[发明专利]用于电化学传感器的提高的稳定性的系统和方法

说明书

技术领域

本文中所提供的系统和方法涉及医疗测试领域，特别是样品(例如包括血液在内的生理性液体)内的(一种或多种)分析物的存在和/或浓度的检测。

背景技术

生理性液体(例如血液或诸如血浆的血液副产品)中的分析物浓度确定在当今社会中具有不断增加的重要性。这样的化验在包括临床实验室测试、家庭测试在内的各种应用和设定中得到应用，其中这样的测试的结果在各种疾病情况的诊断和处理中起到突出的作用。所关注的分析物包括用于糖尿病处理的葡萄糖、用于监控心血管情况的胆固醇等等。

用于分析物浓度确定化验的常见方法基于电化学。在这样的方法中，水成液样品被放入传感器中的样品反应室，例如由至少两个电极，即工作电极和对电极构成的电化学电池，其中所述电极具有使它们适合于安培计测量或库仑法测量的阻抗。待分析的成分被允许与试剂反应以形成与分析物浓度成比例的量的可氧化的(或可还原的)物质。存在的可氧化的(或可还原的)物质的量然后用电化学方法估计并且与样品中的分析物浓度有关。

所有传感器元件的所期望的属性是它们具有长的搁置寿命-也就是说，传感器元件的感测特性在制造与使用之间(即在存储期间)不会显著地改变。然而，当持续长时间段和/或在例如高温度、高湿度的非最佳存储条件下被存储时，传感器的性能可能劣化。例如，使用这样的传感器进行的分析物浓度确定的准确性可能被降低。本发明的目的是克服或者改善现有技术中的这些及其他不利缺点。

发明内容

在本文中提供了用于确定样品中分析物的浓度的系统和方法的各个方面。在一个这样的方面，所述系统和方法包括使用电化学电池，在所述电化学电池中电位被施加并且电流被测量。还能够测量与所述电化学电池的物理性质相关的参数。基于所述电流测量结果和所述与物理性质相关的参数，所述方法和系统允许分析物浓度以迅速的方式被发现而同时使所述电化学电池的物理性质的影响最小化。

在下面所讨论的各种实施例中，所述电化学电池能够被用在诸如葡萄糖传感器或免疫传感器的各种样品分析装置中。被分析的样品能够包括血液。在一个实施例中，所述血液能够包括全血。其浓度正被分析的分析物能够包括葡萄糖。葡萄糖浓度的化验可以包括葡萄糖到葡萄糖酸的氧化。在一实施例中，具有黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)辅助因子的酶GDH可以被用来催化葡萄糖到葡萄糖酸的转化。在其中样品分析装置是免疫传感器的实施例中，其浓度正被分析的分析物包括C反应蛋白。

在一个方面，一种用于确定样品中分析物的浓度的方法被公开。所述方法包括将样品引入到样品分析装置的电化学电池中以引起所述分析物的转化。能够使用各种电化学电池，包括例如具有彼此间隔开的第一电极和第二电极以及试剂的电池。一旦所述样品被引入，所述方法就包括确定与所述电化学电池的物理性质相关的参数的测量结果以及计算校正因子，其中所述校正因子至少考虑到所述与所述电化学电池的物理性质相关的参数。所述方法然后包括考虑到所述校正因子来确定所述分析物的浓度。

在另一方面，一种电化学系统被公开。所述电化学系统能够包括具有第一电极和第二电极的电化学电池，以及连接到所述电化学电池的计量器。所述计量器能够包括连接到所述电化学电池的控制单元以便所述控制单元在所述电化学电池的第一电极与第二电极间之间施加电位，并且所述控制单元确定与所述电化学电池的物理性质相关的参数的测量结果以及使用所述测量结果来计算所述样品中分析物的校正浓度。

在一些实施例中，所述校正因子与其相关的物理性质能够与所述电化学电池的老化和所述电化学电池的存储条件中的至少一个有关。例如，所述存储条件能够包括存储温度和存储时间。在一个方面，所述与所述电化学电池的物理性质相关的参数能够包括所述电化学电池的测量电容。

在另一方面，一种用于测量校正分析物浓度的方法被提供。所述方法包括将样品施加到测试件。一旦所述样品被施加，所述方法就包括在第一电极与第二电极之间持续第一时间间隔施加足以在所述第二电极处使还原介质氧化的第一测试电压。在所述第一测试电压的施加之后，所述方法包括在所述第一电极与所述第二电极之间持续第二时间间隔施加足以在所述第一电极处使还原介质氧化的第二测试电压。然后能够基于所述第一时间间隔和所述第二时间间隔期间的测试电流值来计算第一葡萄糖浓度。