[发明专利]具有多探针和电极阵列的传感器系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年6月23日提交的美国临时申请第61/357,803号、以及2010年9月22日提交的美国临时申请第61/385,418号根据§119（e）的权益，还要求2010年10月28日提交的美国申请第12/914,969号、以及2011年6月21日提交的美国申请第13/165,061号根据§120的权益，上述每一个美国申请的内容通过引用并入本文。本申请涉及美国专利申请第12/572,087号、美国专利申请第11/897,106号、以及美国专利申请第12/643,790号，上述每一个美国专利申请的内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请涉及分析物传感器系统（例如，用于糖尿病管理的葡萄糖传感器系统）以及制造和使用该传感器系统的方法和材料。

背景技术

诸如生物传感器之类的分析物传感器包括使用生物元件将基质中的化学分析物转化成可检测的信号的设备。本领域中存在用于各种分析物的多种类型的生物传感器。研究最多的生物传感器类型为电流型葡萄糖传感器，其对于成功控制糖尿病患者的葡萄糖水平非常重要。

典型的葡萄糖传感器根据以下化学反应工作：

葡萄糖氧化酶用于催化葡萄糖和氧之间的反应，从而产生葡萄糖酸和过氧化氢（化学方程式1）。H₂O₂如化学方程式2所示进行电化学反应并且电流可由稳压器进行测量。这些发生于多种本领域已知的氧化还原酶中的反应被用于许多传感器设计。

当诸如葡萄糖传感器之类的传感器植入患者、启动并随后用于监测葡萄糖时，葡萄糖传感器可能不能持续地工作在稳定状态。例如，传感器的电读数，其最佳是与患者的葡萄糖水平直接相关，尽管如此，所述电读数可变化并受到使传感器读数混淆的因素的影响，例如可由诸如次优传感器水合作用、传感器噪声、传感器漂移等之类现象造成的错误读数。考虑到这些问题，需要设计为提高传感器读数可靠性的材料和方法。

发明内容

本文公开的本发明的实施方式包括具有包括多体内探针和电极阵列的结构的传感器系统以及设计为与这样的系统一起使用的算法。本发明的这样的实施方式可用于提高传感器精确度和可靠性并克服本领域观测到的一些技术挑战。一种示例性实施方式是电流型分析物传感器系统，该电流型分析物传感器系统包括：探针平台；与所述探针平台连接并且适于插入体内的第一探针，其中，所述第一探针包括第一电极阵列，该第一电极阵列包括工作电极、对电极和参比电极。通常，第一探针还包括第二电极阵列，该第二电极阵列同样包括工作电极、对电极和参比电极。此系统还包括第二探针，该第二探针也与探针平台连接并且适于插入体内，该第二探针包括电极阵列，该电极阵列包括工作电极、对电极和参比电极。通常，第二探针还包括附加电极阵列，该附加电极阵列包括工作电极、对电极和参比电极。在这样的系统中，所述电极阵列配置为彼此电子独立。如下面指出，这样的系统可进一步包括附加的元件，例如用于提供对从设置在所述两根探针上的多传感器电极阵列接收的所述独立信号进行比较分析的附加的元件。

在本发明的典型实施方式中，所述电流型分析物传感器系统包括一个或一个以上设计为记录、分析和/或表征从所述电极阵列接收的独立信号的元件。例如，本发明的某些实施方式包括处理器；具有指令的计算机可读程序代码，当执行所述指令时使所述处理器进行下述操作：通过将从所述第一电极阵列、第二电极阵列、第三电极阵列和第四电极阵接收的独立信号数据与一个或一个以上内部可靠性参数（例如，诸如与信号幅度有关的内部参数之类的预定内部参数）进行比较来评估所述独立信号数据；根据所述评估对信号数据进行排序；随后使用所述排序后的来自所述电子独立的多电极阵列的信号数据计算分析物浓度。本发明的实施方式通常包括通常与分析物传感器系统一起使用的一些附加的元件，例如与系统各种元件可操作地接触的电路，适于显示信号信息的监视器，用于保存信号数据的存储器元件，适于与所述电极阵列连接的电源等。