(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体サンプルにおける分析物を電気化学的に測定する方法であって、該方法は、
電気的テスト・シーケンスを電気化学的バイオセンサに印加するステップであって、該バイオセンサは、電極システムと、該電極システムを介して電気的な信号が印加される試薬と、前記試薬とコンタクトする流体における前記流体サンプルが前記バイオセンサに提供される前記流体サンプルにコンタクトするように構成されるレセプタクルと、を備え、前記電気的テスト・シーケンスは、少なくとも１つのＤＣブロックを備え、前記少なくともＤＣブロックは、少なくとも１つの励起電圧パルス、および、少なくとも１つの回復電位パルスを含み、各々の電位は、前記電気的テスト・シーケンスに対する応答情報を生成するように構成され、前記電極システムの閉路状態が、前記少なくとも１つのＤＣブロックの間、維持される、ステップと、
前記電気的テスト・シーケンスからの応答を測定するステップと、
前記電気的テスト・シーケンスへの前記応答の大きさおよび形状特性を表すディスクリプタを決定するステップと、
前記ディスクリプタに基づいて、前記流体サンプルの分析物濃度を決定するステップと、
のステップを含む、方法。
【請求項２】
前記ディスクリプタは、励起電流応答情報の変換されたスロープ情報および変換されたインターセプト情報と、変換された回復電流応答情報とを符号化する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記変換されたスロープ情報および前記変換されたインターセプト情報は、ｘ−ｙ座標系に関係し、ｘ＝ｌｎ（時間）、および、ｙ＝ｌｎ（電流）である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記分析物濃度を決定する前記ステップは、実効電流を決定することを含む、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記実効電流は、方程式、
【数１】
0006356706.tif 000010
にしたがって決定され、ここで、Ｉｅｆｆは、前記実効電流を示し、ｉは、電位パルスの前記電気的テスト・シーケンスにおけるパルス数を示し、Ｎは、前記電気的テスト・シーケンスにおけるパルスの合計数を示し、Ｐｉ，ｍは、パルスｉの内の２つの電流測定ポイントのスロープを示し、Ｐｉ，ｂは、パルスｉの内の２つの電流測定ポイントのインターセプトを示し、ｃｉ，ｍおよびｃｉ，ｂは、重みづけ定数を示す、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
Ｎ＝９、および、パルスｉ＝１，３，５，７および９は、励起電圧を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記分析物濃度は、ブドウ糖濃度であり、前記流体サンプルは、血液である、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記分析物濃度は、およそ２０％からおよそ７０％まで変化するサンプル・ヘマトクリットに対して、＋／−１０％またはより少なく変化する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記分析物濃度は、およそ１４０ｍｇ／ｄＬからおよそ１８０ｍｇ／ｄＬまで変化するサンプル塩に対して、＋／−１０％またはより少なく変化する、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記分析物濃度は、およそ６°Ｃからおよそ４４°Ｃの間で変化するサンプル温度に対して、＋／−１０％またはより少なく変化する、請求項７ないし９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記分析物濃度は、およそ２０％からおよそ７０％まで変化するサンプル・ヘマトクリット、およそ１４０ｍｇ／ｄＬからおよそ１８０ｍｇ／ｄＬまで変化するサンプル塩、および、およそ６°Ｃからおよそ４４°Ｃの間で変化するサンプル温度に対して、＋／−１０％またはより少なく変化する、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
励起電流応答情報および応答電流応答の大きさと、形状とは、ｘ−ｙ座標系におけるポイントによって定義され、ここで、ｘ＝ｌｎ（時間）および、ｙ＝ｌｎ（電流）である、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記電気的テスト・シーケンスは、交流（ＡＣ）ブロックを更に備える、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記分析物濃度は、ブドウ糖濃度であり、前記ブドウ糖濃度は、方程式、Ｐｒｅｄｇｌｕ＝ａ０＋（ｂ０＋ｅｘｐ（ｂ１＋ｂ２＊Ｉｅｆｆ＋Ｐｅｆｆ＋Ｙｅｆｆ））＊（Ｉｅｆｆ）、にしたがって決定され、ここで、ａ０、ｂ０、ｂ１、ｂ２は、定数であり、Ｐｅｆｆは、有効位相であり、Ｙｅｆｆは、実効アドミタンスである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
Ｐｅｆｆは、方程式Ｐｅｆｆ＝ｂｐ２＊（ｐ１１＊ｃｏｓ（α）＋ｐ１２＊ｓｉｎ（α））＋ｂｐ３＊（−ｐ１１＊ｓｉｎ（α）＋ｐ１２＊ｃｏｓ（α））、にしたがって決定され、ここで、α＝ａｒｃｔａｎ（１）、ｐ１１は、２０ｋＨｚＡＣ位相であり、ｐ１２は、１０ｋＨｚのＡＣ位相であり、ｂｐ２とｂｐ３は、重みづけ項である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
Ｙｅｆｆは、方程式Ｙｅｆｆ＝ｂｙ２＊（ｙ１１＊ｃｏｓ（α）＋ｙ１２＊ｓｉｎ（α））＋ｂｙ３＊（−ｙ１１＊ｓｉｎ（α）＋ｙ１２＊ｃｏｓ（α））、にしたがって決定され、ここで、α＝ａｒｃｔａｎ（１）、ｙ１１は、２０ｋＨｚＡＣアドミタンスであり、ｙ１２は、１０ｋＨｚのＡＣアドミタンスであり、ｂｙ２とｂｙ３は、重みづけ項である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の方法を実行するように構成された分析物濃度測定デバイスであって、マイクロコントローラを含み、前記マイクロコントローラはバイオセンサと相互に作用してバイオセンサにおいて前記方法を実行する分析物濃度測定デバイス。
【請求項１８】
前記分析物濃度測定デバイスは、血糖値メーターである、請求項１７に記載の分析物濃度測定デバイス。
【請求項１９】
請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の方法を実行するように構成された、分析物濃度決定システムであって、テスト・メーター及び少なくとも一つのバイオセンサを備え、前記テスト・メーターは前記少なくとも一つのバイオセンサにおいて前記方法を実行するシステム。
【請求項２０】
前記分析物濃度決定システムは、自己モニタリング血糖（ＳＭＢＧ）システムである、請求項１９に記載の分析物濃度決定システム。
【請求項２１】
流体サンプルにおける分析物を電気化学的に測定する方法であって、該方法は、
電気的テスト・シーケンスを電気化学的バイオセンサに印加するステップであって、該バイオセンサは、電極システムと、該電極システムを介して電気的な信号が印加される試薬と、前記試薬とコンタクトする流体における前記流体サンプルが前記バイオセンサに提供される前記流体サンプルにコンタクトするように構成されるレセプタクルと、を備え、前記電気的テスト・シーケンスは、少なくとも１つのＤＣブロックを備え、前記少なくとも１つのＤＣブロックは、少なくとも１つの励起電圧パルス、および、少なくとも１つの回復電位パルスを含み、各々の電位は、前記電気的テスト・シーケンスに対する応答情報を生成するように構成され、前記電極システムの閉路状態が、前記少なくとも１つのＤＣブロックの間、維持される、ステップと、
前記電気的テスト・シーケンスからの応答を測定するステップと、
少なくとも部分的には、変換された励起電流応答情報、および、変換された回復電流応答情報に基づいて、前記分析物の分析物濃度を決定するステップと、
のステップを含む、方法。
【請求項２２】
前記励起電流応答情報および前記回復電流応答情報を、ｘ＝時間およびｙ＝電流である第１のｘ−ｙ座標系から、ｘ＝ｌｎ（時間）およびｙ＝ｌｎ（電流）である第２のｘ−ｙ座標系に変換するステップを更に含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記分析物濃度を決定するステップは、前記変換された励起の電流応答情報、および、前記変換された回復電流応答情報大きさおよび形状特性を符号化するディスクリプタを使用する、請求項２１または２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記分析物濃度を決定するステップは、前記変換された励起電流応答情報、および、前記変換された回復電流応答情報に基づいて決定される実効電流に基づいている、請求項２１ないし２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
前記電気的テスト・シーケンスは、交流（ＡＣ）ブロックを更に備え、
前記分析物濃度は、方程式、Ｐｒｅｄｇｌｕ＝ａ０＋（ｂ０＋ｅｘｐ（ｂ１＋ｂ２＊Ｉｅｆｆ＋Ｐｅｆｆ＋Ｙｅｆｆ））＊（Ｉｅｆｆ）にしたがって決定される予測されたブドウ糖濃度Ｐｒｅｄｇｌｕであり、ここで、ａ０、ｂ０、ｂ１、および、ｂ２は、定数であり、Ｐｅｆｆは、有効位相であり、Ｙｅｆｆは、実効アドミタンスであり、Ｐｅｆｆは、方程式Ｐｅｆｆ＝ｂｐ２＊（ｐ１１＊ｃｏｓ（α）＋ｐ１２＊ｓｉｎ（α））＋ｂｐ３＊（−ｐ１１＊ｓｉｎ（α）＋ｐ１２＊ｃｏｓ（α））にしたがって決定され、ここで、α＝ａｒｃｔａｎ（１）、ｐ１１は、２０ｋＨｚＡＣ位相であり、ｐ１２は、１０ｋＨｚのＡＣ位相であり、ｂｐ２とｂｐ３は、重みづけ項であり、Ｙｅｆｆは、方程式Ｙｅｆｆ＝ｂｙ２＊（ｙ１１＊ｃｏｓ（α）＋ｙ１２＊ｓｉｎ（α））＋ｂｙ３＊（−ｙ１１＊ｓｉｎ（α）＋ｙ１２＊ｃｏｓ（α））したがって決定され、ここで、α＝ａｒｃｔａｎ（１）、ｙ１１は、２０ｋＨｚＡＣアドミタンスであり、ｙ１２は、１０ｋＨｚのＡＣアドミタンスであり、ｂｙ２とｂｙ３は、重みづけ項である、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
分析物濃度の９５％が、およそ７５ｍｇ／ｄＬ未満の濃度の基準の±１０ｍｇ／ｄｌ内であり、分析物濃度の９５％が、およそ７５ｍｇ／ｄＬ以上の濃度の基準の±１０％内である、請求項２１ないし２５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
前記分析物濃度は、５％以下の正規化エラー（ＳＤＮＥ）の標準偏差を有する、請求項２１ないし２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
前記分析物濃度は、１０％以下のトータル・システム・エラー（ＴＳＥ）を有する、請求項２１ないし２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
請求項２１ないし２８のいずれか１項に記載の方法を実行するように構成された分析物濃度測定デバイスであって、マイクロコントローラを含み、前記マイクロコントローラはバイオセンサと相互に作用してバイオセンサにおいて前記方法を実行する分析物濃度測定デバイス。
【請求項３０】
前記分析物濃度測定デバイスは、血糖値メーターである、請求項２９に記載の分析物濃度測定デバイス。
【請求項３１】
請求項２１ないし２８のいずれか１項に記載の方法を実行するように構成された、分析物濃度決定システムであって、テスト・メーター及び少なくとも一つのバイオセンサを備え、前記テスト・メーターは前記少なくとも一つのバイオセンサにおいて前記方法を実行するシステム。
【請求項３２】
前記分析物濃度決定システムは、自己モニタリング血糖（ＳＭＢＧ）システムである、請求項３１に記載の分析物濃度決定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照」
本特許出願は、２０１３年３月１５日に出願された米国仮特許出願番号第６１／８０１，３２１号の利益を主張するものである。その開示内容は、参照によって、その全体がここに組み込まれる。
【０００２】
本願開示は、一般に、数学と医療に関連する。そして、より詳細には、電気的テスト・シーケンスのＡＣおよび／またはＤＣ応答情報から導出されたパルスをわたるおよび内のパルス・ディスクリプタを組み込んだアルゴリズムに基づく流体サンプルにおける分析物を電気化学的に測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
流体サンプルの分析物（すなわち、生物学的あるいは環境的）の電気化学的な測定から重要な利益を実現することができる。例えば、糖尿病を持つ個人は、ブドウ糖を測定することから利益を得ることができる。心臓病の危険が潜在的にある人々は、コレステロール、および、他の分析物の間のトリグリセリドを測定することから利益を得ることができる。これらは、生体サンプルにおける分析物を測定する利益の少数の例にすぎない。医学の向上は、たとえば、流体サンプルにおいて、分析物濃度を決定することによって、電気化学的に分析することができる分析物の増大する数を識別している。
【０００４】
ブドウ糖などの分析物を電気化学的に測定する現在の方法の正確さは、試薬の厚さのバリエーション、試薬の濡れ、サンプル拡散の率、ヘマトクリット（Ｈｃｔ）、温度、塩分や他の交絡変数を含む、交絡変数の数によって、ネガティブな影響を受けることあり得る。これらの交絡変数は、例えば、ブドウ糖と比例している電流などの観察された大きさにおいて、増加または減少をもたらすことができる。それによって、「本当の」ブドウ糖濃度からの偏移を引き起こす。
【０００５】
現在の方法およびシステムは、利便性に関して、いくつかの利点を提供する、しかしながら、交絡変数の存在の中でさえ流体サンプルにおける分析物を電気化学的に測定する新規の方法に対するニーズが依然として存在する。
【発明の概要】
【０００６】
上で述べた不利な点の観点から、本願の開示は、体液のような流体サンプルにおける分析物を電気化学的に測定する方法を記述する。この方法は、少なくとも１つのＤＣブロックを有する電気的テスト・シーケンスから得られた情報から導出された、パルスをわたるおよび内のパルス・ディスクリプタを構築することを含む、発明の概念に基づく。ここで、この少なくともＤＣブロックは、閉路の下で、少なくとも１つの励起電位、および、少なくとも１つの回復電位のシーケンスを含む。例えば、励起パルスおよび／または回復パルスの電流応答、形状や大きさ等の情報を、Ｈｃｔの影響、分析物濃度の上の塩濃度および／または温度を決定するのに使用することができる。この情報を、ブドウ糖濃度などの分析物濃度を決定するためのアルゴリズムで使用するために、ディスクリプタに組み入れることができる。したがって、流体サンプルにおける分析物濃度（または値）を測定する既知の方法と比較したときに、この発明の概念は、特定の利点、影響、特徴、そして、対象を提供する。
【０００７】
１つの態様において、電気化学的なバイオセンサに適用された流体サンプルの分析物濃度を測定し、決定し、計算し、または、そうでなければ予測するための電気化学的分析方法が提供される。この方法は、少なくとも１つのＤＣブロックのテスト・シーケンスを流体サンプルに提供するステップを含むことができる。ここで、テスト・ブロックは、Ｈｃｔ、塩濃度や温度効果についての特定の情報を引き出すように設計されており、ＤＣブロックは、少なくとも１つの励起電位、および、少なくとも１つの回復電位を含み、そして、バイオセンサの電極システムの閉路状態が、ＤＣブロックの間、維持される。この方法は、また、前記テスト・シーケンスへの応答情報を測定するステップ、あるいは、そこから応答情報を得るステップを含むことができる。
【０００８】
いくつかのインスタンスにおいて、その少なくともＤＣブロックは、連続的単極性励起波形としてパルスする（すなわち、電位は、閉路において、ＤＣブロックを通して印加され、コントロールされる）。これは、励起パルスの間で開放回路を使用するいくつかのパルス電流測定方法と対照的である。このＤＣブロックは、ブドウ糖などの分析物を検出するために最適化される複数の短期間励起パルスと回復パルスを含み、その最適化は、パルス持続時間、前記励起パルスと回復パルスとの間の傾斜をつけられた移行、各々のパルスの間に測定される電流応答の数、および、どこで、各々のパルスにおいて電流応答測定がされるかに関連する。ＤＣブロックは、閉回路において、およそ０ｍＶからおよそ＋４５０ｍＶの間で交流する電位において、少なくとも１つのパルスからおよそ１０パルスからのものであることができる。各々のＤＣパルスのは、およそ５０ミリ秒からおよそ５００ミリ秒までの間印加することができる。さらに、その傾斜率は、およそ１０ｍＶ／ミリ秒からおよそ５０ｍＶ／ミリ秒までであることができる。
【０００９】
いくつかのインスタンスにおいて、このテスト・シーケンスは、また、少なくとも１つのＡＣブロックを含むことができる。他のインスタンスにおいて、このテスト・シーケンスは、また、第２のＤＣブロックを含むことができる。さらに他のインスタンスにおいて、テスト・シーケンスは、少なくとも１つのＡＣブロックおよび第２のＤＣブロックの両方を含む。
【００１０】
それに加え、この方法は、分析物濃度に対するＨｃｔ、塩濃度および／または分析物濃度に対する温度影響を補正および／または補償するために、ＤＣブロックの励起および／または回復電位に対する応答電流に基づくパルス内のパルス・ディスクリプタ、および／または、パルスをわたるディスクリプタを構築するステップを含むことができる。前記ディスクリプタは、テスト・シーケンスに対する電流応答の大きさおよび形状情報を符号化する。
【００１１】
有利なことに、このディスクリプタを用い、適用することによって、分析物濃度は、およそ２０％からおよそ７０％まで変化するサンプル・Ｈｃｔ、およそ１４０ｍｇ／ｄＬからおよそ１８０ｍｇ／ｄＬまで変化するサンプル塩、および／または、およそ６°Ｃからおよそ４４°Ｃの間で変化するサンプル温度に対して、＋／−１０％またはより少なく変化するだけである。
【００１２】
前述した観点から、ここに開示されるディスクリプタ・ベース測定方法の１つ以上を組み込まれた、電気化学的分析に関連して使用されるデバイス、装置およびシステムが、提供される。これらのデバイス、装置、および、システムは、アミノ酸、抗体、バクテリア、炭水化物、薬、脂質、マーカ、核酸、ペプチド、タンパク質、毒素、ウイルス、および、他の分析物を、それらの組合せと並んでを含む分析物の濃度を決定するのに使用することができる。しかしながら、それらに限られるものではない。あるインスタンスにおいて、分析物は、ブドウ糖である。
【００１３】
これら、および、他の利点、効果、特徴、および、本願発明の概念の対象物は、下の記載から、よりよく理解される。その記載において、添付の図面に対する参照が行われる。それは、本願発明の概念の実施形態の部分を形成する。および、そこでは、本願発明の概念の実施形態を図示するが、本願発明の概念の制限を行うものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
上に記載したもの以外の利点、効果、特徴および目的は、下記の詳しい説明を考慮すると、すぐに明らかになる。そのような詳しい説明は、以下の図面を参照してなされる。ここで、
【図１】図１は、メーターおよびバイオセンサを備える例示的な分析物テスト・システムを示す。
【図２】図２は、例示的な分析物測定システムに対する簡略化した回路図を示す。
【図３】図３は、分析物測定システムの例示的なテスト・シーケンスのグラフである。
【図４】図４は、図３のテスト・シーケンスに対する、例示的な分析物測定システムの応答のグラフである。
【図５】図５は、図３のテスト・シーケンスおよび図４の応答の部分を図示している拡大した図である。
【図６】図６は、変化するＨｃｔ濃度、一定の温度、および、一定のブドウ糖濃度を有するテスト・サンプルに対する電流応答を図示しているグラフである。
【図７】図７は、変化する温度、一定のＨｃｔ濃度、および、一定のブドウ糖濃度を有するテスト・サンプルに対する電流応答を図示しているグラフである。
【図８】図８は、変化する温度、および、変化するＨｃｔ濃度を有するテスト・サンプルに対する回復電流応答情報を図示しているグラフである。
【図９】図９は、変化する温度、および、変化するＨｃｔ濃度を有するテスト・サンプルに対する励起電流応答情報を図示しているグラフである。
【図１０】図１０は、例示的な方法を図示するフロー・チャートである。
【００１５】
本願発明の概念は、種々の修正と代替の形式に影響されやすいが、その例示的な実施形態は、図面の中で例として示され、ここに、詳細に記載される。しかしながら、以下に続く例示的な実施形態の記載は、発明の概念を開示された特定の形に制限することを意図するものではないことが理解されなければならない。それとは逆に、その意図は、上記実施形態および請求項によって定義されるように、その要旨および範囲に入るすべての利点、効果、特徴と目的をカバーしようとするものである。したがって、発明の概念の範囲を解釈するために、上記実施形態、以下の請求項に対する参照がなされなければならない。このように、ここに記述される実施形態は、他の問題を解決するのに役立つ利点、効果、特徴と目標を有することができることに留意する必要がある。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
この方法、デバイス、装置およびシステムは、次に、以下に、添付の図面を参照して、より充分に記述される。本願発明の概念の実施形態が、すべてではないが、いくつかが示される。実際に、この方法、デバイス、装置、および、システムは、多くの異なる形で具体化することができ、そして、ここで述べる実施形態に制限するものと解釈されてはならない。むしろ、これらの例示的実施形態は、この開示が適用可能な法的要求を満たすように提供される。
【００１７】
同様に、多くの修正、そして、ここに記述される方法、デバイス、装置およびシステムの他の実施形態は、前述の記載および関連する図面に提示された教示に利益を有する、本願開示に関係する当業者には思い浮かぶであろう。したがって、この方法、デバイス、装置、および、システムは、開示された特定の実施形態に制限されるものではないこと、そして、修正や他の実施形態が、本願に添付された特許請求の範囲の中に含まれることを意図するものであることが理解されるべきである。特定の用語がここにおいて使用されるが、それらは、一般的、説明的な意味においてのみ使用されており、制限の目的のためではない。
【００１８】
とくに、他のように定義されない限り、ここで使用されるすべての技術的、科学的な用語は、本願開示が属する技術領域における当業者に共通に理解されるものと同一の意味を持つ。ここに記述されるものと同様であるか同等である、いかなる方法および材料も、この方法、デバイス、装置およびシステムの実施またはテストにおいて使用することができるけれども、好適な方法および材料が、ここに、記述される。
【００１９】
さらに、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による要素への参照は、文脈が、１つであって、１つの要素のみであることを明らかに要求しない限り、複数の要素が存在するという可能性を排除しない。不定冠詞「ａ」または「ａｎ」は、したがって、通常、「すくなくとも１つ」を意味する。
【００２０】
［概要］
信頼できる方法で、分析物濃度を提供するＤＣ電流応答から導出された情報を使用する測定分析物方法が、ここに開示される。これらの測定方法は、また、例えば、Ｈｃｔ、塩濃度、温度や、試薬の厚さにおける変化などの交絡変数の影響を減らすために使用することができる。それによって、より「真の」分析物濃度を提供する。
【００２１】
ここに開示された測定方法は、主に電流法（ａｍｐｅｒｏｍｅｔｒｙ）を利用する。しかしながら、この方法は、（例えば、電量分析、電位差測定またはボルタンメトリーなど）他の電気化学的な測定方法とともに使用することができると考えられる。例示的な電気化学測定方法に関するさらなる詳細が、例えば、米国特許第４，００８，４４８号、第４，２２５，４１０号、第４，２３３，０２９号、第４，３２３，５３６号、第４，８９１，３１９号、第４，９１９，７７０号、第４，９６３，８１４号、第４，９９９，５８２号、第４，９９９，６３２号、第５，０５３，１９９号、第５，１０８，５６４号、第５，１２０，４２０号、第５，１２２，２４４号、第５，１２８，０１５号、第５，２４３，５１６号、第５，２８８，６３６号、第５，３５２，３５１号、第５，３６６，６０９号、第５，３８５，８４６号、第５，４０５，５１１号、第５，４１３，６９０号、第５，４３７，９９９号、第５，４３８，２７１号、第５，５０８，１７１号、第５，５２６，１１１号、第５，６２７，０７５号、第５，６２８，８９０号、第５，６８２，８８４号、第５，７２７，５４８号、第５，７６２，７７０号、第５，８５８，６９１号、第５，９９７，８１７号、第６，００４，４４１号、第６，０５４，０３９号、第６，２５４，７３６号、第６，２７０，６３７号、第６，６４５，３６８号、第６，６６２，４３９号、第７，０７３，２４６号、第７，０１８，８４３号、第７，０１８，８４８号、第７，０４５，０５４号、第７，１１５，３６２号、第７，２７６，１４６号、第７，２７６，１４７号、第７，３３５，２８６号、第７，３３８，６３９号、第７，３８６，９３７号、第７，３９０，６６７号、第７，４０７，８１１号、第７，４２９，８６５号、第７，４５２，４５７号、第７，４８８，６０１号、第７，４９４，８１６号、第７，５４５，１４８号、第７，５５６，７２３号、第７，５６９，１２６号、第７，５９７，７９３号、第７，６３８，０３３号、第７，７３１，８３５号、第７，７５１，８６４号、第７，９７７，１１２号、第７，９８１，３６３号、第８，１４８，１６４号、第８，２９８，８２８号、第８，３２９，０２６号、第８，３７７，７０７号、および、第８，４２０，４０４号、ならびに、米国再発行特許第３６２６８号、米国再発行特許第４２５６０号、第４２９２４号、および、第４２９５３号などの中で開示される。
【００２２】
有利なことに、ここに記述される方法は、より、正確に、そして、速く、ブドウ糖濃度、特に血糖濃度などの分析物濃度を報告するために、ＳＭＢＧデバイス、装置およびシステムに組み込むことができる。
【００２３】
さらに、この測定方法は、先進のマイクロプロセッサ・ベース・アルゴリズム、および、システム性能を劇的に向上する結果となるプロセスを使用してインプリメントすることができる。これらの測定方法は、また、１０／１０パフォーマンスなどのパフォーマンス向上を達成することができるアルゴリズムをつくる方法の柔軟性と数を提供する。ここに使われるように、「１０／１０パフォーマンス」は、測定されたｂＧ値が、ｂＧ濃度＞１００ｍｇ／ｄＬに対して実際のｂＧ値のおよそ±１０％内にあり、ｂＧ濃度＜１００ｍｇ／ｄＬに対して実際のｂＧ値のおよそ±１０ｍｇ／ｄＬにあることを意味する。
【００２４】
ここに開示される方法を実行するのに役立つことができる追加的な電気化学的な測定方法に関する詳細は、「バイオセンサ・アルゴリズムを構築に用るスケーリング・データの方法ならびにデバイス、装置およびそれらを組み込むシステム」出願人ドケット番号第３１５１８号、「パルスＤＣブロックを有するテスト・シーケンスで分析物を電気化学的に測定する方法およびデバイス、装置とそれらを組み込むシステム」出願人ドケット番号第３１５１９号および第３１５２１号、「分析物の電気化学的な測定をフェイルセーフにする方法ならびにデバイス、装置およびそれらを組み込むシステム」ドケット番号第３１５２０号、「電気化学的な分析物測定において回復パルスからの情報を使用する方法およびデバイス、装置とそれらを組み込むシステム」ドケット番号第３１５２２号、および、「電気化学的な測定の間に高い酸化防止剤濃度を検出し、そこから分析物濃度をフェイルセーフにするする方法およびデバイス、装置とそれらを組み込むシステム」ドケット番号第３１５２４号と題された出願中の特許出願の中に見ることができる。
【００２５】
［分析物測定デバイス、装置およびシステム］
本願発明の測定方法を記述する前に、そして、それに関連して、図１は、電気化学的なバイオセンサ２０に有効に結合するテスト・メーター１１（テスト要素としても知られる）などのデバイスを含む例示的な分析物測定システムを示す。メーター１１およびバイオセンサ２０は、バイオセンサ２０に提供される１つ以上の流体サンプルの分析物の濃度を決定するように操作可能である。いくつかのインスタンスにおいて、そのサンプルは、例えば、全血、血漿、血清、尿または唾液など体液サンプルであることができる。他のインスタンスにおいて、流体サンプルは、水性環境サンプルなどの１つ以上の電気化学的に反応性分析物の存在または濃度に対して検査される別のタイプのサンプルであることができる。
【００２６】
図１において、バイオセンサ２０は、メーター１１の接続端子１４に取り外し可能に挿入される単一回使用テスト・ストリップである。いくつかのインスタンスにおいて、バイオセンサ２０は、血糖テスト要素として構成され、ブドウ糖を電気化学的に測定する特徴と機能性を含む。他のインスタンスにおいて、バイオセンサ２０は、例えば、アミノ酸、抗体、バクテリア、炭水化物、薬、脂質、マーカ、核酸、ペプチド、タンパク質、毒素、ウイルス、および、他の分析物など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。
【００２７】
メーター１１は、ユーザーに、分析物濃度または他の試験結果を含む種々の情報を示すのに用いられる電子ディスプレイ１６、および、ユーザー入力を受信するためのユーザ・インタフェース５０を含む。メーター１１は、信号をバイオセンサ２０に印加し、バイオセンサ２０に対して１つ以上の応答を測定するために、テスト信号を生成するために操作可能であるマイクロコントローラおよび関連テスト信号生成測定回路（図示せず）を更に含む。いくつかのインスタンスにおいて、メーター１１は、血糖測定メーターとして構成することができ、小冊子「アキュチェックアビバ（登録商標）血糖測定メーター・オウナーのブックレット」（２００７）で解説されるように、アキュチェックアビバ（登録商標）メーターの特徴および機能を含む。その一部分が、米国特許第６４５６８号に開示されている。他のインスタンスにおいて、メーター１１は、例えば、アミノ酸、抗体、バクテリア、炭水化物、薬、脂質、マーカ、核酸、タンパク質、ペプチド、毒素、ウイルス、および、他の分析物の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。電気化学的な測定方法の用途に構成された例示的なメーターに関するさらなる詳細が、例えば、米国特許第４，７２０，３７２号、第４，９６３，８１４号、第４，９９９，５８２号、第４，９９９，６３２号、第５，２４３，５１６号、第５，２８２，９５０号、第５，３６６，６０９号、第５，３７１，６８７号、第５，３７９，２１４号、第５，４０５，５１１号、第５，４３８，２７１号、第５，５９４，９０６号、第６，１３４，５０４号、第６，１４４，９２２号、第６，４１３，２１３号、第６，４２５，８６３号、第６，６３５，１６７号、第６，６４５，３６８号、第６，７８７，１０９号、第６，９２７，７４９号、第６，９４５，９５５号、第７，２０８，１１９号、第７，２９１，１０７号、第７，３４７，９７３号、第７，５６９，１２６号、第７，６０１，２９９号、第７，６３８，０９５号、および、第８，４３１，４０８号、などの中で開示される。
【００２８】
当業者は、ここに記述される測定方法は、他の測定、デバイス、装置、システム、そして、例えば、病院テスト・システム、研究所テスト・システム、および、その他の環境において、使用することができることを理解する。
【００２９】
メーターとバイオセンサは、図１に示されるものに加えて、または、それらの代わりに、更なるおよび／または代替の属性と特徴を含むことができることが理解されるべきである。例えば、バイオセンサは、長方形の形状を有する単一回使用、使い捨て電気化学的テスト・ストリップの形であることができる。バイオセンサは、例えば、異なる構成、大きさ、または形状のテスト・ストリップ、非ストリップ・テスト要素、使い捨てのテスト要素、再使用可能テスト要素、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ｃｄｓ、または、他のテスト要素などの異なる形を含むことができることが理解される。電気化学的な測定方法の用途に構成された例示的なバイオセンサに関するさらなる詳細が、例えば、米国特許第５，６９４，９３２号、第５，７６２，７７０号、第５，９４８，６９５号、第５，９７５，１５３号、第５，９９７，８１７号、第６，００１，２３９号、第６，０２５，２０３号、第６，１６２，６３９号、第６，２４５，２１５号、第６，２７１，０４５号、第６，３１９，７１９号、第６，４０６，６７２号、第６，４１３，３９５号、第６，４２８，６６４号、第６，４４７，６５７号、第６，４５１，２６４号、第６，４５５，３２４号、第６，４８８，８２８号、第６，５０６，５７５号、第６，５４０，８９０号、第６，５６２，２１０号、第６，５８２，５７３号、第６，５９２，８１５号、第６，６２７，０５７号、第６，６３８，７７２号、第６，７５５，９４９号、第６，７６７，４４０号、第６，７８０，２９６号、第６，７８０，６５１号、第６，８１４，８４３号、第６，８１４，８４４号、第６，８５８，４３３号、第６，８６６，７５８号、第７，００８，７９９号、第７，０６３，７７４号、第７，２３８，５３４号、第７，４７３，３９８号、第７，４７６，８２７号、第７，４７９，２１１号、第７，５１０，６４３号、第７，７２７，４６７号、第７，７８０，８２７号、第７，８２０，４５１号、第７，８６７，３６９号、第７，８９２、８４９号、第８，１８０，４２３号、第８，２９８，４０１号、第８，３２９，０２６号、ならびに、米国再発行特許第４２５６０号、第４２９２４号、および、第４２９５３号などの中で開示される。
【００３０】
図２は、バイオセンサ４２０とメーター４１０との間の電気通信を提供するために動作的にメーター４１０と結合したバイオセンサ４２０を含む例示的な分析物測定システムの簡略化した回路図４００を示す。バイオセンサ４２０は、複合試薬およびサンプル４２２と接触している、作用電極４２２と対電極４２３を有するテスト・セル４２１を含む。作用電極４２２は、メーター４１０の増幅器４１４の負入力と電気通信している。対電極４２３は、仮想接地、または、メーター４１０の参照電位と電気通信している。
【００３１】
メーター４１０は、出力４１２においてテスト制御信号を生成し、出力するように動作可能であるマイクロコントローラ４１１を含む。テスト制御信号は、増幅器４１４の正入力にテスト電位を出力する増幅器４１３を駆動する。このテスト電位は、また、増幅器４１４の正入力と負入力との間の仮想的短絡のために、増幅器４１４の負入力において見られる。増幅器４１４の負入力に存在するテスト電位は、作用電極４２２に提供される。したがって、マイクロコントローラ４１１によるテスト制御信号出力は、作用電極４２２の電位に印加されるテスト電位をコントロールするように動作可能である。出力４１２で提供されるテスト制御信号、および、作用電極４２２に提供されるテスト電位は、ＡＣコンポーネント、前処理コンポーネント、そして、励起電位および閉じた回路回復電位を含むＤＣパルス・シーケンスなどの多くの特徴を含むことができる。これらの例は、ここで以下にさらに記述される。
【００３２】
作用電極４２２に印加されるテスト電位は、増幅器４１４の負入力に提供される電流応答４５０を生成する。増幅器４１４は、Ｉ／Ｖコンバータとして構成され、マイクロコントローラ４１１の入力４６０に、電流応答４５０と比例している電圧を出力する。マイクロコントローラ４１１は、入力４６０における電圧を検出し、入力４６０に見られる電圧を、ゲイン抵抗４１５の値によって、割り算することによって電流応答４５０を決定する。電流応答４５０は、ＡＣコンポーネント、前処理コンポーネント、および、励起電圧と閉じた回路回復電位とを含むＤＣパルス・シーケンスを含むテスト電位に対する応答を含むことができる。これらの例は、ここで以下にさらに記述される。
【００３３】
さらなる例示的な分析物測定システムは、簡略回路図４００に図示されたものに加えて、または、それらに代わるものとして多くの特徴を含むことができることが理解される。例えば、マイクロコントローラ４１１は、また、例えば、図１に関連して図示され、上で記述されている１つ以上のデジタルメモリ、ディスプレイ、および／または、ユーザ・インタフェースなど、ならびに、それらに結びついたコントローラおよびドライバ回路など、メーター４１０の他のコンポーネントに、動作的に接続していることができる。図２において、出力４１２は、アナログ出力は、マイクロコントローラ４１２に内蔵されたＤ／Ａ変換器に接続しており、そして、入力４６０は、アナログ入力は、マイクロコントローラ４１２に内蔵されたＡ／Ｄ変換器に接続している。他のインスタンスにおいて、出力４１２は、外部Ｄ／Ａ変換器に接続されたデジタル出力であり得、そして、入力４６０は、外部Ａ／Ｄ変換器に接続されたデジタル出力であり得る。図２において、テスト・セル４２１は、２電極テスト・セルである。しかしながら、他のテスト・セルは、３電極テスト・セル、または、他の電極システムでありえる。
【００３４】
図２において、テスト電位は、作用電極と対電極との間に電位差を提供するために作用電極に印加されることができる。代替的に、仮想接地以外のテスト電位、または、参照電位は、作用電極と対電極との間に電位差を提供するために対電極として提供することができる。前述の、および、他の種々の代替のテスト・セル、電極、および／または、サンプルと試薬との組み合わせと接触して電極システムにテスト信号を印加し、それへの応答を測定するように動作可能な回路構成を、利用することができることが理解される。
［測定方法］
【００３５】
上記したように、ここに記述される測定方法は、少なくとも１つのＤＣブロックを有するテスト・シーケンスに対するＤＣ応答から導出された情報を使用することを含む発明の概念に基づいており、ここで、このブロックは、サンプルやバイオセンサの態様についての特定情報を提供するように設計されている。
【００３６】
本願方法は、一般に、体液などの流体サンプルに、パルスＤＣシーケンスに関連するＡＣブロックを印加すること、および、ＡＣおよびＤＣ電流応答を測定することを含む。図３−４で示すように、１つのトレースは、印加されたＤＣ電位を図示し、他のトレースは、それぞれ、ＡＣおよびＤＣ電流応答を図示する。印加されたＤＣ電位は、回復パルスを提供するために、パルスの間で、およそ０ｍＶに固定することができる。このように、それを、一般に、連続的単極性励起波形にする。これは、正のＤＣパルスの間で開放回路の使用を定める既知の方法からのテスト・シーケンスと対照的である。それによって、正のパルスの間の電流を収集し分析することの可能性を排除する。
【００３７】
ここに使われるように、「回復パルス」は、関心分析物（例えば、ブドウ糖）の電気化学反応が無くなり、それによって、システムが、別のさらに正のＤＣパルスとの後続する問合せの前に固定された出発点に戻るのを可能にする、十分に長い回復期の間印加されるおよそゼロ電位パルスを意味する。
【００３８】
このように、このテスト・シーケンスは、一般に、制御されたＤＣブロックが続く、低振幅信号のＡＣ信号のブロックを含む。
【００３９】
ＡＣブロックに関して、それは、例えば、およそ２つのセグメントからおよそ１０のセグメント、およそ３つのセグメントからおよそ９つのセグメント、およそ４つのセグメントからおよそ８つのセグメント、およそ５つのセグメントからおよそ７つのセグメント、または、およそ６つのセグメントの複数のＡＣセグメントを含むことができる。他のインスタンスにおいて、このＡＣブロックは、およそ２つのセグメント、およそ３つのセグメント、およそ４つのセグメント、およそ５つのセグメント、およそ６つのセグメント、およそ７つのセグメント、およそ８つのセグメント、およそ９つのセグメント、またはおよそ１０セグメントを含むことができる。さらに他のインスタンスにおいて、ＡＣブロックは、１０セグメント以上のセグメント、すなわち、およそ１５セグメント、およそ２０セグメント、または、およそ２５のセグメントを持つことができる、さらに他のインスタンスにおいては、ＡＣブロックは、１セグメントを含むことができる。ここで、このセグメントは、同時に印加して複数の低周波ＡＣ信号を有する。
【００４０】
当業者は、ＡＣセグメントの数は、応答の複雑さ、関連する周波数範囲および測定を実行するために利用可能な時間によって制限されることを理解する。より高い周波数は、一般に、高帯域エレクトロニクス、および、より速いサンプリングを必要とする。しかるに、低い周波数は、より長くかかり、そして、典型的には、よりノイズが多い。したがって、セグメントの最大数は、これらのパラメータ、最小限のカウントを選ぶこと、および、対象の、サンプルおよび環境および／または交絡ファクタを識別するのに必要な周波数スパンを考慮したものである。
【００４１】
ここに使われるように、「およそ（ａｂｏｕｔ）」は、述べられた濃度、長さ、分子量、ｐＨ、電位、時間フレーム、温度、電圧、または、ボリュームなどの値の統計学的に意味がある範囲の中であることを意味する。そのような値または範囲は、大きさのオーダが、典型的には、所定の値のまたは範囲の２０％以内、より典型的には１０％以内、そして、さらにより典型的には５％以内にあることであり得る。「およそ（ａｂｏｕｔ）」によって含まれる許容されるバリエーションは、検討中の特定のシステムに依存し、当業者には、すぐに理解される。
【００４２】
このＡＣブロックの各々のセグメントの各々の信号の周波数は、およそ１ｋＨｚからおよそ２０ｋＨｚまで、およそ２ｋＨｚからおよそ１９ｋＨｚまで、およそ３ｋＨｚからおよそ１８ｋＨｚまで、およそ４ｋＨｚからおよそ１７ｋＨｚまで、およそ５ｋＨｚからおよそ１６ｋＨｚまで、およそ６ｋＨｚからおよそ１５ｋＨｚまで、およそ７ｋＨｚからおよそ１４ｋＨｚまで、およそ８ｋＨｚからおよそ１３ｋＨｚまで、およそ９ｋＨｚからおよそ１２ｋＨｚまで、または、およそ１０ｋＨｚからおよそ１１ｋＨｚまで、であることができる。他のインスタンスにおいて、ＡＣブロックの各々のセグメントの周波数は、およそ１ｋＨｚ、およそ２ｋＨｚ、およそ３ｋＨｚ、およそ４ｋＨｚ、およそ５ｋＨｚ、およそ６ｋＨｚ、およそ７ｋＨｚ、およそ８ｋＨｚ、およそ９ｋＨｚ、およそ１０ｋＨｚ、およそ１１ｋＨｚ、およそ１２ｋＨｚ、およそ１３ｋＨｚ、およそ１４ｋＨｚ、およそ１５ｋＨｚ、およそ１６ｋＨｚ、およそ１７ｋＨｚ、およそ１８ｋＨｚ、およそ１９ｋＨｚ、または、およそ２０ｋＨｚでありえる。さらに他のインスタンスおいては、ＡＣブロックの各々のセグメントの各々の信号の周波数は、２０ｋＨｚより大きい、すなわち、およそ３０ｋＨｚ、およそ４０ｋＨｚ、または、およそ５０ｋＨｚことがあることがありえる。いくつかのインスタンスにおいて、そのセグメントの１つ以上が、同じ周波数を持つことができ、しかるに、他のインスタンスにおいて、各々のセグメントが、他のセグメントから異なる周波数を持つ。４つの周波数は、しかしながら、一般的に、十分である。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簡単な整数の割り算によってすぐに生成することができる。
【００４３】
ＡＣブロックのセグメントにおける信号の最大周波数制限は、しかしながら、安価で、電池駆動のハンドヘルド器具に対して、およそ１００ｋＨｚまでであり得る。それを越えると、アナログ帯域幅、サンプリング・レート、ストレージ、および、処理スピードに対する要求の増加が、急速に加算される。一方、典型的なバイオセンサ応答の虚部が、周波数でますますより小さくなる。低い周波数は、より長い期間を有し、そして、比較的正確にサンプルするのにより長い時間をかける。
【００４４】
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、およそ１０ｋＨｚまたはおよそ２０ｋＨｚ、続いて、およそ１ｋＨｚまたはおよそ２ｋＨｚなどの２つの周波数において２つのセグメントを含むことができる。他のインスタンスにおいて、このＡＣブロックは、複数の低振幅信号を含む。例えば、このＡＣブロックは、例えば、およそ１０ｋＨｚ、およそ２０ｋＨｚ、およそ１０ｋＨｚ、およそ２ｋＨｚ、およびおよそ１ｋＨｚの４つの周波数において、５つのセグメントを持つことができる。代替的に、このＡＣブロックは、例えば、およそ２０ｋＨｚ、およそ１０ｋＨｚ、およそ２ｋＨｚ、およびおよそ１ｋＨｚなどの４つの周波数において、４つのセグメントを有することができる。代替的に、ＡＣブロックは、およそ１０ｋＨｚ、およそ２０ｋＨｚ、およそ１０ｋＨｚ、およそ２ｋＨｚ、および、およそ１ｋＨｚにおいて、同時に適用される４つの周波数を持つことができる。更に代替的に、ＡＣブロックは、所望の低振幅ＡＣ信号を同時に印加する多重周波数励起波形を持つことができる。ＡＣ周波数は、順次印加される、または、結合されて、同時に印加され、そして、フーリエ変換を介して分析されることができる。
【００４５】
ＡＣブロックは、およそ５００ミリ秒からおよそ１．５秒、およそ６００ミリ秒からおよそ１．２５秒、およそ７００ミリ秒からおよそ１０００ミリ秒、または、およそ８００ミリ秒からおよそ９００ミリ秒の間、印加することができる。代替的に、ＡＣブロックは、およそ５００ミリ秒、およそ６００ミリ秒、およそ７００ミリ秒、およそ８００ミリ秒、およそ９００ミリ秒、およそ１０００ミリ秒、およそ１．２５秒、または、およそ１．５秒の間、印加することができる。特に、ＡＣブロックは、およそ１００ミリ秒からおよそ３００ミリ秒の間、印加することができる。
【００４６】
当業者は、しかしながら、ＡＣセグメントの数、周波数、期間、および、順序は、変化し得ることを理解する。
【００４７】
ＡＣ電流応答情報を、テスト・シーケンスの間のいつでも得ることができる。低い周波数におけるインピーダンス結果は、電気化学的なセルがＤＣ分極した後に得られる場合、分析物濃度によって影響され得る。いくつかのインスタンスにおいて、一連のＡＣ電流応答測定を、テスト・シーケンスの初期に得られることができる。流体サンプルがバイオセンサに適用された直後にされた測定は、拡散、温度、および、試薬可溶性によって影響される。他のインスタンスにおいて、ＡＣ応答電流測定は、応答が安定し、最初の１秒の過渡応答を避けることができるように、十分なサンプルが印加されたあと、十分な時間において得ることができる。同様に、応答電流測定は、１つ以上の周波数において、行うことができる。それらの容量的な特性のために、周波数オクターブまたはディケードにより分離された複数のＡＣ測定は、異なる感度またはより簡単な操作を提供することができる。
【００４８】
電気化学的な測定方法における例示的なＡＣブロックに関するさらなる詳細が、例えば、米国特許第７，３３８，６３９号、第７，３９０，６６７号、第７，４０７，８１１号、第７，４１７，８１１号、第７，４５２，４５７号、第７，４８８，６０１号、第７，４９４，８１６号、第７，５９７，７９３号、第７，６３８，０３３号、第７，７５１，８６４号、第７，９７７，１１２号、第７，９８１，３６３号、第８，１４８，１６４号、第８，２９８，８２８号、第８，３７７，７０７号、および、第８，４２０，４０４号などの中で開示される。
【００４９】
ＤＣブロックに関して、それは、例えば、およそ２パルスからおよそ１０パルスまで、およそ３パルスからおよそ９パルスまで、およそ４パルスからおよそ８パルスまで、およそ５パルスからおよそ７パルスまで、あるいは、およそ６つのパルスの複数のパルスを含むことができる。他のインスタンスにおいて、ＤＣブロックは、およそ２つのパルス、およそ３パルス、およそ４パルス、およそ５パルス、およそ６パルス、およそ７パルス、およそ８パルス、およそ９パルス、または、およそ１０パルスを含むことができる。さらに他のインスタンスにおいて、ＤＣブロックは、１０以上のパルス、すなわち、およそ１５のパルス、およそ２０のパルス、または、およそ２５のパルスを有することができる。ここに使われるように、「パルス（ｐｕｌｓｅ）」は、少なくとも１つの励起および１つの回復期間を意味する。
【００５０】
ＤＣブロックは、典型的には、およそ０ｍＶおよび＋４５０ｍＶ電位差の間で、交流する定常的に印加される電位差、または、従来のＤＣ電気化学的な方法によって分析することができる他のよりゆっくり変化する電位差を含む。当業者は、しかしながら、応用電位差の範囲は、使用される分析物と試薬化学によって異なることができ、また、そうなることを理解する。このように、励起パルス電位は、＋４５０ｍＶより大きく、より小さく、または、等しくなることができる。励起電位の例は、５０ｍＶ、７５ｍＶ、１００ｍＶ、１２５ｍＶ、１５０ｍＶ、１７５ｍＶ、２００ｍＶ、２２５ｍＶ、２５０ｍＶ、２７５ｍＶ、３００ｍＶ、３２５ｍＶ、３５０ｍＶ、３７５ｍＶ、４００ｍＶ、４２５ｍＶ、４５０ｍＶ、４７５ｍＶ、５００ｍＶ、５２５ｍＶ、５５０ｍＶ、５７５ｍＶ、６００ｍＶ、６２５ｍＶ、６５０ｍＶ、６７５ｍＶ、７００ｍＶ、７２５ｍＶ。７５０ｍＶ、７７５ｍＶ、８００ｍＶ、８２５ｍＶ、８５０ｍＶ、８７５ｍＶ、９００ｍＶ、９２５ｍＶ、９５０ｍＶ、９７５ｍＶ、または、１０００ｍＶを含む。しかし、それらに制限されるものではない。
【００５１】
その数に関係なく、各々のＤＣパルスが、およそ５０ミリ秒からおよそ５００ミリ秒まで、およそ６０ミリ秒からおよそ４５０ミリ秒まで、およそ７０ミリ秒からおよそ４００ミリ秒まで、およそ８０ミリ秒からおよそ３５０ミリ秒まで、およそ９０ミリ秒からおよそ３００ミリ秒まで、およそ１００ミリ秒からおよそ２５０ミリ秒まで、およそ１５０ミリ秒からおよそ２００ミリ秒まで、または、およそ１７５ミリ秒の間印加されることができる。代替的に、各々のパルスは、およそ５０ミリ秒、およそ６０ミリ秒、およそ７０ミリ秒、およそ８０ミリ秒、およそ９０ミリ秒、およそ１００ミリ秒、およそ１２５ミリ秒、およそ１５０ミリ秒、およそ１７５ミリ秒、およそ２００ミリ秒、およそ２２５ミリ秒、およそ２５０ミリ秒、およそ２７５ミリ秒、およそ３００ミリ秒、およそ３２５ミリ秒、およそ３５０ミリ秒、およそ３７５ミリ秒、およそ４００ミリ秒、およそ４２５ミリ秒、およそ４５０ミリ秒、およそ４７５ミリ秒、または、およそ５００ミリ秒の間印加されることができ、特に、＋４５０ｍＶにおいて、各々のＤＣパルスは、およそ２５０ミリ秒間印加されることができ、そして、０ｍＶにおける各々のＤＣパルスは、およそ５００ミリ秒間印加されることができる。さらに、代替的に、各々のパルスは、およそ５０ミリ秒より少ない間、または、５００ミリ秒より多くの間印加されることができる。
【００５２】
一般的に、各々のＤＣパルスの傾斜率は、ほとんど理想的なポテンシャル移行によって提供されるピーク電流と比較して、ピーク電流においておよそ５０％あるいはそれ以上の縮小を提供するように選択される。いくつかのインスタンスにおいて、各々のパルスは、同じ傾斜率を持つことができる。他のインスタンスにおいて、いくつかのパルスは、同じ傾斜率を持つことができ、他のパルスは、異なる傾斜率を持つすることができる。さらに他のインスタンスにおいて、各々のパルスは、それ自身の傾斜率を持つ。例えば、有効な傾斜率は、およそ５ｍＶ／ミリ秒からおよそ７５ｍＶ／ミリ秒まで、または、およそ１０ｍＶ／ミリ秒からおよそ５０ｍＶ／ミリ秒まで、１５ｍＶ／ミリ秒からおよそ２５ｍＶ／ミリ秒、または、およそ２０ｍＶ／ミリ秒であることができる。代替的に、その傾斜率は、およそ５ｍＶ／ミリ秒、およそ１０ｍＶ／ミリ秒、およそ１５ｍＶ／ミリ秒、およそ２０ｍＶ／ミリ秒、およそ２５ｍＶ／ミリ秒、およそ３０ｍＶ／ミリ秒、およそ３５ｍＶ／ミリ秒、およそ４０ｍＶ／ミリ秒、およそ４５ｍＶ／ミリ秒、およそ５０ｍＶ／ミリ秒、およそ５５ｍＶ／ミリ秒、およそ６０ｍＶ／ミリ秒、およそ６５ｍＶ／ミリ秒、およそ７０ｍＶ／ミリ秒、または、およそ７５ｍＶ／ミリ秒でありえる。特に、その傾斜率は、およそ４０ｍＶ／ミリ秒からおよそ５０ｍＶ／ミリ秒までであることができる。
【００５３】
ＡＣブロックのように、当業者は、数、電位、期間、および、ＤＣパルスの順序は、変化し得ることを理解する。
【００５４】
ＡＣおよび／またはＤＣ電流応答情報は、テスト・シーケンスから収集され、ＡＣおよびＤＣブロックに対する電流応答を含む。いくつかのインスタンスにおいて、電流応答情報は、ＡＣおよびＤＣ測定に対する単一共用信号経路を含むシステム設計を単純化するためにＤＣおよびＡＣ測定に対するＡ／Ｄサンプリング・レートにおいて収集することができる。共通デジタル・オーディオ・サンプリングレート範囲は、およそ４４．１ｋＨｚからおよそ１９２ｋＨｚまでを含む。しかし、それらに制限されるものではない。この範囲におけるＡ／Ｄ変換器は、種々の商業的な半導体供給元からすぐに利用できる。
【００５５】
本願発明の概念の部分として、回復応答は、特にＨｃｔ、塩濃度および温度に関係するユニークな情報コンテンツを含むことが認められた。更にまた、この情報は、値を提供し、さらに、ＳＭＢＧデバイス、装置およびシステムの正確さと性能を洗練するのに用いられることができる。
【００５６】
図３に戻って、パルスＤＣブロックへの応答は、試薬の濡れ、サンプル拡散および試薬に関する分離、安定したブドウ糖輸送勾配の確立、および、縮小可能分析物と結びついた速度論などの他の重要なプロセスに関するリアルタイム情報と並んで、Ｈｃｔと温度情報とを符号化する。図示されたＤＣブロックは、時間に関して、これらのプロセスの短い、異なったストローブを提供する。各々の正のＤＣパルスは、異なった電流シグネチャを生成し、それは、時間におけるその位置のために、必ずしも他のようではない。
【００５７】
重要なことに、各々の閉回路回復電圧パルスは、ブドウ糖の電気化学反応が無くなり、それによって、システムが、別のＤＣパルスとの後続する問合せの前に共通の出発点に戻るのを可能にする、十分に長い回復期を提供する。
【００５８】
正のＤＣパルスからの電流の減衰の形状として、ブドウ糖、Ｈｃｔ、そして、温度（ならびに、上記した他のバイオセンサ・プロセス）に関する情報を符号化すると、回復パルスの形状は、また、ユニークである。各々の回復パルスは、負の電流レスポンスを複電流測定システムがどのように所定の参照状態に戻るかを記述する異なった、時間順序の情報を符号化する成長率で生成する。回復パルスの間の電流成長率は、単に近隣する正のＣパルスと結びついた電流減衰の鏡像ではない。ブドウ糖反応が、ブドウ糖での電気化学反応を開始することができず、継続することができない電位の大きさを選択することによって無くなったからである。ここに開示される例示的な方法は、ＳＭＢＧデバイス、装置、および、システムの正確さと性能を改善するために、励起および／または回復電流応答の中で、および、全体にわたっる違いによって符号化されるＨｃｔ、温度、および、他の交絡変数に関連するユニークな情報コンテンツを利用する。
【００５９】
ゼロに近い、および、非ゼロ正および負の電位の大きさは、また、追加的実施形態において、回復パルスとして利用することができること、すべてのパルスの大きさ、期間および形状が、図示された例示的な実施形態から変化することが理解される。また、ここに開示される例示的な実施形態は、採用されることができるＡＣ周波数の数、時間におけるその位置、または、振幅／周波数を制限しないことが理解されるべきである。そして、テスト・シーケンス、のＤＣブロックの中では、図３の中で図示され、以下に更に詳細に議論される例示的なテストにおけるなど、ＡＣ周波数を散在させることを制限しない。更にまた、ここに開示される例示的な実施形態は、ＤＣパルスの数、長さ、または、大きさを制限しない。
【００６０】
図３は、電気化学的なテスト・セルの電極システムに提供することができる例示的なテスト・シーケンス５００を示す。グラフの垂直軸５０１は、ボルト（Ｖ）における作用電極電位を意味する。作用電極電位は、作用電極に印加される電位、または、作用電極と、電位またはテスト信号が印加される電極または電極にかかわらずカウンターまたは照合電極などの別の電極との間の電位差を指すことができることが理解されるべきである。グラフの水平軸５０２は、秒における時間を意味する。テスト・シーケンス５００は、時間＝０において、または、それ以後に印加される。これは、サンプル充分性発見電極および信号を使用して、または、他の技術を通して決定することができるように、テスト・セルに十分なサンプルが存在する時間である。
【００６１】
テスト・シーケンス５００は、１つ以上のＡＣセグメント、前処理テスト・セグメント、または、それらの組合せを含むことができる信号成分５１０（またはブロック）から始める。信号成分５１０は、また、電気化学反応を引き起こさないように、しかし、試薬水和と反応速度の進行？？を可能にするように選択されるインキュベーション信号成分を含むことができる。そのようなインキュベーション・コンポーネントは、例えば、開放回路状態、０ｍＶ電位、実質的０ｍＶ平均電位、または、関心対象の特定の反応を駆動するのに必要な電位より少ない非ゼロ電位などの非０ボルト電位を含むことができる。
【００６２】
いくつかのインスタンスにおいて、信号成分５１０は、１つ以上のＡＣセグメント、電気化学的なテスト・セルの電極システムに提供された周波数を含む。例えば、信号成分５１０のＡＣセグメントは、およそ、時間＝０秒から、およそ、時間＝１．２秒印加される１０ｋＨｚのセグメント、およそ、時間＝１．２秒から、およそ、時間＝１．３秒印加される２０ｋＨｚのセグメント、およそ、時間＝１．３秒から、およそ、時間＝１．４秒印加される１０ｋＨｚのセグメント、およそ、時間＝１．４秒から、およそ、時間＝１．５秒印加される２ｋＨｚのセグメント、および、およそ、時間＝１．５秒から、およそ、時間＝１．６秒印加される１ｋＨｚのセグメントを含む。代替的に、信号成分５１０のＡＣセグメントと周波数は、およそ１．５秒間印加される１０ｋＨｚの信号を含み、およそ０．２秒間印加される２０ｋＨｚの信号が続き、およそ０．２秒間印加される１０ｋＨｚの信号が続き、およそ０．２秒間印加される２ｋＨｚの信号が続き、およそ０．２秒間印加される１ｋＨｚの信号が続く。
【００６３】
上記したように、信号成分５１０は、１つ以上の前処理信号を含むことができる。いくつかのインスタンスにおいて、信号成分５１０は、およそ時間＝０秒に開始し、およそ２００−６００ミリ秒間印加され、そして、およそ１００ｍＶの、または、より大きい振幅を有する正のＤＣ前処理パルスを含む。他のインスタンスにおいて、信号成分５１０は、およそ時間＝０秒に開始し、およそ５００ミリ秒間印加され、そして、およそ４５０ｍＶの振幅を有する正のＤＣ前処理パルスを含む。さらに他のインスタンスおいては、信号成分５１０は、およそ２Ｖ／ｓのスルー・レートを含む２サイクルの三角形電位波を含む。
【００６４】
このように、信号成分５１０は、前処理信号成分と並んで、１つ以上のＡＣセグメントの組合せを含むことができる。いくつかのインスタンスにおいて、信号成分５１０は、１つ以上のＡＣ信号成分を含み、１つ以上の前処理信号成分が続く。他のインスタンスにおいて、信号成分５１０は、１つ以上の前処理信号成分を含み、１つ以上のＡＣ信号成分が続く。
【００６５】
信号成分５１０の後に、パルスＤＣシーケンス５２０（またはブロック）が、電極システムに印加される。パルス・シーケンス５２０は、パルス５２１の励起電位に増加される作用電極電位から始まる。パルス５２１から、作用電極電位は、パルス５２２の回復電位まで減少する。電位５２２から、作用電極電位は、パルス５２３−５３２の電位に、順次、増減する。図３に示されるように、パルス間の傾斜することは、容量電流応答を軽減するために効果的な所定のレートにおいて起こるようにコントロールされる。いくつかのインスタンスにおいて、その傾斜率は、信号立上がり時間が、所定の目標率または範囲にしたがって意図的にコントロールされることよりはむしろ、駆動回路のネイティブ特性によって決定される、実質的に矩形波励起によって提供されるピーク電流と比較して、ピーク電流において５０％あるいはそれ以上の縮小を提供するように選択される。
【００６６】
パルス５２１、５２３、５２５、５２７、５２９および５３１は、テスト・セル中で電気化学反応を引き起こすために効果的な励起電位を電気化学的テスト・セルに提供し、容量充電電流応答複数の交絡変数に起因している他の電流応答情報にたたみ込まれることができる関連したファラデー電流応答を生成する傾斜率制御励起電圧パルスの例である。また、図３に示されるように、励起電圧パルスは、作用電極と、およそ１３０ミリ秒の期間のおよそ４５０ｍＶの対電極との間の電位差を提供する。示された励起電圧は、特定の分析物反応を駆動するように選択される。この場合、これは、ブドウ糖の酵素媒介反応である。励起電位パルスの大きさと期間は、使用されるメディエータの特定の活性化電位、または、関心対象の特定の反応を引き起こすのに必要な電位に依存して変化することができることが理解されるべきである。
【００６７】
パルス５２２、５２４、５２６、５２８、５３０および５３２は、テスト・セルを電流を放電し、より速くテスト・セル状況を励起電圧パルスとの後続する問合せのために共通の出発点に回復するように制御するために、テスト・セルの閉路状態が維持される間に、電気化学的テスト・セルの作用電極に電位を提供する閉回路回復電圧パルスの例である。閉路回復電位パルスは、また、励起電位パルスと同じ、または、同様の方法でコントロールされた傾斜率であり得る。図３に示されるように、回復電圧パルスは、作用電極とおよそ０ｍＶの対電極との間の電位差を提供する。これは、電極システムが閉路状態に維持される期間のおよそ２８０ミリ秒である。
【００６８】
いくつかのインスタンスにおいて、閉路回復パルスによって提供されるＤＣ電位の大きさ、および、その期間は、その下でテスト・セルが、プレ励起状態に回復することができる電位、および、所望の応答を提供するのに必要な時間に依存して変化することができる。したがって、いくつかの実施形態は、所与のメディエータの活性化電位より小さい非ゼロ電位を有する回復電圧パルスを含むことができる。いくつかのインスタンスは、関心対象の特定の反応を駆動するために必要な電位より小さい非ゼロ電位を有する回復電圧パルスを含む。他のインスタンスは、特定された試薬システムに対する最少酸化還元電位より小さい非ゼロ電位を有する回復電圧パルスを含む。さらに他のインスタンスは、およそ０ｍＶの平均電位を有するが、しかし、０ｍＶより大きいパルス部分、および、０ｍＶより小さい部分を有する回復電圧パルスを含む。さらに他のインスタンスは、前述の非ゼロ電位のいずれかにしたがって、平均電位を有する回復電圧パルスを含む。しかし、これらは、非ゼロ平均より大きい部分、および、非ゼロ平均より小さい部分を有する。
【００６９】
図４は、図３のテスト・シーケンス５００に応答して、テスト・セルによって生成される電流応答６００を示す。グラフ６００の垂直軸６０１は、μＡにおける作用電極の電流を意味する。グラフ６００の水平軸６０２は、秒における時間を意味する。電流応答６００は、信号成分５１０への応答を含む、応答コンポーネント６１０から始まる。いくつかのインスタンスにおいて、応答コンポーネント６１０は、ＡＣ電流応答を含み、それから、インピーダンス、アドミタンスと位相角を決定することができる。そのような測定は、図３に関連して上述されたものなど１つ以上のＡＣブロック・セグメントまたはコンポーネントに対して実行することができる。いくつかのインスタンスにおいて、応答コンポーネント６１０は、前処理信号成分を含むが、ＡＣセグメントを含まず、応答コンポーネント６１０の測定は、実行されない。他のインスタンスにおいて、応答コンポーネント６１０は、前述の、および／または、他のコンポーネントの組合せを含む。
【００７０】
応答成分６１０の後に、応答６００は、指数的に減衰する励起電流応答６２１、６２３、６２５、６２７、６２９と６３１のシーケンスを含む。それらは、それぞれ、励起パルス５２１、５２３、５２５、５２７、５２９と５３１に応答して生成される。励起電流応答６２１、６２３、６２５、６２７、６２９および６３１は、容量電極充電および複数の交絡変数に起因している電流応答情報に関連する容量充電電流応答と並んで、テスト・セルの電気化学反応に関連するファラデー電流応答コンポーネントを含む。電流応答６２２、６２４、６２６、６２８、６３０および６３２は、回復電位を印加する閉路状態で維持されるとき、テスト・セルの放電および複数の交絡変数に起因している電流応答情報に関する回復電流応答を含む。
【００７１】
電流応答６２１−６３２は、それとともにたたみ込まれた交絡変数の追加的情報と並んで、テストされている流体サンプルに存在することができる関心対象の分析物の濃度に関係がある情報を含む。したがって、ここに記述される本願発明の概念は、それにより、電流応答６２１−６３１と結びついた情報を、１つ以上の交絡変数に対する補償、または、感度を減少させることによって、強化した正確さ、精度、繰返し性および信頼性を有する関心対象の分析物の濃度を決定するのに用いることができる方法に取り込むことができる。いくつかの交絡変数は、試薬膜厚における変化、サンプル温度、サンプルＨｃｔ、試薬濡れ、および、他の間の反応速度を含む、分析物濃度決定にインパクトを与え得る。本願開示は、ここに開示される方法は、そのような交絡変数を補償する、または、減少した感度を示す分析物濃度決定を実行するのに利用することができることを示す。
【００７２】
図５は、図３−４に図示された信号の部分７００で更に詳細を示す。閉回路回復電位５２２は、たとえば、およそ４５Ｖ／ｓｅｃの傾斜率でレート制御ランプ電位７５２の上で、励起電位５２３に上昇する。代替的に、ランプ電位は、およそ４０Ｖ／秒から５０Ｖ／秒の間で、または、およそ４０Ｖ／秒からおよそ４５Ｖ／秒の間で、およそ５０Ｖ／ｓｅｃより少ない傾斜率を持つように、コントロールされることができる。他の実施形態は、電流応答に対する容量充電の効果の寄与を減少するのに効果的である異なる率で、パルスの間の傾斜率を制御する。
【００７３】
ランプ電位７５２の傾斜率は、電流応答７６２の上の容量充電の効果を減少するために効果的である。これは、ランプ電位７５２と励起電位５２３に応答して、生成する。平均的電流は、励起電位５２３がおよそ１００ミリ秒の測定期間にわたって達成され、励起電位５２３が、ランプ電位７５３にわたって、閉回路回復電位５２２に下降を始めるポイントで終了したあと、およそ３０ミリ秒を開始して測定される。同様の電流測定は、励起電流応答６２１、６２５、６２７、６２９および６３１に対してなされる。平均電流測定は、連続積分、離散積分、サンプリングまたは他の平均算出技術を使用して実行することができることが理解される。連続した電流測定は、コトレル分析その他の技術を使用して、それから分析物濃度を計算することができる有効電流減衰曲線を構成するために使用することができる。図５において、ランプ電位７５３は、ランプ電位７５２と実質的に同じ傾斜率を持つようにコントロールされる。他のインスタンスにおいて、ランプ電位７５３は、異なる率でコントロールされることができ、または、アクティブなコントロールなしでシステム定義済みの率に移行するのが可能にされることができる。
【００７４】
電流応答６２１−６３２などの電流応答は、したがって、サンプル・ブドウ糖濃度、サンプルＨｃｔ、サンプル温度に関連するユニークな時間順序の情報、並びに、試薬の試薬濡れ、サンプル拡散および試薬に関する分離、安定したブドウ糖輸送メカニズムの確立、および、縮小可能分析物と結びついた速度論などプロセスに関する情報を符号化する。パルス・シーケンス５２０のようなパルス・シーケンスは、時間に関して、これらのプロセスの短い、異なったストローブを提供し、そして、サンプル・ブドウ糖濃度、サンプルＨｃｔ、サンプル温度、および、他のファクタに関連するユニークな時間順序の情報を含む電流応答を生成する。発明者は、ここに開示された技術の多くの予想外の利点を、ヘマトクリットと温度とがシステマティックに変化する間に、血糖の種々の濃度を分析するために、パルス・シーケンス５２０などのパルス・シーケンスが使用された実験を通して、示した。
【００７５】
図６は、変化するＨｃｔおよび定常的な温度に対する上述のパルス・シーケンス５２０に対する励起電流応答および回復電流応答の例示的なシステマティックな変化の効果を示す。電流応答が、およそ２９．５％、４０．５％、５４％、および、６９．５％の変化をするＨｃｔ濃度、およそ５３０ｍｇ／ｄＬの一定のブドウ糖濃度、そして、およそ２５°Ｃの一定の温度を有する４つのテスト・サンプルに対して、図示される。励起電位パルス５２１、５２３、５２５、５２７、５２９および５３１に対する励起電流応答の大きさと減衰率は、サンプルＨｃｔと共に、時間に関して実質的に一定であるようなの態様で変化する。各々のＨｃｔにおいて、電流応答８０１、８０３、８０５、８０７、８０９および８１１は、パルス・シーケンス５２０の各々のパルスに対して、実施的に一貫した大きさと減衰率を示す。パルス・シーケンス５２０の各々のパルスの中で、電流応答８０１、８０３、８０５、８０７、８０９および８１１の大きさは、Ｈｃｔと逆関係で変化する。
【００７６】
回復電位パルス５２２、５２４、５２６、５２８、５３０および５３２に対する回復電流応答の大きさと成長率は、また、可観測関係を示す。閉路回復電位パルス５２２、５２４、５２６、５２８、５３０および５３２に対する回復電流応答８０２、８０４、８０６、８０８および８１０は、各Ｈｃｔに対する各々のパルスの内、および、パルスにわたっての両方において相当する開始時の大きさを有する。しかし、異なる成長率を持ち、結果として、電流応答クロスオーバーとなる。Ｈｃｔが変化すると、電流応答８０２、８０４、８０６、８０８および８１０は、Ｈｃｔに依存して異なる率で増大する。
【００７７】
前述した電流応答特性と関係は、また、およそ３３ｍｇ／ｄＬの一定のブドウ糖濃度を持つサンプルを使用した実験において示される。しかし、さもなければ、実質的に、上述のものにしたがう。
【００７８】
比較的として、図７は、変化する温度、一定のＨｃｔ、および、一定の糖濃度に対するパルス・シーケンス５２０への電流応答の例示的なシステマティックな変化の効果を示す。電流応答が、６．５°Ｃ、１２．５°Ｃ、２４．６°Ｃ、３２．４°Ｃおよび４３．７°Ｃの変化する温度、およそ４１％の一定のＨｃｔ、そして、およそ５３５ｍｇ／ｄＬの一定のブドウ糖濃度を有する５つのテスト・サンプルに対して図示される。パルス５２１５２３、５２５、５２７、５２９および５３１の正ＤＣ電位に対する電流応答は、時間に関して連続したパルスに対する相対的な減少を示す。電流応答９０１、９０３、９０５、９０７、９０９および９１１の大きさは、サンプル温度の各々に対してパルス全体で連続して減少する。更にまた、パルス全体にわたる減少の量は、サンプル温度に依存して変化する。
【００７９】
回復電位パルス５２２、５２４、５２６、５２８、５３０および５３２に対する回復電流応答の大きさと成長率は、また、可観測関係を示す。５２２、５２４、５２６、５２８、５３０および５３２に対する回復電流応答は、パルス全体にわたって、実質的に一貫した大きさを示し、各々のパルス内で、異なる順序の開始値と減少する成長率を有するが、クロスオーバーを示さない。
【００８０】
前述した電流応答特性と関係は、また、およそ３３ｍｇ／ｄＬの一定のブドウ糖濃度を持つサンプルを使用した実験において示された。しかし、さもなければ、実質的に、上述のものにしたがう。
【００８１】
この研究から、励起電流応答の大きさと形状情報を符号化する「ディスクリプタ」、および、閉路回復電流応答を、励起電位の短い期間パルス・シーケンス、および、たとえば、図３−５に記述されるもののような閉じた回路回復電位に用いる、いくつかの分析物濃度測定方法が、次に、記述される。ディスクリプタは、サンプルＨｃｔ、サンプル温度、サンプル塩、化学動力学、拡散、および、他の交絡変数における変化などの交絡変数におけるシステマティックな変化に関する情報と並んで、分析物濃度に関する情報を符号化する方法を表す。そのような情報は、例えば、図６−図７に関連して図示され、上で記述されるように、短い期間励起と回復パルスとに対する電流応答の大きさと形状の内に含まれることができる。ディスクリプタを使用する分析物濃度決定は、交絡変数の影響への無感受性のために、ユニークで予想外の補整を提供する。
【００８２】
ここに記述されるディスクリプタは、（１）パルス内のディスクリプタ、および、（２）パルスをわたるディスクリプタ、を含む。ここに使われるように、「パルス内のディスクリプタ」は、電流応答の固有の特性を記述するために、連続的ＤＣ波形において個々のパルス（励起または回復）への電流応答の内で、１つ以上の観測された測定を用いて決定された数量を意味する。パルス内のディスクリプタの２の例は、電流応答の内での平均電流値、および、同じパルスの間に時間的に分離された２つの異なる電流応答（例えば、電流応答の内で最初と最後に測定された電流値）の間の大きさの違いを含む。パルス内のディスクリプタの追加的な例は、例えば、最初の２つのポイント、最後の２つのポイント、最初と最後のポイント、および、電流応答の中のポイントの他のセット、相対的あるいは絶対的時間値を使用する電流応答の多指数関数あてはめからの、振幅と時定数、すべての電流測定の合計、および、累積的スロープ、および、パルス内のそれらの電流のインターセプト、電流応答の特定の部分と水平または垂直軸との間の角度、および、電流応答の特定の部分からの外挿値など電流応答の中の任意の２つの測定ポイントからのスロープおよびインターセプトを含む。しかし、それらに制限されるものではない。
【００８３】
ここに使われるように、「パルスをわたるディスクリプタ」は、時間の関数として２つ以上のパルスに対する電流応答の進行または進展の情報を符号化している数量を意味する。パルスをわたるディスクリプタは、シーケンシャル・パルスに対する電流応答に対する、または、介在パルスまたは時間によって分離されるパルスに対する情報を符号化することができる。パルスをわたるディスクリプタの例は、例えば、回復パルスにおける最後のポイントと続く励起パルスにおける最初のポイントとの間での大きさの違いと並んで励起パルスにおける最後の電流値と隣接の回復パルスにおける最初の電流値との間での大きさの違いなど２つ以上のパルスに対する電流応答のポイントに対する大きさおよび／またはスロープの違いを含む。パルスをわたるディスクリプタの追加的な例は、すべてのパルス、正のパルスだけ、回復パルスだけ、または、例えば、スロープ、インターセプト、および／または、すべての正のパルスまたは負パルス、それぞれからの最初または最後の電流値を通した曲線あてはめからのパラメータ値など他の組合せからの電流応答を含む。しかし、これらに限定されるものではない。
【００８４】
ディスクリプタは、また、電流応答情報の変換を含む方法に関連して使用することができる。時間の関数としての電流と分析物濃度との間の関係の理想的なモデルは、Ｉ＝ｎＦＡｃｏ（Ｄ／πｔ）−１／２を提供するコットレル方程式によって与えられる。ここで、Ｉは、アンペアにおける電流であり、ｎは、所与の分析物の１つの減少／酸化する電子の数であり、Ｆは、ファラデーの定数（９６、４８５Ｃ／ｍｏｌ）であり、Ａは、ｃｍ２での、平面電極の面積であり、ｃｏは、ｍｏｌ／ｃｍ３での分析物の初期の濃度であり、Ｄ＝ｃｍ２／ｓでの、分析物に対する拡散係数、および、ｔ＝秒における時間、である。コットレル方程式の簡略形は、ｉ＝ｋｔ−１／２、である。ここで、ｋは、所定のシステムに対する定数ｎ、Ｆ、Ａ、ｃｏ、および、Ｄの集合である。コットレル方程式は、典型的には、電流、対、時間−１／２のグラフを分析するのに使用される。理想的なコットレル挙動に対して、結果として生じるスロープは、線形であるが、しかし、多くの現実の分析物測定システムの場合にはそうではない。
【００８５】
上記したように、スロープ、インターセプトおよび曲率情報などの電流応答の大きさと形状情報を符号化するディスクリプタは、分析物濃度決定を実行するのに利用することができる。発明者は、コットレル挙動が線形でないシステムで利用することができるデータ変換方法を開発した。特定の変換は、変換されたｌｎ−ｌｎ空間における、スロープ、リニアリティーや曲率のディスクリプタを利用する。追加的な例は、２つ以上の電流測定に対する最適あてはめラインのスロープとインターセプト、パルス内の電流平均に対するスロープおよびインターセプト、および、他のタイプのスロープおよびインターセプト・ディスクリプタを含む。
【００８６】
図８は、変換された座標系における、４つのサンプル１００１、１００２、１００３と１００４に対する回復パルス５２８への電流応答のグラフである。ここで、ｘ＝ｌｎ（時間）およびｙ＝ｌｎ（電流）、時間はパルス５２８のスタートから測定され、電流は、パルス５２８の間、複数ポイントで測定される。サンプル１１０１は、５５０ｍｇ／ｄＬのブドウ糖濃度、７０％のＨｃｔ濃度、および、２５°の温度を有する。サンプル１１０２は、５５０ｍｇ／ｄＬのブドウ糖濃度、３１％のＨｃｔ濃度、および２５°の温度を有する。サンプル１１０３は、５５０ｍｇ／ｄＬのブドウ糖濃度、４２％のＨｃｔ濃度、および４４°の温度を有する。サンプル１１０４は、５５０ｍｇ／ｄＬのブドウ糖濃度、４２％のＨｃｔ濃度、および６°の温度を有する。
【００８７】
回復パルス５２８に対して、サンプル１１０１、１１０２、１１０３および１１０４は、ｌｎ（電流）とｌｎ（時間）との間の非線形関係を示す。これは、サンプル温度、および、所定のブドウ糖濃度におけるサンプルＨｃｔに関係する情報を含む。例えば、電流応答１１０１と１１０２との分離および順序におけるシステマティックな変化が存在し、結果として、サンプルＨｃｔが変化するとクロスオーバーし、そして、サンプル温度は、一定に留まる。それに加え、ヘマトクリット・レベルは一定であり、そして、温度が変化するときに、サンプル１１０３とサンプル１１０４に対する最後の２つの電流測定で規定されるスロープとインターセプトとにおいてシステマティックな違いが存在する。ここに開示されるディスクリプタは、これらのシステマティックな関係の情報を符号化するのに、および、他の交絡変数の間でサンプル・ヘマトクリット、および、サンプル温度における変化の補正をする分析物濃度決定を実行するのに用いることができる。
【００８８】
図９は、変換された座標系の中でプロットされたサンプル１１０１、１１０２、１１０３および１１０４に対する励起パルス５２９への電流応答のグラフである。ここで、ｘ＝ｌｎ（時間）、および、ｙ＝ｌｎ（電流）であり、時間はパルス５２９のスタートから測定され、電流は、パルス５２９の間、複数ポイントで測定される。サンプル１１０１、１１０２、１１０３および１１０４は、励起パルス５２９に対する、ｌｎ（電流）とｌｎ（時間）との間の関係の線形関係を示し、電流応答の相対的順序は、パルス５２９の間の一定のままである。Ｈｃｔ変化の影響は、サンプル１１０１と１１０２との比較を通して見ることができる。温度変化の影響は、サンプル１１０３と１１０４との比較を通して見ることができ、および、ヘマトクリット変化のための影響より大きい。ここに開示されるディスクリプタは、これらのシステマティックな関係の情報を符号化するのに、また、他の交絡変数の間で、サンプルＨｃｔおよびサンプル温度における変化に対する補正をおこなう分析物濃度決定を実行するのに使用することができる。
【００８９】
ここに開示されるディスクリプタやデータ変換方法は、電極システムを含むテスト・セルに提供される血液のサンプルにおけるブドウ糖濃度を決定するのに使用することができる。図１０は、ここに記述されるようなメーターと電気化学的なバイオセンサを含む分析物測定システムを使用して実行することができる例示的なブドウ糖濃度決定プロセス１２００を図示する。
【００９０】
プロセス１２００は、メーターが電気化学的なバイオセンサに有効に結合する動作１２１０から始まる。プロセス１２００は、組み合わせたサンプルと試薬との電気通信において、電極システムを含むテスト・セルを提供するために、サンプルがバイオセンサに提供され、試薬とコンタクトする動作１２１２へと続く。次に、プロセス１２００は、サンプル充分性決定がメーターによって実行される動作１２１４へと続く。肯定的なサンプル充分性決定がなされると、プロセス１２００は、動作１２１６まで進行し、テスト信号および応答測定動作を開始する。肯定的なサンプル充分性決定がなされないと、動作１２１が繰り返され、所定数の試みの後に、または、所定の時間が経過した後に、または、他の基準に基づいて、任意選択的にタイムアウトするか、終了することができる。
【００９１】
動作１２１６は、テスト・シーケンスと応答測定動作を実行する。その間に、テスト・シーケンスがメーターによって生成され、テスト・セルの電極システムに提供され、そして、テスト・セルの応答信号が、メーターによって測定される。いくつかのインスタンスにおいて、動作１２１６は、テスト・シーケンス５００を生成して、電極システムに提供し、そして、対応する応答６００を測定する。応答６００の測定は、応答コンポーネント６１０の測定、および、電流応答６２１−６３２の測定を含むことができる。複数の電流測定が、電流応答６２１−６３２の各々の間に行われ、測定された電流情報は、メモリに格納される。他のインスタンスにおいて、動作１２１６は、励起電位パルスと回復電位パルスを有するＤＣパルス・シーケンスを含む他のテスト信号を生成し、提供することが理解される。そして、それぞれ、励起電位パルスおよび回復電位パルスの他の数、大きさと期間と並んで、上で記述した変化と代替を含むことができる励起電流応答および回復電流応答に対応する。次に、プロセス１２００は、動作１２１８まで進行する、ここで、マイクロコントローラや他の処理回路は、ブドウ糖濃度を決定するために格納された電流測定情報を処理する。
【００９２】
動作１２１８は、励起電位パルスに対応する電流応答情報および、回復パルスに対応する電流応答情報を含む格納された電流測定情報に基づいて、ブドウ糖濃度を決定する。いくつかのインスタンスにおいて、動作１２１８は、ｘ−ｙ座標系における電流応答の中で最後の２つの電流測定ポイントのスロープとインターセプトを符号化するディスクリプタを利用する。ここで、ｘ＝ｌｎ（時間）、および、ｙ＝ｌｎ（電流）であり、時間は、方程式１、
【数１】
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にしたがって、実効ＤＣ電流を決定するために、各々のパルス（励起と回復）に対して識別された出発点に相対して測定される。
【００９３】
方程式１において、Ｉｅｆｆは、実効ＤＣ電流を示し、ｉは、励起電圧パルスおよび回復電位パルスのパルス・シーケンスにおけるパルス数を示し、Ｎは、（励起と回復パルスの両方を含む）シーケンスにおけるパルスの合計数を示し、Ｐｉ，ｍは、ｘ−ｙ座標系におけるパルスの内で最後の２つの電流測定ポイントのスロープを示すディスクリプタであり、ここで、ｘ＝ｌｎ（時間）、および、ｙ＝ｌｎ（電流）であり、Ｐｉ，ｂは、ｘ−ｙ座標系におけるパルスの内で最後の２つの電流測定ポイントのインターセプトを示すディスクリプタであり、ここで、ｘ＝ｌｎ（時間）、および、ｙ＝ｌｎ（電流）であり、ｃｉ，ｍは、スロープ重み定数を示し、そして、ｃｉ，ｂは、インターセプト重み定数を示す。重み定数は、例えば、ＳＡＳ研究所から調達可能なＳＡＳソフトウェアパッケージで利用可能なものなど多くの最適化技術使用して経験的に決定することができる。
【００９４】
パルスおよび結びついた電流応答の数は、変化することができることが理解される。ここでの、いくつかの例において、パルスの数は、Ｎ＝９であった。しかしながら、他の形式は、異なるパルスの数を使用することができる。更にまた、テスト・シーケンスのすべてのパルスが、例えば、パルス数Ｎ＝９の場合など分析物濃度決定において、利用される必要はなく、図３に関連して上に開示したような１１パルスを含むパルス・シーケンスを、使用することができ、パルス１０と１１に対する電流応答情報は、利用することができないことが理解される。他のインスタンスにおいて、テスト信号のすべてのパルスに対する電流応答からの情報を、使用することができる。
【００９５】
動作１２１８は、方程式２、Ｐｒｅｄｇｌｕ＝ａ０＋（ｂ０＋ｅｘｐ（ｂｌ＋ｂ２＊Ｉｅｆｆ＋Ｐｅｆｆ＋Ｙｅｆｆ））＊（Ｉｅｆｆ）、にしたがって、予測ブドウ糖濃度を決定するためにＡＣ電流応答情報と並んで実効電流Ｉｅｆｆを使用する。
【００９６】
方程式２において、Ｐｅｆｆは、ＡＣ電流応答の実効位相であり、Ｙｅｆｆは、ＡＣ電流応答の実効アドミタンスであり、そして、ａ０、ｂ０、ｂ１およびｂ２は、既知の最適化技術によって決定される定数である。位相項、Ｐｅｆｆ、は、方程式３、Ｐｅｆｆ＝ｂｐ２＊（ｐ１１＊ｃｏｓ（α）＋ｐ１２＊ｓｉｎ（α））＋ｂｐ３＊（−ｐ１１＊ｓｉｎ（α）＋ｐ１２＊ｃｏｓ（α））、にしたがって決定される。
【００９７】
方程式３において、α＝ａｒｃｔａｎ（ｌ）、ｐ１１は、２０ｋＨｚＡＣ電流応答位相であり、ｐ１２は、１０ｋＨｚのＡＣ電流応答位相であり、ｂｐ２とｂｐ３は、種々の最適化テクニックによって測定することができる最適化された重み係数である。アドミタンス項、Ｙｅｆｆ、は、方程式４、Ｙｅｆｆ＝ｂｙ２＊（ｙ１１＊ｃｏｓ（α）＋ｙ１２＊ｓｉｎ（α））＋ｂｙ３＊（−ｙ１１＊ｓｉｎ（α）＋ｙ１２＊ｃｏｓ（α））、にしたがって定義される。
【００９８】
方程式４において、α＝ａｒｃｔａｎ（ｌ）、ｙ１１は、２０ｋＨｚＡＣアドミタンスであり、ｙ１２は、１０ｋＨｚのＡＣアドミタンスであり、ｂｙ２とｂｙ３は、種々の最適化テクニックによって測定することができる最適化された重み係数である。
【００９９】
動作１２１８は、例えば、方程式５、Ｐｒｅｄｇｌｕ＝ａ０＋ａ１＊Ｉｅｆｆ＋ｅｘｐ（ｂ０＋Ｐｅｆｆ＋Ｙｅｆｆ）＊Ｉｅｆｆ、によって記載される関係にしたがう予測ブドウ糖濃度を決定するための代替方法を使用することができる。
【０１００】
方程式５において、Ｐｅｆｆは、ＡＣ電流応答の実効位相であり、Ｙｅｆｆは、ＡＣ電流応答の実効アドミタンスであり、ａ０、ａ１とｂ０は、定数である。ＰｅｆｆとＹｅｆｆは、先に述べたものと実質的に同じ技術を使用して決定することができる。
【０１０１】
動作１２１８に関連して上述の、ディスクリプタ、変換および決定は、分析物濃度を回復パルスに対する励起電位パルスと電流応答情報を備えるＤＣパルス・シーケンスに対応する電流応答に含まれる情報を使用して決定することができる方法の非限定的な例であることが理解される。本願発明の概念を取り入れている代替方式は、ここに開示される原理と例にしたがって、多様な、更なるまたは代替のディスクリプタおよび／またはデータ変換を利用することができる。
【０１０２】
発明者は、開発し、いくつかの予想外の性能特性を、ここに開示される方法によって、達成することができることを、実験的に実証した。いくつかの性能特性が、図１０に関連して記述された一般的な方法に関連して実証された。例示的な性能特性は、１０／１０パフォーマンスを含む。ここで、複数のテスト要素を使用して実行されたブドウ糖決定の５％未満が、７５ｍｇ／ｄＬ以上のものなど、高ブドウ糖レベルにおいて、±１０％より大きいエラー、および／または、７５ｍｇ／ｄＬより低いものなど、低ブドウ糖レベルにおいて、±１０ｍｇ／ｄＬエラーを含んだ。
【０１０３】
したがって、特定の例示的な方法は、サンプル温度における変化、サンプルＨｃｔにおける変化、および／または、サンプル塩における変化に対して１０／１０のパフォーマンスを含む。いくつかの方法は、サンプルＨｃｔにおける５０％の変化、例えば、２０％から７０％のＨｃｔの変化に対して１０／１０パフォーマンスを含む。他の方法は、サンプル温度における、例えば、６°Ｃから４４°Ｃへの変化など５０°Ｃ変化に対して１０／１０パフォーマンスを含む。他の方法も、例えば、サンプル塩における１４０ｍｇ／ｄＬから１８０ｍｇ／ｄＬへの変化などサンプル塩において４０ｍｇ／ｄＬの変化に対して、１０／１０パフォーマンスを含む。他の方法も、前述の温度、Ｈｃｔ、および／または、塩の変化の組合せに対して１０／１０パフォーマンスを含む。
【０１０４】
さらなる例示的な性能特性は、測定バイアス、正規化エラー（「ＳＤＮＥ」ｈ）、トータル・システム・エラー（「ＴＳＥ」）、および、それらの組合せの、正規化エラー（「ＮＥ」）標準偏差を含む。しかし、それらに制限されるものではない。１つの例示的な立証研究において、およそ２０％からおよそ７０％へのサンプルＨｃｔの共変、および、およそ６°Ｃからおよそ４４°Ｃまでのサンプル温度の補償に対する１０／１０のパフォーマンスは、下記の表１にまとめられた性能特性に示した。
【０１０５】
【表１】
0006356706.tif 000003
【０１０６】
別の例示的な性能特性は、バイアス、ＳＤＮＥ、および、試薬膜厚における変化に対するＴＳＥ特性を含む。例示的な立証研究において、２つまでの異なるレーン（ＯおよびＭ）で生成されたテスト要素の３ロールに対する毛管血液でテストの３ラウンドが実行された。ロール１、２、３に対する測定された乾いた試薬膜厚は、４．６４、４．０８および５．１０のμｍであった。これらは、ノミナル、−１２％，＋１０％に対応する。この研究に対する性能特性が、下記の表２にまとめられる。
【０１０７】
【表２】
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【０１０８】
この研究は、毛管血液で分析物濃度テクニックは、訓練されなかったけれども、毛管血液で無視できるバイアス（−０．７５）を示した。この研究は、また、このアルゴリズムは、レーンＭだけからのストリップで訓練されたけれども、ロール１の両方のレーンに対して低平均バイアスを示した。この研究は、さらに、低コート重量において平均バイアスがおよそ＋６％、また、項コート重量において、およそ−６％であったコート重さ変化に対する無感覚性を示す。
【０１０９】
別の例示的な実証研究において、ロール１からのテスト要素について、テストの３ラウンドが実行された。この研究は、テストにおける研究から研究の変化と考えられ、下記の表３にまとめられた結果を示した。
【０１１０】
【表３】
0006356706.tif 000005
【０１１１】
さらに例示的な実証研究は、異なる１０ロットのテスト要素をテストし、そのうちの３つは、分析物濃度決定テクニックの実証において使用された。この研究は、下記の表４にまとめられたロットからロット堅固性結果を示した。
【０１１２】
【表４】
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【０１１３】
別の例示的な性能特性は、種々のブドウ糖濃度およびヘマトクリット・レベルにおける倍投与または遅延投与などの投与揺れ（ｄｏｓｅ  ｔｒｅｍｂｌｅ）の補償を含む。例示的な投与揺れ実証研究が、行われ、下記の表５にまとめられた結果を示した。
【０１１４】
【表５】
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【０１１５】
性能特性は、また、追加的ディスクリプタと並んで、図１０に関連して記述されたディスクリプタと方法に関連して実証された。種々の例示的なディスクリプタに対する性能特性は、下記の表６にまとめられる。
【０１１６】
【表６】
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【０１１７】
特許、特許出願、特許出願の出版物のすべて、および、他のここに引用した出版物は、ここに、参照により、まるで完全に述べられたように組み込まれる。
【０１１８】
本願発明の概念は、現在、最も実際的であると考えられること、および、好適な実施形態はと関連して記述された。しかしながら、発明のコンセプトは、説明するために提示されたものであり、開示された実施形態に限定することを意図するものではない。したがって、当業者は、発明の概念は、すべての修正、そして、添付の請求項に記載したように本願発明の概念の要旨および範囲の中の代替的な構成にわたることを意図することを理解する。番号づけされた実施形態が、以下に記述される。
１．  流体サンプルにおける分析物を電気化学的に測定する方法であって、該方法は、
電気的テスト・シーケンスを電気化学的バイオセンサに印加するステップであって、該バイオセンサは、電極システムと、該電極システムと電気通信している試薬と、前記試薬とコンタクトする流体における前記流体サンプルが前記バイオセンサに提供される前記流体サンプルにコンタクトするように構成されるレセプタクルと、を備え、前記テスト・シーケンスは、少なくとも１つのＤＣブロックを備え、前記少なくともＤＣブロックは、少なくとも１つの励起電圧パルス、および、少なくとも１つの回復電位パルスを含み、各々の電位は、前記テスト・シーケンスに対する応答情報を生成するように構成され、前記電極システムの閉路状態が、前記少なくとも１つのＤＣブロックの間、維持される、ステップと、
前記テスト・シーケンスからの前記応答情報を測定するステップと、前記テスト・シーケンスへの前記応答の大きさおよび形状特性を符号化するディスクリプタを構築するステップと、
前記ディスクリプタに基づいて、前記流体サンプルの分析物濃度を決定するステップと、
のステップを含む、方法。
２．  前記ディスクリプタは、前記励起電流応答情報の変換されたスロープ情報および変換されたインターセプト情報と、前記変換された回復電流応答情報とを符号化する、実施形態１の方法。
３．  前記変換されたスロープ情報および前記変換されたインターセプト情報は、ｘ−ｙ座標系に関係し、ｘ＝ｌｎ（時間）、および、ｙ＝ｌｎ（電流）である、実施形態２の方法。
４．  前記分析物濃度を決定する前記ステップは、実効電流を決定することを含む、実施形態３の方法。
５．  前記実効電流は、方程式、
【数１】
0006356706.tif 000009
にしたがって決定され、ここで、Ｉｅｆｆは、前記実効電流を示し、ｉは、電位パルスの前記テスト・シーケンスにおけるパルス数を示し、Ｎは、前記テスト・シーケンスにおけるパルスの合計数を示し、Ｐｉ，ｍは、パルスｉの内の２つの電流測定ポイントのスロープを示し、Ｐｉ，ｂは、パルスｉの内の２つの電流測定ポイントのインターセプトを示し、ｃｉ，ｍおよびｃｉ，ｂは、重みづけ定数を示す、実施形態４の方法。
６．  Ｎ＝９、および、パルスｉ＝１，３，５，７および９は、励起電圧を含む、実施形態５の方法。
７．  前記分析物濃度は、ブドウ糖濃度であり、前記流体サンプルは、血液である、実施形態５の方法。
８．  前記分析物濃度は、およそ２０％からおよそ７０％まで変化するサンプル・ヘマトクリットに対して、＋／−１０％またはより少なく変化する、実施形態７の方法。
９．  前記分析物濃度は、およそ１４０ｍｇ／ｄＬからおよそ１８０ｍｇ／ｄＬまで変化するサンプル塩に対して、＋／−１０％またはより少なく変化する、実施形態７の方法。
１０．  前記分析物濃度は、およそ６°Ｃからおよそ４４°Ｃの間で変化するサンプル温度に対して、＋／−１０％またはより少なく変化する、実施形態７の方法。
１１．  前記分析物濃度は、およそ２０％からおよそ７０％まで変化するサンプル・ヘマトクリット、およそ１４０ｍｇ／ｄＬからおよそ１８０ｍｇ／ｄＬまで変化するサンプル塩、およそ６°Ｃからおよそ４４°Ｃの間で変化するサンプル温度に対して、＋／−１０％またはより少なく変化する、実施形態７の方法。
１２．  励起電流応答情報および応答電流応答情報の大きさと、形状とは、ｘ−ｙ空間におけるポイントによって定義され、ここで、ｘ＝ｌｎ（時間）そして、ｙ＝ｌｎ（電流）である、実施形態１の方法。
１３．  前記テスト・シーケンスは、交流（ＡＣ）ブロックを更に備える、実施形態１の方法。
１４．  前記分析物濃度は、ブドウ糖濃度であり、前記ブドウ糖濃度は、方程式、Ｐｒｅｄｇｌｕ＝ａ０＋（ｂ０＋ｅｘｐ（ｂ１＋ｂ２＊Ｉｅｆｆ＋Ｐｅｆｆ＋Ｙｅｆｆ））＊（Ｉｅｆｆ）、にしたがって決定され、ここで、ａ０、ｂ０、ｂ１、ｂ２は、定数であり、Ｐｅｆｆは、有効位相であり、Ｙｅｆｆは、実効アドミタンスである、実施形態１３の方法。
１５．  Ｐｅｆｆは、方程式Ｐｅｆｆ＝ｂｐ２＊（ｐ１１＊ｃｏｓ（α）＋ｐ１２＊ｓｉｎ（α））＋ｂｐ３＊（−ｐ１１＊ｓｉｎ（α）＋ｐ１２＊ｃｏｓ（α））、にしたがって決定され、ここで、α＝ａｒｃｔａｎ（１）、ｐ１１は、２０ｋＨｚＡＣ位相であり、ｐ１２、１０ｋＨｚのＡＣ位相であり、ｂｐ２とｂｐ３は、重みづけ項である、実施形態１４の方法。
１６．  Ｙｅｆｆは、方程式Ｙｅｆｆ＝ｂｙ２＊（ｙ１１＊ｃｏｓ（α）＋ｙ１２＊ｓｉｎ（α））＋ｂｙ３＊（−ｙ１１＊ｓｉｎ（α）＋ｙ１２＊ｃｏｓ（α））、にしたがって決定され、ここで、α＝ａｒｃｔａｎ（１）、ｙ１１は、２０ｋＨｚＡＣアドミタンスであり、ｙ１２は、１０ｋＨｚのＡＣアドミタンスであり、ｂｙ２とｂｙ３は、重みづけ項である、実施形態１４の方法。
１７．  実施形態１ないし１６のいずれか１つの方法を実行するように構成された分析物濃度測定デバイス。
１８．  前記デバイスは、血糖値メーターである、実施形態１７のデバイス。
１９．  実施形態１ないし１６のいずれか１つの方法を実行するように構成された、分析物濃度決定システム。
２０．  前記システムは、自己モニタリング血糖（ＳＭＢＧ）システムである、実施形態１９のシステム。
２１．  流体サンプルにおける分析物を電気化学的に測定する方法であって、該方法は、  電気的テスト・シーケンスを電気化学的バイオセンサに印加するステップであって、該バイオセンサは、電極システムと、該電極システムと電気通信している試薬と、前記試薬とコンタクトする流体における前記流体サンプルが前記バイオセンサに提供される前記流体サンプルにコンタクトするように構成されるレセプタクルと、を備え、前記テスト・シーケンスは、少なくとも１つのＤＣブロックを備え、前記少なくとも１つのＤＣブロックは、少なくとも１つの励起電圧パルス、および、少なくとも１つの回復電位パルスを含み、各々の電位は、テスト・シーケンスへの応答情報を生成するように構成され、前記電極システムの閉路状態が、前記少なくとも１つのＤＣブロックの間、維持される、ステップと、
前記テスト・シーケンスからの前記応答情報を測定するステップと、前記変換された励起電流応答情報、および、変換された回復電流応答情報に基づいて、前記分析物の分析物濃度を決定するステップと、
のステップを含む、方法。
２２．  前記励起電流応答情報および前記回復電流応答情報を、ｘ＝時間およびｙ＝電流である第１のｘ−ｙ空間から、ｘ＝ｌｎ（時間）およびｙ＝ｌｎ（電流）である第２のｘ−ｙ空間に変換するステップを更に含む実施形態２１の方法。
２３．  前記分析物濃度を決定するステップは、前記変換された励起の電流応答情報、前記変換された回復電流応答情報と大きさおよび形状特性を符号化するディスクリプタを使用する、実施形態２１の方法。
２４．  前記分析物濃度を決定するステップは、前記変換された励起電流応答情報、および前記変換された回復電流応答情報に基づいて決定される実効電流に基づいている、実施形態２１の方法。
２５．  前記分析物濃度は、方程式、Ｐｒｅｄｇｌｕ＝ａ０＋（ｂ０＋ｅｘｐ（ｂ１＋ｂ２＊Ｉｅｆｆ＋Ｐｅｆｆ＋Ｙｅｆｆ））＊（Ｉｅｆｆ）、にしたがって決定される予測されたブドウ糖濃度Ｐｒｅｄｇｌｕであり、ここで、ａ０、ｂ０、ｂ１、および、ｂ２は、定数であり、Ｐｅｆｆは、有効位相であり、Ｙｅｆｆは、実効アドミタンスであり、Ｐｅｆｆは、方程式Ｐｅｆｆ＝ｂｐ２＊（ｐ１１＊ｃｏｓ（α）＋ｐ１２＊ｓｉｎ（α））＋ｂｐ３＊（−ｐ１１＊ｓｉｎ（α）＋ｐ１２＊ｃｏｓ（α））、にしたがって決定され、ここで、α＝ａｒｃｔａｎ（１）、ｐ１１は、２０ｋＨｚＡＣ位相であり、ｐ１２は、１０ｋＨｚのＡＣ位相であり、そして、ｂｐ２ｂｐ２とｂｐ３は、重みづけ項であり、Ｙｅｆｆは、方程式Ｙｅｆｆ＝ｂｙ２＊（ｙ１１＊ｃｏｓ（α）＋ｙ１２＊ｓｉｎ（α））＋ｂｙ３＊（−ｙ１１＊ｓｉｎ（α）＋ｙ１２＊ｃｏｓ（α））、にしたがって決定され、ここで、α＝ａｒｃｔａｎ（１）、ｙ１１は、２０ｋＨｚＡＣアドミタンスであり、ｙ１２は、１０ｋＨｚのＡＣアドミタンスであり、ｂｙ２とｂｙ３は、重みづけ項である、実施形態２４の方法。
２６．  分析物濃度の９５％が、およそ７５ｍｇ／ｄＬ未満の濃度の基準の±１０ｍｇ／ｄｌ内であり、分析物濃度の９５％が、およそ７５ｍｇ／ｄＬ以上の濃度の基準の±１０％内である、実施形態２１の方法。
２７．  前記分析物濃度は、５％以下の正規化エラー（ＳＤＮＥ）の標準偏差を有する、実施形態２１の方法。
２８．  前記分析物濃度は、１０％以下のトータル・システム・エラー（ＴＳＥ）を有する、実施形態２１の方法。
２９．  実施形態２１−２８のいずれかの方法を実行するように構成された分析物濃度測定デバイス。
３０．  前記デバイスは、血糖値メーターである、実施形態２９のデバイス。
３１．  実施形態２１−２８のいずれかの方法を実行するように構成された、分析物濃度決定システム。
３２．  前記システムは、自己モニタリング血糖（ＳＭＢＧ）システムである、実施形態３１のシステム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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