УСТРОЙСТВА И СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ АНАЛИТА В ОБРАЗЦЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ ЖИДКОСТИ Российский патент 2023 года по МПК G01N33/52 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к оптической тест-полоске, а также к набору для измерения концентрации аналита в образце физиологической жидкости. Данное изобретение также относится к способу измерения концентрации аналита в образце физиологической жидкости, оптическим тест-полоскам, наборам и способам согласно настоящему изобретению, которые могут быть использованы в медицинской диагностике, чтобы количественно или качественно определять и/или измерять концентрацию одного или более аналитов в одной или более физиологических жидкостях. Однако практически возможны и другие области применения настоящего изобретения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В области медицинской диагностики во многих случаях необходимо определять и/или измерять концентрации одного или более аналитов в образцах физиологических жидкостей, таких как кровь, интерстициальная жидкость, моча, слюна или другие типы физиологических жидкостей. Примерами аналитов, подлежащих определению, являются глюкоза, триглицериды, лактат, холестерин или другие типы аналитов, обычно присутствующие в этих физиологических жидкостях. В зависимости от концентрации и/или присутствия аналита при необходимости может быть выбрано соответствующее лечение.

В US 2006/0051738 А1 описаны диагностические тесты с сухим реагентом, в которых может происходить реакция с одной каплей цельной крови и определяют данные как о глюкозе, так и об аналитах, рассеивающих свет, таких как хиломикроны. В таких тестах с сухим реагентом могут использовать методики электрохимического определения, методики оптического определения или обе методики. Эти тесты предупреждают диабетиков о чрезмерном уровне постпрандиальной липемии, вызванной приемом пищи с чрезмерным количеством жира, и, таким образом, могут помочь снизить риск сердечнососудистых осложнений у пациентов с диабетом.

В US 2018/0172591 А1 описан оптический биодатчик. Оптический биодатчик содержит: подложку; фотодатчик, расположенный на подложке и генерирующий электрический сигнал при облучении светом; и слой биологического образца, расположенный на фотодатчике и содержащий целевое вещество, подлежащее анализу, и индукционный материал, излучающий свет посредством флуоресценции, экстинкции или люминесценции при облучении светом, при этом фотодатчик облучается светом, излучаемым индукционным материалом посредством флуоресценции, экстинкции или люминесценции. Оптический датчик определяет спектр биологического образца, измененный светом через фотодатчик при облучении светом, и преобразует измененный спектр в электрический сигнал, тем самым обеспечивая анализ биологического образца без использования отдельного детектора.

В US 2005/0109951 А1 описаны устройство, система и способ флуоресцентного определения с помощью портативного устройства. Портативное устройство по настоящему изобретению отличается светом малой мощности, причем диапазон длин волн определяется как по меньшей мере одна длина волны света. Источник света предпочтительно является высокоэффективным по энергии, так что большая часть потребляемой электроэнергии затем преобразуется в проходящий свет. Излучаемый возбужденным флуорофором свет предпочтительно определяют с помощью любого недорогого фотодетектора малой мощности. Хотя необязательно можно использовать высокочувствительный оптический детектор, предпочтительно флуоресценцию определяют с помощью любого светочувствительного устройства, такого как, например, обычный фотодиод или датчик устройства с зарядовой связью (CCD; charge-coupled device).

В WO 2013/158505 А1 описаны системы диагностического тестирования на основе ферментов для определения и количественной оценки по меньшей мере одного из уровня активности или концентрации фермента или биохимического аналита в биологическом образце. Такие системы диагностического тестирования на основе ферментов могут обеспечить быстрое, точное и доступное лабораторное тестирование качества по месту оказания медицинской помощи. Система диагностического тестирования на основе ферментов может содержать кассету для иммунохроматографического анализа, которая выполнена с возможностью анализа количества или активности фермента в образце или для ферментативного определения концентрации ферментной подложки в образце. Кроме того, системы диагностического тестирования на основе ферментов могут содержать устройства для тестирования (например, смартфон или аналогичное удаленное вычислительное устройство), имеющие возможности сбора данных и анализа данных. Такие устройства для тестирования могут также содержать средства для автоматизированной отчетности по данным и поддержки принятия решений.

Как правило, в устройствах и способах, известных специалисту в данной области техники, используют тестовые элементы, содержащие один или более тестовых химических веществ, которые в присутствии аналита, подлежащего определению, способны выполнять одну или более определяемых реакций определения, таких как реакции определения, определяемые оптически.

Обычно отслеживают одно или более оптически определяемых изменений в тестируемом химическом составе, чтобы определить концентрацию по меньшей мере одного аналита, подлежащего определению, на основе этих изменений. Для определения по меньшей мере одного изменения оптических свойств тестируемого химического состава в данной области техники известны различные типы детекторов. В последнее время стала популярной бытовая электроника, такая как мобильные телефоны, ноутбуки, смартфоны и другие портативные устройства, которые используют в качестве детекторов для определения изменений в тестируемом химическом составе. Помимо использования бытовой электроники для определения изменений оптических свойств тестируемого химического состава обычных тест-полосок, из обрасти техники также известно получение информации от специально разработанных тестовых модулей с использованием бытовой электроники, например камеры портативного устройства. Таким образом, в US 2017/0343480 А1 описан способ измерения уровней глюкозы в крови с помощью портативного терминала с использованием модуля полоски. Модуль полоски содержит красящую прокладку, цвет которой изменяется в зависимости от образца, нанесенного на красящую прокладку. Модуль полоски также содержит прозрачную полоску, имеющую первую сторону и вторую сторону. Первая сторона противоположна второй стороне. Красящая прокладка установлена на первой стороне прозрачной полоски, и прозрачная полоска отражает свет, исходящий от источника света портативного терминала, расположенного рядом со второй стороной, и пропускает свет на красящую прокладку.

Однако, несмотря на преимущества, связанные с использованием бытовой электроники для измерения концентрации аналита в образцах физиологической жидкости, остается ряд технических проблем. В частности, окружающий свет может значительно влиять на свет, определяемый камерой мобильного устройства, например камерой смартфона. Таким образом, обычно необходимо учитывать влияние окружающего света на определенную концентрацию аналита, что на данный момент требует сложных комбинаций осветительных устройств, дополнительных средств связи и специально разработанных тест-полосок, таких как, например, известные из US 2017/0343480 А1. В частности, общий подход, основанный на рассмотрении воздействия окружающего света путем использования дополнительного оборудования, обычно приводит к значительным неудобствам для пользователя и увеличению финансовых затрат.

Проблема, подлежащая решению

Следовательно, желательно обеспечить устройства и способы, которые решают вышеупомянутые технические проблемы аналитических измерений. В частности, должны быть обеспечены оптическая тест-полоска, набор и способ, которые уменьшают воздействие окружающего света при определении или измерении концентрации аналита в образце физиологической жидкости без необходимости использования дополнительного оборудования.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Эта проблема решается с помощью оптической тест-полоски, набора и способа измерения концентрации аналита в образце физиологической жидкости с признаками независимых пунктов формулы изобретения. Преимущественные варианты реализации изобретения, которые могут быть реализованы отдельно или в любых произвольных комбинациях, приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

В дальнейшем используемые в данном документе термины «иметь», «содержать» или «включать в себя» или любые их произвольные грамматические вариации используются неисключительным образом. Таким образом, эти термины могут относиться как к ситуации, в которой, помимо признака, представленного этими терминами, в объекте, описанном в данном контексте, отсутствуют другие признаки, так и к ситуации, в которой присутствуют один или более дополнительных признаков. Например, выражения «А имеет Б», «А содержит Б» и «А включает в себя Б» могут относиться как к ситуации, в которой, помимо Б, в А отсутствует другой элемент (т.е. ситуации, в которой А состоит только и исключительно из Б), так и к ситуации, в которой, помимо Б, в объекте А присутствуют один или более дополнительных элементов, таких как элемент В, элементы В и Г или еще другие элементы.

Кроме того, следует отметить, что термины «по меньшей мере один», «один или более» или аналогичные выражения, указывающие на то, что признак или элемент может присутствовать один раз или более одного раза, обычно будут использоваться только один раз при представлении соответствующего признака или элемента. В дальнейшем, в большинстве случаев, когда речь будет идти о соответствующем признаке или элементе, выражения «по меньшей мере один» или «один или более» не будут повторяться, несмотря на то, что соответствующий признак или элемент может присутствовать один раз или более одного раза.

Кроме того, в дальнейшем используемые в данном документе термины «предпочтительно», «более предпочтительно», «особенно», «в частности», «более конкретно» или аналогичные термины используются вместе с необязательными признаками, без ограничения альтернативных возможностей.

Таким образом, признаки, представленные этими терминами, являются необязательными признаками и никоим образом не предназначены для ограничения объема формулы изобретения. Настоящее изобретение, как будет понятно специалисту в данной области техники, может быть осуществлено с использованием альтернативных признаков. Аналогичным образом признаки, представленные выражением «в варианте реализации настоящего изобретения» или аналогичными выражениями, предназначены для использования в качестве необязательных признаков, без каких-либо ограничений в отношении альтернативных вариантов реализации настоящего изобретения, без каких-либо ограничений в отношении объема настоящего изобретения и без каких-либо ограничений в отношении возможности объединения представленных таким образом признаков с другими необязательными или не необязательными признаками настоящего изобретения.

В первом аспекте описана оптическая тест-полоска для измерения концентрации аналита в образце физиологической жидкости. Оптическая тест-полоска содержит несущий элемент тест-полоски, содержащий прозрачную область и тестовое поле. Тестовое поле содержит по меньшей мере одну пленку несущего элемента, по меньшей мере одно тестовое химическое вещество, нанесенное на пленку несущего элемента, и по меньшей мере один пористый материал.

Используемый в данном документе термин «оптическая тест-полоска» является широким термином, и его обычное и общепринятое значение должно быть предоставлено специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Данный термин, в частности, может, без ограничения, относиться к произвольному элементу, выполненному с возможностью измерения концентрации аналита в образце физиологической жидкости. Оптическая тест-полоска может быть, в частности, выполнена с возможностью осуществления реакции определения изменения цвета и, таким образом, предоставления оптически определяемой информации о концентрации аналита. Например, оптическая тест-полоска может иметь, в частности, форму полосы, таким образом, тест-полоска может иметь длинную и узкую форму.

Используемый в данном документе термин «аналит» является широким термином, и его обычное и общепринятое значение должно быть предоставлено специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Термин, в частности, может относиться, без ограничения, к одному или более конкретным химическим соединениям и/или другим параметрам, которые должны быть определены и/или измерены. В качестве примера по меньшей мере один аналит может быть химическим соединением, которое принимает участие в метаболизме, таким как один или более из глюкозы, холестерина или триглицеридов. Дополнительно или альтернативно могут быть определены другие типы аналитов или параметров, например значение рН.

Используемый в данном документе термин «измерение концентрации аналита в образце» является широким термином, и его обычное и общепринятое значение должно быть предоставлено специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Данный термин, в частности, может относиться, без ограничения, к количественному и/или качественному определению по меньшей мере одного аналита в произвольном образце. Например, образец может содержать физиологическую жидкость, такую как кровь, интерстициальная жидкость, моча, слюна или биологические жидкости других типов. Результатом измерения, например, может быть концентрация аналита и/или присутствие или отсутствие аналита, подлежащего измерению. В частности, в качестве примера, измерение может быть измерением глюкозы в крови, таким образом, результатом измерения может быть, например, концентрация глюкозы в крови.

Используемый в данном документе термин «несущий элемент тест-полоски» является широким термином, и его обычное и общепринятое значение должно быть предоставлено специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Этот термин, в частности, может относиться, без ограничения, к произвольной подложке, выполненной с возможностью обеспечения средства стабилизации оптической тест-полоски, в частности, тестового поля. Несущий элемент тест-полоски, в частности, может иметь форму полоски, например форму прямоугольной полоски. Например, несущий элемент тест-полоски может быть гибким и/или деформируемым. Например, несущий элемент тест-полоски может иметь ширину, например боковое удлинение, перпендикулярное продольной оси тест-полоски, от 1 мм до 20 мм, например от 2 мм до 5 мм. Несущий элемент тест-полоски может иметь длину, например продольное удлинение, от 10 мм до 70 мм, например от 15 мм до 50 мм. Указанная длина может превышать указанную ширину, например, по меньшей мере в 1,5 раза. Несущий элемент тест-полоски может иметь толщину от 100 мкм до 2 мм, например от 500 мкм до 1 мм. Несущий элемент тест-полоски может быть полностью или частично выполнен из по меньшей мере одного материала, например одного или более из пластикового материала, керамического материала или бумаги. В частности, несущий элемент тест-полоски может быть полностью или частично выполнен из по меньшей мере одной пластиковой пленки. Несущий элемент тест-полоски может быть выполнен из одного слоя или из совокупности слоев. В частности, несущий элемент тест-полоски может быть непрозрачным, например содержать по меньшей мере один материал, полностью или частично непрозрачный для видимого света.

Несущий элемент тест-полоски содержит по меньшей мере одну прозрачную область, такую как, например, область, полностью или частично выполненную из полупрозрачного материала, или область, содержащую по меньшей мере одно отверстие, врезание или прорезь в несущем элементе тест-полоски. Например, прозрачная область может иметь круглую, овальную или многоугольную форму. Например, прозрачная область может полностью или частично быть окружена непроницаемым или непрозрачным материалом несущего элемента тест-полоски. Например, прозрачная область может образовывать по меньшей мере одно окно, в частности оконное отверстие, в несущем элементе тест-полоски. Окно или оконное отверстие, в частности, как будет более подробно описано ниже, может полностью или частично перекрываться тестовым полем, которое, например, может быть нанесено на несущий элемент тест-полоски в области по меньшей мере одной прозрачной области, таким образом, например, покрывая по меньшей мере окно. Однако прозрачная область может, например, распространяться на всю тест-полоску, например полностью покрывать тест-полоску. Таким образом, в частности, сам несущий элемент тест-полоски может быть, например, полностью выполнен из прозрачного материала и, следовательно, может, например, сам представлять собой прозрачную область.

Используемый в данном документе термин «тестовое поле» является широким термином, и его обычное и общепринятое значение должно быть предоставлено специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Термин, в частности, может относиться, без ограничения, к произвольному элементу, содержащему по меньшей мере одно количество тестового химического вещества для определения по меньшей мере одного аналита. Тестовое поле, например, может содержать по меньшей мере один слой, содержащий тестовое химическое вещество. В качестве примера тестовое поле может содержать произвольный слоистый элемент, имеющий слоистую структуру, причем тестовое химическое вещество состоит из по меньшей мере одного слоя слоистой структуры. В частности, термин может относиться к когерентному количеству тестового химического вещества, такому как поле, например поле круглой, многоугольной или прямоугольной формы, содержащему один или более слоев материала, с по меньшей мере одним слоем тестового поля, например пленкой несущего элемента, содержащим нанесенное на него тестовое химическое вещество. Могут присутствовать другие слои, обеспечивающие свойства распределения для распределения образца или обеспечивающие свойства разделения, например, для разделения компонентов образца в виде частиц, таких как клеточные компоненты, например, путем содержания по меньшей мере одного пористого материала.

В частности, тестовое поле содержит по меньшей мере один пористый материал, например полностью или частично пористый материал, для по меньшей мере частичной фильтрации твердых компонентов, содержащихся в образце. Пористый материал, в частности, может быть выполнен с возможностью разделения компонентов образца в виде частиц или твердых компонентов образца. Таким образом, пористый материал, в частности, может представлять собой или может содержать фильтрующий материал, такой как, например, диоксид титана (ТЮ2). В частности, пористый материал может, например, отфильтровывать клеточные компоненты, содержащиеся в образце физиологической жидкости.

Кроме того, тестовое поле содержит по меньшей мере одну пленку несущего элемента. По меньшей мере одна пленка несущего элемента тестового поля нанесена на несущий элемент тест-полоски и покрывает прозрачную область несущего элемента тест-полоски. Таким образом, пленка несущего элемента может, например, покрывать или перекрывать прозрачную область, например отверстие или прорезь, несущего элемента тест-полоски. В частности, пленка несущего элемента может представлять собой или содержать материал, обладающий присущей ему жесткостью, чтобы быть подходящим для покрытия прозрачной области, такой как отверстие или прорезь, несущего элемента тест-полоски.

Используемый в данном документе термин «пленка несущего элемента» является широким термином, и его обычное и общепринятое значение должно быть предоставлено специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Данный термин, в частности, может относиться, без ограничения, к произвольному пленковидному материалу. В частности, пленка несущего элемента может иметь форму пленки, при этом пленка несущего элемента в первом направлении удлинения может быть по меньшей мере в десять раз меньше, чем удлинение пленки несущего элемента в другом направлении, проходя перпендикулярно первому направлению. В частности, пленка несущего элемента может быть выполнена из по меньшей мере одного гибкого или деформируемого материала, такого как по меньшей мере одна гибкая или деформируемая пластиковая пленка. Пластиковая пленка, в качестве примера, может иметь толщину от 10 мкм до 500 мкм. Пленка несущего элемента, в частности, может содержать по меньшей мере один прозрачный матричный материал, такой как по меньшей мере один прозрачный пластиковый материал, являющийся полупрозрачным в видимом спектральном диапазоне. Примеры будут приведены более подробно ниже.

В частности, пленка несущего элемента может иметь сложную структуру, например слоистую структуру, содержащую один или более слоев материала. Таким образом, пленка несущего элемента, в частности, может содержать по меньшей мере один слой прозрачного матричного материала. Могут присутствовать другие слои, например адгезивные слои, такие как слои клея, слои клейкой ленты или другие слои для связывания.

Пленка несущего элемента дополнительно содержит по меньшей мере один компонент фильтра длины волны, который выполнен с возможностью по существу блокировать свет, имеющий длину волны λ_блок, составляющую λ_блок≤WL_ниж, причем 550 нм≤ WL_ниж ≤650 нм. В частности, WL_ниж относится к длине волны, характеризующей по меньшей мере один компонент фильтра длины волны. Используемый в данном документе термин «свет» является широким термином, и его обычное и общепринятое значение должно быть предоставлено специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Данный термин, в частности, может относиться, без ограничения, к электромагнитному излучению, имеющему длины волн в пределах спектра электромагнитного излучения. В частности, термин «свет», упоминаемый в дальнейшем, может представлять собой или включать в себя электромагнитное излучение с длинами волн λ_э по меньшей мере в диапазоне 10 нм≤λ_э≤200 нм, в частности 100 нм≤λ_э≤1200 нм, более конкретно 250 нм≤λ_э≤1200 нм, еще более конкретно 400 нм≤λ_э≤1200 нм.

В частности, компонент фильтра длины волны может, например, быть введен или смешан внутри матричного материала пленки несущего элемента, например прозрачного матричного материала, пленки несущего элемента, в частности внутри по меньшей мере одного слоя пленки несущего элемента. Дополнительно или альтернативно, компонент фильтра длины волны может быть реализован в матричном материале, представляя собой один или более из диспергированных в матричном материале или химически связанных с матричным материалом, например, ковалентной связью, химическим образованием комплекса или ионной связью. Дополнительно или альтернативно, компонент фильтра длины волны может также образовывать по меньшей мере один фильтрующий слой, например по меньшей мере один слой, расположенный на одной или обеих сторонах по меньшей мере одного слоя матричного материала.

Используемый в данном документе термин «по существу блокирует» является широким термином, и его обычное и общепринятое значение должно быть предоставлено специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Данный термин, в частности, может относиться, без ограничения, к процессу остановки или блокирования пропускания большей части электромагнитного излучения через материал. В частности, компонент фильтра длины волны, имеющий характеризующую длину волны WL_ниж и выполненный с возможностью по существу блокирования света, имеющего длины волн λ_блок, может быть, в частности, выполнен с возможностью выполнения одной или обеих из следующих функций: поглощения или отражения ≥80% интенсивности электромагнитного излучения, имеющего длины волн λ_блок≤WL_ниж в результате пропускания или прохождения через пленку несущего элемента. Таким образом, компонент фильтра длин волн, имеющий характеризующую длину волны WL_ниж и выполненный с возможностью по существу блокирования света с длинами волн λ_блок, может быть, в частности, выполнен с возможностью пропускания менее 20%, в частности менее 10%, более конкретно менее 5% света с длинами волн λ_блок≤WL_ниж через пленку несущего элемента. Указанное пропускание может быть определено как показатель интенсивности света, например электромагнитного излучения, пропущенного через фильтр, деленный на начальную интенсивность падающего на фильтр света, умноженную на 100%.

Эффект блокировки по меньшей мере одного компонента фильтра длины волны может быть основан на различных физических принципах. Таким образом, в качестве примера, компонент фильтра длины волны может содержать по меньшей мере один фильтрующий материал, подходящий для поглощения света, в частности, избирательно по длине волны, такой как по меньшей мере один краситель, например по меньшей мере один органический или неорганический краситель. Фильтрующий материал, например по меньшей мере один краситель, например, может быть введен в по меньшей мере один матричный материал, например как указано выше. Дополнительно или альтернативно, фильтрующий материал также может состоять из по меньшей мере одного фильтрующего слоя, например по меньшей мере одного слоя фильтрующего материала, прямо или непрямо наносимого на одну или обе стороны пленки несущего элемента. Кроме того, в дополнение к поглощению или в качестве альтернативы поглощению блокирующий эффект также может быть достигнут за счет отражения, например избирательно по длине волны. Таким образом, в качестве примера и как будет более подробно описано ниже, компонент фильтра длины волны может содержать по меньшей мере одну многослойную структуру, содержащую совокупность слоев, имеющих различные оптические показатели преломления. Таким образом, в качестве примера, компонент фильтра длины волны может содержать по меньшей мере один интерференционный фильтр, например по меньшей мере один интерференционный фильтр, содержащий совокупность слоев из по меньшей мере одного органического или неорганического материала, причем слои имеют изменяющийся показатель преломления, например периодически меняющийся показатель преломления. Структура слоя, например, может быть прямо или непрямо нанесена на пленку несущего элемента с одной или обеих сторон. Дополнительно или альтернативно, сама пленка несущего элемента может представлять собой часть элемента, избирательного по длине волны. Практически возможны комбинации упомянутых возможностей.

Тестовое поле дополнительно содержит по меньшей мере одно тестовое химическое вещество, прямо или непрямо нанесенное на пленку несущего элемента. Тестовое химическое вещество выполнено с возможностью проведения оптически определяемой реакции определения с использованием аналита. Используемый в данном документе термин «тестовое химическое вещество» является широким термином, и его обычное и общепринятое значение должно быть предоставлено специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Данный термин, в частности, может относиться, без ограничения, к химическому соединению или совокупности химических соединений, например смеси химических соединений, подходящим для проведения реакции определения в присутствии аналита, при этом реакция определения может быть определена конкретным способом, например оптически. Реакция определения, в частности, может быть специфичной для аналита. Тестовое химическое вещество в данном случае, в частности, может быть оптическим тестовым химическим веществом, таким как тестовое химическое вещество для изменения цвета, которое изменяет цвет в присутствии аналита. Изменение цвета, в частности, может зависеть от количества аналита, присутствующего в образце. Тестовое химическое вещество, например, может содержать по меньшей мере один фермент, такой как глюкозооксидаза и/или глюкозодегидрогеназа. Кроме того, могут присутствовать другие компоненты, такие как один или более красителей, медиаторов и т.п. Тестовые химические вещества, как правило, известны специалисту в данной области техники, и может быть приведена ссылка на J. 20 Hönes et al: Diabetes Technology and Therapeutics, Vol.10, Supplement 1, 2008, pp. 10-26. Однако практически возможны и другие тестовые химические вещества.

Тестовое химическое вещество дополнительно выполнено с возможностью частичного поглощения света, имеющего по меньшей мере одну длину волны поглощения ^П0Гл в диапазоне 650 нм<^П0Гл<1100 нм. В частности, свет, имеющий по меньшей мере одну длину волны поглощения λ_погл, может, в частности, полностью или частично поглощаться тестовым химическим веществом. Используемый в данном документе термин «поглощать» является широким термином, и его обычное и общепринятое значение должно быть предоставлено специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Данный термин, в частности, может относиться, без ограничения, к процессу поглощения энергии веществом, таким как электроны атома. Таким образом, в частности, электромагнитная энергия света, имеющего по меньшей мере одну длину волны поглощения λ_погл, может по меньшей мере частично поглощаться тестовым химическим веществом и, таким образом, например, преобразовываться во внутреннюю энергию тестового химического вещества. Таким образом, например, тестовое химическое вещество, в частности, может иметь коэффициент экстинкции или ослабления α>0.

В качестве примера, для длины волны блокировки λ_блок компонента фильтра длины волны, выполненного с возможностью по существу блокирования света, имеющего длины волн λ_блок, может специально применяться следующее: 10 нм≤λ_блок≤WL_ниж, например 100 нм≤λ_блок≤WL_ниж, 250 нм≤λ_блок≤WL_ниж или 400 нм≤λ_блок≤WL_ниж. Таким образом, в частности, компонент фильтра длины волны может быть выполнен с возможностью по существу блокирования всего света от ультрафиолетового диапазона до WL_ниж. В частности, компонент фильтра длины волны может, например, быть выполнен с возможностью по существу блокирования ультрафиолетового (УФ) света, такого как электромагнитное излучение в УФ-диапазоне, а также видимого света, в частности электромагнитного излучения, видимого для человеческого глаза, ниже или составляющего WLHM.

В частности, компонент фильтра длины волны может быть расположен внутри пленки несущего элемента. В частности, компонент фильтра длины волны может, например, быть диспергирован внутри пленки несущего элемента, например, смешан внутри материала пленки несущего элемента.

В качестве примера, компонент фильтра длины волны может быть выбран из группы, состоящей из компонента длинноволнового пропускающего фильтра и компонента полосового пропускающего фильтра. В частности, компонент фильтра длины волны, в частности, может представлять собой или содержать длинноволновой пропускающий фильтр, например компонент фильтра длины волны может быть выполнен с возможностью по существу блокирования света с длинами волн λ_блок≤ WL_ниж. В качестве альтернативы, компонент фильтра длины волны может представлять собой или содержать полосовой пропускающий фильтр. Полосовой пропускающий фильтр, в частности, может представлять собой или содержать комбинацию длинноволнового пропускающего фильтра и коротковолнового пропускающего фильтра и, таким образом, может пропускать свет только в пределах предварительно определенного диапазона длин волн, например только в пределах светового диапазона. Таким образом, в частности, компонент фильтра длины волны может дополнительно быть выполнен с возможностью блокирования света с длинами волн λ_блок≥WL_верх. В частности, WL_верх может относиться к дополнительной длине волны, дополнительно характеризующей по меньшей мере один компонент фильтра длины волны. В качестве примера, компонент фильтра длины волны может быть выполнен с возможностью по существу блокирования света, например, имеющего длину волны WL_верх и выше, а также света, имеющего длины волн WL_нижн и ниже.

В частности, компонент фильтра длины волны, в частности, может представлять собой или содержать по меньшей мере один длинноволновой пропускающий фильтр. Длинноволновой пропускающий фильтр, в частности, может иметь край полосы пропускания, поднимающийся с длиной волны света. Таким образом, длинноволновой пропускающий фильтр, в частности, может демонстрировать тем более высокое пропускание света, чем больше длина волны. В частности, пропускание света через длинноволновой пропускающий фильтр может увеличиваться с увеличением длины волны. Кроме того, длинноволновой пропускающий фильтр может иметь характеризующую длину волны λ_двп. Таким образом, WL_нижн может равняться λ_двп. В частности, Т_двп пропускания длинноволнового пропускающего фильтра на λ_двп может составлять 50% от максимального Т_{ДВПмакс} пропускания длинноволнового пропускающего фильтра. Таким образом, характеризующая длина волны λ_двп может быть определена таким образом, что Т_двп пропускания длинноволнового пропускающего фильтра на λ_двп может составлять 50% от максимального Т_{ДВПмакс} пропускания длинноволнового пропускающего фильтра. В частности, в качестве примера, если длинноволновой пропускающий фильтр, например, в своем диапазоне пропускания, имеет максимальное пропускание 85%, характеристическую длину волны λ_двп для этого случая определяют как длину волны, при которой длинноволновой пропускающий фильтр достигает пропускания 0,5×85%=42,5%, например, при рассмотрении спектра пропускания с нарастающими длинами волн. В частности, максимальное пропускание длинноволнового пропускающего фильтра может составлять, например, по меньшей мере 75%, в частности по меньшей мере 80%, более конкретно по меньшей мере 85% или даже по меньшей мере 90% или по меньшей мере 95%.

Кроме того, длинноволновой пропускающий фильтр может иметь крутизну S_двп поднимающегося края полосы пропускания. В частности, это может быть предпочтительным, когда длинноволновой пропускающий фильтр имеет крутой край полосы пропускания, чтобы блокировать или поглощать максимальную часть света с длинами волн ниже λ_двп и максимальную часть света с длинами волн, превышающими или выше λ_двп. Крутизну длинноволнового пропускающего фильтра обычно можно выразить в единицах электронвольт (эВ) и определить следующим образом:

В уравнении (1) λ_блок может, в частности, представлять собой ту длину волны, на которой и ниже которой длинноволновой пропускающий фильтр по существу блокирует свет. Таким образом, на длине волны λ_блок Т_двп пропускания длинноволнового пропускающего фильтра, в частности, может быть меньше 20%, в частности меньше 10%, более конкретно меньше 5%. Кроме того, λ_проп может быть определена как длина волны, на которой и выше которой длинноволновой пропускающий фильтр достигает значения 95% от максимального Т_{ДВПмакс} пропускания длинноволнового пропускающего фильтра. Таким образом, на длинах волн меньше λ_проп Т_двп пропускания длинноволнового пропускающего фильтра может составлять <95% максимального Т_{ДВПмакс} пропускания длинноволнового пропускающего фильтра, а на длинах волн, равных или выше λ_проп, Т_двп пропускания может составлять ≥95% Т_{ДВПмакс}, например от 95% до 100% Т_{ДВПмакс}. Если, например, длинноволновой пропускающий фильтр, более конкретно в области пропускания, имеет максимальное пропускание 85%, λ_проп может быть определена как длина волны, на которой, например, при увеличении длины волны пропускание достигает значения 0,95×85%=80,75%. Кроме того, в приведенной выше формуле крутизны длинноволнового пропускающего фильтра параметр h обозначает постоянную Планка (h≈6,626⋅10^-34 Дж⋅с), а с представляет собой скорость света в вакууме (с≈3,0⋅10⁸ м/с). При крутизне, определенной таким образом, в частности, крутизна S_двп может, например, составлять 0 эВ< S_двп≤1,2 эВ, в частности 0,1 эВ≤S_двп≤1,1 эВ, более конкретно 0,2 эВ≤S_двп≤0,9 эВ.

В частности, характеризующая длина волны WLHM, характеризующая по меньшей мере один компонент фильтра длины волны, может, например, находиться в диапазоне 550 нм≤WL_нижн≤650 нм, в частности, в диапазоне 600 нм≤WL_нижн≤650 нм, более конкретно в диапазоне 625 нм≤WL_нижн≤650 нм.

Тестовое поле оптической тест-полоски может, в частности, иметь форму, выбранную из группы, состоящей из: прямоугольной формы; квадратной формы; круглой формы; кольцевой формы. Кроме того, тестовое поле может содержать по меньшей мере один распределяющий слой. В частности, распределяющий слой может быть выполнен с возможностью равномерного распределения или распространения образца физиологической жидкости по поверхности тестового поля, на котором может быть нанесен образец.

Фильтр длины волны может, например, содержать интерференционный фильтр, в частности интерференционный пропускающий фильтр верхних частот. Используемый в данном документе термин «интерференционный фильтр» является широким термином, и его обычное и общепринятое значение должно быть предоставлено специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Данный термин, в частности, может относиться, без ограничения, к оптическому фильтру, который отражает одну или более спектральных полос или линий и пропускает другие, сохраняя при этом почти нулевой коэффициент поглощения для всех представляющих интерес длин волн. В качестве примера, интерференционный фильтр может содержать несколько слоев диэлектрического материала с разными показателями преломления. В частности, интерференционный фильтр обладает свойствами избирательности по длине волны. Таким образом, в качестве примера, интерференционный пропускающий фильтр верхних частот, имеющий характеристическую длину волны λ_ПФВЧ, также называемую частотой среза, может выборочно блокировать или ослаблять весь свет, имеющий длины волн ниже λ_ПФВЧ, при этом интерференционный фильтр верхних частот может пропускать весь свет, имеющий длины волн выше λ_ПФВЧ.

В частности, интерференционный фильтр может быть расположен по меньшей мере на одной поверхности пленки несущего элемента. В качестве примера, интерференционный фильтр может быть прямо или непрямо нанесен на верхнюю поверхность пленки несущего элемента, например, как отдельный слой. Дополнительно или альтернативно, интерференционный фильтр может быть прямо или непрямо нанесен на нижнюю поверхность пленки несущего элемента. Таким образом, интерференционный фильтр может быть расположен, например, как на верхней, так и на нижней поверхности пленки несущего элемента.

Кроме того, оптическая тест-полоска, в частности пленка несущего элемента, может содержать по меньшей мере один дополнительный компонент фильтра. В частности, по меньшей мере один дополнительный компонент фильтра может содержать коротковолновой пропускающий фильтр. В частности, коротковолновой пропускающий фильтр может содержать край полосы пропускания, падающий с длиной волны света. Таким образом, коротковолновый пропускающий фильтр, в частности, может демонстрировать увеличение пропускания света при уменьшении длин волн. В частности, пропускание света через коротковолновой пропускающий фильтр может падать с увеличением длины волны. Кроме того, коротковолновый пропускающий фильтр может иметь характеристическую длину волны λ_КВП, при этом λ_КВП может быть равна WL_вepx. В частности, Т_КВП пропускания коротковолнового пропускающего фильтра на λ_КВП может составлять 50% от максимального Т_{КВПмакс} пропускания коротковолнового пропускающего фильтра. Например, характеристическая длина волны λ_КВП коротковолнового пропускающего фильтра может находиться в диапазоне 630 нм≤λ_КВП≤800 нм, в частности в диапазоне 640 нм≤λ_КВП≤680 нм.

В качестве примера, дополнительный компонент фильтра, в частности коротковолновой пропускающий фильтр, может представлять собой или содержать коротковолновой пропускающий интерференционный фильтр. В частности, коротковолновой пропускающий интерференционный фильтр, например, может представлять собой интерференционный фильтр, как определено выше. В частности, коротковолновой пропускающий интерференционный фильтр может содержать несколько слоев диэлектрического материала, имеющих разные показатели преломления. В частности, коротковолновой пропускающий интерференционный фильтр может также обладать свойствами избирательности по длине волны. Таким образом, в качестве примера, коротковолновый пропускающий интерференционный фильтр может иметь характеристическую длину волны λ_КВПФ и может избирательно блокировать или ослаблять весь свет, имеющий длины волн выше λ_КВПФ, при этом коротковолновой пропускающий интерференционный фильтр может пропускать весь свет, имеющий длины волн ниже λ_КВПФ.

Оптическая тест-полоска, в частности пленка несущего элемента, может, например, содержать комбинацию компонентов фильтра. Например, оптическая тест-полоска может содержать комбинацию длинноволнового пропускающего фильтра и коротковолнового пропускающего фильтра, например интерференционный фильтр верхних частот и коротковолновой пропускающий интерференционный фильтр. Однако практически возможны и другие комбинации фильтров.

В частности, дополнительный компонент фильтра может быть выполнен с возможностью по существу блокирования пропускания света, имеющего длины волн λ≥WL_вepx, причем WL_вepx>WL_нижн, в частности WL_вepx≥WL_нижн+20 нм, более конкретно WL_вepx≥WL_нижн+30 нм, например WL_нижн+20 нм≤WL_вepx≤WL_нижн+60 нм, например WL_нижн+30 нм≤WL_верx≤WL_нижн+50 нм.

В частности, пленка несущего элемента, например, может содержать по меньшей мере один материал, выбранный из группы, состоящей из: термопластичного материала; полиэтилентерефталата (ПЭТФ); полиэтиленгликоля (ПЭГ); поликарбоната (ПК), в частности Pokalon®; полипропилена (ПП), полистирола (ПС). Кроме того, в качестве примера, несущий элемент тест-полоски может содержать по меньшей мере один материал, выбранный из группы, состоящей из: пластикового материала; термопластичного материала; поликарбоната, в частности Makrolon® или Lexan®®.

Например, оптическая тест-полоска может дополнительно содержать по меньшей мере одно эталонное цветовое поле. Используемый в данном документе термин «эталонное цветовое поле» является широким термином, и его обычное и общепринятое значение должно быть предоставлено специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Данный термин, в частности, может относиться, без ограничения, к произвольной двумерной области, которая имеет предварительно определенный цвет с известными свойствами. В частности, эталонное цветовое поле, например, может содержать по меньшей мере одно белое поле, такое как поле, имеющее белый цвет. Кроме того, эталонное цветовое поле может иметь форму, выбранную из группы, состоящей из: прямоугольной формы; квадратной формы; круглой формы; кольцевой формы.

В частности, эталонное цветовое поле, например, могут использовать в качестве эталона. В частности, при определении концентрации аналита в образце, нанесенном на тестовое поле, цвет эталонного цветового поля могут использовать в качестве эталона для сравнения с оптически определяемой реакцией определения тестового химического вещества с аналитом.

В дополнительном аспекте данного изобретения описан способ измерения концентрации аналита в образце физиологической жидкости, нанесенной на тестовое поле оптической тест-полоски, с помощью мобильного устройства. Способ включает в себя следующие шаги способа, которые могут выполняться в заданном порядке. Однако практически возможен и другой порядок. Кроме того, один, более чем один или даже все шаги способа могут выполняться один раз или повторно. Кроме того, шаги способа могут выполняться последовательно или, альтернативно, два или более шагов способа могут выполняться перекрывающимся по времени образом или даже параллельно. Способ может дополнительно включать в себя дополнительные шаги способа, которые не перечислены.

Способ включает в себя следующие шаги:

i) обеспечение оптической тест-полоски, содержащей по меньшей мере один компонент фильтра длины волны, который выполнен с возможностью по существу блокирования света, имеющего длины волн λ_блок, составляющие λ_блок≤WL_нижн, причем 550 нм≤WL_нижн≤650 нм;

ii) обеспечение мобильного устройства, при этом мобильное устройство содержит камеру и фильтр длины волны, при этом фильтр длины волны выполнен с возможностью по существу блокирования пропускания света, имеющего длины волн λ, составляющие 1200 нм≥λ≥WL_вepx, причем 800 нм≤WL_вepx≤1000 нм;

iii) нанесение образца физиологической жидкости на тестовое поле;

iv) получение изображения тестового поля, содержащего нанесенный на него образец, с помощью камеры мобильного устройства; и

v) определение концентрации аналита в образце физиологической жидкости, нанесенной на тестовое поле, путем оценки оптически определяемой реакции определения тестового химического вещества тестового поля.

Используемый в данном документ термин «мобильное устройство» является широким термином, и его обычное и общепринятое значение должно быть предоставлено специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Этот термин, в частности, может относиться, без ограничения, к устройству мобильной электроники, более конкретно к устройству мобильной связи, такому как сотовый телефон или смартфон. Дополнительно или альтернативно, мобильное устройство может также относиться к планшетному компьютеру или портативному компьютеру другого типа, содержащему по меньшей мере одну камеру.

Используемый в данном документе термин «камера» является широким термином, и его обычное и общепринятое значение должно быть предоставлено специалисту в данной области техники и не должно ограничиваться специальным или индивидуальным значением. Этот термин, в частности, может относиться, без ограничения, к устройству, содержащему по меньшей мере один элемент формирования изображений, выполненный с возможностью записи или получения пространственно разрешенной одномерной, двухмерной или даже трехмерной оптической информации. В качестве примера камера может содержать по меньшей мере одну микросхему камеры, такую как по меньшей мере одна микросхема на приборе с зарядовой связью (ПЗС) и/или по меньшей мере одна микросхема со структурой комплементарного металл-оксидного полупроводника (КМОП), выполненную с возможностью записи изображений. Используемый в данном документе, без ограничения, термин «изображение», в частности, может относиться к данным, записанным с помощью камеры, таким как совокупность электронных показаний устройства формирования изображений, например пиксели микросхемы камеры. Таким образом, само изображение может содержать пиксели, причем пиксели изображения коррелируют с пикселями микросхемы камеры.

В частности, камера может представлять собой камеру для цветной съемки. Таким образом, например для каждого пикселя, можно обеспечивать и генерировать информацию о цвете, например значения цвета для трех цветов палитры «красный, зеленый, синий» (R, G, В). Также практически возможно большее количество значений цвета, например четыре цвета для каждого пикселя. Камеры для цветной съемки, как правило, известны специалисту в данной области техники. Таким образом, в качестве примера, каждый пиксель микросхемы камеры может иметь три или более разных датчиков цвета, например пикселей цветной съемки, таких как один пиксель для красного (R), один пиксель для желтого (G) и один пиксель для синего (В). Для каждого из пикселей, например для R, G, В, пикселями могут быть записаны значения, например цифровые значения в диапазоне от 0 до 255, в зависимости от интенсивности соответствующего цвета. Вместо использования трехцветных вариантов, таких как R, G, В, в качестве примера, можно использовать четырехцветные варианты, такие как С, М, Y, K. Эти методы обычно известны специалисту в данной области техники.

Фильтр длины волны мобильного устройства может быть интегрирован в микросхему камеры, например по меньшей мере в одну микросхему со структурой комплементарного металло-оксидного полупроводника (CMOS; complementary metal-oxide-semiconductor). Таким образом, особенно при получении изображений с помощью камеры мобильного устройства свет с длинами волн λ, составляющими 1200 нм≥λ≥WL_вepx, может быть по существу заблокирован. Таким образом, в частности, при записи изображений с использованием мобильного устройства фильтр длины волны с характеризующей длиной волны WL_вepx может по существу блокировать запись света с длинами волн X.

Для дополнительных возможных определений терминов и возможных вариантов реализации изобретения можно ссылаться на описание оптической тест-полоски, приведенное выше или дополнительно описанное ниже.

Мобильное устройство может дополнительно содержать по меньшей мере один источник освещения. Источник освещения может быть, в частности, выполнен с возможностью излучения света с целью освещения объекта при получении его изображения с помощью мобильного устройства. В частности, шаг iv) способа может дополнительно включать в себя освещение оптической тест-полоски, в частности тестового поля, в частности с использованием источника освещения мобильного устройства.

Оптическая тест-полоска может, например, содержать по меньшей мере одно эталонное цветовое поле. В частности, способ может дополнительно включать в себя шаг vi) получения по меньшей мере одного изображения эталонного цветового поля с помощью мобильного устройства, например камеры мобильного устройства. Кроме того, шаг vi) способа может включать в себя освещение оптической тест-полоски, в частности эталонного цветового поля.

В частности, фильтр длины волны мобильного устройства, в частности, может содержать по меньшей мере один коротковолновой пропускающий фильтр. В качестве примера, коротковолновый пропускающий фильтр, в частности, может содержать край полосы пропускания, падающий с длиной волны света. Таким образом, коротковолновой пропускающий фильтр, в частности, может демонстрировать увеличивающееся пропускание света при меньшей длине волны. В частности, пропускание света через коротковолновой пропускающий фильтр может падать с увеличением длины волны. Кроме того, коротковолновой пропускающий фильтр может иметь характеристическую длину волны λ_КВП. Таким образом, WL_вepx может равняться WL_вepx. В частности, в качестве примера, Т_квп пропускания коротковолнового пропускающего фильтра на λ_КВП может составлять 50% от максимального Т_{КВПмакс} пропускания коротковолнового пропускающего фильтра.

В частности, характеризующая длина волны WL_вepx, характеризующая по меньшей мере один фильтр длины волны мобильного устройства, может, например, находиться в диапазоне 800 нм≤WL_вepx≤1000 нм, в частности, в диапазоне 800 нм≤WL_вepx≤950 нм, более конкретно 800 нм≤WL_вepx≤900 нм.

В частности, оптическая тест-полоска может, в качестве примера, представлять собой или содержать оптическую тест-полоску, как описано выше или как дополнительно описано ниже.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения описан набор для измерения концентрации аналита в образце физиологической жидкости. Набор содержит оптическую тест-полоску согласно любому из вариантов реализации изобретения, как описано выше или как более подробно описано ниже, и мобильное устройство, содержащее камеру. Мобильное устройство дополнительно содержит фильтр длины волны, при этом фильтр длины волны выполнен с возможностью по существу блокирования пропускания света, имеющего длины волн X, составляющие 1200 нм≥λ≥WL_вepx, причем 800 нм≤WL_вepx≤1000 нм.

В частности, мобильное устройство может дополнительно содержать по меньшей мере один источник освещения. В частности, по меньшей мере один источник освещения мобильного устройства может быть выполнен с возможностью освещения объекта, такого как оптическая тест-полоска, при получении изображения объекта, например оптической тест-полоски, с помощью мобильного устройства.

Кроме того, мобильное устройство может содержать по меньшей мере один процессор. Процессор, в качестве примера, может быть выполнен с возможностью осуществления шагов ii) v) способа измерения концентрации аналита в образце физиологической жидкости, нанесенной на тестовое поле оптической тест-полоски, с помощью мобильного устройства, как описано выше или как дополнительно описано ниже. Кроме того, процессор также может быть выполнен с возможностью осуществления шага vi) способа согласно способу.

Устройства и способы согласно настоящему изобретению могут обеспечить большое количество преимуществ по сравнению с известными способами и устройствами для измерения концентрации аналита в образце физиологической жидкости. Таким образом, в частности, настоящее изобретение может быть более независимым от условий окружающего освещения, чем обычные устройства и способы. В частности, в качестве примера, оптически определяемая реакция определения тестового химического вещества, в частности сама цветная реакция, может варьироваться в зависимости от спектрального диапазона, например может меняться для разных спектральных диапазонов. Таким образом, оптически определяемая реакция определения может зависеть от условий окружающего освещения. Однако настоящее изобретение может обеспечить устройства и способы уменьшения воздействия окружающего света на оптически определяемую реакцию определения, например, без использования дополнительного цветового фильтра в качестве элемента оборудования, такого как дополнительные фильтры для камеры. В частности, в качестве примера, при анализе или оценке калориметрических цветных полосок, таких как, например, оптические тест-полоски, например для определения уровня глюкозы в крови, с помощью мобильного устройства, например камеры смартфона, в частности, может потребоваться компенсация различных условий окружающего освещения, и, дополнительно, может потребоваться учитывать различные конкретные свойства или характеристики камеры. В качестве примера, даже источник освещения самого мобильного устройства может отличаться для разных типов и моделей мобильных устройств, например смартфонов. Кроме того, в качестве примера, цветные фильтры, используемые в каналах RGB, например, в микросхемах камеры, например в микросхемах CCD или CMOS, может сильно отличаться для различных камер. Настоящее изобретение может обеспечить оценку концентрации аналита путем отслеживания изменения интенсивности тестового химического вещества только в суженном частотном диапазоне. Например, в результате оценка концентрации аналита может меньше зависеть от условий окружающего освещения, например обстоятельств освещения, и поэтому может быть более четко отнесена к наблюдаемой цветной реакции, чем в известных способах и устройствах.

Обобщая и не исключая дополнительные возможные варианты реализации, можно предусмотреть следующие варианты реализации изобретения:

Вариант реализации 1: Оптическая тест-полоска для измерения концентрации аналита в образце физиологической жидкости, содержащая:

а) несущий элемент тест-полоски, содержащей по меньшей мере одну прозрачную область;

б) тестовое поле, при этом тестовое поле содержит:

- по меньшей мере одну пленку несущего элемента, при этом пленка несущего элемента прикреплена к несущему элементу тест-полоски и по меньшей мере частично покрывает прозрачную область несущего элемента тест-полоски;

- по меньшей мере одно тестовое химическое вещество, нанесенное на пленку несущего элемента, причем тестовое химическое вещество выполнено с возможностью проведения оптически определяемой реакции определения с аналитом, при этом тестовое химическое вещество дополнительно выполнено с возможностью по меньшей мере частичного поглощения света, имеющего по меньшей мере одну длину волны поглощения λ_погл в диапазоне 650 нм<λ_погл≤1100 нм; и

- по меньшей мере один пористый материал для по меньшей мере частичного отфильтровывания твердых компонентов, содержащихся в образце;

при этом пленка несущего элемента содержит по меньшей мере один компонент фильтра длины волны, выполненный с возможностью по существу блокирования света, имеющего длины волн λ_блок, составляющие λ_блок≤WL_нижн, причем 550 нм≤WL_нижн≤650 нм.

Вариант реализации 2: Оптическая тест-полоска согласно предшествующему варианту реализации изобретения, отличающаяся тем, что компонент фильтра длины волны выполнен с возможностью по существу блокирования света, имеющего длины волн λ_блок (146), составляющие 10 нм≤λ_блок≤WL_нижн, в частности 100 нм≤λ_блок≤WL_нижн, более конкретно 250 нм≤λ_блок≤WL_нижн и еще более конкретно 400 нм≤λ_блок≤WL_нижн.

Вариант реализации 3: Оптическая тест-полоска согласно любому из предшествующих вариантов реализации изобретения, отличающаяся тем, что компонент фильтра длины волны расположен внутри пленки несущего элемента, в частности компонент фильтра длины волны диспергирован внутри пленки несущего элемента.

Вариант реализации 4: Оптическая тест-полоска (ПО) согласно любому из предшествующих вариантов реализации изобретения, отличающаяся тем, что компонент (121) фильтра длины волны выбран из группы, состоящей из компонента длинноволнового пропускающего фильтра и компонента полосового пропускающего фильтра.

Вариант реализации 5: Оптическая тест-полоска согласно любому из предшествующих вариантов реализации изобретения, отличающаяся тем, что компонент фильтра длины волны содержит по меньшей мере один длинноволновой пропускающий фильтр, при этом длинноволновой пропускающий фильтр содержит край полосы пропускания, поднимающийся с длиной волны света, при этом длинноволновой пропускающий фильтр дополнительно имеет характеристическую длину волны, λ_двп, при этом пропускание длинноволнового пропускающего фильтра на λ_двп составляет 50% от максимального пропускания длинноволнового пропускающего фильтра, и при этом WL_нижн=λ_ДВП.

Вариант реализации 6: Оптическая тест-полоска согласно предшествующему варианту реализации изобретения, отличающаяся тем, что длинноволновой пропускающий фильтр имеет крутизну S_двп поднимающегося края полосы пропускания, при этом 0 эВ≤S_двп≤1,2 эВ, в частности 0,1 эВ≤S_двп≤1,1 эВ, более конкретно 0,2 эВ≤S_двп≤0,9 эВ, при этом S_двп=h⋅с⋅[(1/λ_блок)-(1/λ_проп)], при этом на длине волны λ_блок Т_двп пропускания длинноволнового пропускающего фильтра равно или меньше 5%, при этом на длине волны λ_проп Т_двп пропускания длинноволнового пропускающего фильтра равно или больше 95% ОТ Т_{ДВПмакс}.

Вариант реализации 7: Оптическая тест-полоска согласно любому из предшествующих вариантов реализации изобретения, отличающаяся тем, что 600 нм≤WL_нижн≤650 нм, в частности 625 нм≤WL_нижн≤650 нм.

Вариант реализации 8: Оптическая тест-полоска согласно любому из предшествующих вариантов реализации изобретения, отличающаяся тем, что тестовое поле имеет форму, выбранную из группы, состоящей из: прямоугольной формы; квадратной формы; круглой формы; кольцевой формы.

Вариант реализации 9: Оптическая тест-полоска согласно любому из предшествующих вариантов реализации изобретения, отличающаяся тем, что тестовое поле дополнительно содержит по меньшей мере один распределяющий слой, причем распределяющий слой выполнен с возможностью равномерного распределения или распространения образца физиологической жидкости по поверхности тестового поля, на котором нанесен образец.

Вариант реализации 10: Оптическая тест-полоска согласно любому из предшествующих вариантов реализации изобретения, отличающаяся тем, что компонент фильтра длины волны содержит интерференционный фильтр, при этом интерференционный фильтр имеет характеристическую длину волны λ_ПФВЧ, при этом WL_нижн=λ_ПФВЧ.

Вариант реализации 11: Оптическая тест-полоска согласно предшествующему варианту реализации изобретения, отличающаяся тем, что интерференционный фильтр расположен на по меньшей мере одной поверхности пленки несущего элемента, в частности, на верхней поверхности пленки несущего элемента, на нижней поверхности пленки несущего элемента или как на верхней, так и на нижней поверхности пленки несущего элемента.

Вариант реализации 12: Оптическая тест-полоска (ПО) согласно любому из предшествующих вариантов реализации изобретения, отличающаяся тем, что оптическая тест-полоска (ПО), в частности пленка (120) несущего элемента, содержит по меньшей мере один дополнительный компонент фильтра, при этом по меньшей мере один дополнительный компонент фильтра содержит коротковолновой пропускающий фильтр.

Вариант реализации 13: Оптическая тест-полоска (ПО) по предшествующему пункту, отличающаяся тем, что дополнительный компонент фильтра выполнен с возможностью по существу блокирования пропускания света, имеющего длины волн λ≥WL_вepx, причем WL_вepx>WL_нижн, в частности WL_вepx≥WL_нижн+20 нм, более конкретно WL_вepx≥WL_нижн+30 нм, например WL_нижн+20 нм≤WL_вepx≤WL_нижн+60 нм, например WL_низ+30 нм≤WL_верх≤WL_низ+50 нм.

Вариант реализации 14: Оптическая тест-полоска согласно любому из предшествующих вариантов реализации изобретения, отличающаяся тем, что пленка несущего элемента содержит по меньшей мере один материал, выбранный из группы, состоящей из: термопластичного материала; полиэтилентерефталата (ПЭТФ); полиэтиленгликоля (ПЭГ); поликарбоната (ПК), в частности Pokalon®; полипропилена (ПП), полистирола (ПС).

Вариант реализации 15: Оптическая тест-полоска согласно любому из предшествующих вариантов реализации изобретения, отличающаяся тем, что несущий элемент тест-полоски содержит по меньшей мере один материал, выбранный из группы, состоящей из: пластикового материала; термопластичного материала; поликарбоната, в частности Makrolon® или Lexan®.

Вариант реализации 16: Оптическая тест-полоска согласно любому из предшествующих вариантов реализации изобретения, отличающаяся тем, что оптическая тест-полоска дополнительно содержит по меньшей мере одно эталонное цветовое поле.

Вариант реализации 17: Оптическая тест-полоска согласно предшествующему варианту реализации изобретения, отличающаяся тем, что эталонное цветовое поле содержит по меньшей мере одно белое поле.

Вариант реализации 18: Оптическая тест-полоска согласно любому из двух предшествующих вариантов реализации изобретения, отличающаяся тем, что эталонное цветовое поле имеет форму, которую выбирают из группы, состоящей из: прямоугольной формы; квадратной формы; круглой формы; кольцевой формы.

Вариант реализации 19: Способ измерения концентрации аналита в образце физиологической жидкости, нанесенной на тестовое поле оптической тест-полоски, с помощью мобильного устройства, включающий:

i) обеспечение оптической тест-полоски, содержащей по меньшей мере один компонент фильтра длины волны, который выполнен с возможностью по существу блокирования света, имеющего длины волн λ_блок, составляющие λ_блок≤WL_нижн, причем 550 нм≤WL_нижн<650 нм;

ii) обеспечение мобильного устройства, при этом мобильное устройство содержит по меньшей мере одну камеру и по меньшей мере один фильтр длины волны, при этом фильтр длины волны выполнен с возможностью по существу блокирования пропускания света, имеющего длины волн λ, составляющие λ≥WL_вepx, причем 800 нм≤ WL_вepx ≤1000 нм;

iii) нанесение образца физиологической жидкости на тестовое поле;

iv) получение по меньшей мере одного изображения тестового поля, содержащего нанесенный на него образец, с помощью камеры мобильного устройства; и

v) определение концентрации аналита в образце физиологической жидкости, нанесенной на тестовое поле, путем оценки оптически определяемой реакции определения тестового химического вещества тестового поля.

Вариант реализации 20: Способ согласно предшествующему варианту реализации изобретения, отличающийся тем, что фильтр (134) длины волны выполнен с возможностью по существу блокирования пропускания света, имеющего длины волн X, составляющие 1200 нм≥λ≥WL_вepx.

Вариант реализации 21: Способ согласно любому из предшествующих вариантов реализации изобретения, относящихся к способу, отличающийся тем, что мобильное устройство дополнительно содержит по меньшей мере один источник освещения, при этом шаг iv) способа дополнительно включает освещение оптической тест-полоски, в частности с помощью источника освещения мобильного устройства.

Вариант реализации 22: Способ согласно любому из предшествующих вариантов реализации изобретения, относящихся к способу, отличающийся тем, что оптическая тест-полоска дополнительно содержит по меньшей мере одно эталонное цветовое поле, и при этом способ дополнительно включает шаг vi) получения по меньшей мере одного изображения эталонного цветового поля с помощью мобильного устройства.

Вариант реализации 23: Способ согласно предшествующему варианту реализации изобретения, отличающийся тем, что шаг vi) дополнительно включает освещение оптической тест-полоски в частности с помощью источника освещения мобильного устройства.

Вариант реализации 24: Способ согласно любому из предшествующих вариантов реализации изобретения, относящихся к способу, отличающийся тем, что фильтр длины волны содержит по меньшей мере один коротковолновой пропускающий фильтр, при этом коротковолновой пропускающий фильтр содержит край полосы пропускания, падающий с длиной волны света, при этом коротковолновой пропускающий фильтр дополнительно имеет характеристическую длину волны λ_КВП, при этом пропускание коротковолнового пропускающего фильтра на λ_КВП составляет 50% от максимального пропускания коротковолнового пропускающего фильтра, и при этом WL_вepx=λ_КВП.

Вариант реализации 25: Способ согласно любому из предшествующих вариантов реализации изобретения, относящихся к способу, отличающийся тем, что 800 нм≤WL_вepx≤950 нм, в частности 800 нм≤WL_вepx≤900 нм.

Вариант реализации 26: Способ согласно любому из предшествующих вариантов реализации изобретения, относящихся к способу, отличающийся тем, что оптическая тест-полоска содержит оптическую тест-полоску согласно любому из предшествующих вариантов реализации изобретения, относящихся к оптической тест-полоске.

Вариант реализации 27: Набор для измерения концентрации аналита в образце физиологической жидкости, причем набор содержит оптическую тест-полоску согласно любому из предшествующих вариантов реализации, относящихся к оптической тест-полоске, и причем набор дополнительно содержит мобильное устройство, при этом мобильное устройство содержит: по меньшей мере одну камеру, при этом мобильное устройство дополнительно содержит по меньшей мере один фильтр длины волны, при этом фильтр длины волны выполнен с возможностью по существу блокирования пропускания света, имеющего длины волн λ, составляющие λ≥WL_вepx, причем 800 нм≤WL_вepx≤1000 нм.

Вариант реализации 28: Набор (128) согласно предшествующему варианту реализации изобретения, отличающийся тем, что фильтр (134) длины волны выполнен с возможностью по существу блокирования пропускания света, имеющего длины волн к, составляющие 1200 нм≥λ≥ WL_вepx.

Вариант реализации 29: Набор согласно любому из предшествующих вариантов реализации изобретения, относящихся к набору, отличающийся тем, что мобильное устройство дополнительно содержит по меньшей мере один источник освещения.

Вариант реализации 30: Набор согласно любому из предшествующих вариантов реализации изобретения, относящихся к набору, отличающийся тем, что мобильное устройство дополнительно содержит по меньшей мере один блок управления, в частности по меньшей мере один процессор.

Вариант реализации 31: Набор согласно предшествующему варианту реализации изобретения, отличающийся тем, что по меньшей мере один процессор выполнен с возможностью осуществления шагов iii) v) способа согласно способу в соответствии с любым из предшествующих вариантов реализации изобретения, относящихся к способу.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Дополнительные необязательные признаки и варианты реализации изобретения будут более подробно изложены в последующем описании вариантов реализации, предпочтительно в сочетании с зависимыми пунктами формулы изобретения. При этом соответствующие необязательные признаки могут быть реализованы отдельно, а также в любой произвольной возможной комбинации, что будет понятно специалисту в данной области техники. Объем настоящего изобретения не ограничен предпочтительными вариантами реализации. Варианты реализации схематично изображены на фигурах. В настоящем документе идентичные ссылочные позиции на этих фигурах относятся к идентичным или функционально сопоставимым элементам.

Фигуры включают следующее:

на фиг. 1 показан вариант реализации оптического теста для измерения концентрации аналита в образце физиологической жидкости на виде в перспективе;

на фиг. 2 показан вариант реализации набора для измерения концентрации аналита в образце физиологической жидкости на виде в перспективе;

на фиг. 3 показан вариант реализации оптической тест-полоски на виде в поперечном разрезе;

на фиг. 4А и 4Б показаны различные варианты реализации вида в разрезе оптической тест-полоски;

на фиг. 5А-5В показан график спектров пропускания для различных вариантов реализации компонентов фильтра длины волны (фиг.5А), а также графики спектров отражения тестового химического вещества (фиг.5Б) и тестового поля (фиг. 5В) для различных концентраций глюкозы в крови;

на фиг. 6А и 6Б показаны графики гистограмм красного цвета, записанных по варианту реализации мобильного устройства, содержащего камеру; и

на фиг. 7А и 7Б показаны блок-схемы различных вариантов реализации способа измерения концентрации аналита в образце физиологической жидкости, нанесенной на тестовое поле оптической тест-полоски с использованием мобильного устройства.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг.1 вариант реализации оптической тест-полоски 110 для измерения концентрации аналита в образце 112 физиологической жидкости показан на виде в перспективе. Оптическая тест-полоска 110 содержит несущий элемент 114 тест-полоски, содержащий по меньшей мере одну прозрачную область 116. Оптическая тест-полоска 110 дополнительно содержит по меньшей мере одно тестовое поле 118, содержащее по меньшей мере одну пленку 120 несущего элемента, нанесенную на несущий элемент 114 тест-полоски, причем пленка 120 несущего элемента содержит по меньшей мере один компонент 121 фильтра длины волны. Тестовое поле 118, дополнительно содержащее по меньшей мере одно тестовое химическое вещество 122, нанесенное на пленку 120 несущего элемента, причем тестовое химическое вещество 122 выполнено с возможностью проведения оптически определяемой реакции определения с аналитом, и по меньшей мере один пористый материал 124 для по меньшей мере частичного отфильтровывания твердых компонентов, содержащихся в образце 112. Кроме того, оптическая тест-полоска 110 может содержать по меньшей мере одно эталонное цветовое поле 126.

На фиг. 2 показан вариант реализации набора 128 для измерения концентрации аналита в образце 112 физиологической жидкости на виде в перспективе. Набор 128 содержит оптическую тест-полоску ПО и мобильное устройство 130. Мобильное устройство 130 содержит по меньшей мере одну камеру 132 и по меньшей мере один фильтр 134 длины волны. Кроме того, мобильное устройство 130 может содержать по меньшей мере один источник 136 освещения и по меньшей мере один процессор 138.

На фиг.3 вариант реализации оптической тест-полоски 110 проиллюстрирован на виде в поперечном разрезе. В частности, как проиллюстрировано на фиг. 3, образец 112 может быть нанесен на первую сторону 140 оптической тест-полоски ПО, в частности на тестовое поле 118, при этом оптически определяемая реакция определения тестового химического вещества 122 может быть оценена со второй стороны 142 оптической тест-полоски 110, в частности тестового поля 118. На фиг. 4А и 4Б проиллюстрированы различные варианты реализации вида в разрезе оптической тест-полоски 110. На фиг. 4А и 4Б могут быть, в частности, показаны варианты реализации увеличенных видов в разрезе части оптической тест-полоски ПО, обозначенной областью IV, проиллюстрированной на фиг.3. В частности, на фиг. 4А и 4Б могут быть проиллюстрированы различные варианты реализации тестового поля 118.

Как проиллюстрировано на фиг. 4А и 4Б, пленка 120 несущего элемента тестового поля 118 нанесена на несущий элемент 114 тест-полоски и по меньшей мере частично покрывает прозрачную область 116 несущего элемента 114 тест-полоски. Тестовое поле 118 дополнительно содержит тестовое химическое вещество 122, выполненное с возможностью проведения оптически определяемой реакции определения. Тестовое химическое вещество 122 дополнительно выполнено с возможностью по меньшей мере частичного поглощения света, имеющего по меньшей мере одну длину λ_погл волны поглощения 144, при этом по меньшей мере одна длина λ_погл волны поглощения 144 находится в диапазоне 650 нм≤λ_погл≤1100 нм. Кроме того, как проиллюстрировано на фиг. 4А, тестовое поле 118 содержит по меньшей мере один пористый материал 124 для по меньшей мере частичного отфильтровывания твердых компонентов, содержащихся в образце 112. Тестовое химическое вещество 122 и по меньшей мере частично пористый материал 124 могут быть расположены в отдельных слоях, как, например, проиллюстрировано на фиг. 4А. В частности, как показано на фиг. 4Б, тестовое химическое вещество 122 и по меньшей мере частично пористый материал 124 также могут быть объединены в один слой. Кроме того, тестовое поле 118 может содержать распределяющий слой 148, выполненный с возможностью равномерного распределения или распространения образца 112 физиологической жидкости по поверхности, в частности, по первой стороне 140 тестового поля 118, на котором нанесен образец 112.

Пленка 120 несущего элемента дополнительно содержит по меньшей мере один компонент 121 фильтра длины волны, который выполнен с возможностью по существу блокирования света, имеющего λ_блок, составляющую λ_блок≤WL_нижн, причем 550 нм≤WL_нижн≤650 нм. В частности, компонент 121 фильтра длины волны может, например, быть расположен внутри пленки 120 несущего элемента, в частности, компонент 121 фильтра длины волны может быть диспергирован внутри пленки 120 несущего элемента, как, например, проиллюстрировано на фиг. 4А. Более конкретно, компонент 121 фильтра длины волны может представлять собой или содержать по меньшей мере один длинноволновой пропускающий фильтр 150. Дополнительно или альтернативно, компонент 121 фильтра длины волны может представлять собой или содержать по меньшей мере один интерференционный фильтр 152. В частности, интерференционный фильтр 152 может быть расположен на по меньшей мере одной поверхности пленки 120 несущего элемента, в частности, как проиллюстрировано на фиг.4 Б, на верхней поверхности пленки 120 несущего элемента. Однако интерференционный фильтр 152 также может быть нанесен на нижней поверхности пленки 120 несущего элемента или как на верхнюю, так и на нижнюю поверхность пленки 120 несущего элемента.

На фиг. 5А проиллюстрирован график спектров пропускания различных вариантов реализации компонентов 121 фильтра длины волны. В частности, в качестве примера, могут быть проиллюстрированы первый спектр 154 пропускания длинноволнового пропускающего фильтра 150 и второй спектр 156 пропускания интерференционного фильтра 152. В частности, как проиллюстрировано на фиг. 5А, длинноволновой пропускающий фильтр может содержать край 158 полосы пропускания, поднимающийся с длиной волны света, показанной на оси 160 х. Ось 162 у может, в частности, показывать пропускание компонентов 121 фильтра длины волны. Кроме того, длинноволновой пропускающий фильтр 150 может иметь характеристическую длину 164 волны λ_двп, при этом Т_двп 166 пропускания длинноволнового пропускающего фильтра 150 на λ_двп 164 может составлять 50% от максимального Т_{ДВПмакс} 168 пропускания длинноволнового пропускающего фильтра 150. Таким образом, на фиг. 5, в качестве примера, Т_{ДВПмакс} 168 может составлять 80%, и, следовательно, Т_двп 166 может составлять 0,5×80%=40%. Кроме того, длинноволновой пропускающий фильтр 150 может иметь крутизну S_двп 170 поднимающегося края 158 полосы пропускания. В частности, как показано выше в уравнении (1), S_двп можно рассчитать с использованием длин 172 волн λ_блок и 174 волн λ_проп. В частности, на длине 172 волны λ_блок Т_двп пропускания длинноволнового пропускающего фильтра 150 может быть равным или меньше 5% Т_{ДВПмакс}, а на длине 174 волны λ_проп Т_двп пропускания длинноволнового пропускающего фильтра 150 может быть равным или больше 95% Т_{ДВПмакс.}

Кроме того, интерференционный фильтр 152 может иметь характеристическую длину 176 волны λ_ПФВЧ, при этом, как проиллюстрировано вторым спектром 156 пропускания на фиг. 5, интерференционный фильтр 152 может избирательно блокировать или ослаблять весь свет, имеющий длины волн ниже λ_ПФВЧ 176, и при этом интерференционный фильтр 152 может пропускать весь свет, имеющий длины волн выше λ_ПФВЧ 176.

В качестве примера, компонент 121 фильтра длины волны может, в частности, обеспечивать оценку на основе интенсивности оптической тест-полоски 110, в частности, оптически определяемой реакции определения тестового химического вещества 122, например, независимо от окружающего света и характеристик мобильного устройства 130, в частности характеристик камеры 132.

На фиг. 5Б показан график спектров отражения тестового химического вещества 122 для различных концентраций глюкозы в крови, при этом компонент 121 фильтра длины волны отсутствует в пленке 120 несущего элемента тестового поля 118. В частности, данный график может иллюстрировать спектры отражения различных тестовых полей, содержащих тестовое химическое вещество 122, но не содержащих компонент 121 фильтра длины волны. Например, проиллюстрированные значения отражения могут возникать через 20 с после контакта с тестовым химическим веществом 122. В частности, различные концентрации глюкозы в крови могут изменяться в зависимости от длины волны света, показанного на оси 160 х, при этом ось 132 у может показывать относительную отражательную способность, в частности процент отражательной способности, для различных концентраций глюкозы в крови. В частности, шесть различных концентраций глюкозы в крови могут быть проиллюстрированы шестью разными кривыми на графике. В частности, кривые 200 могут иллюстрировать спектр отражения концентрации глюкозы в крови, составляющей 0 миллиграммов на децилитр (мг/дл), кривые 202 могут иллюстрировать спектр отражения концентрации глюкозы в крови, составляющей 40 мг/дл, кривые 204 могут иллюстрировать спектр отражения концентрации глюкозы в крови, составляющей 80 мг/дл, кривые 206 могут иллюстрировать спектр отражения концентрации глюкозы в крови, составляющей 160 мг/дл, кривые 208 могут иллюстрировать спектр отражения концентрации глюкозы в крови, составляющей 260 мг/дл, а кривые 210 могут иллюстрировать спектр отражения концентрации глюкозы в крови, составляющей 440 мг/дл.

На фиг. 5В показан график спектров отражения варианта реализации тестового поля 118 для различных концентраций глюкозы в крови. В частности, тестовое поле 118 содержит пленку 120 несущего элемента, содержащую компонент 121 фильтра длины волны. Таким образом, спектры отражения, показанные на фиг.5 В, могут иллюстрировать спектры отражения тестового химического вещества 122 для различных концентраций глюкозы в крови, при этом свет, имеющий длину (172) волны λ_блок, может быть по существу блокирован компонентом 121 фильтра длины волны пленки 120 несущего элемента тестового поля 118. В качестве примера, спектры отражения, показанные на фиг. 5В, могут иллюстрировать спектры отражения тех же концентраций глюкозы в крови, которые используются на фиг. 5Б, при этом спектры отражения накладываются на первый спектр 154 пропускания длинноволнового пропускающего фильтра 150, как проиллюстрировано на фиг. 5А. Для лучшего понимания часть спектра 154 пропускания длинноволнового пропускающего фильтра 150 дополнительно проиллюстрирована на фиг. 5В.

Как проиллюстрировано, различные концентрации глюкозы в крови могут быть четко разделены и могут иметь линейные траектории для длин волн λ≥550 нм, в частности для λ≥600 нм. Таким образом, определение концентрации аналита, такой как концентрация глюкозы в крови, образца 112, нанесенного на тестовое поле 118 оптической тест-полоски 110 согласно настоящему изобретению, может, в частности, повысить точность измерения концентрации аналита. В частности, поскольку, как проиллюстрировано, определение концентрации аналита может быть затруднено в некотором диапазоне длины волны, например для длин волн λ<550 нм, в котором концентрация аналита, например концентрация глюкозы в крови, существенно меняется при очень небольших изменениях условий освещения.

На фиг. 6А и 6Б показаны графики гистограмм красного цвета, записанных с помощью варианта реализации мобильного устройства 130, содержащего камеру 132. В качестве примера, на фиг.6А сигнал, в частности сигнал красного канала камеры 132, может быть проиллюстрирован на первой гистограмме 178, в частности, при получении изображения без использования фильтра 134 длины волны. В частности, например, на первой гистограмме 178 первое освещение 180, в частности, стандартный белый свет, например, составляющий 6500 К, и второе освещение 182, в частности зеленоватый свет, могли использоваться для окружающего освещения. В качестве примера, можно увидеть, что при втором освещении 182, например, при зеленоватом свете, в качестве примера, может быть записан ошибочный сигнал примерно с 10 отсчетами. Однако на фиг.6Б сигнал красного канала камеры 132 может быть проиллюстрирован на второй гистограмме 184, например, аналогично первой гистограмме, показанной на фиг.6А, при этом во второй гистограмме 184 может использоваться красный фильтр. Например, можно увидеть, что второе освещение 182, например «зеленоватое» освещение, в частности, больше не может давать ложный сигнал. В качестве примера, сигнал первого освещения 180, например белого света, при сравнении первой гистограммы 178 со второй гистограммой 184 может, например, отличаться примерно на 100 отсчетов. Это может возникнуть, например, из-за потерь в фильтре. Однако, в качестве примера, сигнал может быть усилен и/или повышен, например, до 180 отсчетов, например, с помощью более сильного освещения.

На фиг. 7А показана блок-схема варианта реализации способа измерения концентрации аналита в образце 112 физиологической жидкости, нанесенной на тестовое поле 118 оптической тест-полоски 110 с помощью мобильного устройства 130. Способ включает в себя следующие шаги:

i) (обозначено ссылочной позицией 186) обеспечение оптической тест-полоски 110, содержащей по меньшей мере один компонент 121 фильтра длины волны, который выполнен с возможностью по существу блокирования света, имеющего длины 146 волн λ_блок, составляющие λ_блок≤WL_ниж, причем 550 нм≤WL_ниж≤650 нм;

ii) (обозначено ссылочной позицией 188) обеспечение мобильного устройства 130, при этом мобильное устройство 130 содержит по меньшей мере одну камеру 132 и по меньшей мере один фильтр 134 длины волны, при этом фильтр 134 длины волны выполнен с возможностью по существу блокирования пропускания света, имеющего длины волн λ, составляющие 1200 нм≥λ≥WL_вepx, причем 800 нм≤ WL_вepx≤1000 нм;

iii) (обозначено ссылочной позицией 190) нанесение образца 112 физиологической жидкости на тестовое поле 118;

iv) (обозначено ссылочной позицией 192) получение по меньшей мере одного изображения тестового поля 118, содержащего нанесенный на него образец 112, с помощью камеры 132 мобильного устройства 130; и

v) (обозначено ссылочной позицией 194) определение концентрации аналита в образце 112 физиологической жидкости, нанесенной на тестовое поле 118, путем оценки оптически определяемой реакции определения тестового химического вещества 122 тестового поля 118.

На фиг. 7Б показана блок-схема другого варианта реализации способа измерения концентрации аналита в образце 112 физиологической жидкости, нанесенной на тестовое поле 118 оптической тест-полоски 110 с помощью мобильного устройства 130. Как показано на фиг.7Б, способ может дополнительно включать в себя шаг vi) (обозначен ссылочной позицией 196) получения по меньшей мере одного изображения эталонного цветового поля 126 с помощью мобильного устройства 130. Например, шаг vi) может быть выполнен перед выполнением шага v). В частности, шаг iv) и/или шаг vi) могут дополнительно включать в себя подшаг 198 освещения оптической тест-полоски 110, в частности с помощью источника 136 освещения мобильного устройства 130. Перечень ссылочных обозначений:

110 оптическая тест-полоска

112 образец

114 несущий элемент тест-полоски

116 прозрачная область

118 тестовое поле

120 пленка несущего элемента

121 компонент фильтра длины волны

122 тестовое химическое вещество

124 пористый материал

126 эталонное цветовое поле

128 набор

130 мобильное устройство

132 камера

134 фильтр длины волны

136 источник освещения

138 процессор

140 первая сторона

142 вторая сторона

144 λ_погл

146 λ_блок

148 распределяющий слой

150 длинноволновой пропускающий фильтр

152 интерференционный фильтр

154 первый спектр пропускания

156 второй спектр пропускания

158 край полосы пропускания

160 ось х

162 ось у

164 λ_двп

166 Т_двп

168 Т_{ДВПмакс}

170 S_ДВП

172 λ_блок

174 λ_проп

176 λ_ПФВЧ

178 первая гистограмма

180 первое освещение

182 второе освещение

184 вторая гистограмма

186 шаг i)

188 шаг ii)

190 шаг iii)

192 шаг iv)

194 шаг v)

196 шаг vi

198 освещение тест-полоски

200 кривая 0 мг/дл

202 кривая 40 мг/дл

204 кривая 80 мг/дл

206 кривая 160 мг/дл

208 кривая 260 мг/дл

210 кривая 440 мг/дл.

Группа изобретений относится к области измерения концентрации аналита в образце физиологической жидкости. Оптическая тест-полоска для измерения концентрации аналита в образце крови содержит а) несущий элемент тест-полоски, содержащий прозрачную область; б) тестовое поле, при этом тестовое поле: содержит по меньшей мере одну пленку несущего элемента, при этом пленка несущего элемента прикреплена к несущему элементу тест-полоски и покрывает прозрачную область несущего элемента тест-полоски; содержит по меньшей мере одно тестовое химическое вещество, нанесенное на пленку несущего элемента, причем тестовое химическое вещество выполнено с возможностью проведения оптически определяемой реакции определения с аналитом. Тестовое химическое вещество дополнительно выполнено с возможностью частичного поглощения света, имеющего по меньшей мере одну длину волны поглощения λ_погл в диапазоне 650 нм < λ_погл ≤ 1100 нм; и содержит по меньшей мере один пористый материал для по меньшей мере частичного отфильтровывания твердых компонентов, содержащихся в образце. Пленка несущего элемента содержит по меньшей мере один компонент фильтра длины волны, выполненный с возможностью по существу блокирования света, имеющего длины волн λ_блок, составляющие 10 нм ≤ λ_блок ≤ WL_ниж, причем 550 нм ≤ WL_ниж ≤ 650 нм. Также раскрывается способ измерения концентрации аналита в образце крови и набор для измерения концентрации аналита в образце крови. Группа изобретений обеспечивает уменьшение воздействия окружающего света при определении или измерении концентрации аналита в образце физиологической жидкости без необходимости использования дополнительного оборудования. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Оптическая тест-полоска (110) для измерения концентрации аналита в образце (112) крови, содержащая:

а) несущий элемент (114) тест-полоски, содержащий прозрачную область (116);

б) тестовое поле (118), при этом тестовое поле (118):

- содержит по меньшей мере одну пленку (120) несущего элемента, при этом пленка (120) несущего элемента прикреплена к несущему элементу (114) тест-полоски и покрывает прозрачную область (116) несущего элемента (114) тест-полоски;

- содержит по меньшей мере одно тестовое химическое вещество (122), нанесенное на пленку (120) несущего элемента, причем тестовое химическое вещество (122) выполнено с возможностью проведения оптически определяемой реакции определения с аналитом, при этом тестовое химическое вещество (122) дополнительно выполнено с возможностью частичного поглощения света, имеющего по меньшей мере одну длину (144) волны поглощения λ_погл в диапазоне 650 нм < λ_погл ≤ 1100 нм; и

- содержит по меньшей мере один пористый материал (124) для по меньшей мере частичного отфильтровывания твердых компонентов, содержащихся в образце (112);

при этом пленка (120) несущего элемента содержит по меньшей мере один компонент (121) фильтра длины волны, выполненный с возможностью по существу блокирования света, имеющего длины (146) волн λ_блок, составляющие 10 нм ≤ λ_блок ≤ WL_ниж, причем 550 нм ≤ WL_ниж ≤ 650 нм.

2. Оптическая тест-полоска (110) по п. 1, причем компонент (121) фильтра длины волны расположен внутри пленки (120) несущего элемента.

3. Оптическая тест-полоска (110) по любому из предшествующих пунктов, причем компонент (121) фильтра длины волны выбран из группы, состоящей из компонента длинноволнового пропускающего фильтра и компонента полосового пропускающего фильтра.

4. Оптическая тест-полоска (110) по любому из предшествующих пунктов, причем компонент (121) фильтра длины волны содержит по меньшей мере один длинноволновый пропускающий фильтр (150), при этом длинноволновый пропускающий фильтр (150) содержит край (158) полосы пропускания, поднимающийся с длиной волны света, при этом длинноволновый пропускающий фильтр (150) дополнительно имеет характеристическую длину (164) волны λ_ДВП, при этом пропускание длинноволнового пропускающего фильтра (150) на λ_ДВП (164) составляет 50% от максимального пропускания длинноволнового пропускающего фильтра (150), и при этом WL_ниж = λ_ДВП (164).

5. Оптическая тест-полоска (110) по любому из пп. 1, 3, 4, причем компонент (121) фильтра длины волны содержит интерференционный фильтр (152), при этом интерференционный фильтр (152) имеет характеристическую длину (176) волны λ_ПФВЧ, при этом WL_ниж = λ_ПФВЧ (176), при этом интерференционный фильтр (152) предпочтительно расположен на по меньшей мере одной поверхности пленки (120) несущего элемента.

6. Способ измерения концентрации аналита в образце (112) крови, нанесенной на тестовое поле (118) оптической тест-полоски (110), с помощью мобильного устройства (130), включающий:

i) обеспечение оптической тест-полоски (110) по любому из предшествующих пунктов;

ii) обеспечение мобильного устройства (130), при этом мобильное устройство (130) содержит камеру (132) и фильтр (134) длины волны, при этом фильтр (134) длины волны выполнен с возможностью по существу блокирования пропускания света, имеющего длины волн λ, составляющие 1200 нм ≥ λ ≥ WL_верх, причем 800 нм ≤ WL_верх ≤ 1000 нм;

iii) нанесение образца (112) крови на тестовое поле (118);

iv) получение изображения тестового поля (118), содержащего нанесенный на него образец (112), с помощью камеры (132) мобильного устройства (130); и

v) определение концентрации аналита в образце (112) крови, нанесенной на тестовое поле (118), путем оценки оптически определяемой реакции определения тестового химического вещества (122) тестового поля (118).

7. Способ по п. 6, причем мобильное устройство (130) дополнительно содержит по меньшей мере один источник (136) освещения, при этом этап iv) способа дополнительно включает освещение оптической тест-полоски (110).

8. Способ по п. 6 или 7, причем фильтр (134) длины волны содержит по меньшей мере один коротковолновый пропускающий фильтр, при этом коротковолновый пропускающий фильтр содержит край полосы пропускания, падающий с длиной волны света, при этом коротковолновый пропускающий фильтр дополнительно имеет характеристическую длину волны λ_КВП, при этом пропускание коротковолнового пропускающего фильтра на λ_КВП составляет 50% от максимального пропускания коротковолнового пропускающего фильтра, и при этом WL_верх = λ_КВП.

9. Способ по любому из пп. 6-8, причем 800 нм ≤ WL_верх ≤ 950 нм, в частности 800 нм ≤ WL_верх ≤ 900 нм.

10. Способ по любому из пп. 6-9, причем оптическая тест-полоска (110) содержит оптическую тест-полоску (110) по любому из предшествующих пунктов, относящихся к оптической тест-полоске (110).

11. Набор (128) для измерения концентрации аналита в образце (112) крови, причем набор (128) содержит оптическую тест-полоску (110) по любому из пп. 1-5 и дополнительно содержит мобильное устройство (130), при этом мобильное устройство (130) содержит камеру (132) и фильтр (134) длины волны, при этом фильтр (134) длины волны выполнен с возможностью по существу блокирования пропускания света, имеющего длины волн λ, составляющие 1200 нм ≥ λ ≥ WL_верх, причем 800 нм ≤ WL_верх ≤ 1000 нм.