專利名稱：基于初始填充速度測量全血細(xì)胞比容的系統(tǒng)、裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及確定樣品中的分析物濃度，更具體地講，涉及基于樣品的初始填充速 度更準(zhǔn)確地確定所述濃度。
背景技術(shù)：
生理體液(例如血液或血液衍生產(chǎn)品)中的分析物檢測對于當(dāng)今社會的重要性日 益增加。分析物檢測分析法可適于多種應(yīng)用，包括臨床實(shí)驗(yàn)室測試、家庭測試等，此類測試 結(jié)果在對多種疾病病癥的診斷和管理中扮演著十分重要的角色。所關(guān)注的分析物包括用于 糖尿病管理的葡萄糖、膽固醇等等。隨著分析物檢測的重要性日益增加，已開發(fā)了多種應(yīng)用 于臨床和家庭的分析物檢測方案和裝置。這些裝置的一些包括電化學(xué)電池、電化學(xué)傳感器、 血紅蛋白傳感器、抗氧化劑傳感器、生物傳感器和免疫傳感器?？捎绊懛治鑫餀z測的一個血液特征是血細(xì)胞比容。在不同的人之間，血細(xì)胞比容 的水平可大不相同。通過非限制性實(shí)例，患貧血的人可具有大約20%的血細(xì)胞比容水平，而 新生兒可具有大約65%的學(xué)細(xì)胞比容水平。即使在同一人身上不同時間獲取的樣品也可具 有不同的血細(xì)胞比容水平。此外，因?yàn)楦哐?xì)胞比容還可增加血液粘度，而粘度可繼而影響 與分析物檢測相關(guān)的其它參數(shù)，考慮樣品的血細(xì)胞比容的影響在進(jìn)行準(zhǔn)確的分析物濃度確 定的過程中可以是重要的?？紤]血樣中的不同的血細(xì)胞比容水平的一種方法是通過從血液中分離血漿，然后 重新計算抗原相對于調(diào)整后的血漿體積的濃度。例如，通過執(zhí)行離心步驟實(shí)現(xiàn)分離?？紤] 血樣中的不同的血細(xì)胞比容水平的其它方法包括使用計算的平均血細(xì)胞比容，或在單獨(dú)的 步驟中測量血細(xì)胞比容然后計算抗原相對于血漿值的濃度。但是，這些方法被認(rèn)為是不可 取的，至少因?yàn)樗鼈兩婕安黄谕臉悠诽幚?、消耗了多余的時間并且導(dǎo)致最終確定結(jié)果的 嚴(yán)重錯誤。此外，分析樣品的環(huán)境的溫度也可對分析物濃度確定結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生負(fù)面影 響。因此，期望研發(fā)一種新的方法來獲得更準(zhǔn)確的分析物濃度測量結(jié)果，所述方法考 慮寬范圍的血細(xì)胞比容水平和溫度。還期望研發(fā)一種快速確定血細(xì)胞比容水平的方法。

發(fā)明內(nèi)容
申請人:認(rèn)識到需要研發(fā)一種獲得更準(zhǔn)確的分析物濃度測量結(jié)果的方法，其考慮寬 范圍的血細(xì)胞比容水平和溫度，而不伴隨有先前提到的任何一點(diǎn)問題。申請人還認(rèn)識到需 要研發(fā)一種快速確定血細(xì)胞比容水平的方法。因此，一般提供系統(tǒng)、裝置和方法來確定血樣 的血細(xì)胞比容值和確定樣品中的分析物濃度。在用于確定全血樣的血細(xì)胞比容值的方法 的一個示例性實(shí)施例中，所述方法包括將全血液樣品提供至具有毛細(xì)管空間的樣品分析裝 置，測量所述毛細(xì)管空間的至少一部分中的樣品的初始填充速度，并由所述初始填充速度 確定樣品的血細(xì)胞比容值。測量初始填充速度可以包括施加電勢；測量電流；以及確定初 始電流。在一個實(shí)施例中，在至少大約50毫秒的時間段內(nèi)，大約每過10毫秒執(zhí)行電流測量，并且基于所述電流測量結(jié)果計算平均電流。在另一可供選擇的實(shí)施例中，測量初始填充速 度可以包括檢測光學(xué)信號。在一個實(shí)施例中，測量初始填充速度在所述樣品進(jìn)入毛細(xì)管空 間后直接發(fā)生。在另一個實(shí)施例中，測量初始填充速度在所述樣品進(jìn)入所述樣品分析裝置 的毛細(xì)管空間的產(chǎn)生檢測信號的區(qū)域中之后發(fā)生。樣品的溫度可被測量或推斷。測量或推 斷的溫度可用于確定樣品的血細(xì)胞比容值。在一個示例性實(shí)施例中，樣品分析裝置包括免 疫傳感器。除了測量血細(xì)胞比容水平之外，所述方法還可用于確定樣品中的分析物的濃度。 例如，用于確定血細(xì)胞比容值的方法可包括根據(jù)所述確定的血細(xì)胞比容值計算分析物的濃 度。實(shí)現(xiàn)方法為，例如，通過施加電勢、在施加所述電勢之后測量初始電流以及將所述電勢 反向。在所述電勢反向之后可測量一定時間段內(nèi)電流的變化。測量的一定時間段內(nèi)的電流 的變化可被用于計算分析物濃度。在一個實(shí)施例中，樣品的溫度可被測量或推斷。在該實(shí) 施例中，測量的一定時間段內(nèi)的電流的變化和樣品的溫度可被用于計算分析物濃度。在用于確定樣品中的分析物濃度的方法的一個示例性實(shí)施例中，所述方法包括 將包含分析物的樣品提供至具有工作電極和對電極的樣品分析裝置；將電勢施加至所述工 作電極和所述對電極之間；確定所述樣品的初始填充速度；以及根據(jù)所述初始填充速度計 算所述分析物的濃度。在一個實(shí)施例中，可通過確定光學(xué)信號的變化率來確定所述初始填 充速度。在另一個實(shí)施例中，可通過確定初始電流來確定所述初始填充速度。初始電流的 確定可通過如下步驟實(shí)現(xiàn)，例如，在大約50毫秒的時間段內(nèi)，每過大約10毫秒執(zhí)行電流測 量；然后基于所述電流測量結(jié)果計算平均電流。在另一個實(shí)施例中，初始填充速度的確定可 通過如下步驟實(shí)現(xiàn)，即，在施加所述電勢之后測量初始電流；確定所述樣品中的血細(xì)胞比容 水平；以及使所述工作電極和所述對電極之間的所述電勢反向。此外，可基于確定的血細(xì)胞 比容水平來計算分析物的濃度。用于確定分析物的濃度的方法還可包括在電勢反向之后，測量一定時間段內(nèi)電 流的變化，即，電流的斜率m對時間曲線圖。結(jié)果，可根據(jù)一定時間段內(nèi)電流的變化來計算 分析物，C0,的濃度。例如，分析物的濃度可利用以下公式進(jìn)行計算C0 = -3. 5+0. 866exp (y)其中
權(quán)利要求
1.一種用于確定全血樣品的血細(xì)胞比容值的方法，所述方法包括 將所述全血樣品提供到具有毛細(xì)管空間的樣品分析裝置；測量在所述毛細(xì)管空間的至少一部分中的所述樣品的初始填充速度；以及 由所述初始填充速度確定所述樣品的血細(xì)胞比容值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中測量所述樣品的初始填充速度還包括 施加電勢；測量電流；以及 確定初始電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中測量初始填充速度還包括 在至少大約50毫秒的時間段內(nèi)，大約每過10毫秒執(zhí)行電流測量；以及 基于所述電流測量結(jié)果計算平均電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中測量所述樣品的初始填充速度還包括檢測光學(xué)信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中測量所述樣品的初始填充速度在所述樣品進(jìn)入所 述毛細(xì)管空間后直接發(fā)生。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中測量所述樣品的初始填充速度在所述樣品進(jìn)入所 述樣品分析裝置的毛細(xì)管空間的產(chǎn)生檢測信號的區(qū)域中之后發(fā)生。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括測量所述樣品的溫度或推斷所述樣品的溫度中 的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述樣品分析裝置是免疫傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述樣品包括分析物，所述方法還包括 根據(jù)所述確定的血細(xì)胞比容值計算所述分析物的濃度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括 施加電勢；在施加所述電勢之后測量初始電流；以及 將所述電勢反向。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括在反向所述電勢之后測量一定時間段內(nèi)電流 的變化，其中計算所述分析物濃度還包括根據(jù)所述時間段內(nèi)的電流的變化來計算所述分析 物濃度。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括測量所述樣品溫度或推斷所述樣品溫度中的 至少一種。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括在反向所述電勢之后測量一定時間段內(nèi)電流 的變化，其中所述計算所述分析物的濃度還包括根據(jù)在所述時間段內(nèi)電流的變化和所述樣 品的溫度來計算所述分析物的濃度。
14.一種用于確定樣品中的分析物的濃度的方法，所述方法包括 將包含分析物的樣品提供至具有工作電極和對電極的樣品分析裝置； 將電勢施加至所述工作電極和所述對電極之間；確定所述樣品的初始填充速度；以及 根據(jù)所述初始填充速度計算所述分析物的濃度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中確定初始填充速度還包括在施加所述電勢之后測量初始電流；確定所述樣品中的血細(xì)胞比容水平；以及使所述工作電極和所述對電極之間的所述電勢反向。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述計算分析物的濃度還包括基于所述確定的 血細(xì)胞比容水平來計算所述濃度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括在反向所述電勢之后測量一定時間段內(nèi)電流 的變化，其中計算所述分析物的濃度還包括根據(jù)在所述時間段內(nèi)電流的變化來計算所述分 析物的濃度。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述樣品包全血液，所述方法還包括測量所述 全血液的溫度或推斷所述全血液的溫度中的至少一種。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中確定初始填充速度還包括確定光學(xué)信號的變化 率以計算所述初始填充速度。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中確定初始填充速度還包括確定初始電流以確定 所述初始填充速度。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中確定初始電流還包括在至少約50毫秒的時間段內(nèi)，大約每過10毫秒進(jìn)行電流測量；基于所述電流測量結(jié)果來計算平均電流。
22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中確定初始填充速度還包括在所述樣品進(jìn)入所述 樣品分析裝置的毛細(xì)管空間之后直接確定初始填充速度。
23.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中確定初始填充速度還包括在所述樣品進(jìn)入所述 樣品分析裝置的毛細(xì)管空間的產(chǎn)生檢測信號的區(qū)域之后確定初始填充速度。
24.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述樣品分析裝置包括免疫傳感器。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括在反向所述電勢之后測量一定時間段內(nèi)電流 的變化，其中計算所述分析物的濃度還包括根據(jù)所述時間段內(nèi)電流的變化來計算所述分析 物的濃度。
26.一種電化學(xué)系統(tǒng)，包括免疫傳感器，其具下電極和上電極；計量器，其被構(gòu)造為將電勢施加到所述免疫傳感器的所述下電極和所述上電極之間；以及控制單元，其連接至所述計量器，使得所述控制單元測量被引入到所述免疫傳感器中 的樣品的初始填充速度，并且利用所述初始填充速度來計算當(dāng)所述樣品為血液時所述樣品 的血細(xì)胞比容值和所述樣品中的分析物濃度中的至少一個。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的電化學(xué)系統(tǒng)，還包括被構(gòu)造為加熱所述免疫傳感器的至少 一部分的加熱元件。
28.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的電化學(xué)系統(tǒng)，其中所述免疫傳感器還包括第一液體試劑，其包含在緩沖劑中酶綴合的抗體，所述第一液體試劑在所述下電極上 形成條紋并且干燥；第二液體試劑，其包含稀釋的酸溶液中的鐵氰化物、用于所述酶的基底和介體，所述第二液體試劑在所述下電極上形成條紋并干燥；抗原綴合的磁珠，所述磁珠在所述上電極上形成條紋并在其上干燥； 隔板，所述隔板置于所述下電極和所述上電極之間；反應(yīng)室，所述反應(yīng)室形成于所述隔板中，并具有所述第一試劑和與置于其中的所述抗 原綴合的所述磁珠；檢測室，所述檢測室形成于隔板中，并具有置于其中的第二試劑； 填充室，所述填充室至少部分地形成于上下電極之一和所述隔板中，并且與所述檢測 室相隔一定距離，而與所述反應(yīng)室的至少一部分重疊；排氣孔，所述排氣孔至少部分地形成于所述隔板、所述下電極和所述上電極的每一個 中，并且與所述反應(yīng)室相隔一定距離，而與所述檢測室的至少一部分重疊；第一密封組件，所述第一密封組件具有偶合到所述上下電極之一的復(fù)合抗凝劑，并且 置于所述排氣孔上方，并且構(gòu)造用于形成所述填充室的壁以及密封所述排氣孔；以及第二密封組件，所述第二密封組件偶合到所述上下電極中的另一個，并且置于所述排 氣孔上方，并且構(gòu)造用于密封所述排氣孔。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的電化學(xué)系統(tǒng)，其中所述第一密封組件包括親水性膠帶。
30.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的電化學(xué)系統(tǒng)，其中所述控制單元還包括光學(xué)信號檢測器， 其被構(gòu)造為測量光學(xué)信號的變化率以測量所述樣品的所述初始填充速度。
31.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的電化學(xué)系統(tǒng)，其中所述控制單元還包括電流檢測器，其被 構(gòu)造為測量初始電流以測量所述初始填充速度。
32.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的電化學(xué)系統(tǒng)，其中所述控制單元包括在所述樣品進(jìn)入所述 免疫傳感器的毛細(xì)管空間之后直接測量所述樣品的所述初始填充速度的構(gòu)型。
33.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的電化學(xué)系統(tǒng)，其中所述控制單元包括在所述樣品進(jìn)入所述 免疫傳感器的毛細(xì)管空間的產(chǎn)生檢測信號的區(qū)域之后測量所述樣品的所述初始填充速度 的構(gòu)型。
34.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的電化學(xué)系統(tǒng)，其中所述免疫傳感器、所述計量器和所述控 制單元中的至少一個被構(gòu)造為執(zhí)行以下功能的至少一種測量所述樣品的溫度或推斷所述 樣品的溫度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種確定血樣的血細(xì)胞比容的方法和與該方法結(jié)合使用的裝置和系統(tǒng)。血細(xì)胞比容值能其自身確定，此外其還可用于確定樣品中的分析物濃度。在用于確定血樣中的血細(xì)胞比容值的方法的一個示例性實(shí)施例中，一定體積的血液被提供至具有工作電極和對電極的樣品分析裝置。電勢被施加至所述電極之間，并且進(jìn)入所述裝置的樣品的初始填充速度被計算?？筛鶕?jù)所述初始填充速度來確定血液的血細(xì)胞比容以及分析物的濃度。本發(fā)明還提供了利用初始填充速度來確定血細(xì)胞比容水平并進(jìn)行分析物濃度確定的系統(tǒng)和裝置。
文檔編號G01N27/00GK102116753SQ20101062464
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者A·M·霍奇斯, D·賴?yán)? L·賴恩里, R·C·沙特利耶 申請人:生命掃描有限公司