(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
抗酸化物質の存在下で流体サンプル中の分析物を電気化学的に測定する方法であって、
電気的試験シーケンスを電気化学的バイオセンサーに印加するステップであって、前記バイオセンサーが、
電極システム、
前記電極システムと電気的に導通するレドックスメディエーターを含む試薬、及び
前記バイオセンサーに供給された前記流体サンプルに接触するように構成された容器
を備え、
前記流体サンプルが前記試薬と流体的に接触し、前記試験シーケンスが、少なくとも１つの直流（ＤＣ）ブロックを含み、前記少なくとも１つのＤＣブロックが、スローランプバイポーラ（ＳＲＢＰ）波形を含み、前記少なくとも１つのＤＣブロック中、前記電極システムの閉回路条件が維持される、ステップ；
少なくとも１つの回復電位からの情報を含む前記試験シーケンスに対する電流応答情報を測定するステップ；及び
前記ＳＲＢＰ波形に対する電流応答情報に少なくとも一部基づいて、前記流体サンプル中に存在する前記抗酸化物質のレベルを定量的に評価するステップ
を含む、前記方法。
【請求項２】
前記抗酸化物質のレベルが所定の閾値より大きい場合にフェイルセイフを表示するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フェイルセイフが、エラーコード又は特異的フェイルセイフメッセージである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記レドックスメディエーターが、ニトロソアニリン（ＮＡ）由来レドックスメディエーターである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記ＮＡ由来レドックスメディエーターが、Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）−３−メトキシ−４−ニトロソアニリン塩酸塩である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ＳＲＢＰ波形が、三角電位波形、台形電位波形、又は正弦電位波形の少なくとも１つである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記ＳＲＢＰ波形が、約−４５０ｍＶと約＋４５０ｍＶの間を等しいランプ・レートで交番する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記ＳＲＢＰ波形が、約−４５０ｍＶと約＋４５０ｍＶの間を２つの異なるランプ・レートで交番する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記ランプ・レートが、約３〜約９ｍＶ／ｍｓｅｃの間である、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記試験シーケンスが、少なくとも１つの励起電位と少なくとも１つの回復電位との間を交番するシーケンスを含む第２のＤＣブロックを更に含み、前記少なくとも１つの回復電位中、前記電極システムの閉回路条件が維持され、前記方法が、
前記励起電位に対する励起電流応答及び前記回復電位に対する回復電流応答を含む前記第２のＤＣブロックに対する電流応答情報を測定するステップ；及び
前記励起電流応答及び前記回復電流応答からの電流応答情報に少なくとも一部基づいて、前記流体サンプルの分析物濃度を決定するステップであって、前記決定により少なくとも１つの干渉物質が補償される、ステップ
を更に含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２のＤＣブロックが、前記少なくとも１つの励起電位から前記少なくとも１つの回復電位で約＋４５０ｍＶと約０ｍＶの間を交番する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２のＤＣブロックが、前記少なくとも１つのＤＣブロックの前に印加される、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記試験シーケンスが、交流（ＡＣ）ブロック及び第２のＤＣブロックを更に含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記試験シーケンスが、ＡＣブロック、少なくとも１つの励起電位と少なくとも１つの回復電位との間を交番する前記第２のＤＣブロック、及び第３のＳＲＢＰ波形を順番に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記抗酸化物質がアスコルバートである、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記バイオセンサーが、血糖自己測定（ＳＭＢＧ）システムと関連して作動するように構成されている、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記バイオセンサーが、血中ケトン自己測定（ＳＭＢＫ）システムと関連して作動するように構成されている、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
１又は複数の干渉物質を有し得る流体サンプル中の分析物を電気化学的に測定する方法であって、
少なくとも１の直流（ＤＣ）ブロックを含み、前記少なくとも１つのＤＣブロックが、スローランプバイポーラ（ＳＲＢＰ）波形を含む、電気的試験シーケンスを電気化学的バイオセンサーに印加するステップであって、前記バイオセンサーが、
電極システム；
前記電極システムと電気的に連絡するレドックスメディエーターを含む試薬；及び
前記バイオセンサーに供給された前記流体サンプルに接触するように構成された容器
を備え、
前記流体サンプルが前記試薬と流体的に接触し、前記試験シーケンスが、前記流体サンプル中の１又は複数の干渉物質の濃度に応じて変化する電流応答を提供するように構成された信号成分を含む、ステップ；及び
前記１又は複数の干渉物質の濃度を示す前記電流応答の評価に基づいて試薬化学ヘルスのフェイルセイフチェックを行うステップ
を含む方法。
【請求項１９】
前記流体サンプル中の１又は複数の干渉物質の濃度に応じて変化する電流応答を提供するように構成された前記信号成分が、スローランプバイポーラ（ＳＲＢＰ）波形を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ＳＲＢＰ波形が、三角電位波形、台形電位波形、又は正弦電位波形の少なくとも１つである、請求項１８又は１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記レドックスメディエーターが、ニトロソアニリン（ＮＡ）由来レドックスメディエーターである、請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記ＮＡ由来レドックスメディエーターが、Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）−３−メトキシ−４−ニトロソアニリン塩酸塩である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記電流応答の電流応答情報に少なくとも一部基づいて前記流体サンプル中に存在する抗酸化物質のレベルを定量的に評価するステップ
を更に含む、請求項１８〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記抗酸化物質がアスコルバートである、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記試験シーケンスが、分析物と試薬の電気化学反応に関連する励起電流応答を生成するように構成された励起電位と試験セルの閉回路回復に関連する回復電流応答を生成するように構成された回復電位との間を交番する電位パルスのシーケンスを更に含み、前記方法が、
励起電流応答情報及び回復電流応答情報を検出するステップ；及び
前記励起電流応答情報及び前記回復電流応答情報に基づいて前記分析物の濃度を決定するステップ
を更に含む、請求項１８〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
電極システム；
前記電極システムと電気的に連絡するレドックスメディエーターを含む試薬；及び
前記バイオセンサーに供給された前記流体サンプルに接触するように構成された容器
を備える、バイオセンサーを含み、当該バイオセンサーと相互作用するように構成されて、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の方法を行うように構成された分析物濃度測定デバイス。
【請求項２７】
前記デバイスが血中グルコースメーターである、請求項２６に記載のデバイス。
【請求項２８】
電極システム；
前記電極システムと電気的に連絡するレドックスメディエーターを含む試薬；及び
前記バイオセンサーに供給された前記流体サンプルに接触するように構成された容器
を備える少なくとも１のバイオセンサーと、試験メーターとを含む分析物濃度決定システムであって、少なくとも１のバイオセンサ上で、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の方法を行うように構成された、分析物濃度決定システム。
【請求項２９】
前記システムが血糖自己測定（ＳＭＢＧ）システムである、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
流体サンプル中の分析物を電気化学的に測定して抗酸化物質フェイルセイフを提供する方法であって、
閉回路条件下で印加されたスローランプバイポーラ（ＳＲＢＰ）波形に対する電流応答情報に少なくとも一部基づいて前記流体サンプル中に存在する抗酸化物質のレベルを評価するステップであって、ここでＳＲＢＰ波形が、約−４５０ｍＶと約＋４５０ｍＶとの間を等しいランプ・レートで交番し、又はここでＳＲＢＰ波形が、約−４５０ｍＶと約＋４５０ｍＶとの間を異なるランプ・レートで交番し、前記ランプ・レートが、約３〜約９ｍＶ／ｍｓｅｃの間であり、そして前記抗酸化物質のレベルが所定の閾値より大きい場合にフェイルセイフが表示される、ステップ
を含む方法。
【請求項３１】
前記フェイルセイフが、エラーコード又は特異的フェイルセイフメッセージである、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記フェイルセイフが、予想されるレドックスメディエーター状態の有無に基づく、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記レドックスメディエーターが、ニトロソアニリン（ＮＡ）由来レドックスメディエーターである、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記ＮＡ由来レドックスメディエーターが、Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）−３−メトキシ−４−ニトロソアニリン塩酸塩である、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記予想されるレドックスメディエーター状態が、キノンジイミン（ＱＤＩ）の特徴であり、前記ＱＤＩの特徴が存在しない、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記ＳＲＢＰ波形が、三角電位波形、台形電位波形、又は正弦電位波形の少なくとも１つである、請求項３０〜３５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
前記ＳＲＢＰ波形が、約−４５０ｍＶと約＋４５０ｍＶとの間を等しいランプ・レートで交番する、請求項３０〜３５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３８】
前記ＳＲＢＰ波形が、約−４５０ｍＶと約＋４５０ｍＶとの間を異なるランプ・レートで交番する、請求項３０〜３５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
前記抗酸化物質がアスコルバートである、請求項３０〜３８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４０】
前記所定の閾値が、前記流体サンプル中の約３ｍｇ／ｄＬのアスコルバートである、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
電極システム；
前記電極システムと電気的に連絡するレドックスメディエーターを含む試薬；及び
前記バイオセンサーに供給された前記流体サンプルに接触するように構成された容器
を備える、バイオセンサーを含み、バイオセンサーと相互作用し、請求項３０〜４０のいずれか一項に記載の方法を行うように構成された分析物濃度測定デバイス。
【請求項４２】
前記デバイスが血中グルコースメーターである、請求項４１に記載のデバイス。
【請求項４３】
電極システム；
前記電極システムと電気的に連絡するレドックスメディエーターを含む試薬；及び
前記バイオセンサーに供給された前記流体サンプルに接触するように構成された容器
を備える、少なくとも１のバイオセンサーと、試験メーターとを含み、少なくとも１のバイオセンサー上で、請求項３０〜４０のいずれか一項に記載の方法を行うように構成された分析物濃度決定システム。
【請求項４４】
前記システムが血糖自己測定（ＳＭＢＧ）システムである、請求項４３に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本開示は広義には数学及び医薬に関し、より具体的には、流体サンプル中の分析物濃度を電気化学的に測定し、所定の抗酸化物質レベルが検出された場合又は試薬の不具合（ｆａｉｌｕｒｅ）が検出された場合に分析物濃度をフェイルセイフする方法に関する。
【０００２】
関連出願の相互参照
本特許出願は、その全体を記載した場合と同じように参照により本明細書に援用される２０１３年３月１５日付けで提出された米国仮特許出願第６１／８００，９５２号に基づく利益を主張する。
【背景技術】
【０００３】
流体サンプル（すなわち生物学的又は環境的）中の分析物の電気化学的測定は大きな利点をもたらすことができる。例えば、血糖自己測定（ＳＭＢＧ）のデバイス及びシステムを用いた糖尿病処置は血糖コントロールの改善及び糖尿病に関連する病的状態の軽減に寄与する。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重要である。
【０００４】
しかし、現在のグルコース等の分析物の電気化学的測定方法の精度は、抗酸化物質又は他の還元剤を含む複数の干渉物質による悪影響を受け得る。高用量の抗酸化物質が注射により又は静脈内に投与される医学的使用並びにオフラベルの治療及び代替医療法が、それらの利点のため、益々増えてきている。例えば、やけどの患者はしばしば、血漿レベルが４０ｍｇ／ｄＬ以上となる非経口用量のアスコルバート（ａｓｃｏｒｂａｔｅ）で処理される。更に、アスコルバートレベルが４００ｍｇ／ｄＬにもなる、より多くの用量を処方する代替的癌治療法もある。残念ながら、高用量のアスコルバート等の抗酸化物質はＳＭＧＢデバイス及びシステムの電気化学的反応に干渉することがあり、誤った高い（ｆａｌｓｅｌｙ  ｅｌｅｖａｔｅｄ）グルコース濃度を報告させ得、これは抗酸化物質療法を受けている糖尿病個体にとって著しく不都合である。具体的には、個体が正常血糖状態であるのに、誤った高いグルコース濃度にインスリン投与で応答した場合、低血糖及び／又は死亡につながり得る。食品医薬品局は、３ｍｇ／ｄＬのアスコルバートでも一部の電気化学的アッセイではアスコルバート干渉が存在することを示唆している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在の電気化学的ＳＭＢＧの方法、デバイス、及びシステムは、糖尿病の個体に利便性に関する利点を提供するが、抗酸化物質等の干渉物質の存在についての又はバイオセンサー試薬システムの不具合を検出するための更なる品質チェックを有する流体サンプル中の分析物を電気化学的に測定する改善された方法に対するニーズが存在している。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述の不利益に鑑みて、本開示は、干渉物質を検出し、場合により、偏っている可能性のある分析物の電気化学的測定をフェイルセイフする、方法を記載する。方法は、少なくとも１つの直流（ＤＣ）応答を提供する電気的試験シーケンスに由来する情報の利用を含む発明概念に基づく。試験シーケンスは、電気化学的分析物測定システムのレドックスメディエーター（ｒｅｄｏｘ  ｍｅｄｉａｔｏｒ）への流体サンプル中の抗酸化物質等の干渉物質の影響についての具体的情報が得られるようにデザインされる。例えば、少なくとも１つのＤＣブロックからの電流の応答、形状、及び／又は大きさ等の情報を、抗酸化物質による誤った高い分析物濃度に対するフェイルセイフに用いることができる。具体的には、方法は、少なくとも１つのＤＣブロックに由来するレドックスメディエーターの状態に関連する情報を用いて、電気化学的システムの分析物予測バイアスが許容可能な抗酸化物質レベルと分析物予測バイアスが臨床的に許容できない抗酸化物質レベルとを識別する。したがって、方法は、患者の安全性を確保する助けとなる。具体的には、抗酸化物質が一部のレドックスメディエーターの還元型の量を増加させ得、これにより、誤って増大した電流が電気化学的分析中に検出されることが見出された。更に、電気化学的測定中のレドックスメディエーター状態に関する情報を用いて試薬層の不具合を検出できることが見出された。したがって、本発明概念は、流体サンプル中の分析物濃度（又は値）の公知の測定方法と比べて、特定の利点、効果、特徴、及び物体（ｏｂｊｅｃｔ）を提供し、これにより、抗酸化物質及び／又は試薬不具合による誤った高い分析物濃度が間違って報告される事例が減少する。
【０００７】
一態様では、抗酸化物質等の１又は複数の干渉物質を有する流体サンプル中の分析物濃度を測定、決定、計算、又は予測する電気化学的分析方法であって、抗酸化物質のフェイルセイフを含む方法が提供される。方法は、流体サンプルに少なくとも１つのＤＣブロックの試験シーケンスを与えてそれに対する応答情報を測定するステップを含み得、少なくとも１つのＤＣブロックは、レドックスメディエーター状態を含むサンプル及び／又はバイオセンサーの様々な側面に関する具体的情報を引き出すようにデザインされる。
【０００８】
いくつかの場合には、試験シーケンスは少なくとも１つのＡＣブロックを更に含み得る。別の場合には、試験シーケンスは、第２のＤＣブロックを更に含み得る。更に別の場合には、試験シーケンスは、少なくとも１つのＡＣブロック、少なくとも１つのＤＣブロック、及び第２のＤＣブロックを含む。
【０００９】
少なくとも１つのＤＣブロックは、アスコルバート等の抗酸化物質の検出に最適化された複数の短持続時間の正電位区間（ｉｎｔｅｒｖａｌ）と負電位区間との間を交番又はサイクルするスローランプバイポーラ電位（ｓｌｏｗ−ｒａｍｐｅｄ  ｂｉ−ｐｏｌａｒ  ｐｏｔｅｎｃｉａｌ：ＳＲＢＰ）波形であり、最適化は、セグメント持続時間、区間間のランプ移行部、各区間中に測定される電流応答の数、及び各区間中のどこで電流応答測定値が取られるかに関連する。
【００１０】
場合により、ＳＲＢＰ波形は、約１〜約１０個の区間を含み得る。
【００１１】
場合により、ＳＲＢＰ波形は、閉回路中で約−４５０ｍＶと約＋４５０ｍＶとの間を交番又はサイクルする電位であり得る。更に、ＳＲＢＰ波形区間のそれぞれは、約１００ｍｓｅｃ〜約５ｓｅｃ印加され得る。更に、ランプ・レートは約０．５００ｍＶ／ｍｓｅｃ〜≦約４５ｍＶ／ｍｓｅｃであり得る。
【００１２】
いくつかの場合には、ＳＲＢＰ波形区間は同じランプ・レートで印加され得る。別の場合には、区間は異なるランプ・レートで印加され得る。更に別の場合には、各区間が独自のランプ・レートを有し得る。
【００１３】
いくつかの場合には、ＳＲＢＰ波形は、三角波形、台形波形、正弦波形、又はその組合せであり得る。
【００１４】
第２のＤＣブロックが含まれる場合、第２のＤＣブロックは、連続的な単極性パルス励起波形（すなわち、閉回路中でＤＣブロック全体にわたり電位が印加及び制御される）であり得、これは、励起パルス間で開回路を用いるいくつかのパルスアンペロメトリック法とは対照的である。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（ｒｅｃｏｖｅｒｙ  ｐｕｌｓｅ）を含み、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ランプ移行部、各パルス中に測定される電流応答の数、及び各パルス中のどこで電流応答測定値が取られるかに関係する。
【００１５】
いくつかの場合には、第２のＤＣブロックは少なくとも１〜約１０パルスを含み得る。第２のＤＣブロックは、閉回路中で約０ｍＶと約＋４５０ｍＶの間を交番する電位であり得る。更に、ＤＣパルスのそれぞれは約５０〜約５００ｍｓｅｃ印加され得る。更に、ランプ・レートは約１０〜約５０ｍＶ／ｍｓｅｃであり得る。
【００１６】
いくつかの場合には、第２のＤＣブロックパルスは同じランプ・レートで印加され得る。別の場合には、パルスは異なるランプ・レートで印加され得る。
【００１７】
いくつかの場合には、第２のＤＣブロックは少なくとも１つのＤＣブロックに先行する。例えば、パルスＤＣブロックはＳＲＢＰ波形に先行し得る。
【００１８】
ＡＣブロックが含まれる場合、ＡＣブロックは、低振幅ＡＣ信号のブロックであり得る。いくつかの場合には、ＡＣブロックは、少なくとも１つのＤＣブロックの前又は少なくとも１つのＤＣブロックの後に印加されるか、それと共に散在する。同様に、別の場合には、ＡＣブロックは、少なくとも１つのＤＣブロック及び第２のＤＣブロックの前又は少なくとも１つのＤＣブロック及び第２のＤＣブロックの後に印加されるか、それと共に散在する。更に別の場合には、試験シーケンスは、少なくとも１つのＡＣブロック、少なくとも１つのＤＣブロック、及び第２のＤＣブロックを含む。
【００１９】
更に、方法は、三角、台形、正弦波形、又はその組合せ等のＳＲＢＰ波形に対する応答情報に少なくとも部分的に基づく定性的又は定量的な抗酸化物質フェイルセイフを提供するステップを含み得る。例えば、フェイルセイフは、レドックスメディエーターの特徴、例えばその比率、の有無のチェックという簡単なものであり得る。したがって、方法は、電気化学的分析中のレドックスメディエーターの特徴の状態に関連する情報を用いて、抗酸化物質が分析物濃度に干渉している場合に、抗酸化物質のフェイルセイフを提供する。
【００２０】
いくつかの場合には、抗酸化物質はアスコルバートであり、分析物はグルコースであり、レドックスメディエーターはニトロソアナリン（ＮＡ）由来レドックスメディエーターである。
【００２１】
別の態様では、流体サンプル中の分析物濃度を測定、決定、計算、又は予測するための電気化学的分析方法であって、試薬層ヘルスのフェイルセイフを含む方法が提供される。方法は、上記したように流体サンプルに少なくとも１つのＤＣブロックの試験シーケンスを与えるステップ及びそれに対する応答情報を測定するステップを含み得る。しかし、試薬層ヘルスフェイルセイフは、試薬層ヘルスフェイルセイフの基礎として、酸化型のレドックスメディエーター（Ｍox）の特徴及び／又は還元型のレドックスメディエーター（Ｍred）の特徴の単純な有無のチェックを含む。
【００２２】
いくつかの場合には、分析物はグルコースであり、レドックスメディエーターはニトロソアナリン（ＮＡ）由来レドックスメディエーターである。
【００２３】
上記の態様のいずれかにおいて、測定値が臨床的に有意な偏りのある電位を示す場合、分析物濃度は表示されず、その代わり、疑われる干渉、試薬層不具合、又は更には一般的バイオセンサー不具合の適切なメッセージによりフェイルセイフされる（すなわち、報告されない）。
【００２４】
上記に鑑み、本明細書に開示される測定方法の１又は複数を組み込む電気化学的分析と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、抗酸化物質の存在下で分析物の濃度を決定するために用いることができ、そのような分析物としては、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、並びにこれらの組合せが含まれる。いくつかの場合には、抗酸化物質はアスコルバートであり、分析物はグルコースである。
【００２５】
本発明概念のこれら及び他の利点、効果、特徴、及び物体は以下の説明から更によく理解される。説明中、本明細書の一部を構成し、限定するためではなく説明するために本発明概念の実施形態を示している、添付の図面が参照される。
【００２６】
上記以外の利点、効果、特徴、及び物体は、以下の詳細な説明を考慮することでより容易に明白になる。そのような詳細な説明で以下の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】典型的な分析物測定システムの作用電極へのＮＡ由来レドックスメディエーターからの電子移動経路及び典型的な電気化学反応を示す図である。
【図２】メーター及びバイオセンサーを含む分析物測定システムの例を示す図である。
【図３Ａ】分析物測定デバイス、装置、又はシステムにより使用され得る２つのブロックを有する典型的試験シーケンスを示す図であり、図３Ｂは、より詳細な試験シーケンスであり、電流応答の例を更に含む。
【図３Ｂ】分析物測定デバイス、装置、又はシステムにより使用され得る２つのブロックを有する典型的試験シーケンスを示す図であり、図３Ｂは、より詳細な試験シーケンスであり、電流応答の例を更に含む。
【図４Ａ】ＡＣ励起周波数、次いでＳＲＢＰ三角波形のＤＣブロックを有する典型的試験シーケンスを示す図である。
【図４Ｂ】４２％Ｈｃｔで５５０ｍｇ／ｄＬグルコースを含む血液サンプルにおいて４つの異なるアスコルバートレベルでの図４Ａの試験シーケンスに対する電流応答を示す図である。
【図５】２５％Ｈｃｔで５５０ｍｇ／ｄＬのグルコースをそれぞれ含む２つの血液サンプルの比較を示す図であり、１つはアスコルバートを含まず（上側のプロット）、１つは１００ｍｇ／ｄＬのアスコルバートを含む（下側のプロット）。各サンプルについて、サイクリックボルタモグラム（ＣＶ；ｙ軸はｎＡで表した電流であり、ｘ軸はｍＶで表した印加電位である）が図５Ａの左のプロットに示されており、測定された電流応答（ｙ軸はｎＡで表した電流であり、ｘ軸はｍｓｅｃで表した時間である）が図５Ｂの右のプロットに示されている。
【図６Ａ】３つの周波数のＡＣ励起、次いでＳＲＢＰ台形波形のＤＣブロックを有する別の典型的試験シーケンスを示す図である。
【図６Ｂ】４２％Ｈｃｔで５５０ｍｇ／ｄＬのグルコースを含む血液サンプルにおいて４つの異なるアスコルバートレベルで図６Ａの試験シーケンスに対する電流応答を示す図である。
【図７Ａ】３つ周波数のＡＣ励起、次いでＳＲＢＰ正弦波形のＤＣブロックを有する別の典型的試験シーケンスを示す図である。
【図７Ｂ】４２％Ｈｃｔで５５０ｍｇ／ｄＬのグルコースを含む血液サンプルにおける４つの異なるアスコルバートレベルで図７Ａの試験シーケンスに対する電流応答を示す図である。
【図８Ａ】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３ブロックを有する別の典型的試験シーケンスを示す図であり、図８Ｂは、より詳細な試験シーケンスであり、典型的な電流応答を更に含む。
【図８Ｂ】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３ブロックを有する別の典型的試験シーケンスを示す図であり、図８Ｂは、より詳細な試験シーケンスであり、典型的な電流応答を更に含む。
【図９】（ブロック２又はＤＣブロック１を介して）グルコースを測定するように並びに（ブロック３又はＤＣブロック２を介して）アスコルバート等の抗酸化物質を検出及び定量するようにデザインされた典型的ＤＣブロックを示す図であり、電流応答は、異なる量のアスコルバートを含む４つの正常血液サンプルに対応している。
【図１０Ａ−Ｂ】ＳＲＢＰ波形（すなわち、ＤＣブロック２）のみからアスコルバート等の抗酸化物質の定量的モデルを生成した複数の典型的試験シーケンスを示す図である。シーケンスＢ、Ｄ、Ｅ、及びＦはそれぞれブロック２部分に３つまでの異なるランプ・レートを含む。
【図１０Ｃ−Ｄ】ＳＲＢＰ波形（すなわち、ＤＣブロック２）のみからアスコルバート等の抗酸化物質の定量的モデルを生成した複数の典型的試験シーケンスを示す図である。シーケンスＢ、Ｄ、Ｅ、及びＦはそれぞれブロック２部分に３つまでの異なるランプ・レートを含む。
【図１０Ｅ−Ｆ】ＳＲＢＰ波形（すなわち、ＤＣブロック２）のみからアスコルバート等の抗酸化物質の定量的モデルを生成した複数の典型的試験シーケンスを示す図である。シーケンスＢ、Ｄ、Ｅ、及びＦはそれぞれブロック２部分に３つまでの異なるランプ・レートを含む。
【図１１Ａ−Ｂ】図１０の試験シーケンスＡで得られる典型的なＤＣブロック２電流応答を示す図であり、左の２つのプロットは、固定グルコースレベル（上は４０ｍｇ／ｄＬグルコースで固定されており、下は１６０ｍｇ／ｄＬグルコースで固定されている）で変化するアスコルバートの影響を示しており、右の２つのプロットは、固定アスコルバートレベル（上は４ｍｇ／ｄＬアスコルバートで固定されており、下は４０ｍｇ／ｄＬアスコルバートで固定されている）で変化するグルコースレベルの影響を示しており、全てのサンプルは、スパイク血液サンプルであり、８回測定された。
【図１２】ＰＬＳ  Ｍｏｄｅｌ  １での実際のＹ値（すなわち、アドミッタンス値；ｙ軸）対予測Ｙ値（ｘ軸）を示す図である（標的グルコースレベルにより色分けされている）。
【図１３】ＰＬＳ  Ｍｏｄｅｌ  ２での実際のＹ値（ｙ軸）対予測Ｙ値（ｘ軸）を示す図である（標的グルコースレベルにより色分けされている）。
【図１４Ａ】３つのグルコース濃度（５５、１３５、及び３５０ｍｇ／ｄＬ）及び４つのグルタチオン濃度（０、６、１２、及び２４ｍｇ／ｄＬ）でＤＣブロック２のデータのみから得られる、別の抗酸化物質−グルタチオン−及びグルコースの定量的モデルを示す図である。図１４Ａは、ＰＬＳ  Ｍｏｄｅｌ  １でのグルタチオン予測を示しており、図１４Ｂは、ＰＬＳ  Ｍｏｄｅｌ  ２でのグルコース予測を示している。図１４Ｃは、ＰＬＳ  Ｍｏｄｅｌ  １でＡＣ励起を更に組み込んだ別のグルタチオン予測を示している。上記図１２〜１３同様、プロットは、実際のＹ値（ｙ軸）対予測Ｙ値（ｘ軸）を示している。
【図１４Ｂ】３つのグルコース濃度（５５、１３５、及び３５０ｍｇ／ｄＬ）及び４つのグルタチオン濃度（０、６、１２、及び２４ｍｇ／ｄＬ）でＤＣブロック２のデータのみから得られる、別の抗酸化物質−グルタチオン−及びグルコースの定量的モデルを示す図である。図１４Ａは、ＰＬＳ  Ｍｏｄｅｌ  １でのグルタチオン予測を示しており、図１４Ｂは、ＰＬＳ  Ｍｏｄｅｌ  ２でのグルコース予測を示している。図１４Ｃは、ＰＬＳ  Ｍｏｄｅｌ  １でＡＣ励起を更に組み込んだ別のグルタチオン予測を示している。上記図１２〜１３同様、プロットは、実際のＹ値（ｙ軸）対予測Ｙ値（ｘ軸）を示している。
【図１４Ｃ】３つのグルコース濃度（５５、１３５、及び３５０ｍｇ／ｄＬ）及び４つのグルタチオン濃度（０、６、１２、及び２４ｍｇ／ｄＬ）でＤＣブロック２のデータのみから得られる、別の抗酸化物質−グルタチオン−及びグルコースの定量的モデルを示す図である。図１４Ａは、ＰＬＳ  Ｍｏｄｅｌ  １でのグルタチオン予測を示しており、図１４Ｂは、ＰＬＳ  Ｍｏｄｅｌ  ２でのグルコース予測を示している。図１４Ｃは、ＰＬＳ  Ｍｏｄｅｌ  １でＡＣ励起を更に組み込んだ別のグルタチオン予測を示している。上記図１２〜１３同様、プロットは、実際のＹ値（ｙ軸）対予測Ｙ値（ｘ軸）を示している。
【図１５】グルコース（図１５Ａ）又はグルタチオンレベル（図１５Ｂ）により色分けされた全観察値のＤＣブロック２のＤＣデータを示す図である（ｘ軸は、ＤＣ１１５７で始まる連続的ＤＣ値のオーダー数）。
【図１６】標的グルコース濃度＝５５ｍｇ／ｄＬの全観察値のＤＣブロック２データを示す図である。キノンジイミン（ＱＤＩ）のピークが矢印で示されており、フェニレンジアミン（ＰＤＡ）のピークが星で示されている。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明概念は種々の改変が可能であり、その代替的な形態、好ましい実施形態が図面に例として示されており、本明細書に具体的に説明されている。しかし、以下の好ましい実施形態の説明は発明概念を開示されている特定の形態に限定することを意図したものではなく、反対に、上記の実施形態及び以下の請求項に定義されるその精神及び範囲に含まれる全ての利点、効果、特徴、及び物体が網羅されることが意図されると理解されるべきである。したがって、本発明概念の解釈に上記実施形態及び後述の請求項が参照されるべきである。したがって、本明細書に記載されている実施形態は他の問題の解決に有用な利点、効果、特徴、及び物体を有し得ることに留意されたい。
【００２９】
添付の図面を参照して以下に方法、デバイス、装置、及びシステムがより充分に説明され、本発明概念の全部ではなく一部の実施形態が示されている。実際、発明概念は、多くの異なる形態で具体化され得、本明細書に記載の実施形態に限定されるものと解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、適用される法的要件を本開示が満たすために提供される。
【００３０】
同様に、上記の説明及び関連する図面に示されている教示の利点を有する本明細書に記載の方法、デバイス、装置、及びシステムの多くの改変例及び別の実施形態が、本開示が属する分野の熟練者に思い浮かばれる。したがって、本発明概念は開示されている具体的実施形態に限定されるべきではないこと並びに改変例及び別の実施形態が添付の請求項の範囲に含まれることが意図されることが理解されるべきである。具体的な用語を本明細書中で使用するが、これらは一般的且つ説明的な意味でのみ使用され、限定を目的として使用されるものではない。
【００３１】
特に断りのない限り、本明細書中で使用される全ての科学技術用語は本開示が属する分野の熟練者に一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書に記載のものと同様又は同等な任意の方法及び材料が本発明の方法、デバイス、装置、及びシステムの実施又は試験で使用され得るが、好ましい方法及び材料が本明細書中に記載されている。
【００３２】
更に、単数形による要素への言及は、本文から明白に要素が１個のみであるとされない限り、２個以上の要素が存在する可能性を排除しない。したがって、単数形は通常「少なくとも１つ」を意味する。
【００３３】
概要
【００３４】
本明細書は、高い信頼性で分析物濃度を提供するためにＡＣ及び／又はＤＣ電流応答に由来する情報を用いる分析物測定方法を開示する。具体的には、方法は、患者の安全性を確保するために必須である電気化学的システムの分析物予測バイアスが許容可能である抗酸化物質レベルと分析物予測バイアスが臨床的に許容不可能である抗酸化物質レベルとを識別するために少なくとも１つのＤＣブロックから得られるＮＡ由来レドックスメディエーター等のレドックスメディエーターの状態に関連する情報を用いる。したがって、この測定方法を用いて分析物濃度測定への抗酸化物質等の干渉物質の影響を軽減することができ、これにより、より「真の」分析物濃度を得ることができ、又は更には誤った高い分析物濃度の報告を防ぐことができる。
【００３５】
以下の実施例では、ＮＡ由来レドックスメディエーターを用いた。しかし、本明細書中の一般的な教示に基づき、当業者には、選択されるレドックスメディエーターに基づいて拡散制限電流である励起領域及び拡散制限でない電流領域、すなわち回復領域の印加電位に適切な電位差を選択する方法が理解されよう。ここで、約＋４５０ｍＶ及び約０ｍＶの選択がＮＡ由来レドックスメディエーターを用いた励起及び回復パルスに適切である。そのようなＮＡ由来レドックスメディエーターでも、拡散制限電流に、より大きな印加電位の許容可能な範囲があり、同様に、印加回復電位についても許容可能な範囲があると理解される。したがって、各レドックスメディエーターは、特定の酸化還元電位及び特徴的な電子移動キネティクスを有し、当業者はそれから励起又は回復に適切な電位差を選択することができる。
【００３６】
本明細書において、「ニトロソアニリン由来レドックスメディエーター」又は「ＮＡ由来レドックスメディエーター」とは、例えば米国特許第５，１２２，２４４号に記載されている、置換ニトロソアニリン化合物を意味する。ＮＡ由来レドックスメディエーターの例としては、Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）−３−メトキシ−４−ニトロソアニリン塩酸塩が挙げられる。ＮＡ由来レドックスメディエーターのその他の例としては、限定されるものではないが、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）−モルホリン、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）−モルホリン、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−１−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−１−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−１−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）−１，３，４−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−エタノロキシ）エトキシ］エトキシフェニル）アミノ−３−（４’−［２−（２−エタノロキシ）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−エタノロキシ）エトキシ］エトキシ−フェニルイミノ−３ Ｈ−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、及びこれらの組合せが含まれる。米国特許第５，１２２，２４４号及び同第５，２８６，３６２号も参照されたい。
【００３７】
本明細書において、「抗酸化物質（ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ）」又は「抗酸化物質（ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔｓ）」とは、フリーラジカル及び活性酸素種等の不安定な分子により生じるダメージを防ぐことができる（すなわち、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り生じるダメージを防ぐ）化合物又は物質を意味する。還元剤として、抗酸化物質は２つの方法で効果を発揮し得る：（１）フリーラジカル等の酸化剤を不活性化する直接作用性抗酸化物質として；及び（２）他の抗酸化物質の機能、活性、若しくはレベル又は抗酸化物質のメカニズムを調節できる間接的剤として。本明細書中で興味の対象となるのは、電気化学的酵素的分析物測定システム中でレドックスメディエーターを還元する抗酸化物質である。臨床環境で通常使用される抗酸化物質の例としては、限定されるものではないが、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マート（ＰＤＴＣ）、チリラザドメシラート（ｔｒｙｌｉｚａｄ−ｍｅｓｙｌａｔｅ：ＴＬＭ）、及び尿酸が含まれる。
【００３８】
図１は、典型的な分析物測定システムの作用電極へのＮＡ由来レドックスメディエーターからの典型的な電子移動経路及び典型的な電気化学反応を示す図である。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ー２０で起こり得、ＮＡは中間体を形成し、これはすぐにＱＤＩへと変換され、その後ＰＤＡへと還元される。ＰＤＡの各分子は作用電極で酸化されて２個の電子を放出し得、これは作用電極により検出され、更にＱＤＩが循環的に再形成される。アスコルバートは、効果的な還元剤であり、ＱＤＩと急速に反応し、これにより、ＰＤＡの量が増え、作用電極でより高い電流が検出されるようになる。その後、この検知されたより高い電流が誤った高い血中グルコース（ｂＧ）濃度へと変換される。当業者には、ＱＤＩと急速に反応してこのようにして過剰なＰＤＡを生成する効果的還元剤である任意の潜在的干渉物質により同様な効果が起こり得ると理解される。一般的に、誤った高いｂＧ濃度は、Ｍoxを急速に変換して不自然に多量の対応するＭredを生成するのに効果的なあらゆる干渉物質によるものであり得る。
【００３９】
より具体的には、図１に示されているように、ＮＡ由来レドックスメディエーターは、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型の酵素（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脱水素酵素（ＦＡＤ−ＧＤＨ）又はピロロキノリンキノングルコース脱水素酵素（ＰＱＱ−ＧＤＨ））と反応して還元されたＮＡ由来レドックスメディエーターを生成し、これは素早く加水分解されてＱＤＩを形成する。その後、ＱＤＩは、第２の酵素的還元により反応してＰＤＡを形成する。上記した通り、ＰＤＡの各分子は酸化されて２個の電子を放出し得、これが作用電極で検出され、更にＱＤＩが循環的に再形成される。しかし、アスコルバートはＰＤＡの量を増やすことによってより高い電流を検知させ、これが誤った高いｂＧ濃度へと変換される。
【００４０】
しかし、特定の好ましい実施形態はレドックスメディエーターとしてＮＡを用いるバイオセンサーを扱うが、他の試薬層化学及びレドックスメディエーターで本明細書に記載されているような同じ発明概念を用いることができると理解されなければならない。したがって、更に、図１の電気化学反応及びＮＡ由来レドックスメディエーターの使用は非限定的な例であり、本明細書に開示の方法、デバイス、装置、及びシステムは複数の酵素及び異なるレドックスメディエーターと関連して用いられ得ると理解されなければならない。
【００４１】
好ましくは、測定方法は、患者の安全性を確保するために電気化学的システムの分析物予測バイアスが許容可能である抗酸化物質レベルと抗酸化物質予測バイアスが臨床的に許容不可能である抗酸化物質レベルとを識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）に用いられるものとは異なる情報を必要とせずにこの機能を提供し得る。いくつかの場合には、臨床的観点から許容可能又は許容不可能のいずれかである偏った分析物推定値を生じる抗酸化物質レベルを識別するためのアプローチが用いられる。その他の場合では、ＳＭＢＧメーター内での抗酸化物質フェイルセイフの形態でこの能力が実行される。フェイルセイフの引き金が引かれた場合、メーターは、不正確な分析物濃度ではなく、エラーコード又は特異的抗酸化物質干渉エラーメッセージを示すように設定され得る。
【００４２】
例えば、フェイルセイフは、「この血中グルコースアッセイに許容可能な範囲より大きな抗酸化物質レベルが検出されたので、グルコース値を報告することができません」等の直接的メッセージングを含み得る。これにより、医療専門家は原因を決定し、この抗酸化物質による偏りを示さないと考えられる好適な臨床的分析装置を見出すようにフォローアップすることができる。
【００４３】
その他の場合には、バイオセンサーの試薬層及びレドックスメディエーターが適切に働いているかどうか又は試薬層が任意の数の種々の干渉物質により損なわれているかどうかを決定するための「試薬層ヘルス」又は「化学ヘルス」フェイルセイフが含まれる。したがって、フェイルセイフは、「バイオセンサー上で試薬層ヘルスエラーが検出されたのでグルコース値を報告できません」又は「バイオセンサー上で化学ヘルスエラーが検出されたのでグルコース値を報告できません」等の直接的メッセージングを含み得る。これにより、ユーザーに選択された新しいバイオセンサーで電気化学的測定をやり直すことができる。
【００４４】
本明細書において、「試薬層ヘルス（ｒｅａｇｅｎｔ  ｌａｙｅｒ  ｈｅａｌｔｈ）」又は「化学ヘルス（ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｈｅａｌｔｈ）」とは、試験サンプルと接触する試験システムの試薬、メディエーター、及び／又はメディエーター前駆体が、印加試験信号に対して、既知又は未知の複数の干渉物質のいずれかによって許容不可能なほどに影響を受けていない又は損なわれていない、所望の電気化学的応答を与える能力を意味する。
【００４５】
本明細書に開示の測定方法は主に電流測定（ａｍｐｅｒｏｍｅｔｒｙ）を利用するが、方法は他の電気化学的測定方法（例えば、電量測定、電位差測定、又はボルタンメトリー）とも用いることができると考えられる。典型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；同第４，２２５，４１０号；同第４，２３３，０２９号；同第４，３２３，５３６号；同第４，８９１，３１９号；同第４，９１９，７７０号；同第４，９６３，８１４号；同第４，９９９，５８２号；同第４，９９９，６３２号；同第５，０５３，１９９号；同第５，１０８，５６４号；同第５，１２０，４２０号；同第５，１２２，２４４号；同第５，１２８，０１５号；同第５，２４３，５１６号；同第５，２８８，６３６号；同第５，３５２，３５１号；同第５，３６６，６０９号；同第５，３８５，８４６号；同第５，４０５，５１１号；同第５，４１３，６９０号；同第５，４３７，９９９号；同第５，４３８，２７１号；同第５，５０８，１７１号；同第５，５２６，１１１号；同第５，６２７，０７５号；同第５，６２８，８９０号；同第５，６８２，８８４号；同第５，７２７，５４８号；同第５，７６２，７７０号；同第５，８５８，６９１号；同第５，９９７，８１７号；同第６，００４，４４１号；同第６，０５４，０３９号；同第６２５４７３６号；同第６，２７０，６３７号；同第６，６４５，３６８号；同第６，６６２，４３９号；同第７，０７３，２４６号；同第７，０１８，８４３号；同第７，０１８，８４８号；同第７，０４５，０５４号；同第７，１１５，３６２号；同第７，２７６，１４６号；同第７，２７６，１４７号；同第７，３３５，２８６号；同第７，３３８，６３９号；同第７，３８６，９３７号；同第７，３９０，６６７号；同第７，４０７，８１１号；同第７，４２９，８６５号；同第７，４５２，４５７号；同第７，４８８，６０１号；同第７，４９４，８１６号；同第７，５４５，１４８号；同第７，５５６，７２３号；同第７，５６９，１２６号；同第７，５９７，７９３号；同第７，６３８，０３３号；同第７，７３１，８３５号；同第７，７５１，８６４号；同第７，９７７，１１２号；同第７，９８１，３６３号；同第８，１４８，１６４号；同第８，２９８，８２８号；同第８，３２９，０２６号；同第８，３７７，７０７号；及び同第８，４２０，４０４号、並びに米国再発行特許第３６２６８号、同第４２５６０号、同第４２９２４号、及び同第４２９５３号に開示されている。
【００４６】
好ましくは、本明細書に記載されている方法は、グルコース濃度、特に血中グルコース濃度等の分析物濃度をより正確且つ迅速に報告するためにＳＭＢＧデバイス、装置、及びシステムに組み込むことができる。
【００４７】
更に、測定方法は、システムパフォーマンスが劇的に改善される高性能（ａｄｖａｎｃｅｄ）マイクロプロセッサーに基づくアルゴリズム及びプロセスを用いて実行することができる。これらの測定方法は更に、１０／１０パフォーマンス等の改良されたパフォーマンスを達成できるアルゴリズムを作るための複数の方法及び柔軟性を提供する。本明細書において、「１０／１０パフォーマンス」とは、測定されるｂＧ値が、ｂＧ濃度＞１００ｍｇ／ｄＬでは実際のｂＧ値の約±１０％以内、ｂＧ濃度＜１００ｍｇ／ｄＬでは実際のｂＧ値の±１０ｍｇ／ｄＬ以内であることを意味する。
【００４８】
本明細書に開示の方法の実施において有用であり得る更なる電気化学的測定方法に関する詳細は以下の同時に提出された同時係属中の特許出願に見出すことができる："METHODS OF SCALING DATA USED TO CONSTRUCT BIOSENSOR ALGORITHMS AS WELL AS DEVICES, APPARATUSES AND SYSTEMS INCORPORATING THE SAME" 出願人整理番号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３１５１９及び３１５２１；"METHODS OF FAILSAFING ELECTROCHEMICAL MEASUREMENTS OF AN ANALYTE AS WELL AS DEVICES, APPARATUSES AND SYSTEMS INCORPORATING THE SAME" 整理番号３１５２０；"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；及び"DESCRIPTOR-BASED METHODS OF ELECTROCHEMICALLY MEASURING AN ANALYTE AS WELL AS DEVICES, APPARATUSES AND SYSTEMS INCOPORATING THE SAME" 整理番号３１５２３。
【００４９】
分析物測定デバイス、装置、及びシステム
【００５０】
本発明の測定方法を説明する前に、それに関連して、図２に、電気化学的バイオセンサー２０（試験要素としても知られる）に機能可能に接続された試験メーター１１等のデバイスを含む典型的な分析物測定システムを示す。メーター１１及びバイオセンサー２０は、バイオセンサー２０に供給された流体サンプル中の１又は複数の分析物の濃度を決定するように機能することができる。いくつかの場合には、サンプルは、例えば全血、血漿、血清、尿、又は唾液等の体液サンプルであり得る。別の場合には、流体サンプルは水性環境サンプル等の１又は複数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、別のタイプのサンプルであり得る。
【００５１】
図２中、バイオセンサー２０は、メーター１１の連結端子１４に着脱可能に挿入された単回使用用の試験ストリップである。いくつかの場合には、バイオセンサー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徴及び機能を含む。別の場合には、バイオセンサー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、及び他の分析物等の１又は複数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。
【００５２】
メーター１１は、ユーザーに分析物濃度又は他の試験結果を含む様々な種類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及びユーザーのインプットを受けるためのユーザーインターフェース５０を備える。メーター１１は更に、試験信号を生成し、バイオセンサー２０に信号を印加し、試験信号に対するバイオセンサー２０の１又は複数の応答を測定するように機能可能である、マイクロコントローラー並びに関連する試験信号を生成及び測定する回路（図示せず）を備える。いくつかの場合には、メーター１１は、血中グルコース測定メーターとして構成され得、その部分が米国特許第６，６４５，３６８号に開示されている小冊子"Accu-Chek（登録商標） Aviva Blood Glucose Meter Owner's Booklet" (2007)に記載されているＡＣＣＵ−ＣＨＥＫ（登録商標）  ＡＶＩＶＡ（登録商標）メーターの特徴及び機能を含む。別の場合には、メーター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、及び他の分析物等の１又は複数の他の分析物を電気化学的に測定するように構成され得る。電気化学的測定方法と用いられるように構成された典型的なメーターに関する更なる詳細は、例えば米国特許第４，７２０，３７２号；同第４，９６３，８１４号；同第４，９９９，５８２号；同第４，９９９，６３２号；同第５，２４３，５１６号；同第５，２８２，９５０号；同第５，３６６，６０９号；同第５，３７１，６８７号；同第５，３７９，２１４号；同第５，４０５，５１１号；同第５，４３８，２７１号；同第５，５９４，９０６号；同第６，１３４，５０４号；同第６，１４４，９２２号；同第６，４１３，２１３号；同第６，４２５，８６３号；同第６，６３５，１６７号；同第６，６４５，３６８号；同第６，７８７，１０９号；同第６，９２７，７４９号；同第６，９４５，９５５号；同第７，２０８，１１９号；同第７，２９１ ，１０７号；同第７，３４７，９７３号；同第７，５６９，１２６号；同第７，６０１，２９９号；同第７，６３８，０９５号；及び同第８，４３１，４０８号に開示されている。
【００５３】
本明細書に記載の測定方法を他の測定デバイス、装置、システム、並びに例えば病院の試験システム、研究室の試験システム等の環境で用いることができると当業者には理解される。
【００５４】
バイオセンサー及びメーターは図２に示されているものに加えて又はその代わりに付加的及び／又は代替的な属性及び特徴を含み得ると理解されねばならない。例えば、バイオセンサーは、略長方形の形状をした単回使用の使い捨て電気化学的試験ストリップの形態であってよい。バイオセンサーは、例えば種々の構成、寸法、又は形状の試験ストリップ、非ストリップ試験要素、使い捨て試験要素、再使用可能な試験要素、マイクロアレイ、ｌａｂ−ｏｎ−ｃｈｉｐデバイス、バイオチップ、バイオディスク、バイオｃｄ、又は他の試験要素等の種々の形態を含み得ると理解されねばならない。いくつかの場合には、バイオセンサーは、更なる電極及び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ー等の試薬を含み得る。例えば、米国特許出願第１３／６６７，０５７号及び同第１３／６６７，１５４号を参照されたい。電気化学的測定方法と共に使用されるように構成された典型的なバイオセンサーに関する更なる詳細は、例えば米国特許第５，６９４，９３２号；同第５，７６２，７７０号；同第５，９４８，６９５号；同第５，９７５，１５３号；同第５，９９７，８１７号；同第６，００１，２３９号；同第６，０２５，２０３号；同第６，１６２，６３９号；同第６，２４５，２１５号；同第６，２７１，０４５号；同第６，３１９，７１９号；同第６，４０６，６７２号；同第６，４１３，３９５号；同第６，４２８，６６４号；同第６，４４７，６５７号；同第６，４５１，２６４号；同第６，４５５，３２４号；同第６，４８８，８２８号；同第６，５０６，５７５号；同第６，５４０，８９０号；同第６，５６２，２１０号；同第６，５８２，５７３号；同第６，５９２，８１５号；同第６，６２７，０５７号；同第６，６３８，７７２号；同第６，７５５，９４９号；同第６，７６７，４４０号；同第６，７８０，２９６号；同第６，７８０，６５１号；同第６，８１４，８４３号；同第６，８１４，８４４号；同第６，８５８，４３３号；同第６，８６６，７５８号；同第７，００８，７９９号；同第７，０６３，７７４号；同第７，２３８，５３４号；同第７，４７３，３９８号；同第７，４７６，８２７号；同第７，４７９，２１１号；同第７，５１０，６４３号；同第７，７２７，４６７号；同第７，７８０，８２７号；同第７，８２０，４５１号；同第７，８６７，３６９号；同第７，８９２，８４９号；同第８，１８０，４２３号；同第８，２９８，４０１号；同第８，３２９，０２６号、並びに米国再発行特許第４２５６０号、同第４２９２４号、及び同第４２９５３号に開示されている。
【００５５】
測定方法
【００５６】
抗酸化物質フェイルセイフを有する測定方法：前述した通り、本明細書に記載の測定方法は、少なくとも１つのＤＣブロックを有する試験シーケンスに由来する情報の利用を含む発明概念に基づき、ブロックは、電気化学的分析中のレドックスメディエーターの状態に関する特定の情報が得られるようにデザインされている。特に、情報は、電気化学的分析中のＭox及びＭredの量（又はその比率）並びにＭox及びＭredの特徴の状態に関する。
【００５７】
方法は全般的には、少なくとも１つのＤＣブロックを有し且つＤＣ電流レス応答を測定する試験シーケンスを体液等の流体サンプルに印加することを含む。あるいは、方法は、少なくとも１つのＤＣブロックに関連する低振幅ＡＣセグメントのブロックを更に有し且つＡＣ及びＤＣ電流応答を測定する試験シーケンスの印加を含み得る。図３Ａ〜Ｂに、ＳＭＢＧに関連して用いられ得る典型的な試験シーケンス及び他の試験システムを示す。試験シーケンスは２個のブロックを含み得、例えば１個のブロックがＡＣブロックを含み、その後ろに制御されたＤＣブロックが続く。
【００５８】
ＡＣブロックが試験シーケンスの一部である場合、ＡＣブロックは複数のＡＣセグメント、例えば約２〜約１０セグメント、約３〜約９セグメント、約４〜約８セグメント、約５〜約７セグメント、又は約６セグメントを含み得る。別の場合には、ＡＣブロックは、約２セグメント、約３セグメント、約４セグメント、約５セグメント、約６セグメント、約７セグメント、約８セグメント、約９セグメント、又は約１０セグメントを含み得る。更に別の場合には、ＡＣブロックは、１０個を超えるセグメント、すなわち約１５セグメント、約２０セグメント、又は約２５セグメントを有し得る。更に別の場合には、ＡＣブロックは、複数の低振幅ＡＣ信号が同時に印加される１個のセグメントを含み得る。
【００５９】
ＡＣセグメントの数は応答の複雑さ、関連する周波数範囲、及び測定を行うために利用可能な時間により限定されると当業者には理解される。より高い周波数は通常、高い帯域幅の電子機器及びより速いサンプリングを必要とし、周波数が低いほど、より時間がかかり、典型的にはノイズがより多くなる。したがって、セグメントの最大数は、これらのパラメーターの兼ね合いであり、サンプル及び環境的及び／又は目的の干渉物質を識別するために必要な最小限の数及び周波数スパンが選択される。
【００６０】
本明細書において、「約（ａｂｏｕｔ）」とは、記載されている濃度、長さ、分子量、ｐＨ、電位、時間枠、温度、電圧、又は体積等の値（ｖａｌｕｅ）又は値（ｖａｌｕｅｓ）の統計的に意味のある範囲内を意味する。そのような値又は範囲は、所与の値又は範囲の１桁以内、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％以内であり得る。「約」に包含される許容可能な変動は、実験下の特定のシステムによって決まり、当業者は容易に理解することができる。
【００６１】
ＡＣブロックの各セグメント中の各信号の周波数は、約１〜約２０ｋＨｚ、約２〜約１９ｋＨｚ、約３〜約１８ｋＨｚ、約４〜約１７ｋＨｚ、約５〜約１６ｋＨｚ、約６〜約１５ｋＨｚ、約７〜約１４ｋＨｚ、約８〜約１３ｋＨｚ、約９〜約１２ｋＨｚ、又は約１０〜約１１ｋＨｚであり得る。別の場合には、ＡＣブロック中の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であり得る。更に別の場合には、ＡＣブロックの各セグメント中の各信号の周波数は、２０ｋＨｚ超、すなわち約３０ｋＨｚ、約４０ｋＨｚ、又は約５０ｋＨｚであり得る。いくつかの場合には、セグメントの１又は複数は同じ周波数を有してよく、別の場合には、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、通常は４つの周波数が適当である。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分周により容易に生成することができる。
【００６２】
しかし、ＡＣブロックのセグメント中の信号の最大周波数の限界は、廉価なバッテリー駆動式の手持ち式機器では約１００ｋＨｚまであり得る。それを超えると、アナログ帯域幅、サンプリングレート、保存、及び処理速度に対する要求が急激に大きくなり、一方、典型的なバイオセンサー応答の虚部（ｉｍａｇｉｎａｒｙ  ｐｏｒｔｉｏｎ）が周波数と共に益々より小さくなる。周波数が低いほど、周期が長くなり、匹敵する精度でのサンプリングにかかる時間が長くなる。
【００６３】
ＡＣブロックは通常、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、次いで約１ｋＨｚ又は約２ｋＨｚ等の２つの周波数で２個のセグメントを含み得る。別の場合には、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のように４つの周波数で５つのセグメントを有し得る。あるいは、ＡＣブロックは、例えば約２０ｋＨｚ、約１０ｋＨｚ、約２ｋＨｚ、及び約１ｋＨｚのように４つの周波数で４つのセグメントを有し得る。あるいは、ＡＣブロックは、１０ｋＨｚ、約２０ｋＨｚ、約１０ｋＨｚ、約２ｋＨｚ、及び約１ｋＨｚの同時に印加される４つの周波数を有し得る。あるいは、ＡＣブロックは、所望の低振幅ＡＣ信号を同時に印加するマルチ周波数励起波形を有し得る。ＡＣ周波数は、順次又は組み合わせて印加されてよく、同時に印加されてもよく、フーリエ変換により分析され得る。
【００６４】
ＡＣブロックは、約５００ｍｓｅｃ〜約１．５ｓｅｃ、約６００ｍｓｅｃ〜約１．２５ｓｅｃ、約７００ｍｓｅｃ〜約１ｓｅｃ、又は約８００ｍｓｅｃ〜約９００ｍｓｅｃ印加され得る。あるいは、ＡＣブロックは、約５００ｍｓｅｃ、約６００ｍｓｅｃ、約７００ｍｓｅｃ、約８００ｍｓｅｃ、約９００ｍｓｅｃ、約１ｓｅｃ、約１．２５ｓｅｃ、又は約１．５ｓｅｃ印加され得る。特に、ＡＣブロックは約１００〜約３００ｍｓｅｃ印加される。
【００６５】
しかし、当業者は、ＡＣセグメントの数、周波数、持続時間、及び順番は変わり得ると理解する。
【００６６】
ＡＣ電流応答情報は試験シーケンス中の任意の時間に得ることができる。より低い周波数でのインピーダンスの結果は、電気化学セルがＤＣ分極された後に得られる場合、分析物濃度の影響を受け得る。いくつかの場合には、一連のＡＣ電流応答測定値が試験シーケンスの初期に得られ得る。流体サンプルがバイオセンサーに供給されたすぐ後に取られる測定値は拡散、温度、及び試薬溶解度による影響を受ける。別の場合には、ＡＣ応答電流測定値は、応答が安定できるように及び最初の１秒の過渡応答を回避できるように、適切なサンプルが供給されてから充分な時間後に得られ得る。同様に、応答電流測定は１又は複数の周波数でなされ得る。それらの容量性の性質（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  ｎａｔｕｒｅ）のため、オクターブ又はディケードの周波数により隔てられた複数のＡＣ測定は異なる感度又はより容易な操作性を提供し得る。
【００６７】
電気化学的測定方法における典型的な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；同第７，３９０，６６７号；同第７，４０７，８１１号；同第７，４１７，８１１号；同第７，４５２，４５７号；同第７，４８８，６０１号；同第７，４９４，８１６号；同第７，５９７，７９３号；同第７，６３８，０３３号；同第７，７５１，８６４号；同第７，９７７，１１２号；同第７，９８１，３６３号；同第８，１４８，１６４号；同第８，２９８，８２８号；同第８，３７７，７０７号；及び同第８，４２０，４０４号に開示されている。
【００６８】
本発明概念は、ＤＣ電位プロファイルが、印加されて、サンプルを含む電気化学的システムの一般的化学ヘルスの指標及びアスコルバート等の抗酸化物質の検出に用いられる、ＤＣブロックに基づく。
【００６９】
（例えば、図８〜１０に関連して以下により具体的に説明されるように）ＤＣブロックは、ＳＲＢＰ波形の印加により生じる固有の応答情報を生成する。理論的に、電極上でレドックスメディエーターの電気化学反応を生じさせるのに充分な電位を用いた任意のＤＣ励起が、グルコース等の分析物の定量的測定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及び温度レベルの変化にも影響される。本研究では、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パフォーマンスの改善に用いることができるのと同じように更なる固有の情報を得て分析物測定システムのパフォーマンス及び／又は性能を改善するために用いることができるかどうかを決定するためにＳＲＢＰ波形の価値を評価した。
【００７０】
ＳＲＢＰ波形は、例えば約２〜約１０区間、約３〜約９区間、約４〜約８区間、約５〜約７区間、又は約６区間等の複数の区間を含み得る。別の場合には、ＳＲＢＰ波形は、約１区間、約２区間、約３区間、約４区間、約５区間、約６区間、約７区間、約８区間、約９区間、又は約１０区間を含み得る。更に別の場合には、ＳＲＢＰ波形は、１０個を超える区間、すなわち、約１５区間、約２０区間、又は約２５区間を有し得る。しかし、ＳＲＢＰ波形区間の数は通常、試験シーケンスに利用可能な時間によって制限される。
【００７１】
ＳＲＢＰ波形区間は、正電位と負電位の間（又はその逆）を交番又はサイクルする電位であり得る。例えば、電位は、約−４５０ｍＶと約＋４５０ｍＶ、約−４２５ｍＶと約＋４２５ｍＶと、約−４００ｍＶと約＋４００ｍＶ、約−３７５ｍＶと約＋３７５ｍＶ、約−３５０ｍＶと約＋３５０ｍＶ、約−３２５ｍＶと約＋３２５ｍＶ、約−３００ｍＶと約＋３００ｍＶ、約−２７５ｍＶと約＋２７５ｍＶ、約−２５０ｍＶと約＋２５０ｍＶ、約−２２５ｍＶと約＋２２５ｍＶ、約−２００ｍＶと約＋２００ｍＶ、約−１７５ｍＶと約＋１７５ｍＶ、約−１５０ｍＶと約＋１５０ｍＶ、約−１２５ｍＶと約＋１２５ｍＶ、約−１００ｍＶと約＋１００ｍＶ、約−７５ｍＶと約＋７５ｍＶ、又は約−５０ｍｖと約＋５０ｍＶを交番し得る。いくつかの場合には、連続サイクルの１又は複数が同じ電位を有してよく、別の場合には、連続サイクルは他のセグメントとは異なる電位を有する。
【００７２】
数に関わらず、各ＳＲＢＰ波形区間は、約１００ｍｓｅｃ〜約５ｓｅｃ、約２００ｍｓｅｃ〜約４ｓｅｃ、約３００ｍｓｅｃ〜約３ｓｅｃ、約４００ｍｓｅｃ〜約２ｓｅｃ、約５００ｍｓｅｃ〜約１ｓｅｃ、約６００ｍｓｅｃ〜約９００ｍｓｅｃ、又は約７００ｍｓｅｃ〜約８００ｍｓｅｃ印加され得る。あるいは、各ＳＲＢＰ波形区間は、約１００ｍｓｅｃ、約１５０ｍｓｅｃ、約２００ｍｓｅｃ、約２５０ｍｓｅｃ、約３００ｍｓｅｃ、約３５０ｍｓｅｃ、約４００ｍｓｅｃ、約４５０ｍｓｅｃ、約５００ｍｓｅｃ、約５５０ｍｓｅｃ、約６００ｍｓｅｃ、約６５０ｍｓｅｃ、約７００ｍｓｅｃ、約７５０ｍｓｅｃ、約８００ｍｓｅｃ、約８５０ｍｓｅｃ、約９００ｍｓｅｃ、約９５０ｍｓｅｃ、約１ｓｅｃ、約１．５ｓｅｃ、約２ｓｅｃ、約２．５ｓｅｃ、約３ｓｅｃ、約３．５ｓｅｃ、約４ｓｅｃ、約４．５ｓｅｃ、又は約５ｓｅｃ印加され得る。特に、約−４５０ｍＶで各ＳＲＢＰ波形区間は約１００〜約２００ｍｓｅｃ印加され得、約＋４５０ｍＶで各ＳＲＢＰ波形区間は約１００〜約２００ｍｓｅｃ印加され得る。あるいは、各ＳＲＢＰ波形区間は約１００ｍｓｅｃ未満又は約５ｓｅｃ超印加され得る。
【００７３】
いくつかの場合には、ＳＲＢＰ波形区間は同じランプ・レートを有し得る。別の場合には、いくつかのＳＲＢＰ波形区間は同じランプ・レートを有し得、別のＳＲＢＰ波形区間は異なるランプ・レートを有し得る。更に別の場合には、各ＳＲＢＰ波形区間は独自のランプ・レートを有する。例えば、ランプ・レートは約０．５ｍＶ／ｍｓｅｃ〜≦４５ｍＶ／ｍｓｅｃであり得る。あるいは、各区間のランプ・レートは約１〜約４０ｍＶ／ｍｓｅｃ、約２〜約３０ｍＶ／ｍｓｅｃ、約３〜約２０ｍＶ／ｍｓｅｃ、約４〜約１９ｍＶ／ｍｓｅｃ、約５〜約１８ｍＶ／ｍｓｅｃ、約６〜約１７ｍＶ／ｍｓｅｃ、約７〜約１６ｍＶ／ｍｓｅｃ、約８〜約１５ｍＶ／ｍｓｅｃ、約９〜約１４ｍＶ／ｍｓｅｃ、約１０〜約１３ｍＶ／ｍｓｅｃ、又は約１１〜約１２ｍＶ／ｍｓｅｃであり得る。あるいは、各区間のランプ・レートは、約０．５ｍＶ／ｍｓｅｃ、１ｍＶ／ｍｓｅｃ、約２ｍＶ／ｍｓｅｃ、約３ｍＶ／ｍｓｅｃ、約４ｍＶ／ｍｓｅｃ、約５ｍＶ／ｍｓｅｃ、約６ｍＶ／ｍｓｅｃ、約７ｍＶ／ｍｓｅｃ、約８ｍＶ／ｍｓｅｃ、約９ｍＶ／ｍｓｅｃ、約１０ｍＶ／ｍｓｅｃ、約１１ｍＶ／ｍｓｅｃ、約１２ｍＶ／ｍｓｅｃ、約１３ｍＶ／ｍｓｅｃ、約１４ｍＶ／ｍｓｅｃ、約１５ｍＶ／ｍｓｅｃ、約１６ｍＶ／ｍｓｅｃ、約１７ｍＶ／ｍｓｅｃ、約１８ｍＶ／ｍｓｅｃ、約１９ｍＶ／ｍｓｅｃ、約２０ｍＶ／ｍｓｅｃ、約２５ｍＶ／ｍｓｅｃ、約３０ｍＶ／ｍｓｅｃ、約３５ｍＶ／ｍｓｅｃ、約４０ｍＶ／ｍｓｅｃ、又は約４５ｍＶ／ｍｓｅｃであり得る。特に、ランプ・レートは約３〜約９ｍＶ／ｍｓｅｃ、例えば約５．１ｍＶ／ｍｓｅｃ又は約７．１５ｍＶ／ｍｓｅｃである。
【００７４】
いくつかの場合には、ＳＲＢＰ波形は三角波形、台形波形、正弦波形、又はこれらの組合せであり得る。
【００７５】
試験シーケンスに含められ得る第２の又は代替的なＤＣブロックに関して、一例として、従来のＤＣ電気化学的方法により分析できる、約０ｍＶと所定の正の電位差との間を交番する一定して印加される電位差又は他のゆっくりと時間と共に変化する電位差が含まれる。しかし、当業者には、印加される電位差の範囲は、使用される分析物及び試薬化学に応じて変わり得、また、変わると理解される。
【００７６】
このＤＣブロックは、例えば、約２〜約１０パルス、約３〜約９パルス、約４〜約８パルス、約５〜約７パルス、又は約６パルス等の複数のパルスを含み得る。別の場合には、ＤＣブロックは、約１パルス、約２パルス、約３パルス、約４パルス、約５パルス、約６パルス、約７パルス、約８パルス、約９パルス、又は約１０パルスを含み得る。更に別の場合には、ＤＣブロックは１０を超えるパルス、すなわち、約１５パルス、約２０パルス、又は約２５パルスを有し得る。本明細書において、「パルス」とは、少なくとも１つの励起及び／又は１つの回復電位期間を意味する。しかし、パルスの数は通常、試験シーケンスに利用可能な時間によって制限される。より短い持続時間は、電極面から更にプローブし、試薬の厚さ及び拡散修飾物質（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  ｍｏｄｉｆｉｅｒ）への感度を上昇させる。
【００７７】
ＤＣブロック中の各パルスの電位は、約０〜約４５０ｍＶ、約１０〜約４２５ｍＶ、約１５〜約４００ｍＶ、約２０〜約３７５ｍＶ、約２５〜約３５０ｍＶ、約３０〜約３２５ｍＶ、約３５〜約３００ｍＶ、約４０〜約２７５ｍＶ、約４５〜約２５０ｍＶ、約５０〜約２２５ｍＶ、約７５〜約２００ｍＶ、約１００〜約１７５ｍＶ、又は約１２５〜約１５０ｍＶであり得る。別の場合には、ＤＣブロック中の各パルスの電位は、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１ １０ｍＶ、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であり得る。更に別の場合には、ＤＣブロック中の各パルスの電位は、４５０ｍＶ超、すなわち、約４７５ｍＶ、約５００ｍＶ、約５２５ｍＶ、約５５０ｍＶ、約５７５ｍＶ、約６００ｍＶｋＨｚ、約６２５ｍＶ、約６５０ｍＶ、約６７５ｍＶ、約７００ｍＶ、約７２５ｍＶ、又は約７５０ｍＶであり得る。更に別の場合には、励起パルス電位は、約＋４５０ｍＶと等しくてよく、それより大きくてもよく、それより小さくてもよい。いくつかの場合には、パルスの１又は複数は同じ電位を有し得、一方、別の場合には、各パルスは他のパルスとは異なる電位を有する。
【００７８】
前述した通り、印加されるＤＣ電位は、回復パルスを提供するために励起パルス間に約０ｍＶで固定されてよく、これにより、全体的に連続的な単極性励起波形となる。これは、正のＤＣパルス間で開回路の使用を定める公知の方法からの試験信号シーケンスとは対照的であり、これにより、正パルス間の電流を収集して分析する可能性が除外される。
【００７９】
数に関係なく、各ＤＣパルスは、約５０〜約５００ｍｓｅｃ、約６０〜約４５０ｍｓｅｃ、約７０〜約４００ｍｓｅｃ、約８０〜約３５０ｍｓｅｃ、約９０〜約３００ｍｓｅｃ、約１００〜約２５０ｍｓｅｃ、約１５０〜約２００ｍｓｅｃ、又は約１７５ｍｓｅｃ印加され得る。あるいは、各パルスは、約５０ｍｓｅｃ、約６０ｍｓｅｃ、約７０ｍｓｅｃ、約８０ｍｓｅｃ、約９０ｍｓｅｃ、約１００ｍｓｅｃ、約１２５ｍｓｅｃ、約１５０ｍｓｅｃ、約１７５ｍｓｅｃ、約２００ｍｓｅｃ、約２２５ｍｓｅｃ、約２５０ｍｓｅｃ、約２７５ｍｓｅｃ、約３００ｍｓｅｃ、約３２５ｍｓｅｃ、約３５０ｍｓｅｃ、約３７５ｍｓｅｃ、約４００ｍｓｅｃ、約４２５ｍｓｅｃ、約４５０ｍｓｅｃ、約４７５ｍｓｅｃ、又は約５００ｍｓｅｃ印加され得る。特に、約＋４５０ｍＶで各ＤＣパルスは約２５０ｍｓｅｃ印加され得、約０ｍＶで各ＤＣパルスは約５００ｍｓｅｃ印加され得る。あるいは、各パルスは、約５０ｍｓｅｃ未満又は約５００ｍｓｅｃ超印加されてもよい。電流のチャージを避けるために持続時間が充分に長い又は開始が充分にソフトであるべきである。しかし、適度な５０／６０Ｈｚノイズ阻止が可能であるように充分に長いパルス持続時間が適用されるべきである。更に、パルス間の時間は理想的には、電気化学セルが放電してプレパルス状態近くまで戻ることができるのに充分な長さである。更に、作動電位は、メディエーター及び測定システムに依存する。本明細書中の例は、ＮＡ由来レドックスメディエーターを用いて原理証明を実証するものである。
【００８０】
一般的に、各パルスのランプ・レートは、ほぼ理想的な電位移行によりもたらされるピーク電流に対して約５０％以上のピーク電流の低下が得られるように選択される。いくつかの場合には、各パルスは同じランプ・レートを有し得る。別の場合には、一部のパルスは同じランプ・レートを有し得、他のパルスは異なるランプ・レートを有し得る。更に別の場合には、各パルスは独自のランプ・レートを有する。例えば、効果的なランプ・レートは、約５〜約７５ｍＶ／ｍｓｅｃ、約１０〜約５０ｍＶ／ｍｓｅｃ、１５〜約２５ｍＶ／ｍｓｅｃ、又は約２０ｍＶ／ｍｓｅｃであり得る。あるいは、ランプ・レートは、約５ｍＶ／ｍｓｅｃ、約１０ｍＶ／ｍｓｅｃ、約１５ｍＶ／ｍｓｅｃ、約２０ｍＶ／ｍｓｅｃ、約２５ｍＶ／ｍｓｅｃ、約３０ｍＶ／ｍｓｅｃ、約３５ｍＶ／ｍｓｅｃ、約４０ｍＶ／ｍｓｅｃ、約４５ｍＶ／ｍｓｅｃ、約５０ｍＶ／ｍｓｅｃ、約５５ｍＶ／ｍｓｅｃ、約６０ｍＶ／ｍｓｅｃ、約６５ｍＶ／ｍｓｅｃ、約７０ｍＶ／ｍｓｅｃ、又は約７５ｍＶ／ｍｓｅｃであり得る。特に、ランプ・レートは約４０〜約５０ｍＶ／ｍｓｅｃであり得る。
【００８１】
このＤＣブロック（閉回路）を用いて、０ｍＶのＤＣ電位を印加して回復パルスを与え、このようにして、連続的励起電位プロファイルとする。これは、非ゼロＤＣパルス間での開回路の使用とは対照的である。回復パルスを用いることにより、非ゼロパルス中の電流応答情報に加えて回復パルス持続時間中の応答電流の収集及び分析が可能になる。回復パルスは、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が遮断され（ｔｕｒｎ  ｏｆｆ）、これにより別の非ゼロパルスによるその後の呼びかけ信号の前に通常の開始点にシステムが戻ることを可能にする、充分に長い回復期間と見なすことができる。
【００８２】
ＡＣブロック同様、このＤＣブロック中のパルスの数、電位、持続時間、及び順番は代わり得ると当業者には理解される。
【００８３】
いくつかの場合には、ＡＣブロックは、少なくとも１つのＤＣブロックの前に印加されてもよく、少なくとも１つのＤＣブロックの後に印加されてもよく、又はそれらと共に散在してもよい。あるいは、ＡＣブロックは、少なくとも１つのＤＣブロックの前に印加される。いくつかの場合には、試験シーケンスは単一のＤＣブロックを含み、別の場合には、試験シーケンスは２つ以上のＤＣブロックを含む。
【００８４】
方法中、ＡＣ及び／又はＤＣ応答電流情報は、約２，０００／ｓｅｃ〜約２００，０００／ｓｅｃ、約３，０００／ｓｅｃ〜約１９０，０００／ｓｅｃ、約４，０００／ｓｅｃ〜約１８０，０００／ｓｅｃ、約５，０００／ｓｅｃ〜約１７０，０００、約６，０００／ｓｅｃ〜約１６０，０００／ｓｅｃ、約７，０００／ｓｅｃ〜約１５０，０００／ｓｅｃ、約８，０００／ｓｅｃ〜約１４０，０００／ｓｅｃ、約９，０００／ｓｅｃ〜約１３０，０００／ｓｅｃ、約１０，０００／ｓｅｃ〜約１２０，０００／ｓｅｃ、約１５，０００／ｓｅｃ〜約１１０，０００／ｓｅｃ、約２０，０００／ｓｅｃ〜約１００，０００／ｓｅｃ、約３０，０００／ｓｅｃ〜約９０，０００／ｓｅｃ、約４０，０００／ｓｅｃ〜約８０，０００／ｓｅｃ、約５０，０００／ｓｅｃ〜約７０，０００／ｓｅｃ、又は約６０，０００／ｓｅｃで得られ（すなわち、測定又は記録され）得る。いくつかの場合には、ＡＣ及び／又はＤＣ応答電流情報は、約１００／ｓｅｃ〜約２００／ｓｅｃ、約２００／ｓｅｃ〜約３００／ｓｅｃ、約３００／ｓｅｃ〜約４００／ｓｅｃ、約４００／ｓｅｃ〜約５００／ｓｅｃ、約５００／ｓｅｃ〜約６００／ｓｅｃ、約６００／ｓｅｃ〜約７００／ｓｅｃ、約７００／ｓｅｃ〜約８００／ｓｅｃ、約８００／ｓｅｃ〜約９００／ｓｅｃ、約１ ，０００／ｓｅｃ〜約１ ，５００／ｓｅｃ、約１ ，５００／ｓｅｃ〜約２，０００／ｓｅｃ、約２，０００／ｓｅｃ〜約２，５００／ｓｅｃ、約２，５００／ｓｅｃ〜約３，０００／ｓｅｃ、約３，０００／ｓｅｃ〜約３，５００／ｓｅｃ、約３，５００／ｓｅｃ〜約４，０００／ｓｅｃ、約４，０００／ｓｅｃ〜約４，５００／ｓｅｃ、約４，５００／ｓｅｃ〜約５，０００／ｓｅｃ、約５，０００／ｓｅｃ〜約５，５００／ｓｅｃ、約５，５００／ｓｅｃ〜約６，０００／ｓｅｃ、約６，０００／ｓｅｃ〜約６，５００／ｓｅｃ、約６，５００〜約７，０００／ｓｅｃ、約７，０００／ｓｅｃ〜約７，５００／ｓｅｃ、約７，５００／ｓｅｃ〜約８，０００／ｓｅｃ、約８，０００／ｓｅｃ〜約８，５００／ｓｅｃ、約８，５００〜約９，０００／ｓｅｃ、約９，０００／ｓｅｃ〜約９，５００／ｓｅｃ、約９，５００／ｓｅｃ〜約１０，０００／ｓｅｃ、約１０，０００／ｓｅｃ〜約２０，０００／ｓｅｃ、約２０，０００／ｓｅｃ〜約３０，０００／ｓｅｃ、約３０，０００／ｓｅｃ〜約４０，０００／ｓｅｃ、約４０，０００／ｓｅｃ〜約５０，０００／ｓｅｃ、約５０，０００／ｓｅｃ〜約６０，０００／ｓｅｃ、約６０，０００／ｓｅｃ〜約７０，０００／ｓｅｃ、約７０，０００／ｓｅｃ〜約８０，０００／ｓｅｃ、約８０，０００／ｓｅｃ〜約９０，０００／ｓｅｃ、約９０，０００／ｓｅｃ〜約１００，０００／ｓｅｃ、約１００，０００／ｓｅｃ〜約１ １０，０００／ｓｅｃ、約１１０，０００／ｓｅｃ〜約１２０，０００／ｓｅｃ、約１２０，０００／ｓｅｃ〜約１３０，０００／ｓｅｃ、約１３０，０００／ｓｅｃ〜約１４０，０００／ｓｅｃ、約１４０，０００／ｓｅｃ〜約１５０，０００／ｓｅｃ、約１５０，０００／ｓｅｃ〜約１６０，０００／ｓｅｃ、約１６０，０００／ｓｅｃ〜約１７０，０００／ｓｅｃ、約１７０，０００／ｓｅｃ〜��１８０，０００／ｓｅｃ、約１８０，０００／ｓｅｃ〜約１９０，０００／ｓｅｃ、又は約２００，０００／ｓｅｃで得られ得る。別の場合には、ＡＣ及び／又はＤＣ応答電流情報は、最大約１００／ｓｅｃ、約２００／ｓｅｃ、約３００／ｓｅｃ、約４００／ｓｅｃ、約５００／ｓｅｃ、６００／ｓｅｃ、約７００／ｓｅｃ、約８００／ｓｅｃ、約９００／ｓｅｃ、約１ ，０００／ｓｅｃ、約１，２５０／ｓｅｃ、約１ ，５００／ｓｅｃ、約１ ，７５０／ｓｅｃ、約２，０００／ｓｅｃ、約２，２２５／ｓｅｃ、約２，５００／ｓｅｃ、約２，７５０／ｓｅｃ、約３，０００／ｓｅｃ、約３，２５０／ｓｅｃ、約３，５００／ｓｅｃ、約３，７５０／ｓｅｃ、約４，０００／ｓｅｃ、約４，２５０／ｓｅｃ、約４，５００／ｓｅｃ、約４，７５０／ｓｅｃ、約５，０００／ｓｅｃ、約５，２５０／ｓｅｃ、約５，５００／ｓｅｃ、約５，７５０／ｓｅｃ、約６，０００／ｓｅｃ、約６，２５０／ｓｅｃ、約６，５００、約７，０００／ｓｅｃ、約７，２５０／ｓｅｃ、約７，５００／ｓｅｃ、約７，７５０／ｓｅｃ、約８，０００／ｓｅｃ、約８，２５０／ｓｅｃ、約８，５００／ｓｅｃ、約８，７５０、約９，０００／ｓｅｃ、約９，２５０／ｓｅｃ、約９，５００／ｓｅｃ、約９，７５０／ｓｅｃ、約１０，０００／ｓｅｃ、約１５，０００／ｓｅｃ、約２０，０００／ｓｅｃ、約２５，０００／ｓｅｃ、約３０，０００／ｓｅｃ、約３５，０００／ｓｅｃ、約４０，０００／ｓｅｃ、約４５，０００／ｓｅｃ、約５０，０００／ｓｅｃ、約５５，０００／ｓｅｃ、約６０，０００／ｓｅｃ、約６５，０００／ｓｅｃ、約７０，０００／ｓｅｃ、約７５，０００／ｓｅｃ、約８０，０００／ｓｅｃ、約８５，０００／ｓｅｃ、約９０，０００／ｓｅｃ、約９５，０００／ｓｅｃ、約１００，０００／ｓｅｃ、約１０５，０００／ｓｅｃ、約１１０，０００／ｓｅｃ、約１１５，０００／ｓｅｃ、約１２０，０００／ｓｅｃ、約１２５，０００／ｓｅｃ、約１３０，０００／ｓｅｃ、約１３５，０００／ｓｅｃ、約１４０，０００／ｓｅｃ、約１４５，０００／ｓｅｃ、約１５０，０００／ｓｅｃ、約１５５，０００／ｓｅｃ、約１６０，０００／ｓｅｃ、約１６５，０００／ｓｅｃ、約１７０，０００／ｓｅｃ、約１７５，０００／ｓｅｃ、約１８０，０００／ｓｅｃ、約１８５，０００／ｓｅｃ、約１９０，０００／ｓｅｃ、約１９５，０００／ｓｅｃ、又は約２００，０００／ｓｅｃで得られ得る。更に別の場合には、ＡＣ及び／又はＤＣ応答電流情報は２００，０００／ｓｅｃ超で得られ得る。
【００８５】
ＡＣ及び／又はＤＣ電流応答情報は、試験シーケンスから収集され得、ＡＣ及びＤＣブロックに対する電流応答を含む。いくつかの場合には、電流応答情報は、システムデザインを単純化するために、ＡＣ及びＤＣ測定のための単一共有信号経路（ｓｉｎｇｌｅ  ｓｈａｒｅｄ  ｓｉｇｎａｌ  ｐａｔｈ）を初めとするＤＣ及びＡＣ測定のためのＡ／Ｄサンプリングレートで収集することができる。一般的なデジタルオーディオサンプリングレート範囲としては、約４４．１〜約１９２ｋＨｚが含まれるが、これに限定されるものではない。この範囲のＡ／Ｄコンバーターは種々の商用半導体供給業者から容易に入手可能である。
【００８６】
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）は、以下に更に詳細に説明されるようにアドミッタンス及び位相の値又は他の複雑なパラメーターの決定に用いることができる。このＤＣブロックに対する電流応答情報は、グルコース等の分析物又は酸化／還元技術により分析される他の分析物の測定に用いることができる。更に、電流応答情報は、分析物濃度へのＨｃｔ及び温度の影響を調べるために用いることもできる。
【００８７】
上記に鑑み、典型的な試験シーケンスは以下を含み得る：（１）閉回路で約−４５０ｍＶ電位が印加される同様な短持続時間（例えば、約５０〜５００ｍｓｅｃ）セグメントで隔てられた、短持続時間（例えば、約５０〜５００ｍｓｅｃ）約＋４５０ｍＶセグメントのＤＣブロック。別の典型的試験シーケンスは以下を含み得る：（１）様々な周波数の複数の低振幅ＡＣセグメントのＡＣブロック；（２）閉回路で約−４５０ｍＶ電位が印加される同様に短持続時間のセグメントで隔てられた、短持続時間約＋４５０ｍＶセグメントのＤＣブロック。更なる典型的な試験シーケンスは以下を含み得る：（１）様々な周波数の複数の低振幅ＡＣセグメントのＡＣブロック；（２）閉回路で約０ｍＶの回復電位が印加される同様な短持続時間セグメントによって隔てられた、短持続時間約＋４５０ｍＶパルスのＤＣブロック；及び（３）閉回路で約−４５０ｍＶ回復電位が印加される同様な短持続時間（例えば、約５０〜５００ｍｓｅｃ）回復パルスによって隔てられた、短持続時間（例えば、約５０〜５００ｍｓｅｃ）約＋４５０ｍＶパルスのＤＣブロック。
【００８８】
方法は、応答情報が収集された後に、所定の濃度より低い抗酸化物質レベルを含むサンプルと所定の濃度より大きい抗酸化物質レベルを示すサンプルとを識別する定性的又は定量的抗酸化物質フェイルセイフを提供することを含む。フェイルセイフ機能は、単極性又は双極性であるパルスアンペロメトリック測定及びセルのインピーダンス特性を提供できる電気化学的システムと用いることができる。これは、広帯域周波数及び単極性又は双極性形態のＤＣパルスにより電気化学セルが同時に励起される電気化学的システム中で用いることもできる。フェイルセイフ機能は、複数の異なる分析物の濃度を決定するように構成された試験システムとの関連で用いることもできる。いくつかの場合には、フェイルセイフは、ＳＭＢＧシステム等のグルコース試験システムと組み合わせて用いられ得る。フェイルセイフにより、計算されたグルコース濃度が信頼できる、安全な抗酸化物質レベルをサンプルが示すことが確認された場合、計算されたグルコースレベルがユーザーに提示され得る。そうでない場合、信頼できるグルコース濃度を示すことができる所定の閾値を抗酸化物質レベル又は他の干渉物質が超えていることを示すエラーコードがユーザーに示され得る。例えば、サンプル中のアスコルバートの所定の閾値は約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以上であり得る。
【００８９】
所与のレドックスメディエーターの励起電位を決定するために、選択された作用電極／対電極（ＷＥ−ＣＥ）電位ステップが印加（例えば、３．５ｓｅｃ）されてから一定時間後に測定される電流がプロットされ得る。いずれにせよ、当業者は、電流−電位プラトー上での無理のない作動を求めて努力する。しかし、より高い電位は、目的の分析物測定に望ましくない寄与をし得る他の（すなわち、干渉）反応を招き得るので、常により良いわけではない。
【００９０】
図４Ａは、典型的なＳＲＢＰ波形及びその印加電位シーケンスを示す図である。図示されている試験シーケンスは、上で説明し且つ図３Ｂに示されているのと同様であるが最後の１ｋＨｚ周波数を省略しているＡＣブロックを含む。ＡＣブロックの後ろに、制御された三角ＳＲＢＰ電位波形が印加され得る。この電位プロファイルは、サイクリックボルタンメトリー（ＣＶ）に類似の動電位（ｐｏｔｅｎｔｉｏｄｙｎａｍｉｃ）実験を規定する。しかし、この波形は参照電極なしでバイアンペロメトリック（ｂｉａｍｐｅｒｏｍｅｔｒｉｃ）モードで印加され、このことは、厳密な意味でＣＶ測定ではないことを意味することに留意すべきである。電位スキャンの方向は、見かけの印加電位がそれぞれ＋４５０ｍＶ又は−４５０ｍＶに達する毎に逆転された。最初の実験は、マルチチャンネル研究グレードポテンシオスタットを用いて行われ、これは約１０００Ｈｚで電流応答をサンプリングした。このＳＲＢＰ波形は、３つのグルコース濃度（例えば、４０、１２０、及び５５０ｍｇ／ｄＬ）、３つのＨｃｔレベル（例えば、２５、４２、及び６０％）、及び４つのアスコルバート濃度（０、５、１５、及び１００ｍｇ／ｄＬ）にまたがる血液サンプルのセットに印加された。しかし、本明細書に開示されている方法は応用可能であり、したがって、例えばＳＭＢＧシステム等の臨床又は店頭（ｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ｃｏｕｎｔｅｒ：ＯＴＣ）システムにも同様に適用可能であると理解されねばならない。
【００９１】
図４Ｂは、５５０ｍｇ／ｄＬグルコース及び４２％Ｈｃｔのスパイクされた血液サンプルの各アスコルバートレベルでの電流応答を示す図である。電流応答は、それぞれ、最初の正スキャン後の＋４５０ｍＶ及び−４５０ｍＶのサイクル毎に２つの別個のピークを含んでいる。驚くべきことに、より小さい方のピークが、サンプル中に存在するアスコルバートを定量的に追跡（ｔｒａｃｋ）することが発見された。
【００９２】
図５Ａ〜Ｂは、同じデータセットに由来する２つの更なるサンプルの比較を示す図である。左上のプロットは、アスコルバートなし、２５％Ｈｃｔで５５０ｍｇ／ｄＬグルコースを含む血液サンプルのＣＶ（ｙ軸上のｎＡで表した電流対ｘ軸上のｍＶで表した印加電位）を示している。右上のプロットは、同じサンプルの電流応答（ｙ軸上のｎＡで表した電流対ｘ軸上のｍｓｅｃで表した時間）を示している。各プロット中、開始サイクルを１つの色で示し、最後のサイクルを別の色で示している。対照的に、右下のプロットは、同じく２５％Ｈｃｔで５５０ｍｇ／ｄＬグルコースを含むがアスコルバートを１００ｍｇ／ｄＬで含む血液サンプルのＣＶを示している。右下のプロットは、同じサンプルの電流応答対時間を示している。
【００９３】
左上のプロットに関して、約±５０ｍＶの見かけの印加電位に位置する特徴が、先行するスキャン中に生じたＱＤＩの還元として特定され、＋４５０ｍＶの特徴がＰＤＡの酸化に対応する。この割当ては、化学反応及び電気化学反応の差分モデル化（ｆｉｎｉｔｅ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  ｍｏｄｅｌｉｎｇ）を用いて確認された。アスコルバートは強力な抗酸化物質であるが、試薬中に存在する過剰なＮＡは還元せず、しかし、測定プロセス中に形成されるＱＤＩは容易に還元し、これにより、更なるＰＤＡが形成され、グルコースとの反応により生成したものではない更なる電流の検出へとつながる。ＱＤＩの特徴は左下のボルタモグラム中には認められず、これは高いアスコルバートに相当していることに留意されたい。２つのサンプルのＣＶ及び／又は電流応答を比較することにより、ＰＤＡの特徴の明白な増加が観察される。ＱＤＩ及びＰＤＡの同様な挙動及び特性は負の印加電位でも見ることができる。
【００９４】
図１に関連して示される反応に基づき、アスコルバート等の抗酸化物質を検出するためのこの方法が、一部、試薬化学の特徴、特にレドックスメディエーター又はレドックスメディエーター前駆体の特徴により可能になっていることを理解することが重要である。レドックスメディエーターとしてのＮＡの選択は、アスコルバート等の抗酸化物質の検出を可能にする試薬化学の一例である。しかし、抗酸化物質によって還元された更なる量のメディエーターの電気酸化により、ＳＲＢＰ波形を有するＤＣブロック等の電位励起で明白な応答効果（ｒｅｓｐｏｎｓｅ  ｅｆｆｅｃｔ）が生じ、グルコースに基づく還元型メディエーターの電気酸化が通常見られなければ、抗酸化物質によって容易に還元され得る種を形成する任意のレドックスメディエーターを同様に用いて本明細書に記載のアプローチを実施することができる。これは、ＳＭＢＧで用いられる一般的なレドックスメディエーターのいくつかでは必ずしも当てはまらないが、ＮＡ由来レドックスメディエーターに基づくメディエーターシステムの効果の１つである。
【００９５】
種々の異なるメカニズムを用いたグルコース又は他の分析物の電気化学的検出に干渉し得る多数の干渉物質がある。本明細書に開示されている測定方法の開発中に試験された一般的干渉物質のうち、アスコルバート及びグルタチオンはどちらもＱＤＩとのこの特別な干渉を示すことが観察された。したがって、ＱＤＩを容易に還元する任意の干渉物質が、本質的に固有の、しかし同様な特性（例えば、ＱＤＩの特徴の低減、ＱＤＩの特徴の増大、ＰＤＡの特徴の低減、又はＰＤＡの特徴の増大）を生成すると考えられる。複数の干渉物質間の特異性が欠如していても、前述の利点のいずれも否定されない。ＮＡ由来レドックスメディエーターとのＦＡＤ−ＧＤＨ化学が適切に作用している場合、サンプル（所与のグルコース、Ｈｃｔ、及び温度レベル）は、ＱＤＩピーク電流とＰＤＡピーク電流の特徴的比率を有する電流応答を生成するはずである。図５Ｂの右下のプロットに見られるように、ＱＤＩの特徴が識別可能でない場合、これは、過剰なアスコルバート等の抗酸化物質により又は何らかの他の干渉物質により、化学システムに何らかかの異常があることを意味している。この状況により、正しいグルコースとの反応とは異なるメカニズムにより生じる更なる電流が生じ、これにより、読取りが不正確となる。したがって、ＱＤＩの特徴の簡便な定性的有無をチェックすることにより、フェイルセイフの基礎が提供される。各分析物測定でＱＤＩの特徴を測定することにより、化学が損なわれていることがわかった時にｂＧ値等の分析物濃度を計算しないことにより、試薬と反応しているアスコルバート又は他の干渉物質からユーザーを保護することができる。このレドックスメディエーターチェックは、電流応答から選択された値を用いたパターン認識、判別分析、及び簡便な発見的比較等の種々の方法により数学的に行うことができる。
【００９６】
ＱＤＩの特徴を検出する能力は、ＳＲＢＰ印加電位試験シーケンスの印加により可能になる。上記例は、三角ＳＲＢＰ波形を有する試験シーケンスの使用に本発明を限定することを意図しない。それぞれ図６Ａ及び７Ａに示されている台形、コサイン、及び／又はサイン波形等の多くの他のＳＲＢＰ波形も用いることができる。図４Ａに示されている三角ＳＲＢＰ波形同様、これらの励起電位は、直線上又はコサイン関数により定義されるスローランプを用いて＋４５０ｍＶと−４５０ｍＶの間をサイクルする。図６Ｂ及び７Ｂに示されているプロットは、５５０ｍｇ／ｄＬグルコース及び４２％Ｈｃｔの血液サンプルにこれらの代替的ＳＲＢＰ波形を印加した後の各レベルのアスコルバートでの電流応答を示している。三角ＳＲＢＰ波形同様、台形及びコサインＳＲＢＰ波形はどちらも＋４５０ｍＶ及び−４５０ｍＶサイクル毎にＱＤＩ及びＰＤＡの特徴を生成する。図６Ｂ及び７Ｂに示されているように、ＱＤＩの特徴は、スパイクされたアスコルバートレベルを定性的に追跡するので、試験サンプルのアスコルバートの定量を可能にする。
【００９７】
上記に加えて、測定方法は代わりに、全体的なＳＭＢＧシステムのパフォーマンス及び能力を高めるためにハイブリッド試験シーケンスを用いることができる。典型的なハイブリッド試験シーケンスは、３つのブロックを含み、（１）Ｈｃｔ及び温度を補償するための複数の周波数の低振幅ＡＣブロック、（２）パフォーマンスを改善し且つ膜厚及びプロセスの変動を補償するためのパルス励起及び回復電位を有する第１のＤＣブロック、更なる改良のためのパルスＤＣ励起からの回復パルス情報の使用、及び（３）抗酸化物質（例えばアスコルバート）等の干渉物質を検出及び定量するためのＳＲＢＰ波形を有する第２のＤＣブロックを組み込んでいる。最初の３つの機能は、図３Ａ〜Ｂに示されている第１のＤＣブロックにより実現され、４番目の機能は第２のＤＣブロックにより実現される。
【００９８】
図８Ａ〜Ｂは、ＡＣブロックであるブロック１、第１のＤＣブロックであるブロック２、及び第２のＤＣブロックであるブロック３を含む典型的なハイブリッド試験シーケンスを示している。図８Ｂの試験シーケンスは、マルチチャンネル研究グレードポテンシオスタットを用いて試験したが、ＳＭＢＧデバイス、装置、システム、又は更には臨床システムと一緒に用いられるように適応させることもできる。
【００９９】
図８Ｂ中、ＡＣブロックは、３つの別個の周波数での低振幅ＡＣ励起を４セグメント含む。第１のＤＣブロックは、３つの＋４５０ｍＶ  ＤＣ励起パルス及び３つの閉回路０ｍＶ  ＤＣ回復パルスを含む。これらのパルスから得られる励起及び回復電流応答情報はｂＧ濃度を決定するために用いることができる。第２のＤＣブロックは、アスコルバート等の抗酸化物質を検出及び定量するようにデザインされた三角波形であり得るＳＲＢＰを含む。このハイブリッド試験シーケンスは前述した望ましい態様の４つ全てを組み込んでいる。
【０１００】
図９は、図８Ｂの第１のＤＣブロック及び第２のＤＣブロック（すなわち、ＳＲＢＰ波形）のより詳細な図を示している。ハイブリッド試験シーケンスの印加電位を薄い灰色で示す。ブロック１として参照される第１のＤＣブロックは、正の＋４５０ｍＶ励起パルス及び約０ｍＶ回復パルスのみを含む。ブロック２として参照される第２のＤＣブロックはＳＲＢＰ波形を含み、これは更に最後の回復期間を含む。図９中の電流応答は、それぞれ０、１０、３０、及び６０ｍｇ／ｄＬのアスコルバートレベルを含む４つの血液サンプル（通常のグルコース、Ｈｃｔレベル、及び温度）に対応している。ブロック１の電流応答はグルコースの定量的測定に用いられる。しかし、４つのサンプルは同じ量のグルコースを含むが、正の励起パルスから得られる電流応答の大きさは、アスコルバートに相関して増大することに留意されたい。この増大は、観察される電流が、存在するＰＤＡの量に正比例するからである。比較として、ブロック２中のＱＤＩの特徴は、アスコルバートに相関して低減し、一方、ＰＤＡに関連する特徴は、ブロック１の応答と同様に、増大している。この例は、ブロック２が、ブロック１中に存在しない新規且つ異なる情報を含むことを示しており、この情報は、アスコルバート等の抗酸化物質を検出及び定量するための基礎を提供する。
【０１０１】
図８Ａ〜Ｂ及び９に示されているハイブリッド試験シーケンスは、別個のＤＣ試験ブロックの数、各ブロックの印加ＤＣ電位の形状又は形態、ブロック間の連結部分における印加ＤＣ電位、又は異なるＤＣブロックの互いに対する配置及び順番を限定することを意図しない。これらの例はＤＣブロックが連結されている（すなわち、１つのブロックの最後の印加電圧とその後のブロックの最初の印加電圧との間に識別可能な中断がない）ことを示しているが、印加電圧中の中断により隔てられて各ＤＣブロックが独立して実行され得ることも可能である。これらの例は更に、ＤＣブロックに対する電流応答の後ろに連続的に閉回路が続くことを想定しているが、各試験ブロックの電流応答間で開回路期間を用いることもできる。
【０１０２】
最適化されたハイブリッド試験シーケンスを作り、特徴付け、選択するために、任意のＳＲＢＰのランプ・レートの最適化を含む更なる研究を行った。より遅いランプ・レートは、より小さい電流応答を有する、より広いＱＤＩ及びＰＤＡの特徴を生じる。対照的に、より速いランプ・レートは、より大きい電流応答を有する、より狭いＱＤＩ及びＰＤＡの特徴を生じる。直観的に、検出し易さ（幅）及び定量的情報（高さ）を最適化することによりアスコルバートの最も良い定量的予測を実現する、最適なレート（又はレートのセット）があると考えられる。
【０１０３】
種々のハイブリッド試験シーケンスを作り、評価した。１つのグループのハイブリッド試験シーケンスは複数のランプを含んだが、全てのランプは同じレートであった。第２グループのハイブリッド試験シーケンスは、約３〜約９ｍＶ／ｍｓｅｃの最大３つの異なるレートの複数のランプを含んだ。
【０１０４】
以下により具体的に説明される部分最小二乗（ＰＬＳ）モデリングを用いてアスコルバート含有量を定量的にモデル化する能力に基づいて典型的な最適化ハイブリッド試験シーケンスが作られた。図１０Ａ〜Ｆは、良好なアスコルバート予測モデルを生成した６つのハイブリッド試験シーケンスの例を示している。励起及び回復パルスの第１のＤＣブロックは、見易さのために図示されていないＡＣブロック同様、全てのハイブリッド試験シーケンスで同じであった。図８Ａ〜Ｂ及び９に示されているハイブリッド試験シーケンスとは異なり、図１０のハイブリッド試験シーケンスでは、ＳＲＢＰ波形である第２のＤＣブロックが、回復パルスからではなく、第１のＤＣブロック中の最後の励起パルスの終わりから始まっている。これにより、（グルコース測定のための）第１のＤＣブロック中の励起パルスの数が最大化されている（同時に全ＤＣ測定（ＤＣブロック１及びＤＣブロック２（ＳＲＢＰブロック））の時間を最小限に抑えている）。
【０１０５】
定量的アスコルバート予測モデルに基づき、図１０の左下のプロットに示されているハイブリッド試験シーケンスが現在好ましいハイブリッド試験シーケンスとして選択され、これを本明細書中ではシーケンスＡと呼ぶ。シーケンスＡは、それぞれ約７ｍＶ／ｍｓ及び約５ｍＶ／ｍｓの２つの異なるランプ・レートを含む。ＤＣブロック２は、０ｍＶへと半分のランプ（５ｍＶ／ｍｓ）で戻って終わり、その後に短い回復期間が続く。この例はＤＣブロック２中のランプの数又はランプのレートを限定することを意図しない。
【０１０６】
シーケンスＡを用いて、手持ち式ＳＭＢＧメーターに実装できることを証明することにより、本明細書に記載されている発明概念を更に実施に移した。可変性デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）レート（最低約４０００Ｈｚ）を備えた新規なメーターを、この機能性で任意のハイブリッド試験シーケンスの実行が可能であったので、便宜上用いた。シーケンスＡを約６１００ＨｚのＤＡＣ周波数で実行した。１．１１ｍｓｅｃ毎のデータポイントに相当する約９００Ｈｚのアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）レートで電流応答をサンプリングした。ＤＣブロック１及び２の電流応答の形状を充分に特徴付けるため並びに時間中にＱＤＩの特徴をＰＤＡの特徴から分離できるように、速いサンプリングを用いた。次いで、得られた電流応答をデジタルフィルタリングして５０Ｈｚ及び６０Ｈｚの電力線ノイズを除去した。
【０１０７】
図１１Ａ〜Ｂは、ＤＣブロック２のフィルタリングされた電流応答の複数の例を示す図である。図１１Ａ中、ＤＣブロック２からの情報のみをアスコルバートの検出及び定量に用いたので、対応するＡＣ及びＤＣブロック１電流応答は図示しなかった。図１１Ａの２つのプロットは、４０ｍｇ／ｄＬグルコース（上）及び１６０ｍｇ／ｄＬグルコース（下）を含むスパイクされた血液サンプルでの電流応答を示している。どちらのサンプルもＨｃｔレベルが４２％であり、室温で測定された。各開始サンプル（０ｍｇ／ｄＬアスコルバートを含む）をそれぞれ４、１０、２０、及び４０ｍｇ／ｄＬのアスコルバートでスパイクし、これらのサンプルのそれぞれを、新規メーター上で異なるＳＭＢＧバイオセンサーを用いて８回測定した。得られた電流応答はアスコルバートレベルにより色分けされている。図１１Ｂの２つのプロットは、４ｍｇ／ｄＬ（上）及び４０ｍｇ／ｄＬ（下）の２つの固定されたアスコルバートレベルにおけるグルコースレベル変化の影響を示している。同じ開始血液サンプルを４０、８０、１２０、及び１６０ｍｇ／ｄＬのグルコースにスパイクした。次いで、これらのサンプルのそれぞれを、それぞれ４ｍｇ／ｄＬ又は４０ｍｇ／ｄＬのアスコルバートでスパイクした。全てのサンプルは、新規メーター上で異なるＳＭＢＧバイオセンサーを用いて８回測定され、得られた電流応答はグルコースレベルの変化により色分けされている。したがって、図１１Ａ〜Ｂは、ＤＣブロック２電流応答がアスコルバートの定量及びフェイルセイフの作成に適切な情報を含むことの明白な実例を示している。
【０１０８】
原理証明を実証するために、血液サンプルを用いて２つの異なるデータセットを作り、グルコース及びアスコルバートレベルを共変動させた。全てのサンプルは４２％Ｈｃｔを含み、新規メーター及びシーケンスＡを用いて室温で測定された。データは、潜在構造への射影としても知られる多変量技術であるＰＬＳ回帰を用いて分析された。ＰＬＳ回帰は、本明細書中でＸ変数と名付ける一群の説明（独立）変数及び本明細書中でＹ変数と呼ぶ１又は複数の応答（従属）変数の共変動を考慮する。多重線形回帰と異なり、ＰＬＳは、観察１回当たり多数のＸ変数がある場合、観察より多いＸ変数がある場合、及び／又はＸ変数が相関する場合に用いることができる。簡単に説明すると、ＰＬＳ法は、元のＸ変数の一次結合である新規な変数又は因子を形成し、それらをＹ変数の予測変数に用いる。因子は、Ｙ変数中の変動とも相関するＸマトリックス中で最大の変動性を記述するように選択される。本研究では、ユーメトリックス社（Ｕｍｅｔｒｉｃｓ，  Ｉｎｃ）．（キネロン、ニュージャージー州）のＳｉｍｃａ−Ｐ＋  ソフトウェアパッケージを用いてＰＬＳ回帰を行った。ＤＣブロック２電流応答からのＤＣ電流値をＸ変数として用いてＰＬＳモデルを構築し、応答、すなわちＹ変数は、スパイクされたアスコルバートレベルとした。Ｙ変数が１個だけのＰＬＳモデルはしばしばＰＬＳ１モデルと呼ばれる。分析の前に、平均値を引くことにより全てのＸ及びＹ変数を独立して中心化した。
【０１０９】
ここで、データセット１は、それぞれ４０、１２０、及び４５０ｍｇ／ｄＬのグルコースレベルにスパイクされた血液サンプルを含んだ。次いで、これらのサンプルのそれぞれを、それぞれ２、４、６、８、及び１０ｍｇ／ｄＬのアスコルバートレベルにスパイクした。最終データセットは、８６２個の観察値を含み、これを用いてＰＬＳ  Ｍｏｄｅｌ  １を構築した。モデルは、ＤＣブロック２中で測定された値（ｎＡ）の全てからなる１１７３個のＸ変数及びアスコルバートレベル（ｍｇ／ｄＬ）である１個のＹ変数を含んだ。ＰＬＳ  Ｍｏｄｅｌ  １は、アスコルバートレベルの変動性の９８．５％（Ｒ2Ｙ）を記述できた７個の重要な因子を含んだ。Ｙ残差の標準偏差は０．４１３ｍｇ／ｄＬであり、精度の尺度であるモデルの推定値の二乗平均平方根誤差（ｒｏｏｔ−ｍｅａｎ−ｓｑｕａｒｅｄ−ｅｒｒｏｒ−ｏｆ−ｅｓｔｉｍａｔｅ：ＲＭＳＥＥ）は０．４１５ｍｇ／ｄＬであった。実際のＹ値対予測Ｙ値のプロットを図１２に示す。観察値は標的グルコースレベルに従って色分けされており、ＰＬＳ  Ｍｏｄｅｌ  １が幅広いグルコースレベルにわたりアスコルバートレベルの優れた予測を提供することを示している。
【０１１０】
データセット２は、より広い範囲のアスコルバートレベルを用いて、１７０ｍｇ／ｄＬ未満のグルコース範囲がより詳しく観察されるようにデザインされた。パークスのコンセンサスエラーグリッドを参照すると、高アスコルバートにより生じるこの範囲の誤った高いｂＧ読取り値は不適切な医学的反応をより生じさせ易いと考えられる。データセット２は、それぞれ４０、８０、１２０、及び１６０ｍｇ／ｄＬのグルコースレベルにスパイクされた血液サンプルを含んだ。その後、これらのサンプルのそれぞれを、それぞれ４、１０、２０、及び４０ｍｇ／ｄＬのアスコルバートレベルにスパイクした。最終的なデータセットは、３１３個の観察値を含み、これらを用いてＰＬＳ  Ｍｏｄｅｌ  ２を構築した。前のモデル同様、ＤＣブロック２中で測定された値（ｎＡ）の全てからなる１１７３個のＸ変数及びアスコルバートレベル（ｍｇ／ｄＬ）である１個のＹ変数があった。ＰＬＳ  Ｍｏｄｅｌ  ２は、３つの重要な因子を含み、これらはアスコルバートレベルの変動性の９９．３％（Ｒ2Ｙ）を記述することができた。モデルのＹ残差の標準偏差及びＲＭＳＥＥは１．２１ｍｇ／ｄＬであった。実際のＹ値対予測Ｙ値のプロットを図１３に示す。観察値は標的グルコースレベルに従って色分けされている。前のモデル同様、ＰＬＳ  Ｍｏｄｅｌ  ２も、測定されたグルコース範囲にわたり、しかしはるかに広いアスコルバート範囲にわたり、アスコルバートレベルの優れた予測を提供する。
【０１１１】
更なる研究により、様々なＨｃｔレベル及び温度条件にわたっても正確な予測を提供できる定量的アスコルバートモデルを作ることが可能であることが示された。この方法は、スパイクされたアスコルバートレベルを有する流体サンプルでも、それらが試験又は品質管理にとって興味深いものであれば、機能する。定量的モデルの構築に多くの異なる種類の数学的技術を用いることができ、異なる種類のモデルは、最適なパフォーマンスのために異なる数のＸ変数を必要とし得ることにも留意すべきである。前述した例は、アスコルバートレベル予測のための機能的モデルを構築するためのＰＬＳ回帰の使用及び／又は全てのＤＣブロック２電流値の使用に発明を限定することを意図しない。
【０１１２】
アスコルバートに加えて、別の抗酸化物質であるグルタチオンを同様に検出及び定量するための実験を行った。図１４Ａ〜Ｂは、３つのグルコース濃度（５５、１３５、及び３５０ｍｇ／ｄＬ）及び４つのグルタチオン濃度（０、６、１２、及び２４ｍｇ／ｄＬ）で上記と同様にＤＣブロック２データ（すなわち、ＳＲＢＰに対する応答）のみから構築したグルタチオン及びグルコースの定量的モデルを示している。データは前述したように３ブロックの試験シーケンスを用いて収集した。実際のＹ値対予測Ｙ値のプロットを図１４Ａ〜Ｃに示す。グルタチオン（図１４Ａ）及びグルコース（図１４Ｂ）を同時に予測する最も良いＭＶＡ  ＰＬＳ２  Ｍｏｄｅｌはブロック２のＤＣ変数のみ（ＡＣ変数なし）及びセンタースケーリング（ｃｅｎｔｅｒ  ｓｃａｌｉｎｇ）を用いた。対照的に、グルタチオンのみを定量的に予測するための最も良いＭＶＡ  ＰＬＳ１  Ｍｏｄｅｌ（図１４Ｃ）は、パレートスケーリング（Ｐａｒｅｔｏ  ｓｃａｌｉｎｇ）と共にブロック２のＤＣ及び全てのＡＣ変数を用いた。
【０１１３】
図１５Ａ〜Ｂは、ＤＣブロック２のフィルタリングされた電流応答の複数の例を示す図である。図１５Ａのプロットは、グルコースに基づいて色分けされた電流応答を示しており、図１５Ｂのプロットは、グルタチオンに基づいて色分けされた電流応答の同じセットを示している。２つのプロットは、４ｍｇ／ｄＬ（上）及び４０ｍｇ／ｄＬ（下）の２つの固定されたアスコルバートレベルでのグルコースレベルの変化の影響を示している。したがって、図１５Ａ〜Ｂは、ＤＣブロック２電流応答がグルタチオン及び更にはグルコースを定量するための適切な情報を含むことの明白な実例を提供する。
【０１１４】
図１６は、標的グルコース濃度が５５ｍｇ／ｄＬである全観察値のＤＣブロック２データのプロットを示している。ＱＤＩのピーク／特徴が矢印で示されており、ＰＤＡのピーク／特徴が星で示されている。アスコルバートで観察されたように、グルタチオンの濃度が上がると、ＱＤＩの特徴の大きさが小さくなる。
【０１１５】
しかし、ＰＤＡの特徴の対応する増大を生じさせる（したがって、誤った高いグルコース濃度につながる）アスコルバートと異なり、グルタチオンは非常に小さいが識別可能な、ＰＤＡの特徴の低減を生じさせる。この差はグルタチオンとＱＤＩの１電子反応がアスコルバートとＱＤＩの２電子反応と異なることによるものであり得ると考えられる。このように、ＱＤＩによる更なるＰＤＡの形成が妨げられていると考えられる。
【０１１６】
これらの結果は、報告されるグルコース濃度に、全ての抗酸化物質が同じレベルのリスクを生じるわけではないを示している。グルコース濃度はＰＤＡ情報のみを用いて決定されるので、また、グルタチオンはＰＤＡを有意に変化させないので、抗酸化物質がグルタチオンである場合、報告されるグルコース濃度はほとんど影響を受けない。より高レベルのグルタチオン（例えば、５０、１００、又は２００ｍｇ／ｄＬ）が何らかの異なる挙動をするとは考えられない。
【０１１７】
アスコルバート及びグルタチオンは同じ変化を生じさせないので、この２つをパターン認識の観点から識別することが可能である。
【０１１８】
ＳＲＢＰを含むハイブリッド試験シーケンスに基づくアスコルバートレベル等の抗酸化物質レベルを定量する能力は、上記の例で示されるように、２つの異なる方法で、すなわち、（１）報告前に、計算されたｂＧ値に補償又は補正を施すため及び（２）アスコルバートレベルが所定レベルより大きい場合に不正確なｂＧ値の報告を防止するために用いることができるフェイルセイフを構築するために用いることができる。アスコルバートを定量する能力は更に、アスコルバート（又はＱＤＩを還元する他の干渉物質）の定性的検出能力と論理的に組み合わせることができ、これは前述した「化学ヘルス」フェイルセイフである。これらの異なる能力（以下に括弧で示される）をどのように手持ち式ＳＭＢＧメーター中で組み合わせることができるかの実用的な例の１つは以下のプロセスに従う：
ａ．予想されるＱＤＩの特徴が存在するかどうかを決定する。存在しない場合、試験を中止し、エラーコードを送信する（化学ヘルスフェイルセイフ）；
ｂ．ＤＣブロック１情報及び／又はＤＣブロック２からの更なる情報を考慮するグルコース特異的アルゴリズムを用いることにより、存在するグルコースの量を予測する；
ｃ．ＤＣブロック２に基づき抗酸化物質特異的アルゴリズムを用いて存在する抗酸化物質の量を予測する（抗酸化物質を定量する能力）。抗酸化物質の量が所定の閾値より大きい場合、グルコースの読取り値を報告せず、エラーコードを送信する（すなわち、抗酸化物質フェイルセイフ）；及び
ｄ．所望に応じて、報告された抗酸化物質レベルを用いて、ステップ２で計算されたグルコース値を調整又は補正する。これには、予測ｂＧの誤差を予測抗酸化物質レベルと関連付ける更なるモデルの構築が必要である。その後、このモデルは、ステップ２の計算されたｂＧ値が報告される前にそれを調整するために用いることができる補正因子を提供する。あるいは、ＡＣ及びＤＣ電流応答の中のどこかの情報を用いてグルコース及び抗酸化物質の両方を同時にモデル化する多変量的方法を用いて、ステップ２で計算された値の代わりに報告される第２の補正されたｂＧ値を生成することができる。
【０１１９】
このイベントの論理フローは例として提示するものであり、本発明の実施態様を用いる方法を限定又は規定することを意図しないと理解されるべきである。本開示は、手持ち式ＳＭＢＧメーターに容易に組み込むことができ且つ様々な種類の抗酸化物質療法を受けている糖尿病の個体への不正確なｂＧ値の報告を防止するために用いることができる、抗酸化物質又は更には還元剤を検出及び定量する固有の能力を説明した。本明細書に開示の測定方法は、レドックスメディエーターに関連する電気化学的特性の識別を可能にするレートで印加電圧がランプされる少なくとも１つのＤＣブロックを用いる電流測定ＳＭＢＧシステムと共に用いることができる。ランプ電圧は、直線上であってよく、又はサイン若しくはコサイン波等の他の関数形態に従ってもよい。アスコルバートを検出する方法は、抗酸化物質又は他の還元剤により還元され且つ酵素とは異なる固有の電圧−電流特性を有するメディエーターを含む任意の電気化学的システムに適用可能である。
【０１２０】
上記の実施形態は、グルコース（又は他の分析物）及び抗酸化物質の濃度決定にＤＣブロック１及びＤＣブロック２の両方の電流応答情報を用いているが、別の実施形態では、グルコース及びアスコルバートの両方をＤＣブロック２のみから予測することができる。
【０１２１】
本明細書に引用されている特許、特許出願、特許出願公開、及び他の出版物の全てを、それらの全体が記載された場合と同様に参照により援用する。
本発明の概念を、最も実用的且つ好ましい実施形態であると現在考えられるものとの関連で説明した。しかし、発明概念は例として提示されており、開示されている実施形態に限定されることを意図するものではない。したがって、当業者には、本発明概念が、添付の特許請求の範囲に記載される発明概念の精神及び範囲に含まれる全ての改変例及び代替的配置を包含することが理解されよう。以下に番号を付した実施形態を示す。
１．抗酸化物質の存在下で流体サンプル中の分析物を電気化学的に測定する方法であって、
電気的試験シーケンスを電気化学的バイオセンサーに印加するステップであって、前記バイオセンサーが、
電極システム、
前記電極システムと電気的に連絡するレドックスメディエーターを含む試薬、及び
前記バイオセンサーに供給された前記流体サンプルに接触するように構成された容器（ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ）
を備え、
前記流体サンプルが前記試薬と流体的に接触し、前記試験シーケンスが、少なくとも１つの直流（ＤＣ）ブロックを含み、前記少なくとも１つのＤＣブロックが、スローランプバイポーラ（ＳＲＢＰ）波形を含み、前記少なくとも１つのＤＣブロック中、前記電極システムの閉回路条件が維持される、ステップ；
少なくとも１つの回復電位からの情報を含む前記試験シーケンスに対する電流応答情報を測定するステップ；及び
前記ＳＲＢＰ波形に対する電流応答情報に少なくとも一部基づいて、前記流体サンプル中に存在する前記抗酸化物質のレベルを定量的に評価するステップ
を含む方法。
２．前記抗酸化物質のレベルが所定の閾値より大きい場合にフェイルセイフを表示するステップを更に含む、実施形態１に記載の方法。
３．前記フェイルセイフが、エラーコード又は特異的フェイルセイフメッセージである、実施形態２に記載の方法。
４．前記レドックスメディエーターが、ニトロソアナリン（ＮＡ）由来レドックスメディエーターである、実施形態１に記載の方法。
５．前記ＮＡ由来レドックスメディエーターが、Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）−３−メトキシ−４−ニトロソアナリン塩酸塩である、実施形態４に記載の方法。
６．前記ＳＲＢＰ波形が、三角電位波形、台形電位波形、又は正弦電位波形の少なくとも１つである、実施形態１に記載の方法。
７．前記ＳＲＢＰ波形が、約−４５０ｍＶと約＋４５０ｍＶの間を等しいランプ・レートで交番する、実施形態１に記載の方法。
８．前記ＳＲＢＰ波形が、約−４５０ｍＶと約＋４５０ｍＶの間を２つの異なるランプ・レートで交番する、実施形態１に記載の方法。
９．前記ランプ・レートが、約３〜約９ｍＶ／ｍｓｅｃの間である、実施形態５又は６に記載の方法。
１０．前記試験シーケンスが、少なくとも１つの励起電位と少なくとも１つの回復電位との間を交番するシーケンスを含む第２のＤＣブロックを更に含み、前記少なくとも１つの回復電位中、前記電極システムの閉回路条件が維持され、前記方法が、
前記励起電位に対する励起電流応答及び前記回復電位に対する回復電流応答を含む前記第２のＤＣブロックに対する電流応答情報を測定するステップ；及び
前記励起電流応答及び前記回復電流応答からの電流応答情報に少なくとも一部基づいて、前記流体サンプルの分析物濃度を決定するステップであって、前記決定により少なくとも１つの干渉物質が補償される、ステップ
を更に含む、実施形態１に記載の方法。
１１．前記第２のＤＣブロックが、前記少なくとも１つの励起電位から前記少なくとも１つの回復電位で約＋４５０ｍＶと約０ｍＶの間を交番する、実施形態１０に記載の方法。
１２．前記第２のＤＣブロックが、前記少なくとも１つのＤＣブロックの前に印加される、実施形態１０に記載の方法。
１３．前記試験シーケンスが、交流（ＡＣ）ブロック及び第２のＤＣブロックを更に含む、実施形態１に記載の方法。
１４．前記試験シーケンスが、ＡＣブロック、少なくとも１つの励起電位と少なくとも１つの回復電位との間を交番する前記第２のＤＣブロック、及び第３のＳＲＢＰ波形を順番に含む、実施形態１３に記載の方法。
１５．前記抗酸化物質がアスコルバートである、実施形態１に記載の方法。
１６．前記バイオセンサーが、血糖自己測定（ＳＭＢＧ）システムと関連して作動するように構成されている、実施形態１に記載の方法。
１７．前記バイオセンサーが、血中ケトン自己測定（ＳＭＢＫ）システムと関連して作動するように構成されている、実施形態１に記載の方法。
１８．１又は複数の干渉物質を有し得る流体サンプル中の分析物を電気化学的に測定する方法であって、
電気的試験シーケンスを電気化学的バイオセンサーに印加するステップであって、前記バイオセンサーが、
電極システム；
前記電極システムと電気的に連絡するレドックスメディエーターを含む試薬；及び
前記バイオセンサーに供給された前記流体サンプルに接触するように構成された容器
を備え、
前記流体サンプルが前記試薬と流体的に接触し、前記試験シーケンスが、前記流体サンプル中の１又は複数の干渉物質の濃度に応じて変化する電流応答を提供するように構成された信号成分を含む、ステップ；及び
前記１又は複数の干渉物質の濃度を示す前記電流応答の評価に基づいて試薬化学ヘルスのフェイルセイフチェックを行うステップ
を含む方法。
１９．前記流体サンプル中の１又は複数の干渉物質の濃度に応じて変化する電流応答を提供するように構成された前記信号成分が、スローランプバイポーラ（ＳＲＢＰ）波形を含む、実施形態１８に記載の方法。
２０．前記ＳＲＢＰ波形が、三角電位波形、台形電位波形、又は正弦電位波形の少なくとも１つである、実施形態１８に記載の方法。
２１．前記レドックスメディエーターが、ニトロソアナリン（ＮＡ）由来レドックスメディエーターである、実施形態１８に記載の方法。
２２．前記ＮＡ由来レドックスメディエーターが、Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）−３−メトキシ−４−ニトロソアナリン塩酸塩である、実施形態２１に記載の方法。
２３．前記電流応答の電流応答情報に少なくとも一部基づいて前記流体サンプル中に存在する抗酸化物質のレベルを定量的に評価するステップ
を更に含む、実施形態１８に記載の方法。
２４．前記抗酸化物質がアスコルバートである、実施形態２３に記載の方法。
２５．前記試験シーケンスが、分析物と試薬の電気化学反応に関連する励起電流応答を生成するように構成された励起電位と試験セルの閉回路回復に関連する回復電流応答を生成するように構成された回復電位との間を交番する電位パルスのシーケンスを更に含み、前記方法が、
励起電流応答情報及び回復電流応答情報を検出するステップ；及び
前記励起電流応答情報及び前記回復電流応答情報に基づいて前記分析物の濃度を決定するステップ
を更に含む、実施形態１８に記載の方法。
２６．実施形態１〜２５のいずれか一項に記載の方法を行うように構成された分析物濃度測定デバイス。
２７．前記デバイスが血中グルコースメーターである、実施形態２６に記載のデバイス。
２８．実施形態１〜２５のいずれか一項に記載の方法を行うように構成された分析物濃度決定システム。
２９．前記システムが血糖自己測定（ＳＭＢＧ）システムである、実施形態２８に記載のシステム。
３０．流体サンプル中の分析物を電気化学的に測定して抗酸化物質フェイルセイフを提供する方法であって、
閉回路条件下で印加されたスローランプバイポーラ（ＳＲＢＰ）波形に対する電流応答情報に少なくとも一部基づいて前記流体サンプル中に存在する抗酸化物質のレベルを評価するステップであって、前記抗酸化物質のレベルが所定の閾値より大きい場合にフェイルセイフが表示される、ステップ
を含む方法。
３１．前記フェイルセイフが、エラーコード又は特異的フェイルセイフメッセージである、実施形態３０に記載の方法。
３２．前記フェイルセイフが、予想されるレドックスメディエーター状態の有無に基づく、実施形態３０に記載の方法。
３３．前記レドックスメディエーターが、ニトロソアナリン（ＮＡ）由来レドックスメディエーターである、実施形態３２に記載の方法。
３４．前記ＮＡ由来レドックスメディエーターが、Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）−３−メトキシ−４−ニトロソアナリン塩酸塩である、実施形態３３に記載の方法。
３５．前記予想されるレドックスメディエーター状態が、キノンジイミン（ＱＤＩ）の特徴であり、前記ＱＤＩの特徴が存在しない、実施形態３４に記載の方法。
３６．前記ＳＲＢＰ波形が、三角電位波形、台形電位波形、又は正弦電位波形の少なくとも１つである、実施形態３０に記載の方法。
３７．前記ＳＲＢＰ波形が、約−４５０ｍＶと約＋４５０ｍＶとの間を等しいランプ・レートで交番する、実施形態３０に記載の方法。
３８．前記ＳＲＢＰ波形が、約−４５０ｍＶと約＋４５０ｍＶとの間を異なるランプ・レートで交番する、実施形態３０に記載の方法。
３９．前記ランプ・レートが、約３〜約９ｍＶ／ｍｓｅｃの間である、実施形態３７又は３８に記載の方法。
４０．前記抗酸化物質がアスコルバートである、実施形態３０〜３９のいずれか一項に記載の方法。
４１．前記所定の閾値が、前記流体サンプル中の約３ｍｇ／ｄＬのアスコルバートである、実施形態４０に記載の方法。
４２．実施形態３０〜４１のいずれか一項に記載の方法を行うように構成された分析物濃度測定デバイス。
４３．前記デバイスが血中グルコースメーターである、実施形態４２に記載のデバイス。
４４．実施形態３０〜４１のいずれか一項に記載の方法を行うように構成された分析物濃度決定システム。
４５．前記システムが血糖自己測定（ＳＭＢＧ）システムである、実施形態４４に記載のシステム。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ−Ｂ】
0006356707.tif 000016
【図１０Ｃ−Ｄ】
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【図１０Ｅ−Ｆ】
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【図１１Ａ−Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５】
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【図１６】
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