Системы и способы различия между контрольным образцом и тестируемой текучей средой с использованием емкостного сопротивления

Системы и способы различия между контрольным образцом и тестируемой текучей средой с использованием емкостного сопротивления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Представленные здесь система и способ относятся к области медицинского тестирования, в частности, для выявления присутствия и/или концентрации аналита (аналитов) внутри образца (например, в физиологических текучих средах, в том числе крови).

Уровень техники

Определение концентрации аналитов в физиологических текучих средах (например, в крови или производных из крови продуктах, таких как плазма) имеет все возрастающую важность в современном обществе. Такие анализы находят применение в различных ситуациях и обстоятельствах, включающих в себя клинические лабораторные исследования, тестирование на дому, и т.д., где результаты такого тестирования играют важную роль в диагностировании и отслеживании различных болезненных состояний. Обсуждаемые аналиты включают в себя глюкозу для оказания помощи больным диабетом, холестерин для мониторинга состояния сердечнососудистой системы, и тому подобные.

Общеупотребительный метод в анализах для определения концентрации аналитов основан на электрохимии. В таких методах водный жидкий образец помещают в реакционную камеру для образца в электрохимической ячейке, составленной по меньшей мере двумя электродами, то есть рабочим электродом и противоэлектродом, где электроды имеют импеданс, который делает их пригодными для амперометрического или кулонометрического измерения. Создают условия для реакции анализируемого компонента с реагентом с образованием окисляемого (или восстанавливаемого) вещества в количестве, пропорциональном концентрации аналита. Количество присутствующего окисляемого (или восстанавливаемого) вещества затем оценивают электрохимическим путем и соотносят с концентрацией аналита в образце.

Для определения концентрации аналита в образце обычно используют автоматизированное устройство, например, электрохимическое испытательное устройство. Многие испытательные устройства преимущественно позволяют сохранять в памяти испытательного устройства концентрацию аналита, и обычно концентрации множества аналитов. Эта функция обеспечивает пользователю возможность делать обзор уровней концентрации аналита в течение периода времени, зачастую как усредненное значение ранее собранных уровней аналитов, где такое усреднение выполняется согласно алгоритму, встроенному в испытательное устройство. Однако для обеспечения правильного функционирования системы пользователь будет время от времени выполнять тест с использованием контрольной текучей среды вместо образца крови. Такие контрольные текучие среды (также называемые контрольными растворами), как правило, представляют собой водные растворы, имеющие известную концентрацию глюкозы. Пользователь может выполнить тест с контрольным раствором и сравнить показанные результаты с известной концентрацией для определения, работает ли система надлежащим образом. Однако, как только выполнен тест с контрольным раствором, концентрация глюкозы в контрольной текучей среде сохраняется в памяти испытательного устройства. Таким образом, когда пользователь попытается проанализировать предыдущие тесты и/или среднюю концентрацию по результатам предшествующих тестов, результаты могут быть искажены до уровня концентрации аналита в контрольной текучей среде.

Таким образом, желательно обеспечить возможность дифференциации контрольных растворов и образцов текучих сред во время проведения теста. Один вариант состоит в том, чтобы вручную маркировать текучие среды как либо контрольные, либо тестируемые текучие среды. Однако предпочтительной была бы автоматическая маркировка, поскольку это сводит к минимуму вмешательство пользователя и повышает простоту применения.

По существу проявляется неослабевающий интерес к разработке новых методов и устройств для применения в определении концентраций аналитов в образце. Особый интерес представляла бы разработка таких методов и устройств, которые включают в себя способность автоматически маркировать образец как контрольную текучую среду или тестируемую текучую среду, и соответственно этому сохранять или исключать результаты измерений. Особенный интерес представляла бы разработка таких методов, которые пригодны для применения в анализах для определения концентрации аналита на электрохимической основе.

Раскрытие изобретения

Здесь представлены различные аспекты системы и способа различения между водным образцом, отличным от крови (например, контрольным раствором) и образцом крови. В одном таком аспекте способы включают в себя применение электрохимической ячейки, в которой прилагают потенциал и измеряют ток. Кроме того, здесь описаны электрохимические способы и системы для различения между образцами крови и образцами, отличными от крови.

В одном варианте выполнения представлен способ различения между образцом крови и образцом, отличным от крови. Способ содержит этапы, на которых вводят образец в электрохимическую ячейку, имеющую первый и второй электроды, и прилагают первый тестовый потенциал между первым электродом и вторым электродом. Затем измеряют токовую характеристику первого переходного процесса. Прилагают второй тестовый потенциал между первым электродом и вторым электродом и затем измеряют токовую характеристику второго переходного процесса. Также может быть измерено емкостное сопротивление, как более подробно будет обсуждено ниже. Способ также может содержать этапы, на которых прилагают третий тестовый потенциал между первым электродом и вторым электродом и измеряют токовую характеристику третьего переходного процесса.

На основе токовой характеристики первого переходного процесса рассчитывают первое контрольное значение, относящееся к количеству способных к окислительно-восстановительным реакциям веществ в образце. В дополнение, на основе значений тока, полученных при измерении токовых характеристик во время второго и третьего переходных процессов, рассчитывают второе контрольное значение, которое относится к кинетике реакции. Второе контрольное значение может представлять собой функцию выраженной в процентах степени завершения химической реакции. Например, второе контрольное значение может быть показателем остаточного содержания реакционных компонентов, основанным по меньшей мере на одном значении тока из токовой характеристики второго переходного процесса и по меньшей мере на одном значении тока из токовой характеристики третьего переходного процесса. В одном аспекте показатель остаточного содержания реакционных компонентов рассчитывают на основе соотношения второго значения тока и третьего значения тока. Затем первое и второе контрольные значения могут быть использованы для определения, является ли образец образцом, отличным от крови, или образцом крови. Образец, отличный от крови, может включать в себя контрольный раствор или некоторый иной образец, такой как напиток (например, спортивный напиток, такой как Gatorade^®).

В одном аспекте рассчитывают коэффициент емкостного сопротивления, имеющий отношение к измеренному емкостному сопротивлению. Например, коэффициент емкостного сопротивления может быть пропорционален измеренному емкостному сопротивлению электрохимической ячейки, когда вводят образец. В некоторых вариантах выполнения коэффициент емкостного сопротивления может быть пропорционален измеренному емкостному сопротивлению и среднему емкостному сопротивлению электрохимических ячеек того же типа. Например, коэффициент емкостного сопротивления может представлять собой отношение среднего емкостного сопротивления электрохимических ячеек того же типа и измеренного емкостного сопротивления. В некоторых вариантах выполнения третье контрольное значение может быть рассчитано умножением первого контрольного значения на коэффициент емкостного сопротивления. Затем третье контрольное значение может быть использовано в сочетании со вторым контрольным значением для определения, является ли образец образцом, отличным от крови, или образцом крови.

В еще одном аспекте в способе может быть выполнен этап, на котором измеряют концентрацию аналита в образце. Если найдено, что образец является образцом крови, измеренная концентрация может быть сохранена в памяти. Напротив, если обнаружено, что образец представляет собой образец, отличный от крови, измеренная концентрация может быть маркирована, сохранена отдельно и/или отброшена.

В одном варианте выполнения для определения, является ли образец образцом, отличным от крови, или образцом крови, может быть использовано неравенство. Например, для оценки второго и третьего контрольных значений может быть применено уравнение, представляющее выведенную опытным путем дискриминационную кривую.

В еще одном аспекте к электрохимической ячейке перед этапом приложения первого тестового потенциала прилагают потенциал разомкнутой цепи. В дополнение, потенциал разомкнутой цепи может быть приложен после этапа, на котором прилагают первый тестовый потенциал.

Далее здесь описана система для различения между образцом крови и образцом, отличным от крови. В одном варианте выполнения система может содержать пробную полоску и испытательное устройство. Пробная полоска содержит электрические контакты для сопряжения с испытательным устройством и электрохимической ячейкой. Испытательное устройство содержит процессор, выполненный с возможностью приема текущих данных от пробной полоски, и запоминающее устройство для данных, содержащее критерии различения, чтобы образец крови можно было отличить от образца, отличного от крови, на основе первого контрольного значения и второго контрольного значения. В некоторых вариантах выполнения может быть рассчитан коэффициент емкостного сопротивления, относящийся к измеренному емкостному сопротивлению. Например, коэффициент емкостного сопротивления может быть пропорционален измеренному емкостному сопротивлению электрохимической ячейки, когда введен образец. В некоторых вариантах выполнения коэффициент емкостного сопротивления может быть пропорционален измеренному емкостному сопротивлению и среднему емкостному сопротивлению электрохимических ячеек того же типа. Например, коэффициент емкостного сопротивления может включать в себя отношение среднего емкостного сопротивления электрохимических ячеек того же типа и измеренного емкостного сопротивления. В некоторых вариантах выполнения третье контрольное значение может быть рассчитано умножением первого контрольного значения на коэффициент емкостного сопротивления. Затем третье контрольное значение может быть использовано в сочетании со вторым контрольным значением для определения, является ли образец образцом, отличным от крови, или образцом крови. Критерий различения, согласно которому отличают данные, представляющие образец крови, от образца, отличного от крови, может быть выведен из второго контрольного значения и третьего контрольного значения. Например, критерий различения может включать в себя выведенную опытным путем дискриминационную кривую. Система дополнительно может включать в себя образец, отличный от крови (например, контрольный раствор), который по существу не содержит способных к окислительно-восстановительным реакциям веществ. Сверх того, здесь дополнительно описан способ расчета критерия различения. Критерий различения может быть запрограммирован в испытательном устройстве для различения между образцом крови и образцом, отличным от крови. В одном варианте выполнения способ содержит этапы, на которых рассчитывают первое контрольное значение и второе контрольное значение для множества водных образцов, отличных от крови, рассчитывают третье контрольное значение на основе первого контрольного значения, причем третье контрольное значение пропорционально коэффициенту емкостного сопротивления, и рассчитывают критерий различения на основе второго контрольного значения и третьего контрольного значения для множества образцов, отличных от крови. Например, коэффициент емкостного сопротивления может представлять собой отношение среднего емкостного сопротивления электрохимических ячеек того же типа и измеренного емкостного сопротивления электрохимической ячейки. В качестве еще одного примера, первое контрольное значение является показательным для концентрации антиоксиданта, и второе контрольное значение является показателем кинетики реакции.

В одном аспекте способ обеспечивает различение между образцом крови и водным образцом, отличным от крови. Способ содержит этапы, на которых (а) вводят образец в электрохимическую ячейку, причем ячейка может содержать (i) два размещенных на расстоянии друг от друга электрода, и (ii) реагент. Способ дополнительно может содержать этапы, на которых (b) прилагают первый тестовый потенциал, имеющий первую полярность, между электродами, и измеряют ток ячейки; (с) измеряют емкостное сопротивление электрохимической ячейки; (d) суммируют по меньшей мере два значения тока, измеренных во время приложения первого тестового потенциала, для генерирования первого контрольного значения, причем первое контрольное значение пропорционально концентрации способных к окислительно-восстановительным реакциям веществ в тестируемой жидкости; (е) рассчитывают коэффициент емкостного сопротивления, относящийся к измеренному емкостному сопротивлению; и (f) используют коэффициент емкостного сопротивления и первое контрольное значение для различения между образцом крови и водным образцом, отличным от крови. Способ дополнительно может содержать этап, на котором рассчитывают второе контрольное значение, относящееся к кинетике реакции, и используют коэффициент емкостного сопротивления, первое контрольное значение и второе контрольное значение для различения между образцом крови и водным образцом, отличным от крови. Например, второе контрольное значение может быть функцией выраженной в процентах степени завершения химической реакции, которая также может быть названа показателем остаточного содержания реакционных компонентов. В некоторых примерных вариантах выполнения коэффициент емкостного сопротивления может быть рассчитан как соотношение среднего емкостного сопротивления электрохимических ячеек того же типа и измеренного емкостного сопротивления. Способ также может содержать этап, на котором рассчитывают третье контрольное значение умножением первого контрольного значения на коэффициент емкостного сопротивления. Затем третье контрольное значение может быть использовано в сочетании со вторым контрольным значением для определения, является ли образец образцом, отличным от крови или образцом крови. В некоторых вариантах выполнения водный образец, отличный от крови, может представлять собой контрольный раствор.

Вышеупомянутые различные контрольные значения могут быть определены и/или рассчитаны различными путями. Например, первое контрольное значение может быть пропорционально концентрации способных к окислительно-восстановительным реакциям веществ в образце, причем первое контрольное значение может быть рассчитано на основе по меньшей мере одного значения тока из токовой характеристики первого переходного процесса, и/или первое контрольное значение может быть рассчитано на основе суммирования значений тока, полученных во время измерения токовой характеристики первого переходного процесса. В одном варианте выполнения, в котором первое контрольное значение может быть рассчитано на основе суммирования значений тока, полученных во время измерения токовой характеристики первого переходного процесса, суммирование может быть представлено уравнением, причем уравнение имеет вид

,

где t представляет время, и i_sum представляет суммирование значений тока на протяжении интервала времени от времени «n» до времени «M». Интервал времени от «n» до «М» может варьировать. Например, в одном варианте выполнения интервал времени может быть в течение времени в диапазоне от около 0,05 секунды до около 1,0 секунды.

В других вариантах выполнения второе контрольное значение также может быть рассчитано или определено различными путями. Например, второе контрольное значение может быть основано по меньшей мере на одном значении тока из токовой характеристики второго переходного процесса и по меньшей мере на одном значении тока из токовой характеристики третьего переходного процесса, или второе контрольное значение может быть основано на втором значении тока из токовой характеристики примерно в конце второго переходного процесса и третьем значении тока из токовой характеристики примерно в начале третьего переходного процесса. В других вариантах выполнения второе контрольное значение может быть основано на соотношении второго значения тока и третьего значения тока, причем соотношение может быть выражено уравнением, причем уравнение имеет вид , где i₂ представляет второе значение тока, и i₃ представляет третье значение тока. Например, в одном варианте выполнения второе значение тока может быть измерено примерно на 3,8 секунде, и третье значение тока может быть измерено примерно на 4,15 секунде.

В различных вариантах выполнения способа могут быть использованы различные ориентации и/или конфигурации различных компонентов системы. Например, в одном варианте выполнения первый электрод и второй электрод могут иметь конструкцию с противолежащими лицевыми поверхностями, в которой слой реагента может быть размещен на первом электроде и не размещен на втором электроде. В еще одном варианте выполнения первый электрод и второй электрод могут иметь копланарную конструкцию со слоем реагента, размещенным на первом электроде и не размещенном на втором электроде.

Различные варианты выполнения способа также могут содержать различные дополнительные или факультативные этапы. Например, в одном варианте выполнения способ может содержать этап, на котором измеряют концентрацию аналита, причем, например, если обнаружено, что образец представляет собой контрольный раствор, концентрация аналита, связанная с контрольным образцом, маркируется. Дополнительно, в одном варианте выполнения упомянутый этап может дополнительно содержать применение неравенства для определения, является ли образец контрольным раствором или образцом крови. В еще одном варианте выполнения упомянутый этап может дополнительно содержать этап, на котором сравнивают третье контрольное значение с заданным пороговым значением, и сравнивают второе контрольное значение с заданной пороговой функцией (например, уравнением, которое является функцией первого контрольного значения), для определения, является ли образец контрольным раствором или образцом крови.

В различных вариантах выполнения вышеупомянутый критерий различения может быть выведен из различных источников. Например, в одном варианте выполнения критерий различения может быть выведен из первого контрольного значения, которое является показателем концентрации способных к окислительно-восстановительным реакциям веществ в образце, умноженной на коэффициент емкостного сопротивления, и второго контрольного значения, которое является показателем скорости реакции образца с реагентом. В некоторых вариантах выполнения рассчитывают коэффициент емкостного сопротивления, относящийся к измеренному емкостному сопротивлению. Например, коэффициент емкостного сопротивления может быть пропорционален измеренному емкостному сопротивлению электрохимической ячейки, когда введен образец. В некоторых вариантах выполнения коэффициент емкостного сопротивления может быть пропорционален измеренному емкостному сопротивлению и среднему емкостному сопротивлению электрохимических ячеек того же типа. Например, коэффициент емкостного сопротивления может представлять собой отношение известного емкостного сопротивления, например, среднего емкостного сопротивления электрохимических ячеек того же типа, к измеренному емкостному сопротивлению. В еще одном варианте выполнения критерий различения может включать в себя выведенную опытным путем дискриминационную кривую.

Краткое описание чертежей

Различные признаки настоящего изобретения обстоятельно изложены в пунктах прилагаемой формулы изобретения. Лучшее понимание таких признаков может быть достигнуто с привлечением нижеследующего подробного описания, которое представляет иллюстративные неограничивающие варианты выполнения, и сопровождающих чертежей, на которых:

Фиг. 1А представляет вид в перспективе примерной пробной полоски;

Фиг. 1В представляет вид в перспективе в покомпонентном изображении пробной полоски из Фиг. 1А;

Фиг. 1С представляет вид в перспективе дистального участка пробной полоски из Фиг. 1А;

Фиг. 2 представляет вид снизу горизонтальной проекции пробной полоски из Фиг. 1А;

Фиг. 3 представляет вид сбоку горизонтальной проекции пробной полоски из Фиг. 1А;

Фиг. 4А представляет вид сверху горизонтальной проекции пробной полоски из Фиг. 1А;

Фиг. 4В представляет частичный вид сбоку дистального участка части пробной полоски, соответствующий стрелкам 4В-4В в Фиг. 4А;

Фиг. 5 представляет упрощенное схематическое изображение, показывающее испытательное устройство, электрически соединенное с контактными площадками пробной полоски;

Фиг. 6 показывает форму волны тестового напряжения, с которой испытательное устройство прилагает множество тестовых напряжений в течение заданных интервалов времени;

Фиг. 7 показывает тестовую токовую характеристику переходного процесса, сформированную при форме волны тестового напряжения по Фиг. 6;

Фиг. 8А иллюстрирует форму волны тестового напряжения, с которой испытательное устройство прилагает множество тестовых напряжений при противоположной полярности в течение заданных интервалов времени по сравнению с Фиг. 6;

Фиг. 8В иллюстрирует тестовую токовую характеристику переходного процесса, сформированную при тестовых напряжениях согласно Фиг. 8А;

Фиг. 9 представляет график, показывающий взаимосвязь между коэффициентом помех и показателем остаточного содержания реакционных компонентов для множества образцов крови (ромбики) и образцов контрольных растворов (квадратики);

Фиг. 10 представляет график, показывающий по Х-оси коэффициент помех, умноженный на коэффициент емкостного сопротивления, и по Y-оси показатель остаточного содержания реакционных компонентов для множества образцов крови (ромбики) и образцов контрольных растворов (квадратики).

Осуществление изобретения

Далее будут описаны определенные примерные варианты выполнения, чтобы обеспечить общее понимание принципов конструкции, функционирования, изготовления и применения раскрытых здесь систем и способов. Один или более примеров этих вариантов выполнения иллюстрированы на сопровождающих чертежах. Специалистам в данной области техники будет понятно, что системы и способы, конкретно раскрытые здесь и иллюстрированные на сопровождающих чертежах, являются неограничивающими примерными вариантами выполнения, и что объем настоящего изобретения определяется только пунктами формулы изобретения. Признаки, иллюстрированные или описанные в связи с одним примерным вариантом выполнения, могут быть объединены с признаками других вариантов выполнения. Такие изменения и вариации предполагаются входящими в объем настоящего изобретения. В контексте настоящего документа термин «около» или «приблизительно» для любых численных значений или диапазонов указывает подходящий допуск, который позволяет детали или сборному узлу компонентов функционировать с выполнением их предполагаемого назначения, как здесь описанного.

Раскрытые в настоящем документе системы и способы пригодны для использования в определении широкого многообразия аналитов в самых различных образцах, и, в частности, пригодны для применения в определении аналитов в цельной крови или ее производных, где представляющим особый интерес аналитом является глюкоза. В одном аспекте настоящее изобретение представляет различные варианты выполнения способа определения, является ли образец, нанесенный на пробную полоску, водным образцом, отличным от крови (например, контрольным раствором) или образцом крови. В одном таким варианте выполнения для различения между образцом крови и образцом, отличным от крови, используют по меньшей мере две характеристики. Настоящее описание будет сосредоточено на различении между образцами крови и контрольными растворами. Однако представленные здесь системы и способы в равной мере применимы к дифференциации образцов крови и любых из многообразных образцов, отличных от крови (например, напитков, включающих в себя спортивные напитки, такие как Gatorade^®).

Представленные здесь способы могут быть использованы в общем с электрохимической ячейкой любого типа, имеющей размещенные на расстоянии друг от друга первый и второй электроды и слой реагента. Например, электрохимическая ячейка может быть в форме пробной полоски. В одном аспекте пробная полоска включает в себя два противолежащих электрода, разделенных тонким разделительным слоем, где эти компоненты определяют реакционную камеру или зону для образца, в которой размещен слой реагента. Заявители отмечают, что пробные полоски других типов, например, пробные полоски с копланарными электродами, также могли бы быть применены с описываемыми здесь способами.

Фиг. 1А-4В показывают различные виды примерной пробной полоски 62, пригодной для использования с описываемыми здесь способами. Как показано, пробная полоска 62 может содержать удлиненный корпус, протяженный от проксимального конца 80 до дистального конца 82, и имеющий боковые кромки 56, 58. Проксимальный участок корпуса 59 может содержать реакционную камеру 61 для образца, имеющую множество электродов 164, 166 и реагент 72, тогда как дистальный участок корпуса 59 пробной полоски может включать в себя детали конструкции, выполненные с возможностью электрического соединения с испытательным устройством. При применении физиологическая текучая среда или контрольный раствор могут быть введены в реакционную камеру 61 для образца, чтобы провести электрохимический анализ.

В иллюстративном варианте выполнения пробная полоска 62 может содержать первый электродный слой 66 и второй электродный слой 64, с размещенным между ними разделительным слоем 60. Первый электродный слой 66 может формировать первый электрод 166 и первый соединительный проводник 76 для электрического соединения первого электрода 166 с первым электрическим контактом 67. Подобным образом, второй электродный слой 64 может формировать второй электрод 164 и второй соединительный проводник 78 для электрического соединения второго электрода 164 со вторым электрическим контактом 63.

В одном варианте выполнения реакционная камера 61 для образца ограничена первым электродом 166, вторым электродом 164 и разделительной прокладкой 60, как показано на Фиг. 1А-4В. Более конкретно, первый электрод 166 и второй электрод 164 формируют, соответственно, дно и верх реакционной камеры 61 для образца. Поверхность 68 прорези в разделительной прокладке 60 может определять боковые стенки реакционной камеры 61 для образца. В одном аспекте реакционная камера 61 для образца может дополнительно содержать несколько каналов 70, которые образуют впускной канал и/или выходной канал для образца. Например, один из каналов может обеспечивать поступление образца текучей среды, и другой канал действует как выход.

Реакционная камера 61 для образца может иметь маленький объем. Например, объем может варьировать от около 0,1 микролитра до около 5 микролитров, предпочтительно от около 0,2 микролитра до около 3 микролитров, и более предпочтительно от около 0,3 микролитра до около 1 микролитра. Как будет понятно квалифицированным специалистам в этой области технологии, реакционная камера 61 для образца может иметь различные прочие такие объемы. Для создания малого объема образца торец 68 прорези может иметь площадь, варьирующую от около 0,01 см² до около 0,2 см², предпочтительно от около 0,02 см² до около 0,15 см², и более предпочтительно от около 0,03 см² до около 0,08 см². Подобным образом, квалифицированным специалистам в этой области технологии будет понятно, что торец 68 прорези может иметь различные другие такие площади. В дополнение, первый и второй электроды 166, 164 могут быть разнесены на расстояние в диапазоне от около 1 микрона до около 500 микрон (1-500 мкм), предпочтительно в диапазоне от около 10 микрон до около 400 микрон (10-400 мкм), и более предпочтительно в диапазоне от около 40 микрон до около 200 микрон (40-200 мкм). В других вариантах выполнения такой диапазон может варьировать в интервале различных прочих значений. Узкий промежуток между электродами также может обеспечивать возможность протекания окислительно-восстановительного цикла, где окисленный медиатор, генерированный на первом электроде 166, может диффундировать ко второму электроду 164 и подвергаться восстановлению, и затем диффундировать обратно к первому электроду 166 и опять претерпевать окисление.

На дистальном конце корпуса 59 пробной полоски первый электрический контакт 67 может быть использован для установления электрического соединения с испытательным устройством. Второй электрический контакт 63 может быть предоставлен испытательным устройством через U-образный вырез 65, как иллюстрировано на Фиг. 2. Заявители отмечают, что пробная полоска 62 может содержать различные альтернативные электрические контакты, выполненные с возможностью электрического соединения с измерительным прибором. Например, патент США № 6379513, содержимое которого в полном объеме включено в настоящий документ путем ссылки, раскрывает соединительные устройства электрохимической ячейки.

В одном варианте выполнения первый электродный слой 66 и/или второй электродный слой 64 могут представлять собой проводящий материал, сформированный из таких материалов, как золото, палладий, углерод, серебро, платина, оксид олова, иридий, индий, и их комбинации (например, легированный индием оксид олова). В дополнение, электроды могут быть сформированы размещением проводящего материала на изолирующем листе (не показан) различными способами, например, такими как напыление, плакирование методом химического восстановления, или способ трафаретной печати. В одном примерном варианте выполнения второй электродный слой 64 может представлять собой напыленный золотой электрод, и первый электродный слой 66 может представлять собой напыленный электрод из палладия. Пригодные материалы, которые могут быть использованы в качестве разделительного слоя 60, содержат различные изоляционные материалы, например, такие как пластики (например, PET (полиэтилентерефталат), PETG (модифицированный гликолем полиэтилентерефталат), полиимид, поликарбонат, полистирол), кремний, керамический материал, стекло, адгезивы, и их комбинации.

Слой 72 реагента может быть размещен внутри реакционной камеры 61 для образца с использованием такого способа, как нанесение покрытия из щелевой фильеры, распределение из конца трубки, струйная печать, и трафаретная печать. Такие способы описаны, например, в следующих патентах США №№ 6749887; 6869411; 6676995; и 6830934, причем содержимое каждого из этих источников в полном объеме включено в настоящий документ путем ссылки. В одном варианте выполнения слой 72 реагента может включать в себя по меньшей мере один медиатор и один фермент, и может быть осажден на первый электрод 166. В пределы смысла и области настоящего изобретения входят многообразные медиаторы и/или ферменты. Например, пригодные материалы включают в себя ферроцианид, ферроцен, производные ферроцена, бипиридильные комплексы осмия, и производные хинона. Примеры пригодных ферментов включают в себя глюкозооксидазу, глюкозодегидрогеназу (GDH) на основе пирролохинолинохинонового (PQQ) кофермента, GDH на основе никотинамидадениндинуклеотидного (NAD) кофермента, и GDH на основе FAD (флавинадениндинуклеотида) [E.C.1.1.99.10]. Один примерный состав реагента, который был бы пригоден для формирования слоя 72 реагента, описан в находящейся на рассмотрении заявке на патент США № 10/242951, озаглавленной ”Method of Manufacturing a Sterilized and Calibrated Biosensor-Based Medical Device”, опубликованной в виде публикации заявки на патент США № 2004/0120848, содержимое которой в полном объеме включено в настоящий документ путем ссылки.

Один из первого электрода 166 или второго электрода 164 может действовать как рабочий электрод, который окисляет или восстанавливает ограниченное количество медиатора, в зависимости от полярности приложенного испытательным устройством тестового потенциала. Например, если электроактивное вещество представляет собой восстановленный медиатор, то оно может окисляться на первом электроде 166 до тех пор, пока приложен достаточный положительный потенциал относительно второго электрода 164. В такой ситуации первый электрод 166 выполняет функцию рабочего электрода, и второй электрод 164 действует в качестве противоэлектрода (электрода сравнения). Следует отметить, что, если не оговорено нечто иное для пробной полоски 62, все потенциалы, приложенные испытательным устройством 100, будут далее указаны относительно второго электрода 164.

Подобным образом, если приложен достаточный отрицательный потенциал относительно второго электрода 164, то восстановленный медиатор может окисляться на втором электроде 164. В такой ситуации второй электрод 164 может выполнять функцию рабочего электрода, и первый электрод 166 может действовать как противоэлектрод (электрод сравнения).

Первый этап в одном варианте выполнения раскрытого в настоящем документе способа может содержать этап, на котором вводят порцию образца представляющей интерес текучей среды в пробную полоску 62, которая включает в себя первый электрод 166, второй электрод 164 и слой 72 реагента. Образец текучей среды может представлять собой цельную кровь или ее производное или фракцию, или контрольный раствор. Образец текучей среды, например кровь, может быть дозирован в реакционную камеру 61 для образца через канал 70. В одном аспекте канал 70 и/или реакционная камера 61 для образца могут быть конфигурированы так, что заполнение реакционной камеры 61 для образца образцом текучей среды обеспечивается силами капиллярного взаимодействия.

Фиг. 5 представляет упрощенное схематическое изображение испытательного устройства 100, соединенного с первым электрическим контактом 67 и вторым электрическим контактом 63, которые находятся в электрическом соединении с первым электродом 166 и вторым электродом 164, соответственно, пробной полоски 62. Испытательное устройство 100 может быть выполнено с возможностью электрического соединения с первым электродом 166 и вторым электродом 164 через первый электрический контакт 67 и второй электрический контакт 63, соответственно (как показано на Фиг. 2 и 5). Как будет понятно квалифицированным специалистам в этой области технологии, с описываемым здесь способом могут быть применены различные испытательные устройства. Однако в одном варианте выполнения испытательное устройство включает в себя по меньшей мере один процессор, выполненный с возможностью выполнения расчетов, способных провести различение между кровью и контрольным образцом, а также выполненный с возможностью сортировки и/или хранения данных. Микропроцессор может быть в форме микропроцессора смешанных сигналов (MSP), например, такого как MSP 430 фирмы Texas Instrument. Микропроцессор TI-MSP 430 может быть также выполнен с возможностью выполнение части потенциостатической функции и функции измерения тока. В дополнение, MSP 430 также может содержать энергозависимую и энергонезависимую память. В еще одном варианте выполнения многие из электронных компонентов могут быть встроены в микроконтроллер в форме специализированной интегральной микросхемы.

Как иллюстрировано в Фиг. 5, электрический контакт 67 может содержать два выступа 67а, 67b. В одном примерном варианте выполнения испытательное устройство