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CN105452855A - 带有相对裸电极的可溶电化学活性涂层的基于电化学的分析测试条 - Google Patents

带有相对裸电极的可溶电化学活性涂层的基于电化学的分析测试条 Download PDF

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CN105452855A
CN105452855A CN201480032513.9A CN201480032513A CN105452855A CN 105452855 A CN105452855 A CN 105452855A CN 201480032513 A CN201480032513 A CN 201480032513A CN 105452855 A CN105452855 A CN 105452855A
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CN
China
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electrochemical
test strip
analytical test
electrode
solvable
Prior art date
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Application number
CN201480032513.9A
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English (en)
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A.库珀
J.I.罗德格斯
G.马菲伊
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LifeScan Scotland Ltd
Original Assignee
LifeScan Scotland Ltd
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Publication date
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    • G01N27/28—Electrolytic cell components
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Abstract

本发明公开了一种带有相对裸电极的可溶电化学活性涂层的基于电化学的分析测试条，用于确定体液样本中的分析物的基于电化学的分析测试条(EBATS)包括：电绝缘基底层、设置在电绝缘基底层上并且包括多个电极的图案化导电层和设置在图案化导电层的一部分上并且从多个电极限定裸电极和多个覆盖酶试剂的电极的酶试剂层。EBATS也包括图案化隔层、具有下侧表面(USS)的顶层以及设置在顶层的USS上的可溶电化学活性涂层(SEAC)。此外，至少图案化隔层和顶层限定EBATS内的样本接收室。此外，SEAC设置在样本接收室的至少一部分内的顶层的USS上并且与裸电极处于相对的关系。

Description

带有相对裸电极的可溶电化学活性涂层的基于电化学的分析测试条
技术领域
本发明一般涉及医疗装置，并且具体地涉及分析测试条和相关方法。
背景技术
医学领域中特别关注对流体样本中的分析物或流体样本的特征的确定(如检测和/或浓度测量)。例如，可期望确定体液诸如尿液、血液、血浆或间质液等样本中葡萄糖、酮体、胆固醇、脂蛋白、三甘油酯、对乙酰氨基酚和/或HbAlc的浓度。可使用基于例如视觉、光度或电化学技术的分析测试条来实现此类确定。常规基于电化学的分析测试条在例如美国专利号5,708,247和美国专利6,284,125中有所描述，所述专利中的每一个专利据此全文以引用方式并入本文中。
发明内容
在本发明的第一方面，提供用于确定体液样本中的分析物的基于电化学的分析测试条，所述基于电化学的分析测试条包括：电绝缘基底层；设置在电绝缘基底层上并且包括多个电极的图案化导电层；设置在图案化导电层的一部分上的酶试剂层，以从多个电极限定至少一个裸电极和多个覆盖酶试剂的电极；图案化隔层；具有下侧表面的顶层；以及在顶层的下侧表面上的可溶电化学活性涂层；其中至少图案化隔层和顶层限定基于电化学的分析测试条内的样本接收室；并且其中可溶电化学活性涂层设置在样本接收室的至少一部分内的顶层的下侧表面上并且与裸电极处于相对的关系。
可溶电化学活性涂层可包括氧化还原剂。
可溶电化学活性涂层可包括酶中介体。
可溶电化学活性涂层可包括铁氰化物。
可溶电化学活性涂层可不含酶。
至少一个裸电极可为一个裸电极。
可溶电化学活性涂层可相对至少一个裸电极设置并与多个覆盖酶试剂的电极间隔开。
可溶电化学活性涂层可与多个覆盖酶试剂的电极间隔开150微米至450微米范围内的距离。
至少一个裸电极被配置成在将体液样本引入到样本接收室中时产生电流响应，其中该电流响应可由相关测试仪测量。
体液样本可为全血液样本并且至少一个裸电极的电流响应可依赖于全血液样本的血细胞比容。
裸电极的电化学响应可与体液样本的分析物浓度无关。
体液样本可为全血液样本。
至少顶层和可溶电化学活性涂层可被整合为工程化顶带。
分析物可为葡萄糖并且体液样本可为全血液样本。
在样本接收室中，可溶电化学活性涂层和图案化导电层的至少一个裸电极可分开约50微米至约150微米范围内的垂直距离。
在本发明的第二方面中，提供用于采用分析测试条的方法，所述方法包括：将体液样本引入到基于电化学的分析测试条的样本接收室中，所述基于电化学的分析测试条包括：带有下侧表面的顶层；在样本接收室中的至少一个裸电极；以及在样本接收室的至少一部分内的下侧表面上并且与至少一个裸电极处于相对关系的可溶电化学活性涂层，并且其中所述引入使得可溶电化学活性涂层可操作地溶解在体液样本中；检测基于电化学的分析测试条的至少一个裸电极的电化学响应；以及部分地基于至少一个裸电极的所检测的电化学响应来确定体液样本中的分析物。
基于电化学的分析测试条还可包括：电绝缘基底层；设置在电绝缘基底层上并且包括多个电极的图案化导电层；设置在图案化导电层的至少一部分上的酶试剂层，以从多个电极限定至少一个裸电极和多个覆盖酶试剂的电极以及图案化隔层；并且其中至少图案化隔层和顶层限定基于电化学的分析测试条内的样本接收室。
对电化学响应的检测也可包括检测多个覆盖酶试剂的电极的电化学响应。
可溶电化学活性涂层可包含酶中介体。
可溶电化学活性涂层可包含氧化还原剂。
可溶电化学活性涂层可不含酶。
所述多个裸电极可为一个裸电极。
可溶电化学活性涂层可与多个覆盖酶试剂的电极间隔开。
至少一个裸电极的电化学响应可为电流响应。
体液样本可为全血液样本并且至少一个裸电极的电流响应可依赖于全血液样本的血细胞比容。
至少一个裸电极的电化学响应可与体液样本的分析物浓度无关。
体液样本可为全血液样本。
分析物可为葡萄糖并且体液样本可为全血液样本。
在样本接收室中，可溶电化学活性涂层和图案化导电层的至少一个裸电极可分开约50微米至约150微米范围内的垂直距离。
附图说明
并入本文中并且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的目前优选实施例，并且与上面给出的一般描述和下面给出的详细描述一起用于说明本发明的特征，其中：
图1为根据本发明的实施例的基于电化学的分析测试条的简化分解透视图；
图2为图1的基于电化学的分析测试条的简化透视图；
图3为沿图2的线A-A截取的图1的基于电化学的分析测试条的一部分的简化横截面侧视图；
图4为在根据本发明的基于电化学的分析测试条的裸电极的电化学响应瞬时电流的曲线图；
图5为常规基于电化学的分析测试条和根据本发明的基于电化学的分析测试条的葡萄糖确定测量偏差的曲线图；并且
图6为示出根据本发明的实施例的用于确定体液样本中分析物的方法的阶段的流程图。
具体实施方式
应参考附图来阅读下面的详细说明，其中不同附图中类似的要素相同编号。附图未必按比例绘制，仅出于说明的目的示出示例性实施例，并不旨在限制本发明的范围。详细描述以举例的方式而不是限制性方式示出本发明的原理。本说明将清楚地使得本领域的技术人员能够制备和使用本发明，并且描述了本发明的若干实施例、改型、变型、另选的替代方案和用途，包括目前据信是实施本发明的最佳模式。
如本文所用，用于任何数值或范围的术语“约”或“大约”指示允许部件的部分或集合以执行如本文所述的其指定用途的合适尺寸公差。
一般来讲，根据本发明的实施例用于体液样本(例如，全血液样本)中分析物(诸如葡萄糖)确定的基于电化学的分析测试条包括：电绝缘基底层、设置在电绝缘基底层上的图案化导电层，所述图案化导电层包括多个电极，以及设置在图案化导电层的一部分上并且从多个电极限定至少一个裸电极和多个覆盖酶试剂的电极的酶试剂层。根据本发明基于电化学的分析测试条也可包括：图案化隔层、具有下侧表面的顶层以及设置在顶层的下侧表面上的可溶电化学活性涂层(例如，包含可溶氧化还原剂的涂层或包含可溶中介体的涂层诸如包含亚铁氰化物的涂层)。此外，至少图案化隔层和顶层限定基于电化学的分析测试条内的样本接收室。此外，可溶电化学活性涂层设置在样本接收室的至少一部分内的顶层的下侧表面上并且与裸电极处于相对的关系。
体液中分析物的确定，诸如全血液样本中葡萄糖的确定，使用基于电化学的分析测试条可易受由全血液样本的特征的变型产生的确定不准确性影响。例如，已知全血液样本的血细胞比容影响全血液样本中葡萄糖确定的准确性。
根据本发明的实施例的基于电化学的分析测试条有利在于，例如，可溶电化学活性涂层导致在裸电极处电化学响应(诸如电流响应)，其可补偿(即，校正)来自覆盖酶试剂的电极的电化学响应，以用于对血细胞比容影响或影响涂层的可溶电化学活性组分的扩散速率的其它体液样本，诸如温度和粘度。假定，没有任何界定，来自可溶电化学活性涂层的电化学活性组分(诸如氧化还原剂或中介体)以依赖于血细胞比容的速率扩散经过体液样本，并且因此，在裸电极处的电化学响应的记时和/或量值是血细胞比容的间接测量，并且因此，可被采用以有利地提供分析物确定的准确性。
根据本发明的基于电化学的分析测试条还有利在于，它们仅需要单个裸电极，因此使得样本接收室体积有利地低。然而，如果需要提供冗余或提高准确性，在本发明的实施例中可采用多个裸电极。此外，裸电极的电化学响应可为，例如，使用典型测试仪电流测量电路来简单且花费不多地测量的瞬时电流。
图1为根据本发明的实施例的基于电化学的分析测试条100的简化分解透视图。图2为基于电化学的分析测试条100的简化透视图。图3为沿图2的线A-A截取的基于电化学的分析测试条100的一部分的简化横截面侧视图；
参考图1-3，用于确定体液样本(例如，全血液样本)中的分析物(诸如葡萄糖)的基于电化学的分析测试条100包括电绝缘基底层110、图案化导电层120、任选的图案化绝缘层130、酶试剂层140a和1400b、图案化隔层150、可溶电化学活性涂层160、由图案化亲水性亚层172和顶带174组成的顶层170。顶层170的图案化亲水性亚层172具有下侧表面176(具体地参见图3)。
图案化导电层120设置在电绝缘基底层110上并且包括多个电极(即，如本文另外描述的裸电极122与124和覆盖酶试剂的电极126、127和128)。酶试剂层140a和140b设置在图案化导电层的一部分上以限定裸电极122与124以及覆盖酶试剂的电极126、127和128(具体地参见图3，其中为简洁酶试剂层140a和140b示出为单层)。可溶电化学活性涂层160设置在样本接收室180的至少一部分内的顶层170的下侧表面176上并且与裸电极122与124处于相对关系(具体地参见图3)。
在图1-3的实施例中，至少图案化隔层和顶层限定基于电化学的分析测试条100内的样本接收室180(具体地参见图3，其中用箭头示出体液样本(即，血液)引入样本接收室180中)。
电绝缘基底层110可为本领域的技术人员已知的任何合适的电绝缘基底层，包括例如尼龙基底层、聚碳酸酯基底层、聚酰亚胺基底层、聚氯乙烯基底层、聚乙烯基底层、聚丙烯基底层、糖化聚酯(PETG)基底层或聚酯基底层。电绝缘基底层可具有任何合适的尺寸，包括例如约5mm的宽度尺寸、约27mm的长度尺寸和约0.5mm的厚度尺寸。
电绝缘基底层110提供对基于电化学的分析测试条100的结构，以便于处理，并且还用作施加(例如，印刷或沉积)后续层(例如，图案化导电层)的基部。
例如，覆盖酶试剂的电极126、127和128可分别配置成使得酶试剂电极126用作对/参比电极，覆盖酶试剂的电极127用作第一工作电极并且覆盖酶试剂的电极128用作第二工作电极。尽管，仅用于说明的目的，基于电化学的分析测试条100示出包括总共三个覆盖酶试剂的电极，基于电化学的分析测试条的实施例，其包括本发明的实施例，可包括任何合适数量的此类电极。
基于电化学的分析测试条100的裸电极122与124以及覆盖酶试剂的电极126、127和128可由任何合适的导电材料形成，所述导电材料包括例如金、钯、铂、铟、钛-钯合金和包括碳墨的基于导电碳的材料。应当指出的是，根据本发明的实施例的分析测试条中所采用的图案化导电层可采取任何合适的形状，并且可由任何合适的材料形成，所述材料包括例如金属材料和导电碳材料。
具体地参考图1和图3，覆盖酶试剂的电极126、127和128的配置和设置使得基于电化学的分析测试条100被配置用于体液样本(诸如，例如，具有生理血细胞比如含量的全血液样本)中分析物(诸如葡萄糖)的电化学确定，所述体液样本具有填充的样本接收室180。
酶试剂层140仅设置在图案化导电层120的一部分上，使得裸电极122与124被限定(参见图3)。在根据本发明的实施例的基于电化学的分析测试条中，仅需要单个(即，一个)裸电极。然而，图1至图3的实施例包括冗余的两个裸电极。
酶试剂层140a和140b可包括任何合适的酶试剂，酶试剂的选择依赖于待确定的分析物。例如，如果血液样本中的葡萄糖待确定，酶试剂层140a和140b可包括葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶以及用于功能操作所必要的其它组分。酶试剂层140a和140b可包括例如葡萄糖氧化酶、柠檬酸三钠、柠檬酸、聚乙烯醇、羟乙基纤维素、铁氰化钾、消泡剂、热解法二氧化硅(带有或无疏水表面改性)、PVPVA和水。另外详述了美国专利号6,241,862和6,733,655中的一般来讲关于酶试剂层和基于电化学的分析测试条，这些专利的内容全部以引用的方式并入本文中。应当指出的是，酶试剂中采用的酸性物质(诸如上述提及的柠檬酸和柠檬酸三钠)的量不足以降低体液样本的pH至提供有利降低的干扰物效果需要的水平。
图案化隔层150可由例如从英国斯塔福德郡塔姆沃斯的阿波罗粘合剂(ApolloAdhesives，Tamworth，Staffordshire，UK)商购获得的可丝网印刷的压敏粘合剂形成。在图1至图3的实施例中，图案化隔层150限定样本接收室180的外壁。图案化隔层150厚度可为，例如，约75微米，非导电的，并且可由顶面和底面丙烯酸类压敏粘合剂的聚酯材料形成。
可溶电化学活性涂层160设置在样本接收室180的至少一部分内的顶层170的图案化亲水性亚层172的下侧表面176上，使得可溶电化学活性涂层160设置在裸电极122与124之上。此外，可溶电化学活性涂层160可操作地可溶解在体液样本中，使得在基于电化学的分析测试条100的使用过程中，可溶电化学活性涂层的电化学活性组分(诸如氧化还原剂或中介体)可从下侧表面176的附近扩散至裸电极122与124，导致在裸电极122与124处的电化学响应。由于电化学活性组分的扩散速率依赖于例如体液样本的血细胞比容，电化学响应的记时和量值将取决于体液样本的血细胞比容。可在合适的算法中使用电化学响应，以确定血细胞比容和/或基于覆盖酶试剂的电极126、127和128的电化学响应补偿血细胞比容对葡萄糖确定的影响。
应当指出的是，图1-3的实施例中，以与裸电极122和124处于相对关系(即，相对的)设置可溶电化学活性涂层，但与覆盖酶试剂的电极126、127和128不处于相对关系。因此，可溶电化学活性涂层160不显著地影响覆盖酶试剂的电极126、127和128的电化学响应。此外，可溶电化学活性涂层不含酶，因此除去对裸电极的电化学响应的任何分析物浓度依赖酶试剂影响。
可溶电化学活性涂层160可包含在裸电极的工作电位可发生氧化还原反应的任何合适的电化学活性组分，其包括例如酶中介体的还原的或氧化的形式，诸如铁氰化钾、水可溶二茂铁、水可溶二茂基铁盐、锇络合物、醌类化合物(诸如对苯二酚、苯醌、菲并C醌(phenanthrocquinones)以及它们的衍生物)吩噻嗪(phenathiozine)衍生物以及麦尔多拉蓝。此外，电化学活性组分可为能够发生至少电极氧化或电极还原的氧化还原剂。此类氧化还原剂包括，例如，碘化物、碘、可溶可氧化的金属盐诸如硝酸盐、氯化物、银和铜以及其他过渡金属的硫酸盐和磷酸盐、锰复合物(例如高锰酸钾)或铬(例如重铬酸钾)、次氯酸盐、氨和有机胺盐以及不饱和有机化合物诸如马来酸酐。可溶电化学活性涂层160通常不含酶从而在裸电极处不产生依赖分析物的响应。
在样本接收室中，可溶电化学活性涂层160和图案化导电层的至少一个裸电极分开例如，约50微米至约150微米范围内的垂直距离。如果需要避免背景响应，可溶电化学活性涂层可与多个覆盖酶试剂的电极间隔开例如150微米至450微米范围内的距离。
例如，顶层170可为具有亲水特性的透光膜，所述亲水特性促进基于电化学的分析测试条100被流体样本(例如，全血液样本)的润湿和填充。此类透光膜可从，例如，美国明尼苏达州明尼阿波利斯的3M公司(3MofMinneapolis，MinnesotaU.S.A)和康维明股份有限公司(意大利萨韦纳河畔圣拉扎罗)(Coveme(SanLazzarodiSavena，Italy))商购获得。顶层170可为例如涂覆有表面活性剂的聚酯膜，所述表面活性剂提供＜10度的亲水性接触角。顶层170也可为涂覆有表面活性剂或其它表面处理的聚丙烯膜。在这种情况下，表面活性剂涂层用作图案化亲水性压层172。此外，如果需要，可溶酸性物质涂层可配制为亲水性涂层并且还用作图案化亲水性亚层。顶层170可具有例如约100μm的厚度。
例如，基于电化学的分析测试条100可通过下述方式制造：在电绝缘基底层110上顺序对准地形成图案化导电层120、图案化绝缘层130、酶试剂层140a和140b、图案化隔层150、包含中介体层160和图案化亲水性亚层172。可使用本领域的技术人员已知的任何合适技术来实现此类顺序对准形成，所述技术包括，例如，丝网印刷、照相平版印刷、照相凹版印刷、化学气相沉积和条带层合技术。
图4为在根据本发明的基于电化学的分析测试条的裸电极的电化学响应瞬时电流的曲线图。图4示出三种不同血细胞比容浓度的全血液样本的电化学响应瞬时电流。图5为常规基于电化学的分析测试条和根据本发明的基于电化学的分析测试条的葡萄糖确定测量偏差的曲线图。在图5中，常规基于电化学的分析测试条的偏差标记为“不可校正”，并且根据本发明的基于电化学的分析测试条的偏差标记为“校正”。标签“校正”是指基于如本文所述的在引入全血液样本到样本接收室中后的裸电极电化学响应的葡萄糖确定的校正。
根据本发明的实施例的基于电化学的分析测试条的原型型式以及如图1-图3所描绘的按照以下产生。亚铁氰化物(可商购自美国西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich))添加到0.1M磷酸盐缓冲液中(包含商购自美国西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich))的磷酸氢二钾和磷酸二氢钾)以产生中性pH250mM亚铁氰化物溶液。然后以0.1g/10ml溶液的容量添加羟乙基纤维素(HEC，可从英国亚什兰英国有限公司(AshlndUKltd.，UnitedKingdom)商购获得)、增稠剂，以增大亚铁氰化物溶液的粘度。然后亚铁氰化物溶液施用到顶层(图1-图3中的层170)，使得其将仅与裸电极122和124处于相对关系并且允许干燥。因此制备的包含亚铁氰化物的涂层厚度为约2微米。带有包含亚铁氰化物涂层的顶层然后用于使用标准基于纤维网的制造技术来制造根据本发明的基于电化学的分析测试条。
在引入全血液样本到原型并且施加400mV偏压到原型后，采用原型来收集来自裸电极和覆盖酶试剂的电极的电化学响应。全血液样本具有20％、42％和60％的血细胞比容含量，其代表生理血细胞比容含量。图4示出裸电极的电化学瞬时响应。
图4的数据展示5秒的测量时间三种Hct含量之间电化学电流响应的清楚的差别，最低Hct样本产生最大电流响应而最高Hct样本产生最小电流响应。这表示亚铁氰化物从包含亚铁氰化物涂层(即，可溶电化学活性涂层)至裸电极表面的扩散可用作Hct的测量。此外，葡萄糖响应(即，覆盖酶试剂的电极的电化学响应，图4中未示出)不受包含亚铁氰化物涂层的影响。
来自裸电极和覆盖酶试剂的电极葡萄糖的电化学响应数据用于计算校正电流值，所述校正电流值然后用于安装如下从葡萄糖确定中除去Hct效应。首先，使用下列算法计算校正因子：
Icorr＝IWE-C1(Ihct-C2)
其中：
Icorr＝用于计算测量的葡萄糖的校正电流；
IWE＝五秒时在两个覆盖酶试剂工作电极测量的合电流(依赖于Hct和葡萄糖两者)
Ihct＝五秒时在裸电极测量的电流(依赖Hct但与分析物(葡萄糖)无关)
C1＝0.45，以实验方法确定的系数；并且
C2＝1.5，以实验方法确定的另一个系数。
在最大血细胞比容灵敏度的电化学响应区域中确定系数C1和C2。在实施过程中并且如果需要，算法也可包括基于IWE的阈值，使得当IWE比预定临界值低时，将不施用校正。在IWE高于预定阈值的情况下，可使用C1和C2另选的值进行不大的校正。
然后使用IWE对葡萄糖浓度关系的斜率和截距从校正的电流计算确定(测量的)葡萄糖浓度，通过按照如下在标称Hct下测试掺有葡萄糖的血液所述IWE对葡萄糖浓度关系：
测量的葡萄糖＝(Icorr-葡萄糖截距)/(葡萄糖斜率)
然后比较校正的葡萄糖值与由实验室YSI器械确定的葡萄糖测量值以及计算两个值之间的偏差。对于根据本发明的基于电化学的分析测试条和常规基于电化学的分析测试条两者的偏差标绘于图5。图5的数据指出，使用根据本发明的基于电化学的分析测试条和上述算法提供偏差对Hct的有利平坦的斜率(即，Hct的影响已被补偿)，同时在不存在任何校正算法下常规基于电化学的分析测试条表现出显著的斜率。
图6为示出根据本发明的实施例的用于确定体液样本(例如，包含生理含量血细胞比容的全血液样本)中分析物(诸如葡萄糖)的方法200的阶段的流程图。方法200包括，在步骤210，将体液样本引入到基于电化学的分析测试条的样本接收室中，所述基于电化学的分析测试条包括带有下侧表面的顶层、在样本接收室中的至少一个裸电极以及在下侧表面上的可溶电化学活性涂层。可溶电化学活性涂层的至少一部分在样本接收室内并且以与至少一个裸电极处于相对关系(即，相对)设置。此外，体液样本的引入使得可溶电化学活性涂层可操作地溶解在体液样本中。
在方法200的步骤220，使用相关测试仪检测基于电化学的分析测试条的至少一个裸电极的电化学响应(诸如瞬时电流响应)。然后部分基于至少一个裸电极的所检测的电化学响应确定体液样本中的分析物(参见图6的步骤230)。
一旦获悉本公开，本领域的技术人员就将认识到，可容易地对方法200进行修改，以结合根据本发明的实施例和本文所述的基于电化学的分析测试条的任何技术、有益效果和特征。
虽然本文示出和描述了本发明的优选实施例，但对本领域的技术人员显而易见的是，此类实施例仅以举例的方式提供。在不脱离本发明的情况下，本领域的技术人员可以设想出多种变型、更改和替代形式。应当理解，本文所述的本发明实施例的各种另选的替代方案可用于本发明的实施。希望的是，以下权利要求限定限定本发明的范围，并覆盖在这些权利要求和它们的等同物的范围内的装置和方法。

Claims (29)

1.一种用于确定体液样本中的分析物的基于电化学的分析测试条，所述基于电化学的分析测试条包括：
电绝缘基底层；
图案化导电层，所述图案化导电层设置在所述电绝缘基底层上并且包括多个电极；
酶试剂层，所述酶试剂层设置在所述图案化导电层的部分上，以从所述多个电极来限定至少一个裸电极和多个覆盖酶试剂的电极；
图案化隔层；
具有下侧表面的顶层；和
在所述顶层的所述下侧表面上的可溶电化学活性涂层；
其中至少所述图案化隔层和顶层限定所述基于电化学的分析测试条内的样本接收室；并且
其中所述可溶电化学活性涂层设置在所述样本接收室的至少部分内的所述顶层的所述下侧表面上并且与所述裸电极处于相对的关系。
2.根据权利要求1所述的基于电化学的分析测试条，其中所述可溶电化学活性涂层包括氧化还原剂。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的基于电化学的分析测试条，其中所述可溶电化学活性涂层包括酶中介体。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于电化学的分析测试条，其中所述可溶电化学活性涂层包括铁氰化物。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的基于电化学的分析测试条，其中所述可溶电化学活性涂层不含酶。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的基于电化学的分析测试条，其中所述至少一个裸电极为一个裸电极。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的基于电化学的分析测试条，其中所述可溶电化学活性涂层相对所述至少一个裸电极设置并且与所述多个覆盖酶试剂的电极间隔开。
8.根据权利要求7所述的基于电化学的分析测试条，其中所述可溶电化学活性涂层与所述多个覆盖酶试剂的电极间隔开150微米至450微米范围内的距离。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的基于电化学的分析测试条，其中所述至少一个裸电极被配置成在引入体液样本到所述样本接收室中时产生电流响应，所述电流响应可由相关测试仪测量。
10.根据权利要求9所述的基于电化学的分析测试条，其中所述体液样本为全血液样本并且所述至少一个裸电极的所述电流响应依赖于所述全血液样本的血细胞比容。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的基于电化学的分析测试条，其中所述裸电极的电化学响应与所述体液样本的分析物浓度无关。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的基于电化学的分析测试条，其中所述体液样本为全血液样本。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的基于电化学的分析测试条，其中至少所述顶层和可溶电化学活性涂层被整合为工程化顶带。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的基于电化学的分析测试条，其中所述分析物为葡萄糖并且所述体液样本为全血液样本。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的基于电化学的分析测试条，其中在所述样本接收室中，所述可溶电化学活性涂层和所述图案化导电层的至少一个裸电极分开约50微米至约150微米范围内的垂直距离。
16.一种用于采用分析测试条的方法，所述方法包括：
将体液样本引入到基于电化学的分析测试条的样本接收室中，所述基于电化学的分析测试条包括：
带有下侧表面的顶层；
在所述样本接收室中的至少一个裸电极；和
可溶电化学活性涂层，所述可溶电化学活性涂层在所述样本接收室的至少部分内的所述下侧表面上并且与所述至少一个裸电极处于相对的关系，并且
其中所述引入使得所述可溶电化学活性涂层可操作地溶解在所述体液样本中；
检测所述基于电化学的分析测试条的所述至少一个裸电极的电化学响应；以及
部分地基于所述至少一个裸电极的所检测的电化学响应来确定体液样本中的分析物。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述基于电化学的分析测试条还包括：
电绝缘基底层；
图案化导电层，所述图案化导电层设置在所述电绝缘基底层上并且包括多个电极；
酶试剂层，所述酶试剂层设置在所述图案化导电层的至少部分上，以从所述多个电极限定所述至少一个裸电极和多个覆盖酶试剂的电极以及
图案化隔层；并且
其中至少所述图案化隔层和顶层限定所述基于电化学的分析测试条内的所述样本接收室。
18.根据权利要求17所述的方法，其中对电化学响应的所述检测也包括检测所述多个覆盖酶试剂的电极的电化学响应。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其中所述可溶电化学活性涂层包含酶中介体。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的方法，其中所述可溶电化学活性涂层包含氧化还原剂。
21.根据权利要求16至20中任一项所述的方法，其中所述可溶电化学活性涂层不含酶。
22.根据权利要求16至21中任一项所述的方法，其中所述多个裸电极为一个裸电极。
23.根据权利要求17至22中任一项所述的方法，其中所述可溶电化学活性涂层与所述多个覆盖酶试剂的电极间隔开。
24.根据权利要求16至23中任一项所述的方法，其中至少一个裸电极的所述电化学响应为电流响应。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述体液样本为全血液样本并且所述至少一个裸电极的所述电流响应依赖于所述全血液样本的血细胞比容。
26.根据权利要求16至24中任一项所述的方法，其中所述至少一个裸电极的电化学响应与所述体液样本的分析物浓度无关。
27.根据权利要求16至26中任一项所述的方法，其中所述体液样本为全血液样本。
28.根据权利要求16至27中任一项所述的方法，其中所述分析物为葡萄糖并且所述体液样本为全血液样本。
29.根据权利要求17至28中任一项所述的方法，其中在所述样本接收室中，所述可溶电化学活性涂层和所述图案化导电层的所述至少一个裸电极分开约50微米至约150微米范围内的垂直距离。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109298032A (zh) * 2018-08-15 2019-02-01 浙江大学 一种基于叉指结构的去干扰电化学纸基试片及其测试方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017069415A1 (en) * 2015-10-20 2017-04-27 Lg Electronics Inc. A sensor and method for manufacturing the sensor
KR102408209B1 (ko) * 2015-10-20 2022-06-13 엘지전자 주식회사 센서
WO2018131818A1 (ko) * 2017-01-11 2018-07-19 엘지전자 주식회사 센서
KR102024608B1 (ko) * 2017-01-11 2019-09-24 엘지전자 주식회사 센서
JP2021089141A (ja) * 2018-03-26 2021-06-10 Ｐｈｃホールディングス株式会社 バイオセンサ
AU2020361088A1 (en) * 2019-09-30 2022-04-21 Universal Biosensors Pty Ltd Electrochemical sensor for analysis of beverages
CN111598347B (zh) * 2020-05-20 2024-02-09 上海评驾科技有限公司 一种道路运输车辆超长行程切分优化方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001021527A (ja) * 1999-07-02 2001-01-26 Akebono Brake Res & Dev Center Ltd 使い捨て型バイオセンサ
CN1842705A (zh) * 2003-06-20 2006-10-04 霍夫曼-拉罗奇有限公司 具有扩口式试样接收室的测试条
CN1886652A (zh) * 2003-12-04 2006-12-27 松下电器产业株式会社 血细胞比容(Hct)的测定方法及该方法中使用的传感器和测定装置
CN1886651A (zh) * 2003-12-04 2006-12-27 松下电器产业株式会社 血液成分的测定方法及该方法中使用的传感器和测定装置
CN1938590A (zh) * 2004-04-19 2007-03-28 松下电器产业株式会社 血液成分的测定方法、该方法中使用的生物传感器和测定装置
CN101529237A (zh) * 2006-10-19 2009-09-09 松下电器产业株式会社 血样的血细胞比容值的测定方法、血样中的分析物的浓度的测定方法、传感器芯片以及传感器单元
US20100219084A1 (en) * 2006-10-05 2010-09-02 Stephen Patrick Blythe Method for determining hematocrit corrected analyte concentrations
CN102471796A (zh) * 2009-07-27 2012-05-23 舒尔传感器有限公司 传感器设备的改进

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE143289T1 (de) * 1984-06-13 1996-10-15 Applied Research Systems Vorrichtung, mit verwendung in chemischen prüfverfahren
GB8526902D0 (en) * 1985-10-31 1985-12-04 Unilever Plc Electrochemical analysis
GB8626081D0 (en) * 1986-10-31 1986-12-03 Unilever Plc Printing processes
US5264103A (en) * 1991-10-18 1993-11-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Biosensor and a method for measuring a concentration of a substrate in a sample
US5385846A (en) * 1993-06-03 1995-01-31 Boehringer Mannheim Corporation Biosensor and method for hematocrit determination
AUPN363995A0 (en) 1995-06-19 1995-07-13 Memtec Limited Electrochemical cell
US6241862B1 (en) 1996-02-14 2001-06-05 Inverness Medical Technology, Inc. Disposable test strips with integrated reagent/blood separation layer
US5708247A (en) 1996-02-14 1998-01-13 Selfcare, Inc. Disposable glucose test strips, and methods and compositions for making same
US6059946A (en) * 1997-04-14 2000-05-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Biosensor
US6175752B1 (en) * 1998-04-30 2001-01-16 Therasense, Inc. Analyte monitoring device and methods of use
US6716577B1 (en) * 2000-02-02 2004-04-06 Lifescan, Inc. Electrochemical test strip for use in analyte determination
US6733655B1 (en) 2000-03-08 2004-05-11 Oliver W. H. Davies Measurement of substances in liquids
US20020092612A1 (en) * 2000-03-28 2002-07-18 Davies Oliver William Hardwicke Rapid response glucose sensor
JP4948737B2 (ja) * 2000-07-14 2012-06-06 ライフスキャン・インコーポレイテッド 化学反応速度を測定する電気化学的方法
JP4458802B2 (ja) * 2003-10-02 2010-04-28 パナソニック株式会社 血液中のグルコースの測定方法およびそれに用いるセンサ
US8007656B2 (en) * 2003-10-24 2011-08-30 Bayer Healthcare Llc Enzymatic electrochemical biosensor
JP4694498B2 (ja) * 2003-10-31 2011-06-08 ライフスキャン・スコットランド・リミテッド ２つの異なる電位を印加して電気化学センサにおける干渉を軽減する方法
JP2005181350A (ja) * 2005-03-22 2005-07-07 Tohoku Techno Arch Co Ltd 凸状領域を用いた分析方法
US20120199497A1 (en) * 2011-02-07 2012-08-09 Lifescan Scotland Limited Electrochemical-based analytical test strip with diffusion-controlling layer and method for determining an analyte using such an test strip

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001021527A (ja) * 1999-07-02 2001-01-26 Akebono Brake Res & Dev Center Ltd 使い捨て型バイオセンサ
CN1842705A (zh) * 2003-06-20 2006-10-04 霍夫曼-拉罗奇有限公司 具有扩口式试样接收室的测试条
CN1886652A (zh) * 2003-12-04 2006-12-27 松下电器产业株式会社 血细胞比容(Hct)的测定方法及该方法中使用的传感器和测定装置
CN1886651A (zh) * 2003-12-04 2006-12-27 松下电器产业株式会社 血液成分的测定方法及该方法中使用的传感器和测定装置
CN1938590A (zh) * 2004-04-19 2007-03-28 松下电器产业株式会社 血液成分的测定方法、该方法中使用的生物传感器和测定装置
US20100219084A1 (en) * 2006-10-05 2010-09-02 Stephen Patrick Blythe Method for determining hematocrit corrected analyte concentrations
CN101529237A (zh) * 2006-10-19 2009-09-09 松下电器产业株式会社 血样的血细胞比容值的测定方法、血样中的分析物的浓度的测定方法、传感器芯片以及传感器单元
CN102471796A (zh) * 2009-07-27 2012-05-23 舒尔传感器有限公司 传感器设备的改进

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109298032A (zh) * 2018-08-15 2019-02-01 浙江大学 一种基于叉指结构的去干扰电化学纸基试片及其测试方法

Also Published As

Publication number Publication date
GB2514846B (en) 2015-09-30
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