本發(fā)明涉及血糖濃度檢測(cè)，具體來(lái)講，涉及一種血糖濃度計(jì)算方法以及一種測(cè)試生物樣品中分析物傳感器。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的生物傳感器通過(guò)生物分子催化單一反應(yīng)而達(dá)到測(cè)試的選擇性，是基于兩個(gè)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)實(shí)現(xiàn)的。其中第二反應(yīng)(梳流反應(yīng))的介體質(zhì)的還原態(tài)擴(kuò)散到電極上，然后被氧化從而產(chǎn)生相應(yīng)的電流信號(hào)。對(duì)分析物的催化過(guò)程可以由下面的三個(gè)步驟描述：

2、(1)分析物+酶氧化態(tài)＝生化反應(yīng)產(chǎn)物+酶還原態(tài)

3、(2)介體質(zhì)氧化態(tài)+酶還原態(tài)＝介體質(zhì)還原態(tài)+酶氧化態(tài)

4、(3)介體質(zhì)還原態(tài)(電極)＝介體質(zhì)氧化態(tài)+e-

5、葡萄糖檢測(cè)傳感器系統(tǒng)的酶生物分子單一地催化了血液中的葡萄糖分子的氧化。而加入的介體質(zhì)與酶的反應(yīng)，把酶從還原態(tài)再轉(zhuǎn)化回到氧化態(tài)，從而起到梳流作用。葡萄糖酶可以是氧化酶，也可以是脫氫酶。由于氧化酶會(huì)受到血樣中的溶氧的氧化，而脫氫酶不會(huì)，從而不存在“溶氧效應(yīng)”。脫氫酶是近二十年來(lái)生物傳感器中酶的首選。其他分析物的催化酶可能是氧化酶，也可能是脫氫酶，其生物傳感器原理基本一樣。然而在測(cè)試過(guò)程中，雖然酶催化反應(yīng)基本是單一的，但是血樣中可能存在其他可被氧化的干擾物質(zhì)。這些干擾物質(zhì)可能發(fā)生氧化反應(yīng)從而導(dǎo)致產(chǎn)生干擾信號(hào)。一般來(lái)說(shuō)，梳流反應(yīng)的介體質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)電位越高，比如氰化鐵(fe(cn)6-3)，則越容易產(chǎn)生干擾信號(hào)，因?yàn)殡姌O氧化電位越高會(huì)氧化更多的干擾物。

6、除了上述的化學(xué)干擾物外，葡萄糖檢測(cè)傳感器還存在其它的測(cè)試干擾。比如，血細(xì)胞比容百分比(％-hct)就是其中比較明顯的干擾因素。這一干擾是由于梳流反應(yīng)后的介體質(zhì)在擴(kuò)散到電極過(guò)程中，其擴(kuò)散受到血細(xì)胞的阻礙，從而使得擴(kuò)散系數(shù)因％-hct而變化。而電化學(xué)反應(yīng)中的電流將會(huì)受到不同％-hct的影響。因此傳感器試條的出廠批次校準(zhǔn)通常以42％?hct為中心。如果使用者的％hct高于42％，則測(cè)試會(huì)出現(xiàn)負(fù)偏差。而如果使用者的％hct低于42％，則測(cè)試會(huì)出現(xiàn)正偏差。此外，試條在儲(chǔ)存時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的老化效應(yīng)也會(huì)對(duì)血糖測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生干擾，即隨著儲(chǔ)存時(shí)間延長(zhǎng)，傳感器測(cè)試的靈敏度相對(duì)衰退，或者會(huì)產(chǎn)生更多可供背景信號(hào)的可氧化物。另外，干擾因素還包括測(cè)試溫度。

7、傳統(tǒng)的血糖檢測(cè)傳感器一般都是通過(guò)對(duì)分析物樣品接觸的電極輸加電壓，把從梳流反應(yīng)后所產(chǎn)生的還原態(tài)介體質(zhì)氧化，從而產(chǎn)生響應(yīng)于分析物的電流信號(hào)。通過(guò)相應(yīng)計(jì)算方法，把電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為分析物濃度。對(duì)于測(cè)試過(guò)程中的干擾因素，現(xiàn)有方法大都通過(guò)不同的單一參數(shù)做排除或減弱干擾的補(bǔ)償，從而達(dá)到提高測(cè)試準(zhǔn)確度和精確度目的。然而，這些單一參數(shù)做干擾補(bǔ)償?shù)姆椒ㄍ雎粤硕喾N干擾因素之間的互相影響關(guān)系。比如說(shuō)，溫度與hct之間的相互影響，溫度與試條老化之間的相互影響，hct與試條老化之間的相互影響，等等。

8、因此，為了避免干擾信號(hào)的產(chǎn)生，生物樣品中血糖濃度測(cè)試方法在多脈沖激勵(lì)及多參數(shù)補(bǔ)償?shù)确矫?，還有較大空間可以改進(jìn)，以進(jìn)一步提高測(cè)試生物樣品中血糖濃度的準(zhǔn)確度和精確度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開了一種血糖濃度計(jì)算方法，其目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中單一參數(shù)做干擾補(bǔ)償?shù)姆椒ㄍ雎粤硕喾N干擾因素之間的互相影響關(guān)系，導(dǎo)致血糖濃度測(cè)試準(zhǔn)確度和精確度偏低的技術(shù)問(wèn)題。

2、本發(fā)明一方面提供了一種血糖濃度計(jì)算方法，應(yīng)用于生物樣品分析物測(cè)試裝置，所述生物樣品分析物測(cè)試裝置包括第一工作電極和第二工作電極，所述第一工作電極覆蓋有可與分析物發(fā)生反應(yīng)的第一化學(xué)劑，所述第二工作電極為空白電極、覆蓋有不與分析物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的惰性物質(zhì)或覆蓋有不同于第一化學(xué)劑的第二化學(xué)劑，向所述第一工作電極輸入第一激勵(lì)信號(hào)和第二激勵(lì)信號(hào)，且在每個(gè)激勵(lì)信號(hào)完成后，所述第一工作電極均為開路狀態(tài)。

3、在第一激勵(lì)信號(hào)和第二激勵(lì)信號(hào)之間，對(duì)第二工作電極輸入激勵(lì)信號(hào)序列，所述激勵(lì)信號(hào)序列完成后，所述第二工作電極為開路狀態(tài)；其中，所述激勵(lì)信號(hào)序列包括至少兩個(gè)連續(xù)或非連續(xù)的輸入信號(hào)，每個(gè)所述輸入信號(hào)均為恒值。

4、每隔一定時(shí)間采集所述第一激勵(lì)信號(hào)、第二激勵(lì)信號(hào)及所述激勵(lì)信號(hào)序列的電流采集點(diǎn)的輸出電流，得到輸出電流組，得到所述血糖的濃度，所述血糖濃度g的計(jì)算方法為：

5、

6、

7、

8、其中，i平均為第二激勵(lì)信號(hào)中至少兩個(gè)電流采集點(diǎn)的輸出電流的平均值，na；s為i平均與葡萄糖濃度線性方程的斜率；in和ij均為輸出電流組中的輸出電流，na；i差為激勵(lì)信號(hào)序列的最大輸出電流和最后一個(gè)采集點(diǎn)的輸出電流之差，na；n的取值范圍為10～53；j的取值范圍為10～53；xn的取值范圍為-500～500；xj的取值范圍為-15～15；k的取值范圍為-30～0。

9、該計(jì)算方法通過(guò)對(duì)第一工作電極輸入第一激勵(lì)信號(hào)和第二激勵(lì)信號(hào)，并在第一激勵(lì)信號(hào)和第二激勵(lì)信號(hào)之間，對(duì)第二工作電極輸入激勵(lì)信號(hào)序列，對(duì)第一和第二工作電極的輸入信號(hào)在時(shí)間上不重疊，即對(duì)第一工作電極的其中激勵(lì)信號(hào)完成后，測(cè)試裝置對(duì)第一工作電極的控制處于開路狀態(tài)，然后啟動(dòng)對(duì)第二工作電極輸入激勵(lì)信號(hào)序列；在完成對(duì)第二工作電極的激勵(lì)信號(hào)序列后，測(cè)試裝置對(duì)第二工作電極的控制處于開路狀態(tài)，進(jìn)而再啟動(dòng)對(duì)第一工作電極的第二激勵(lì)信號(hào)。這一對(duì)第一和第二工作電極所輸入的激勵(lì)信號(hào)被定義為“夾心激勵(lì)法”。

10、進(jìn)一步的，還包括在對(duì)所述工作電極輸入第一激勵(lì)信號(hào)之前，對(duì)第二工作電極施加交流電壓的步驟，以測(cè)量血糖的阻抗值，根據(jù)所述輸出電流組和阻抗值，得到所述血糖的濃度，其中，

11、

12、其中，r為阻抗值，ω；im為輸出電流組中的輸出電流，na；m取值范圍為10～53；xm取值范圍為-120～120。

13、進(jìn)一步的，還包括獲取實(shí)測(cè)環(huán)境溫度的步驟，根據(jù)所述輸出電流組、阻抗值和溫度，得到所述血糖的濃度，其中，

14、

15、其中，t為環(huán)境溫度，℃；iu為輸出電流組中的輸出電流，na；u取值范圍為10～53；xu取值范圍為-7～3。

16、可選的，所述第一激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)時(shí)間為0.1-1s，第二激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)時(shí)間為0.1-2s。

17、優(yōu)選的，所述第一激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)時(shí)間為0.5s，所述第二激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)時(shí)間為1.25s。

18、可選的，i平均為第二激勵(lì)信號(hào)中最后5個(gè)電流采集點(diǎn)的輸出電流的平均值。

19、可選的，所述第一激勵(lì)信號(hào)的電壓值為0.2-0.4v，第二激勵(lì)信號(hào)的電壓值為0.2-0.4v。

20、優(yōu)選的，所述第一激勵(lì)信號(hào)和第二激勵(lì)信號(hào)的電壓值均為0.3v。

21、可選的，所述激勵(lì)信號(hào)序列的總施加時(shí)間為至少1s，所述激勵(lì)信號(hào)序列中的每個(gè)輸入信號(hào)的施加時(shí)間均為0.1-0.3s。

22、優(yōu)選的，所述激勵(lì)信號(hào)序列中的每個(gè)輸入信號(hào)的施加時(shí)間相等，均為0.2s。

23、可選的，所述激勵(lì)序列的電壓范圍為0.1～3v，所述激勵(lì)信號(hào)序列包括4-8個(gè)連續(xù)的輸入信號(hào)。

24、優(yōu)選的，所述激勵(lì)信號(hào)序列包括5個(gè)連續(xù)的輸入信號(hào)，5個(gè)連續(xù)的輸入信號(hào)的電壓值分別為0.3v、0.8v、1.2v、1.7v、2.2v。

25、可選的，每隔0.05s采集所述第一激勵(lì)信號(hào)、第二激勵(lì)信號(hào)及激勵(lì)信號(hào)序列的電流采集點(diǎn)的輸出電流。

26、本發(fā)明另一方面提供了一種測(cè)試生物樣品中分析物傳感器，所述傳感器能夠執(zhí)行上述的血糖濃度計(jì)算方法。

27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少取得以下有益效果中的一項(xiàng)：

28、(1)本發(fā)明血糖濃度計(jì)算方法考慮了與血糖濃度相關(guān)的多種干擾因素之間的互相影響關(guān)系，進(jìn)一步提高了測(cè)試生物樣品中血糖濃度的準(zhǔn)確度和精確度。

29、(2)本發(fā)明血糖濃度計(jì)算方法考慮了與血糖濃度相關(guān)的多種干擾因素之間的互相影響關(guān)系，為實(shí)現(xiàn)試紙出廠免條碼提供了可能。