроамперы);- x 5 is the inversion of one of the first current values in the first time interval (in 1/microamps);

- x6 является инверсией одного из первых значений тока в первый временной интервал (в 1/микроамперы); и- x 6 is the inversion of one of the first current values in the first time interval (in 1/microamps); And

- c является предварительно определенной константой.- c is a predefined constant.

[00101] Конкретные примеры применения линейного уравнения формы

Figure 00000001
изложены ниже в таблице 1.[00101] Specific examples of the application of the linear equation of the form
Figure 00000001
are set out in Table 1 below.

Таблица 1. Параметры, используемые в линейном уравнении.Table 1. Parameters used in the linear equation.

Форма сигналаWaveform x1 x 1 x2 x2 x3 x 3 x4 x4 x5 x5 x6 x6 Фиг. 6DFig. 6D tTurn t Turn ir i r i(2,2 с)i(2.2 s) i(1,1 с)i(1.1 s) 1/i(0,05 с)1/i(0.05 s) 1/i(1,0 с)1/i(1.0 s) Фиг. 6EFig. 6E tTurn t Turn ir i r i(2,2 с)i(2.2 s) 0,000.00 iTurn i Turn 1/i(1,0 с)1/i(1.0 s)

[00102] В дополнительной конкретной реализации, вычисление концентрации аналита содержит использование уравнения формы

Figure 00000002
, в котором:[00102] In a further specific implementation, calculating the analyte concentration comprises using an equation of the form
Figure 00000002
, in which:

- Gbasic является концентрацией аналита (в миллиграммах на децилитр);- G basic is the concentration of the analyte (in milligrams per deciliter);

- tTurn является временем поворотной точки (в секундах);- t Turn is the turning point time (in seconds);

-

Figure 00000003
(в микроамперах);-
Figure 00000003
(in microamps);

- ipc является током, близким к отрицательному пику третьих значений тока в третий временной интервал (в микроамперах);- i pc is the current close to the negative peak of the third current values in the third time interval (in microamps);

- ipb является током, близким к пику вторых значений тока во второй временной интервал (в микроамперах);- i pb is the current close to the peak of the second current values in the second time interval (in microamps);

- iss является установившимся состоянием третьих значений тока в третий временной интервал;- i ss is the steady state of the third current values in the third time interval;

- ir является суммой по меньшей мере некоторых измеренных третьих значений тока третьего временного интервала (в микроамперах); и- i r is the sum of at least some of the measured third current values of the third time interval (in microamps); And

- a, b, p и zgr являются предварительно определенными коэффициентами.- a, b, p and z gr are predefined coefficients.

[00103] Фиг. 6G являются блок-схемой последовательности операций, представляющей способ 601 для определения концентрации аналита. В варианте осуществления по фиг. 6G, способ 601 на этапе 610 применяет пробу к биодатчику. Биодатчик может включать в себя электрохимический элемент, имеющий электроды, такой как тестовая полоска 62 по фиг. 1.[00103] FIG. 6G is a flowchart representing a method 601 for determining an analyte concentration. In the embodiment of FIG. 6G, method 601 applies the probe to the biosensor in step 610. The biosensor may include an electrochemical cell having electrodes, such as the test strip 62 of FIG. 1.

[00104] Затем, способ 601 на этапе 620 прикладывает форму сигнала напряжения в течение по меньшей мере первого временного интервала и второго временного интервала. Например, на этапе 620, любые из форм сигналов по фиг. 5A, 6D или 6E могут прикладываться к тестовой полоске 62 по фиг. 1.[00104] Next, the method 601 at 620 applies the voltage waveform for at least the first time interval and the second time interval. For example, at 620, any of the waveforms of FIG. 5A, 6D or 6E may be applied to the test strip 62 of FIG. 1.

[00105] При продолжении, способ 601 на этапе 630 измеряет по меньшей мере первые значения тока в течение первого временного интервала и вторые значения тока в течение второго временного интервала.[00105] Continuing, method 601 at 630 measures at least first current values during a first time interval and second current values during a second time interval.

[00106] Способ 601 на этапе 640 затем определяет время поворотной точки в течение первого временного интервала, в который измеренные первые значения тока переходят из первого профиля во второй профиль, например, вследствие присутствия интерферента в пробе.[00106] The method 601 at step 640 then determines the time of the turning point during the first time interval in which the measured first current values transition from the first profile to the second profile, for example, due to the presence of interference in the sample.

[00107] После определения времени поворотной точки на этапе 640, способ 601 на этапе 660 оценивает физическую характеристику пробы, например, на основе одного или более из времени поворотной точки, первых измеренных значений тока и вторых измеренных значений тока.[00107] After determining the turning point time at step 640, the method 601 at step 660 evaluates the physical characteristic of the sample, for example, based on one or more of the turning point time, the first measured current values, and the second measured current values.

[00108] В одном случае, если оцененная физическая характеристика пробы находится в первом диапазоне, способ 601 на этапе 670 вычисляет концентрацию аналита в пробе с использованием первой модели, первых измеренных значений тока и вторых измеренных значений тока. Если оцененная физическая характеристика пробы находится во втором диапазоне, способ 601 на этапе 670 вычисляет концентрацию аналита в пробе с использованием второй модели на основе определенного времени поворотной точки, первых измеренных значений тока и вторых измеренных значений тока.[00108] In one case, if the estimated physical property of the sample is in the first range, the method 601 at step 670 calculates the analyte concentration in the sample using the first model, the first measured current values, and the second measured current values. If the estimated physical property of the sample is in the second range, the method 601 at step 670 calculates the analyte concentration in the sample using the second model based on the determined turning point time, the first measured current values, and the second measured current values.

[00109] В одном конкретном примере, вычисление концентрации аналита с использованием первой модели содержит использование уравнения формы

Figure 00000004
, и вычисление концентрации аналита с использованием второй модели содержит использование уравнения формы:[00109] In one specific example, calculating the analyte concentration using the first model comprises using an equation of the form
Figure 00000004
, and the calculation of the analyte concentration using the second model contains the use of an equation of the form:

Figure 00000005
, в котором:
Figure 00000005
, in which:

-

Figure 00000006
является концентрацией аналита, вычисленной с использованием первой модели (в мг/дл);-
Figure 00000006
is the analyte concentration calculated using the first model (in mg/dL);

-

Figure 00000007
являются предварительно определенными коэффициентами первой модели;-
Figure 00000007
are predetermined coefficients of the first model;

-

Figure 00000008
являются константами (например, равными 1);-
Figure 00000008
are constants (for example, equal to 1);

-

Figure 00000009
являются предикторами первой модели на основе измеренных значений тока;-
Figure 00000009
are predictors of the first model based on the measured current values;

- c1 является предварительно определенной константой первой модели;- c 1 is a predefined constant of the first model;

-

Figure 00000010
является концентрацией аналита, вычисленной с использованием второй модели (в мг/дл);-
Figure 00000010
is the analyte concentration calculated using the second model (in mg/dL);

-

Figure 00000011
являются предварительно определенными коэффициентами второй модели;-
Figure 00000011
are predetermined coefficients of the second model;

-

Figure 00000012
являются предикторами второй модели на основе измеренных значений тока; и-
Figure 00000012
are predictors of the second model based on the measured current values; And

- c2 является предварительно определенной константой второй модели.- c 2 is a predefined constant of the second model.

[00110] В одном варианте осуществления, первая модель содержит первые коэффициенты, и вторая модель содержит вторые коэффициенты, и первые коэффициенты и вторые коэффициенты определяются посредством линейной оптимизации. В другом варианте осуществления, оценка физической характеристики содержит использование времени поворотной точки.[00110] In one embodiment, the first model contains the first coefficients and the second model contains the second coefficients, and the first coefficients and the second coefficients are determined by linear optimization. In another embodiment, the physical characteristic estimation comprises using turning point time.

[00111] Ниже изложен рабочий пример оценки одной конкретной физической характеристики, а именно, уровня гематокрита, с использованием двух форм сигналов по фиг. 6D либо по фиг. 6E.[00111] The following is a working example of estimating one particular physical characteristic, namely hematocrit level, using the two waveforms of FIG. 6D or according to FIG. 6E.

[00112] Первый этап заключается в том, что линейная модель используется для того, чтобы оценивать гематокрит H. Модель использует следующее уравнение:

Figure 00000015
, в котором оценки и коэффициенты линейной модели задаются посредством нижеприведенных таблиц 2-6, в зависимости от того, какая форма сигнала выбирается из таблицы 1.[00112] The first step is that a linear model is used to estimate hematocrit H. The model uses the following equation:
Figure 00000015
, in which the estimates and coefficients of the linear model are given by the following tables 2-6, depending on which waveform is selected from table 1.

Таблица 2. Оценки линейной модели для гематокритаTable 2. Linear model estimates for hematocrit

Форма сигнала по фиг. 6DThe waveform of FIG. 6D Форма сигнала по фиг. 6EThe waveform of FIG. 6E

Figure 00000016
Figure 00000016
ln(tTurn)ln(t Turn ) ln(tTurn)ln(t Turn )
Figure 00000017
Figure 00000017
ln(i1,0)log(i1,0) ln(i1,0)log(i1,0)
Figure 00000018
Figure 00000018
ln(i0,05)ln(i0.05) ln(i0,05)ln(i0.05)
Figure 00000019
Figure 00000019
i2,2i2,2 i2,2i2,2
Figure 00000020
Figure 00000020
i1,1i1,1 iTurn i Turn
Figure 00000021
Figure 00000021
ln(ir)log(i r ) ln(ir)log(i r )

Таблица 3. Коэффициенты для формы сигнала по фиг. 6DTable 3. Coefficients for the waveform of FIG. 6D

ЧленMember КоэффициентCoefficient ЧленMember КоэффициентCoefficient CC 187187 'x2:x5''x2:x5' 0,3130.313 'x1''x1' -1,47-1.47 'x2:x6''x2:x6' -4,17-4.17 'x2''x2' 35,335.3 'x3:x5''x3:x5' 0,2540.254 'x3''x3' -21,7-21.7 'x3:x6''x3:x6' 1,451.45 'x4''x4' 4,234.23 'x4:x5''x4:x5' -0,0938-0.0938 'x5''x5' -3,09-3.09 'x4:x6''x4:x6' -1,45-1.45 'x6''x6' -49,4-49.4 'x5:x6''x5:x6' 0,5320.532 'x1:x2''x1:x2' 3,653.65 'x1^2''x1^2' -7,8-7.8 'x1:x3''x1:x3' -1,48-1.48 'x2^2''x2^2' 1,871.87 'x1:x4''x1:x4' -0,311-0.311 'x3^2''x3^2' -2,71-2.71 'x1:x5''x1:x5' -0,194-0.194 'x4^2''x4^2' 0,2130.213 'x1:x6''x1:x6' -3,47-3.47 'x5^2''x5^2' 0,04360.0436 'x2:x3''x2:x3' 2,762.76 'x6^2''x6^2' 4,084.08 'x2:x4''x2:x4' 0,890.89

Таблица 4. Коэффициенты для формы сигнала по фиг. 6ETable 4. Coefficients for the waveform of FIG. 6E

ЧленMember КоэффициентCoefficient ЧленMember КоэффициентCoefficient CC 126126 'x2:x6''x2:x6' -7,1-7.1 'x1''x1' 4,24.2 'x3:x4''x3:x4' -0,644-0.644 'x2''x2' 36,436.4 'x3:x5''x3:x5' -0,97-0.97 'x3''x3' -51,7-51.7 'x3:x6''x3:x6' 3,083.08 'x4''x4' -2,64-2.64 'x4:x5''x4:x5' -0,0703-0.0703 'x5''x5' -3,16-3.16 'x4:x6''x4:x6' -0,89-0.89 'x6''x6' -32,9-32.9 'x5:x6''x5:x6' 0,1930.193 'x1:x2''x1:x2' -3,17-3.17 'x1^2''x1^2' -6,82-6.82 'x1:x3''x1:x3' -2,95-2.95 'x2^2''x2^2' 5,755.75 'x1:x4''x1:x4' -1,28-1.28 'x3^2''x3^2' -7,53-7.53 'x1:x6''x1:x6' -3,86-3.86 'x4^2''x4^2' 0,2520.252 'x2:x3''x2:x3' -3,36-3.36 'x5^2''x5^2' -0,0278-0.0278 'x2:x4''x2:x4' 1,981.98 'x6^2''x6^2' 2,842.84 'x2:x5''x2:x5' -0,613-0.613

[00113] Затем, после использования набора уравнений, изложенного выше, чтобы определять оцененный гематокрит H, вычисление глюкозы на основе линейной модели используется со следующими коэффициентами, выбранными в зависимости от того, в какой диапазон попадает H, в зависимости от того, какая форма сигнала выбрана.[00113] Then, after using the set of equations above to determine the estimated hematocrit H, the linear model glucose calculation is used with the following coefficients selected depending on which range H falls in, depending on which waveform selected.

Figure 00000022
Figure 00000022

Figure 00000023
Figure 00000023

Figure 00000024
Figure 00000024

Figure 00000025
Figure 00000025

Figure 00000026
Figure 00000026

[00114] Фиг. 6H иллюстрирует экспериментальную проверку достоверности улучшенного измерения концентрации аналита в присутствии интерферента с использованием линейной модели таблицы 1 с формой сигнала по фиг. 6D. На фиг. 6H, с левой стороны, первые три коробчатых диаграммы иллюстрируют целевую концентрацию глюкозы примерной крови 70 мг/дл, когда количество мочевой кислоты имеет пиковые уровни 0, 2 и 4, соответственно. Вторые три коробчатых диаграммы иллюстрируют целевую концентрацию глюкозы примерной крови 300 мг/дл, когда количество мочевой кислоты имеет пиковые уровни 0, 2 и 4, соответственно, как задано в нижеприведенной таблице 7. Каждая отдельная коробчатая диаграмма содержит все результаты при пиковых уровнях 0, 2 и 4 аскорбиновой кислоты, как задано в таблице 7.[00114] FIG. 6H illustrates an experimental validation of an improved analyte concentration measurement in the presence of an interferent using the linear model of Table 1 with the waveform of FIG. 6d. In FIG. 6H, on the left side, the first three box plots illustrate an approximate blood glucose target of 70 mg/dL when uric acid peaks at 0, 2, and 4, respectively. The second three box plots illustrate an approximate blood glucose target of 300 mg/dL when uric acid peaks at 0, 2, and 4, respectively, as defined in Table 7 below. Each individual box plot contains all results at peak levels of 0, 2 and 4 ascorbic acid as given in Table 7.

Таблица 7. Определение пиковых уровней, проиллюстрированных на фиг. 6H.Table 7. Determination of peak levels illustrated in FIG. 6H.

Уровень 0Level 0 Уровень 2Level 2 Уровень 4Level 4 Добавленная мочевая кислота (мг/дл)Added uric acid (mg/dl) 0,000.00 11,9111.91 23,8123.81 Добавленная аскорбиновая кислота (мг/дл)Ascorbic acid added (mg/dl) 0,000.00 3,193.19 6.386.38

[00115] Как проиллюстрировано на фиг. 6H, с использованием линейной модели таблицы 4 и 7, как описано выше, настоящая технология предоставляет скорректированные измерения концентрации аналита.[00115] As illustrated in FIG. 6H, using the linear model of Tables 4 and 7 as described above, the present technology provides corrected analyte concentration measurements.

[00116] Хотя изобретение описывается с точки зрения конкретных варьирований и иллюстративных чертежей, специалисты в данной области техники должны распознавать, что изобретение не ограничено описанными варьированиями или чертежами. Помимо этого, если способы и этапы, описанные выше, указывают определенные события, возникающие в определенном порядке, специалисты в данной области техники должны распознавать, что упорядочение определенных этапов может модифицироваться, и что такие модификации соответствуют варьированиям изобретения. Дополнительно, некоторые из этапов могут выполняться параллельно в параллельном процессе, если это возможно, а также выполняться последовательно, как описано выше. Следовательно, в той степени, в которой возникают варьирования изобретения, которые находится в пределах сущности раскрытия сущности либо являются эквивалентными изобретениям, содержащими в формуле изобретения, этот патент также должен охватывать эти варьирования.[00116] Although the invention is described in terms of specific variations and illustrative drawings, those skilled in the art will recognize that the invention is not limited to the described variations or drawings. In addition, if the methods and steps described above indicate certain events occurring in a certain order, those skilled in the art will recognize that the order of certain steps may be modified, and that such modifications correspond to variations of the invention. Additionally, some of the steps may be performed in parallel in a parallel process, if possible, and may also be performed sequentially as described above. Therefore, to the extent that there are variations of the invention that are within the spirit of the disclosure or are equivalent to the inventions contained in the claims, this patent should also cover those variations.

[00117] В той степени, в которой формула изобретения излагает фразу "по меньшей мере, один из" со ссылкой на множество элементов, это имеет намерение означать по меньшей мере один или более перечисленных элементов и не ограничено по меньшей мере одним из каждого элемента. Например, "по меньшей мере, один из элемента A, элемента B и элемента C" имеет намерение указывать только элемент A или только элемент B, или только элемент C либо любую комбинацию вышеозначенного. "По меньшей мере, один из элемента A, элемента B и элемента C" не имеет намерение быть ограниченным по меньшей мере одним из элемента A по меньшей мере одним из элемента B и по меньшей мере одним из элемента C.[00117] To the extent that the claims state the phrase "at least one of" with reference to a plurality of elements, it is intended to mean at least one or more of the listed elements and is not limited to at least one of each element. For example, "at least one of element A, element B, and element C" is intended to indicate only element A, or only element B, or only element C, or any combination of the above. "At least one of element A, element B, and element C" is not intended to be limited to at least one of element A, at least one of element B, and at least one of element C.

[00118] Это письменное описание использует примеры для того, чтобы раскрывать изобретение, включающее в себя оптимальный режим, а также для того, чтобы обеспечивать возможность специалистам в данной области техники осуществлять на практике изобретение, включающее в себя формирование и использование всех устройств или систем и осуществление всех включенных способов. Патентоспособный объем изобретения задается посредством формулы изобретения и может включать в себя другие примеры, которые должны быть очевидными для специалистов в данной области техники. Такие другие примеры имеют намерение находиться в пределах объема формулы изобретения, если они имеют конструктивные элементы, которые не отличаются от дословного языка формулы изобретения, либо если они включают в себя эквивалентные конструктивные элементы с несущественными отличиями от дословного языка формулы изобретения.[00118] This written description uses examples to disclose the invention, including the optimal mode, as well as to enable those skilled in the art to practice the invention, including the formation and use of all devices or systems and implementation of all included methods. The patentable scope of the invention is defined by the claims and may include other examples that should be obvious to those skilled in the art. Such other examples are intended to be within the scope of the claims if they have constructs that do not differ from the verbatim language of the claims, or if they include equivalent constructs with minor differences from the verbatim language of the claims.

[00119] Терминология, используемая в данном документе, служит только для целей описания конкретных вариантов осуществления и не имеет намерение быть ограничивающей. При использовании в данном документе, формы единственного числа имеют намерение также включать в себя формы множественного числа, если контекст явно не указывает иное. Следует дополнительно понимать, что термины "содержать (comprise)" (и любая форма "содержать (comprise)", такая как "содержит (comprises)" и "содержащий (comprising)"), "иметь" (и любая форма "иметь", такая как "имеет" и "имеющий"), "включать в себя" (и любая форма "включать в себя", такая как "включает в себя" и "включающий в себя") и "содержать (contain)" (и любая форма "содержать (contain)", такая как "содержит (contains)" и "содержащий (containing)") представляют собой многовариантные глаголы-связки. Как результат, способ или устройство, которое "содержит (comprises)", "имеет", "включает в себя" или "содержит (contains)" один или более этапов или элементов, обладает этими одним или более этапов или элементов, но не ограничен обладанием только этими одним или более этапов или элементов. Аналогично, этап способа или элемент устройства, который "содержит (comprises)", "имеет", "включает в себя" или "содержит (contains)" один или более признаков, обладает этими одним или более признаков, но не ограничен обладанием только этими одним или более признаков. Кроме того, устройство или конструкция, которая сконфигурирована определенным способом, сконфигурирована по меньшей мере таким способом, но также может быть сконфигурирована способами, которые не перечисляются.[00119] The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting. As used herein, the singular forms are intended to also include the plural forms, unless the context clearly indicates otherwise. It should be further understood that the terms "comprise" (and any form of "comprise" such as "comprises" and "comprising"), "have" (and any form of "have" , such as "has" and "having"), "include" (and any form of "include", such as "includes" and "including") and "contain" (and any form of "contain" such as "contains" and "containing" are multiple linking verbs. As a result, a method or apparatus that "comprises", "has", "comprises", or "contains" one or more steps or elements has those one or more steps or elements, but is not limited to having only these one or more steps or elements. Similarly, a method step or device element that "comprises", "has", "includes", or "contains" one or more features, has those one or more features, but is not limited to having only those one or more signs. In addition, a device or structure that is configured in a particular way is at least configured in such a way, but may also be configured in ways that are not listed.

[00120] Соответствующие конструкции, материалы, действия и эквиваленты всех элементов "средство или этап плюс функция" в нижеприведенной формуле изобретения, если таковые имеются, имеют намерение включать в себя любую конструкцию, материал или действие для выполнения функции в сочетании с другими заявленными элементами, как конкретно заявлено в формуле изобретения. Описание, изложенное в данном документе, представлено для целей иллюстрации и описания, но не имеет намерение быть полным или ограниченным раскрытой формой. Множество модификаций и изменений должны становиться очевидными для специалистов в данной области техники без отступления от объема и сущности раскрытия сущности. Вариант осуществления выбирается и описывается для того, чтобы лучше всего пояснять принципы одного или более аспектов, изложенных в данном документе, и практическое применение, и обеспечивать возможность другим специалистам в данной области техники понимать один или более аспектов, описанных в данном документе для различных вариантов осуществления с различными модификациями, которые подходят для конкретного предполагаемого варианта использования.[00120] Respective structures, materials, acts, and equivalents of all means or step plus function elements in the following claims, if any, are intended to include any structure, material, or act to perform a function in combination with other claimed elements, as specifically stated in the claims. The description set forth herein is provided for purposes of illustration and description, but is not intended to be complete or limited to the form disclosed. Many modifications and changes should become apparent to those skilled in the art without departing from the scope and spirit of the disclosure. An embodiment is selected and described in order to best explain the principles of one or more of the aspects set forth herein and the practical application, and to enable others skilled in the art to understand one or more of the aspects described herein for various embodiments. with various modifications that suit the particular intended use case.

Claims (83)

1. Способ для определения концентрации аналита в жидкостной пробе физиологической жидкости, при этом способ содержит этапы, на которых:1. A method for determining the concentration of an analyte in a fluid sample of a physiological fluid, the method comprising the steps of: - применяют пробу к биодатчику, причем биодатчик содержит электрохимический элемент, имеющий электроды;- apply the sample to the biosensor, and the biosensor contains an electrochemical element having electrodes; - прикладывают предварительно заданную форму сигнала напряжения, включающую в себя первое предварительно заданное напряжение, приложенное в течение по меньшей мере первого временного интервала, и второе предварительно заданное напряжение, приложенное во втором временном интервале к электродам биодатчика; applying a predetermined voltage waveform including a first predetermined voltage applied for at least a first time interval and a second predetermined voltage applied for a second time interval to the biosensor electrodes; - измеряют, по меньшей мере, первые значения тока в течение первого временного интервала и вторые значения тока в течение второго временного интервала, в котором ток ipb, представляющий переход от первого предварительно заданного напряжения ко второму предварительно заданному напряжению, возникает в течение начальной части второго временного интервала; - measuring at least the first current values during the first time interval and the second current values during the second time interval, in which the current i pb , representing the transition from the first predetermined voltage to the second predetermined voltage, occurs during the initial part of the second time interval; - определяют время поворотной точки в течение первого временного интервала, в который измеренные первые значения тока переходят из первого профиля во второй профиль; и- determine the time of the turning point during the first time interval in which the measured first current values pass from the first profile to the second profile; And - вычисляют концентрацию аналита в пробе на основе определенного времени поворотной точки и по меньшей мере одного значения тока из измеренных первых и вторых значений тока, причем измеренные первые значения тока переходят из первого профиля во второй профиль из-за присутствия интерферента в жидкостной пробе, и причем время поворотной точки возникает до возникновения ipb.- calculating the concentration of the analyte in the sample based on the determined turning point time and at least one current value from the measured first and second current values, the measured first current values moving from the first profile to the second profile due to the presence of an interference in the liquid sample, and moreover the turning point time occurs before the occurrence of i pb . 2. Способ по п. 1, в котором этап вычисления основан на определенном времени поворотной точки и по меньшей мере одном значении тока из измеренных первых значений тока и по меньшей мере одном значении тока из измеренных вторых значений тока.2. The method of claim 1, wherein the step of calculating is based on the determined turning point time and at least one current value from the measured first current values and at least one current value from the measured second current values. 3. Способ по п. 1, в котором этап вычисления основан на значении тока в поворотной точке, измеренном во время поворотной точки.3. The method of claim 1, wherein the step of calculating is based on the value of current at the turning point measured during the turning point. 4. Способ по п. 1, в котором вычисление концентрации аналита содержит использование уравнения формы
Figure 00000027
, в котором:
4. The method of claim 1, wherein the calculation of the analyte concentration comprises using an equation of the form
Figure 00000027
, in which:
- Gbasic является концентрацией аналита (в мг/дл);- G basic is the concentration of the analyte (in mg/dL); - ai,j являются коэффициентами;- a i,j are coefficients; - x0 является константой;- x 0 is a constant; - x1 является tTurn, временем поворотной точки (в секундах);- x 1 is t Turn , the turning point time (in seconds); - x2 является ir, суммой, по меньшей мере, некоторых измеренных вторых значений тока второго временного интервала (в микроамперах);- x 2 is i r , the sum of at least some of the measured second current values of the second time interval (in microamps); - x3 является одним из первых значений тока в первый временной интервал (в микроамперах);- x 3 is one of the first values of the current in the first time interval (in microamps); - x4 является iTurn, значением тока в tTurn (в микроамперах);- x 4 is i Turn , the value of the current in t Turn (in microamps); - x5 является инверсией одного из первых значений тока в первый временной интервал (в 1/микроамперы);- x 5 is the inversion of one of the first current values in the first time interval (in 1/microamps); - x6 является инверсией одного из первых значений тока в первый временной интервал (в 1/микроамперы); и- x 6 is the inversion of one of the first current values in the first time interval (in 1/microamps); And - c является предварительно заданной константой.- c is a predefined constant. 5. Способ по п. 1, в котором предварительно заданная форма сигнала напряжения дополнительно прикладывается в течение третьего временного интервала, измерение дополнительно содержит измерение третьих значений тока в течение третьего временного интервала, и этап вычисления основан на определенном времени поворотной точки и по меньшей мере одном значении тока из измеренных первых, вторых и третьих значений тока.5. The method of claim 1, wherein the predetermined voltage waveform is further applied during a third time interval, the measurement further comprises measuring third current values during the third time interval, and the step of calculating is based on the determined turning point time and at least one current value from the measured first, second and third current values. 6. Способ по п. 5, в котором вычисление концентрации аналита содержит использование уравнения формы
Figure 00000027
, в котором:
6. The method of claim 5, wherein the calculation of the analyte concentration comprises using an equation of the form
Figure 00000027
, in which:
- Gbasic является концентрацией аналита (в мг/дл);- G basic is the concentration of the analyte (in mg/dL); - ai,j являются предварительно заданными коэффициентами;- a i,j are predetermined coefficients; - x0 является константой;- x 0 is a constant; - x1 является tTurn, временем поворотной точки (в секундах);- x 1 is t Turn , the turning point time (in seconds); - x2 является ir, суммой, по меньшей мере, некоторых измеренных третьих значений тока третьего временного интервала (в микроамперах);- x 2 is i r , the sum of at least some of the measured third current values of the third time interval (in microamps); - x3 является одним из вторых значений тока во второй временной интервал (в микроамперах);- x 3 is one of the second values of the current in the second time interval (in microamps); - x4 является ipb, близким к пику вторых значений тока во второй временной интервал (в микроамперах);- x 4 is i pb close to the peak of the second current values in the second time interval (in microamps); - x5 является инверсией одного из первых значений тока в первый временной интервал (в 1/микроамперы);- x 5 is the inversion of one of the first current values in the first time interval (in 1/microamps); - x6 является инверсией одного из первых значений тока в первый временной интервал (в 1/микроамперы); и- x 6 is the inversion of one of the first current values in the first time interval (in 1/microamps); And - c является предварительно заданной константой.- c is a predefined constant. 7. Способ по п. 5, в котором вычисление концентрации аналита содержит использование уравнения формы
Figure 00000028
, в котором:
7. The method of claim 5, wherein the calculation of the analyte concentration comprises using an equation of the form
Figure 00000028
, in which:
- Gbasic является концентрацией аналита (в миллиграммах на децилитр);- G basic is the concentration of the analyte (in milligrams per deciliter); - tTurn является временем поворотной точки (в секундах);- t Turn is the turning point time (in seconds); -
Figure 00000029
(в микроамперах);
-
Figure 00000029
(in microamps);
- ipc находится близко к отрицательному пику третьих значений тока в третий временной интервал (в микроамперах);- i pc is close to the negative peak of the third current values in the third time interval (in microamps); - ipb находится близко к пику вторых значений тока во второй временной интервал (в микроамперах);- i pb is close to the peak of the second current values in the second time interval (in microamps); - iss является установившимся состоянием третьих значений тока в третий временной интервал;- i ss is the steady state of the third current values in the third time interval; - ir является суммой, по меньшей мере, некоторых измеренных третьих значений тока третьего временного интервала (в микроамперах); и- i r is the sum of at least some of the measured third current values of the third time interval (in microamps); And - a, b, p и zgr являются предварительно заданными коэффициентами.- a, b, p and z gr are predefined coefficients. 8. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этапы, на которых:8. The method of claim 1, further comprising the steps of: - возбуждают, после применения пробы к биодатчику, инициирующий ток между электродами электрохимического элемента;- excite, after applying the sample to the biosensor, initiating current between the electrodes of the electrochemical element; - измеряют значения инициирующего напряжения в ходе возбуждения инициирующего тока; и- measure the values of the initiating voltage during the excitation of the initiating current; And - инициируют предварительно заданную форму сигнала напряжения при падении измеренного инициирующего напряжения ниже инициирующего порогового напряжения.- initiate a predetermined voltage waveform when the measured initiating voltage falls below the initiating threshold voltage. 9. Способ по п. 8, в котором инициирующий ток составляет между 500-700 нА, и инициирующее пороговое напряжение составляет между 800-1100 мВ.9. The method according to claim 8, wherein the initiating current is between 500-700 nA and the initiating threshold voltage is between 800-1100 mV. 10. Способ по п. 1, в котором первое предварительно заданное напряжение выбирается с возможностью упрощать окисление интерферента из применяемой пробы.10. The method of claim 1, wherein the first predetermined voltage is selected to facilitate oxidation of the interference from the applied sample. 11. Способ по п. 1, в котором первый профиль отклоняется от профиля Коттрелла, и второй профиль по существу придерживается профиля Коттрелла.11. The method of claim 1 wherein the first profile deviates from the Cottrell profile and the second profile substantially adheres to the Cottrell profile. 12. Способ по п. 1, в котором интерферент подвергается окислению в непокрытом электроде электрохимического элемента.12. The method of claim. 1, in which the interference is subjected to oxidation in the uncoated electrode of the electrochemical cell. 13. Способ по п. 12, в котором интерферент содержит мочевую кислоту или аскорбиновую кислоту.13. The method according to p. 12, in which the interference contains uric acid or ascorbic acid. 14. Способ по п. 1, в котором электроды электрохимического элемента содержат голый электрод и по меньшей мере частично покрытый реагентом электрод.14. The method of claim 1 wherein the electrodes of the electrochemical cell comprise a bare electrode and an electrode at least partially coated with a reagent. 15. Способ по п. 1, в котором электроды электрохимического элемента представляют собой одно из сообращенных или компланарных.15. The method of claim 1, wherein the electrodes of the electrochemical cell are one of inverted or coplanar. 16. Способ по п. 1, в котором измерение первых и вторых значений тока проводится на частоте между 50-200 Гц.16. The method according to claim 1, wherein the measurement of the first and second current values is carried out at a frequency between 50-200 Hz. 17. Способ для определения концентрации аналита в жидкостной пробе физиологической жидкости, при этом способ содержит этапы, на которых:17. A method for determining the concentration of an analyte in a fluid sample of a physiological fluid, the method comprising the steps of: - применяют пробу к биодатчику, причем биодатчик содержит электрохимический элемент, имеющий электроды;- apply the sample to the biosensor, and the biosensor contains an electrochemical element having electrodes; - прикладывают предварительно заданную форму сигнала напряжения в течение по меньшей мере первого временного интервала и второго временного интервала;applying a predetermined voltage waveform for at least a first time interval and a second time interval; - измеряют, по меньшей мере, первые значения тока в течение первого временного интервала и вторые значения тока в течение второго временного интервала;- measure at least the first current values during the first time interval and the second current values during the second time interval; - определяют время поворотной точки в течение первого временного интервала, в который измеренные первые значения тока переходят из первого профиля во второй профиль; и- determine the time of the turning point during the first time interval in which the measured first current values pass from the first profile to the second profile; And - оценивают физическую характеристику пробы на основе времени поворотной точки, первых измеренных значений тока и вторых измеренных значений тока;- evaluate the physical characteristic of the sample on the basis of the turning point time, the first measured current values and the second measured current values; - если оцененная физическая характеристика пробы находится в первом диапазоне, вычисляют концентрацию аналита в пробе с использованием первой модели на основе первых измеренных значений тока и вторых измеренных значений тока; и- if the estimated physical characteristic of the sample is in the first range, calculate the analyte concentration in the sample using the first model based on the first measured current values and the second measured current values; And - если оцененная физическая характеристика пробы находится во втором диапазоне, вычисляют концентрацию аналита в пробе с использованием второй модели на основе определенного времени поворотной точки, первых измеренных значений тока и вторых измеренных значений тока, причем первая модель содержит первые коэффициенты, и вторая модель содержит вторые коэффициенты, и первые коэффициенты и вторые коэффициенты определяются посредством линейной оптимизации.- if the estimated physical property of the sample is in the second range, calculate the analyte concentration in the sample using the second model based on the determined turning point time, the first measured current values and the second measured current values, the first model containing the first coefficients and the second model containing the second coefficients , and the first coefficients and the second coefficients are determined by linear optimization. 18. Способ по п. 17, в котором вычисление концентрации аналита с использованием первой модели содержит использование уравнения формы
Figure 00000030
, и вычисление концентрации аналита с использованием второй модели содержит использование уравнения формы:
18. The method of claim 17 wherein calculating the analyte concentration using the first model comprises using an equation of the form
Figure 00000030
, and the calculation of the analyte concentration using the second model contains the use of an equation of the form:
Figure 00000031
, в котором:
Figure 00000031
, in which:
-
Figure 00000032
является концентрацией аналита, вычисленной с использованием первой модели (в мг/дл);
-
Figure 00000032
is the analyte concentration calculated using the first model (in mg/dl);
-
Figure 00000033
являются предварительно заданными коэффициентами первой модели;
-
Figure 00000033
are predetermined coefficients of the first model;
- x0 1 и x0 2 являются константами (например, 1);- x 0 1 and x 0 2 are constants (for example, 1); -
Figure 00000034
являются предикторами первой модели на основе измеренных значений тока;
-
Figure 00000034
are predictors of the first model based on the measured current values;
- c1 является предварительно заданной константой первой модели;- c 1 is a predefined constant of the first model; -
Figure 00000035
является концентрацией аналита, вычисленной с использованием второй модели (в мг/дл);
-
Figure 00000035
is the analyte concentration calculated using the second model (in mg/dL);
-
Figure 00000036
являются предварительно заданными коэффициентами второй модели;
-
Figure 00000036
are predefined coefficients of the second model;
-
Figure 00000037
являются предикторами второй модели на основе измеренных значений тока; и
-
Figure 00000037
are predictors of the second model based on the measured current values; And
- c2 является предварительно заданной константой второй модели.- c 2 is a predefined constant of the second model. 19. Способ по п. 17, в котором вычисление концентрации аналита с использованием первой модели содержит использование уравнения формы
Figure 00000038
, и вычисление концентрации аналита с использованием второй модели содержит использование уравнения формы:
19. The method of claim 17 wherein calculating the analyte concentration using the first model comprises using an equation of the form
Figure 00000038
, and the calculation of the analyte concentration using the second model contains the use of an equation of the form:
Figure 00000039
, в котором:
Figure 00000039
, in which:
-
Figure 00000032
является концентрацией аналита, вычисленной с использованием первой модели (в мг/дл);
-
Figure 00000032
is the analyte concentration calculated using the first model (in mg/dl);
-
Figure 00000040
и
Figure 00000041
являются предварительно заданными коэффициентами первой модели;
-
Figure 00000040
And
Figure 00000041
are predetermined coefficients of the first model;
-
Figure 00000035
является концентрацией аналита, вычисленной с использованием второй модели (в мг/дл);
-
Figure 00000035
is the analyte concentration calculated using the second model (in mg/dl);
-
Figure 00000042
и
Figure 00000043
являются предварительно заданными коэффициентами второй модели;
-
Figure 00000042
And
Figure 00000043
are predefined coefficients of the second model;
-
Figure 00000044
(в микроамперах);
-
Figure 00000044
(in microamperes);
- ipc находится близко к отрицательному пику третьих значений тока в третий временной интервал (в микроамперах);- i pc is close to the negative peak of the third current values in the third time interval (in microamps); - ipb находится близко к пику вторых значений тока во второй временной интервал (в микроамперах);- i pb is close to the peak of the second current values in the second time interval (in microamps); - iss является установившимся состоянием третьих значений тока в третий временной интервал;- i ss is the steady state of the third current values in the third time interval; - ir является суммой, по меньшей мере, некоторых измеренных третьих значений тока третьего временного интервала (в микроамперах); и- i r is the sum of at least some of the measured third current values of the third time interval (in microamps); And - b, c и p являются предварительно заданными коэффициентами.- b, c and p are predefined coefficients.
RU2022103985A 2019-07-24 Method for determining analyte concentration in a sample RU2793144C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2793144C1 true RU2793144C1 (en) 2023-03-29

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7160251B2 (en) * 2002-04-25 2007-01-09 Home Diagnostics, Inc. Systems and methods for blood glucose sensing
US8603768B2 (en) * 2008-01-17 2013-12-10 Lifescan, Inc. System and method for measuring an analyte in a sample
GB2531728A (en) * 2014-10-27 2016-05-04 Cilag Gmbh Int Method for determining diffusion
US20180306744A1 (en) * 2017-04-20 2018-10-25 Lifescan Scotland Limited Analyte measurement system and method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7160251B2 (en) * 2002-04-25 2007-01-09 Home Diagnostics, Inc. Systems and methods for blood glucose sensing
US8603768B2 (en) * 2008-01-17 2013-12-10 Lifescan, Inc. System and method for measuring an analyte in a sample
GB2531728A (en) * 2014-10-27 2016-05-04 Cilag Gmbh Int Method for determining diffusion
US20180306744A1 (en) * 2017-04-20 2018-10-25 Lifescan Scotland Limited Analyte measurement system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101899307B1 (en) System and method for measuring an analyte in a sample
US9709521B2 (en) System and method for measuring an analyte in a sample and correcting for interferents
US20120111739A1 (en) Dual Frequency Impedance Measurement of Hematocrit in Strips
RU2684938C2 (en) System and method for determining hematocrit insensitive glucose concentrations
RU2661608C2 (en) System and method for determining hematocrit insensitive glucose concentration
US11733198B2 (en) Method for determining analyte concentration in a sample
CN107209141A (en) The reference electrode error trap determined from predetermined sampling time interval and scheduled sampling time
US20140134655A1 (en) System and method for detection of sample volume during initial sample fill of a biosensor to determine glucose concentration in fluid samples or sample fill error
TW201833549A (en) Determining an analyte concentration of a physiological fluid having an interferent
EP2956765B9 (en) System and method for measuring an analyte in a sample and calculating hematocrit-insensitive glucose concentrations
RU2793144C1 (en) Method for determining analyte concentration in a sample
JP7371219B2 (en) Determination of contamination of biosensors used in analyte measurement systems
US11604158B2 (en) Contamination determination of biosensors used in analyte measurement systems
US20150330926A1 (en) Hand-held test meter constant current driver with integrated test strip sample detection
RU2780501C1 (en) Biosensor contamination determination used in analyte measurement systems
CA3148529C (en) Method for determining analyte concentration in a sample