Перекрестная ссылка на родственные заявки
[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет по патентной заявке США № 61/949,587, поданной 7 марта 2014 г., которая в полном объеме включена в настоящую заявку путем отсылки.
Область техники, к которой относится изобретение
[0002] Настоящее изобретение относится, в общем, к биосенсорам для определения концентрации аналита в пробе жидкости и, в частности, к системам и способам последовательного кодирования биосенсоров для калибровки приборов, которые определяют концентрацию аналита в пробе жидкости.
Уровень техники изобретения
[0003] Количественное определение аналитов в жидкостях организма имеет очень большое значение при постановках диагноза и поддержании некоторых физиологических условий. Например, у некоторых субъектов следует контролировать лактат, холестерин и билирубин. В частности, определение глюкозы в жидкостях организма важно для субъектов с диабетом, которые должны часто проверять уровень глюкозы в их крови, чтобы регулировать потребление углеводов в своем рационе. Результаты таких тестов можно использовать для определения, какой инсулин или другой лекарственный препарат необходимо вводить, если вообще необходимо. В системе тестирования одного типа используются тестовые сенсоры для тестирования жидкости, например, пробы крови.
[0004] Тестовый сенсор содержит материал биосенсора или реагента, который реагирует с глюкозой крови. Тестовый конец сенсора выполнен с возможностью размещения в тестируемой жидкости, например, крови, которая накопилась на пальце человека после того, как сделан прокол пальца. Жидкость втягивается в капиллярный канал, который проходит в сенсоре от тестового конца к материалу реагента, за счет капиллярного действия, так что в сенсор втягивается достаточное количество жидкости, подлежащей тестированию. Затем жидкость химически реагирует с материалом реагента в сенсоре, и система соотносит данную реакцию с информацией, относящейся к аналиту (например, глюкозе) в пробе жидкости.
[0005] Диагностические системы, такие как системы тестирования глюкозы крови, обычно вычисляют фактическое значение глюкозы на основе выхода измерения и известной реакционной способности реагентного чувствительного элемента (тестового сенсора), используемого для выполнения теста. Реакционная способность или данные калибровки партии для тестового сенсора могут задаваться пользователем в нескольких формах, включающих в себя число или символ, которые пользователь вводит в прибор. Один способ включает в себя использование элемента, который аналогичен тестовому сенсору, но который позволял прибору распознавать его в качестве элемента калибровки. Информация тестового элемента считывается прибором или элементом памяти, который вставлен в плату микропроцессора прибора для непосредственного считывания тестового элемента.
[0006] Существует постоянная потребность в усовершенствованных биосенсорах, особенно таких биосенсорах, которые могут обеспечивать все более точные и/или прецизионные измерения концентраций аналитов. Системы, устройства и способы по настоящему изобретению устраняют, по меньшей мере, один из недостатков, связанных с кодовыми комбинациями на сенсорных пластинках, применяемых в биосенсорах. В частности, настоящим изобретением достигается технический результат, состоящий в повышении точности и прецизионности измерений концентраций аналитов, путем допуска кодирования увеличенного количества калибровочной информации на сенсоре, при одновременном ограничении площади, требующейся на сенсорной пластинке для размещения комбинаций кодирования калибровки.
Сущность изобретения
[0007] В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, тестовый сенсор для определения концентрации аналита в биологической жидкости содержит пластинку, включающую в себя зону приема жидкости и область вставки в порт. Первый ряд оптически прозрачных и непрозрачных позиций образует кодовую комбинацию калибровки, расположенную в первой зоне области вставки в порт. Второй ряд оптически прозрачных и непрозрачных позиций образует кодовую комбинацию синхронизации, расположенную во второй зоне области вставки в порт. Вторая зона отличается от первой зоны. Кодовая комбинация синхронизации соответствует кодовой комбинации калибровки таким образом, что кодовая комбинация синхронизации обеспечивает синхронизацию кодовой комбинации последовательной калибровки во время вставки области вставки в порт в приемный порт измерителя аналита.
[0008] В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения тестовый сенсор для определения концентрации аналита в биологической жидкости содержит пластинку, включающую в себя зону приема жидкости и область вставки в порт. Один или более электрических контактов, по меньшей мере, частично расположены в области вставки в порт. Электрические контакты выполнены с возможностью выравнивания и электрического соединения с контактами сенсора измерителя аналита после вставки области вставки в порт в приемный порт измерителя аналита. Кодовая комбинация последовательной калибровки расположена в первой зоне области вставки в порт. Кодовая комбинация последовательной калибровки включает в себя первые оптически прозрачные участки, допускающие пропускание световых волн через них. Кодовая комбинация синхронизации расположена во второй зоне области вставки в порт. Вторая зона отличается от первой зоны. Кодовая комбинация синхронизации включает в себя вторые оптически прозрачные участки, допускающие пропускание световых волн через них. Кодовя комбинация синхронизации соответствует кодовой комбинации последовательной калибровки таким образом, что кодовая комбинация синхронизации обеспечивает синхронизацию кодовой комбинации последовательной калибровки во время вставки области вставки в порт в приемный порт измерителя аналита.
[0009] В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения биосенсорная система для определения концентрации аналита в биологической жидкости содержит измерительное устройство, включающее в себя процессорный блок, соединенный с оптическим устройством считывания комбинаций. Оптическое устройство считывания комбинаций включает в себя один или более источников света, первый светочувствительный сенсор и второй светочувствительный сенсор. Сенсорная пластинка включает в себя комбинации последовательного кодирования данных, включающие в себя первые оптически прозрачные отверстия, и отдельные соответствующие кодовые комбинации синхронизации, включающие в себя вторые оптически прозрачные отверстия. Один или более источников света выполнены с возможностью пропускания световых волн через первые и вторые оптически прозрачные отверстия. Один или более источников света, по меньшей мере, частично расположены с первой стороны первых и вторых оптически прозрачных отверстий. Первый светочувствительный сенсор расположен с противоположной стороны первых оптически прозрачных отверстий, и второй светочувствительный сенсор расположен с противоположной стороны вторых оптически прозрачных отверстий. Первый светочувствительный сенсор и второй светочувствительный сенсор выполнены с возможностью приема пропускаемых световых волн от одного или более источников света. Световые волны пропускаются от одного или более источников света и принимаются первым светочувствительным сенсором и вторым светочувствительным сенсором в то время, как сенсорную пластинку вставляют в измерительное устройство таким образом, что световые волны, принимаемые вторым светочувствительным сенсором, соответствующим кодовым комбинациям синхронизации, обеспечивают синхронизацию для световых волн, принимаемых первым светочувствительным сенсором, соответствующим комбинациям последовательного кодирования данных.
[0010] В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предлагается способ калибровки анализа аналита в биологической жидкости. Способ включает в себя следующие операции: (a) пропускают световые волны через первые оптически прозрачные отверстия в тестовом сенсоре, включающем в себя первый ряд последовательных оптически прозрачных и непрозрачных позиций, образующих комбинации кодирования калибровки; (b) почти одновременно с этапом (a), пропускают световые волны через вторые оптически прозрачные отверстия в тестовом сенсоре, включающем в себя второй ряд последовательных оптически прозрачных и непрозрачных позиций, образующих комбинации кодирования синхронизации, которые соответствуют комбинациям кодирования калибровки; (c) принимают световые волны, пропущенные через первые оптически прозрачные отверстия, в первом светочувствительном сенсоре; (d) принимают световые волны, пропущенные через вторые оптически прозрачные отверстия, во втором светочувствительном сенсоре; (e) генерируют последовательность кодовых сигналов калибровки в ответ на прием и неприем световых волн первым светочувствительным сенсором вследствие прохождения оптически прозрачных и непрозрачных позиций мимо первого светочувствительного сенсора во время вставки тестового сенсора в устройство измерения аналита; (f) почти одновременно с операцией (e), генерируют последовательность кодовых сигналов синхронизации в ответ на прием и неприем световых волн вторым светочувствительным сенсором вследствие прохождения второго ряда последовательных оптически прозрачных и непрозрачных позиций мимо второго светочувствительного сенсора во время вставки тестового сенсора в устройство измерения аналита, причем последовательность кодовых сигналов синхронизации соответствует последовательности кодовых сигналов калибровки; (g) калибруют, по меньшей мере, одно корреляционное уравнение в ответ на последовательность кодовых сигналов калибровки; и (h) определяют концентрацию аналита в ответ на, по меньшей мере, одно откалиброванное корреляционное уравнение. Концентрацию аналита определяют посредством проведения реакции аналита в ходе электрохимической реакции, которая производит выходной сигнал. Концентрацию аналита вычисляют с использованием, по меньшей мере, одного откалиброванного корреляционного уравнения и произведенного выходного сигнала.
[0011] Дополнительные аспекты изобретения будут очевидны специалистам со средним уровнем компетентности в данной области техники в свете подробного описания различных вариантов осуществления, которое сделано со ссылкой на чертежи, краткое описание которых представлено ниже.
Краткое описание чертежей
[0012] Фиг. 1 - вид сверху сенсорной пластинки с последовательным оптическим кодированием в соответствии с одним вариантом осуществления.
[0013] Фиг. 2 - вид сбоку участка сенсорной пластинки, показанной на фиг. 1, вместе с аспектами оптического устройства считывания кодовой комбинации в соответствии с одним вариантом осуществления.
[0014] Фиг. 3 - вид сверху сенсорной пластинки с последовательным оптическим кодированием, вставленной в сенсорный интерфейс и оптическое устройство считывания кодовой комбинации в соответствии с одним вариантом осуществления.
[0015] Фиг. 4 - вид сбоку сенсорной пластинки, показанной на фиг. 3, в соответствии с одним вариантом осуществления.
[0016] Фиг. 5 - изображение сенсорной пластинки около сенсорного интерфейса и оптического устройства считывания кодовой комбинации вместе с кодом и сигналами синхронизации, сгенерированными вставкой сенсорной пластинки в сенсорный интерфейс.
[0017] Фиг. 6 - изображение другого аспекта кода и сигналов синхронизации, сгенерированных вставкой сенсорной пластинки в сенсорный интерфейс.
[0018] Фиг. 7 и 8 - изображения сенсорных пластинок, включающих в себя оптически прозрачные комбинации последовательного кодирования данных и комбинации кодирования синхронизации, созданные прошивкой вырезов в сенсорной пластинке, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления.
[0019] Фиг. 9 - изображение сенсорной пластинки, включающей в себя оптически прозрачные комбинации последовательного кодирования данных и комбинации кодирования синхронизации, созданные размещением печатных комбинаций кодирования в прозрачной зоне сенсорной пластинки в соответствии с одним вариантом осуществления.
[0020] Фиг. 10 - блок-схема примерного способа калибровки анализа аналита в пробе жидкости в соответствии с некоторыми вариантами осуществления.
[0021] Хотя настоящее изобретение допускает различные модификации и альтернативные формы, конкретные варианты осуществления показаны для примера на чертежах и подробно описаны в настоящем описании. Однако следует понимать, что изобретение не предполагает ограничения конкретными раскрытыми формами. Более того, изобретение должно охватывать все модификации, эквиваленты и альтернативы, не выходящие за пределы существа и объема изобретения.
Подробное описание
[0022] Хотя настоящее изобретение допускает вариант осуществления во многих разных формах, на чертежах показаны и в дальнейшем подробно описаны предпочтительные варианты осуществления изобретения, с пониманием, что настоящее описание следует рассматривать как примерное изложение принципов изобретения и не предполагает ограничения широкого аспекта изобретения проиллюстрированными вариантами изобретения. В целях настоящего подробного описания, единственное число включает в себя множественное число и наоборот (если специально не указано иное); союз «или» должен быть как соединительным, так и разъединительным; формулировка «все» означает «все без исключения»; формулировка «любые» означает «все без исключения»; и формулировка «включающий в себя» означает «включающий в себя без ограничения».
[0023] Настоящее раскрытие относится к усовершенствованиям сенсоров (например, сенсорных пластинок, биосенсоров, тестовых сенсоров) для систем для определения концентраций аналитов в пробах жидкостей, таких как биологические пробы (например, пробы глюкозы в крови). Сенсоры используются для сбора проб аналита, таких как проб жидкостей (например, пробы крови, проб других биологических жидкостей), и вставляются в устройство измерения концентрации аналита (например, измеритель глюкозы крови), в котором в пробу могут подаваться сигналы посредством сенсоров при определении концентрации аналита в пробе жидкости. Сенсоры обычно изготавливают сериями, которые калибруются на производственном предприятии. На сенсоры можно подавать информацию кодирования, которая может считываться или иначе определяться устройством измерения концентрации аналита (например, измерителем глюкозы в крови). В некоторых аспектах калибровочная информация принимается устройством после вставки сенсора в измерительное устройство, которое подает тест-сигнал в пробу, которая была принята на сенсоре.
[0024] Калибровочную информацию можно использовать для регулировки анализа по определению концентрации аналита в ответ на один или более параметр калибровки (например, производственный разброс, дата истечения срока службы сенсора), которые закодированы на сенсоре и считываются устройством измерения концентрации аналита. Искомый аспект настоящего раскрытия состоит в способности повысить точность измерения концентрации аналита путем допуска кодирования увеличенного количества калибровочной информации на сенсоре. В таком случае, увеличенное количество калибровочной информации может считываться измерительным устройством после того, как сенсор вставляют в соединитель сенсора или сенсорный интерфейс измерительного устройства, в котором увеличенное число кодов калибровки считывается и обрабатывается для коррекции хранимого уравнения, соответствующего определению концентрации аналита в пробе жидкости. Коды калибровки являются специфичными для сенсора и присутствуют на самом сенсоре, и могут дополнительно включать в себя параметры калибровки, которые учитывают, например, производственный разброс, информацию по истечению срока службы сенсорной пластинки и другие аспекты, с учетом которых могут вноситься корректировки при определении концентрации аналита в пробе жидкости.
[0025] Сенсоры, такие, которые используются для тестирования проб биологических жидкостей (например, крови), могут включать в себя, обычно, прямоугольные размеры в диапазоне около 0,1-0,5 дюймов (около, 2,5-12,7 мм) в ширину на, около 0,5-1,5 дюймов (около 12-38 мм) в длину. В некоторых аспектах площадь верхней поверхности плоского тестового сенсора может быть в диапазоне от около 0,05 до 0,75 квадратных дюймов (около 30-483 мм2). Сенсоры обычно включают в себя зону приема жидкости и зону с контактами для электрического соединения сенсора с устройством измерения концентрации аналита. На основании относительно небольшого размера сенсоров для отбора проб биологических жидкостей, например, сенсоров для определения концентраций глюкозы в крови, имеется очень ограниченное пространство для кодирования сенсора калибровочной информацией, которую можно считывать с сенсора и использовать при определении концентрации аналита.
[0026] Для небольших площадей поверхности на некоторых сенсорных пластинках можно использовать параллельные кодовые комбинации. Однако параллельное кодирование имеет лишь ограниченное число кодовых вариантов (например, обычно, около восьми для сенсорных пластинок для таких биологических жидкостей, как кровь). Кроме того, параллельное кодирование требует вставки всей кодовой комбинации в сенсорный порт измерительного устройства, чтобы вся комбинация считывалась одновременно. Последовательные кодовые комбинации также могут использоваться и обеспечивают большее число кодовых вариантов (например, до пятнадцати для сенсорной пластинки для таких биологических жидкостей, как кровь), по сравнению с обычно доступным при параллельном кодировании. Однако последовательное кодирование обычно требует значительного пространства при сравнительно ограниченной площади поверхности, доступной для кодирования на тестовом сенсоре, таком как типичный тестовый сенсор, используемый для проб биологических жидкостей (например, проб крови на глюкозу). Например, для увеличения числа кодовых вариантов, использующих последовательное кодирование, (например, более пятнадцати), потребуется увеличить длину сенсорной пластинки, и потребуется увеличенный сенсорный порт на измерительном устройстве. Сенсорную пластинку желательно кодировать большим числом разных кодов калибровки, чтобы допускать повышенную точность определений концентраций аналитов, при одновременном ограничении площади, требующейся на сенсорной пластинке для размещения комбинаций кодирования калибровки. Настоящее раскрытие обеспечивает возможность осуществления сотен и даже тысяч кодов калибровки в пределах очень ограниченного пространства сенсорной пластинки с использованием оптических способов, с которыми оптически прозрачные е комбинации кодирования можно считывать оптическим устройством считывания комбинаций. Путем обеспечения большего числа кодов калибровки точность измерений концентрации аналита увеличивается, так как можно использовать большее число факторов, чтобы корректировать уравнение для вычисления концентрации аналита. Увеличение числа кодов калибровки допускает большее число специальных корректировок сенсора, производственного разброса или факторов, характерных для сенсоров, (например, корректировки с учетом характеристик реагентов, даты истечения срока службы сенсора, номера серии) которые, без коррекции, могут приводить к снижению точности определений концентраций аналитов.
[0027] На фиг. 1 и 2 представлены вид сверху и вид сбоку примерного биосенсора 100 (например, тестового сенсора, сенсорной пластинки), который включает в себя кодирование калибровки. Примерный биосенсор 100 изображен в форме, в общем, плоской удлиненной пластинки, хотя предполагаются и другие формы (например, с раздвоенными, скошенным концом, трапецеидальными участками, комбинированные формы). Биосенсор включает в себя зону 128 приема жидкости и область 126 вставки в порт. Зона 128 приема жидкости включает в себя канал 124, выполненный с возможностью приема проб жидкости, таких как пробы биологической жидкости. Канал 124 может быть выполнен с таким размером, что капиллярное действие поднимает пробу жидкости в канал зоны 128 приема жидкости. Затем принятую пробу жидкости можно тестировать для определения концентрации аналита с использованием прибора или измерителя после того, как область 126 вставки в порт биосенсора 100 вставляют в прибор или измеритель.
[0028] Предполагается, что неограничивающие примерные сенсоры, описанные в настоящей заявке, (например, биосенсор 100) могут быть электрохимическими тестовыми сенсорами. В таких вариантах осуществления измеритель аналита может иметь оптические, механические или оптические аспекты, чтобы обнаруживать калибровочную информацию, и электрохимические аспекты, чтобы определять концентрацию аналита пробе жидкости. В то время как на фиг. 1 показан только вид сверху биосенсора, данные биосенсоры могут включать в себя основной слой и второй слой (например, крышку), которые способствуют образованию канала 124. Биосенсор 100 может также включать в себя множество электродов (не показанных), например, противоэлектрод, рабочий электрод, пусковой электрод, электрод определения недостаточного заполнения или гематокритный электрод в зоне 128 приема жидкости. Электроды связаны с токопроводящими проводами (не показанными), которые проходят из зоны 128 приема жидкости к контактам 122a, 122b биосенсора в области 126 вставки в порт. Электроды могут быть, по меньшей мере, частично вложены между основным слоем и крышкой, и токопроводящие провода могут проходить внутри основания и крышки биосенсора от электродов к контактам 122a, 122b биосенсора в зоне приема жидкости. Предполагается, что можно применять электрохимические тестовые сенсоры, отличающиеся от изображенных сенсоров.
[0029] Зона 128 приема жидкости включает в себя, по меньшей мере, один реагент для превращения представляющего интерес аналита (например, глюкозы) в пробе жидкости (например, крови) в химическое соединение, которое можно измерить электрохимическими методами по электрическому току, который создает упомянутое соединение, посредством компонентов комбинации электродов. Реагент обычно содержит фермент, такой как глюкозооксидазу, которая реагирует с аналитом и с акцептором электронов, таким как соль феррицианида, с созданием соединений, измеряемых электрохимическими методами, которые можно определять электродами. Предполагается, что можно использовать другие ферменты для реакции с глюкозой, например, глюкозодегидрогеназу. Если нужно определить концентрацию другого аналита, то выбирают соответствующий фермент для реакции с аналитом.
[0030] Пробу жидкости (например, крови) можно подавать в зону 128 приема жидкости в канал 124 или около него. Проба жидкости проходит через канал, в котором она реагирует с, по меньшей мере, одним реагентом. После реакции с реагентом и при соединении с множеством электродов, проба жидкости создает электрические сигналы, которые помогают определению концентрации аналита. Токопроводящие провода проводят электрический сигнал назад ко второму противоположному концу биосенсора 100, например, области 126 вставки в порт, в которой контакты 122a, 122b биосенсора передают электрические сигналы в измеритель, когда биосенсор вставлен в измеритель.
[0031] Как изложено выше, сенсор может анализировать аналит в пробе с использованием электрохимического анализа. Предполагается также, что сенсор может анализировать аналит в пробе с использованием оптического анализа или комбинации оптических и электрохимических способов. Как изложено выше, в процессе электрохимических анализов, в пробу биологической жидкости подается сигнал возбуждения. Сигнал возбуждения может быть напряжением или током и может быть постоянным, переменным или их комбинацией. Сигнал возбуждения может подаваться в форме единственного импульса или множественных импульсов, последовательностей или периодов. Возможно использование различных электрохимических процессов, например, амперометрии, кулонометрии, вольтамперометрии, стробированной амперометрии, стробированной вольтамперометрии и т.п.
[0032] Оптические системы тестовых сенсоров могут использовать для измерения концентрации аналита такие методы, как спектроскопия пропускания, диффузное отражение, спектроскопия или флуоресцентная спектроскопия. Системе индикатор-реагент и аналиту в пробе жидкости организма дают прореагировать для создания хроматической реакции, так как реакция между реагентом и аналитом вызывает изменение цвета реагента. Степень изменения цвета указывает на концентрацию аналита в жидкости организма.
[0033] Оптический тестовый сенсор может включать в себя автокалибровочную информацию и зону приема пробы (например, зону приема жидкости). Зона приема пробы включает в себя систему индикатор-реагент, которая выполнена с возможностью создания хроматической реакции после приведения в контакт с аналитом в пробе жидкости. Реагент можно осушать и затем смешивать с пробой в зоне приема пробы. В качестве альтернативы, реагент можно осаждать с пробой или после того, как проба принята в зону приема пробы.
[0034] Оптический анализ обычно измеряет количество света, поглощенного или генерируемого реакцией химического индикатора с аналитом. В химический индикатор может включаться фермент для увеличения кинетики реакции. Свет из оптической системы может преобразовываться детектором в электрический сигнал, такой как ток или напряжение.
[0035] В ходе оптических анализов на поглощение света химический индикатор производит продукт реакции, который поглощает свет. Падающий возбуждающий пучок из источника света направляется к пробе. Падающий пучок может отражаться обратно от пробы или пропускаться через пробу к детектору или сенсору. Детектор собирает и измеряет ослабленный падающий пучок. Количество света, ослабленного продуктом реакции, является показателем концентрации аналита в пробе.
[0036] В ходе оптических анализов генерируемого света химический индикатор производит продукт реакции, который флуоресцирует или испускает свет в ответ на аналит в процессе окислительно-восстановительной реакции. Детектор собирает и измеряет генерируемый свет. Количество света, создаваемого химическим индикатором, является показателем концентрации аналита в пробе.
[0037] Биосенсор может быть изготовлен из разнообразных материалов, например, полимерных материалов. Неограничивающие примеры полимерных материалов, которые можно использовать для образования основания, крышки и любых промежуточных вставок биосенсора, включают в себя поликарбонат, полиэтилентерефталат (PET), полиэтиленнафталат (PEN), полиимид и их комбинации. Предполагается, что при образовании основания, крышки и промежуточной вставки биосенсора можно использовать другие материалы.
[0038] Для образования биосенсора, основание, промежуточную вставку и крышку скрепляют, например, клеем или тепловой сваркой. Когда основание, крышку и/или промежуточную вставку скрепляют, образуется зона 128 приема жидкости и канал 124. Зона 128 приема жидкости обеспечивает путь течения для введения пробы жидкости в биосенсор.
[0039] Примерный биосенсор 100, изображенный на фиг. 1, также включает в себя кодовую комбинацию 130 последовательной калибровки, расположенную в общем вдоль первой стороны 112 биосенсора 100. Кодовая комбинация 130 последовательной калибровки включает в себя оптически прозрачные участки (например, 132), которые допускают пропускание световых волн через них. Биосенсор 100 дополнительно включает в себя кодовую комбинацию 140 синхронизации, расположенную, в общем, вдоль второй стороны 114 биосенсора 100. Кодовая комбинация 140 синхронизации также включает в себя оптически прозрачные участки (например, 142), которые допускают пропускание световых волн через оптически прозрачные отверстия, расположенные, в общем, с равными интервалами на расстоянии друг от друга вдоль рисунка 140, с оптически непрозрачными участками между ними. В то время как кодовая комбинация 130 последовательной калибровки и кодовая комбинация 140 синхронизации изображены как две параллельных строки на двух противоположных сторонах 112, 114 биосенсора 100, предполагается, что строки могут быть смещены друг относительно друга или даже расположены одна рядом с другой с, по меньшей мере, некоторым разделением или барьером между соответствующими комбинациями 130, 140, при условии, что кодовая комбинация 140 синхронизации соответствует кодовой комбинации 130 последовательной калибровки. Соответствие между данными двумя комбинациями 130, 140 обеспечивает синхронизацию кодовой комбинации 130 последовательной калибровки во время вставки области 126 вставки в порт в приемный порт измерителя аналита, что подробно поясняется в дальнейшем, в том числе, в контексте фиг. 2-6.
[0040] Преимущество комбинирования кодовой комбинации последовательной калибровки с соответствующей кодовой комбинацией синхронизации на сенсоре состоит в том, что большое число разных кодов калибровки можно закодировать на сенсоре в ограниченной зоне, что допускает относительно неизменный размер тестового сенсора , допуская по-прежнему возможность отбора проб биологической жидкости и вставки сенсора в измеритель аналита. Например, неограничивающий вариант осуществления биосенсора 100 и его варианты допускают где-то от сотен до тысяч кодов калибровки в пределах очень ограниченного пространства биосенсора 100 благодаря применению оптически прозрачных комбинаций кодирования, которые могут считываться оптическим устройством считывания комбинаций, связанным с измерителем аналита. Иллюстрированные шестнадцать оптически прозрачных отверстий синхронизации вдоль комбинации 140 допускают до 65536 (т.е. 2 в 16-й степени, в предположении, что измеритель работает в двоичной системе) разных кодов калибровки для корректировки определения концентрации аналита. Если бы использовали только половину отверстий синхронизации, то можно было бы располагать до 256 (т.е. 2 в 8-й степени, в предположении, что измеритель работает в двоичной системе) разных кодов калибровки. Аналогично, если бы использовали только четверть отверстий синхронизации, то можно было бы располагать до 16 (т.е. 2 в 4-й степени, в предположении, что измеритель работает в двоичной системе) разных кодов калибровки. Таким образом, число кодов калибровки, которое имеется в наличии, экспоненциально относится к числу отверстий синхронизации, расположенных на сенсоре. В то время как обеспечение того, что может представлять собой почти неограниченное число кодов калибровки, с помощью способов кодирования последовательной калибровки, добавление кодирования синхронизации позволяет добиться данного результата в пределах площади поверхности такого же размера на сенсорной пластинке, который обычно был бы занят способами параллельного кодирования. Значительное увеличение числа доступных кодов калибровки увеличивает точность и прецизионность измерений концентрации аналита.
[0041] Биосенсор может включать в себя, по меньшей мере, участок кодовой комбинации последовательной калибровки или, по меньшей мере, участок кодовой комбинации синхронизации, образованный вырезами или углублениями (например, 132, 142) в материале тестового сенсора. Комбинации могут быть также образованы с использованием оптических прозрачных материалов, разделенных непрозрачными участками. Для кодовых комбинаций синхронизации вырезы или оптически прозрачные отверстия расположены с равными интервалами на расстоянии друг от друга, в виде последовательности, как показано, например, на кодовой комбинации 140 синхронизации, где кодовая комбинация синхронизации имеет равномерно распределенные отверстия, разделенные, каждые, равномерно распределенным оптически непрозрачным материалом. Расположенные с равными интервалами на расстоянии друг о друга кодовые комбинации синхронизации действуют как тактовые импульсы, которые синхронизированы с комбинацией кодирования калибровки. Кодовые комбинации калибровки могут также включать в себя вырезы или оптические прозрачные материалы, размещенные в виде последовательности на сенсоре, но могут располагаться и с неравными интервалами на расстоянии друг от друга и могут включать в себя последовательность более крупных вырезов или оптически прозрачных отверстий, разделенных непрозрачными участками для создания комбинации, соответствующей коду калибровки. Комбинации можно считывать с использованием оптического устройства считывания комбинаций. В соответствии с некоторыми аспектами кодовая комбинация последовательной калибровки и кодовая комбинация синхронизации имеют, каждая, некоторую длину, которая определяется комбинацией оптически непрозрачных участков и оптически прозрачных отверстий, которые в комбинации содержат комбинации калибровки и синхронизации. В соответствии с некоторыми аспектами, в зависимости от того, каким образом две комбинации соответствуют друг другу в целях синхронизации, кодовая комбинация синхронизации на сенсоре может иметь, приблизительно, такую же длину, как кодовая комбинация последовательной калибровки.
[0042] Как показано на фиг. 1, кодовая комбинация 130 последовательной калибровки может быть расположена на сенсоре параллельно кодовой комбинации 140 синхронизации. На фиг. 1, комбинации 130, 140 расположены на противоположных сторонах 112, 114 тестового сенсора. Кодовая комбинация последовательной калибровки расположена на сенсоре параллельно кодовой комбинации синхронизации и физически отделена от него оптически непрозрачным участком сенсора. Однако предполагается, что кодовые комбинации 130, 140 могут быть расположены в других местах на тестовом сенсоре, при условии, что кодовая комбинация синхронизации соответствует кодовой комбинации калибровки.
[0043] В соответствии с некоторыми аспектами предполагается, что тестовый сенсор может включать в себя область вставки в порт, имеющую первую сторону и противоположную вторую сторону. Кодовая комбинация последовательной калибровки может быть ориентирована параллельно первой стороне (например, кромке сенсора) и вдоль нее, а кодовая комбинация синхронизации может быть ориентирована параллельно второй стороне (например, другой кромке сенсора) и вдоль нее. В соответствии с некоторыми аспектами кодовая комбинация последовательной калибровки и кодовая комбинация синхронизации включают в себя, каждый, вырезы, расположенные на пластинке вдоль первой стороны и второй стороны. Каждый из вырезов кодовых комбинаций может быть, в общем, прямоугольным, при этом все стороны вырезов (или, в некоторых случаях, меньше, чем все стороны, например, только три стороны вырезов) задаются тестовым сенсором.
[0044] Площадь поверхности тестового сенсора, которую занимают кодовые комбинации калибровки и синхронизации, можно минимизировать, с обеспечением по-прежнему большого числа кодов калибровки, посредством применения отличительных признаков, описанных в настоящем раскрытии. Для конфигурации, которая обеспечивает до, приблизительно, 65536 кодов калибровки, кодовая комбинация последовательной калибровки в соответствии с некоторыми аспектами занимает меньше, чем 0,04 квадратных дюймов (25,8 мм2) верхней поверхности сенсора. В соответствии с некоторыми аспектами кодовая комбинация последовательной калибровки занимает меньше, чем 0,02 квадратных дюймов (12,9 мм2) верхней поверхности сенсора. В соответствии с некоторыми аспектами, кодовая комбинация синхронизации занимает меньше, чем 0,04 квадратных дюймов (25,8 мм2) верхней поверхности сенсора. В соответствии с некоторыми аспектами кодовая комбинация синхронизации занимает меньше, чем 0,02 квадратных дюймов (12,9 мм2) верхней поверхности сенсора. В соответствии с некоторыми аспектами кодовая комбинация последовательной калибровки и кодовая комбинация синхронизации занимают совместно меньше, чем 0,06 квадратных дюймов 38,7 мм2) верхней поверхности сенсора. В соответствии с некоторыми аспектами кодовая комбинация последовательной калибровки и кодовая комбинация синхронизации занимают совместно меньше, чем 0,03 квадратных дюймов (19,4 мм2) верхней поверхности сенсора.
[0045] На фиг. 2 представлен примерный вид сбоку биосенсора 100 вместе с источником 160 искусственного света и светочувствительным сенсором 170, которые могут быть частью оптического устройства считывания комбинаций, используемого для получения данных, закодированных на биосенсоре 100. В соответствии с некоторыми аспектами предполагается, что искусственный источник 160 света может быть светоизлучающим диодом (LED) или другим источником света, который известен, как применяемый в оптических считывающих устройствах в области контроля концентрации аналитов. Предполагается, что светочувствительный сенсор 170 может быть фотосенсором, упорядоченной последовательностью фотосенсоров или другим светочувствительным сенсором, который известен, как применяемый в оптических считывающих устройствах в области контроля концентрации аналитов.
[0046] Тестовый сенсор может включать в себя множество вырезов (например, 132, 142), которые образуют комбинации кодирования. Вырезы (например, 142) изображены в виде пустых (незаштрихованных) зон на виде сбоку на фиг. 2. Кодовая комбинация 140 синхронизации, иллюстрированная на фиг. 1, и поперечное сечение, представленное на фиг. 2, показывают множество кодовых вырезов синхронизации, при этом вырезы расположены, каждый, с равными интервалами на расстоянии друг от друга и соответствуют кодовой комбинации (например, 130) калибровки, показанной на фиг. 1. Соответствие между двумя комбинациями более подробно показано и описано со ссылкой на фиг. 6. Один неограничивающий пример кодовой комбинации 130 калибровки представлен на фиг. 1 с изображенными менее, чем всеми из возможных вырезов, которые можно закодировать на сенсоре. Выбор вырезов, которые следует образовать для кодовой комбинации калибровки, определяет код калибровки, передаваемый в измеритель или прибор, который соответствует калибровочной информации, характеризующей сенсор.
[0047] Вырезы 132, 142 могут быть образованы вырезанием или прошивкой тестового сенсора. Вырезание или прошивку можно выполнять лазерами, механической прошивкой, вырубной штамповкой или гидроструйной резкой. Форма вырезов 132, 142 показана в виде тонких, в общем, прямоугольных щелей. В настоящем раскрытии предполагается возможность других форм, включая формы, отличающиеся от, в общем, прямоугольных форм, например, показанных на фиг. 1-9.
[0048] Предполагается, что множество оптически прозрачных отверстий (например, 132, 142), например, вырезов в комбинируют для образования соответствующих комбинаций кодирования. Оптически прозрачные отверстия могут включать в себя вырез, проходящий целиком через сенсор (например, 100), прозрачное отверстие, образованное из оптически прозрачного материала, проходящего через сенсор, или комбинированные вырезы, продолжающиеся через сенсор частично, и остальной участок оптически прозрачного материала. Оптически прозрачное отверстие допускает пропускание света через сенсор и обнаружение света с противоположной стороны сенсора. Неограничивающие примеры оптически чистого или просвечивающего материала, который можно использовать, включают в себя «белый» или чистый полиэтилентерефталат (PET), «белый» или чистый поликарбонат или «белый» или чистый модифицированный гликолем PET (PETG). В качестве альтернативы, оптически чистая подложка может быть покрыта непрозрачным покрытием, которое затем селективно снимается для образования оптически прозрачных отверстий. Примерами таких непрозрачных покрытий являются металлы, например, алюминий, золото или медь, образованные вакуумным осаждением, напылением или нанесением гальванического покрытия, и углерод, который можно наносить или печатать.
[0049] Источник 160 света, иллюстрированный на фиг. 2, может быть частью оптического устройства считывания комбинаций, которое включает в себя один или более источников света и множество светочувствительных сенсоров (например, 170). Источник 160 искусственного света может включать в себя светоизлучающий диод (или источник света другого типа) 162, который может быть покрыт оптической маской 164, выполненной по форме с возможностью направления света, генерируемого посредством LED, через узкое отверстие 168 маски и в оптически прозрачные отверстия, задающие коды, таким образом, чтобы пучок 180 света из источника света принимался светочувствительным сенсором 170. Светочувствительный сенсор 170 может включать в себя фотосенсор 172 или другой светочувствительный элемент, который может быть покрыт маской 174 сенсора, которая может дополнительно включать в себя узкое светоприемное отверстие 178. Использование масок 168, 178 может быть полезно для направления пучка 180 света непосредственно на оптически прозрачное кодовое отверстие, а также для минимизации или предотвращения приема любого неправильно отклонившегося света из другого источника света, который может давать ложноположительное обнаружение светочувствительным сенсором 170. Маски могут быть также выполнены, по меньшей мере, для источника света, таким образом, чтобы испускаемый пучок света был уже, чем наименьший размер оптически прозрачных отверстий (например, вырезов). В то время как фиг. 2 иллюстрирует сечение кодовой комбинации синхронизации, отличительные признаки источника света и светочувствительного сенсора и аспекты пропускания света через оптически прозрачное отверстие (например, 132, 142) являются, в общем, одинаковыми как для кодовой комбинации синхронизации , так и для кодовой комбинации калибровки.
[0050] Источник 160 искусственного света и светочувствительный сенсор 170 могут быть частью биосенсорной системы для определения концентрации аналита в биологической жидкости. Биосенсорная система может включать в себя измерительное устройство, включающее в себя процессорный блок, соединенный с оптическим устройством считывания комбинаций. Оптическое устройство считывания комбинаций может включать в себя один или более источников света и множество светочувствительных сенсоров. Сенсорная пластинка, например, сенсор 100, изображенный на фиг. 1 и 2, включает в себя комбинации последовательного кодирования данных, включающие в себя первые оптически прозрачные отверстия (например, 132, 142), и отдельные соответствующие кодовые комбинации синхронизации, включающие в себя вторые оптически прозрачные отверстия. Один или более источников света (например, 160) могут быть выполнены с возможностью пропускания световых волн через первые и вторые оптически прозрачные отверстия (например, 142). Один или более источников света, по меньшей мере, частично расположены с первой стороны первых и вторых оптически прозрачных отверстий. Один из множества светочувствительных сенсоров (например, 170) расположен с противоположной стороны первых оптически прозрачных отверстий (например, 132), и другой из множества светочувствительных сенсоров расположен с противоположной стороны вторых оптически прозрачных отверстий (например, 142). Светочувствительные сенсоры (например, 170) выполнены с возможностью приема пропускаемых световых волн из одного или более источников света. Светочувствительные сенсоры образуют последовательность импульсов в ответ на пропускание световых волн или пучков света через оптически прозрачные отверстия, соответствующие комбинациям последовательного кодирования данных и комбинациям кодирования синхронизации.
[0051] В соответствии с некоторыми аспектами, один или более источников искусственного света могут быть всего лишь одиночным источником света (например, 160). Множество оптических волноводов (световода) (не показанных) можно использовать для приема света от LED осветителя (например, 162) и перенаправления пучка света от источника света к оптически прозрачным отверстиям. Один оптический волновод (световод) может направлять пучок света к кодовой комбинации калибровки, и другой оптический волновод может направлять разделенный пучок света к кодовой комбинации синхронизации. Внутри множества оптических волноводов пучки света направляются за счет полного внутреннего отражения. Предполагается также, что пучки света могут дополнительно перенаправляться отражающими поверхностями, находящимися в оптическом(их) волноводе(ах). Множество оптических волноводов может быть дополнительно выполнено с возможностью испускания пучков света уже, чем наименьший размер оптически прозрачных отверстий.
[0052] В соответствии с некоторыми аспектами, один или более источников света могут включать в себя два источника света (например, LED). Один источник света можно расположить для пропускания световых волн через первые оптически прозрачные отверстия и в первый светочувствительный сенсор, который может соответствовать кодовым комбинациям последовательной калибровки. Другой источник света можно расположить для пропускания пучка света через вторые оптически прозрачные отверстия и во второй светочувствительный сенсор, соответствующий кодовым комбинациям последовательной синхронизации.
[0053] На фиг. 3 и 4 представлены вид сверху и вид сбоку сенсорной пластинки 300 с последовательным оптическим кодированием, которая вставлена в сенсорный интерфейс 390, включающий в себя оптическое устройство 380 считывания комбинаций. Сенсор 300 включает в себя область 326 вставки в порт и зону 328 приема жидкости. Область 326 вставки в порт сенсора 300 можно вставлять в сенсорный интерфейс 390, как показано на фиг. 3 и 4. Когда сенсор 300 вставляют в сенсорный интерфейс 390, контакты 394a, 394b обнаружения сенсора замкнут цепь, когда контакт 394b будет отжат вверх и коснется контакта 394a для замыкания цепи обнаружения. Первый конец 396 контакта 394b обнаружения сенсора может располагаться на участке сенсорного интерфейса, в который сенсор вставляется вначале, и до того, как сенсор помещается под оптическим устройством считывания комбинаций. Замыкание цепи между контактами 394a и 394b вызывает прием сигнала в контроллере или другом процессорном блоке, который инициирует команды для оптического устройства 380 считывания комбинаций, чтобы начать пропускание света от источника(ов) 360 света к светочувствительному(ым) сенсору(ам) 370 по мере того, как сенсор 300 вставляют в сенсорный интерфейс. Пропускание и прием света выполнены с возможностью осуществления по мере того, как кодовые комбинации калибровки и соответствующие кодовые комбинации синхронизации проходят через пучок света, созданный схемой расположения источников света и оптических сенсоров.
[0054] Когда сенсор 300 вставляют в сенсорный интерфейс, кодовая комбинация считывается оптическим устройством считывания комбинаций таким образом, что может определяться код калибровки для использования в уравнении для определения концентрации аналита в пробе жидкости, принятой в зону приема жидкости. Сенсор 300 включает в себя контакты 312a, 312b, которые замыкают цепь с контактами 392a, 392b сенсорного интерфейса, которые используются для электрохимического определения значения, связанного с концентрацией аналита для пробы жидкости, принятой в зоне 328 приема жидкости. Сенсорный интерфейс может быть связанным или быть частью измерительного устройства в биосенсорной системе для определения концентрации аналита в биологической жидкости. Например, сенсорный интерфейс может быть частью измерителя глюкозы крови или измерителя другого аналита и содержать всю зону приема сенсора таких измерителей или участок упомянутой зоны.
[0055] В соответствии с некоторыми аспектами предполагается, что система обнаружения сенсорной пластинки обнаруживает вставку сенсорной пластинки в порт измерительного устройства, такого как измеритель аналита. Сенсорная пластинка обнаруживается системой обнаружения непосредственно перед началом оптического считывания комбинаций порядкового или последовательного кодирования данных и комбинаций кодирования синхронизации.
[0056] Оптическое устройство (например, 380) считывания комбинаций, включающее в себя источники (например, 160, 360) света и светочувствительные сенсоры (например, 170, 370), выполнено с возможностью измерения оптического пропускания через упорядоченную последовательность мелких оптически прозрачных отверстий для кодов последовательной калибровки и синхронизации, расположенных в биосенсоре. В соответствии с некоторыми аспектами, и как проиллюстрировано, например, на фиг. 2 и 4, светочувствительный сенсор (или приемник света) расположен с противоположной стороны сенсора от того места, где пучок света, создаваемый источником искусственного света первоначально входит в оптически прозрачное отверстие в сенсоре. Предполагается, что аналогичные схемы расположения источника искусственного света и светочувствительного сенсора применимы для считывания как кодовых комбинаций последовательной синхронизации, так и кодовых комбинаций последовательной калибровки на сенсоре. Как иллюстрируется неограничивающим вариантом осуществления на фиг. 3 и 4, когда сенсор перемещают или вставляют в порт или сенсорный интерфейс, оптический сенсор (например, 370) генерирует последовательность импульсов в ответ на прием или отсутствие приема пучков искусственного света, излучаемых источником света. Прием пучка искусственного света сенсором происходит, когда между источником и приемником света присутствует оптически прозрачное отверстие (например, вырез, соответствующий кодированию). Отсутствие приема искусственного света имеет место, когда на сенсоре расположен оптически непрозрачный участок, например, между двумя оптически прозрачными отверстиями, и препятствует приему пучка света оптическим сенсором.
[0057] Предполагается, что оптическое устройство считывания комбинаций может включать в себя микроконтроллер (или может быть связано с микроконтроллером или другим процессорным блоком), который обрабатывает импульсы данных, чтобы определять код калибровки для тестового сенсора. Принятые импульсы данных калибровки соответствуют импульсам синхронизации, чтобы допускать наличие большого числа кодов калибровки в ограниченном пространстве. Например, в то время, как сенсорную пластинку вставляют в измерительное устройство, световые волны или пучки света могут пропускаться как от первого, так и от второго источника света и приниматься первым светочувствительным сенсором, соответствующим кодовым комбинациям последовательной или порядковой калибровки, и вторым светочувствительным сенсором, соответствующим кодовым комбинациям последовательной или порядковой синхронизации. Световые волны или пучки света, принимаемые вторым светочувствительным сенсором, обеспечивают синхронизацию для световых волн, принимаемых первым светочувствительным сенсором.
[0058] На фиг. 5 и 6 представлен неограничивающий вид сверху примерной сенсорной пластинки 500, расположенной рядом с сенсорным интерфейсом 590, имеющим отличительные признаки оптического считывания, например, источник 580 света калибровки и источник 560 света синхронизации, имеющие, каждый, соответствующие сенсоры (не показанные), расположенные противоположно источнику света с небольшим зазором между ними, чтобы допускать прохождение сенсора и, конкретнее, прохождение соответствующего примерной кодовой комбинации 530 последовательной калибровки и примерной кодовой комбинации 540 последовательной синхронизации. Кодовая комбинация 540 синхронизации включает в себя первое оптически прозрачное отверстие 542a, за которым следует последовательность дополнительных оптически прозрачных отверстий, расположенных с равными интервалами на расстоянии друг от друга, заканчивающихся последним оптически прозрачным отверстием 542b. Каждое отверстие в кодовой комбинации синхронизации включает в себя переднюю сторону (например, 544a) и концевую сторону (например, 544b), соответствующие началу и концу оптически прозрачного отверстия, идентифицируемого оптическим устройством считывания комбинаций (например, включающего в себя одну или более комбинаций источников света и светочувствительных сенсоров).
[0059] Фиг. 5 иллюстрирует также неограничивающий пример сигналов «последовательных данных», генерируемых оптическим сенсором, соответствующим кодовой комбинации 530 последовательной калибровки, и соответствующим «синхронизирующим» сигналам, генерируемым оптическим сенсором, соответствующим кодовой комбинации 540 последовательной синхронизации. Первый импульсный сигнал 552a от кодовой комбинации синхронизации соответствует примерному первому отверстию 542a, и последний импульсный сигнал 552b соответствует примерному последнему отверстию 542b. Первоначальный пик (например, 554a) импульса соответствует идентификации оптическим устройством считывания комбинаций передней стороны (например, 544a) отверстия кодовой комбинации, и конечный пик (например, 554b) соответствует идентификации оптическим устройством считывания конечной стороны (544b) того же отверстия кодовой комбинации. Более подробные сведения о неограничивающих примерных аспектах, касающихся кодовых комбинаций калибровки и синхронизации и соответствия между ними, изображены на фиг. 6 вместе с определением двоичных данных, генерируемых из кодовых комбинаций.
[0060] Как проиллюстрировано на фиг. 5 и 6, комбинации последовательного или параллельного кодирования данных (например, 530) и комбинации (например, 540) кодирования синхронизации вызывают генерирование последовательности соответствующих положительных (например, «1») и отрицательных (например, «0») кодовых сигналов посредством оптического устройства считывания комбинаций. Эти кодовые сигналы принимаются процессорным блоком и обрабатываются в двоичную форму (например, «0» и «1»). Кодовые сигналы принимаются в то время, когда сенсорную пластинку вставляют в измерительное устройство. Измерительное устройство (например, измеритель аналита) и сенсорная пластинка выполнены с возможностью осуществления анализа аналита, имеющего, по меньшей мере, одно корреляционное уравнение, соответствующее коду калибровки, определенному из комбинаций последовательного кодирования данных. Процессорный блок выполнен с возможностью калибровки, по меньшей мере, одного корреляционного уравнения в ответ на генерируемые кодовые сигналы, принятые из оптического устройства считывания комбинаций. Процессорный блок дополнительно выполнен с возможностью определения концентрации аналита по, по меньшей мере, одному откалиброванному корреляционному уравнению.
[0061] Предполагается, что кодовая комбинация синхронизации может включать в себя где-то от около восьми до около шестнадцати или более последовательных и расположенных с равными интервалами на расстоянии друг от друга оптически прозрачных отверстий, расположенных на тестовом сенсоре. Каждое из расположенных с равными интервалами на расстоянии друг от друга кодовых отверстий (например, 540) синхронизации соответствует одному из последовательности последовательных, оптически прозрачных отверстий и непрозрачных позиций, которые содержат кодовую комбинацию (например, 530)калибровки на одном и том же тестовом сенсоре.
[0062] На фиг. 6 изображен участок тестового сенсора, который включает в себя область вставки в порт, аналогичного сенсору, проиллюстрированному на фиг. 5 (включающему то же кодирование последовательных данных и синхронизации). Приведенный неограничивающий пример кодированного тестового сенсора включает в себя последовательность оптически прозрачных отверстий 632a, 632c, 632e, 632g, 632i, которые соответственно разделены оптически непрозрачными участками 632b, 632d, 632f, 632h, которые расположены на тестовом сенсоре. Тестовый сенсор можно вставлять в порт или отверстие измерителя аналита в направлении 670. Когда тестовый сенсор вставляют в порт, оптическим сенсором оптического устройства считывания комбинаций генерируются сигналы. Сгенерированный сигнал отражен графиком «Последовательные данные», проиллюстрированным на фиг. 6. По мере того, как отверстие 632a кода калибровки проходит между источником света и светочувствительным сенсором, как показано, например, на фиг. 2, светочувствительным сенсором генерируется положительный сигнал в ответ на прием пучка света, приходящего от источника света. Положительный сигнал может интерпретироваться как «1» в двоичной форме процессором (например, микроконтроллером), соответствующим (например, соединенный с) светочувствительному сенсору или оптическому устройству считывания комбинаций. Затем, между источником света и светочувствительным сенсором проходит оптически непрозрачный участок 632b, с генерированием отрицательного сигнала светочувствительным сенсором, так как пучок света от источника света не принимается. Отрицательный сигнал может интерпретироваться как «0» в двоичной форме процессором.
[0063] Почти одновременно с генерированием последовательных данных из кодовой комбинации последовательной калибровки, считывается соответствующая кодовая комбинация синхронизации, и светочувствительный сенсор генерирует сигналы (например, «синхронизирующие»), которые действуют как тактовая система для соответствующих позиций соответствующих оптически прозрачных отверстий и оптически непрозрачных участков комбинации кодирования калибровки. Например, оптически прозрачное кодовое отверстие 642a синхронизации «тактирует» так, чтобы соответствовать оптически прозрачному кодовому отверстию 632a калибровки. Оптически непрозрачный участок 642b синхронизации «тактирован» так, чтобы соответствовать оптически непрозрачному участку 632b калибровки. В соответствии с некоторыми аспектами кодовая комбинация синхронизации содержит последовательность оптически прозрачных отверстий одинакового размера, которые расположены с равными интервалами на расстоянии друг от друга в последовательности с зазорами одинакового размера из оптически непрозрачного материала между оптически прозрачными отверстиями.
[0064] При повторном обращении к кодовым отверстиям калибровки для тестового сенсора на фиг. 6 видно, что после того, как оптически непрозрачный участок 632b вызывает генерирование отрицательного сигнала, последовательность позиций калибровки, которые образуют оптически прозрачное отверстие 632c, вызывает генерирование последовательности положительных сигналов оптическим устройством считывания комбинаций в соответствии с тактовыми или синхронизирующими сигналами, генерируемыми светочувствительным сенсором синхронизации для оптически прозрачных кодовых отверстий синхронизации. В неограничивающем примере отверстия 632c, генерируемые положительные сигналы интерпретируются процессором в двоичной форме как «1-1-1-1». За этим следует последовательность позиций калибровки, которые образуют другой оптически непрозрачный участок 632d, который вызывает генерирование последовательности отрицательных сигналов оптическим устройством считывания комбинаций в соответствии с тактовыми или синхронизирующими сигналами, генерируемыми светочувствительным сенсором синхронизации для кодового отверстия синхронизации, которые соответствуют последовательности позиций калибровки, соответствующих участку 632d. Генерируемые отрицательные сигналы интерпретируются процессором в двоичной форме как «0-0-0». Аналогичное генерирование сигналов и последующие интерпретации процессором происходит для отверстий 632e, 632g 632i и участков 632f, 632h в соответствии с их соответствующими кодовыми отверстиями синхронизации.
[0065] Число кодовых отверстий синхронизации определяет число возможных кодов калибровки для тестового сенсора. Например, фиг. 6 включает в себя шестнадцать расположенных с равными интервалами на расстоянии друг от друга кодовых отверстий (например, 642a) синхронизации, которые допускают включение в комбинацию шестнадцати кодовых позиций калибровки, которые могут быть либо «1», либо «0», в зависимости от того, положительный ли или отрицательный сигнал генерируется для конкретной позиции калибровки. Это означает, что максимальное число возможных кодов калибровки для данного неограничивающего варианта осуществления равно 65536 кодов (т.е. 216). Число кодов калибровки можно сделать больше или меньше увеличением или уменьшением числа кодовых отверстий синхронизации и, следовательно, увеличением или уменьшением числа кодовых позиций калибровки. Число возможных кодов калибровки увеличивается и уменьшается экспоненциально (в два раза в примерной двоичной форме, проиллюстрированной для настоящего изобретения) для добавленного или исключенного отверстия синхронизации. Кроме того, хотя фиг. 5 и 6 показывают сгенерированный сигнал калибровки, соответствующий двоичному коду калибровки «1011110001010001», данный код является всего одним из 65536 кодов калибровки (например, в диапазоне от 0000000000000000 до 1111111111111111), которые можно сгенерировать за счет изменения последовательной комбинации оптически прозрачных отверстий калибровки и оптически непрозрачных участков калибровки, содержащих калибровочный комбинацию кодирования калибровки на тестовом сенсоре.
[0066] На фиг. 7 и 8 показаны два неограничивающих примерных аспекта тестовых сенсоров 700, 800. Тестовые сенсоры 700, 800 включают в себя оптически прозрачные комбинации последовательного кодирования данных, созданные прошивкой вырезов (например, 732, 832) в сенсорных пластинках. Тестовый сенсор 700, 800 включает в себя также оптически прозрачные комбинации кодирования синхронизации, созданные также прошивкой вырезов (например, 742, 842) в сенсорных пластинках. Вырезы (например, 732, 832) для последовательного кодирования данных могут иметь переменные размеры, которые зависят от кода калибровки для сенсора и от того, предназначена ли заданная позиция вдоль кодирования калибровки для генерирования положительного или отрицательного сигнала. Таким образом, заданный вырез закодирован для обеспечения последовательности положительных сигналов (например, «1-1-1»), то вырез будет шире, чем вырез, который закодирован для обеспечения только единственного положительного сигнала (например, «1»), перед которым и после которого находится один или более участков, предназначенных для генерирования отрицательного сигнала (например, «0»). Вырезы (например, 742, 842) для комбинаций кодирования синхронизации имеют, в общем, одинаковый размер и расположены в виде последовательности с равными интервалами на расстоянии друг от друга. Вырезы 732, 742 в сенсоре 700 являются, в общем, прямоугольными и расположены полностью внутри сенсора 700 таким образом, что материал сенсора образует периметр вокруг каждого выреза. Вырезы 832, 842 в сенсоре 800 являются, в общем, квадратными или прямоугольными и расположены по периметру сенсора 800 таким образом, что материал сенсора образует только часть периметра вокруг каждого выреза. В то время как изображенные вырезы 732, 742, 832, 842 имеют, в общем, прямоугольные формы, предполагается, что возможно использование других форм, что должно быть очевидно в области оптических устройств считывания комбинаций.
[0067] На фиг. 9 изображена сенсорная пластинка 900, включающая в себя оптически прозрачные комбинации последовательного кодирования данных и комбинации кодирования синхронизации, созданные нанесением печатных комбинаций 930, 940 кодирования на прозрачную зону 934, 944 сенсорной пластинки. Аналогично другим вышеописанным сенсорам, сенсорная пластинка 900 может включать в себя область 926 вставки в порт и зону 928 приема жидкости. Область 926 вставки в порт может включать в себя две секции 934, 944 оптически прозрачного материала. Первая секция 934 оптически прозрачного материала может иметь наружный слой 930 калибровки, склеенный с или напечатанный на оптически прозрачном слое 934 для образования рисунка для кодирования последовательной калибровки сенсорной пластинки 900. Наружный слой 930 калибровки может иметь множество отверстий данных (например, 932), напечатанных, прошитых или иначе вырезанных в наружном слое. Аналогично, вторая секция 944 оптически прозрачного материала может иметь наружный слой 940 синхронизации, склеенный с или напечатанный на оптически прозрачном слое 944 для образования комбинации для кодирования последовательной синхронизации сенсорной пластинки 900. Наружный слой 940 синхронизации может иметь множество отверстий синхронизации (например, 942), напечатанных, прошитых или иначе вырезанных в наружном слое.
[0068] На фиг. 10 проиллюстрирована блок-схема для примерного способа калибровки анализа аналита в биологической жидкости. Действия, идентифицированные на блок-схеме и описанные ниже, соответствуют командам, которые могут храниться в памяти и выполняются одним или более процессорными блоками, находящимися в или соединенными с измерителем аналита в жидкости, таким как измеритель глюкозы в крови или измерители аналита в жидкости других типов, включающие в себя портативные или стационарные блоки. Во-первых, на этапе 1010 способ включает в себя операцию пропускания световых волн через первые оптически прозрачные отверстия в тестовом сенсоре, который включает в себя первый ряд последовательных оптически прозрачных и непрозрачных позиций, образующих комбинации кодирования калибровки. Затем, на этапе 1012, почти одновременно с операцией на этапе 1010 осуществляется операция пропускания световых волн через вторые оптически прозрачные отверстия в тестовом сенсоре. Прозрачные отверстия включают в себя второй ряд последовательных оптически прозрачных и оптически непрозрачных позиций на тестовом сенсоре, которые образуют комбинации кодирования синхронизации, которые соответствуют комбинациям кодирования калибровки. Затем, на этапе 1014 световые волны, пропущенные через первые оптически прозрачные отверстия, принимаются первым светочувствительным сенсором, и на этапе 1016, световые волны, пропущенные через вторые оптически прозрачные отверстия, принимаются вторым светочувствительным сенсором. Затем, на этапе 1018 осуществляется операция генерирования последовательности кодовых сигналов калибровки в ответ на прием и неприем световых волн первым светочувствительным сенсором. Световые волны принимаются и не принимаются в ответ на прохождение оптически прозрачных и непрозрачных позиций мимо первого светочувствительного сенсора во время вставки тестового сенсора в устройство измерения аналита. Затем, на этапе 1020, почти одновременно с операцией на этапе 1018 осуществляется операция генерирования последовательности кодовых сигналов синхронизации в ответ на прием или неприем световых волн вторым светочувствительным сенсором. Световые волны принимаются и не принимаются в ответ на прохождение второго ряда последовательных оптически прозрачных и непрозрачных позиций мимо второго светочувствительного сенсора во время вставки тестового сенсора в устройство измерения аналита. Последовательность кодовых сигналов синхронизации соответствует последовательности кодовых сигналов калибровки. Затем, на этапе 1022 осуществляется операция калибровки, по меньшей мере, одного корреляционного уравнения в одном или более процессорных блоках в ответ на сгенерированную последовательность кодовых сигналов калибровки. И наконец, на этапе 1024 осуществляется операция определения концентрации аналита в, по меньшей мере, одном из одного или более процессорных блоках на основании, по меньшей мере, одного откалиброванного корреляционного уравнения. Определение концентрации аналита дополнительно включает в себя реакцию аналита в электрохимической реакции, которая производит выходной сигнал. Затем концентрация аналита вычисляется с использованием, по меньшей мере, одного откалиброванного корреляционного уравнения и произведенного выходного сигнала.
[0069] В соответствии с некоторыми аспектами предполагается, что способ калибровки анализа аналита в биологической жидкости может дополнительно включать в себя обнаружение вставки тестового сенсора в порт вставки измерителя аналита. Обнаружение может происходить непосредственно перед пропусканием световых волн или пучка света через оптически прозрачные отверстия и непрозрачные позиции, образующие комбинации кодирования калибровки и комбинации кодирования синхронизации. Дополнительно предполагается, что кодовые комбинации калибровки имеют длину, при этом комбинации кодирования синхронизации имеют приблизительно такую же длину, как комбинации кодирования калибровки. В соответствии с некоторыми аспектами, второй ряд последовательных оптически прозрачных и непрозрачных позиций расположен с равными интервалами на расстоянии друг от друга. Комбинации кодирования калибровки могут быть расположены на тестовом сенсоре параллельно комбинациям кодирования синхронизации и быть физически отделены от них оптически непрозрачным участком пластинки.
[0070] В то время как изобретение описано со ссылкой на сведения о проиллюстрированных вариантах осуществления, однако, приведенные сведения не предполагают ограничения объема изобретения, определяемого прилагаемой формулой изобретения. Например, хотя проиллюстрированные варианты осуществления относятся, в общем, к кодовой комбинации синхронизации, который включает в себя шестнадцать позиций или оптически прозрачных отверстий, предполагаются возможными комбинации кодирования с большим или меньшим числом оптически прозрачных отверстий, вместе с разными схемами расположения, для обеспечения механизма тактирования для кодовых комбинаций калибровки. Кроме того, предполагаются возможными разные типы оптически прозрачных отверстий, включая гибридные отверстия как из прозрачного материала, так и из частичных вырезов в материале тестового сенсора. В дополнение, следует отметить, что поперечное сечение и другие геометрические аспекты сенсорного интерфейса, источников света, светочувствительных сенсоров и индикаторных сенсоров, используемые в настоящем описании, могут иметь другие формы, такие как круглые, квадратные, шестиугольные, восьмиугольные, другие многоугольные формы или овальные. Неэлектрические компоненты проиллюстрированных вариантов осуществления обычно изготовлены из полимерного материала. Неограничивающие примеры полимерных материалов, которые можно использовать при образовании устройств и пластинок, включают в себя поликарбонат, АБС (акрилонитрил-бутадиен-стирол), нейлон, полипропилен или их комбинации. Предполагается, что системы определения аналита в жидкостях также могут быть изготовлены с использованием неполимерных материалов. Предполагается, что раскрытые варианты осуществления и их очевидные варианты находятся в пределах существа и объема заявленного изобретения.
[0071] Альтернативные аспекты
[0072] В соответствии с альтернативным аспектом A, тестовый сенсор для определения концентрации аналита в биологической жидкости включает в себя пластинку, включающую в себя зону приема жидкости и область вставки в порт; первый ряд оптически прозрачных и непрозрачных позиций, образующих кодовую комбинацию калибровки, расположенную в первой зоне области вставки в порт; и второй ряд оптически прозрачных и непрозрачных позиций, образующих кодовую комбинацию синхронизации, расположенную во второй зоне области вставки в порт, при этом вторая зона отличается от первой зоны, причем кодовая комбинация синхронизации соответствует кодовой комбинации калибровки с таким расчетом, что кодовая комбинация синхронизации обеспечивает синхронизацию кодовой комбинации калибровки во время вставки области вставки в порт в приемный порт измерителя аналита.
[0073] В соответствии с альтернативным аспектом B тестовый сенсор согласно предыдущему аспекту дополнительно включает в себя то, что тестовый сенсор является электрохимическим тестовым сенсором, при этом пластинка дополнительно включает в себя один или более электрических контактов, по меньшей мере, частично расположенных в области вставки в порт, причем электрические контакты выполнены с возможностью выравнивания и электрического соединения с контактами сенсора измерителя аналита при вставке области вставки в порт в приемный порт.
[0074] В соответствии с альтернативным аспектом C, тестовый сенсор согласно любому из предыдущих аспектов A или B дополнительно включает в себя то, что кодовая комбинация калибровки и кодовая комбинация синхронизации включают в себя, по меньшей мере, один вырез в пластинке, при этом, по меньшей мере, один вырез задает одну или более оптически прозрачных позиций.
[0075] В соответствии с альтернативным аспектом D, тестовый сенсор согласно любому из предыдущих аспектов A-C дополнительно включает в себя то, что кодовая комбинация калибровки имеет длину, при этом кодовая комбинация синхронизации имеет такую же длину, как кодовая комбинация калибровки.
[0076] В соответствии с альтернативным аспектом E, тестовый сенсор согласно любому из предыдущих аспектов A-D дополнительно включает в себя то, что позиции, образующие кодовую комбинацию калибровки, линейно расположены на пластинке параллельно кодовой комбинации синхронизации.
[0077] В соответствии с альтернативным аспектом F, тестовый сенсор согласно любому из предыдущих аспектов A-E дополнительно включает в себя то, что кодовая комбинация калибровки расположена на пластинке параллельно кодовой комбинации синхронизации и физически отделена от него оптически непрозрачным участком пластинки.
[0078] В соответствии с альтернативным аспектом G, тестовый сенсор согласно любому из предыдущих аспектов A-F дополнительно включает в себя то, что область вставки в порт включает в себя первую кромку и противоположную вторую кромку, при этом кодовая комбинация калибровки ориентирована параллельно первой кромке и вдоль нее, кодовая комбинация синхронизации ориентирована параллельно второй кромке и вдоль нее.
[0079] В соответствии с альтернативным аспектом H, тестовый сенсор согласно любому из предыдущих аспектов A-G дополнительно включает в себя то, что кодовая комбинация калибровки и кодовая комбинация синхронизации включают в себя, каждая, вырезы, расположенные в пластинке вдоль первой кромки и второй кромки, при этом каждый из вырезов кодовых комбинаций является, в общем, прямоугольным, и только три стороны вырезов задаются пластинкой.
[0080] В соответствии с альтернативным аспектом I, тестовый сенсор согласно любому из предыдущих аспектов A-H дополнительно включает в себя то, что тестовый сенсор включает в себя реагент, при этом реагент включает в себя глюкозооксидазу и/или глюкозодегидрогеназу.
[0081] В соответствии с альтернативным аспектом J, тестовый сенсор согласно любому из предыдущих аспектов A-I дополнительно включает в себя то, что кодовая комбинация калибровки включает в себя от между около восьми и около шестнадцати оптически прозрачных первых отверстий, и кодовая комбинация синхронизации включает в себя между около восьми и около шестнадцати оптически прозрачных вторых отверстий.
[0082] В соответствии с альтернативным аспектом K, тестовый сенсор согласно любому из предыдущих аспектов A-J дополнительно включает в себя то, что кодовая комбинация калибровки занимает меньше, чем 0,04 квадратных дюймов (25,8 мм2) верхней поверхности пластинки.
[0083] В соответствии с альтернативным аспектом L, тестовый сенсор согласно любому из предыдущих аспектов A-J дополнительно включает в себя то, что кодовая комбинация калибровки занимает меньше, чем 0,02 квадратных дюймов (12,9 мм2) верхней поверхности пластинки.
[0084] В соответствии с альтернативным аспектом M, тестовый сенсор согласно любому из предыдущих аспектов A-L дополнительно включает в себя то, что кодовая комбинация синхронизации занимает меньше, чем 0,04 квадратных дюймов (25,8 мм2) верхней поверхности пластинки.
[0085] В соответствии с альтернативным аспектом N, тестовый сенсор согласно любому из предыдущих аспектов A-L дополнительно включает в себя то, что кодовая комбинация синхронизации занимает меньше, чем 0,02 квадратных дюймов (129 мм2) верхней поверхности пластинки.
[0086] В соответствии с альтернативным аспектом O, тестовый сенсор согласно любому из предыдущих аспектов A-N дополнительно включает в себя то, что кодовая комбинация калибровки и кодовая комбинация синхронизации занимают совместно меньше, чем 0,06 квадратных дюймов (38,7 мм2) верхней поверхности пластинки.
[0087] В соответствии с альтернативным аспектом P, тестовый сенсор согласно любому из предыдущих аспектов A-N дополнительно включает в себя то, что кодовая комбинация калибровки и кодовая комбинация синхронизации занимают совместно меньше, чем 0,03 квадратных дюймов 19,4 мм2) верхней поверхности пластинки.
[0088] В соответствии с альтернативным аспектом Q, тестовый сенсор согласно любому из предыдущих аспектов A-P дополнительно включает в себя то, что тестовый сенсор является оптическим тестовым сенсором.
[0089] В соответствии с альтернативным аспектом R, тестовый сенсор для определения концентрации аналита в биологической жидкости включает в себя пластинку, включающую в себя зону приема жидкости и область вставки в порт, один или более электрических контактов, по меньшей мере, частично расположенных в области вставки в порт, при этом электрические контакты выполнены с возможностью выравнивания и электрического соединения с контактами сенсора измерителя аналита при вставке области вставки в порт в приемный порт измерителя аналита; кодовую комбинацию последовательной калибровки, расположенную в первой зоне области вставки в порт, причем кодовая комбинация последовательной калибровки включает в себя первые оптически прозрачные участки, допускающие пропускание световых волн через них; и кодовую комбинацию синхронизации, расположенную во второй зоне области вставки в порт, причем вторая зона отличается от первой зоны, причем кодовая комбинация синхронизации включает в себя вторые оптически прозрачные участки, допускающие пропускание световых волн через них, причем кодовая комбинация синхронизации соответствует кодовой комбинации последовательной калибровки таким образом, что кодовая комбинация синхронизации обеспечивает синхронизацию кодовой комбинации последовательной калибровки во время вставки области вставки в порт в приемный порт измерителя аналита.
[0090] В соответствии с альтернативным аспектом S, тестовый сенсор согласно предыдущему аспекту дополнительно включает в себя то, что кодовая комбинация последовательной калибровки расположена на пластинке параллельно кодовой комбинации синхронизации.
[0091] В соответствии с альтернативным аспектом T, тестовый сенсор согласно любому из предыдущих аспектов R или S дополнительно включает в себя то, что, по меньшей мере, один из первых оптически прозрачных участков физически отделен от другого из первых оптических прозрачных участков кодовой комбинации последовательной калибровки посредством оптически непрозрачного материала.
[0092] В соответствии с альтернативным аспектом U, тестовый сенсор согласно любому из предыдущих аспектов R-T дополнительно включает в себя то, что кодовая комбинация синхронизации содержит равномерно распределенные последовательные отверстия, разделенные, каждое, равномерно распределенным оптически непрозрачным материалом.
[0093] В соответствии с альтернативным аспектом V, тестовый сенсор согласно любому из предыдущих аспектов R-U дополнительно включает в себя то, что тестовый сенсор включает в себя реагент, при этом реагент включает в себя глюкозооксидазу или глюкозодегидрогеназу.
[0094] В соответствии с альтернативным аспектом W, тестовый сенсор согласно любому из предыдущих аспектов R-V дополнительно включает в себя то, что кодовая комбинация последовательной калибровки включает в себя между около восьми и около шестнадцати оптически прозрачных первых отверстий, и кодовая комбинация синхронизации включает в себя между около восьми и около шестнадцати оптически прозрачных вторых отверстий.
[0095] В соответствии с альтернативным аспектом X, тестовый сенсор согласно любому из предыдущих аспектов R-W дополнительно включает в себя то, что кодовая комбинация последовательной калибровки и кодовая комбинация синхронизации занимают совместно меньше, чем 0,06 квадратных дюймов (38,7 мм2) верхней поверхности пластинки.
[0096] В соответствии с альтернативным аспектом Y, тестовый сенсор согласно любому из предыдущих аспектов R-X дополнительно включает в себя то, что кодовая комбинация последовательной калибровки и кодовая комбинация синхронизации занимают совместно меньше, чем 0,03 квадратных дюймов (19,4 мм2) верхней поверхности пластинки.
[0097] В соответствии с альтернативным аспектом Z, биосенсорная система для определения концентрации аналита в биологической жидкости включает в себя измерительное устройство, включающее в себя процессорный блок, соединенный с оптическим устройством считывания комбинаций, при этом оптическое устройство считывания комбинаций включает в себя один или более источников света, первый светочувствительный сенсор и второй светочувствительный сенсор; и сенсорную пластинку, включающую в себя комбинации последовательного кодирования данных, включающие в себя первые оптически прозрачные отверстия, и отдельные соответствующие комбинации кодирования синхронизации, включающие в себя вторые оптически прозрачные отверстия, причем один или более источников света выполнены с возможностью пропускания световых волн через первые и вторые оптически прозрачные отверстия, причем один или более источников света, по меньшей мере, частично расположены на первой стороне первых и вторых оптически прозрачных отверстий, причем первый светочувствительный сенсор расположен с противоположной стороны первых оптически прозрачных отверстий, и второй светочувствительный сенсор расположен с противоположной стороны вторых оптически прозрачных отверстий, причем первый светочувствительный сенсор и второй светочувствительный сенсор выполнены с возможностью приема пропускаемых световых волн от одного или более источников света, причем световые волны пропускаются от одного или более источников света и принимаются первым светочувствительным сенсором и вторым светочувствительным сенсором в то время, как сенсорную пластинку вставляют в измерительное устройство таким образом, что световые волны, принимаемые вторым светочувствительным сенсором, соответствующим комбинациям кодирования синхронизации, обеспечивают синхронизацию для световых волн, принимаемых первым светочувствительным сенсором, соответствующим комбинациям последовательного кодирования данных.
[0098] В соответствии с альтернативным аспектом AA, биосенсор согласно предыдущему аспекту дополнительно включает в себя то, что комбинации последовательного кодирования данных и комбинации кодирования синхронизации вызывают генерирование последовательности соответствующих положительных и отрицательных кодовых сигналов оптическим устройством считывающей головки и прием процессорным блоком в то время, когда сенсорную пластинку вставляют в измерительное устройство, при этом измерительное устройство и сенсорная пластинка выполнены с возможностью осуществления анализа аналита, имеющего, по меньшей мере, одно корреляционное уравнение, соответствующее комбинациям последовательного кодирования данных, причем процессорный блок выполнен с возможностью калибровки, по меньшей мере, одного корреляционного уравнения в ответ на сгенерированные кодовые сигналы, принятые из оптического устройства считывания комбинаций, причем процессорный блок дополнительно выполнен с возможностью определения концентрации аналита по, по меньшей мере, одному откалиброванному корреляционному уравнению.
[0099] В соответствии с альтернативным аспектом AB, биосенсор согласно любому из предыдущих аспектов Z или AA дополнительно включает в себя то, что комбинации последовательного кодирования данных включают в себя между восьми и шестнадцати последовательных первых оптически прозрачных первых отверстий, и при этом комбинации кодирования синхронизации включают в себя между восьми и шестнадцати последовательных и расположенных с равными интервалами на расстоянии друг от друга вторых оптически прозрачных отверстий.
[00100] В соответствии с альтернативным аспектом AC, биосенсор согласно любому из предыдущих аспектов Z-AB дополнительно включает в себя то, что, по меньшей мере, участок комбинаций последовательного кодирования данных является вырезами в сенсорной пластинке.
[00101] В соответствии с альтернативным аспектом AD, биосенсор согласно любому из предыдущих аспектов Z-AC дополнительно включает в себя то, что, по меньшей мере, участок комбинаций кодирования синхронизации является вырезами в сенсорной пластинке.
[00102] В соответствии с альтернативным аспектом AE, биосенсор согласно любому из предыдущих аспектов Z-AD дополнительно включает в себя то, что комбинации последовательного кодирования данных распределены по длине сенсорной пластинки, при этом комбинации кодирования синхронизации имеют такую же длину, как комбинации последовательного кодирования данных.
[00103] В соответствии с альтернативным аспектом AF, биосенсор согласно любому из предыдущих аспектов Z-AE дополнительно включает в себя то, что комбинации последовательного кодирования данных расположены на сенсорной пластинке параллельно комбинациям кодирования синхронизации.
[00104] В соответствии с альтернативным аспектом AG, биосенсор согласно любому из предыдущих аспектов Z-AF дополнительно включает в себя то, что комбинации кодирования синхронизации являются оптически прозрачными последовательными отверстиями, равномерно распределенными на поверхности сенсорной пластинки таким образом, что каждое соседнее оптически прозрачное отверстие синхронизации отделено оптически непрозрачным материалом.
[00105] В соответствии с альтернативным аспектом AH, биосенсор согласно любому из предыдущих аспектов Z-AG дополнительно включает в себя то, что комбинации последовательного кодирования данных и комбинации кодирования синхронизации параллельны и физически разделены участком поверхности сенсорной пластинки по всей длине соответствующих кодовых комбинаций.
[00106] В соответствии с альтернативным аспектом AI, биосенсор согласно любому из предыдущих аспектов Z-AH дополнительно включает в себя то, что сенсорная пластинка имеет первую кромку и противоположную вторую кромку, при этом комбинации последовательного кодирования данных последовательно расположены вдоль первой кромки, и комбинации кодирования синхронизации последовательно расположены вдоль противоположной второй кромки.
[00107] В соответствии с альтернативным аспектом AJ, биосенсор согласно любому из предыдущих аспектов Z-AI дополнительно включает в себя то, что комбинации последовательного кодирования данных и комбинации кодирования синхронизации включают в себя одно или более вырезов в сенсорной пластинке, при этом каждый вырез комбинации кодирования является прямоугольным и только по трем сторонам заданным оптически непрозрачным материалом сенсорной пластинки.
[00108] В соответствии с альтернативным аспектом AK, биосенсор согласно любому из предыдущих аспектов Z-AJ дополнительно включает в себя то, что биосенсор включает в себя реагент, при этом реагент включает в себя глюкозооксидазу или глюкозодегидрогеназу.
[00109] В соответствии с альтернативным аспектом AL, биосенсор согласно любому из предыдущих аспектов Z-AK дополнительно включает в себя то, что один или более источников света включают в себя единственный LED осветитель и два оптических волновода для приема света от LED осветителя и перенаправления световых волн к первым оптически прозрачным отверстиям и вторым оптически прозрачным отверстиям, при этом световые волны направляются внутри двух оптических волноводов за счет полного внутреннего отражения, и два оптических волновода выполнены с возможностью испускания пучков света уже, чем наименьший размер оптически прозрачных отверстий.
[00110] В соответствии с альтернативным аспектом AM, биосенсор согласно любому из предыдущих аспектов Z-AL дополнительно включает в себя то, что источники света включают в себя два LED осветителя, при этом один LED осветитель расположен с возможностью пропускания световых волн через первые оптически прозрачные отверстия и в первый светочувствительный сенсор, и другой LED осветитель расположен с возможностью пропускания световых волн через вторые оптически прозрачные отверстия и во второй светочувствительный сенсор.
[00111] В соответствии с альтернативным аспектом AN, биосенсор согласно любому из предыдущих аспектов Z-AM дополнительно включает в себя то, что каждый из одного или более источников света включает в себя маску, выполненную так, так, что один или более источников света испускают пучок света уже, чем наименьший размер оптически прозрачных отверстий.
[00112] В соответствии с альтернативным аспектом AO, биосенсор согласно любому из предыдущих аспектов Z-AN дополнительно включает в себя то, что оптические сенсоры генерируют последовательность импульсов в ответ на пропускание световых волн через первые оптически прозрачные отверстия, соответствующие комбинациям последовательно кодирования данных, и вторые оптически прозрачные отверстия, соответствующие комбинациям кодирования синхронизации.
[00113] В соответствии с альтернативным аспектом AP, биосенсор согласно любому из предыдущих аспектов Z-AO дополнительно включает в себя систему обнаружения сенсорной пластинки для обнаружения вставки сенсорной пластинки в порт измерительного устройства, при этом сенсорная пластинка обнаруживается непосредственно перед началом оптического считывания комбинаций последовательно кодирования данных и комбинаций кодирования синхронизации.
[00114] В соответствии с альтернативным аспектом AQ, способ определения концентрации аналита в биологической жидкости с использованием откалиброванного корреляционного уравнения включает в себя следующие операции: (a) пропускают световые волны через первые оптически прозрачные отверстия в тестовом сенсоре, включающем в себя первый ряд последовательных оптически прозрачных и непрозрачных позиций, образующих комбинации кодирования калибровки; (b) почти одновременно с операцией (a), пропускают световые волны через вторые оптически прозрачные отверстия в тестовом сенсоре, включающем в себя второй ряд последовательных оптически прозрачных и непрозрачных позиций, образующих комбинации кодирования синхронизации, которые соответствуют комбинациям кодирования калибровки; (c) принимают световые волны, пропущенные через первые оптически прозрачные отверстия, в первом светочувствительном сенсоре; (d) принимают световые волны, пропущенные через вторые оптически прозрачные отверстия, во втором светочувствительном сенсоре; (e) генерируют последовательность кодовых сигналов калибровки в ответ на прием и неприем световых волн первым светочувствительным сенсором вследствие прохождения оптически прозрачных и непрозрачных позиций мимо первого светочувствительного сенсора во время вставки тестового сенсора в устройство измерения аналита; (f) почти одновременно с операцией (e), генерируют последовательность кодовых сигналов синхронизации в ответ на прием и неприем световых волн вторым светочувствительным сенсором вследствие прохождения оптически прозрачных и непрозрачных позиций мимо второго светочувствительного сенсора во время вставки тестового сенсора в устройство измерения аналита, причем последовательность кодовых сигналов синхронизации соответствует последовательности кодовых сигналов калибровки; (g) калибруют, по меньшей мере, одно корреляционное уравнение в ответ на генерирование последовательности кодовых сигналов калибровки; и (h) определяют концентрацию аналита на основании, по меньшей мере, одного откалиброванного корреляционного уравнения, причем концентрацию аналита определяют посредством реакции аналита в ходе реакции, которая производит выходной сигнал, причем концентрацию аналита определяют с использованием, по меньшей мере, одного откалиброванного корреляционного уравнения и произведенного выходного сигнала.
[00115] В соответствии с альтернативным аспектом AR, способ согласно предыдущему аспекту дополнительно включает в себя обнаружение вставки тестового сенсора в приемный порт измерителя аналита, при этом обнаружение происходит непосредственно перед пропусканием световых волн на этапах (a) и (b).
[00116] В соответствии с альтернативным аспектом AS, способ согласно любому из предыдущих аспектов AQ или AR дополнительно включает в себя то, что комбинации кодирования калибровки имеют длину, при этом комбинации кодирования синхронизации имеют такую же длину, как комбинации кодирования калибровки.
[00117] В соответствии с альтернативным аспектом AT, способ согласно любому из предыдущих аспектов AQ-AS дополнительно включает в себя то, что второй ряд последовательных оптически прозрачных и непрозрачных позиций расположен с равномерными интервалами на расстоянии друг от друга.
[00118] В соответствии с альтернативным аспектом AU, способ согласно любому из предыдущих аспектов AQ-AT дополнительно включает в себя то, что комбинации кодирования калибровки расположены на индикаторном сенсоре параллельно комбинациям кодирования синхронизации и физически отделены от них оптически непрозрачным участком пластинки.
[00119] В соответствии с альтернативным аспектом AV, способ согласно любому из предыдущих аспектов AQ-AU дополнительно включает в себя то, что тестовый сенсор предназначен для определения концентрации глюкозы в крови.
[00120] В соответствии с альтернативным аспектом AW, способ согласно любому из предыдущих аспектов AQ-AV дополнительно включает в себя то, что, по меньшей мере, участок последовательных оптически прозрачных и непрозрачных позиций размещен линейно.
[00121] В соответствии с альтернативным аспектом AX, способ согласно любому из предыдущих аспектов AQ-AW дополнительно включает в себя то, что, по меньшей мере, участок последовательных оптически прозрачных и непрозрачных позиций расположен ступенчато.
[00122] В соответствии с альтернативным аспектом AY, способ согласно любому из предыдущих аспектов AQ-AX дополнительно включает в себя то, что что реакция является электрохимической реакцией, и выходной сигнал является электрическим сигналом.
[00123] Предполагается, что каждый из приведенных вариантов осуществления и очевидных вариантов находится в пределах существа и объема заявленного изобретения, которое сформулировано в нижеследующей формуле изобретения. Кроме того, настоящие концепции в явной форме включают в себя все без исключения комбинации и подкомбинации вышеописанных элементов и аспектов.
Группа изобретений относится к биосенсорам для определения концентрации аналита в пробе жидкости. Тестовый сенсор для определения концентрации аналита в биологической жидкости содержит: сенсорную пластинку, включающую в себя зону приема жидкости и область вставки в порт; один или более контактов сенсора, расположенных в области вставки в порт; первый ряд оптически прозрачных и непрозрачных позиций, образующих кодовую комбинацию калибровки, расположенную в первой зоне области вставки в порт; и второй ряд оптически прозрачных и непрозрачных позиций, образующих кодовую комбинацию синхронизации, расположенную во второй зоне области вставки в порт, причем вторая зона отличается от первой зоны, так что один или более контактов сенсора расположены между первой зоной и второй зоной. При этом кодовая комбинация синхронизации соответствует кодовой комбинации калибровки таким образом, что кодовая комбинация синхронизации обеспечивает синхронизацию кодовой комбинации калибровки во время вставки области вставки в порт в приемный порт измерителя аналита, и причем один или несколько контактов сенсора выполнены с возможностью обеспечивать передачу электрических сигналов при вставке области вставки в порт в приемный порт измерителя аналита. Также раскрывается тестовый сенсор для определения концентрации аналита в биологической жидкости, биосенсоркая система для определения концентрации аналита в биологической жидкости, а также способ определения концентрации аналита в биологической жидкости. Группа изобретений обеспечивает повышение точности и прецизионности измерений концентрации аналитов. 4 н. и 24 з.п. ф-лы, 10 ил.
1. Тестовый сенсор для определения концентрации аналита в биологической жидкости, при этом тестовый сенсор содержит:
сенсорную пластинку, включающую в себя зону приема жидкости и область вставки в порт;
один или более контактов сенсора, расположенных в области вставки в порт;
первый ряд оптически прозрачных и непрозрачных позиций, образующих кодовую комбинацию калибровки, расположенную в первой зоне области вставки в порт; и
второй ряд оптически прозрачных и непрозрачных позиций, образующих кодовую комбинацию синхронизации, расположенную во второй зоне области вставки в порт, причем вторая зона отличается от первой зоны, так что один или более контактов сенсора расположены между первой зоной и второй зоной,
причем кодовая комбинация синхронизации соответствует кодовой комбинации калибровки таким образом, что кодовая комбинация синхронизации обеспечивает синхронизацию кодовой комбинации калибровки во время вставки области вставки в порт в приемный порт измерителя аналита, и причем один или несколько контактов сенсора выполнены с возможностью обеспечивать передачу электрических сигналов при вставке области вставки в порт в приемный порт измерителя аналита.
2. Тестовый сенсор по п. 1, в котором кодовая комбинация калибровки и кодовая комбинация синхронизации включают в себя по меньшей мере один вырез в сенсорной пластинке, при этом по меньшей мере один вырез задает одну или более оптически прозрачных позиций.
3. Тестовый сенсор по п. 1, в котором кодовая комбинация калибровки имеет длину, при этом кодовая комбинация синхронизации имеет такую же длину, как кодовая комбинация калибровки.
4. Тестовый сенсор по п. 1, в котором позиции, образующие кодовую комбинацию калибровки, линейно расположены на сенсорной пластинке параллельно кодовой комбинации синхронизации.
5. Тестовый сенсор по п. 1, в котором область вставки в порт включает в себя первую кромку и противоположную вторую кромку, при этом кодовая комбинация калибровки ориентирована параллельно первой кромке и вдоль нее, при этом кодовая комбинация синхронизации ориентирована параллельно второй кромке и вдоль нее.
6. Тестовый сенсор по п. 5, в котором кодовая комбинация калибровки и кодовая комбинация синхронизации включают в себя, каждая, вырезы, расположенные в сенсорной пластинке вдоль первой кромки и второй кромки, при этом каждый из вырезов кодовых комбинаций является, в общем, прямоугольным, и только три стороны вырезов задаются сенсорной пластинкой.
7. Тестовый сенсор по п. 1, в котором кодовая комбинация калибровки включает в себя между около восьми и около шестнадцати оптически прозрачных первых отверстий, и кодовая комбинация синхронизации включает в себя между около восьми и около шестнадцати оптически прозрачных вторых отверстий.
8. Тестовый сенсор по п. 1, в котором кодовая комбинация калибровки занимает меньше чем 0,04 квадратных дюймов (25,8 мм2) верхней поверхности сенсорной пластинки.
9. Тестовый сенсор по п. 1, в котором кодовая комбинация синхронизации занимает меньше чем 0,04 квадратных дюймов (25,8 мм2) верхней поверхности сенсорной пластинки.
10. Тестовый сенсор по п. 1, в котором кодовая комбинация калибровки и кодовая комбинация синхронизации занимают совместно меньше чем 0,06 квадратных дюймов (38,7 мм2) верхней поверхности сенсорной пластинки.
11. Тестовый сенсор по п. 1, в котором тестовый сенсор является оптическим тестовым сенсором.
12. Тестовый сенсор для определения концентрации аналита в биологической жидкости, при этом тестовый сенсор содержит:
сенсорную пластинку, включающую в себя зону приема жидкости и область вставки в порт, один или более электрических контактов, по меньшей мере, частично расположенных в области вставки в порт, причем электрические контакты выполнены с возможностью выравнивания и электрического соединения с контактами сенсора измерителя аналита при вставке области вставки в порт в приемный порт измерителя аналита;
кодовую комбинацию последовательной калибровки, расположенную в первой зоне области вставки в порт, причем кодовая комбинация последовательной калибровки включает в себя первые оптически прозрачные участки, допускающие пропускание световых волн через них; и
кодовую комбинацию синхронизации, расположенную во второй зоне области вставки в порт, причем вторая зона отличается от первой зоны, так что один или более электрических контактов расположены между первой зоной и второй зоной, и кодовая комбинация синхронизации включает в себя вторые оптически прозрачные участки, допускающие пропускание световых волн через них,
причем кодовая комбинация синхронизации соответствует кодовой комбинации последовательной калибровки таким образом, что кодовая комбинация синхронизации обеспечивает синхронизацию кодовой комбинации последовательной калибровки во время вставки области вставки в порт в приемный порт измерителя аналита.
13. Тестовый сенсор по п. 12, в котором кодовая комбинация синхронизации имеет равномерно распределенные последовательные отверстия, разделенные, каждые, равномерно распределенным оптически непрозрачным материалом.
14. Тестовый сенсор по п. 1 или 12, в котором тестовый сенсор включает в себя реагент, при этом реагент включает в себя глюкозооксидазу или глюкозодегидрогеназу.
15. Биосенсорная система для определения концентрации аналита в биологической жидкости, при этом биосенсорная система содержит:
измерительное устройство, включающее в себя процессорный блок, соединенный с оптическим устройством считывания комбинаций, причем оптическое устройство считывания комбинаций включает в себя один или более источников света, первый светочувствительный сенсор и второй светочувствительный сенсор; и
сенсорную пластинку, включающую в себя комбинации последовательного кодирования данных, включающие в себя первые оптически прозрачные отверстия, и отдельные соответствующие комбинации кодирования синхронизации, включающие в себя вторые оптически прозрачные отверстия,
причем один или более источников света выполнены с возможностью пропускания световых волн через первые и вторые оптически прозрачные отверстия, причем один или более источников света, по меньшей мере, частично расположены с первой стороны первых и вторых оптически прозрачных отверстий,
причем первый светочувствительный сенсор расположен с противоположной стороны первых оптически прозрачных отверстий, и второй светочувствительный сенсор расположен с противоположной стороны вторых оптически прозрачных отверстий, причем первый светочувствительный сенсор и второй светочувствительный сенсор выполнены с возможностью приема пропускаемых световых волн от одного или более источников света,
причем световые волны пропускаются от одного или более источников света и принимаются первым светочувствительным сенсором и вторым светочувствительным сенсором в то время, как сенсорную пластинку вставляют в измерительное устройство таким образом, что световые волны, принимаемые вторым светочувствительным сенсором, соответствующим комбинациям кодирования синхронизации, обеспечивают синхронизацию для световых волн, принимаемых первым светочувствительным сенсором, соответствующим комбинациям последовательного кодирования данных.
16. Биосенсорная система по п. 15, в которой комбинации последовательного кодирования данных и комбинации кодирования синхронизации вызывают последовательность соответствующих положительных и отрицательных кодовых сигналов, генерируемых оптическим устройством головки считывания комбинаций и принимаемых процессорным блоком, в то время, как сенсорную пластинку вставляют в измерительное устройство, при этом измерительное устройство и сенсорная пластинка выполнены с возможностью выполнения анализа аналита, имеющего по меньшей мере одно корреляционное уравнение, соответствующее комбинациям последовательного кодирования данных, причем процессорный блок выполнен с возможностью калибровки по меньшей мере одного корреляционного уравнения в ответ на сгенерированные кодовые сигналы, принятые от оптического устройства считывания комбинаций, причем процессорный блок дополнительно выполнен с возможностью определения концентрации аналита по по меньшей мере одному откалиброванному корреляционному уравнению.
17. Биосенсорная система по п. 15, в которой комбинации последовательного кодирования данных распределены по длине сенсорной пластинки, при этом комбинации кодирования синхронизации имеют такую же длину, как комбинации последовательного кодирования данных.
18. Биосенсорная система по п. 15, в которой комбинации кодирования синхронизации являются оптически прозрачными последовательными отверстиями на поверхности сенсорной пластинки, равномерно распределенными таким образом, что каждое соседнее оптически прозрачное синхронизирующее отверстие отделено оптически непрозрачным материалом.
19. Биосенсорная система по п. 15, в которой сенсорная пластинка имеет первую кромку и противоположную вторую кромку, при этом комбинации последовательного кодирования данных последовательно расположены вдоль первой кромки, и комбинации кодирования синхронизации последовательно расположены вдоль противоположной второй кромки,
причем комбинации последовательного кодирования данных и комбинации кодирования синхронизации включают в себя один или более вырезов в сенсорной пластинке, причем каждый вырез комбинации кодирования является прямоугольным и заданным только вдоль трех сторон оптически непрозрачным материалом сенсорной пластинки.
20. Биосенсорная система по п. 15, в которой один или более источников света включают в себя единственный LED осветитель и два оптических волновода для приема света от LED осветителя и перенаправления световых волн к первым оптически прозрачным отверстиям и вторым оптически прозрачным отверстиям, при этом световые волны направляются внутри двух оптических волноводов за счет полного внутреннего отражения, причем два оптических волновода выполнены с возможностью испускания пучков света уже, чем наименьший размер оптически прозрачных отверстий.
21. Биосенсорная система по п. 15, в которой каждый из одного или более источников света включает в себя маску, выполненную так, что один или более источников света испускают пучок света уже, чем наименьший размер оптически прозрачных отверстий.
22. Биосенсорная система по п. 15, в которой светочувствительные сенсоры генерируют последовательность импульсов в ответ на пропускание световых волн через первые оптически прозрачные отверстия, соответствующие комбинациям последовательного кодирования данных, и вторые оптически прозрачные отверстия, соответствующие комбинациям кодирования синхронизации.
23. Способ определения концентрации аналита в биологической жидкости с использованием откалиброванного корреляционного уравнения, при этом способ содержит следующие операции:
(a) пропускают световые волны через первые оптически прозрачные отверстия в тестовом сенсоре, включающем в себя первый ряд последовательных оптически прозрачных и непрозрачных позиций, образующих комбинации кодирования калибровки;
(b) одновременно с операцией (a) пропускают световые волны через вторые оптически прозрачные отверстия в тестовом сенсоре, включающем в себя второй ряд последовательных оптически прозрачных и непрозрачных позиций, образующих комбинации кодирования синхронизации, которые соответствуют комбинациям кодирования калибровки;
(c) принимают световые волны, пропущенные через первые оптически прозрачные отверстия, в первом светочувствительном сенсоре;
(d) принимают световые волны, пропущенные через вторые оптически прозрачные отверстия, во втором светочувствительном сенсоре;
(e) генерируют последовательность кодовых сигналов калибровки в ответ на прием и неприем световых волн первым светочувствительным сенсором вследствие прохождения оптически прозрачных и непрозрачных позиций мимо первого светочувствительного сенсора во время вставки тестового сенсора в устройство измерения аналита;
(f) одновременно с операцией (e) генерируют последовательность кодовых сигналов синхронизации в ответ на прием и неприем световых волн вторым светочувствительным сенсором вследствие прохождения оптически прозрачных и непрозрачных позиций мимо второго светочувствительного сенсора во время вставки тестового сенсора в устройство измерения аналита, причем последовательность кодовых сигналов синхронизации соответствует последовательности кодовых сигналов калибровки;
(g) калибруют по меньшей мере одно корреляционное уравнение в ответ на генерирование последовательности кодовых сигналов калибровки; и
(h) определяют концентрацию аналита на основании по меньшей мере одного откалиброванного корреляционного уравнения,
причем концентрацию аналита определяют посредством проведения реакции аналита в ходе реакции, которая производит выходной сигнал, причем концентрацию аналита определяют с использованием по меньшей мере одного откалиброванного корреляционного уравнения и произведенного выходного сигнала.
24. Способ по п. 23, дополнительно содержащий обнаружение вставки тестового сенсора в порт вставки измерителя аналита, при этом обнаружение происходит непосредственно перед пропусканием световых волн на этапах (a) и (b).
25. Способ по п. 23, в котором второй ряд последовательных оптически прозрачных и непрозрачных позиций расположен с равномерными интервалами на расстоянии друг от друга.
26. Способ по п. 23, в котором тестовый сенсор предназначен для определения концентрации глюкозы в крови.
27. Способ по п. 23, в котором, по меньшей мере, участок последовательных оптически прозрачных и непрозрачных позиций расположен ступенчато.
28. Способ по п. 23, в котором реакция является электрохимической реакцией и выходной сигнал является электрическим сигналом.
| US 2008105024 A1, 08.05.2008 | |||
| US 2007110615 A1, 17.05.2007 | |||
| WO 2010048277 A2, 29.04.2010 | |||
| US 2013175344 A1, 11.07.2013 | |||
| RU 2010106063 A, 27.08.2011. |
