JP5009897B2 - バイオセンサのためのコントロール溶液中の内部基準としての酸化可能種 - Google Patents
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Description
[0001] 本発明は、一般的に、医療機器の分野に関する。
本発明の背景
[0002] より具体的には、本発明は体液中の分析目的物の量の測定に使用されるバイオセンサに関する。このような測定を行うためには光学的方法がしばしば使用されるが、本発明は電気化学的バイオセンサの改良に関する。本明細書中に記載される方法は、コレステロール、尿素、クレアチニン、およびクレアチンを含む他の分析目的物の測定にも適用できるが、全血中のグルコース測定を特に目的としている。本明細書中の記載は本発明の適用をグルコース測定として強調しているが、本発明は幅広い応用があることを理解されるべきである。
グルコース + Eoxid → Ered + 生成物(グルコン酸、グルコノラクトン)
Ered + Medoxid → Medred + Eoxid
Medred → Medoxid + n e-。
[0006] グルコース測定のため、酵素はグルコースオキシダーゼであってもよく、メディエータはフェリシアン化物であってもよい。他の分析目的物を測定する場合は、それぞれに適した酵素およびメディエータを採用する。酵素、メディエータおよび分析目的物の典型的な組み合わせは表1に記載される。
本発明の概要
[00018] 本発明は、電気化学的測定器の操作のあいだ定量的インデックスを通じてコントロール溶液を生物学的サンプルから区別する方法を提供する。一つの態様では、本発明は、既知量のグルコース、適したpH値の緩衝液システムおよび内部基準化合物を含むコントロール溶液である。内部基準化合物がコントロール溶液に加えられて、グルコースモニタリングシステムによってコントロール溶液を同定する。本発明は、内部基準化合物の存在を検出して、定量的インデックスを計算し、コントロール溶液が試験される物質であることを同定する方法を提供する。
DI = i high volt /i low volt
式中のi high voltおよびi low voltは高電圧および低電圧での測定電流値である。高電圧では、内部基準化合物および還元メディエータの両方は酸化され、一方低電圧ではメディエータのみ酸化される。
好ましい態様の説明
[00037] 本発明は、全血中のグルコース含量の測定に適用されるような、商業的に重要な方法を以下に記載される。しかしながら、本発明の方法は、コレステロール、尿素、クレアチニンおよびクレアチンのような、他の分析目的物が尿、唾液および間質液などの生物学的液体中に見いだされる場合、および、コントロール溶液を使用して電気化学的測定器の正確性をチェックする場合にその用途を有する。
[00038] 本発明は、これまでに当該技術分野で開示されている多数の中でも、特定のバイオセンサ設計に制限されない。使用されてもよいバイオセンサの例は、米国特許第6,531,040号で記載されるもので、図1および図2で図解される。
[00048] 全血中のグルコース量測定用の典型的なバイオセンサでは、作用電極および対電極が一層の試薬層でコートされており、これらは印刷または膜形成のいずれかによる。試薬層には、通常いくつかのポリマーおよび反応性成分が含まれており、ここで反応性成分とは血液サンプル中のグルコースを酸化する酵素およびメディエータ、すなわちレドックス化合物であり、これはグルコースを酸化することによって還元された後に酵素を再酸化する。還元されたメディエータは、グルコース酸化の酵素反応に由来する電子を作用電極に輸送し、電極表面で再酸化される。2つの電極間での印加電圧差は、結果としてメディエータが作用電極に電子を受け渡すことをもたらし、サンプル中のグルコース量に比例する測定可能な電流を生じる。バイオセンサはまた、複数の試薬層を含んでもよく、または異なる一層または複数層の試薬層を、作用電極および対電極それぞれに含んでもよい。
[00050] 上記で考察されたように、コントロール溶液が正確な測定値を提供し、また生物学的サンプルから区別されうることを確実にするために、様々なアプローチが取られている。本発明は酸化可能種(すなわち内部基準)を採用しており、この酸化可能種はグルコース(または他の分析目的物)の測定に用いられるよりも高い電圧でのみ酸化されうる。このことは、グルコース関連メディエータを十分に酸化するか内部基準化合物を酸化しない適切な低い電位で、グルコースのみが測定されることを意味する。しかしながら、電位が、加えられた内部基準化合物を酸化するのに十分なほど高い場合、グルコースおよび内部基準化合物の両方が酸化されるであろう。グルコースはより高い電位で酸化されるが、低電圧で行われた測定はすでに拡散制限され、また酵素によって酸化されるグルコースの総量に依存しない。したがって、このような内部基準種をコントロール溶液に加えること、および生物学的サンプルとしてではなく、コントロールとしての溶液を同定するために用いることが可能である。
DI = i high volt / i low volt =(i int ref + i glucose) / i glucose = 1 + i int ref / i glucose
ここで、i high voltは高電圧時に測定された電流値であり、
i low voltは低電圧時に測定された電流値である。
コントロール溶液を操作するモード
[00059] グルコース関連メディエータを酸化するのに使用される電圧よりも高い電圧で酸化する内部基準物質を導入することが、測定プロトコルのあいだに同じ高電圧を印加する必要性を生じることは明らかであろう。上述したように2つの期間、すなわち「バーン期間」と「読み取り期間」とが使用される場合、バーン期間および読み取り期間内のおよびバーン期間および読み取り期間にかけての電位段階の様々な組み合わせを使用して、コントロール溶液を同定するDI値、およびコントロール溶液中のグルコース量を決定しうる電流値の両方を提供することができる。最も簡単な方法は、バーン期間に高電圧が印加され、また読み取り期間に低電圧が印加されることである。したがって、ディファレンシャルインデックスはDI = i burn / i readである。
[00066] 50 mMの塩化ナトリウムを含む水溶液は、50 mM塩化ナトリウムおよび50 mM Bis-Trisを含む内部基準としての別の水溶液と比較された。同組成ではあるが350 mg/dLのグルコースを含む2組目のサンプルが試験された。酵素またはメディエータが含まれていないため、グルコース酸化は起こらなかった。図5は、CH Instrument社の電気化学的ワークステーションを用い、銀/塩化銀の基準電極に対して、電位差を毎秒25 mVで−400 mVと+1200 mVの間でサイクルさせた電位に対する電流値を示す。電位差が+600 mVに達するまでは電流が電極間を流れ始めなかったことが見いだされる。Bis-Trisを含まないサンプルに関しては、酸化電流は電位の範囲を通じて実質的にゼロである。一方Bis-Trisが存在する場合、有意な電流が約+600 mVから始まり+800 mVで見られる。Bis-Trisの酸化は、酵素およびメディエータの非存在下でのグルコースの有無と同じであると結論づけられる。図5で、Bis-Trisの有無でのボルタモグラムのあいだの+800 mVでのボルタメトリ電流で比較すると、50 mMのBis-Trisを含む溶液は明確に識別された。
[00067] 本実施例では、実施例1の試験を図6で示されるように繰り返されるが、対電極が実施例1で用いられた銀/塩化銀対電極ではなく、フェリシアン化カリウム層のカーボン電極であった。Bis-Trisの酸化は、酵素およびメディエータが含まれていない場合、グルコースの有無によって影響されない。しかしながら、酸化電流は+400mVの後に上昇し始め、+600mVで有意な高さに達する。したがって、図5でのボルタメトリの特徴と比較すると、内部基準を含まなければ、背景電流が実質的にゼロである。唯一の違いは、低電位での酸化電流の上昇である。この違いは対電極が異なることに完全に起因する。+400mV以下で酸化電流がないことは重要である。したがって、Bis-Trisは、次の実施例で見られるような、ゼロ電位よりすぐ上で始まるグルコース酸化とは明確に区別されうる。
[00068] 図5、図6で示された実施例1および実施例2は、グルコースの有無にかかわらず、グルコースの存在を検出するのに必要とされるグルコースオキシダーゼおよびメディエータの非存在下で、溶液中の内部基準(Bis-Tris)の存在を示す。図7に示される実施例では、実施例1および2の溶液が使用されるが、グルコースオキシダーゼおよびフェリシアン化カリウム(メディエータ)が含まれ、そのためにグルコースが存在する場合、グルコースが電気化学的なグルコースセンサ中に存在するため、グルコースは酸化される。図7を図6と比較すると、サイクリックボルタモグラムにおいて見られるボルタメトリの特徴(電流対電位パターン)は有意に異なる。ゼロボルト付近で生じている酸化電流のピークは、グルコースが酸化されていることを示す。グルコースが存在しなかった場合、何らかのバックグラウンド活性のために電位が0 mVより上に移動したため、小さい電流のみが生じた。350 mg/dLのグルコースが存在する場合、相当量の電流が0 mVの上下で特徴的なピークとともに生じる。定常状態の条件では約+400 mVで達せられ、存在するグルコースの量と相関するように用いられることが出来る。0 mg/dLおよび350 mg/dLの両方のグルコース濃度で、400 mV以下の酸化電流は内部基準化合物の添加の有無にかかわらず同じである。電位が+600 mVに達する場合、Bis-Trisを含む溶液で観察される電流は、グルコース濃度が0 mg/dLか350 mg/dLであるか否かに関係なく、Bis-Trisを含まない溶液で観察される電流より常に高い。したがって、内部基準化合物を含むコントロール溶液を同定することが出来る。
[00069] 実施例1から3では基準化合物としてBis-Trisが使用された。本実施例では、いくつかの他の内部基準化合物が示される。図8は、3種類の付加的な内部基準化合物、4-アミノ安息香酸、4-アミノベンゾニトリルおよび4-ヨードアニリンのサイクリックボルタモグラムを示す。これら3つのサイクリックボルタモグラムは、市販されているAscensiaTM AUTODISC(DEX)(登録商標)の商業的グルコースセンサストリップによって得られた。3つの内部基準種は、20から24 %のPVPポリマー、pH5から5.5のクエン酸緩衝液で、グルコースを含まない、コントロール同等溶液に個々に加えられた。4-アミノ安息香酸、4-アミノベンゾニトリルおよび4-ヨードアニリンの濃度はそれぞれ50 mMであった。図8からわかるように、ゼロボルトの後すぐに起こる最初の酸化ピークは実質的に同一であるが、+0.3ボルト以降の電流は、含まれている内部基準化合物に応じて異なる。図8では、0.1 Vと0.3 Vの間の電位が、メディエータのみを酸化することによるグルコースの測定に用いられる低電位と考えられる。+0.4ボルトから+0.8ボルトで開始する電位は、メディエータおよび内部基準の両方を酸化できる高電位と考えられる。+0.3から+0.8ボルトの電位領域では、コントロール溶液に内部基準が存在する場合のほうが、内部基準が存在しない場合に比べて全ての電流は高い。
[00070] グルコース濃度を測定しながらコントロール溶液の存在を検出するために、高電位および低電位を組み合わせて内部基準を酸化して測定する多くの方法がある。図9Aから9Eは、高電位および低電位を組み合わせるためのいくつかの電位シーケンス(波形)を示す。それぞれのケースでは、「バーン」期間は静止期間に引き続いており、その後前述のように「読み取り」期間が続く。図9Aは、バーン期間での高電位および読み取り期間での低電位による電位シーケンスを示し、これは単純なバーン−静止−読み取り電位シーケンスと同等である。図9Bは、バーン期間の前半を低電位で行い、引き続いて同じバーン期間の後半を高電位で行う電位シーケンスを示す。図9Cでは、バーン期間の前半を高電位で行い、引き続いて同じバーン期間の後半を低電位で行う電位シーケンスを示す。図9Dは、読み取り期間の前半を高電位で行い、引き続いて同じ読み取り期間の後半を低電位で行う電位シーケンスを示す。図9Eでは、読み取り期間の前半を低電位で行い、引き続いて同じ読み取り期間の後半を高電位で行う同様の電位シーケンスが示される。
[00071] 図10aおよび10bは、内部基準、この場合はBis-Tris、の濃度を増加したときの効果を示す。図10aでは、50 mMの塩化ナトリウムを含むコントロール同等溶液(グルコースが含まれていない溶液)が、内部基準のBis-Tris濃度を0から50 mM、および0から100 mMに増加させたときの効果を示す(100 mM塩化ナトリウムを伴う)。Bis-Trisの存在は明確に可視化出来、またその濃度が増加することで、+600mVでの電流がさらに増加する。図10bでは、ちょうど0 mVよりやや高い電位で強いピークによって示されるように、350 mg/dLのグルコースが同じ組成のコントロール溶液中に存在する。グルコース電流は約+600 mVで依然として注目に値するため、Bis-Trisの存在を検出するにはグルコース非存在下よりも多い量を必要とする。したがって、内部基準の濃度は、コントロール溶液が高いグルコース濃度を含む場合、内部基準の存在の明瞭な兆候が検出できるような量であるべきである。さらに、コントロール溶液が低濃度のグルコースを含む場合、内部基準の存在はさらに明らかになると考えられる。
[00072] 本実施例に関しては、内部基準としてのBis-Trisを含むコントロール溶液、またBis-Trisを含まないコントロール溶液、および全血サンプルを比較する試験が行われた。これら3種類全ての場合で、サンプルは市販されているAscensia AUTODISC(登録商標)テストストリップであった。テストシーケンスは、+400 mVの電位を4秒間、次に+600 mVを4秒間印加され、開回路にて5秒間静止され(電極に電位を印可しない)、その後+200 mVを5秒間印加した。これら3種類のサンプルタイプの電流特性は図11に示される。ディファレンシャルインデックス(DI)は2つのデータの比較をすることで計算された。ケースI-a:8秒間のバーン期間に測定された電流値が、4秒間のバーン期間に測定された電流値と比較される。ケースI-b:8秒間のバーン期間に測定された電流値が、2秒間の読み取り期間に測定された電流値と比較される。100 mMの塩化ナトリウムおよび100 mM Bis-Trisの試験溶液、または全血サンプルに対して、グルコースは添加されなかった。ケースI-aは図9Bのシーケンスと同等であり、一方ケースI-bは図9Aと同等である。これらの試験のDI値およびDI値の相対的な変化は表2に示される。どちらのケースでも、内部基準であるBis-Trisを含むコントロール溶液のDI値は、コントロール溶液および全血サンプルが内部基準を含まない場合に見いだされるDI値のおよそ500%のDI値が見られた。これらの結果は、内部基準を含むコントロール溶液が、容易に検出されうること、また基準化合物を含まないコントロール溶液または全血と比較されうることを示す。
[00073] 実施例7の試験が繰り返されたが、コントロール溶液は350 mg/dLのグルコースを含みおよび全血サンプルは400 mg/dLのグルコースを含んだ。同様の電位シーケンスがこの試験に用いられた。高いグルコース濃度の3種類のサンプルの典型的な電流特性は図12で示される。DI値およびDI値の相対的な変化は、表3で示される。表2のケースII-aおよびII-bについてのDI値は、実施例7で示されているものと同様であり、内部基準を含む溶液のDI値の、内部基準を含まない溶液のDI値および全血サンプルのDI値に対する相対的な変化である。350 mg/dLという高いグルコース濃度のため、内部基準を含むコントロール溶液のDI値は、全血サンプルのDI値よりもおよそ100 %高い。このDI値の差は、内部基準を含むコントロール溶液が、内部基準を含まないコントロール溶液および全血サンプルから区別されうることを確実にする。
[00074] バーン期間および読み取り期間のあいだに生じた電流値は多くの方法で比較された。いくつかのテストシーケンスは実施例5および図9で説明される。最も簡単な代替方法として、一回の測定は内部基準化合物を酸化するのに必要な電位で行われ、別の測定は分析目的物を酸化するのに使用されるより低電位で行われる。次に、ディファレンシャルインデックスが計算され、その結果に基づき、電気化学的測定器は試験されているのがコントロール溶液なのか、または生物学的サンプルなのかを報告する。好ましくは、最初の測定はバーン期間の後半部、二回目の測定は読み取り期間に行われるが、両方の測定がバーン期間または読み取り期間に行われてもよい。電流値を得るのに必要とされる時間の長さは異なっていてもよく、例えば、約1秒から10秒の間である。しかしながら、内部基準化合物またはグルコースの存在を適切に表示するのに十分な長さであれば、どのような時間であってもよい。
コントロール溶液および前記生物学的サンプル中の分析目的物の量を測定する電気化学的センサの操作中に、前記コントロール溶液を生物学的サンプルから区別する方法であって:
(a) 前記コントロール溶液に内部基準化合物を添加する工程〔前記化合物は前記分析目的物の酸化を測定するのに必要な電位よりも高い電位で電気化学的に酸化され、前記コントロール溶液中の所定量の分析目的物と比較してコントロール溶液中の前記内部基準化合物の存在を示すのに十分な量で加えられるものである〕;
(b) 前記内部基準化合物および前記所定量の前記分析目的物を含む前記コントロール溶液を、作用電極および基準電極、また前記分析目的物を酸化するための試薬を含む反応層を有する電気化学的センサへ導入する工程;
(c) 前記電気化学的センサの前記電極に、前記内部基準化合物および前記分析目的物を酸化するのに十分な電位を少なくとも一回印加して、結果的に生じる電気的電流を測定する工程;
(d) 前記電気化学的センサに(C)の電位よりも低く、前記分析目的物の酸化を測定するのに十分なものであるが、前記内部基準化合物を酸化するには不十分である電位を少なくとも一回印加し、結果的に生じる電気的電流を測定する工程;
(e) DI = i high volt / i low voltとして定義されたディファレンシャルインデックス(DI)を計算する工程〔式中のi high voltは(c)で測定された電流値、i low voltは(d)で測定された電流値である〕;
(f) 内部基準化合物を所定量の分析目的物と区別するように(e)でのディファレンシャルインデックスが1より十分に大きい場合、コントロール溶液が存在することを決定する工程;および
(g) (e)でのディファレンシャルインデックスが約1である場合に生物学的サンプルが存在することを決定する工程;
を含む前記方法。
(f)で決定された前記ディファレンシャルインデックスが1.5またはそれより高い、代替態様Aの方法。
前記コントロール溶液中に存在する分析目的物の量に比例した量で前記内部基準化合物が添加される、代替態様Aの方法。
前記コントロール溶液中に用いられる分析目的物の量が最大量であるときに、ディファレンシャルインデックスが1.5またはそれより高くなるように、前記内部基準化合物が添加される、代替方法Cの方法。
(d)の電位が印加される前に、(c)の電位が印加される、代替方法Aの方法。
[00083] 代替方法F
(c)の電位の前に(d)の電位が印加される、代替方法Aの方法。
(c)および(d)の電位が一回より多く印加される、代替方法Aの方法。
[00085] 代替方法H
前記分析目的物を酸化するのに十分な第一の電位を第一の所定時間印加し、引き続いて前記分析目的物を酸化するには不十分な前記第一の電位より低い第二の電位を第二の所定時間印加し、そして引き続いて前記分析目的物を酸化するのに十分な前記第二の電位より高い第三の電位を第三の所定時間印加することによって、前記分析目的物が測定される、代替方法Aの方法。
前記(c)の電位が、前記第一の所定時間で印加され、かつ前記(d)の電位が、前記第三の所定時間で印加される、代替方法Hの方法。
前記(c)の電位および前記(d)の電位の両方が、前記第一の所定時間印加される、代替方法Hの方法。
前記(c)の電位および前記(d)の電位の両方が、前記第三の所定時間印加される、代替方法Hの方法。
前記(d)の電位が前記第一の所定時間印加され、かつ前記(c)の電位が前記第三の所定時間印加される、代替方法Hの方法。
前記(c)の電位および前記(d)の電位の少なくともどちらか一方が、一回より多く印加される、代替方法Hの方法。
前記分析目的物がグルコースであり、前記生物学的サンプルが全血である、代替方法Aの方法。
前記内部基準化合物が、酸化可能な有機金属化合物、配位化合物または有機アミン化合物である、代替方法Aの方法。
前記内部基準化合物が、3-(N-モルホリノ)プロパンスルホン酸、N-(2-ヒドロキシエチル)ピペラジン-N'-(2-エタンスルホン酸)、2-[2-ヒドロキシ-1,1-bis(ヒドロキシメチル)エチルアミノ]エタンスルホン酸、2-モルホリノエタンスルホン酸、およびbis(2-ヒドロキシエチル)アミノ-tris(ヒドロキシメチル)メタン[Bis-Tris]、4-アミノベンゾニトリル、4-アミノ安息香酸、または4-ヨードアニリンである有機アミン化合物である、代替方法Oの方法。
前記内部基準化合物がBis-Trisである、代替方法Pの方法。
[00095] 代替方法R
前記内部基準化合物が、フェロセンまたはフェロセン誘導体である前記酸化可能有機金属化合物である、代替方法Oの方法。
前記内部基準化合物が、フェロシアン化カリウムである配位化合物である、代替方法Oの方法。
グルコースがグルコースオキシダーゼによって酸化され、かつ前記コントロール溶液がpHを5から7の間に維持出来る緩衝液を含む、代替方法Nの方法。
グルコースがグルコースデヒドロゲナーゼによって酸化され、かつ前記コントロール溶液がpHを6から8の間に維持出来る緩衝液を含む、代替方法Nの方法。
(a) 所定量の前記分析目的物;および
(b) 前記内部基準化合物の存在を検出されうるような、分析目的物の前記所定量に比例する所定量の前記分析目的物を酸化するのに必要とされる電位より高い電位で酸化された内部基準化合物;
を含む、生物学的サンプル中の分析目的物の量を測定するための電気化学的システムの試験を行う際に用いられるコントロール溶液。
前記分析目的物がグルコースであり、前記生物学的サンプルが全血である、代替態様Vのコントロール溶液。
前記内部基準化合物が酸化可能な有機金属化合物、配位化合物、または有機アミン化合物である、代替方法Wのコントロール溶液。
前記内部基準化合物が、3-(N-モルホリノ)プロパンスルホン酸、N-(2-ヒドロキシエチル)ピペラジン-N'-(2-エタンスルホン酸)、2-[2-ヒドロキシ-1,1-bis(ヒドロキシメチル)エチルアミノ]エタンスルホン酸、2-モルホリノエタンスルホン酸、およびbis(2-ヒドロキシエチル)アミノ-tris(ヒドロキシメチル)メタン[Bis-Tris]、4-アミノベンゾニトリル、4-アミノ安息香酸、または4-ヨードアニリンである有機アミン化合物である、代替態様Xのコントロール溶液。
前記内部基準がBis-Trisである、代替態様Yのコントロール溶液。
[000104] 代替態様AA
前記内部基準化合物が、フェロセンまたはフェロセン誘導体である酸化可能有機金属化合物である、代替態様Xのコントロール溶液。
前記内部基準化合物が、フェロシアン化カリウムである配位化合物である、代替態様Xのコントロール溶液。
グルコースが、グルコースオキシダーゼによって酸化され、かつ緩衝液が含まれてpHを5から7の間に維持する、代替態様Wのコントロール溶液。
グルコースがグルコースデヒドロゲナーゼによって酸化され、かつ緩衝液が含まれてpHを6から8の間に維持する、代替態様Wのコントロール溶液。
電気化学的グルコース測定器を試験するために使用されるコントロール溶液に添加するための、グルコースの酸化を測定するのに必要とされる電位よりも高い電位で酸化される化学物質を含む、内部基準化合物。
グルコースの酸化を測定するのに必要とされる電位よりも少なくとも100 mV高い電位で酸化可能である、代替態様EEの内部基準。
酸化可能有機金属化合物、配位化合物または有機アミン化合物である、代替態様EEの内部基準。
3-(N-モルホリノ)プロパンスルホン酸、N-(2-ヒドロキシエチル)ピペラジン-N'-(2-エタンスルホン酸)、2-[2-ヒドロキシ-1,1-bis(ヒドロキシメチル)エチルアミノ]エタンスルホン酸、2-モルホリノエタンスルホン酸、およびbis(2-ヒドロキシエチル)アミノ-tris(ヒドロキシメチル)メタン[Bis-Tris]、4-アミノベンゾニトリル、4-アミノ安息香酸、または4-ヨードアニリンである、代替態様GGの内部基準。
Bis-Trisである、代替態様HHの内部基準。
[000113] 代替態様JJ
フェロセンまたはフェロセン誘導体である酸化可能有機金属化合物である、代替態様GGの内部基準。
フェロシアン化カリウムである配位化合物である、代替態様GGの内部基準。
[00115] 本発明は様々な変更および代替の形状の影響を受けやすいが、特定の態様は図面による例によって示されるとともに詳細に説明された。しかしながら本発明は開示された特定の形状に制限されるものではなく、逆に本発明は添付の特許請求の範囲に定義される本発明の真の思想および範囲内の全ての変更、均等物および代替手段をカバーすると理解されるべきである。
Claims (9)
- コントロール溶液およびサンプル中の分析目的物の量を測定する電気化学的センサの操作中に、コントロール溶液をサンプルから区別する方法であって:
(a) コントロール溶液に対して、分析目的物の酸化を測定するのに必要な電位よりも高い電位で電気化学的に酸化されるように構成される内部基準化合物を添加する工程;
(b) 内部基準化合物および所定量の分析目的物を含むコントロール溶液を、作用電極およびカウンタ電極および試薬を有する電気化学的センサへ導入する工程;
(c) 電気化学的センサに対して、内部基準化合物および分析目的物を酸化するのに十分な電位を少なくとも一回印加して、結果的に生じる電流を測定する工程;
(d) 電気化学的センサに(c)の電位よりも低く、分析目的物を酸化するのに十分なものであるが、内部基準化合物を酸化するには不十分である電位を少なくとも一回印加し、結果的に生じる電流を測定する工程;
(e) DI = i high volt / i low volt〔式中、i high voltは(c)で測定された電流値であり、i low voltは(d)で測定された電流値である〕として定義されたディファレンシャル・インデックス(DI)を計算する工程;
(f) (e)でのディファレンシャル・インデックスが1.5またはそれ以上である場合にコントロール溶液が存在すると決定し、内部基準化合物を所定量の分析目的物と区別する工程;および
(g) (e)でのディファレンシャル・インデックスが1.5未満である場合にサンプルが存在すると決定する工程;
ここで、(d)の電位が(c)の電位よりも前に印加される、
を含む前記方法。 - コントロール溶液中に存在する分析目的物の量に比例した量で内部基準化合物が添加される、請求項1の方法。
- 分析目的物を酸化するのに十分な第一の電位を第一の所定時間印加し、引き続いて分析目的物を酸化するには不十分な第一の電位より低い第二の電位を第二の所定時間印加し、そしてその後分析目的物を酸化するのに十分な第二の電位より高い第三の電位を第三の所定時間印加することによって、分析目的物が測定される、請求項1の方法。
- 分析目的物がグルコースであり、サンプルが全血である、請求項1の方法。
- 内部基準化合物が、酸化可能な有機金属化合物、配位化合物または有機アミン化合物である、請求項1の方法。
- 内部基準化合物が、3-(N-モルホリノ)プロパンスルホン酸、N-(2-ヒドロキシエチル)ピペラジン-N1-(2-エタンスルホン酸)、2-[2-ヒドロキシ-1,1-bis(ヒドロキシメチル)エチルアミノ]エタンスルホン酸、2-モルホリノエタンスルホン酸、およびBis(2-ヒドロキシエチル)アミノ-tris(ヒドロキシメチル)メタン[Bis-Tris]、4-アミノベンゾニトリル、4-アミノ安息香酸、または4-ヨードアニリンである有機アミン化合物である、請求項5の方法。
- 内部基準化合物が、フェロシアン化カリウムである配位化合物である、請求項5の方法。
- (a) 所定量の分析目的物;および
(b) 分析目的物を酸化するために必要とされる電位よりも高い電位で酸化されるように構成された所定量の内部基準化合物であって、所定量の分析目的物に依存し、それによりコントロール溶液が、DI = i high volt / i low volt〔式中、i high voltは内部標準化合物および分析目的物を酸化するために十分な第1の電位を印加することにより生じる電流値であり、i low voltは分析目的物の酸化を測定するためには十分であるが内部標準化合物を酸化するためには不十分な第2の電位を印加することにより生じる電流値である〕として定義されたディファレンシャル・インデックス(DI)が1.5またはそれ以上であることと関連する、所定量の内部基準化合物;
を含む、サンプル中の分析目的物の量を測定するための電気化学的システムの試験を行う際に用いられるコントロール溶液。 - 分析目的物の量を測定する電気化学的センサの操作中に、コントロール溶液をサンプルから区別する方法であって:
内部基準化合物であって分析目的物の酸化を測定するために必要とされる電位よりも高い電位を有しそしてバッファとは異なるもの、バッファおよび所定量の分析目的物を含むコントロール溶液を用意する工程;
作用電極およびカウンタ電極を有する電気化学的センサを用意する工程;
コントロール溶液を電気化学的センサへ導入する工程;
分析目的物を酸化するには十分であるが内部基準化合物を酸化するには不十分な第1の電位を電気化学的センサに対して印加し、そして生じる電流を測定する工程;そして
第1の電位を印加した後に、内部基準化合物および分析目的物を酸化するのに十分な第2の電位を電気化学的センサに対して印加し、そして生じる電流を測定する工程;
DI = i high volt / i low volt〔式中、i high voltは第2の電位を印加した後に測定された電流値であり、i low voltは第1の電位を印加した後に測定された電流値である〕として定義されたディファレンシャル・インデックス(DI)を計算する工程;
ディファレンシャル・インデックス(DI)が1.5またはそれ以上である場合、コントロール溶液が存在すると決定し、そして
ディファレンシャル・インデックス(DI)が1.5未満である場合、サンプルが存在すると決定する工程;
を含む前記方法。
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