Система и способы учета интерферентных веществ в глюкозном биодатчике

Система и способы учета интерферентных веществ в глюкозном биодатчике

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Тестовые полоски для электрохимического измерения уровня глюкозы, такие как используемые в поставляемом компанией LifeScan, Inc. в наборе OneTouch® Ultra® для тестирования цельной крови, специально разработаны для измерения концентрации глюкозы в пробе крови пациента, страдающего сахарным диабетом. Измерение глюкозы может быть основано на физической трансформации (т.е. селективном окислении) глюкозы оксидазы глюкозы фермента (GO). Реакции, которые могут происходить в биодатчике для определения уровня глюкозы, обобщены ниже в уравнениях 1 и 2.

Как показано в уравнении 1, глюкоза окисляется до глюконовой кислоты окисленной формой глюкозооксидазы (GO_(ox)). Следует отметить, что GO_(ox) может также называться «окисленным ферментом». Во время химической реакции в уравнении 1 окисленный фермент GO_(ox) преобразуется в восстановленное состояние, которое обозначается как GO _(red) (то есть «reduced enzyme», «восстановленный фермент»). Далее восстановленный фермент GO_(red) снова окисляется или превращается обратно в GO_(ox) в результате реакции с Fe(CN)₆^3- (который обозначается как «окисленный медиатор» или как «феррицианид»), что иллюстрирует уравнение 2. Во время восстановления или преобразования GO_(red) возвращается в окисленное состояние GO_(ox), Fe(CN)₆^3- восстанавливается до Fe(CN)₆^4- (который обозначается как «восстановленный медиатор» или как «феррицианид»).

Когда вышеописанные реакции протекают в условиях тестового напряжения, приложенного между двумя электродами, тестовый ток может создаваться путем повторного электрохимического окисления восстановленного медиатора на поверхности электрода. Следовательно, поскольку в идеальных условиях количество ферроцианида, образовавшееся в результате вышеописанной химической реакции, прямо пропорционально количеству глюкозы в пробе, расположенной между электродами, возникающий тестовый ток будет пропорционален содержанию глюкозы в пробе. Медиатор, такой как феррицианид, представляет собой соединение, которое принимает электроны от фермента, такого как глюкозооксидаза, и затем отдает эти электроны электроду. При увеличении концентрации глюкозы в пробе количество образованного восстановленного медиатора также увеличивается; следовательно, существует прямая связь между тестовым током, полученным в результате повторного окисления восстановленного медиатора, и концентрацией глюкозы. В частности, передача электронов по электрическому интерфейсу генерирует тестовый ток (2 моля электронов на каждый моль окисленной глюкозы). Тестовый ток, полученный в результате введения глюкозы, можно, таким образом, называть током глюкозы.

Поскольку может быть крайне важно знать концентрацию глюкозы в крови, особенно у людей с сахарным диабетом, с использованием вышеуказанных принципов были разработаны глюкометры как для разового, так и для постоянного использования, чтобы обычный человек в любой момент имел возможность взять пробу крови и протестировать ее для определения концентрации глюкозы. Создаваемый глюкозой электрический ток определяется глюкометром и пересчитывается в выдаваемое пользователю значение уровня глюкозы с использованием алгоритма, который связывает ток в тестовой полоске с концентрацией глюкозы простой математической формулой. В наиболее часто используемом типе глюкометров, глюкометр совмещен с одноразовым биодатчиком, который может включать в себя емкость для забора пробы и по меньшей мере два электрода, расположенных внутри емкости для забора, в дополнение к ферменту (например, оксидазе глюкозы) и медиатору (например, феррицианиду). При использовании пользователь делает прокол в своем пальце или другом удобном месте, вызывая кровотечение, и вводит пробу крови в камеру для забора пробы, тем самым запуская химическую реакцию, описанную выше.

Измерения уровня глюкозы с использованием электрохимических датчиков чувствительны к погрешностям измерения, возникающим из-за наличия эндогенных и экзогенных веществ в пробе крови (интерферентных веществ). Такие интерферентные вещества приводят к погрешности измерений двумя путями. Во-первых, интерферирующее вещество может непосредственно окисляться на поверхности электрода, что приводит к току ошибки. Во-вторых, интерферирующее вещество может реагировать с медиатором, что приводит к току ошибки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Заявители обнаружили различные варианты методик для обеспечения повышенной точности при измерении аналита с помощью системы измерения аналита и биодатчика, главным образом с помощью подачи импульсных сигналов на биодатчик и выбора по меньшей мере одного конкретного сигнала на выходе биодатчика для определения концентрации аналита, которая наименее подвержена влиянию интерферентных веществ, которые могут присутствовать в образце жидкости. В частности, заявители обнаружили, что когда положительный потенциал применен к электрохимическому биодатчику с пробой, проба генерирует ответный ток с помощью одного из трех механизмов: (1) сигнал аналита генерируется путем окисления соответствующего восстановленного акцептора (например, ферроцианида) в результате ферментативной реакции; (2) сигнал интерферирующего вещества генерируется посредством окисления восстановленного акцептора в результате восстановления акцептора одним из интерферентных веществ в крови; и (3) интерферирующий сигнал генерируется путем прямого окисления интерферентных веществ в крови. С другой стороны, при приложении к пробе отрицательного потенциала после положительного потенциала, проба генерирует текущий ответ с помощью одного из двух механизмов: (1) восстановленный акцептор (например, феррицианид) окисляется при получении положительного импульса и восстанавливается в первоначальную форму (например, в ферроцианид) при получении отрицательного импульса; и (2) любые электрохимически обратимые интерферентные вещества восстанавливаются обратно в первоначальный вид.

Заявители отмечают, что любые электрохимически необратимые интерферентные вещества не будут восстановлены в первоначальном виде и, следовательно, не смогут представить какой-либо интерферирующий сигнал последующим импульсам. Таким образом, интерферентные сигналы, возникающие от прямого окисления электрохимически необратимых интерферентных веществ в крови, будут снижены. Таким образом, ответный ток, измеренный во время подачи начального отрицательного импульса и во время подачи последующего положительного импульса, будет ослаблен из-за электрохимически необратимых интерферентных веществ. Из приведенного выше обсуждения следует, что в случае «импульсного» сигнала, который содержит как положительные, так и отрицательные импульсы напряжения определение аналита на основании возвратного тока, полученного от применения либо первоначального или последовательного отрицательного импульса, или определение аналита на основании возвратного тока, полученного от применения положительного импульса после применения отрицательного импульса, ток ошибки из-за присутствия необратимо электрохимически активных интерферентных веществ в пробе крови, и, следовательно, погрешность измерения при определении аналита будут уменьшены в случае «импульсного» сигнала, относительно случая, если определение аналита будет произведено на основании ответного тока, полученного при приложении одного положительного импульса напряжения.

На основании приведенных выше открытий заявители разработали в одном аспекте систему измерения аналита, которая включает в себя биодатчик и систему измерения концентрации аналита. Биодатчик имеет по меньшей мере два электрода и реагент, расположенный вблизи по меньшей мере двух электродов. Система измерения концентрации аналита включает в себя источник питания, запоминающее устройство для хранения данных и микропроцессор. Микропроцессор соединен с источником питания и запоминающим устройством, а также с биодатчиком. Микропроцессор выполнен с возможностью определения концентрации аналита в пробе физиологической жидкости способом: применения положительных и отрицательных электрических импульсов по меньшей мере двух электродов в последовательности с множеством положительных электрических импульсов, в которой напряжение по меньшей мере одного положительного электрического импульса является в общем постоянной величиной по меньшей мере в течение одного дискретного интервала, и напряжение по меньшей мере одного отрицательного электрического импульса является в общем постоянной величиной по меньшей мере в течение одного дискретного интервала; получения по меньшей мере одного выходного тока в заданный период времени по меньшей мере от двух электродов для каждого из множества электрических импульсов за исключением первого электрического импульса; и расчета концентрации аналита на основании по меньшей мере одного выходного тока.

Во втором аспекте представлена система измерения аналита, включающая в себя биодатчик и измерительное устройство измерения аналита. Биодатчик имеет по меньшей мере два электрода и реагент, расположенный вблизи по меньшей мере двух электродов. Система измерения концентрации аналита включает в себя источник питания, запоминающее устройство для хранения данных и микропроцессор. Микропроцессор соединен с источником питания, запоминающим устройством и биодатчиком. Микропроцессор выполнен с возможностью определения концентрации анализируемого вещества в пробе физиологической жидкости способом: приложения положительных и отрицательных электрических импульсов по меньшей мере двух электродов в последовательности с определенным количеством электрических импульсов в последовательности, при котором электрические импульсы применяются через дискретные интервалы и в течение каждого интервала напряжение каждого из положительных электрических импульсов является в общем постоянной величиной, и напряжение по меньшей мере одного отрицательного электрического импульса является в общем постоянной величиной; получения по меньшей мере первого выходного тока по меньшей мере от двух электродов для каждого из первого определенного периода времени в связи с применением по меньшей мере одного положительного электрического импульса в последовательности, отличной от первого положительного импульса; получения по меньшей мере второго выходного тока по меньшей мере от двух электродов для каждого из второго определенного периода времени после приложения по меньшей мере одного отрицательного электрического импульса в последовательности; и расчета концентрации аналита на основании по меньшей мере одного из первого и второго выходного тока.

В третьем аспекте способ определения концентрации аналита в физиологической пробе с помощью системы измерения аналита и биодатчика представлен далее. Система для измерения снабжена микропроцессором, соединенным с источником питания и запоминающим устройством. Биодатчик содержит реагент, расположенный по меньшей мере на двух электродах. Способ может быть реализован этапами, включающими в себя: внесение пробы физиологической жидкости в реагент непосредственно около по меньшей мере двух электродов биодатчика; приложения множества положительных и отрицательных электрических импульсов по меньшей мере к двум электродам последовательно с множеством положительных электрических импульсов с положительным электрическим импульсом, являющимся первым в последовательности и по меньшей мере одним положительным предпоследним электрическим импульсом в последовательности, шаги приложения включают в себя: приложение множества положительных электрических импульсов в дискретные временные интервалы, и в течение каждого интервала, напряжение каждого из положительных электрических импульсов является в общем постоянной величиной и приложение по меньшей мере одного отрицательного электрического импульса по меньшей мере в течение одного дискретного интервала времени, и в течение по меньшей мере одного дискретного интервала напряжение по меньшей мере одного отрицательного электрического импульса является в общем постоянной величиной; измерение первого тока выхода в первый определенный интервал времени по меньшей мере на двух электродах за счет приложения по меньшей мере одного отрицательного электрического импульса в последовательности; измерение второго тока выхода в течение второго определенного интервала времени по меньшей мере на двух электродах за счет приложения по меньшей мере одного отрицательного электрического импульса в последовательности; определения концентрации аналита на основании по меньшей мере одного из первого и второго выходных сигналов; и объявление концентрации аналита на этапе определения.

В каждом из указанных выше аспектов, каждый из следующих признаков может быть использован отдельно или в сочетании с другими признаками, как разъяснено здесь. Например, биодатчик может включать подложку, на которой расположены по меньшей мере два электрода, случай, в котором по меньшей мере два электрода может включать три электрода, из которых один из трех содержит опорный электрод и два из трех работающих электродов; по меньшей мере один ток на выходе может быть отрицательным выходом тока последнего электрического импульса. Микропроцессор конфигурируется для вычисления концентрации аналита на основании уравнения вида:

,

где I_N может быть отрицательным выходом тока последнего электрического импульса в последовательности;

наклон может быть значением, полученным при проверочном испытании партии биодатчиков, из которой взят данный биодатчик; и

прерывание может быть значением, полученным при проверочном испытании партии биодатчиков, из которой взят данный биодатчик.

Кроме того, микропроцессор выполнен с возможностью вычислять концентрацию аналита на основании уравнения вида:

где I_E может быть средним значением первого выходного тока I_P и второго выходного тока I_N,

I_P может быть по крайней мере одним выходом тока или средним значением выходного тока из первых выходных токов, измеренных при каждом положительном импульсе кроме первого положительного импульса;

I_N может быть по крайней мере одним выходом ток или средним значением выходного тока из вторых выходных токов, измеренных при каждом отрицательном импульсе в последовательности;

наклон может быть значением, полученным при проверочном испытании партии биодатчиков, из которой взят данный биодатчик; и

прерывание может быть значением, полученным при проверочном испытании партии биодатчиков, из которой взят данный биодатчик.

Опять же, может быть использован каждый из следующих признаков. Например, каждый из первых выходных токов и вторых выходных токов может быть выходом тока, измеренным в заранее определенное время для каждого из K количества импульсов; каждый из первых выходных токов может быть суммой положительных выходных токов в течение предварительно определенного периода времени в течение каждого импульса в последовательности K импульсов; каждый из вторых выходных токов может быть суммой отрицательных выходных токов в течение предварительно определенного периода времени в течение каждого импульса в последовательности K импульсов, причем K может быть любым целым числом от 2 и более. Микропроцессор конфигурируется для вычисления концентрации аналита на основании уравнения вида:

,

где I_P может быть средним значением выходных токов, измеренных при каждом положительном импульсе в последовательности кроме первого положительного импульса;

наклон может быть значением, полученным при проверочном испытании партии биодатчиков, из которой взят данный биодатчик; и

прерывание может быть значением, полученным при проверочном испытании партии биодатчиков, из которой взят данный биодатчик.

Кроме того, каждый из следующих признаков может быть использован отдельно или в сочетании с другими признаками: концентрация аналита может быть средним значением общей концентрации аналитов G_P и G_N; первый ток может быть средним значением выходных токов в течение первого определенного периода времени в течение каждого импульса в последовательности K импульсов; первый ток может быть суммой выходных токов в течение первого определенного периода времени в течение каждого импульса в последовательности K импульсов; второй ток может быть быть средним значением выходных токов в течение второго определенного периода времени в течение каждого импульса в последовательности K импульсов; второй ток может быть суммой выходных токов в течение второго определенного периода времени в течение каждого импульса в последовательности K импульсов; первый и второй определенные периоды времени могут быть приблизительно равны; первый определенный период времени может составлять приблизительно 200 миллисекунд, второй определенный период времени может составлять приблизительно 200 миллисекунд; последовательность электрических импульсов может состоять из приблизительно 4 электрических импульсов; последовательность электрических импульсов может состоять из приблизительно 6 электрических импульсов; последовательность электрических импульсов может состоять из приблизительно 10 электрических импульсов; величина положительного электрического импульса может составлять приблизительно 400 милливольт, величина отрицательного электрического импульса может составлять приблизительно -400 милливольт; длительность положительного электрического импульса может быть любой от приблизительно 0,5 секунды до 5 секунд; длительность отрицательного электрического импульса может быть любой от приблизительно 0,5 секунды до 5 секунд.

Перечисленные и иные варианты осуществления, их отличительные особенности и преимущества станут очевидны для специалистов в данной области после изучения приведенного ниже более подробного описания различных примеров вариантов осуществления настоящего изобретения в сочетании с сопутствующими фигурами, которым сначала предпослано их краткое описание.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

Сопроводительные фигуры, включенные в настоящий документ и составляющие неотъемлемую часть настоящего описания, иллюстрируют считающиеся в настоящий момент предпочтительными варианты осуществления изобретения и, в сочетании с приведенным выше общим описанием и приводимым ниже подробным описанием, призваны разъяснить особенности изобретения (одинаковыми номерами обозначаются одинаковые элементы), где:

на Фиг. 1 показана система измерения аналита.

на Фиг. 2 схематически изображены компоненты измерителя 200.

На Фиг. 3А показан биодатчик 100 системы, изображенной на Фиг. 1.

На Фиг. 3B показан альтернативный биодатчик 100' системы, изображенной на Фиг. 1.

Фиг. 4А иллюстрирует график приложенного потенциала известной системы по времени.

Фиг. 4В иллюстрирует график выходного тока от биодатчика известной системы по времени.

Фиг. 5А иллюстрирует график четырех электрических импульсов, приложенных к биодатчику в предпочтительных вариантах.

Фиг. 5В иллюстрирует график четырех соответствующих выходных импульсов от биодатчика, которые зависят от входящих импульсов, указанных на Фиг. 5А.

Фиг. 6А иллюстрирует график шести электрических импульсов, приложенных к биодатчику в предпочтительных вариантах.

Фиг. 6В иллюстрирует график шести соответствующих выходных импульсов от биодатчика, которые зависят от входящих импульсов, указанных на 5А, которые зависят от входящих импульсов 6А.

На Фиг. 7А показан график четырех электрических импульсов, аналогичных импульсам на Фиг. 5A, но с более длительным временем приложения к биодатчику в предпочтительных вариантах.

Фиг. 7В иллюстрирует график четырех соответствующих выходных импульсов от биодатчика, которые зависят от входящих импульсов 7А.

Фиг. 8А иллюстрирует график десяти электрических импульсов, приложенных к биодатчику в предпочтительных вариантах.

Фиг. 8В иллюстрирует график десяти соответствующих выходных импульсов от биодатчика, зависящих от десяти входных импульсов с Фиг. 8A.

Фиг. 9А-9D иллюстрируют другие импульсы, которые могут быть использованы со способами, описанными в настоящем документе.

Фиг. 10А и 10В иллюстрируют уменьшение погрешности при прибавлении к измеряемой пробе мочевины в качестве интерферентного вещества.

Фиг. 11-13 иллюстрируют уменьшение погрешности при прибавлении к измеряемым пробам других интерферентных веществ (например, дофамина, ацетаминофена или аскорбиновой кислоты), при использовании техники изобретения заявителей по сравнению с известной системой и справочными данными.

Фиг. 14 иллюстрирует логическую схему способа определения концентрации глюкозы в соответствии со способами, описанными в настоящем документе.

ВАРИАНТЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Приведенное ниже подробное описание следует толковать с учетом чертежей, на которых одинаковые элементы на разных чертежах представлены под одинаковыми номерами. Приведенные чертежи, не обязательно выполненные в реальном масштабе, показывают выбранные варианты осуществления и не призваны ограничить сферу действия настоящего изобретения. Подробное описание раскрывает принципы настоящего изобретения с помощью примеров, которые не ограничивают настоящее изобретение. Настоящее описание позволяет специалисту в данной области реализовывать и применять настоящее изобретение, а также описывает несколько вариантов осуществления, доработок, модификаций, альтернативных вариантов и применений изобретения, включая способ осуществления изобретения, который в настоящее время считается наилучшим.

Для целей настоящего изобретения термин «приблизительно» применительно к любым числовым значениям или диапазонам указывает на приемлемый допуск на размер, который позволяет элементу или совокупности компонентов выполнять функцию, предусмотренную для них в настоящем изобретении. Кроме этого, для целей настоящего изобретения термины «пациент», «хозяин» и «субъект» относятся к любому человеку или животному и не ограничивают область использования систем или способов только людьми, хотя использование предмета изобретения пациентами, которые являются людьми, является предпочтительным вариантом осуществления изобретения.

На Фиг. 1 изображен прибор 200 измерения аналита, предназначенный для определения уровней аналита в крови человека с помощью биодатчика, изготовленного с применением способов и технологий, описанных и проиллюстрированных в настоящем документе. Прибор 200 измерения аналита может содержать средства ввода пользовательского интерфейса (206, 210, 214), которые могут быть выполнены в форме кнопок, для ввода данных, навигации по меню и выполнения команд. Данные могут включать величины, отражающие концентрацию аналита и/или информацию, относящуюся к повседневному образу жизни человека. Информация, относящаяся к повседневному образу жизни, может содержать данные о приеме пищи, приеме лекарств, проведении контрольных осмотров состояния здоровья, а также общем состоянии здоровья и уровне физической нагрузки пациента. Прибор 200 измерения аналита может также включать дисплей 204, который можно использовать для отображения измеренных уровней аналита и для облегчения ввода информации, относящейся к повседневному образу жизни человека.

Прибор 200 для измерения аналита может также содержать первое средство 206 ввода интерфейса пользователя, второе средство 210 ввода интерфейса пользователя и третье средство 214 ввода интерфейса пользователя. Средства 206, 210 и 214 ввода интерфейса пользователя облегчают ввод и анализ данных, которые хранятся в измерительном устройстве, позволяя пользователю перемещаться в интерфейсе пользователя, который отражается на дисплее 204. Средства 206, 210 и 214 ввода интерфейса пользователя содержат первую маркировку 208, вторую маркировку 212 и третью маркировку 216, которые помогают приводить в соответствие данные, которые вводит пациент, с знаками на дисплее 204.

Прибор 200 измерения аналита может быть включен, когда биодатчик 100 вставляют в коннектор порта полоски 220, нажатием и удерживанием в течение короткого промежутка времени первого средства 206 ввода интерфейса пользователя или при выявлении передачи данных через порт 218 обмена данными. Прибор 200 измерения аналита может быть выключен, когда тест-полоску 100 вынимают, нажатием и удерживанием в течение короткого промежутка времени первого средства 206 ввода интерфейса пользователя, нахождением и выбором опции выключения в главном меню экрана, или если ни одну кнопку не нажимать в течение предопределенного промежутка времени. В качестве опции дисплей 104 может содержать фоновую подсветку.

В одном варианте осуществления прибор 200мизмерения аналита может быть конфигурирован для того, чтобы не получать входные калибровочные данные, например, от любого внешнего источника при переходе от одной партии биодатчиков на другую партию биодатчиков. Таким образом, в одном возможном варианте осуществления настоящего изобретения измеритель 200 может быть конфигурирован для того, чтобы не получать входные калибровочные данные от внешних источников, таких как интерфейс пользователя (например, средства 206, 210, 214), вставленной тест-полоски, отдельной кодирующей клавиши или кодирующей полоски, порта218 обмена данными. Необходимость в таких входных калибровочных данных отсутствует тогда, когда все партии биодатчиков обладают по существу одинаковыми калибровочными характеристиками. Входные калибровочные данные могут состоять из набора значений, приписанных конкретной партии биодатчиков. Например, ввод калибровочной информации может содержать наклон партии и значение прерывания для конкретной партии тест-полосок. Калибровочная информация, такая как наклон партии и значение прерывания, может быть предварительно задана в измерителе, как описано ниже.

На Фиг. 2 показано приблизительное внутреннее устройство системы 200 измерения аналита. Прибор 200 измерения аналита может содержать процессор 300, который в некоторых описанных и проиллюстрированных здесь вариантах осуществления представляет собой 32-битный RISC-микроконтроллер. В предпочтительных описанных и проиллюстрированных здесь вариантах осуществления процессор 300 предпочтительно выбирается из семейства микроконтроллеров со сверхнизким энергопотреблением типа MSP 430 производства компании «Texas Instruments», г. Даллас, штат Техас. Процессор может быть двусторонне подключен с помощью портов 314 ввода/вывода к запоминающему устройству 302, которое в некоторых описанных и проиллюстрированных здесь вариантах осуществления представляет собой электронно-перепрограммируемое ПЗУ. Порт 218 обмена данными, средства 206, 210 и 214 ввода пользовательского интерфейса, а также драйвер 320 дисплея также подключены к процессору 300 посредством портов 314 ввода/вывода. Порт 218 обмена данными может подключаться к процессору 300, позволяя, таким образом, передавать данные между запоминающим устройством 302 и внешним устройством, таким как персональный компьютер. Средства 206, 210 и 214 ввода пользовательского интерфейса непосредственно подключены к процессору 300. Процессор 300 управляет дисплеем 204 с помощью драйвера 320 дисплея.

При производстве прибора 200 для измерения аналита в запоминающее устройство 302 можно предварительно загрузить калибровочную информацию, такую как наклон для партии и значения прерывания для партии. Предварительно загруженная калибровочная информация может быть доступна для процессора 300 и использована процессором 300 после получения подходящего сигнала (например, токового) от полоски через коннектор 220 порта полоски с тем, чтобы рассчитать соответствующий уровень аналита (например, концентрацию аналита в крови), используя сигнал и калибровочную информацию без ввода калибровочной информации от какого-либо внешнего источника.

В описанных и проиллюстрированных здесь вариантах осуществления прибор 200м измерения аналита может содержать Специализированную интегральную микросхему (СИМС) 304 с тем, чтобы обеспечить электронную схему, используемую в измерении уровня аналита в крови, которая применяется для биодатчика 100, вставленной в коннектор 220 порта полоски. Аналоговые напряжения могут подаваться к и от СИМС 304 посредством аналогового интерфейса 306. Аналоговые сигналы от аналогового интерфейса 306 могут быть преобразованы в цифровые сигналы преобразователем аналогового сигнала в цифровой 316. Процессор 300 к тому же содержит ядро 308, ПЗУ 31 (содержащее машинный код), ОЗУ 312 и часы 318. В одном варианте осуществления процессор 300 конфигурирован (или запрограммирован) на блокировку всех средств ввода пользовательского интерфейса, кроме разового ввода по результатам отображения значения аналита блоком дисплея, такого как, например во время периода после измерения аналита. В альтернативном варианте осуществления процессор 300 конфигурирован (или запрограммирован) на игнорирование ввода информации всеми средствами ввода пользовательского интерфейса, кроме разового ввода по результатам отображения значения аналита блоком дисплея.

На Фиг. 3А представлен вид в перспективе с пространственным разделением компонентов примера биодатчика 100, который может включать семь слоев, нанесенных на подложку 5. Семь слоев, нанесенных на подложку 5, могут включать проводящий слой 50 (который может также называться электродным слоем 50), изолирующий слой 16, два накладывающихся слоя реактива 22a и 22b, адгезивный слой 60, который содержит адгезивные участки 24, 26 и 28, гидрофильный слой 70 и верхний слой 80. Биодатчик 100 может быть изготовлен в несколько этапов с последовательным нанесением на подложку 5 проводящего слоя 50, изолирующего слоя 16, слоев реактива 22 и адгезивного слоя 60 при помощи, например, способа трафаретной печати. Гидрофильный слой 70 и верхний слой 80 могут быть нанесены из рулона путем ламинирования на подложку 5 с образованием единого ламината или отдельных слоев. Биодатчик 100 имеет дистальную часть 3 и проксимальную часть 4 как показано на Фиг. 3А.

Биодатчик 200 может включать камеру 92 для забора пробы, через которую можно вводить пробу крови. Камера 92 для забора пробы может иметь входное отверстие в проксимальной части и выходное отверстие в боковых кромках биодатчика 100, как показано на Фиг. 3А. Образец крови 94 может вводиться через входное отверстие и заполнять камеру 92 для забора пробы измерения аналита. Все боковые кромки первой адгезивной площадки 24 и второй адгезивной площадки 26, расположенные рядом со слоем реактива 22, обозначают стенку камеры для забора пробы, как показано на Фиг. 3А. Нижняя часть или «пол» камеры 92 для забора пробы может включать часть подложки 5, проводящего слоя 50 и изолирующего слоя 16, как показано на Фиг. 3А. Верхняя часть или «крыша» камеры 92 для забора пробы может включать дистальную гидрофильную часть 32, как показано на Фиг. 3А.

В биодатчике 100, как показано на Фиг. 3A, подложка 5 может быть использована в качестве основы для поддержки последующих слоев. Подложка 5 может быть выполнена в виде листа полиэфира, такого как материал полиэтилентетрафталат (ПЭТФ) (Hostaphan PET, поставляемый компанией «Mitsubishi»). Подложка 5 может быть представлена в виде рулона номинальной толщиной 350 микрон, шириной 370 миллиметров и длиной приблизительно 60 метров.

Проводящий слой необходим для формирования электродов, которые можно использовать для электрохимического измерения содержания аналита. Проводящий слой 50 может быть изготовлен из графитовой краски, нанесенной на подложку 5 способом трафаретной печати. В процессе трафаретной печати графитовую краску наносят на трафарет, а затем переносят ее через трафарет при помощи валика. Нанесенную таким образом графитовую краску можно высушить горячим воздухом при температуре приблизительно 140°C. В состав графитовой краски может входить смола VAGH, газовая сажа, графит (KS15) и один или несколько растворителей для смеси смолы, сажи и графита. Более конкретно, графитовая краска может содержать смешанную в соответствующей пропорции газовую сажу : смолу VAGH в соотношении приблизительно 2,90:1 и соотношение графита : газовой сажи в соотношении приблизительно 2,62:1 в графитовой краске.

В биодатчике 100, как показано на Фиг. 3A, проводящий слой 50 может содержать опорныйэлектрод 10, первый рабочий электрод 12, второй рабочий электрод 14, первую контактную площадку 14, вторую контактную площадку 15, контрольную контактную площадку 11, дорожку первого рабочего электрода 8, дорожку второго рабочего электрода 9, дорожку контрольного электрода 7 и детекторную полоску 17. Проводящий слой может быть образован из углеродных чернил. Первая контактная площадка 14, вторая контактная площадка 15 и контрольная контактная площадка 11 могут быть выполнены с возможностью электрического соединения с измерительным прибором. Дорожка первого рабочего электрода 8 обеспечивает электрически непрерывный путь от первого рабочего электрода 12 до первой контактной площадки 14. Аналогичным образом, дорожка второго рабочего электрода 9 обеспечивает электрически непрерывный путь от второго рабочего электрода 14 до второй контактной площадки 15. Аналогичным образом, дорожка контрольного электрода 7 обеспечивает электрически непрерывный путь от контрольного электрода 10 до контрольной контактной площадки 11. Детекторная полоска 17 имеет электрическое соединение с контрольной контактной площадкой 11. Прибор измерения аналита в состоянии определять правильность установки биодатчика 100, измеряя неразрывность цепи между контрольной контактной площадкой 11 и детекторной полоской 17, как показано на Фиг. 3А(1). Альтернативная версия биодатчика 100 показана на Фиг. 3B как биодатчик 100’. В этом варианте верхний слой 38’, гидрофильный пленочный слой 34’ и разделитель 29 объединены для формирования сборочной единицы для крепления к подложке 5 со слоем реактива 22’, нанесенным в непосредственной близости к изолирующему слою 16’.

Фиг. 4А представляет собой примерную схему способа измерения известного аналита для измерения таких аналитов как, например, глюкоза, с помощью подходящей системы измерения аналита, такой как, например, глюкометра и подходящего биодатчика, такого как, например, тест-полоски глюкозы. В данном примере системы тестовое напряжение применяется к биодатчику 100. Перед нанесением образца жидкости на биодатчик 100 прибор 200 измерения аналита находится в режиме определения жидкости, в котором между вторым рабочим электродом 14 и контрольным электродом 10 подается тестовое напряжение V_T1 приблизительно 400 милливольт. Желательно подать второе тестовое напряжение V_T2 приблизительно 400 милливольт одновременно между первым рабочим электродом 12 и контрольным электродом 10. В альтернативном варианте осуществления второе тестовое напряжение может быть подано одновременно, так что интервал времени приложения первого тестового напряжения пересекается с интервалом времени приложения второго тестового напряжения. Измерительный прибор может находиться в режиме определения текучей среды в течение интервала времени определения текучей среды до определения физиологической текучей среды в момент времени. В режиме определения текучей среды глюкометр 200 определяет нанесение текучей среды на биодатчик 100, в результате чего текучая среда смачивает второй рабочий электрод 14 и опорный электрод 10. После того, как прибор 200 измерения аналита распознает нанесение физиологической среды, например, по достаточному увеличению измеренного тестового тока на втором рабочем электроде 14, прибор 200 измерения аналита присваивает маркер «ноль секунд» этому так называемому началу отсчета и начинает отсчет тестового временного интервала T₁. По завершении тестового временного интервала T₁ тестовое напряжение сн