(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
抗酸化剤干渉から分析物の電気化学的測定をフェイルセーフにする方法であって、
電気的試験系列を電気化学的バイオセンサに適用して、流体試料を試薬と流体接触させる工程であって、前記バイオセンサが、
電極システムと、
前記電極システムと電気的に導通するレドックス媒介物を含む試薬と、
前記バイオセンサに提供された流体試料と接触するように構成された容器とを含み、
ここで、前記試験系列が少なくとも１つの直流（ＤＣ）ブロックを備え、前記少なくとも１つのＤＣブロックが少なくとも１つの回復電位を含み、前記電極システムの閉回路条件が前記少なくとも１つの回復電位の間に維持される、前記工程；
前記少なくとも１つの回復電位からの情報を含む、前記試験系列に対する電流応答情報を測定する工程；及び
抗酸化剤が前記分析物濃度に干渉しているかどうかを決定するために分類器又は弁別器を用いた統計的抗酸化剤フェイルセーフを提供する工程であって、前記統計的抗酸化剤フェイルセーフが前記レドックス媒介物に関する前記少なくとも１つのＤＣブロックからの情報に基づく、工程
を含む方法。
【請求項２】
前記ＤＣブロックが、励起電位と回復電位の間で交番するパルス系列を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記励起電位に対する励起電流応答と前記回復電位に対する回復電流応答との情報を測定する工程；及び
前記励起電流応答と前記回復電流応答との前記情報を利用して前記流体試料の分析物濃度を決定する工程であって、前記決定が少なくとも１つの干渉物についての補正である、工程
を更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
抗酸化剤が前記分析物濃度に干渉しているかどうかの前記決定が、少なくとも１０／１０性能を提供するために利用される、請求項１から３の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
抗酸化剤が前記分析物濃度に干渉しているかどうかの前記決定が、少なくとも部分的に、分析物濃度測定又は決定を不合格とすることである、請求項１から４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
抗酸化剤が前記分析物濃度に干渉しているかどうかの前記決定が、少なくとも部分的に、分析物測定又は決定を修正することである、請求項１から５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記抗酸化剤のレベルが１０ｍｇ／ｄＬより大きいと決定される場合、前記フェイルセーフが作動される、請求項１から６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
流体試料中の分析物の電気化学的測定をフェイルセーフにする方法であって、
電気的試験系列を電気化学的バイオセンサに加える工程であって、前記バイオセンサが、
電極システムと、
前記電極システムに電気的に導通するレドックス媒介物を含む試薬と、
前記バイオセンサに提供された流体試料を、前記試薬と流体接触する流体試料と接触させるように構成されたレセプタクルであって、前記試験系列が少なくとも１つの直流（ＤＣ）ブロックを備え、前記少なくとも１つのＤＣブロックが、２つの異なる傾斜速度で約−４５０ｍＶから約＋４５０ｍＶの間で交番する緩やかな傾斜の双極性電位（ＳＲＢＰ）であり、前記電極システムの閉回路条件が前記ＤＣブロックの間に維持される、レセプタクルと
を備える、工程；
応答から前記試験系列までの情報を測定する工程；及び
還元形のレドックス媒介物（Ｍred）に対する酸化形のレドックス媒介物（Ｍox）の比率に基づいて試薬層ヘルスフェイルセーフを提供する工程であって、Ｍredが所定の濃度を超える場合に前記フェイルセーフが分析物濃度の報告を防ぐ、工程
を含む方法。
【請求項９】
期待されるＭox特性が欠如する場合、前記フェイルセーフが作動される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記試験系列が、少なくとも１つの交流（ＡＣ）ブロックを更に備える、請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記試験系列が、第２のＤＣブロックを更に備える、請求項８から１０の何れか一項に記載の方法。
【請求項１２】
電極システムと、
前記電極システムに電位を提供するレドックス媒介物を含む試薬と、
前記バイオセンサに提供された流体試料を、前記試薬と流体接触する流体試料と接触させるように構成されたレセプタクル
を含むバイオセンサと相互作用し、当該バイオセンサ上で請求項１から１１の何れか一項に記載の方法を実施するように構成された分析物濃度測定デバイス。
【請求項１３】
前記デバイスが血中グルコース計器である、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
電極システムと、
前記電極システムに電位を提供するレドックス媒介物を含む試薬と、
前記バイオセンサに提供された流体試料を、前記試薬と流体接触する流体試料と接触させるように構成されたレセプタクル
を含む少なくとも１のバイオセンサ、並びに試験メーターを含み、ここで当該システムが、少なくとも１のバイオセンサ上で、請求項１から１１の何れか一項に記載の方法を実施するように構成された分析物濃度決定システム。
【請求項１５】
前記システムがセルフモニタリング血中グルコース（ＳＭＢＧ）システムである、請求項１４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、数学及び医療に関し、より詳しくは、流体試料中の分析物を電気化学的に測定し、抗酸化剤の干渉及び／又は試薬の不良によって誤って上昇した分析物濃度を間違って報告することを防ぐ抗酸化剤フェイルセーフ及び／又は試薬健康フェイルセーフを提供し、更に分析物濃度を修正する方法に関する。
【０００２】
関連出願の相互参照
この特許出願は、２０１３年３月１５日に出願された米国仮特許出願番号第６１／７９３,３７７号の利益を主張するものであり、あたかもその全体の内容が記載されるように参照により本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００３】
流体試料（即ち、生物学的又は環境的）中の分析物の電気化学的測定から著しい利益を実現することができる。例えば、セルフモニタリング血中グルコース（ＳＭＢＧ）デバイス及びシステムによる糖尿病治療は、血糖コントロールの向上と糖尿病関連罹患率の軽減とに寄与する。したがって、ＳＭＢＧデバイス及びシステムの精度は、最適な血糖コントロールにとって重要である。
【０００４】
しかし、グルコース等の分析物を電気化学的に測定する現在の方法の精度は、抗酸化剤又は他の還元剤を含む多くの干渉物による負の影響を受ける可能性がある。前記干渉物の利益のため、高投与量の抗酸化剤を注射又は静注により投与する医学的用途並びに適応外療法及び代替医療手法が増えつづけている。例えば、熱傷患者（ｂｕｒｎ  ｐａｔｅｎｔｓ）は、多くの場合、血漿中濃度が４０ｍｇ／ｄＬ以上になるアスコルバート（ascorbate）の非経口投与で治療される。また、４００ｍｇ／ｄＬもの高いアスコルバート濃度となる更により多くの投与量を処方する代替癌療法もある。不都合にも、高投与量のアスコルバート等の抗酸化剤は、ＳＭＧＢデバイス及びシステムの電気化学的応答に干渉する可能性があり、ＳＭＧＢデバイス及びシステムによる誤って上昇したグルコース濃度の報告の原因となる可能性があり、その報告は、抗酸化剤療法を受けている糖尿病の人に著しい不利益を与える。具体的には、ある人が、正常血糖状態であるが、インスリンを投与することによって誤って上昇したグルコース濃度に応答する場合、低血糖及び／又は死亡という結果になる可能性がある。米国食品医薬品局は、３ｍｇ／ｄＬのアスコルバートでも幾つかの電気化学的アッセイについてアスコルバート干渉があることを示唆する。
【０００５】
現在の電気化学的ＳＭＢＧ方法、デバイス及びシステムは、糖尿病の人に利便性に関する利点を提供するが、抗酸化剤等の干渉物の存在に対する、又はバイオセンサ試薬系による不良の検出のための更なる質検査を伴う、流体試料中の分析物を電気化学的に測定する向上した方法の必要が残っている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した不利益に鑑みて、本開示において、干渉物を検出し、幾つかの例において、バイアスがかかる可能性がある分析物の電気化学的測定をフェイルセーフにする方法が記載される。前記方法は、電気化学的分析物測定システムのレドックス媒介物に対する流体試料中に存在する抗酸化剤等の干渉物の衝撃に関する特定の情報を提供するように設計することができる交流（ＡＣ）及び／又は直流（ＤＣ）応答を提供する試験系列から導き出された情報の使用を含む本発明の概念に基づく。例えば、抗酸化剤干渉によって誤って上昇した結果をフェイルセーフにするために、ＤＣブロックからの励起パルス及び／又は回復パルスの電流応答、形状及び／又は大きさ等の情報を用いることができる。特に、前記方法は、電気化学的システムの分析物予測バイアスが許容し得る抗酸化剤濃度と分析物予測バイアスが臨床的に許容し得ない抗酸化剤濃度とを弁別するために、少なくとも１つのＤＣブロックから導き出されるレドックス媒介物に関する情報を用いる。したがって、前記方法は、患者の安全性を確保することを促進する。具体的には、抗酸化剤が還元形の幾つかのレドックス媒介物の量を増加させる可能性があり、それによって電気化学分析中に検出される電流を誤って増加させることが分かった。その上、試薬層の不良を検出するために、電気化学分析中のレドックス媒介物の状態に関する情報を用いることができることが分かった。したがって、本発明の概念は、流体試料中の分析物の濃度（又は値）を測定する公知の方法と比較した場合におけるある種の利点、効果、特性及び目的を提供するものであって、それによって抗酸化剤及び／又は試薬不良により誤って上昇した分析物濃度を間違って報告する事故を軽減するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一態様において、抗酸化剤を有する流体試料中の分析物濃度の測定、決定、算出又はそれ以外の場合、予測のための電気化学分析方法であって、前記方法が抗酸化剤のフェイルセーフを含む、方法が提供される。前記方法は、流体試料に少なくとも１つのＤＣブロックの試験系列を提供し、前記試験系列に対する応答情報を測定する工程を含むことができ、前記少なくとも１つのＤＣブロックは、レドックス媒介物状態を含む、試料及び／又はバイオセンサの異なる態様に関する特定の情報を引き出すように設計される。
【０００８】
幾つかの例において、試験系列は、少なくとも１つのＡＣブロックを含むこともできる。他の例において、試験系列は、第２のＤＣブロックを含むこともできる。更に他の例において、試験系列は、少なくとも１つのＡＣブロックと、少なくとも１つのＤＣブロックと、第２のＤＣブロックとを含む。
【０００９】
少なくとも１つのＤＣブロックは、励起パルス間の開回路を使用する幾つかのパルス電流滴定方法とは対照的な連続パルス励起波形である（即ち、閉回路内のＤＣブロックを通して電位が加えられ、制御される）。ＤＣブロックは、グルコース等の分析物の検出に最適化された複数の短持続時間励起パルス及び回復パルスを含み、前記最適化は、パルス持続時間、励起パルスと回復パルスの間の傾斜遷移、各パルスの間で、且つ各パルス電流応答測定が行われる中で測定される電流応答の数に関連する。ＤＣブロックは、閉回路内で約０ｍＶから約＋４５０ｍＶの間で交番する電位で少なくとも一（１）つのパルスから約十（１０）のパルスであることができる。各パルスは、約５０ミリ秒〜約５００ミリ秒加えることができる。その上、傾斜率は、約１０ｍＶ／ミリ秒〜約５０ｍＶ／ミリ秒であることができる。
【００１０】
別の場合、少なくとも１つのＤＣブロックは、閉回路内で約−４５０ｍＶ〜約＋４５０ｍＶの電位の間で交番するか又は循環する間隔を有する緩やかな傾斜の双極性電位（ＳＲＢＰ）波形である。各間隔は、約１００ミリ秒〜約５秒加えることができる。その上、傾斜率は、約０．５００ｍＶ／ミリ秒から≦約４５ｍＶ／ミリ秒であることができる。
【００１１】
ＡＣブロックは、含まれる場合、複数の低振幅ＡＣ信号であることができる。
【００１２】
更に、前記方法は、所定の濃度より高い抗酸化剤濃度を有する試料から所定の濃度より低い抗酸化剤濃度を含む試料の間の区別を行う分類器又は弁別器を用いる統計的抗酸化剤フェイルセーフであって、前記フェイルセーフが電気化学分析中のレドックス媒介物の状態に関する少なくとも１つのＤＣブロックからの情報に基づくものである、統計的抗酸化剤フェイルセーフを提供する工程を含むことができる。
【００１３】
幾つかの例において、レドックス媒介物の状態に関する情報は、酸化形のレドックス媒介物（Ｍox）の量及び／又は還元形のレドックス媒介物（Ｍred）の量である。
【００１４】
幾つかの例において、抗酸化剤はアスコルバートであり、分析物はグルコースであり、レドックス媒介物は、Ｍox及びＭredがそれぞれキノンジイミン（ＱＤＩ）及びフェニレンジアミン（ＰＤＡ）であるニトロソアニリン（ｎｉｔｒｏｓｏａｎａｌｉｎｅ）（ＮＡ）誘導レドックス媒介物である。このように、複数のパルスを有するＤＣブロックに対する電流応答は、主に、存在するグルコースの量に比例するＰＤＡの量に相当する。対照的に、複数のＳＲＢＰを有するＤＣブロックに対する電流応答は、ＱＤＩ及びＰＤＡの濃度に関する定量的情報を提供する。
【００１５】
別の一態様において、流体試料中の分析物濃度の測定、決定、算出又はそれ以外の場合、予測のための電気化学分析方法であって、前記方法が試薬層健康フェイルセーフを含む、方法が提供される。上記のように、前記方法は、上記のように流体試料に少なくとも１つのＤＣブロックの試験系列を提供し、前記試験系列に対する応答情報を測定する工程を含むことができる。しかし、試薬層健康フェイルセーフは、試薬層健康フェイルセーフのための基礎として、Ｍox特性又はＭred特性の単純な存在又は欠如を検査することを含む。
【００１６】
測定が臨床的に著しいバイアスについての電位を示す上記のいずれの態様においても、分析物濃度は表示されず、その代わりに、疑わしい干渉、試薬層不良又は更に通常のバイオセンサ不良の適切なメッセージと共にフェイルセーフにされる（即ち、報告されない）。
【００１７】
上記の点に鑑みて、本明細書に開示される測定方法の内の１つ以上を組み込む、電気化学分析に関連して用いられるデバイス、装置及びシステムが提供される。これらのデバイス、装置及びシステムは、限定されるものではないが、アミノ酸、抗体、細菌、炭水化物、薬物、脂質、マーカー、核酸、ペプチド、タンパク質、毒素、ウイルス及び他の分析物並びにそれらの組み合わせを含む分析物の濃度を、抗酸化剤の存在下で決定するために用いることができる。幾つかの例において、抗酸化剤はアスコルバートであり、分析物はグルコースである。
【００１８】
本発明の概念のこれらの及び他の、利点、効果、特性及び目的は、以下の記載からよく理解されることになる。その記載において、本明細書の一部をなす添付の図面が参照されるが、添付の図面においては、限定するものではない、本発明の概念の実施形態が例証として示される。
【００１９】
上述したもの以外の利点、効果、特性及び目的は、以下の詳細な記載を検討する際により容易に明らかになるであろう。そのような詳細な記載では、以下の図面が参照される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】例示的な電気化学反応と、ＮＡ誘導レドックス媒介物から例示的な分析物測定システムの作用電極への前記電気化学反応の電子伝達経路とを示す。
【図２】計器とバイオセンサとを含む例示的な分析物測定システムを示す。
【図３】分析物測定デバイス、装置又はシステムによって使用され得る例示的な試験系列を示す。
【図４】抗酸化剤（例えばアスコルバート）フェイルセーフがない例示的な試験結果のグラフである。
【図５】抗酸化剤アスコルバートフェイルセーフがある例示的な試験結果のグラフである。
【図６】分析物試験システムによって使用され得る他の例示的な試験系列を示す。
【図７】異なる濃度のアスコルバートを有する複数の試験試料についてのパルスＤＣ電位に対する電流応答を示す。
【図８】０ｍｇ／ｄＬ〜４００ｍｇ／ｄＬの範囲のアスコルバート濃度と１２０ｍｇ／ｄＬのグルコース濃度とを有する一セットの血液試料についての電流応答を示す。
【図９】ＱＤＩ特性及びＰＤＡ特性を強調する図８の一部のより詳細な図を示す。
【図１０】ｍｇ／ｄＬによる参照アスコルバートに対する、ｎＡによるＱＤＩピーク電流のグラフである。
【図１１】ｍｇ／ｄＬによる参照アスコルバートに対するｎＡによるＰＤＡピーク電流のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の概念は各種の変形及び変更の形態の余地があるが、本発明の概念の好ましい実施形態は、例証として図面に示され、本明細書に詳細に記載されている。しかしながら、以下の好ましい実施形態の記載は、開示される特定の形態に本発明の概念を限定することを意図するものではなく、逆に、前記意図は、本明細書に記載される実施形態と以下の請求項とにより定義される通りのその精神及び範囲内にある全ての利点、効果、特性及び目的に及ぶことを理解すべきである。したがって、本発明の概念の範囲を解釈するためには、本明細書に記載される実施形態及び以下の請求項を参照すべきである。このように、本明細書に記載される実施形態は、他の課題を解決する際に有用な利点、効果、特性及び目的を有することができることに留意する必要がある。
【００２２】
ここで、以下に、本発明の概念の、全てではなく幾つかの実施形態を示す添付の図面を参照して、方法、デバイス、装置及びシステムをより完全に記載する。実際、本発明の概念は、多くの異なる形態で例示することが可能であり、本明細書で述べられる実施形態に限定されるように解釈されてはならず、むしろ、これらの実施形態は、本開示が適用可能な法的要件を満たすように提供される。
【００２３】
同様に、本明細書に記載される方法、デバイス、装置及びシステムの多くの変形及び他の実施形態は、上述の記載及び関連の図面に示される教示の利益を有する本開示が関係する当業者が想到するものである。したがって、本発明の概念は、開示される特定の実施形態に限定されるものではなく、且つ変形及び他の実施形態は、添付の特許請求の範囲に含まれることを意図されるものであることを理解すべきである。特定の用語が本明細書において使用されるが、前記特定の用語は、一般的で、記述的な意味においてのみ用いられるものであって、限定の目的のために用いられるものではない。
【００２４】
特に断らない限り、本明細書で用いられる全ての技術的及び科学的用語は、本開示が関係する当業者が通常理解するものと同じ意味を有する。本明細書に記載されるものと同様の又は同等のあらゆる方法及び材料を本方法、デバイス、装置及びシステムの実施又は試験に用いることができるが、本明細書には、好ましい方法及び材料が記載されている。
【００２５】
その上、唯一の要素があることを文脈が明確に必要としない限り、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」による要素の参照は、１超の要素が存在するという可能性を排除するものではない。したがって、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、通常「少なくとも１つ」を意味する。
【００２６】
概要
信頼性のある方法で分析物濃度を提供するためにＡＣ及び／又はＤＣ電流応答から誘導された情報を用いる分析物測定方法が、本明細書において開示される。特に、前記方法は、電気化学的システムの分析物予測バイアスが許容し得る抗酸化剤濃度と、分析物予測バイアスが臨床的に許容し得ず、患者の安全性を確保するのに欠かせない抗酸化剤濃度とを弁別するために、ＤＣパルスの少なくとも１つのブロックから得られるレドックス媒介物の状態に関する情報を用いる。したがって、分析物濃度測定に対する抗酸化剤等の干渉物の影響を減らすために前記測定方法を用いることが可能であり、それによって、より「真の」分析物濃度が提供されるか、誤って上昇した分析物濃度の報告の阻止も行われる。
【００２７】
以下の実施例において、ＮＡ誘導レドックス媒介物を用いた。しかし、本明細書における通常の教示に基づいて、当業者は、選択されたレドックス媒介物に基づいて、拡散限界電流の励起の領域と、回復又は拡散限界でない電流の領域とのための付加電位についての適切な電位差を選択する方法を理解する。ここで、＋４５０ｍＶ及び約０ｍＶの選択は、ＮＡ誘導レドックス媒介物による励起及び回復パルスに適切である。そのようなＮＡ誘導レドックス媒介物についても、拡散限界電流についてのより大きな付加電位の許容し得る範囲があり、同様に、加えられた回復電位についての許容し得る範囲があることが理解される。したがって、各レドックス媒介物は、当業者が励起又は回復のための適切な電位差を選択することができる特定のレドックス電位と特徴的な電子移動速度とを有する。
【００２８】
本明細書で用いる場合、「ニトロソアニリン誘導レドックス媒介物」又は「ＮＡ誘導レドックス媒介物」は、例えば米国特許第５，１２２，２４４号明細書に記載される通りの置換ニトロソアニリン（ｎｉｔｒｏｓｏａｎｌｉｎｅ）化合物を意味する。ＮＡ誘導レドックス媒介物の一例は、Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）−３−メトキシ−４−ニトロソアニリンヒドロクロリドである。ＮＡ誘導レドックス媒介物の他の例としては、４，６−ジニトロ−２−ニトロソアニリン、Ｎ’−ビス−（２−ヒドロキシエチル）−ｐ−ニトロソアニリン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−ｐ−ニトロソアニリン、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−ｐ−ニトロソアニリン、Ｎ−メチル−Ｎ’−（４−ニトロソフェニル）−ピペラジン、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−５−ニトロソインドリン、２，４−ジメトキシ−ニトロソベンゼン、Ｎ，Ｎ’−ビス−（２−メトキシエチル）−４−ニトロソアニリン、Ｎ−（４−ニトロソフェニル）−モルフォリン、Ｎ−（２，２−ジエトキシ−エチル）Ｎ’−（４−ニトロソフェニル）−ピペラジン、ｐ−ニトロソフェノール、３−メトキシ−４−ニトロソフェノール、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ’−ｐ−ニトロソフェニル−ピペラジン、Ｎ，Ｎ−ビス−（２−ヒドロキシエチル）−ｐ−ニトロソアニリン、ｏ−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ビス−（２−ヒドロキシエチル）］−ｐ−ニトロソアニリン、ｐ−ヒドロキシニトロソベンゼン、Ｎ−メチル−Ｎ’−（４−ニトロソフェニル）−ピペラジン、ｐ−キノンジオキシム、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−ニトロソアニリン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｐ−ニトロソアニリン、Ｎ−（４−ニトロソフェニル）−モルフォリン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−（５’−カルボキシペンチル）−ｐ−ニトロソアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−４−ニトロソ−ｌ−ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ，３−トリメチル−４−ニトロソアニリン、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−５−ニトロソインドリン、Ｎ，Ｎ−ビス−（２−ヒドロキシエチル）−３−クロロ−４−ニトロソアニリン、２，４−ジメトキシ−ニトロソベンゼン、Ｎ，Ｎ−ビス−（２−メトキシエチル）−４−ニトロソアニリン、３−メトキシ−４−ニトロソフェノール、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−６−ニトロソ−１，２，３テトラヒドロキノリン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−３−クロロ−４−ニトロソアニリン、Ｎ，Ｎ−ビス−（２−ヒドロキシエチル）−３−フルオロ−４−ニトロソアニリン、Ｎ，Ｎ−ビス−（２−ヒドロキシエチル）−３−メチルチオ−４−ニトロソアニリン、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−（２−（２−メトキシエトキシ）−エチル）−４−ニトロソアニリン、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−（３−メトキシ−２−ヒドロキシ−ｌ−プロピル）−４−ニトロソアニリン、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−（３−（２−ヒドロキシエトキシ）−２−ヒドロキシ−ｌ−プロピル）−４−ニトロソアニリン、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−（２−（２−ヒドロキシエトキシ）−エチル）−４−ニトロソアナリン、３−（４’−クロロ−フェニルイミノ）−３Ｈ−フェノチアジン、３−（４’−ジエチルアミノ−フェニルイミノ）−３Ｈ−フェノチアジン、３−（４’エチル−フェニルイミノ）−３Ｈ−フェノチアジン、３−（４’−トリフルオロメチル−フェニルイミノ）−３Ｈ−フェノチアジン、３−（４’−メトキシカルボニル−フェニルイミノ）−３Ｈ−フェノチアジン、３−（４’−ニトロ−フェニルイミノ）−３Ｈ−フェノチアジン、３−（４’−メトキシ−フェニルイミノ）−３Ｈ−フェノチアジン、７−アセチル−３−（４’−メトキシカルボニルフェニルイミノ）−３Ｈ−フェノチアジン、７−トリフルオロメチル−３−（４’−メトキシカルボニルフェニルイミノ）−３Ｈ−フェノチアジン、３−（４’−オメガ−カルボキシ−ｎ−ブチル−フェニルイミノ）−３Ｈ−フェノチアジン、３−（４’−アミノメチル−フェニルイミノ）−３Ｈ−フェノチアジン、３−（４’−（２”−（５”−（ｐ−アミノフェニル）−ｌ，３，４−オキサジアゾイル）フェニルイミノ）−３Ｈ−フェノチアジン、３−（４’−β−アミノエチル−フェニルイミノ）−３Ｈ−フェノチアジン、６−（４’−エチルフェニル）アミノ−３−（４’−エチル−フェニルイミノ）−３Ｈ−フェノチアジン、６−（４’−［２−（２−エタノールオキシ）エトキシ］エトキシフェニル）アミノ−３−（４’−［２−（２−エタノールオキシ）エトキシ］エトキシ−フェニルイミノ−３Ｈ−フェノチアジン、３−（４’−［２−（２−エタノールオキシ）エトキシ］エトキシ−フェニルイミノ−３Ｈ−フェノチアジン、３−（４’−フェニルイミノ）−３Ｈ−フェノチアジンボロン酸、（３−（３’，５’−ジカルボキシ−フェニルイミノ）−３Ｈ−フェノチアジン、３−（４’−カルボキシ−フェニルイミノ）−３Ｈ−フェノチアジン、３−（３’，５’−ジカルボキシ−フェニルイミノ）−３Ｈ−フェノキサジン、３−（３’，５’−フェニルイミノ）−３Ｈ−フェノチアジンジスルホン酸、３−（３−フェニルイミノ）−３Ｈ−フェノチアジンスルホン酸、及びそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されるものではない。米国特許第５，１２２，２４４号明細書及び第５，２８６，３６２号明細書も参照すること。
【００２９】
本明細書で用いる場合、「１つの抗酸化剤」又は「複数の抗酸化剤」は、フリーラジカルや活性酸素種等の不安定分子によって引き起こされる損傷を防ぐことができる（即ち、一重項酸素、過酸化水素、ヒドロキシルラジカル等からの酸化によって引き起こされる損傷を防ぐ）化合物又は物質を意味する。還元剤として、抗酸化剤は、２つの方法で：（１）フリーラジカル等の酸化剤を不活化する直接作用型抗酸化剤として；及び（２）他の抗酸化剤又は抗酸化剤機構の機能、活性又は濃度を調節することができる間接的剤として、抗酸化剤の効果を発揮することができる。本明細書において関心があるものは、電気化学的酵素分析物測定システムにおいてレドックス媒介物を還元する抗酸化剤である。臨床的環境において典型的に用いられる抗酸化剤の例としては、アスコルバート（ビタミンＣ又はアスコルビン酸としても知られている）、クエン酸、デフェロキサミン（ＤＦＯ）、グルタチオン、Ｎ−アセチルシステイン（ＮＡＣ）、ピロリジンジチオカルバメート（ＰＤＴＣ）、チリラザド（ｔｒｙｌｉｚａｄ）−メシレート（ＴＬＭ）、尿酸が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３０】
図１は、例示的な電気化学反応と、ＮＡ誘導レドックス媒介物から例示的な分析物測定システムの作用電極への電子伝達経路とを示す。速やかにＱＤＩに転化した後、ＰＤＡに還元される中間体がＮＡによって形成される図１の電気化学反応は、グルコース等の分析物に応答して電気化学的バイオセンサ２０で生じる可能性がある。ＰＤＡの各分子を作用電極で酸化させて２個の電子を遊離させることができ、前記２個の電子は作用電極によって検出され、ＱＤＩの周期的な再形成も生じる。アスコルバートは、有効な還元剤であり、速やかにＱＤＩと反応することにより、ＰＤＡの量を増加させ、電流がより高くなり、そのより高い電流は作用電極で検出される。次いで誤って上昇した血中グルコース（ｂＧ）濃度に変換さるのが、この知覚されたより高い電流である。当業者は、このように速やかにＱＤＩと反応して過剰なＰＤＡを生成する有効な還元剤であるいずれかの電位干渉物によって同様の効果が引き起こされる可能性があることを認める。概説するならば、誤って上昇したｂＧ濃度は、速やかにＭoxを変換して人工的に大きな量の対応するＭredを生成するのに有効ないずれかの干渉物に起因する可能性がある。
【００３１】
更に具体的には、図１に示されるように、ＮＡ誘導レドックス媒介物は、電子受容体の存在下でグルコースの酸化を触媒する還元形の酵素（例えば、フラビンアデニンジヌクレオチド依存性グルコースデヒドロゲナーゼ（ＦＡＤ−ＧＤＨ）又はピロロキノリンキノングルコースデヒドロゲナーゼ（ＰＱＱ−ＧＤＨ））と反応し、速やかに加水分解を受ける還元されたＮＡ誘導レドックス媒介物を生成し、ＱＤＩを形成する。次いで、ＱＤＩは、第２の酵素還元によって反応して、ＰＤＡを形成する。上記のように、ＰＤＡの各分子を酸化させて２個の電子を遊離させることができ、前記２個の電子は作用電極によって検出され、ＱＤＩの周期的な再形成も生じる。しかし、アスコルバートは、ＰＤＡの量を増加させることによって、知覚されたより高い電流を引き起こし、次いで、知覚されたより高い電流は、誤って上昇したｂＧ濃度に変換される。
【００３２】
しかし、ある種の好ましい実施形態がレドックス媒介物としてＮＡを用いるバイオセンサを扱うと共に、他の試薬層化学成分及びレドックス媒介物が本明細書に記載されるもの等と同じ本発明の概念を利用することができることが理解される。したがって、図１の電気化学反応とＮＡ誘導レドックス媒介物の使用とが非限定的な例であり、本明細書に開示される方法、デバイス、装置及びシステムが、複数の酵素及び異なるレドックス媒介物に関連して使用され得ることが更に認められる。
【００３３】
有利には、前記測定方法は、電気化学的システムの分析物予測バイアスが許容し得る抗酸化剤濃度と、抗酸化剤予測バイアスが患者の安全性を確保するのに臨床的に許容し得ない抗酸化剤濃度とを弁別する能力を提供する。そのような方法は、分析物予測（例えば、グルコース予測）のために用いられるものと異なる情報を必要とすることなく、この機能性を提供することができる。幾つかの例において、臨床的観点から許容し得るか又は許容し得ない、バイアスがかかった分析物評価をもたらす抗酸化剤濃度を弁別するために、アプローチ法が用いられる。他の例は、ＳＭＢＧ計器中における抗酸化剤フェイルセーフの形態でこの能力を実現する。フェイルセーフを起動する場合、不正確な分析物濃度ではなくエラーコード又は特定の抗酸化剤干渉エラーメッセージを送達するように計器を構成することができる。
【００３４】
例えば、フェイルセーフは、「抗酸化剤濃度は、この血中グルコースアッセイについて許容し得る範囲よりも高いことが検出されたので、グルコース値を報告することができない」等の直接のメッセージを含むことができる。これによって、原因を決定し、この抗酸化剤によるバイアスを有し得ない適切な臨床分析器を見出すためのヘルスケア専門家の追跡調査が可能になる。
【００３５】
他の例は、バイオセンサの試薬層及びレドックス媒介物が適切に作用しているかどうかを、又は試薬層が数多くの異なる干渉物によって支障を来しているかどうかを決定するための「試薬層健康」又は「化学成分健康」フェイルセーフを含む。このように、フェイルセーフは、「バイオセンサにおいて試薬層健康エラーが検出されたので、グルコース値を報告することができない」や、「バイオセンサにおいて化学成分健康エラーが検出されたので、グルコース値を報告することができない」等の直接のメッセージを含むことができる。これによって、使用者は、電気化学的測定を繰り返すために新しいバイオセンサを選択することができる。
【００３６】
本明細書で用いる場合、「試薬層健康」又は「化学成分健康」は、試験試料と接触した試験システム試薬、媒介物及び／又は媒介物前駆体が、既知又は未知の複数の干渉物のいずれによっても容認できないほどには影響されず、損なわれない付加試験信号に対する所望の電気化学的応答を提供する能力を意味する。
【００３７】
本明細書に開示される測定方法は、主に電流滴定を利用するが、前記方法は、他の電気化学的測定方法（例えば、クーロメトリ、ポテンシオメトリ又はボルタンメトリ）と共に用いることができると考えられる。例示的な電気化学的測定方法に関する更なる詳細は、例えば、米国特許第４，００８，４４８号明細書；第４，２２５，４１０号明細書；第４，２３３，０２９号明細書；第４，３２３，５３６号明細書；第４，８９１，３１９号明細書；第４，９１９，７７０号明細書；第４，９６３，８１４号明細書；第４，９９９，５８２号明細書；第４，９９９，６３２号明細書；第５，０５３，１９９号明細書；第５，１０８，５６４号明細書；第５，１２０，４２０号明細書；第５，１２２，２４４号明細書；第５，１２８，０１５号明細書；第５，２４３，５１６号明細書；第５，２８８，６３６号明細書；第５，３５２，３５１号明細書；第５，３６６，６０９号明細書；第５，３８５，８４６号明細書；第５，４０５，５１１号明細書；第５，４１３，６９０号明細書；第５，４３７，９９９号明細書；第５，４３８，２７１号明細書；第５，５０８，１７１号明細書；第５，５２６，１１１号明細書；第５，６２７，０７５号明細書；第５，６２８，８９０号明細書；第５，６８２，８８４号明細書；第５，７２７，５４８号明細書；第５，７６２，７７０号明細書；第５，８５８，６９１号明細書；第５，９９７，８１７号明細書；第６，００４，４４１号明細書；第６，０５４，０３９号明細書；第６２５４７３６号明細書；第６，２７０，６３７号明細書；第６，６４５，３６８号明細書；第６，６６２，４３９号明細書；第７，０７３，２４６号明細書；第７，０１８，８４３号明細書；第７，０１８，８４８号明細書；第７，０４５，０５４号明細書；第７，１１５，３６２号明細書；第７，２７６，１４６号明細書；第７，２７６，１４７号明細書；第７，３３５，２８６号明細書；第７，３３８，６３９号明細書；第７，３８６，９３７号明細書；第７，３９０，６６７号明細書；第７，４０７，８１１号明細書；第７，４２９，８６５号明細書；第７，４５２，４５７号明細書；第７，４８８，６０１号明細書；第７，４９４，８１６号明細書；第７，５４５，１４８号明細書；第７，５５６，７２３号明細書；第７，５６９，１２６号明細書；第７，５９７，７９３号明細書；第７，６３８，０３３号明細書；第７，７３１，８３５号明細書；第７，７５１，８６４号明細書；第７，９７７，１１２号明細書；第７，９８１，３６３号明細書；第８，１４８，１６４号明細書；第８，２９８，８２８号明細書；第８，３２９，０２６号明細書；第８，３７７，７０７号明細書；及び第８，４２０，４０４号明細書、並びにＲＥ３６２６８、ＲＥ４２５６０、ＲＥ４２９２４及びＲＥ４２９５３に開示されている。
【００３８】
有利には、本明細書に記載される方法は、より正確に且つ速やかに分析物濃度、例えばグルコース濃度、とりわけ血中グルコース濃度を報告するためにＳＭＢＧデバイス、装置及びシステムに組み込むことができる。
【００３９】
その上、前記測定方法は、非常に向上したシステム性能をもたらす高度なマイクロプロセッサ系アルゴリズム及びプロセスを用いて実現することができる。また、これらの測定方法は、１０／１０性能等、向上した性能を達成することができるアルゴリズムを作成するための柔軟性及び多くの方法も提供する。本明細書で用いる場合、「１０／１０性能」は、測定ｂＧ値が、＞１００ｍｇ／ｄＬのｂＧ濃度について実際のｂＧ値の約±１０％以内にあり、＜１００ｍｇ／ｄＬのｂＧ濃度について実際のｂＧ値の±１０ｍｇ／ｄＬ以内にあることを意味する。
【００４０】
本明細書に開示される方法の実施において有用であることができる更なる電気化学的測定方法に関する詳細は、以下の“ＭＥＴＨＯＤＳ  ＯＦ  ＳＣＡＬＩＮＧ  ＤＡＴＡ  ＵＳＥＤ  ＴＯ  ＣＯＮＳＴＲＵＣＴ  ＢＩＯＳＥＮＳＯＲ  ＡＬＧＯＲＩＴＨＭＳ  ＡＳ  ＷＥＬＬ  ＡＳ  ＤＥＶＩＣＥＳ，ＡＰＰＡＲＡＴＵＳＥＳ  ＡＮＤ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＩＮＧ  ＴＨＥ  ＳＡＭＥ”出願者整理番号３１５１８；“ＭＥＴＨＯＤＳ  ＯＦ  ＥＬＥＣＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＬＹ  ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ  ＡＮ  ＡＮＡＬＹＴＥ  ＷＩＴＨ  Ａ  ＴＥＳＴ  ＳＥＱＵＥＮＣＥ  ＨＡＶＩＮＧ  Ａ  ＰＵＬＳＥＤ  ＤＣ  ＢＬＯＣＫ  ＡＳ  ＷＥＬＬ  ＡＳ  ＤＥＶＩＣＥＳ，ＡＰＰＡＲＡＴＵＳＥＳ  ＡＮＤ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＩＮＧ  ＴＨＥ  ＳＡＭＥ”整理番号番３１５１９及び３１５２１；“ＭＥＴＨＯＤＳ  ＯＦ  ＵＳＩＮＧ  ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ  ＦＲＯＭ  ＲＥＣＯＶＥＲＹ  ＰＵＬＳＥＳ  ＩＮ  ＥＬＥＣＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬ  ＡＮＡＬＹＴＥ  ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＳ  ＡＳ  ＷＥＬＬ  ＡＳ  ＤＥＶＩＣＥＳ，ＡＰＰＡＲＡＴＵＳＥＳ  ＡＮＤ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＩＮＧ  ＴＨＥ  ＳＡＭＥ”整理番号３１５２２；“ＤＥＳＣＲＩＰＴＯＲ−ＢＡＳＥＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＯＦ  ＥＬＥＣＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＬＹ  ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ  ＡＮ  ＡＮＡＬＹＴＥ  ＡＳ  ＷＥＬＬ  ＡＳ  ＤＥＶＩＣＥＳ，ＡＰＰＡＲＡＴＵＳＥＳ  ＡＮＤ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＩＮＣＯＰＯＲＡＴＩＮＧ  ＴＨＥ  ＳＡＭＥ”整理番号３１５２３；及び“ＭＥＴＨＯＤＳ  ＯＦ  ＤＥＴＥＣＴＩＮＧ  ＨＩＧＨ  ＡＮＴＩＯＸＩＤＡＮＴ  ＬＥＶＥＬＳ  ＤＵＲＩＮＧ  ＥＬＥＣＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬ  ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＳ  ＡＮＤ  ＦＡＩＬＳＡＦＩＮＧ  ＡＮ  ＡＮＡＬＹＴＥ  ＣＯＮＣＥＮＴＲＡＴＩＯＮ  ＴＨＥＲＥＦＲＯＭ  ＡＳ  ＷＥＬＬ  ＡＳ  ＤＥＶＩＣＥＳ，ＡＰＰＡＲＡＴＵＳＥＳ  ＡＮＤ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＩＮＣＯＲＰＯＲＴＩＮＧ  ＴＨＥ  ＳＡＭＥ”整理番号３１５２４、という名称の同時出願及び同時係属中の特許出願において見出すことができる。
【００４１】
分析物測定デバイス、装置及びシステム
本発明の測定方法の記載の前に、及びその記載に関連して、図２は、（試験要素としても知られている）電気化学的バイオセンサ２０に作動的に連結される試験計器１１等のデバイスを含む例示的な分析物測定システムを示す。計器１１及びバイオセンサ２０は、バイオセンサ２０に提供される流体試料中の１種以上の分析物の濃度を決定するために作動可能である。幾つかの例において、試料は、例えば全血、血漿、血清、尿、唾液等の身体流体試料であってもよい。他の例において、流体試料は、１つ以上の電気化学的に反応性の分析物の存在又は濃度について試験される他の型の試料、例えば水環境試料であってもよい。
【００４２】
図２において、バイオセンサ２０は、計器１１の接続端子１４に着脱自在に挿入される単回使用試験ストリップである。幾つかの例において、バイオセンサ２０は、血中グルコース試験要素として構成され、グルコースを電気化学的に測定するための特性及び機能性を含む。他の例において、バイオセンサ２０は、例えばアミノ酸、抗体、細菌、炭水化物、薬物、脂質、マーカー、核酸、ペプチド、タンパク質、毒素、ウイルス、他の分析物等、１つ以上の他の分析物を電気化学的に測定するように構成される。
【００４３】
計器１１は、使用者に分析物濃度又は他の試験結果を含む各種の型の情報を表示するために用いられる電子ディスプレイ１６と使用者の入力を受けるための使用者インターフェース５０とを含む。計器１１は、試験信号を生成し、信号をバイオセンサ２０に加え、試験信号に対するバイオセンサ２０の１つ以上の応答を測定するように作動可能なマイクロコントローラと関連の試験信号生成及び測定回路（図示せず）とを更に含む。幾つかの例において、計器１１は、血中グルコース測定計器として構成することが可能であり、その一部が米国特許第６，６４５，３６８号明細書に開示される小冊子“Ａｃｃｕ−Ｃｈｅｋ（登録商標）Ａｖｉｖａ  Ｂｌｏｏｄ  Ｇｌｕｃｏｓｅ  Ｍｅｔｅｒ  Ｏｗｎｅｒ’ｓ  Ｂｏｏｋｌｅｔ”（２００７）に記載される通りのＡＣＣＵ−ＣＨＥＫ（登録商標）ＡＶＩＶＡ（登録商標）計器の特性及び機能性を含む。他の例において、計器１１は、例えばアミノ酸、抗体、細菌、炭水化物、薬物、脂質、マーカー、核酸、タンパク質、ペプチド、毒素、ウイルス、他の分析物等の１つ以上の他の分析物を電気化学的に測定するように構成することができる。電気化学的測定方法と共に用いるために構成される例示的な計器に関する更なる詳細は、例えば、米国特許第４，７２０，３７２号明細書；第４，９６３，８１４号明細書；第４，９９９，５８２号明細書；第４，９９９，６３２号明細書；第５，２４３，５１６号明細書；第５，２８２，９５０号明細書；第５，３６６，６０９号明細書；第５，３７１，６８７号明細書；第５，３７９，２１４号明細書；第５，４０５，５１１号明細書；第５，４３８，２７１号明細書；第５，５９４，９０６号明細書；第６，１３４，５０４号明細書；第６，１４４，９２２号明細書；第６，４１３，２１３号明細書；第６，４２５，８６３号明細書；第６，６３５，１６７号明細書；第６，６４５，３６８号明細書；第６，７８７，１０９号明細書；第６，９２７，７４９号明細書；第６，９４５，９５５号明細書；第７，２０８，１１９号明細書；第７，２９１，１０７号明細書；第７，３４７，９７３号明細書；第７，５６９，１２６号明細書；第７，６０１，２９９号明細書；第７，６３８，０９５号明細書及び第８，４３１，４０８号明細書に開示されている。
【００４４】
当業者は、本明細書に記載される測定方法が、例えば病院試験システム、実験室試験システム及びその他等の他の測定、デバイス、装置、システム及び環境において用いることができることを理解する。
【００４５】
バイオセンサ及び計器は、図２に示されるものに加えて又はその代わりに、更なる及び／又は代わりの属性及び特性を含むことができることが理解される。例えば、バイオセンサは、実質的に矩形形状を有する単回使用、使い捨て可能電気化学的試験ストリップの形態であることができる。バイオセンサは、例えば、異なる構成、寸法又は形状の試験ストリップ、非ストリップ試験要素、使い捨て可能試験要素、再使用可能試験要素、マイクロアレイ、ラボオンチップデバイス、バイオチップ、バイオディスク、バイオＣＤ、他の試験要素等の異なる形態を含むことができることはいうまでもない。幾つかの例において、バイオセンサは、例えば、グルコース及びケトンを検出するための二重アッセイバイオセンサ等のように、更なる電極及び試薬を含むことができる。例えば、米国特許出願第１３／６６７，０５７号明細書及び第１３／６６７，１５４号明細書を参照すること。電気化学的測定方法と共に用いるために構成される例示的なバイオセンサに関する更なる詳細は、例えば、米国特許第５，６９４，９３２号明細書；第５，７６２，７７０号明細書；第５，９４８，６９５号明細書；第５，９７５，１５３号明細書；第５，９９７，８１７号明細書；第６，００１，２３９号明細書；第６，０２５，２０３号明細書；第６，１６２，６３９号明細書；第６，２４５，２１５号明細書；第６，２７１，０４５号明細書；第６，３１９，７１９号明細書；第６，４０６，６７２号明細書；第６，４１３，３９５号明細書；第６，４２８，６６４号明細書；第６，４４７，６５７号明細書；第６，４５１，２６４号明細書；第６，４５５，３２４号明細書；第６，４８８，８２８号明細書；第６，５０６，５７５号明細書；第６，５４０，８９０号明細書；第６，５６２，２１０号明細書；第６，５８２，５７３号明細書；第６，５９２，８１５号明細書；第６，６２７，０５７号明細書；第６，６３８，７７２号明細書；第６，７５５，９４９号明細書；第６，７６７，４４０号明細書；第６，７８０，２９６号明細書；第６，７８０，６５１号明細書；第６，８１４，８４３号明細書；第６，８１４，８４４号明細書；第６，８５８，４３３号明細書；第６，８６６，７５８号明細書；第７，００８，７９９号明細書；第７，０６３，７７４号明細書；第７，２３８，５３４号明細書；第７，４７３，３９８号明細書；第７，４７６，８２７号明細書；第７，４７９，２１１号明細書；第７，５１０，６４３号明細書；第７，７２７，４６７号明細書；第７，７８０，８２７号明細書；第７，８２０，４５１号明細書；第７，８６７，３６９号明細書；第７，８９２，８４９号明細書；第８，１８０，４２３号明細書；第８，２９８，４０１号明細書；第８，３２９，０２６号明細書、並びにＲＥ４２５６０、ＲＥ４２９２４及びＲＥ４２９５３に開示されている。
【００４６】
測定方法
抗酸化剤フェイルセーフを有する測定方法：上記したように、本明細書に記載されている測定方法は、ブロックが電気化学分析中のレドックス媒介物の状態についての特定情報を提供するように設計されている少なくとも１つのＤＣブロックを有する試験系列に誘導された情報を用いることを含む本発明の概念に基づく。特に、前記情報は、電気化学分析中のＭox及びＭred（又は更にＭox及びＭredの比率）の特性に関する。
【００４７】
前記方法は、概して、体液等の流体試料に少なくとも１つのＤＣブロックを有する試験系列を加えることと、ＤＣ電流応答を測定することとを含む。別の場合、前記方法は、少なくとも１つのＤＣブロックに関連するＡＣブロックも有する試験系列を加えることと、ＡＣ及びＤＣ電流応答を測定することとを含むことができる。図３は、ＳＭＢＧ及び他の試験システムに関連して利用され得る例示的な試験系列を示す。試験系列は、例えば、１つブロックが低振幅ＡＣ信号を含み、制御されたＤＣブロックが続く、２つのブロックを含むことができる。
【００４８】
試験系列の一部の場合、ＡＣブロックは、例えば、約２つのセグメントから約１０のセグメント、約３つのセグメントから約９つのセグメント、約４つのセグメントから約８つのセグメント、約５つのセグメントから約７つのセグメント、又は約６つのセグメント等の複数のＡＣセグメントを含むことができる。他の例において、ＡＣブロックは、約２つのセグメント、約３つのセグメント、約４つのセグメント、約５つのセグメント、約６つのセグメント、約７つのセグメント、約８つのセグメント、約９つのセグメント又は約１０のセグメントを含むことができる。更に他の例において、ＡＣブロックは、１０超のセグメント、即ち、約１５のセグメント、約２０のセグメント又は約２５のセグメントを有することができる。更に他の例において、ＡＣブロックは、１つのセグメントを含むことが可能であり、前記セグメントは、同時に加えられる複数の低周波ＡＣ信号を有する。
【００４９】
当業者は、ＡＣセグメントの数が、応答の複雑性、測定を実施するために利用可能な関連の周波数範囲及び時間によって限定されることを理解する。より高い周波数は、概して、高帯域幅の電子機器及びより速いサンプリングを必要とするが、より低い周波数は、より長くかかり、典型的にはノイズがより多い。したがって、セグメントの最大数は、試料及び環境及び／又は対象の干渉物を弁別するために必要な最小限の計数及び周波数スパンを選択するこれらのパラメータの妥協点である。
【００５０】
本明細書で用いる場合、「約」は、所定の濃度、長さ、分子量、ｐＨ、電位、時間枠、温度、電圧、体積等の１つの値又は複数の値の統計的に意味がある範囲内を意味する。そのような値又は範囲は、所定の値又は範囲の、典型的には２０％以内、より典型的には１０％以内、更により典型的には５％以内の大きさの程度内にあることができる。「約」によって包含される許容偏差は、研究の下にある特定のシステムに依存し、当業者によって容易に認められ得る。
【００５１】
ＡＣブロックの各セグメントにおける各信号の周波数は、約１ｋＨｚ〜約２０ｋＨｚ、約２ｋＨｚ〜約１９ｋＨｚ、約３ｋＨｚ〜約１８ｋＨｚ、約４ｋＨｚ〜約１７ｋＨｚ、約５ｋＨｚ〜約１６ｋＨｚ、約６ｋＨｚ〜約１５ｋＨｚ、約７ｋＨｚ〜約１４ｋＨｚ、約８ｋＨｚ〜約１３ｋＨｚ、約９ｋＨｚ〜約１２ｋＨｚ、又は約１０ｋＨｚ〜約１１ｋＨｚであることができる。他の例において、ＡＣブロックにおける各セグメントの周波数は、約１ｋＨｚ、約２ｋＨｚ、約３ｋＨｚ、約４ｋＨｚ、約５ｋＨｚ、約６ｋＨｚ、約７ｋＨｚ、約８ｋＨｚ、約９ｋＨｚ、約１０ｋＨｚ、約１１ｋＨｚ、約１２ｋＨｚ、約１３ｋＨｚ、約１４ｋＨｚ、約１５ｋＨｚ、約１６ｋＨｚ、約１７ｋＨｚ、約１８ｋＨｚ、約１９ｋＨｚ又は約２０ｋＨｚであることができる。更に他の例において、ＡＣブロックの各セグメントにおける各信号の周波数は、２０ｋＨｚ超、即ち、約３０ｋＨｚ、約４０ｋＨｚ又は約５０ｋＨｚであることができる。幾つかの例において、前記セグメントの内の１つ以上は、同一の周波数を有することができるが、一方で他の例においては、各セグメントは、他のセグメントとは異なる周波数を有する。しかし、４つ周波数が、概して適切である。使用される正確な周波数は、測定システムクロックの最大周波数の単純な整数除算によって、容易に生成され得る。
【００５２】
しかし、ＡＣブロックのセグメントにおける信号についての最大周波数限界は、安価な電池式手持ち型機器については最高約１００ｋＨｚであることができる。それを超えると、アナログ帯域幅、サンプリング速度、記憶及び処理速度に対する、増大する要求が急激に増すが、典型的なバイオセンサ応答の仮想部分は、周波数と共にますますより小さくなる。より低い周波数は、より長い周期を有し、同等の精度でサンプリングを行うのにより長い時間がかかる。
【００５３】
ＡＣブロックは、典型的には、少なくとも２つの異なる低振幅信号を含む。例えば、ＡＣブロックは、例えば約１０ｋＨｚ又は約２０ｋＨｚの後、約１ｋＨｚ又は約２ｋＨｚ等、二（２）つの周波数に二（２）つのセグメントを含むことができる。他の例において、ＡＣブロックは、複数の低振幅信号を含む。例えば、ＡＣブロックは、例えば約１０ｋＨｚ、約２０ｋＨｚ、約１０ｋＨｚ、約２ｋＨｚ及び約１ｋＨｚ等、四（４）つの周波数に五（５）つのセグメントを有することができる。別の場合、ＡＣブロックは、例えば約２０ｋＨｚ、約１０ｋＨｚ、約２ｋＨｚ及び約１ｋＨｚ等、四（４）つの周波数に四（４）つのセグメントを有することができる。別の場合、ＡＣブロックは、約１０ｋＨｚ、約２０ｋＨｚ、約１０ｋＨｚ、約２ｋＨｚ及び約１ｋＨｚで同時に加えられる四（４）つの周波数を有することができる。更に代わりとして、ＡＣブロックは、所望の低振幅ＡＣ信号を同時に加える多重周波数励起波形を有することができる。ＡＣ周波数は、順次加えられ得るか、又は同時に組み合わされて加えられ、フーリエ変換を介して分析され得る。
【００５４】
ＡＣブロックは、約５００ミリ秒〜約１．５秒、約６００ミリ秒〜約１．２５秒、約７００ミリ秒〜約１秒、又は約８００ミリ秒〜約９００ミリ秒加えられ得る。別の場合、ＡＣブロックは、約５００ミリ秒、約６００ミリ秒、約７００ミリ秒、約８００ミリ秒、約９００ミリ秒、約１秒、約１．２５秒又は約１．５秒加えられ得る。特に、ＡＣブロックは、約１００ミリ秒〜約３００ミリ秒加えられる。
【００５５】
しかし、当業者は、ＡＣセグメントの数、周波数、持続時間及び順序を変化させることができることを理解する。
【００５６】
ＡＣ電流応答情報は、試験系列中のいかなる時にも得ることができる。より低い周波数におけるインピーダンスの結果は、電気化学的電池がＤＣ分極した後で得られる場合、分析物濃度に影響され得る。幾つかの例において、一連のＡＣ電流応答測定は、試験系列において初期に得ることができる。流体試料がバイオセンサに加えられた直後に行われる測定は、拡散、温度及び試薬溶解度に影響される。他の例において、ＡＣ応答電流測定は、応答を安定させ、最初の１秒間の過渡応答を回避するために適切な試料を加えた後、充分な時間で得ることができる。同様に、応答電流測定は、１つ以上の周波数で行うことができる。それらの容量の性質のため、周波数オクターブ又はディケードにより分離した複数のＡＣ測定は、異なる感度又はより簡単な操作を提供することができる。
【００５７】
電気化学的測定方法における例示的なＡＣブロックに関する更なる詳細は、例えば、米国特許第７，３３８，６３９号明細書；第７，３９０，６６７号明細書；第７，４０７，８１１号明細書；第７，４１７，８１１号明細書；第７，４５２，４５７号明細書；第７，４８８，６０１号明細書；第７，４９４，８１６号明細書；第７，５９７，７９３号明細書；第７，６３８，０３３号明細書；第７，７５１，８６４号明細書；第７，９７７，１１２号明細書；第７，９８１，３６３号明細書；第８，１４８，１６４号明細書；第８，２９８，８２８号明細書；第８，３７７，７０７号明細書及び第８，４２０，４０４号明細書に開示されている。
【００５８】
少なくとも１つのＤＣブロックに関して、前記ＤＣブロックは、約０ｍＶと所定の正電位差の間で交番する常に加えられる電位差、又は従来のＤＣ電気化学的方法によって分析され得る他のゆっくりと経時変化する電位差を含むことができる。しかし、当業者は、付加電位差についての範囲が、用いられる分析物及び試薬化学成分に応じて変化する可能性があり、そして変化することになることを理解する。
【００５９】
ＤＣブロックは、例えば、約２つのパルスから約１０のパルス、約３つのパルスから約９つのパルス、約４つのパルスから約８つのパルス、約５つのパルスから約７つのパルス、又は約６つのパルス等の複数のパルスを含むことができる。他の例において、ＤＣブロックは、約２つのパルス、約３つのパルス、約４つのパルス、約５つのパルス、約６つのパルス、約７つのパルス、約８つのパルス、約９つのパルス又は約１０のパルスを含むことができる。更に他の例において、ＤＣブロックは、１０超のパルス、即ち、約１５のパルス、約２０のパルス又は約２５のパルスを有することができる。本明細書で用いる場合、「パルス」は、少なくとも１つの励起及び／又は１つの回復期間を意味する。しかし、パルスの数は、典型的には、試験系列の使用可能時間によって限定される。より短い持続時間が更に電極面からの探索を行い、試薬厚さ及び拡散改質剤に対する感度を増大させる。
【００６０】
ＤＣブロックにおける各パルスの電位は、約０ｍＶ〜約４５０ｍＶ、約１０ｍＶ〜約４２５ｍＶ、約１５ｍＶ〜約４００ｍＶ、約２０ｍＶ〜約３７５ｍＶ、約２５ｍＶ〜約３５０ｍＶ、約３０ｍＶ〜約３２５ｍＶ、約３５ｍＶ〜約３００ｍＶ、約４０ｍＶ〜約２７５ｍＶ、約４５ｍＶ〜約２５０ｍＶ、約５０ｍＶ〜約２２５ｍＶ、約７５ｍＶ〜約２００ｍＶ、約１００ｍＶ〜約１７５ｍＶ、又は約１２５ｍＶ〜約１５０ｍＶであることができる。他の例において、ＤＣブロックにおける各パルスの電位は、約１ｍＶ、約１０ｍＶ、約１５ｍＶ、約２０ｍＶ、約２５ｍＶ、約３０ｍＶ、約３５ｍＶ、約４０ｍＶ、約４５ｍＶ、約５０ｍＶ、約６０ｍＶ、約７０ｍＶ、約８０ｍＶ、約９０ｍＶ、約１００ｍＶ、約１１０ｍＶ、約１２０ｍＶ、約１３０ｍＶ、約１４０ｍＶ、約１５０ｍＶ、約１６０ｍＶ、約１７０ｍＶ、約１８０ｍＶ、約１９０ｍＶ、約２００ｍＶ、約２１０ｍＶ、約２２０ｍＶ、約２３０ｍＶ、約２４０ｍＶ、約２５０ｍＶ、約２６０ｍＶ、約２７０ｍＶ、約２８０ｍＶ、約２９０ｍＶ、約３００ｍＶ、約３１０ｍＶ、約３２０ｍＶ、約３３０ｍＶ、約３４０ｍＶ、約３５０ｍＶ、約３６０ｍＶ、約３７０ｍＶ、約３８０ｍＶ、約３９０ｍＶ、約４００ｍＶ、約４１０ｍＶ、約４２０ｍＶ、約４３０ｍＶ、約４４０ｍＶ又は約４５０ｍＶであることができる。更に他の例において、ＤＣブロックの各パルスの電位は、４５０ｍＶ超、即ち、約４７５ｍＶ、約５００ｍＶ、約５２５ｍＶ、約５５０ｍＶ、約５７５ｍＶ、約６００ｍＶ  ｋＨｚ、約６２５ｍＶ、約６５０ｍＶ、約６７５ｍＶ、約７００ｍＶ、約７２５ｍＶ又は約７５０ｍＶであることができる。更に他の例において、励起パルス電位は、約＋４５０ｍＶ超、約＋４５０ｍＶ未満であるか、又は約＋４５０ｍＶと等しくあることができる。幾つかの例において、前記パルスの内の１つ以上は、同じ電位を有することができるが、一方他の例においては、各パルスは、他のパルスとは異なる電位を有する。
【００６１】
上記したように、付加ＤＣ電位を励起パルス間の約０ｍＶで固定することで回復パルスを提供することが可能であり、しかるに回復パルスは概して連続的な励起波形とされる。これは、正ＤＣパルス間の開回路の使用を規定することによって正パルス間の電流を集電し、分析する可能性を排除する既知の手法からの試験信号配列とは対照的である。
【００６２】
数に関係なく、各ＤＣパルスは、約５０ミリ秒〜約５００ミリ秒、約６０ミリ秒〜約４５０ミリ秒、約７０ミリ秒〜約４００ミリ秒、約８０ミリ秒〜約３５０ミリ秒、約９０ミリ秒〜約３００ミリ秒、約１００ミリ秒〜約２５０ミリ秒、約１５０ミリ秒〜約２００ミリ秒、又は約１７５ミリ秒加えることができる。別の場合、各パルスは、約５０ミリ秒、約６０ミリ秒、約７０ミリ秒、約８０ミリ秒、約９０ミリ秒、約１００ミリ秒、約１２５ミリ秒、約１５０ミリ秒、約１７５ミリ秒、約２００ミリ秒、約２２５ミリ秒、約２５０ミリ秒、約２７５ミリ秒、約３００ミリ秒、約３２５ミリ秒、約３５０ミリ秒、約３７５ミリ秒、約４００ミリ秒、約４２５ミリ秒、約４５０ミリ秒、約４７５ミリ秒又は約５００ミリ秒加えることができる。特に、＋４５０ｍＶの各ＤＣパルスは、約２５０ミリ秒加えることができ、０ｍＶの各ＤＣパルスは、約５００ミリ秒加えることができる。更に代替的に、各パルスは、約５０ミリ秒未満又は約５００ミリ秒超加えることができる。充電電流を回避するには、持続時間は充分に長く、開始は充分にソフトであるべきである。とにかく、パルス持続時間は、妥当な５０／６０Ｈｚのノイズの除去を可能にするのに充分長く加えるべきである。その上、パルス間の時間は、電気化学的電池を放電させ、電気化学的電池の前パルス状態にほぼ戻すのに充分に理想的に長い。更に、動作電位は、媒介物及び測定システムに依存する。本明細書の実施例は、ＮＡ誘導レドックス媒介物の原理証明（ｐｒｏｏｆ−ｏｆ−ｐｒｉｎｃｉｐａｌ）を示す。
【００６３】
概して、各ＤＣパルスの傾斜率は、ほとんど理想な電位遷移によって提供されるピーク電流に対して約５０％以上のピーク電流の減少を提供するように選択される。幾つかの例において、各パルスは、同じ傾斜率を有することができる。他の例において、一部のパルスは同じ傾斜率を有することができ、他のパルスは異なる傾斜率を有することができる。更に他の例において、各パルスは、各パルス自体の傾斜率を有する。例えば、有効な傾斜率は、約５ｍＶ／ミリ秒〜約７５ｍＶ／ミリ秒、若しくは約１０ｍＶ／ミリ秒〜約５０ｍＶ／ミリ秒、１５ｍＶ／ミリ秒〜約２５ｍＶ／ミリ秒、又は約２０ｍＶ／ミリ秒であることができる。別の場合、傾斜率は、約５ｍＶ／ミリ秒、約１０ｍＶ／ミリ秒、約１５ｍＶ／ミリ秒、約２０ｍＶ／ミリ秒、約２５ｍＶ／ミリ秒、約３０ｍＶ／ミリ秒、約３５ｍＶ／ミリ秒、約４０ｍＶ／ミリ秒、約４５ｍＶ／ミリ秒、約５０ｍＶ／ミリ秒、約５５ｍＶ／ミリ秒、約６０ｍＶ／ミリ秒、約６５ｍＶ／ミリ秒、約７０ｍＶ／ミリ秒又は約７５ｍＶ／ミリ秒であることができる。特に、傾斜率は、約４０ｍＶ／ミリ秒〜約５０ｍＶ／ミリ秒であることができる。
【００６４】
所定のレドックス媒介物のための励起電位を決定するため、選択された作用電極／対電極（ＷＥ−ＣＥ）電位工程を加えた後一定の時間測定された電流をプロットしてもよい（例えば、３．５秒）。いずれにせよ、当業者は、電流電位の横ばい状態で楽に操作しようと努力する。しかし、より高い電位は、対象の分析物測定に望ましくなく寄与する可能性がある他の（即ち、干渉）反応をより高い電位が招く可能性があるので、必ずしもより良好でない。
【００６５】
幾つかの例において、試験系列は単一のＤＣブロックを含むが、一方で他の例においては、試験系列は、２つ以上のＤＣブロックを含む。
【００６６】
例示的なＤＣブロックは、（複電流滴定モードで）約０ｍＶから約＋４５０ｍＶの間で交番する（即ち、パルス化する）ことができる。
【００６７】
ＡＣブロックのように、当業者は、ＤＣパルスの数、電位、持続時間及び順序を変化させることができることを理解する。
【００６８】
前記方法において、ＡＣ及び／又はＤＣ応答電流情報は、約２，０００／秒〜約２００，０００／秒、約３，０００／秒〜約１９０，０００／秒、約４，０００／秒〜約１８０，０００／秒、約５，０００／秒〜約１７０，０００、約６，０００／秒〜約１６０，０００／秒、約７，０００／秒〜約１５０，０００／秒、約８，０００／秒〜約１４０，０００／秒、約９，０００／秒〜約１３０，０００／秒、約１０，０００／秒〜約１２０，０００／秒、約１５，０００／秒〜約１１０，０００／秒、約２０，０００／秒〜約１００，０００／秒、約３０，０００／秒〜約９０，０００／秒、約４０，０００／秒〜約８０，０００／秒、約５０，０００／秒〜約７０，０００／秒、又は約６０，０００／秒で得ることができる（即ち、測定することができるか、又は記録することができる）。幾つかの例において、ＡＣ及び／又はＤＣ応答電流情報は、約１００／秒〜約２００／秒、約２００／秒〜約３００／秒、約３００／秒〜約４００／秒、約４００／秒〜約５００／秒、約５００／秒〜約６００／秒、約６００／秒〜約７００／秒、約７００／秒〜約８００／秒、約８００／秒〜約９００／秒、約１，０００／秒〜約１，５００／秒、約１，５００／秒〜約２，０００／秒、約２，０００／秒〜約２，５００／秒、約２，５００／秒〜約３，０００／秒、約３，０００／秒〜約３，５００／秒、約３，５００／秒〜約４，０００／秒、約４，０００／秒〜約４，５００／秒、約４，５００／秒〜約５，０００／秒、約５，０００／秒〜約５，５００／秒、約５，５００／秒〜約６，０００／秒、約６，０００／秒〜約６，５００／秒、約６，５００〜約７，０００／秒、約７，０００／秒〜約７，５００／秒、約７，５００／秒〜約８，０００／秒、約８，０００／秒〜約８，５００／秒、約８，５００〜約９，０００／秒、約９，０００／秒〜約９，５００／秒、約９，５００／秒〜約１０，０００／秒、約１０，０００／秒〜約２０，０００／秒、約２０，０００／秒〜約３０，０００／秒、約３０，０００／秒〜約４０，０００／秒、約４０，０００／秒〜約５０，０００／秒、約５０，０００／秒〜約６０，０００／秒、約６０，０００／秒〜約７０，０００／秒、約７０，０００／秒〜約８０，０００／秒、約８０，０００／秒〜約９０，０００／秒、約９０，０００／秒〜約１００，０００／秒、約１００，０００／秒〜約１１０，０００／秒、約１１０，０００／秒〜約１２０，０００／秒、約１２０，０００／秒〜約１３０，０００／秒、約１３０，０００／秒〜約１４０，０００／秒、約１４０，０００／秒〜約１５０，０００／秒、約１５０，０００／秒〜約１６０，０００／秒、約１６０，０００／秒〜約１７０，０００／秒、約１７０，０００／秒〜約１８０，０００／秒、約１８０，０００／秒〜約１９０，０００／秒、又は約２００，０００／秒で得ることができる。他の例において、ＡＣ及び／又はＤＣ応答電流情報は、最高で約１００／秒、約２００／秒、約３００／秒、約４００／秒、約５００／秒、６００／秒、約７００／秒、約８００／秒、約９００／秒、約１，０００／秒、約１，２５０／秒、約１，５００／秒、約１，７５０／秒、約２，０００／秒、約２，２２５／秒、約２，５００／秒、約２，７５０／秒、約３，０００／秒、約３，２５０／秒、約３，５００／秒、約３，７５０／秒、約４，０００／秒、約４，２５０／秒、約４，５００／秒、約４，７５０／秒、約５，０００／秒、約５，２５０／秒、約５，５００／秒、約５，７５０／秒、約６，０００／秒、約６，２５０／秒、約６，５００、約７，０００／秒、約７，２５０／秒、約７，５００／秒、約７，７５０／秒、約８，０００／秒、約８，２５０／秒、約８，５００／秒、約８，７５０、約９，０００／秒、約９，２５０／秒、約９，５００／秒、約９，７５０／秒、約１０，０００／秒、約１５，０００／秒、約２０，０００／秒、約２５，０００／秒、約３０，０００／秒、約３５，０００／秒、約４０，０００／秒、約４５，０００／秒、約５０，０００／秒、約５５，０００／秒、約６０，０００／秒、約６５，０００／秒、約７０，０００／秒、約７５，０００／秒、約８０，０００／秒、約８５，０００／秒、約９０，０００／秒、約９５，０００／秒、約１００，０００／秒、約１０５，０００／秒、約１１０，０００／秒、約１１５，０００／秒、約１２０，０００／秒、約１２５，０００／秒、約１３０，０００／秒、約１３５，０００／秒、約１４０，０００／秒、約１４５，０００／秒、約１５０，０００／秒、約１５５，０００／秒、約１６０，０００／秒、約１６５，０００／秒、約１７０，０００／秒、約１７５，０００／秒、約１８０，０００／秒、約１８５，０００／秒、約１９０，０００／秒、約１９５，０００、又は約２００，０００／秒で得ることができる。更に他の例において、ＡＣ及び／又はＤＣ応答電流情報は、２００，０００／秒超で得ることができる。
【００６９】
ＡＣ及び／又はＤＣ電流応答情報は、試験系列から集めることが可能であり、ＡＣ及びＤＣブロックに対する電流応答を含む。幾つかの例において、ＡＣ及びＤＣ測定のための単一共有信号経路を含むシステム設計を簡素化するために、ＤＣ及びＡＣ測定のためのＡ／Ｄサンプリング速度で電流応答情報を集めることができる。通常のデジタル音声サンプリング速度範囲には約４４．１ｋＨｚから約１９２ｋＨｚまでが含まれるが、これに限定されない。この範囲のＡ／Ｄ変換器は、様々な商業的半導体供給業者から容易に入手可能である。
【００７０】
アドミタンス及びフェーズ値、又は以下で更に詳細に記載される通りの他の複雑なパラメータを決定するために、ＡＣブロックに対する電流応答情報（例えば、持続時間、形状及び／又は大きさ）を用いてもよい。グルコースや、酸化／還元手法による分析における他の分析物対象等の分析物を測定するために、このＤＣブロックに対する電流応答情報を用いることができる。更に、分析物濃度に対するＨｃｔ及び温度の効果を検討するために電流応答情報を用いることもできる。
【００７１】
幾つかの例において、少なくとも１つのＤＣブロックの前、少なくともＤＣブロックの後にＡＣブロックを加えることができるか、又はＡＣブロックにＤＣブロックを散在させることができる。別の場合、少なくとも１つのＤＣ配列の前にＡＣブロックを加えることができる。
【００７２】
したがって、例示的な試験系列は、（１）複数の低振幅ＡＣ信号のＡＣブロック；及び（２）閉回路の約０ｍＶの回復電位が加えられる同様に短い持続時間（例えば約５０〜５００ミリ秒）の回復パルスによって分離される短い持続時間（例えば約５０〜５００ミリ秒）の約＋４５０ｍＶのパルスのＤＣブロック、を含むことができる。
【００７３】
前記方法において、閉回路の約０ｍＶのＤＣ電位を加えて、回復パルスを提供することによって、それを連続励起電位プロファイルとする。これは、ゼロでないＤＣパルス間における開回路の使用とは対照的である。回復パルスの使用によって、ゼロでないパルスの間の電流応答情報に加えて、回復パルスの持続時間中の応答電流の集電及び分析が可能になる。グルコース等の分析物との電気化学反応の少なくとも一部を停止することによってシステムを他のゼロでないパルスを伴う後続の呼掛け信号の前の通常の出発点に戻す適切に長い回復期間として、回復パルスを視認することができる。
【００７４】
応答情報が集められると、前記方法は、次いで、所定の（ｐｒｅｄｔｅｒｍｉｎｅｄ）濃度より高い抗酸化剤濃度を有する試料から所定の濃度より低い抗酸化剤濃度を含む試料を区別する分類器又は弁別器を用いて統計的抗酸化剤フェイルセーフを提供することを含む。単極性又は双極性である電池及びパルス化電流滴定測定のインピーダンス特性を提供することができる電気化学的システムと共にフェイルセーフ機能性を用いることができる。前記フェイルセーフ機能性を、電気化学的電池が広帯域周波数と単極性又は双極性形態のＤＣパルス化とで同時に励起される電気化学的システムにおいて用いることもできる。多くの異なる分析物の濃度を決定するように構成される試験システムに関連してフェイルセーフ機能を利用してもよい。幾つかの例において、ＳＭＢＧシステム等のグルコース試験システムと共にフェイルセーフを用いてもよい。算出グルコース濃度が信頼性のある安全な抗酸化剤濃度を試料が有するとフェイルセーフが同定する場合、使用者に算出グルコース濃度を示してもよい。それ以外の場合、抗酸化剤濃度又は他の干渉物が信頼性のあるグルコース濃度を送達し得る閾値を超えることを示すエラーコードを使用者に示してもよい。例えば、試料中のアスコルバートについての所定の閾値は、約３ｍｇ／ｄＬ以上、約４ｍｇ／ｄＬ以上、約５ｍｇ／ｄＬ以上、約６ｍｇ／ｄＬ以上、約７ｍｇ／ｄＬ以上、約８ｍｇ／ｄＬ以上、約９ｍｇ／ｄＬ以上又は約１０ｍｇ／ｄＬ以上であることができる。
【００７５】
統計量に基づいた抗酸化剤フェイルセーフに関して、それは、１０ｍｇ／ｄＬ超の濃度の試料から１０ｍｇ／ｄＬ未満のアスコルバート等の抗酸化剤濃度を含む試料の間を区別する弁別器であることができる。１０ｍｇ／ｄＬが例示的であり、その他の閾値を、対象の抗酸化剤の存在に対する試験システムの感度に依存して利用してもよいことはいうまでもない。以下の式に従ってフェイルセーフを構成することができる。
【００７６】
【数１】
0006412027.tif 000002
【００７７】
試料が試料の２つのクラスの内の１つに属する確率を同定するために、この式の非線形関数の決定値を用いてもよい。確率（Ｐｒｏｂａｂｉｌｔｉｙ）（アスコルバート＞Ｔ１）が、Ｔ２が間隔［０、１］内にあるＴ２より大きい場合、フェイルセーフを作動させる。Ｏjによって示される量は、「ＡＣブロック」の名称のセクションからの電流応答情報と図３の「ＤＣブロック」の名称のセクションから得られるＤＣ量とに基づくＡＣアドミタンス値Ｙ20、Ｙ10、Ｙ2及びＹ1並びにフェーズ値Ｐ20、Ｐ10、Ｐ2及びＰ1である。βj及びαiで示される量は、適切なトレーニングデータで推定される定数（パラメータ）である。
【００７８】
概念的には、この方法は、抗酸化剤フェイルセーフに関するものなので、課題についての記述を変化させる。抗酸化剤濃度を量的に決定し、抗酸化剤濃度が閾値を超えるかどうかを決定する代わりに、これらの方法は、ＤＣブロックからの測定が低い又は高い抗酸化剤濃度に一致しているかどうかを決定する。即ち、課題は、離散的な抗酸化剤の定量化の内の１つから抗酸化剤の分類又は弁別の内の１つに変更される。このフェイルセーフは、図３のＤＣブロックにおけるわずか最初の３つの「パルス」（即ち、励起−回復−励起）のみからのＤＣ応答情報に基づくことが可能であり、それによって試験時間が著しく減少するが、但し、これらの３つのパルスからの電流応答データは、分析物濃度（例えば、血中グルコース）を決定するか、又はそれ以外の場合、算出することにも充分であるという点に留意する必要がある。したがって、例えば、図３において、電位系列についての合計時間は、２．５秒と短い。分析物の決定及び干渉物フェイルセーフの決定の目的に充分であると考えられるような多くのパルスからの同程度に多くの又は同程度に少ない電流応答データを用いる適切なアルゴリズムを作成することができることが、当業者によって認められる。
【００７９】
図４を参照すると、抗酸化剤（即ち、アスコルバート）フェイルセーフのない試験システム性能のグラフが示される。グラフの横軸は、ｍｇ／ｄＬでの参照グルコース（即ち、対照試料中のグルコースの実際の濃度）を示す。グラフの縦軸は、ｍｇ／ｄＬでのｂＧ回復（即ち、試験システムによって決定されるｂＧ測定の値）を示す。＋記号によって表されるデータポイントの符号化は、ｍｇ／ｄＬでの試料のアスコルバート濃度を示す（０、４、１０、１５、２５、３５、４５、６０、８０、１００、１５０、２００、３００及び４００）。＋記号の縦の組分けは、特定のグルコース濃度、即ち２５ｍｇ／ｄＬ（左側の組分け）、１２５ｍｇ／ｄＬ（中央の組分け）及び６００ｍｇ／ｄＬ（右側の組分け）でスパイクされた試料についての測定結果を示す。
【００８０】
図４において、Ｐａｒｋｅｓ領域Ａは、試験システムによるｂＧ測定が容認し得るように正確である測定を表す。より具体的（ｓｐｅｃｉｆｉｃｌｌｙ）には、Ｐａｒｋｅｓ領域Ａは、測定が臨床的な転帰に影響を及ぼさないことを示し、Ｐａｒｋｅｓ領域Ｂは、臨床的な転帰にほとんど影響を及ぼさない変更された臨床活動（ｃｌｉｎｉｃｉｃａｌ  ａｃｔｉｏｎ）を示し、Ｐａｒｋｅｓ領域Ｃは、臨床的な転帰に影響を与えるかもしれない変更された臨床活動示し、Ｐａｒｋｅｓ領域Ｄは、重大な医学的リスクを有する可能性がある変更された臨床活動を示し、Ｐａｒｋｅｓ領域Ｅは、危険な帰結（ｃｏｎｓｑｕｅｎｃｅｓ）を有する可能性がある変更された臨床活動を示す。また、Ｐａｒｋｅｓ領域Ａの中の破線が実際の１０／１０作業を表すということにも留意する必要がある。
【００８１】
しかし（ｈｏｗｖｅｒ）、図４には、Ｐａｒｋｅｓ領域Ａの外側にあり、且つ不正確な試験結果を含む全ての試験された血中グルコース濃度についての多くの測定（ｍｅａｎｓｕｒｅｍｅｎｔｓ）がある。特定の結果を以下の表１に示す。
【００８２】
【表１】
0006412027.tif 000003
【００８３】
図５を参照すると、統計的抗酸化剤（即ち、アスコルバート）フェイルセーフが作動した試験システム性能のプロットが示される。グラフの横軸は、ｍｇ／ｄＬでの参照グルコース（即ち、対照試料中のグルコースの実際の濃度）を示す。グラフの縦軸は、ｍｇ／ｄＬでのｂＧ回復（即ち、試験システムによって決定されるｂＧ測定の値）を示す。＋記号によって表されるデータポイントの符号化は、ｍｇ／ｄＬでの試料の抗酸化剤濃度を示す（０、４、１０、１５及び８０）。＋記号の縦の組分けは、特定のグルコース濃度、即ち２５ｍｇ／ｄＬ（左側の組分け）、１２５ｍｇ／ｄＬ（中央の組分け）及び６００ｍｇ／ｄＬ（右側の組分け）でスパイクされた試料についての測定結果を示す。Ｐａｒｋｅｓ領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥは、図４に関連して上記した同じ指示を提供する。図５に示すように、しかるに１０／１０作業を示す領域Ａの中に全てのｂＧ測定（ｍｅａｕｒｅｍｅｎｔｓ）がある。特定の結果を以下の表２に示す。
【００８４】
【表２】
0006412027.tif 000004
【００８５】
以下の表３及び４には、それぞれ図４〜５に関する更なる情報が示される。
【００８６】
【表３】
0006412027.tif 000005
【００８７】
【表４】
0006412027.tif 000006
【００８８】
集計表は、Ｐａｒｋｅｓ領域の各々にある異なるターゲットグルコース及びアスコルバート干渉濃度を有する試料からの観測結果の数を示す。表３は、アスコルバートフェイルセーフを作動させなかった場合の計数を示し、一方で表４は、アスコルバートフェイルセーフを作動させた場合の計数を示す。
【００８９】
また、本明細書に記載される他の実施形態については、図５に示される結果が実質的に同一であることも留意する必要がある。前述の記載は、例示的な統計的フェイルセーフの記載であって、限定するものではないことはいうまでもない。
【００９０】
アスコルバート（又は他の干渉物）濃度に基づいて分類精度を向上させるためにフェイルセーフを修正すること；安全でないグルコース観測結果につながる可能性がある試料属性を区別するためにフェイルセーフを変更すること（例えば、Ｐａｒｋｅｓ領域Ｃ、Ｄ及びＥを区別すること）；アスコルバート濃度のより広い範囲に亘ってシステムが作動し得るようにアスコルバート（又は他の干渉物）濃度を予測されたグルコースの調整に組み込むこと；必要メモリ、計算の数、計算時間を減らすために機械学習アプローチ法を用いること；及びインピーダンス形態、ＡＣの電力、ＤＣのログ変換を含む変換された観測可能値（ＡＣ及びＤＣ測定値）の効果を利用すること、を含む多くの修正及び変更が検討される。
【００９１】
更に、２つのクラス（例えば、安全／非安全又は合格／不合格）の内の１つに属するものとして試料を区別する分類器又は弁別器；３つのクラス（安全、修正されない場合非安全、非安全及び修正不能）の内の１つに属するものとして試料を区別する分類器又は弁別器；又は正確及び不正確な測定値の結果に関連する２つ以上のカテゴリに測定値を分類するために有効な他の分類器又は弁別器、を含む分類器又は弁別器の機能性は、多くの形態で提供され得る。分類器は、ロジスティック関数、決定樹及びサポートベクターマシンを含む多くの機械学習手法を利用することもできる。
【００９２】
分析物決定トレーニングにおいて、各クラスについてそれぞれ９９．９８％及び９９．４７％の分類精度（ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ａｃｃｒｕａｃｙ）に相当する≦１０ｍｇ／ｄＬのクラスの４つの観測結果と、＞１０ｍｇ／ｄＬのクラスの６つの観測結果とを誤分類した。これらの結果を以下の表５にまとめる。
【００９３】
【表５】
0006412027.tif 000007
【００９４】
ＤＣブロックに基づく分類器の適用によって、各クラスについてそれぞれ９９．９８％及び９９．６５％の全分類（ｃｌａｓｓｉｆｉａｔｉｏｎ）精度に相当する＞１０ｍｇ／ｄＬのクラスにおける３つの観測結果と、≦１０ｍｇ／ｄＬのクラスにおける２つの観測結果との誤分類が生じた。これらの結果を以下の表６にまとめる。
【００９５】
【表６】
0006412027.tif 000008
【００９６】
図６を参照して、（１）異なる周波数に複数のＡＣセグメントを有するＡＣブロック（ＡＣブロックという名称）；（２）媒介物が付加電位によって酸化されない０ｍＶの緩和電位によって分離される短い４５０ｍＶのパルスを有するＤＣブロック（ＤＣブロック１という名称）；及び（３）２つの異なる傾斜率のＳＲＢＰを有する第２のＤＣブロック（ＤＣブロック２という名称）を含む他の例示的な試験系列が示される。更に具体的には、ＡＣブロックは、四（４）つの周波数において異なる五（５）つのセグメント、即ち１０ｋＨｚ、２０ｋＨｚ、１０ｋＨｚ、２ｋＨｚ及び１ｋＨｚのセグメントを有することができる。アドミタンス及びフェーズ値、又は以下で更に詳細に記載される通りの他の複雑なパラメータを決定するために、ＡＣブロックに対する電流応答情報を利用してもよい。幾つかの例において、ｂＧの決定等の分析物濃度の決定は、ＡＣブロックからの電流応答情報とＤＣブロック１からの電流応答情報とに基づいて行われる。グルコースフェイルセーフを構成するために、ＤＣブロック２からの電流応答情報を用いてもよい。
【００９７】
図６に示される第２のＤＣブロックは、ＳＲＢＰ  ＤＣ励起系列に関する研究から生じた。理論的には、電極における媒介物の電気化学反応を引き起こすために充分な電位によるいかなるＤＣ励起も、グルコース等の分析物を量的に測定するために用いることができる電流応答を生成する。この電流応答は、Ｈｃｔ及び温度レベルを変化させることによっても影響される。この研究は、性能を向上させるために励起パルス情報と組み合わせた回復パルス情報の使用を利用することができる方法と全く同じようにして分析物測定システムの性能及び／又は能力を向上させるために更なる固有の情報を得て、用いることができるかどうかを決定するためにＳＲＢＰ  ＤＣ励起系列の値を評価した。
【００９８】
図６の最初のＡＣブロックに対する電流応答は、グルコースに関する情報を含まないが、その代わり、ＤＣ試験ブロックから誘導されるｂＧ測定値を修正するために用いることができるヘマトクリット、温度及び他の因子に関する情報をコードする。ＤＣブロック１に対する電流応答は、主に、存在するグルコースの量に比例するＰＤＡの量に相当する。対照的に、ＤＣブロック２に対する電流応答は、ＱＤＩ及びＰＤＡの濃度に関する定量的情報を提供する。ＤＣブロック１のように、＋４５０ｍＶ及び−４５０ｍＶの電流応答は、ＰＤＡに相当し、存在するグルコースの量に比例する。しかし、ＳＲＢＰによって、負極性及び正極性の付加電位傾斜中のより低い中域の付加電位におけるＱＤＩの検出が可能になる。
【００９９】
図７を参照すると、異なる濃度のアスコルバートを有する５つの異なる血液試料についてのＤＣブロック２電位に対する電流応答が示される。アスコルバート（ａｃｏｒｂａｔｅ）はＱＤＩと反応し、それによってＱＤＩ特性が低下するが、各電位走査についてのＱＤＩ特性は、「＊」によって示される。上記のように、アスコルバートは、速やかにＱＤＩと反応し、ＱＤＩを還元することによって、ＰＤＡの量を増加させ、それによって、作用電極で検出される電流が高くなる。知覚されたより高い電流がグルコースに比例すると仮定されるので、これは結果として誤って上昇したグルコース測定値になる。高いアスコルバート濃度がＤＣブロック１及びＤＣブロック２の両方におけるＰＤＡ関連電流応答の増大を引き起こすことを理解することは重要である。
【０１００】
ＤＣブロック２が、高いアスコルバートを検出し、且つアスコルバート濃度の定量的推定値を生成するために用いることができる情報を提供することが認識された。アスコルバートを量的に予測することが可能であるので、フェイルセーフの実現のための限界値として特定のアスコルバート濃度におけるカットオフを用いることができることになる。アスコルバート値が、確立された限界値より小さい場合、予測されたグルコース値のバイアスは許容し得ると考えられ、ｂＧ値が計器によって送達される。しかし、アスコルバート値が、確立された限界値より大きくなることによって、結果として安全でないグルコース推定値となる場合、エラーコードのみを最終使用者に送達してもよい。
【０１０１】
図８を参照して、０〜４００ｍｇ／ｄＬの範囲のアスコルバート濃度を有する一セットの血液試料についてのＤＣブロック２電位に対する電流応答が示される。試料の全ては、同じグルコース濃度（１２０ｍｇ／ｄＬ）を有する。
【０１０２】
図９は、図８の一部の更に詳細な図、具体的には図８の最初の負極性及び正極性の走査を示す。ＱＤＩ特性及びＰＤＡ特性の両方は、電流応答情報内に存在し、アスコルバート濃度の関数として変化する。
【０１０３】
図１０〜１１は、それぞれＱＤＩ及びＰＤＡ特性に関して図９に示されるデータの更に詳細な図を示す。具体的には、図１０は、アスコルバート濃度の増加に伴う、ＱＤＩに相当するピーク電流の明確な減少を示す。対照的に、図１１は、アスコルバート濃度の増加に伴う、ＰＤＡに相当するピーク電流の明確な増加を示す。ＰＤＡの量がグルコースに正比例すると仮定される場合、どのようにして高いアスコルバート濃度の存在が、誤った、上昇したグルコース測定値を生じさせるのかについて理解することが可能である。これらの及び同様のＱＤＩ及び／又はＰＤＡ特性は、ここで例が記載される様々な抗酸化剤フェイルセーフ及び／又は化学成分健康フェイルセーフにおいて利用され得る。
【０１０４】
例示的な一方法は、抗酸化剤の定量的推定値を必要としない抗酸化剤フェイルセーフを構成することを含む。例えば、一群の代表的なトレーニングデータは、２つのクラスに分けることが可能であり、一方は≦１０ｍｇ／ｄＬのアスコルバート濃度を含むものであり、他方は＞１０ｍｇ／ｄＬのアスコルバート濃度を含むものである。１０ｍｇ／ｄＬのアスコルバート濃度が、依然としてＰａｒｋｅｓ誤差グリッドのゾーンＡ及びＢの中にあるバイアスがかかったグルコース推定値を生成することによって、結果として、実際にはインスリンが必要でない場合におけるインスリンの送達等の不適当な応答を人に対して引き起こすことのないグルコースの予測誤差が生じることが示された。次いで、分類のための数多くの数学的方法と共にトレーニングセットを用いることができる。分類方法は、一セットの既知のクラスに基づいた新しい又は不明な観測結果を分類する方法を提供する。これらの例示的な分類は、実際のアスコルバート値を予測するのではなく、正確にクラスを弁別する能力に基づく。この場合、≦１０ｍｇ／ｄＬのいずれのアスコルバート濃度も、一方のクラスのみに属し、同様に、＞１０ｍｇ／ｄＬのいずれのアスコルバート濃度も、他方のクラスのみに属する。フェイルセーフを実現するためには、新しい観測結果が属するクラスを正確に決定することが必要であるだけである。
【０１０５】
決定される分類器をトレーニングして、実現するために用いるデータは、ＤＣブロック２の電流応答情報からのものであることができる。別の場合、ＤＣブロック１のＰＤＡ関連電流応答情報と更なるＡＣ情報とを用いて類似のフェイルセーフを作成してもよいが、多くの無関係な因子が電流応答に影響を及ぼす可能性があることを認識する必要がある。したがって、ＤＣブロック１に基づく抗酸化剤分類器は、例えばアスコルバートによって引き起こされる増加電流が、更に、いまだに知られていない、分類器のトレーニングの際に考慮することができなかった新しい不適合の試料の型についての他の因子による増加電流から常に区別することができるという仮定に基づく。対照的に、ＤＣブロック２は、ＱＤＩについての新しい情報を提供し、それによってアスコルバート等の抗酸化剤の存在を直接決定する方法が提供される。
【０１０６】
図１と図１の関連の考察とに戻ると、レドックス媒介物としてのＮＡの特定の選択のため、この型の抗酸化剤フェイルセーフが可能にされることを理解することが重要である。しかし、アスコルバート等の抗酸化剤によって容易に還元され得る種を形成するいずれのレドックス媒介物も、本明細書に記載されるアプローチ法を実現する同様の方法において用いることが可能であったが、但し、抗酸化剤によって還元された更なる量のレドックス媒介物の電解酸化によって、ＤＣブロック２の間の電位励起において明白である応答効果が生じるが、還元されたレドックス媒介物の分析物系電解酸化は、典型的には明白ではない。これは、ＳＭＢＧについて用いられる通常のレドックス媒介物の一部による場合ではないが、特に、ＮＡに基づいたレドックス媒介物システムの１つの効果である。
【０１０７】
アスコルバートに加えて、実質的に固有の、しかし同様の符号（例えば、ＱＤＩ特性の減少、ＱＤＩ特性の増加、ＰＤＡ特性の減少又はＰＤＡ特性の増加）を容易に生成するあらゆる干渉物をモニタすることができると考えられる。複数の干渉物間の特異性の欠如でさえ、上記の利点のいずれも否定するものではない。ＮＡ誘導レドックス媒介物を有するＦＡＤ−ＧＤＨ化学成分が適切に作用している場合、（所定のグルコース、Ｈｃｔ及び温度レベルの）試料によって、ＱＤＩ及びＰＤＡピーク電流の特徴的比率を有する電流応答が生じる。
【０１０８】
試薬層／化学成分健康フェイルセーフ及び測定方法：上記の抗酸化剤フェイルセーフ方法に加えて、水和試薬層フェイルセーフ方法が提供される。前記方法は、概して、少なくとも１つのＤＣブロック並びに代替的に、少なくとも１つのＡＣブロック及び更に第２のＤＣブロックを有する試験系列を加えることによって上記のように開始する。
【０１０９】
（血液等の流体試料と組み合わせた試薬系を意味する）水和化学成分システム及びレドックス媒介物が適切に作用している場合、（グルコース、ヘマトクリット、温度レベル等の所定の分析物における）あらゆる正常試料によって、ＱＤＩ特性とＱＤＩ及びＰＤＡピーク電流の特徴的比率（Μox：Ｍred）とを有する電流応答が生じる。ＱＤＩ特性が識別可能でない場合、このことは、試薬層システムに何か深刻な誤りがあることを意味する。この状況は、結果として分析物との反応のみとは異なる機構から生じる更なる電流の生成をもたらすことによって、不正確で危険な測定値につながる。したがって、ＱＤＩ特性の単純な質的存在又は欠如を検査することによって、試薬層健康フェイルセーフの基礎が提供する。この検査は、パターン認識と、判別分析と、電流応答からの選択値を用いた単純な発見的比較とを含む様々な方法で数学的に行うことができる。
【０１１０】
抗酸化剤（ａｎｉｔｏｘｉｄａｎｔ）の定量的予測を利用する上記の方法とは対照的に、これらの方法は、数値的分類方法によって可能にされる抗酸化剤の弁別を利用する。上記の抗酸化剤フェイルセーフ方法のように、化学成分健康フェイルセーフ方法は、ＤＣブロック２からの応答情報に基づくが（それによって試験時間を延長する）、しかし、ＳＲＢＰの使用によって、異なる利点、即ちＱＤＩ特性を認める能力がもたらされる。アスコルバート等の抗酸化剤は、ＱＤＩと直接反応することによって、特性の強度を低下させ、それによって、（１）アスコルバートを直接検出する能力；及び（２）他の多くの他の因子と対比してアスコルバートによるＰＤＡの増加を明確に区別する能力、が可能なる。また、ＰＤＡ及びＱＤＩ特性の比率を検出する能力は、バイオセンサ化学成分及びレドックス媒介物が適切に作用しているかどうかを決定するために用いることができる試薬層健康フェイルセーフの基礎も提供する。これらの新しい能力は、ブロック２のみに含まれる新しい情報によって可能になる。
【０１１１】
＞１０ｍｇ／ｄＬのアスコルバートを含む試料から≦１０ｍｇ／ｄＬのアスコルバートを有する試料を区別する分類器又は弁別器を用いて、試薬層フェイルセーフを示すことができる。分類器は、以下の式に従って構成され得る。
【０１１２】
【数２】
0006412027.tif 000009
【０１１３】
上記の式において、βjは、ＡＣブロック及びＤＣブロック２から選択されるＯj値についての最適化された係数である。
【０１１４】
以下で示される結果を生成するため、最適変数選択手法を用いて、ブロック２ＤＣ電流応答からの八（８）つのＡＣ値（４つの異なる周波数におけるフェーズ及びアドミタンス）と二十九（２９）の値とから成った３５の値（Ｎ＝３５）を選択した。ブロック２ＤＣ電流応答値の選択は、最初の負極性及び正極性の電位傾斜に意図的に限定されたが、興味深いことに、選択されたＤＣ変数のほぼ全ては、正極性の傾斜におけるＱＤＩ特性に相当した。
【０１１５】
確率（アスコルバート＞Ｔ１）が、Ｔ２が間隔［０、１］内にあるＴ２より大きい場合、上記の式によって記載されているフェイルセーフを作動させる。非線形関数の結果は、新しい試料が前記２つのクラスの内の１つに属する確率を示す。表７に示すように、広範囲に亘るグルコース、ヘマトクリット、温度及び湿度レベル、各種記憶条件、臨床的干渉並びにアスコルバート濃度を表す試料を用いてトレーニングセットを構成した。トレーニングセットは、≦１０ｍｇ／ｄＬのアスコルバート濃度を有する２４，９８２の試料と、＞１０ｍｇ／ｄＬのアスコルバートを有する１１４５の試料とを含んだ。トレーニング後、各クラスについてそれぞれ９９．９９％及び９９．７４％の分類精度（ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ａｃｃｒｕａｃｙ）に相当する各クラスからの三（３）つの観測結果のみが誤分類された。これらの結果を表７にまとめる。
【０１１６】
【表７】
0006412027.tif 000010
【０１１７】
トレーニングに用いた同じ試料のいずれも含まなかった試験データセットを用いて、新しい分類器を試験した。前記トレーニングセットのように、独立した試験セットは、広範囲に亘るグルコース、ヘマトクリット、温度及び湿度レベル、各種記憶条件、臨床干渉並びにアスコルバート濃度を表す試料を含んだ。試験セットは、≦１０ｍｇ／ｄＬのアスコルバート濃度を有する１２，４９２の試料と、＞１０ｍｇ／ｄＬのアスコルバートを有する５７５の試料とを含んだトレーニングセットを含んだ。分類器の適用によって、各クラスについてそれぞれ９９．９１％及び９９．４８％の全分類（ｃｌａｓｓｉｆｉａｔｉｏｎ）精度に相当する≦１０ｍｇ／ｄＬのクラスにおける１１の観測結果と、＞１０ｍｇ／ｄＬのクラスにおける３つの観測結果との誤分類が生じた。これらの結果を表８にまとめる。
【０１１８】
【表８】
0006412027.tif 000011
【０１１９】
異なるＤＣブロック２値を採集する効果を更に研究するか、又はトレーニングセットを含む試料の組成を更に最適化する試みを行わなかったので、これらは例示的な結果のみを表す。これらは、非常に良好な分類結果を得ることができ、それによってアスコルバートフェイルセーフの基礎が提供されることを確実に示す。
【０１２０】
このアスコルバートフェイルセーフは、ＤＣブロック２における最初の負極性及び正極性傾斜からのＤＣ電流応答値を用いて示されたが、それによって、総試験系列を、ＤＣブロック２を切断することによって更に短くすることができることが示される。しかし、ＤＣブロック２付加電位を含む、後半の緩やかな傾斜の双極性サイクルから、アスコルバート分類器を構成することもできた。試薬層健康フェイルセーフ方法は、付加電位の少なくとも１つのＳＲＢＰサイクルを必要とするが、同じ又は異なる傾斜速度を有する更なるサイクルを必要としない。更に、１つ以上のＳＲＢＰサイクルは、ＤＣブロック１の前又は直後に生じる可能性がある。アスコルバートフェイルセーフは、同様にして、依然として作用することになる。
【０１２１】
上記の方法は、例示的で且つ非限定的である。信頼性のある修正を行うことができる範囲内のアスコルバート値を示す更なるクラスを加えることが可能であった。これは、本明細書に記載される両方の例示的な方法を組み合わせることによって達成することが可能であった。この場合、前記範囲内の試料について真のアスコルバート濃度の定量的予測を行うことが可能であり、計器によって送達されたグルコース値を修正するためにこの値を用いることが可能であった。上記の方法は、使用することができた分類方法の型を限定することを意図するものでもない。分類器を構成する（ｃｏｎｓｔｕｃｔ）ために、決定樹、Ｋ最隣接（ＫＮＮ）、神経ネットワーク等の他の方法を用いることも可能であった。
【０１２２】
したがって、試薬層健康フェイルセーフは、単にＱＤＩ特性の存在のための検査を行うことを含む。バイオセンサに組み込まれた化学成分及び媒介物が期待通りに作用している場合、ＱＤＩ特性は、存在する必要があり、ＰＤＡ特性と共に定義された範囲の比率を示す必要がある。ＱＤＩ特性が識別可能でない場合、このことは、試薬層に何か誤りがあることを意味する。この状況は、結果としてグルコースとの反応のみとは異なる機構から生じる更なる電流の生成をもたらすことによって、不正確なグルコース測定値につながる。ＱＤＩピークの存在についての検査は、パターン認識と、判別分析と、電流応答からの選択値を用いた単純な発見的比較とを含む様々な方法で数学的に行うことができる。
【０１２３】
ＳＭＢＧシステムによって両方の例示的な方法を実現することができた方法についての実用的な実施例を、以下の作業によって記載することができる。
（１）．ＤＣブロック１の後、ＤＣブロック２を加えて、期待されるＱＤＩ特性が存在するかどうかを決定する。そうでない場合、次いで、試験を止めて、エラーコード（化学成分健康フェイルセーフ）を送る。
（２）．ＤＣブロック１からの電流応答データを用いて、新しい試料（アスコルバートフェイルセーフ）のクラスのメンバーを予測するためにアスコルバート分類器を用いる；
（ａ）．試料が≦１０ｍｇ／ｄＬのアスコルバートを有すると分類される場合、次いでグルコース値を報告する；
（ｂ）．試料が＞１０ｍｇ／ｄＬのアスコルバートを有すると分類される場合、次いでエラーコードを報告する
（ｃ）．(オプション)
試料がオプションの第３のクラスに分類される場合、
グルコース値の修正が可能で、信頼性のあることを示し、次いで、アスコルバート濃度を予測して、補正（修正）グルコース値を報告する；又は
（ｄ）．ＤＣブロック２の適用を回避する（又は単に必要をなくす）。
【０１２４】
作業のこの論理的フローが一例として示されるが、限定するものではないことを理解するべきである。
【０１２５】
媒介物に関連したＱＤＩ及びＰＤＡ電気化学的符号を区別することを可能にする速度で印加電圧に傾斜をつける少なくとも１つのＤＣ試験系列を利用する電流滴定ＳＭＢＧシステムと共に、前記方法を用いることができる。傾斜をつけられた電圧は、線形であってもよく、又は正弦波や余弦波等の他の関数形に従ってもよい。前記方法は、アスコルバートによって還元され、且つ酵素とは異なる固有の電圧−電流符号を有する媒介物を含むいずれの電気化学的システムにも適用可能である。そのアスコルバート及びグルコース両方を、ＡＣ情報及びＤＣブロック２のみから予測することが可能であり、それによってＤＣブロック１の必要がなくなるということにも留意する必要がある。更に、グルコースを予測するためにどんな情報を用いるのかに関係なく、前記方法の態様を、記載されているように行うことが可能であった。グルコースを定量するために用いられるＤＣブロック１電流応答は、ＰＤＡの量に比例する。ＤＣブロック２がＱＤＩ及びＰＤＡの両方についての符号を含むので、ＰＤＡ特性の強度に基づいてグルコースを定量することが可能であり、同時に、ＱＤＩ並びに／又はＱＤＩ及びＰＤＡ特性の比率に基づいてアスコルバートを定量することが可能である。緩やかな傾斜の双極性励起を伴う同様の電位系列を用いたアスコルバートの類似の検出を可能にする化学成分システム及び媒介物を使用する場合、前記方法は、電量系ＳＭＢＧシステムにも適用可能である。
【０１２６】
確率的分類器は、ＤＣブロック１又はＤＣブロック２に基づいた手法のために実質的に同じ又は同一であってもよいことが理解される。トレーニング及び予測の両セットのための予測性能に関する分類器の質が非常に高く、且つグルコース、温度、Ｈｃｔ、塩、干渉及び他の変数の多くの異なるレベルを表す非常に多種多様なデータを用いてトレーニング及び予測のセットを組み立てたことが更に理解される。本明細書に開示される各種手法の全ては、優れた性能を示す。
【０１２７】
本明細書に列挙される特許、特許出願、特許出願刊行物及び他の刊行物の全ては、あたかもそれらの全体が記載されるように参照により本明細書に援用される。
【０１２８】
本発明の概念は、最も実用的で且つ好ましい実施形態であると現在考えられるものに関連して記載された。しかし、本発明の概念は、例証として示されたものであって、開示された実施形態に限定されることを意図したものではない。したがって、当業者は、本発明の概念が、添付の特許請求の範囲に記載の本発明の概念の精神及び範囲内の全ての修正及び代替の配置を包含することを意図するものであることを認識するであろう。以下に、番号をつけられた実施形態を記載する。
【０１２９】
１.抗酸化剤干渉から分析物の電気化学的測定をフェイルセーフにする方法であって、
電気的試験系列を電気化学的バイオセンサに加える工程であって、前記バイオセンサが、
電極システムと、
前記電極システムとの電気通信するレドックス媒介物を含む試薬と、
前記バイオセンサに提供された流体試料を、前記試薬と流体接触する流体試料と接触させるように構成されたソケットであって、前記試験系列が少なくとも１つの直流（ＤＣ）ブロックを備え、前記少なくとも１つのＤＣブロックが少なくとも１つの回復電位を含み、前記電極システムの閉回路条件が前記少なくとも１つの回復電位の間に維持される、ソケットと
を備える、工程；
前記少なくとも１つの回復電位からの情報を含む、前記試験系列に対する電流応答情報を測定する工程；及び
抗酸化剤が前記分析物濃度に干渉しているかどうかを決定するために分類器又は弁別器を用いた統計的抗酸化剤フェイルセーフを提供する工程であって、前記統計的抗酸化剤フェイルセーフが前記レドックス媒介物に関する前記少なくとも１つのＤＣブロックからの情報に基づく、工程
を含む方法。
【０１３０】
２.前記ＤＣブロックが、励起電位と回復電位の間で交番するパルス系列を含む、実施形態１に記載の方法。
【０１３１】
３.前記励起電位に対する励起電流応答と前記回復電位に対する回復電流応答との情報を測定する工程；及び
前記励起電流応答と前記回復電流応答との前記情報を利用して前記流体試料の分析物濃度を決定する工程であって、前記決定が少なくとも１つの干渉物についての補正である、工程
を更に含む、実施形態１又は２に記載の方法。
【０１３２】
４．前記抗酸化剤がアスコルバートであり、前記決定が、以下の式：
【０１３３】
【数３】
0006412027.tif 000012
【０１３４】
であって、確率（アスコルバート＞Ｔ１）が、Ｔ２が前記間隔［０、１］内にあるＴ２より大きい場合、前記フェイルセーフが作動される、式に基づいて行われる、実施形態１から３の何れか一項に記載の方法。
【０１３５】
５.前記抗酸化剤決定が、少なくとも１０／１０作業を提供するために利用される、実施形態１から４の何れか一項に記載の方法。
【０１３６】
６．前記抗酸化剤決定が、少なくとも部分的に、分析物濃度測定又は決定を不合格とすることである、実施形態１から５の何れか一項に記載の方法。
【０１３７】
７．前記抗酸化剤決定が、少なくとも部分的に、分析物測定又は決定を修正することである、実施形態１から６の何れか一項に記載の方法。
【０１３８】
８．前記抗酸化剤濃度が１０ｍｇ／ｄＬより大きいと決定される場合、前記フェイルセーフが作動される、請求項１から７の何れか一項に記載の方法。
【０１３９】
９．流体試料中の分析物の電気化学的測定をフェイルセーフにする方法であって、
電気的試験系列を電気化学的バイオセンサに加える工程であって、前記バイオセンサが、
電極システムと、
前記電極システムとの電気通信するレドックス媒介物を含む試薬と、
前記バイオセンサに提供された流体試料を、前記試薬と流体接触する流体試料と接触させるように構成されたソケットであって、前記試験系列が少なくとも１つの直流（ＤＣ）ブロックを備え、前記少なくとも１つのＤＣブロックが、２つの異なる傾斜速度で約−４５０ｍＶから約＋４５０ｍＶの間で交番する緩やかな傾斜の双極性電位（ＳＲＢＰ）であり、前記電極システムの閉回路条件が前記ＤＣブロックの間に維持される、ソケットと
を備える、工程；
前記応答から前記試験系列までの前記情報を測定する工程；及び
還元形のレドックス媒介物（Ｍred）に対する酸化形のレドックス媒介物（Ｍox）の比率に基づいて試薬層健康フェイルセーフを提供する工程であって、Ｍredが所定の濃度を超える場合に前記フェイルセーフが分析物濃度の報告を防ぐ、工程
を含む方法。
【０１４０】
１０．期待されるＭox特性が欠如する場合、前記フェイルセーフが作動される、実施形態９に記載の方法。
【０１４１】
１１．前記試験系列が、少なくとも１つの交流（ＡＣ）ブロックを更に備える、実施形態９に記載の方法。
【０１４２】
１２．前記試験系列が、第２のＤＣブロックを更に備える、実施形態９又は１１に記載の方法。
【０１４３】
１３．実施形態１から１２の何れか一項に記載の方法を実施するように構成された分析物濃度測定デバイス。
【０１４４】
１４．前記デバイスが血中グルコース計器である、実施形態１３に記載のデバイス。
【０１４５】
１５．実施形態１から１２の何れか一項に記載の方法を実施するように構成された分析物濃度決定システム。
【０１４６】
１６．前記システムがセルフモニタリング血中グルコース（ＳＭＢＧ）システムである、実施形態１５に記載のシステム。
【図１】
0006412027.tif 000013
【図２】
0006412027.tif 000014
【図３】
0006412027.tif 000015
【図４】
0006412027.tif 000016
【図５】
0006412027.tif 000017
【図６】
0006412027.tif 000018
【図７】
0006412027.tif 000019
【図８】
0006412027.tif 000020
【図９】
0006412027.tif 000021
【図１０】
0006412027.tif 000022
【図１１】
0006412027.tif 000023