CN101275925A - 电化学生物传感器和生物传感器测量装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种电化学生物传感器和一种生物传感器测量装置。该电化学生物传感器，包括：多个电极、毛细样品单元部分、反应试剂层、电极连接部分；和生产批量信息识别部分。生产批量信息识别部分被构造成生产批量信息被记录在其上，并具有一个或多个红外吸收/发射标记，该标记通过印刷和/或附接有色或无色材料或附接透明膜来表示生产批量之间的差异信息，该标记在红外线吸收率或反射率方面具有差异，并与预定图案相一致。电化学生物传感器测量装置包括多个集成的光反射器检测装置，该光反射器检测装置发射和接收红外线以便识别记录在生物传感器的生产批量信息识别部分上的生产批量信息。

Description

电化学生物传感器和生物传感器测量装置
技术领域
本发明涉及一种电化学生物传感器(electrochemical biosensor)和生物传感器测量装置。
背景技术
对于糖尿病的诊断和预防，定期检测血糖浓度(blood glucose level)的重要性正逐步得到重视。现在，设计用于手持读出装置(hand-held readingdevice)的带型生物传感器允许个人容易地监测血糖浓度。
大量的商用生物传感器通过使用电化学技术来测量血样中的血糖。电化学原理是基于下面的反应1。
[反应1]
葡萄糖+GOX-FAD→葡萄糖酸+GOX-FADH2
GOX-FADH2+MOX→GOX-FAD+Mred
其中，GOX表示葡糖氧化酶；GOX-FAD和GOX-FADH2分别表示氧化和还原状态的关联葡萄糖的黄素腺嘌呤二核苷酸FAD(glucose-associatedflavin adenine dinucleotide)，葡糖氧化酶催化剂所需的辅因子(cofactor)；MOX和Mred分别表示氧化和还原状态的电子转移媒剂(electron transfermediator)。
电化学生物传感器使用有机电子转移材料作为电子转移媒剂，如二茂铁或它们的衍生物、奎宁或或它们的衍生物、包含过渡金属(六盐基钌、含锇聚合体、氰铁酸)钾等)的有机或无机材料、有机导电盐、和viologens。
用生物传感器测量血糖的原理如下：
通过葡糖氧化酶的催化作用，血中的葡萄糖被氧化成葡萄糖酸，同时辅因子FAD被还原成FADH2。然后，被还原的辅因子FADH2将电子转移到媒剂，使得FADH2返回到它的氧化状态，即，FAD和媒剂被还原。还原的媒剂扩散到电子的表面。通过施加在工作电极上的阳极电势来驱动这一系列的反应循环，并测量出与葡萄糖浓度成比例的氧化还原电流。
与基于比色法的生物传感器相比，电化学生物传感器(例如，基于电化学)具有不受氧影响的优点，而且对于使用的样品，即使浑浊不清，也无需对其进行预处理。
尽管电化学生物传感器被通常地用于监测和控制血糖量，但是其精度极大地取决于生物传感器批量生产时的偏差。为了消除该偏差，大部分的商用生物传感器被设计成用户直接将(在制造厂预先确定的)校正曲线信息输入到能够读取生物传感器的测量装置中。然而，这种方法会造成用户不方便，并且会造成用户输入错误，从而得到错误结果。
为了解决上述问题，(US20060144704A1)提出一种能够调节每个电极的电阻的方法，使得每批的制造信息被存储在传感器的电极触点的位置处；(US6814844)提出一种以条形码型印刷导体的方法；(WO2007011569A2)提出一种制造到电阻单元(resistor bank)的连接的方法；(US2005027964A1)提出一种通过改变电阻(该电阻是通过调节每个电极的长度或厚度来改变的)来读出信息的方法。所提出的电化学生物传感器的方法都是基于能够读出电变化(electrical variation)的技术。进一步地，(US4714874)提出一种通过读出标示在带上的导体的电阻系数来区分生产批量信息(production lot information)的方法。
然而，这些方法是精确地调节电阻的方法，在传感器批量生产的过程中，首先必须测量传感器的统计特性，并使用调节标示在传感器上的电阻的方法对被测量的信息再进行后处理。然而，通过后处理来精确地调节大数量标示的电阻是很不方便的，难以用于实际应用。
(US3907503，US5597532，US6168957)提出一种方法，在该方法中，使用有色标记，使得光谱系统能够利用比色法区分颜色；(US5945341)提出一种方法，在该方法中，通过使用分光镜以可见的红外线区的各种波长读取多个彩色标记；(EP00075223B1，WO02088739A1)出一种能够读条形码的方法。对于使用光谱系统的比色法传感器，这些使用颜色或条形码的方法是很好的，但是，在被应用到使用电化学测量机构的系统上，它们存在技术上和经济上的困难。例如，在构造用于光谱地识别输入批量生产信息的结构的装置和电路中，为了电连接，电化学传感器带被插入到测量装置中的部分的尺寸和结构(即传感器带的连接空间)受到很大的限制。进一步，为了区别颜色，需要散射和识别各种被传感器检测的光的波长的过程。并且将模拟信号转换成电信号的过程和执行的计算非常复杂，因此构造这种系统的费用大大增加。
进一步地，除了在传感器带上标示批量生产信息的方法外，(EP0880407B1)还提出一种将信息记录在包含传感器的容器或包裹上并允许用测量装置读出该信息的方法。然而，该方法也存在导致用户出错并错误地读取记录在容器上的代码的可能性。
基于这些原因，本发明的发明人致力于电化学生物传感器的研究，以便于保持测量装置构造的经济效率，同时电化学生物传感器能够批量生产，该电化学生物传感器使得其生产批量信息能够容易地和正确地输入到测量装置中，而用户不会出错，因此，能够提供正确的测量数值。在研究过程中，已发现当使用红外吸收/反射标记将生产批量信息记录在电化学生物传感器带上时、以及当生产批量信息记录在电化学生物传感器带上的生产批量信息识别部分被测量装置识别时，在表面被安装有小型集成的红外光反射器检测装置的情况下，无需使用昂贵的过滤器；在小型集成的红外光反射器检测装置中，光发射单元(光发射器，即，红外发射二极管)和光接收单元(检测器，即，光电二极管)在相同方向上设置，并用于一个元件芯片(以下称为光反射器“photo-reflector”)的集成光发射器和检测器的系统，使得发射器-检测器系统位于测量装置的相同印刷电路板(PCB)上，因而具有简单的结构。所以，不仅能够减少后处理的复杂计算过程，而且能够保持测量装置构造的经济效率性。结果，完成了本发明。
发明内容
考虑到现有技术中的上述技术问题，本发明的一个目的是提供一种电化学生物传感器和一种具有光反射器检测装置的生物传感器测量装置，当电化学生物传感器被插入测量装置中而无用户错误时，该生物传感器测量装置自动地识别生物传感器的生产批量信息，因此能够方便地、精确地和经济地测量血糖。
为了实现上述目的，本发明提供一种配置在至少两个绝缘板上的电化学生物传感器，包括：多个电极、毛细样品单元(capillary sample cell)、反应试剂层、电连接部分；和生产批量信息识别部分，该生产批量信息识别部分被构造成生产批量信息被记录在至少一个绝缘板上；
其中生产批量信息识别部分被构造成在其上记录有生产批量信息，并具有红外吸收/发射标记，该标记通过印刷有色或无色材料或附接透明膜来表示生产批量之间的差异信息，该标记在红外线吸收率或反射率方面具有差异，并与预定图案相一致。
此外，本发明提供一种使用电化学生物传感器来定量地测定分析的电化学生物传感器测量装置，其中，该电化学生物传感器测量装置包括多个集成的光反射器检测装置，该光反射器检测装置发射和接收被反射的红外线以便识别记录在生物传感器的生产批量信息识别部分上的红外吸收/反射的生产批量信息，前述多个集成的光反射器检测装置位于一个元件芯片(component chip)中，该一个元件芯片安装在电化学测量装置的相同的PCB上。
在本发明的说明书中，术语“生物传感器”与“生物传感器带”被用作具有相同含义。
附图说明
根据下面结合附图的详细说明，将更清楚地理解本发明的上述和其他目的、优点。
图1是根据本发明一实施例的生物传感器的分解图，其中用红外吸收/反射标记表示的生产批量信息被记录在生物传感器的上板上；
图2是根据本发明一实施例的生物传感器的分解图，其中用红外吸收/反射标记表示的生产批量信息被记录在生物传感器的下板上；
图3是根据本发明一实施例的包括光反射器检测装置的生物传感器测量装置的立体图。
附图标记简要说明
101：样品引导通道
102：气孔
103：定量空间部分
104：工作电极
105：辅助电极
106：电极连接部分
107：流量检测电极
108：生物传感器确定电极(biosensor confirming electrode)
200：中间板
300：上板
400：下板
500：生产批量信息识别部分
700：传感器连接器
702：左侧的红外发射单元
703：左侧的红外接收单元
704：印刷电路板
705：电连接部分
具体实施方式
本发明提供一种设置在至少两个绝缘板上的电化学生物传感器，包括：多个电极、毛细样品单元、反应试剂层、电连接部分；和生产批量信息识别部分，该生产批量信息识别部分被构造成生产批量信息被记录在至少一个绝缘板上；其中生产批量信息识别部分被构造成生产批量信息记录在其上，并具有红外吸收/发射标记，该标记通过印刷有色或无色材料或附接透明膜来表示生产批量之间的差异信息，该标记在红外线吸收率或反射率方面具有差异，并与预定图案相一致。
本发明详细描述如下。
本发明提供一种电化学生物传感器，包括：构成工作电极和辅助电极的电极图案，工作电极和辅助电极分别形成在至少两个平面绝缘板上；微流通道样品单元部分(fine flow pass sample cell portion)，其被构造成把液态样品引导到电极图案；反应试剂层，其包括位于工作电极上的酶和电子转移媒剂；电极连接部分，用于连接工作电极和辅助电极；和生产批量信息识别部分，其被构造成生产批量信息被记录在至少一个绝缘板上，该至少一个绝缘板从所述至少两个绝缘板中选出并且不会防碍电极之间的连接；其中生产批量信息识别部分被构造成生产批量信息记录在其上，并具有一个或多个红外吸收/发射标记，该标记通过印刷有色或无色材料或附接透明膜来表示生产批量之间的差异，该标记在红外线吸收率或反射率方面具有差异，并与预定图案相一致。
本发明的电化学生物传感器的电极图案可形成在至少两个平面绝缘板中的一个或两个上。也就是，(1)单个工作电极和单个辅助电极(或参考电极)可形成在相同的平面绝缘板上，或者(2)可形成在两个彼此相对布置的平面绝缘板上[计数式电极；参考：E.k.Bauman et al.，Analytical Chemistry，vol 37，p 1378，1965；K.B.Oldham in“Microelectrodes：Theory and Applications，”Kluwer AcademicPublishers，1991；J.F.Cassidy et al.，Analyst，vol 118，p 415]。
进一步地，本发明的电化学生物传感器的电极图案可还包括流量检测电极，该流量检测电极设置在工作电极之后并能够测量下部平面绝缘板上的整个血样的流动性。
将通过生物传感器的示例来更详细地说明计数式电极。
在使用计数式电极构成本发明的用于电化学生物传感器的电化学生物传感器的情况下，工作电极和辅助电极可被形成具有这样的结构，即在该结构中压力粘结隔离板(pressure adhesive isolation plate)将电极隔离开，该压力粘结隔离板具有50～250微米的厚度，并对称地或非对称地位于相对的位置处。
隔离板具有微流通道样品单元部分，微流通道样品单元部分的总容积单元是微升的，使得仿生样品能够注射到测量空间中并保留在其中，该测量空间由工作电极和辅助电极形成。样品单元部分包括样品引导部分100和微流通道。
当电极形成时，隔离板中的流量检测电极以适当的距离与工作电极或辅助电极隔离开。优选的是流量检测电极以血能够在600毫秒内流通过整个微流通道的距离被定位，前述血具有40％的总细胞体积并经氟化物处理过，前述微流通道具有0.5～2毫米的宽度和50～250微米的高度。较佳地，流量检测电极以未经氟化物处理的血样能够在300毫秒内流通过的距离被定位，更佳地，以能够在200毫秒内流通过的距离被定位。
样品引导部分能够使血样被引导进生物传感器的一端。在这种情况下，优选的是样品引导部分以“L”形形成，以便快速、准确和方便地引导血样。样品引导部分具有这样的结构，在该结构中，在样品引导通道与气孔交叉的位置处形成有定量空间部分(allowance space portion)。在本发明的说明中，术语“交叉的”是指样品引导通道与气孔交叉在一点的结构，而不是指样品引导通道与气孔平行布置的结构。在测量样品时，定量空间部分允许固定量和精确量的样品被引导进通道，并帮助多余量的样品经气孔排出。进一步地，定量空间部分可用作设置流量检测电极的位置。当血样引导进样品引导部分时，血样经微流通道移动到电极图案。
在本发明的电化学生物传感器中，可通过仅仅将反应溶液应用到工作电极或应用到工作电极和流量检测电极来形成反应试剂层。反应试剂层包括：酶，例如葡糖氧化酶或乳酸氧化酶(lactate oxidase)；电子转移酶剂；水溶性聚合物，例如乙酸纤维、聚乙烯醇或聚吡咯(polypyrrol)；脂肪酸，其具有4到20个碳原子，用作减少红细胞压积效应(hematocriteffect)的试剂；和亲水季铵盐(hydrophilic quaternary ammoniumsalt)。
在本发明的电化学生物传感器中，设计有用于使生物传感器与测量装置电连接的电极连接部分，以便电极连接部分形成在与工作电极和辅助电极的连接线所形成的平面属同一平面的平面上，前述连接线形成在其上设置有工作电极的绝缘板上。基于电化学反应的结果、通过本发明的生物传感器测量的血糖经电极连接部分被提供到测量装置，因此血糖能够被转换成精确的数字化血糖数值。
本发明的电化学生物传感器包括生产批量信息识别部分500，该生产批量信息识别部分500用于向用户提供具有各种浓度等级的液态样品的校准曲线信息和生物传感器生产批量信息，前述各种浓度等级是在制造生物传感器时用于相应的生产批量的。
生产批量信息识别部分500可包括一个或多个红外吸收/反射标记，该标记通过印刷有色或无色材料或附接透明膜来表示生产批量之间的差异，前述标记在红外线吸收率或反射率方面具有差异，并与预定图案相一致。具体地，在透明膜被用于红外吸收/反射标记并被附接的情况下，透明膜标记不易被观察到，而有色标记或条形码则不同，其能够明显地被观察到，因此其能够在不损害已有的生物传感器带的外观的同时，能够标示出各种类型的生物传感器的生产批量信息。
在这种情况下，优选的是吸收波长范围为700-1100nm的有色或无色材料，或透明膜。
在本发明的电化学生物传感器中，优选的是红外吸收/反射标记的数量位于1到10的范围内。红外吸收/反射标记可位于上板(图1)或下板(图2)中的任一个上，只要电极104、105、107、108的连接和电极连接部分106在生物传感器上不干扰。
进一步地，本发明提供一种使用电化学生物传感器定量地测定分析的电化学生物传感器测量装置，其中，电化学生物传感器测量装置包括多个集成的光反射器检测装置，该光反射器检测装置发射和接收被反射的红外线以便识别记录在生物传感器的生产批量信息识别部分上的红外吸收/反射生产批量信息，前述光反射器检测装置位于一个元件芯片中，前述一个元件芯片安装在电化学测量装置的相同的PCB上。
在本发明的电化学生物传感器测量装置中，识别测量装置中的生产批量信息识别部分的工作原理详细说明如下。
在测量装置中，如图3所示，用于发射和接收红外线的光发射单元702和光接收单元703被布置取向成相同的方向，表面可安装型(SMT)集成检测装置被附接到具有小面积的印刷电路板(PCB)上。通过使用相应的光反射器检测装置发射的或辐射的红外线来检测生物传感器的生产批量信息识别部分。在这种情况下，相应的光反射器检测装置的光发射单元702可同时或依次顺序地发射红外线。
红外线被吸收进生产批量信息识别部分或从生产批量信息识别部分反射，因此红外线的强度和波长发生变化。通过光反射器检测装置的光接收单元703(例如光电二极管)检测如上地被反射的光束。在这种情况下，光反射器检测装置确定标记在生产批量信息识别部分上的红外吸收/反射标记是否存在，使得能够用光接收单元703检测光发射单元702发射的并作为生产批量信息检测的红外线，而无需使用独立的过滤器。相应的光接收单元703检测的红外线的波长和强度的变化被识别成数字信息0s或1s，并被传输到测量操作装置，然后测量操作装置将该数字信息与先前输入的生产批量信息相比较，以便能够识别生物传感器的生产批量信息。
在本发明的电化学生物传感器中，光反射器检测装置的数量与红外吸收/反射标记的数量相同，因为被检测的红外吸收/反射标记对应于所使用的光反射器检测装置。
标记在电化学生物传感器上的生产批量信息识别部分不限于计数式电化学生物传感器，也可使用于平面型电化学生物传感器(plane typeelectrochemical biosensor)和差分型化学生物传感器(differentialtype electrochemical biosensor)，平面型电化学生物传感器被实现成工作电极和辅助电极形成在相同的板上并工作，差分型化学生物传感器被实现成计数式电化学生物传感器和平面型电化学生物传感器差分地处理信号。
本发明的电化学生物传感器测量装置，可随连接器一起可被使用，以便识别标示在生物传感器上的生产批量信息，前述连接器具有这样一种结构，即，在该结构中可获得光发射单元/生产批量信息识别部分/光接收单元的一个或多个红外吸收或反射路径。
例如，连接器可由具有透明材料的主体形成，例如透明的丙烯酸和塑料。
进一步地，连接器在其一侧可设置有透光窗口，使得经光发射单元/生产批量信息识别部分/光接收单元吸收或反射的红外线通过。因此，即使当连接器由模糊不清的材料或即使当连接器的主体具有颜色时，发射单元发射的红外线通过透光窗口也能容易地到达生物传感器的生产批量信息识别部分，因此能够识别生产批量信息。
进一步地，为了使经光发射单元/生产批量信息识别部分/光接收单元吸收或反射的红外线通过连接器，连接器可被构造成其一侧具有滑动门结构。更具体地，当生物传感器被插入到连接器中时，连接器的滑动门结构随生物传感器一起沿生物传感器的插入方向被推动，以便获得红外线路径，使得红外线能够到达生物传感器的生产批量信息识别部分。在这种情况下，滑动门结构可连接到一个从动地或自动地移除生物传感器的装置，因此，在使用生物传感器之后，通过使用该移除装置，生物传感器能够被容易地分离和从生物传感器测量装置移除。
用于本发明的电化学生物传感器测量装置的光反射器检测装置可定位在测量装置的内侧或外侧。更具体地，光反射器检测装置可被设置成在连接器700的上端部分或下端部分获得红外吸收或反射路径，并可以一个单体(single body)的形式设置在连接器中，前述连接器700为容许生物传感器插入其中并与之连接。
在本发明的生物传感器测量装置中，通过使用红外吸收/反射标记识别电路和用于测量电化学系统的生物传感器的装置的设计，来构造一个系统通常是困难和不经济的。然而，就是这样一个由于不相容在过去被认为不合理的构造系统，通过使用最近出现的超小尺寸的光反射器技术，这种构造系统却能够以最低的成本容易地和经济地用在狭窄的电路空间中。
例如，通常，由于光源的波长，必须使用过滤器或单色器(它是一种棱镜)读取有色标记，使得空间限制很大，难以构造小尺寸的系统。然而，通过使用超小尺寸的装置(例如光反射器)，本发明的生物传感器的生产批量信息的识别使得制造以数字信号形成读取一个或多个红外吸收/反射标记的装置变得容易和经济。商用光反射器检测装置很小，例如，它的厚度为小于2mm，尺寸为2×3mm2，这使得它能随典型的电子器件一起通过使用表面安装技术(SMT)被安装在电路板的表面上，它的这种构造非常简单和经济。具体地，使用表面安装技术安装在连接器的顶表面或底表面用于电连接生物传感器的光反射器检测装置被构造成与生物传感器的宽度相一致，因此，它的使用很方便。进一步地，光反射器检测装置随连接器一起被以单体的形式制造，因此，简化了生物传感器测量装置的构造。
进一步地，根据构造方法和器件选择可识别2n红外吸收/反射标记。包括生产批量的校准曲线的其他的可变细节(例如，生物传感器的生产时间点、是否使用了相同制造商的产品、和是否用于装置的特定模式)可被记录。这种电化学测量的优点与最近技术发展所带来的小尺寸光谱装置技术的优点结合在一起，因此，能够提供经济的、能够精确地提供测量数值的生物传感器。
与传统的使用有色标记识别方法的装置相比，在本发明的电化学生物传感器检测装置中，使用检测红外线的吸收/反射的光反射器的生产批量信息识别装置具有优异性能和各种改进的优点。代表性地，在用于红外线区域的光反射器中，无需顾虑不正常的工作情况，因为即使连接器部分的光学隔离不完全，外部光线所造成的影响也很小。进一步地，使用了发射具有低能量的红外线的装置，因此，与使用可见光识别有色标记的装置相比，消耗的能量少。因此，生产批量信息识别装置能适当地应用于小尺寸生物传感器装置。进一步地，可构造出使用单个集成光反射器检测装置和两个电阻的、能识别2-bit信息的电路，因此，无需独立的放大装置或复杂的电路。进一步地，红外传感器读取的信息是2-bit信号，使得无需使用将模拟信号转换成数字信号的软件处理，因此，极大地简化了程序结构。与现有的其他有色识别方法或识别具有复杂图案的条形码方法相比，使用具有上述优点的红外光反射器检测装置的生物传感器测量装置无需顾虑不正常的工作情况，因此，测量结果具有高可靠性。
进一步地，本发明提供一种使用生物传感器测量装置的测量方法，包括：插入生物传感器和启动电源的第一步骤，在该生物传感器上设置有生产批量信息识别部分，在生产批量信息识别部分上记录有生产批量信息；通过在测量装置的多个光反射检测装置同时地或依次地工作时检测设置在生物传感器上的生产批量信息识别部分，来识别第一步骤中插入的生物传感器的生产批量信息的第二步骤；启动与第二步骤识别的生产批量信息一致的生物传感器测量装置的测量和操作过程的第三步骤；和注射液态样品、产生样品的电化学定量信息、液态样品的定量特定组分，和显示定量结果的第四步骤。
下面将按照各步骤详细说明使用根据本发明的生物传感器测量装置的生物传感器测量装置的测量方法。
首先，第一步骤是插入生物传感器步骤，在该步骤中，提供其上记录有生产批量信息的生产批量信息识别部分，并使电源启动。
通过传感器插入孔将生物传感器插入测量装置中。在这种情况下，生物传感器的电极和连接器的电连接部分彼此连接在一起，使得电流通过，因此，测量装置启动开始工作。
接下来，第二步骤是识别第一步骤插入的生物传感器的生产批量信息的步骤，在测量装置的多个光反射检测装置同时地或依次地工作时，通过检测设置在生物传感器上的生产批量信息识别部分来进行。
当生物传感器被插入到连接器中时，生物传感器和测量装置经连接器彼此电连接在一起，因此测量装置中的光反射器检测装置被启动。因此，被激活启动的光反射器检测装置能以数字信号形式识别生物传感器的生产批量信息。
生产批量信息识别部分500可包括一个或多个红外吸收/反射标记，该标记通过印刷有色或无色材料或附接透明膜来表示生产批量之间的差异信息，该标记在红外线吸收率或反射率方面具有差异，并与预定图案相一致。在这种情况下，优选的是红外吸收/反射标记的数量被调节在1到10的范围内。
识别生产批量信息的方法说明如下。
例如，如图3所示，在测量装置中，用于发射和接收红外线的光发射单元702和光接收单元703被布置取向成相同的方向，集成的光反射器检测装置被附接到具有小面积的印刷电路板(PCB)704上。红外线从n个光反射器检测装置的相应的光发射单元702发射出，因此，检测对应的生物传感器的生产批量信息识别部分。用光电二极管(该光电二极管是光接收单元703)将取决并根据被检测的红外线的吸收或反射度的波长的变化识别成数字信息0s或1s，因此，2n个数据被传输到测量操作装置，然后测量操作装置将该数字信息与先前输入的生产批量信息相比较，以便能够识别生物传感器的生产批量信息。
接下来，启动与第二步骤识别的生产批量信息一致的生物传感器测量装置的测量和操作过程的第三步骤。
更具体地，在第二步骤识别生物传感器的生产批量信息之后，测量装置启动测量和操作过程，使用校准曲线，使得被识别的生产批量信息与校准曲线信息相适合，并输入样品能够被准确地测量的标准状态。
接下来，第四步骤是注射液态样品，产生样品的电化学定量信息、液态样品的定量特定组分，和显示定量结果的步骤。
根具体地，当在步骤(a)中液态样品被注射到被插入测量装置的生物传感器带中时，在步骤(b)工作电极与辅助电极之间和流量检测电极与辅助电极之间施加预定的电势差，流进生物传感器带的样品引导部分的样品会在工作电极与辅助电极之间产生初次电变化(primary electrical variation)，因此在步骤(c)中电极之间的电压相同，通过检测样品的流量，流量检测电极会造成二次电变化，辅助电极和流量检测电极之间的电压被调节成相同，因此，在步骤(d)中提供了具有工作电极初步检测的电变化的时间差异的信息，当应用到工作电极的液态样品和试剂被有效地混合时，在步骤(e)读取稳态电流值(stationary current value)，前述稳态电流值在电压被再次施加到工作电极和辅助电极之间后达到，因此在计数式薄层电化学孔中造成周期反应(cycling reaction)，通过使用步骤d中获取的时间信息和步骤e中获取的稳态电流值，样品中的基质(substrate)的量被测量，因此特定组分(例如血糖)被测量，并通过显示窗口显示测量结果。
如上所述，根据本发明的电化学生物传感器和生物传感器测量装置，使用简单和方便的红外吸收/反射标记，生产批量信息被记录在电化学生物传感器带上，并使用光反射器检测装置以数字信号的形式被读取，因而能够识别大量的信息，前述光反射器检测装置使得能够通过使用表面安装技术将红外吸收/反射标记附接到电路板的表面。进一步地，本发明的电化学生物传感器和生物传感器测量装置的结构很简单，无需使用传统光发射器和检测器系统所使用的昂贵过滤器、复杂模拟数字转换和操作系统，因而实现了经济性的优点。进一步地，记录在生物传感器上的生产批量信息被自动地识别，因此减少了当用户自己输入生物传感器的生产批量信息时的不方便和错误，这样，能够方便地和准确地获得测量数值。
尽管本发明已用较佳实施例说明了各种目的，但是，在不偏离本发明的所附权利要求限定的保护范围的情况下，本领域的熟练技术人员可以对所描述的实施例做出各种其它修改、增加和替换。

Claims (11)

1. 一种配置在至少两个绝缘板上的电化学生物传感器，包括：
多个电极、毛细样品单元、反应试剂层、电连接部分；和
生产批量信息识别部分，该生产批量信息识别部分被构造成生产批量信息被记录在至少一个绝缘板上；
其中生产批量信息识别部分被构造成其上记录生产批量信息，并具有红外吸收/发射标记，该标记通过印刷有色或无色材料或附接透明膜来表示生产批量之间的差异信息，该标记在红外线吸收率或反射率方面具有差异，并与预定图案相一致。
2. 根据权利要求1所述的电化学生物传感器，其中，所述有色或无色材料，或透明膜吸收波长范围为700～1100nm的光。
3. 根据权利要求1所述的电化学生物传感器，其中，所述红外吸收/反射标记的数量范围为1～10。
4. 一种使用如权利要求1-3中任一项的电化学生物传感器来定量地测定分析的电化学生物传感器测量装置，其中，该电化学生物传感器测量装置包括多个集成的光反射器检测装置，所述光反射器检测装置发射和接收被反射的红外线以便识别记录在生物传感器的生产批量信息识别部分上的红外吸收/反射的生产批量信息，前述多个集成的光反射器检测装置位于一个元件芯片中，该一个元件芯片安装在电化学测量装置的相同的PCB上。
5. 根据权利要求4所述的电化学生物传感器测量装置，其中，所述集成的光反射器检测装置的数量与印刷到和/或附接到生物传感器上的红外吸收/反射标记的数量相同。
6. 根据权利要求4所述的电化学生物传感器测量装置，其中，多个所述集成的光反射器检测装置包括相应的光发射单元，所述光发射单元同时或依次地发射红外线。
7. 根据权利要求4所述的电化学生物传感器测量装置，其中，通过使用光反射器检测装置的相应的光接收单元，而不使用独立的过滤器，来检测用于生产批量信息的被接收的红外线。
8. 根据权利要求4所述的电化学生物传感器测量装置，其中，反射器检测装置随电连接器一起用于识别记录在生物传感器上的生产批量信息，前述电连接器具有这样一种结构，在该结构中设置有光发射单元/生产批量信息识别部分/光接收单元的一个或多个红外吸收或反射路径。
9. 根据权利要求8所述的电化学生物传感器测量装置，其中，光反射器检测装置被设置成红外吸收或反射路径被设置在连接器的上端部分或下端部分，前述连接器被构造成生物传感器插入其中并与之电连接。
10. 根据权利要求8所述的电化学生物传感器测量装置，其中，光反射器检测装置被集成使得红外吸收或反射路径被设置在连接器中，前述连接器被构造成生物传感器插入其中并与之电连接。
11. 一种使用生物传感器测量装置的测量方法，包括：
插入生物传感器和启动电源的第一步骤，在前述生物传感器中设置有其上记录有生产批量信息的生产批量信息识别部分；
在测量装置的多个光反射器检测装置同时地或依次地工作时，通过检测设置在生物传感器上的生产批量信息识别部分，来识别第一步骤中插入的生物传感器的生产批量信息的第二步骤；
启动与第二步骤识别的生产批量信息一致的、生物传感器测量装置的测量和操作过程的第三步骤；和
注射液态样品，产生样品的电化学定量信息、液态样品的定量特定组分，和显示定量结果的第四步骤。
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