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

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的生物傳感器通過生物分子催化單一反應(yīng)而達(dá)到測試的選擇性，是基于兩個鏈?zhǔn)椒磻?yīng)實現(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。對分析物的催化過程可以由下面的三個步驟描述：

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。由于氧化酶會受到血樣中的溶氧的氧化，而脫氫酶不會，從而不存在“溶氧效應(yīng)”。脫氫酶是近二十年來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。然而在測試過程中，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。一般來說，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，因為電極氧化電位越高會氧化更多的干擾物。

6、除了上述的化學(xué)干擾物外，葡萄糖檢測傳感器還存在其它的測試干擾。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％，則測試會出現(xiàn)負(fù)偏差。而如果使用者的％hct低于42％，則測試會出現(xiàn)正偏差。此外，試條在儲存時間內(nèi)所產(chǎn)生的老化效應(yīng)也會對血糖測試結(jié)果產(chǎn)生干擾，即隨著儲存時間延長，傳感器測試的靈敏度相對衰退，或者會產(chǎn)生更多可供背景信號的可氧化物。另外，干擾因素還包括測試溫度。

7、傳統(tǒng)的血糖檢測傳感器一般都是通過對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。通過相應(yīng)計算方法，把電流信號轉(zhuǎn)換為分析物濃度。對于測試過程中的干擾因素，現(xiàn)有方法大都通過不同的單一參數(shù)做排除或減弱干擾的補償，從而達(dá)到提高測試準(zhǔn)確度和精確度目的。然而，這些單一參數(shù)做干擾補償?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，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，為了避免干擾信號的產(chǎn)生，生物樣品中血糖濃度測試方法在多脈沖激勵及多參數(shù)補償?shù)确矫妫€有較大空間可以改進(jìn)，以進(jìn)一步提高測試生物樣品中血糖濃度的準(zhǔn)確度和精確度。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種血糖濃度計算方法，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)致血糖濃度測試準(zhǔn)確度和精確度偏低的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明一方面提供了一種血糖濃度計算方法，應(yīng)用于生物樣品分析物測試裝置，所述生物樣品分析物測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信號和第二激勵信號，且在每個激勵信號完成后，所述第一工作電極均為開路狀態(tài)。

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

4、每隔一定時間采集所述第一激勵信號、第二激勵信號及所述激勵信號序列的電流采集點的輸出電流，得到輸出電流組，得到所述血糖的濃度，所述血糖濃度g的計算方法為：

5、

6、

7、

8、其中，i平均為第二激勵信號中至少兩個電流采集點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差為激勵信號序列的最大輸出電流和最后一個采集點的輸出電流之差，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、該計算方法通過對第一工作電極輸入第一激勵信號和第二激勵信號，并在第一激勵信號和第二激勵信號之間，對第二工作電極輸入激勵信號序列，對第一和第二工作電極的輸入信號在時間上不重疊，即對第一工作電極的其中激勵信號完成后，測試裝置對第一工作電極的控制處于開路狀態(tài)，然后啟動對第二工作電極輸入激勵信號序列；在完成對第二工作電極的激勵信號序列后，測試裝置對第二工作電極的控制處于開路狀態(tài)，進(jìn)而再啟動對第一工作電極的第二激勵信號。這一對第一和第二工作電極所輸入的激勵信號被定義為“夾心激勵法”。

10、進(jìn)一步的，還包括在對所述工作電極輸入第一激勵信號之前，對第二工作電極施加交流電壓的步驟，以測量血糖的阻抗值，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，還包括獲取實測環(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，所述第一激勵信號的激勵時間為0.1-1s，第二激勵信號的激勵時間為0.1-2s。

17、優(yōu)選的，所述第一激勵信號的激勵時間為0.5s，所述第二激勵信號的激勵時間為1.25s。

18、可選的，i平均為第二激勵信號中最后5個電流采集點的輸出電流的平均值。

19、可選的，所述第一激勵信號的電壓值為0.2-0.4v，第二激勵信號的電壓值為0.2-0.4v。

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

21、可選的，所述激勵信號序列的總施加時間為至少1s，所述激勵信號序列中的每個輸入信號的施加時間均為0.1-0.3s。

22、優(yōu)選的，所述激勵信號序列中的每個輸入信號的施加時間相等，均為0.2s。

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

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

25、可選的，每隔0.05s采集所述第一激勵信號、第二激勵信號及激勵信號序列的電流采集點的輸出電流。

26、本發(fā)明另一方面提供了一種測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：

28、(1)本發(fā)明血糖濃度計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，為實現(xiàn)試紙出廠免條碼提供了可能。