CN101802598B - 生物传感器校准系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种使用一个或多个已校准相关方程来测定分析物浓度的生物传感器系统，其中所述已校准相关方程用于生物流体的光学和/或电化学分析。该生物传感器系统可使用测量装置以及传感器条实施。该测量装置感应在该传感器条的编码图案上的电路图案。该测量装置响应于电路图案确定校准信息，并使用校准信息以校准一个或多个所述相关方程。该测量装置使用所述已校准相关方程来测定该分析物浓度。

Description

生物传感器校准系统

相差申请的交叉引用 

本申请是2007年7月23日提交的题为“生物传感器校准系统”的美国非临时申请11/781,425号的接续专利，通过引用将其全部内容并入此处。 

技术领域

本发明涉及一种生物传感器系统，更具体地涉及一种使用一个或多个已校准相关方程的生物传感器校准系统。 

背景技术

生物传感器提供对生物流体的分析，所述生物流体诸如全血、尿液、或唾液。通常，生物传感器具有测量装置，该测量装置分析放置在传感器条上的生物流体的样品。所述分析测定生物流体的样品中的一种或多种分析物的浓度，所述一种或多种分析物诸如醇、葡萄糖、尿酸、乳酸盐、胆固醇或胆红素。生物流体的样品可以是直接收集的，或是生物流体的衍生物，诸如提取物、稀释物、滤液或再生沉积。所述分析可用于生理机能异常的诊断以及治疗。例如，糖尿病患者可使用生物传感器来测定在全血中的血糖水平，以便调整饮食和/或药物治疗。 

许多生物传感器系统在分析之前先将校准信息提供至测量装置。测量装置可使用校准信息调整对生物流体的分析，以响应于一个或多个参数，所述参数诸如生物流体的类型、特定分析物以及传感器条的制造变化。分析的准确度和/或精确度可以随着校准信息而得以改善。准确度可以由传感器系统的分析物读数与参考分析物读数相比较的偏差来表示，较大的偏差数值表示较低的准确度；而精确度可以由多个测量之间的散布或方差来表示。如果未适当地读取校准信息，则测量装置可能完不成分析或可能作出对生物流体的错误分析。 

生物传感器可设计为用于分析一种或多种分析物，并且可使用不同体积的生物流体。一些生物传感器可分析一滴全血，诸如体积为0.25至 15微升(μL)。生物传感器可使用台式(bench-top)、便携式以及类似的测量装置实施。便携式测量装置可以是手持式的，并且可以对样品中一种或多种分析物进行定性和/或定量。便携式测量系统的例子包括纽约的塔瑞镇(Tarrytown，New York)的拜耳保健公司(Bayer HelthCare)的Ascensia Breeze 型以及Elite 

型计量器；而台式测量系统的例子包括可从德克萨斯州奥斯汀(Austin，Texas)的CH仪器公司取得的电化学工作站。 

生物传感器可使用光学和/或电化学方法分析生物流体的样品。在一些光学系统中，通过测量与光可辨识物质(诸如：分析物或反应物或化学指示剂与分析物发生氧化还原反应形成的产物)发生化学反应的光线来测定分析物浓度。在其它光学系统中，当以激发束照射时，化学指示剂响应于分析物的氧化还原反应而发出荧光或放射光。在任一光学系统中，生物传感器都测量光，并将光与生物样品的分析物浓度相关联。 

在电化学生物传感器中，当对样品施加输入信号时，从分析物的氧化/还原或氧化还原反应所产生的电信号测定分析物浓度。可将酶(enzyme)或类似物质添加至样品中，以增强氧化还原反应。氧化还原反应响应于输入信号而产生电输出信号。输入信号可为电流、电势或两者的组合。输出信号可为电流(如由电流分析法(amperometry)或是伏安法(voltammetry)所产生)、电势(如由电势测定法(potentiometry)/电流测定法(galvanometry)所产生)或累积电荷(如由电量分析法(coulometry)所产生)。在电化学方法中，生物传感器测量电信号，并将电信号与生物流体中的分析物的浓度相关联。 

电化学生物传感器通常包括测量装置，该测量装置通过电接触点对传感器条的电导体施加输入信号。所述电导体可由导电材料制成，所述导电材料诸如固态金属、金属胶糊、导电碳、导电碳胶糊、导电聚合物等。所述电导体通常连接于延伸至样品池(reservoir)的工作电极、对电极、参考电极和/或其它电极。也可使一个或多个电导体延伸至样品池中，以提供并所述电极未提供的功能性。测量装置可具有测量输出信号并将输出信号与生物流体中的一种或多种分析物的存在和/或浓度相关联的处理能力。 

在很多生物传感器中，传感器条可在活生物体外、活生物体内或活生物体部份体内使用。当在活生物体外使用时，将生物流体的样品引入传感器条中的样品池。传感器条可在引入样品之前、之后或期间放置在测量装置中以用于分析。当在活生物体内或活生物体部份体内时，传感器条可连续地浸于样品中，或可间歇性地将样品引入传感器条。传感器条可包括样品池，样品池可部分地分离出一定体积的样品或收容样品。类似地，样品可持续地流过传感器条或被中断以用于分析。 

传感器条可包括能与生物流体的样品中的分析物产生化学反应的试剂(reagent)。所述试剂可包括促进分析物的氧化还原反应的离子剂和协助在分析物以及导体之间转移电子的介质或其它物质。离子剂可为诸如分析物特异性酶的氧化还原酶(oxidoreductase)，所述分析物特异性酶能催化全血样品中葡萄糖的氧化。试剂可包含将酶以及介质结合在一起的粘合剂。 

传感器条可具有一种或多种编码图案，所述编码图案对测量装置提供校准信息。校准信息可为识别信息，所述识别信息指示传感器条的类型、关联于传感器条的分析物或生物流体、传感器条的制造批次等。校准信息可指示使用的相关方程、对于所述相关方程的改变等。相关方程是在电化学生物传感器中电信号与分析物之间的关系的数学表示，或是在光学生物传感器中光与分析物之间的关系的数学表示。相关方程可用来控制用于测定分析物浓度的电信号或光。相关方程也可实施为用于所述相关方程的斜率以及截距的程序编号分配(program numberassignment，PNA)表、另一查找表等。测量装置使用校准信息调整对生物流体的分析。 

许多测量装置从编码图案中电气地或光学地取得校准信息。一些编码图案可以仅电气地读取或仅光学地读取。其它编码图案可电气和光学结合地读取。 

电编码图案通常具有一种或多种带有多重接触点或焊垫的电路。测量装置可具有一个或多个导体，所述导体连接于传感器条的编码图案上的每个接触点。通常，测量装置通过一个或多个导体来将电信号施加至编码图案上的一个或多个接触点。测量装置测量来自一个或多个其它接 触点的输出信号。测量装置可根据是否存在从编码图案上的接触点输出的信号来确定校准信息。可在美国专利第4,714,874号、第5,856,195号、第6,599,406号以及第6,814,844号中找到具有电编码图案的传感器条的例子。 

在一些电编码图案中，测量装置根据是否存在不同的接触点来确定校准信息。可从电路的其它部分移除、从来不形成或断开所述接触点。如果测量装置测量到来自于接触点位置处的输出信号，则测量装置假定接触点存在。如果测量装置未测量到输出信号，则测量装置假定接触点不存在。 

在其它电编码图案中，测量装置从来自接触点的电输出信号的电阻确定校准信息。通常，与每个接触点关联的导电材料的量不同，因而电阻是不同的。接触点可具有额外的或少量的导电材料层。在接触点以及电路之间的连接的长度或厚度也可变化。可从电路的其它部分移除、从来不形成或断开所述接触点。 

光学编码图案通常具有一系列线路和/或焊垫阵列。测量装置通过扫描编码图案判断是否存在线路或焊垫，以确定来自编码图案的校准信息。 

错误可能随着利用这些传统的电以及光学编码图案而出现。在制造、运送、手持等期间，所述传感器条可能获取或松脱材料。增加的或丢失的材料可使测量装置从编码图案获得错误的校准信息，该错误的校准信息可能阻止完成或引起对生物流体的错误分析。 

在电编码图案中，增加的或丢失的材料可改变或干扰校准信息。增加的材料可覆盖所述接触点、所述接触点的位置或所述接触点之间的连接。如果增加的材料为导电的，则测量装置可在不存在接触点时将接触点判断为存在，或可从接触点测量到不正确的电阻。如果增加的材料为非导电的，则测量装置可在存在接触点时将接触点判断为不存在，或从接触点测量到不正确的电阻。此外，丢失的材料可为接触点的一部分或接触点之间连接的一部分。因此，丢失的材料可使测量装置在存在接触点时将接触点判断为不存在，或可使测量装置测量到不正确的电阻。 

在光学编码图案中，增加的或丢失的材料可改变或干扰校准信息。增加的材料可覆盖或阻塞线路或焊垫。增加的材料可覆盖或阻塞线路或焊垫之间的间隙或间隔。丢失的材料可能是线路或焊垫的一部分。增加的或丢失的材料使测量装置扫描已改变的线路或焊垫。 

因此，对改善的生物传感器、特别是能提供越来越准确和/或精确的分析物浓度测量的生物传感器，一直存在着需求。本发明的系统、装置以及方法克服了与生物传感器中的传感器条上所用的编码图案相关联的至少一个不利因素。 

发明内容

本发明提供了一种校准分析物分析以测定生物流体中的分析物浓度物的生物传感器系统。生物传感器系统感测传感器条上的电路图案。电路图案提供了校准信息，生物传感器系统可使用所述校准信息来校准用于分析物分析的一个或多个相关方程。使用一个或多个已校准的相关方程测定分析物浓度。 

一种生物传感器系统可具有测量装置以及传感器条。测量装置可具有连接于图案读取装置的处理器。传感器条包括对电极和工作电极，所述传感器条可设有具有两个以上电路的编码图案，其中，每个电路形成电路图案，且每个电路图案包括唯一接触区域集合，每个电路图案与所述对电极或所述工作电极电隔离。测量装置以及传感器条可实施分析物分析。分析物分析可具有一个或多个相关方程。图案读取装置可感测传感器条的编码图案上的至少两个电路图案，其中，所述图案读取装置确定相应于每个电路图案的所述唯一接触区域集合的电接触点唯一图案，并且，其中，所述电接触点唯一图案识别每个电路的所述电路图案。处理器可响应于所述电路图案而确定校准信息。处理器可响应于校准信息而校准至少一个相关方程。处理器可响应于一个或多个已校准相关方程而测定分析物浓度。 

另一种生物传感器可具有测量装置以及传感器条。测量装置可具有连接于图案读取装置的处理器。图案读取装置可具有电接触点阵列。传感器条可具有编码图案。编码图案可具有至少两个电路，并且每个电路 可具有至少一个接触区域。接触区域可与电接触点电通信。测量装置以及传感器条可实施分析物分析。分析物分析可具有一个或多个相关方程。电接触点可选择性地将测试信号施加至编码图案上的接触区域。图案读取装置可感测编码图案上的至少两个电路图案。处理器可以响应于电路图案而确定校准信息。处理器可以响应于校准信息而校准一个或多个相关方程。处理器可以响应于一个或多个已校准相关方程而测定分析物浓度。 

在一种用于校准在生物流体中的分析物的分析的方法中，提供传感器条，其包括对电极和工作电极，所述传感器条进一步具有编码图案，所述编码图案具有至少两个电路，其中，每个电路形成电路图案，且每个电路图案包括唯一接触区域集合，每个电路图案与所述对电极或所述工作电极电隔离。感测编码图案上的至少两个电路图案。响应于电路图案而确定校准信息，其中，确定对应于每个电路图案的所述唯一接触区域集合的电接触点唯一图案，并且，其中，所述电接触点唯一图案识别每个电路的所述电路图案。响应于校准信息而校准一个或多个相关方程。响应于一个或多个已校准相关方程而测定分析物浓度。 

附图说明

通过参考附图和说明，可更好地了解本发明。不必按比例绘制附图中的构件，而是将重点放在对本发明的原理的说明上。 

图1表示生物传感器的示意图。 

图2A表示与编码图案电通信的电接触点阵列。 

图2B表示将编码图案分割成为分离电路之前的图2A的编码图案。 

图2C表示将编码图案分割成为分离电路之后的图2A的编码图案。 

图3A表示具有与电接触点阵列电通信的接触区域X的未经分割的编码图案。 

图3B表示形成图3A中编码图案的一部分的唯一电路图案。 

图4A表示图3A至3B中编码图案上的接触区域的编号序列。 

图4B表示图3B中电路的电路图案以及各自的数字表示。 

图5表示一种图案读取装置。 

图6A表示具有与电接触点阵列电通信的接触区域X的另一未经分割的编码图案。 

图6B表示可形成图6A中的编码图案的唯一电路图案。 

图7A表示图6A至6B中编码图案上的接触区域的编号序列。 

图7B表示图6B中电路的电路图案以及各自的数字表示。 

图8A表示另一未经分割的编码图案。 

图8B表示可布置于图8A中的编码图案上的唯一电路图案。 

图9A表示图8A至8B中的编码图案的接触区域的编号序列。 

图9B表示图8B中电路的电路图案以及各自的数字表示。 

图10A表示另一编码图案上的接触区域的编号序列。 

图10B表示电路的电路图案以及各自的数字表示。 

图11A表示另一未经分割的编码图案。 

图11B表示用于图11A的编码图案的第一电路、第二电路以及隔离电路的唯一电路图案。 

图12A表示图11A至11B的编码图案上的接触区域的编号序列。 

图12B表示参考图11B所述电路图案的其它示图。 

图13表示分割为第一电路、第二电路以及隔离电路的编码图案。 

图14A表示具有与电接触点阵列电通信的接触区域X的另一未经分割的编码图案。 

图14B表示图14A中编码图案上可具有的多重接触点电路以及单一接触点电路的唯一电路图案。 

图15A表示各种三角形的编码图案。 

图15B表示各种长菱形的编码图案。 

图15C表示各种五角形的编码图案。 

图15D表示各种圆形的编码图案。 

图16A表示具有不规则形状的未经分割的编码图案。 

图16B表示对于图16A的编码图案的第一电路、第二电路以及第三电路的唯一电路图案。 

图17表示用于校准生物传感器的一种方法。 

图18表示用于校准生物传感器的另一种方法。 

具体实施方式

生物传感器系统校准分析物分析，以测定在生物流体的样品中的分析物浓度。生物传感器系统具有测量装置，该测量装置将测试信号施加至传感器条上的编码图案。测量装置响应于测试信号感测编码图案上的电路图案。电路图案提供校准信息，生物传感器系统使用所述校准信息校准对生物流体中的分析物的光学和/或电化学分析。测量装置使用校准信息校准用于分析物的分析上的一个或多个相关方程。测量装置使用一个或多个已校准相关方程来测定分析物浓度。 

图1表示一种生物传感器100的示意图，该生物传感器100测定生物流体的样品中的分析物浓度。生物传感器100包括测量装置102以及传感器条104。测量装置102可实施为台式装置、便携式或手持式装置等。测量装置102以及传感器条104可实施分析物分析，所述分析物分析可以是电器化学分析、光学分析或其组合等。生物传感器100可测定分析物浓度，所述分析物包括在诸如全血以及尿液的生物样品中的酒精、葡萄糖、尿酸、乳酸盐、胆固醇、胆红素等。尽管图示了一种具体配置，然而生物传感器100可具有包括带有额外构件的配置在内的其他配置。 

传感器条104具有基座106，其形成样品池108以及带有开口112的管道110。样品池108以及管道110由具有通气孔的盖子覆盖。样品池108限定了部分封闭的体积(盖-沟，cap-gap)。样品池108可含有帮助保留流体样品的组合物，诸如吸水膨胀聚合物或多孔状聚合物基质。试剂可沉积在样品池108和/或管道110中。试剂组合物可包含一种或多种酶、粘合剂、介质等。试剂可包含用于光学系统的化学指示剂。传感器条104可具有其它配置。 

传感器条104可具有样品接口114。在电化学系统中，样品接口114具有与至少两个电极连接的导体，所述至少两个电极诸如工作电极以及对电极。电极可布置于形成样品池108的基座106的表面上。样品接口114可具有其它电极和/或导体。 

传感器条104优选地在基座106上包括编码图案130。编码图案130具有至少两个电路，每个电路形成电路图案。编码图案130可为粘贴至传感器条104或生物传感器100上的其它地方的分离标签，或编码图案130可与 传感器条104形成为一体。编码图案130可由传感器条104上用于形成导体、电极等的材料相同的材料形成。可使用其他编码图案。每个电路图案包括编码图案上的电气或实体互连位置的唯一或选定组合。电路图案可包含编码图案上可用的所有或部份位置。 

编码图案130可定位于传感器条104的顶部、底部、侧面或任何其它地方。编码图案130可位于分离的条上。例如，编码图案130可位于用于与一组测量条一起使用的校准条上。校准条可以是另一个条，或是包含该组测量条的封装的一部分或附着于封装。此外，校准条以及测量条可各具有编码图案。例如，校准条可具有提供更一般的校准信息的第一编码图案。每个测量条还可具有提供更具体的校准信息的第二编码图案。编码图案130可直接涂在传感器条104的表面。编码图案130可使用如用于产生样品池108的导电测量线路、样品接口114上的导体或电极、传感器条104的其它构件等的材料相同的材料以及相似的技术形成。可使用其他编码图案。 

测量装置102包括电路系统116，电路系统116连接于传感器接口118、显示器120以及图案读取装置132。传感器接口118以及图案读取装置132可以是同一构件。电路系统116可包含处理器122，处理器122连接于信号发生器124、可选温度传感器126以及储存介质128。电路系统116可具有包括带有额外构件的配置在内的其它配置。传感器条104可配置为用于仅从一个方向插入至测量装置102。传感器条104可配置为用于插入测量装置102，其方向使得编码图案130布置为与图案读取装置132进行电气或光学通信，并且使样品接口114布置为与传感器接口118进行电气和/或光学通信。 

处理器122提供控制信号给图案读取装置132。控制信号可为诸如电流、电势等电信号。在光学系统中，控制信号操作图案读取装置132中的第一光源以及第一检测器。可使用额外的光源以及光检测器或具有图案识别的成像装置。光学系统感测从编码图案130的表面反射的光，或感测通过编码图案130的光。在电学系统中，控制信号可操作图案读取装置132中的电接触点，所述电接触点与编码图案130上的接触区域电通信。电通信包括图案读取装置132中的电接触点与编码图案130中的接触区域之间 的信号转移。电通信可例如通过电容耦合无线地进行，或通过实体接触进行。 

信号发生器124响应于处理器122而提供电输入信号给传感器接口118。在光学系统中，电输入信号操作传感器接口118中的第二光源以及第二检测器。在电系统中，电输入信号通过传感器接口118传送至样品接口114，以对样品池108施加电输入信号，并因而对生物流体的样品施加电输入信号。 

电输入信号可以为电势或电流，并且可以为常量、变量或其组合，所述组合诸如带着直流信号偏移施加交流信号。电输入信号可以以单一脉冲施加，或以多重脉冲、序列或循环方式施加。信号发生器124也可作为发生器-记录器记录来自传感器接口118的输出信号。 

储存介质128可为磁性、光学或半导体存储器、其它的计算机可读储存装置等。储存介质128可以为固定存储器件或诸如记忆卡等可移除式存储器件。 

处理器122可使用储存介质128中所储存的计算机可读取软件代码与数据来进行分析物分析和数据处理。处理器122可使用来自编码图案130的校准信息来校准分析物分析和数据处理。 

处理器122可以响应于在传感器接口118处存在传感器条104、在图案读取装置132处存在传感器接口118、对传感器条104施加样品、使用者输入等，对图案读取装置132提供控制信号。处理器122可在获取来自编码图案130的校准信息之后开始对分析物分析。为开始分析，处理器122可指导信号发生器124提供电输入信号到传感器接口118。处理器122可接收来自温度传感器126(若有安装的话)的样品温度。 

处理器122接收来自图案读取装置132的校准信息。校准信息响应于编码图案130的电路图案。处理器122也接收来自传感器接口118的输出信号。响应于样品中分析物的氧化还原反应而产生输出信号。输出信号可使用光学系统、电化学系统等产生。处理器122可使用相关方程从一个或多个信号来测定样品中分析物的浓度。相关方程可由处理器122响应于来自编码图案130的校准信息而进行校准。分析物分析的结果被输出至显示器120，并可储存在储存介质128中。

相关方程将所述分析物浓度与输出信号相关联，并且可以以图形、数学式及其组合等方式表示。相关方程可通过储存于储存介质128中的程序编号分配(PNA)表、另外的查找表等表示。与分析的实施以及校准信息的使用有关的指令可通过储存介质128中所储存的计算机可读软件代码提供。代码可以是描述或控制本文中所述功能性的目标代码或任何其它代码。来自分析物分析的数据可能受到一个或多个数据处理的影响，所述数据处理包括处理器122中对衰减速率、K常量、斜率、截距和/或样品温度的确定。 

传感器接口118与样品接口114电气地和/或光学地通信。电通信包括在传感器接口118中的接触点与样品接口114中的导体之间的输入和/或输出信号的转移。电通信可无线地或通过实体接触进行。传感器接口118通过接触点将来自于信号发生器124的电输入信号传送至样品接口114中的连接件。传感器接口118还通过接触点将来自于样品的输出信号传送至处理器122和/或信号发生器124。光学通信包括样品接口114中的光学入口与传感器接口118中的检测器之间的光的转移。光学通信还包括样品接口114中的光学入口与传感器接口118中的光源之间的光的转移。 

类似地，图案读取装置132与编码图案130电和/或光学通信。电通信包括图案读取装置132与编码图案130之间的信号的转移。电通信可无线地或通过实体接触进行。光学通信包括光从图案读取装置132中的光源到编码图案130的转移。光学通信还包括光从图案读取装置130到编码图案132中的检测器的转移。 

显示器120可为模拟的或数字的。显示器120可为适用于显示数值读数的液晶显示器、发光二极管或真空荧光显示器。 

使用中，通过将液体引入开口112，将用于分析的液体样品转移至样品池108。液体样品流过管道110并流入样品池108，同时排出先前容纳的空气。液体样品与沉积于管道110和/或样品池108中的试剂发生化学反应。 

处理器122提供控制信号至图案读取装置132。在光学系统中，图案读取装置132响应于控制信号而操作光源和检测器。在电系统中，图案读取装置132响应于控制信号而操作连接于编码图案130的电接触点阵列。图案读取装置132感测在编码图案130上的电路图案，并且响应于电路图案而提供校准信息。处理器122接收来自编码图案130的校准信息。 

处理器122还指导信号发生器124提供输入信号给传感器接口118。在光学系统中，传感器接口118响应于输入信号而操作检测器以及光源。在电化学系统中，传感器接口118通过样品接口114对样品提供输入信号。处理器122接收响应于样品中分析物的氧化还原反应而产生的输出信号。处理器122使用一个或多个相关方程来测定样品的分析物浓度。处理器122可响应于来自编码图案130的校准信息而校准所述相关方程。可显示和/或储存所测定的分析物浓度，用于将来参考。 

测量装置102和传感器条104可实施电化学分析、光学分析及其组合等，以测定在生物流体的样品中的一种或多种分析物的浓度。光学分析使用化学指示剂与分析物的反应来测定生物流体中的分析物浓度。电化学分析使用分析物的氧化/还原或氧化还原反应来测定生物流体中的分析物浓度。 

光学分析通常测量由化学指示剂与分析物的反应所吸收或所产生的光量。可将酶与化学指示剂一起包含在内以增强反应力学。来自光学系统的光可转换成为诸如电流或电势等电信号。 

在光吸收光学分析中，化学指示剂产生能吸收光的反应产物。来自光源的入射激发束被引向样品。入射束从样品反射回来，或通过样品传送至检测器。检测器收集并且测量衰减的入射束。由反应产物所衰减的光量能指示样品中的分析物浓度。 

在光产生光学分析中，化学指示剂响应于氧化还原反应期间的分析物而发出荧光或放射光线。检测器收集并且测量所产生的光。由化学指示剂所产生的光量能指示样品中的分析物浓度。 

在电化学分析期间，对生物流体的样品施加激发信号。激发信号可为电势或电流，且可为常量、变量或其组合。激发信号可以以单一脉冲施加，或以多重脉冲、序列或循环方式而施加。当对样品施加激发信号时，分析物进行氧化还原反应。酶或类似物质可用来增强分析物的氧化还原反应。介质可用来维持酶的氧化态。氧化还原反应产生输出信号，可在瞬时和/或稳态输出期间不断地或周期性地对该输出信号进行测量。可使用各种电化学方法，诸如电流分析法、电量分析法、伏安法、门控电流分析法(gated amperometry)、门控伏安法(gated voltammetry)等。 

光学分析以及电化学分析使用相关方程来测定生物流体的分析物浓度。相关方程是分析物浓度与诸如光、电流或电势等输出信号之间的关系的数学表示。相关方程可为线性的、近似线性的或曲线的并可由二阶多项式表述。从相关方程中，可为特定输出信号计算分析物浓度。生物传感器可在存储器中储存一个或多个相关方程，以在光学或电化学分析期间使用。可能需要不同的相关方程，特别是当使用不同传感器条或诸如样品温度等运行参数发生改变时。可实施相关方程以操纵用于测定分析物浓度的输出信号。相关方程也可作为用于相关方程的斜率以及截距的程序编号分配(PNA)表、另一个查找表等实施，以用于与输出信号进行比较来测定分析物浓度。 

在图1中，测量装置102响应于来自传感器条104的校准信息而校准相关方程。图案读取装置132感测编码图案130的电路图案，并将响应于电路图案的图案信号提供给处理器122。图案信号可为模拟或数字电信号等。处理器122将图案信号转换成为用于传感器条104的校准信息。处理器122响应于校准信息校准一个或多个相关方程。 

校准信息可以是用于校准相关方程的任何信息。校准包括调整或修改浓度值或相关方程的其他结果。校准包括选择一个或多个相关方程。例如，校准信息可为识别信息，该识别信息指示传感器条的类型、与传感器条关联的分析物或生物流体、传感器条的制造批次、传感器条的到期日期等。处理器122可响应于识别信息而选择使用一个或多个相关方程。校准还包括修改一个或多个相关方程。例如，校准信息可提供或指导对于相关方程的斜率和/或节距的增加或相减的使用。校准还包含提供一个或多个相关方程。例如，校准信息可包括或指导用于相关方程的斜率以及节距的使用。可使用其他校准信息。 

为获取校准信息，图案读取装置132感测由编码图案130所形成的至少两个电路的电路图案。图案读取装置132可光学地或电气地感测所述电路图案。编码图案130可以是涂敷于传感器条104的导电材料，所述传感器条104位于图案读取装置132可访问的位置。所述导电材料可为碳、银、铝、钯等。编码图案130可以是与光学感测的背景材料形成足够对比的非导电材料或其它材料。 

由导电材料形成的编码图案130可分割成为两个以上分离电路。导电材料可使用激光烧蚀、雕绘、光刻等技术来进行分割。通过变更将导电材料分割成电路的切割路径，可形成电路图案的唯一组合(互连接触区域)。也可在传感器条104上创建编码图案130期间形成分离电路。导电材料可以是长方形或正方形，并且可以是其他形状，诸如三角形、圆形、椭圆形、所述形状的组合等。电路可通过单一或多重正交切割而形成，也可通过非正交切割或正交切割与非正交切割的组合而形成。正交切割不是必须的，但是避免斜线切割可改善电路与图案读取装置132的对齐。 

在编码图案130上的每个电路可具有与图案读取装置132电通信的一个或多个接触区域。当每个电路具有至少两个接触区域时，可改善对故障接触的检测、开路情况以及其它来自外加或丢失材料的错误。当编码图案130具有包括全部接触区域的两个电路时，也可改善对这些错误的检测。可在不同的条上使用相同数目的电路，以进一步改善对这些错误的检测。当发生错误时，测量装置102可通知使用者，并且可拒绝和/或弹出传感器条104。错误检查可包括判断电路图案的总数是否与编码图案130上的电路数目匹配。如果测量装置102不能解释编码图案130上的所有接触区域以及所有电路图案，则测量装置102也可通知使用者，并且可拒绝和/或弹出传感器条104。 

图2A至2C表示在传感器条204上的编码图案230的各种视图。图2A表示与编码图案230电通信的电接触点阵列238。图2B表示在分割成分离电路之前的编码图案230。编码图案230具有接触区域A至F，其与电接触点阵列238电通信。图2C表示在分割成为分离电路之后的编码图案230。编码图案230已经分割成为第一电路234以及第二电路236。第一电路234包括与阵列238的电接触点A、C、E以及F电通信的接触区域A、C、E以及F。 第二电路236包括与阵列238的电接触点B以及D电通信的接触区域B以及D。尽管示出了特定配置，然而传感器条204、编码图案230以及阵列238可具有其它配置，所述其它配置可包括具有额外构件和分割成为两个以上电路的编码图案的配置。 

电接触点阵列238可以是图案读取装置的一部分，所述图案读取装置使用所述电接触点以感测编码图案230的电路图案。图案读取装置可响应于控制信号而通过电接触点阵列238对第一电路234以及第二电路236施加测试信号。测试信号可以为诸如电流、电势等电信号。例如，测试信号可限制为少于大约50微安(μA)的电流。测试信号可以是限制在大约1微安至大约48微安的范围中的电流。测试信号可以是限制在大约2微安至大约15微安的范围中的电流。测试信号可以是限制在大约2微安至大约10微安的范围中的电流。测试信号可以是限制在大约4微安直至大约8微安的范围中的电流。可对电流进行选择，以提供短路保护。电流可选择为适应产生电路图案的材料的电阻。可使用其它电流或电势。 

参考图1，图案读取装置选择性地施加测试信号，以感测电路234和电路236的电路图案。图案读取装置将电接触点阵列238中被选择的电接触点驱动至接地，同时施加测试信号至电接触点阵列238中其它电接触点。所述测试信号可为限流的，并可以具有不同于电接触点阵列238中的其它电接触点的电势。可使用其它测试信号。“接地”包括零或接近零的电势或电流等。图案读取装置可个别地将电接触点阵列238中一个或多个电接触点驱动至接地。图案读取装置以一个或多个步骤或迭代来施加测试信号，而在每个步骤中改变驱动至接地的电接触点。在一个或多个步骤之后，通过判断当给定接触点驱动为低电势或接地时其它哪些接触点被强制为低电势或至接地，图案读取装置能确定与特定电路接触的唯一接触点集合。因此，图案读取装置能确定与每个电路234以及电路236关联的电接触点阵列238的电接触点的唯一图案。电接触点唯一图案识别每个电路234以及电路236的电路图案。电路234以及电路236的电路图案可用来提供校准信息，以用于生物流体中分析物的光学或电化学分析。 

或者，图案读取装置可选择性地施加与前述的测试信号相反的测试信号。当使用相反的测试信号时，图案读取装置可个别地将一个或多个 电接触点驱动至除接地以外的电势，同时将其余电接触点驱动至接地。限流阻抗可用来将电接触点驱动至接地。电流源可用于将电接触点驱动至另一电势。当读取时，仅那些与被驱动的电接触点连接的电接触点处于驱动电势，而其余电接触点接地。图案读取装置可选择性地施加其它测试信号。 

图3A至图3B表示可从传感器条204上的编码图案230分割成为电路234以及电路236而形成的电路图案。图3A表示具有接触区域X的未分割的编码图案230，其中所述接触区域X与图2A中的电接触点阵列238电通信。尽管所述接触区域X配置成2行3列，然而接触区域以及电接触点阵列238可使用其它配置，所述其它配置包括具有更少或额外接触区域以及电接触点的配置。编码图案230可分割成其它电路图案。 

图3B表示电路234以及电路236可具有的电路图案。以2行3列配置有6个接触区域。尽管不是必要的，仍将切割图案约束为正交切割。在正交切割的情况中，所建立的两个电路可以一次连续切割完成。因此，当来自电接触点阵列238的至少两个电接触点与每个电路进行电通信时，电路234以及电路236可形成9个唯一电路图案。电路图案在编码图案230上具有各种形状、位置以及取向。每个电路图案包括唯一接触区域集合，并且因而在电接触点阵列238中包含唯一电接触点集合。可以从与特定电路图案关联的电接触点确定校准信息。 

图4A至4B表示参考图3A至图3B所述电路的电路图案以及各自的数字表示。图4A表示在编码图案230上的接触区域的编号序列，该编号序列对应于电接触点阵列238中的电接触点。接触区域以及相对应电接触点以1至6进行编号。图4B表示参考图3B所述电路的电路图案以及各自的数字表示。在每个电路图案中，第一电路234的接触区域以及对应的电接触点可标识为“0”。在每个电路图案中，第二电路236的接触区域以及对应的电接触点可标识为“1”。可任意地选择标签“0”以及“1”，以识别属于特定电路的接触区域以及对应的电接触点。标签可互换。可使用其它标签或号码指定，并可造成不同的数字表示。 

依据参考图4A所讨论的编号序列而顺序地列出用于每个接触区域以及对应的电接触点的特定标签(0或1)。尽管所述编号系统在数字上从6 减少至1，然而编号序列也可在数字上从1增加至6。可使用其它编号序列。标签“0”以及“1”的序列提供了每个电路图案的唯一数字表示。可使用电路图案的其它数字表示。 

电路图案的数字表示可用于为生物流体中分析物的分析提供校准信息。通过图案信号，图案读取装置可将所述电路图案的数字表示提供给测量装置中的处理器。处理器将数字表示转换成为校准信息。 

图5表示一种图案读取装置532，其用于感测在传感器条504上的编码图案530的电路图案。编码图案530具有第一电路534以及第二电路536。图案读取装置532具有解码器550以及读码器552，其中各者连接于多个测试电路554。为清楚起见，略去了图案读取装置532的重复电路系统。解码器550可以是数字解码器等器件。解码器550可以是“n”选1数字解码器，其中n＝6。可使用其它数字解码器。读码器552可以是数字输入端口等器件。每个测试电路554连接于电接触点阵列538中的分离电接触点A至F。电接触点A至F可与编码图案530的第一电路534以及第二电路536上的接触区域进行电通信。尽管示出了特定电路图案，然而第一电路534以及第二电路536可具有其它电路图案，所述其它电路图案包括使用不同接触区域以及对应的电接触点的电路图案。尽管示出了用于图案读取装置的特定配置，然而可使用其它配置，所述其它配置包括具有额外构件的配置。可使用其它图案读取装置。 

在使用时，测量装置中的处理器发送控制信号给图案读取装置532中的解码器550。处理器还在每个测试电路554中激活上拉电压。上拉电压使每个测试电路554施加测试信号或电流至电接触点阵列538中的电接触点A至F。测试信号可限制为少于大约50微安的电流。测试信号可以是限制在大约1微安直至大约48微安的范围中的电流。测试信号可以是限制在大约2微安直至大约15微安的范围中的电流。测试信号可以是限制在大约2微安直至大约10微安的范围中的电流。测试信号可以是限制在大约4微安直至大约8微安的范围中的电流。可使用其它电流。处理器还启动读码器552，以感测施加于阵列538中的每个电接触点的测试信号。 

图案读取装置532选择性地施加测试信号，以确定编码图案530上的电路534以及电路536的电路图案。测试电路554将测试信号施加至阵列 538中的电接触点A至F。读码器552感测测试信号。为感测电路图案，图案读取装置532个别地将电接触点阵列538中的一个或多个电接触点驱动至接地，同时对电接触点阵列538中的其它电接触点施加上拉电压测试信号。解码器550响应于控制信号而对一个或多个测试电路554施加操作信号。操作信号将各自的测试电路以及对应的电接触点驱动至接地。 

当电接触点阵列538的电接触点A至F与编码图案530上的电路534以及电路536进行电通信时，所述电路534以及电路536在所述电接触点之间建立电连接。当将电路上的特定电接触点驱动至接地时，会将该电路上的其它电接触点的测试信号降低或驱动至接地。读码器552使用所述降低的或接地的测试信号来识别与被驱动至接地的特定电接触点相关联的电接触点。与接地的电接触关联的电接触点可用来识别电路图案。读码器552产生可以标识编码图案530上的电路图案的图案信号。图案信号可以是电路图案的数字表示。处理器接收来自读码器552的图案信号。图案信号可包含校准信息。处理器可将图案信号转换成为校准信息，或使用图案信号来定位储存介质中的校准信息。处理器使用校准信息校准一个或多个相关方程，所述一个或多个相关方程用于测定在生物流体中的分析物浓度。 

图案读取装置以一个或多个步骤或迭代来施加测试信号。在每个步骤中将不同的电接触点驱动至接地。在一个或多个步骤之后，图案读取装置通过判断哪些电接触点响应于驱动至接地的电接触而具有降低的或接地的测试信号，可确定对应于特定电路的唯一电接触点集合。因此，图案读取装置能确定与编码图案530上的每个电路534以及电路536关联的电接触点阵列538的唯一电接触点图案。所述唯一电接触点组合标识每个电路534以及电路536的电路图案。电路534以及电路536的电路图案可用来提供校准信息，以用于在生物流体中分析物的光学或电化学分析。尽管示出了用于识别所述电路图案的特定电接触点组合，然而，可使用其它的电接触点集合来表示用于电路534以及电路536的其它电路图案。 

例如，电接触点A、C、E以及F对应于第一电路534的电路图案。电接触点B以及D对应于第二电路536的电路图案。为感测哪个电接触点对应于特定电路图案，图案读取装置532对电接触点施加测试信号，并且以 一个或多个步骤或迭代而个别地将一个或多个电接触点驱动至接地。图案读取装置通过判断哪些电接触点响应于驱动至接地的电接触而具有降低的或接地的测试信号，可确定对应于特定电路的电接触点。可在第一步之后识别电路图案。可完成一个或多个额外的步骤以证实所述结果。所述例子是为了清楚和说明而呈现的，而不是限制本发明。 

在第一步中，将自第一测试电路至电接触点A的第一测试信号驱动至接地，同时对其它电接触点施加测试信号。当电接触点A接地时，因为电接触点C、E以及F对应于第一电路534，故这些电接触点的测试信号降低或接地。然而，因为电接触点B以及D对应于第二电路536且未电连接于第一电路534，故这些电接触点的测试信号未降低或接地，并且保持基本不变。 

在第二步中，将自第二测试电路至电接触点E的第二测试信号驱动至接地，同时对其它电接触点施加测试信号。当电接触点E接地时，因为电接触点A、C以及F对应于第一电路534，故这些电接触点的测试信号降低或接地。然而，因为电接触点B以及D对应于第二电路536，故这些电接触点的测试信号未降低或接地，并且保持基本不变。 

在第三步中，将自第三测试电路至电接触点B的第三测试信号驱动至接地，同时对其它电接触点施加测试信号。当电接触点B接地时，因为电接触点D对应于第二电路536，故该电接触点的测试信号降低或接地。然而，因为电接触点A、C、E以及F对应于第一电路534，这些电接触点的测试信号未降低或接地，并且保持基本不变。通过回顾先前读取步骤的结果以及将在先前读取步骤所识别的电路中尚未解释的引脚接地，可以使读取步骤的数目降低或最小化。 

图6至图10表示将编码图案分割为两个电路的各种电路图案。编码图案可分割成为更多和/或其它电路。尽管阵列中的接触区域以及对应的电接触点具有特定配置，然而还可以使用接触区域以及电接触点的其它配置，所述其它配置包括具有较少或额外构件的配置。接触区域的最大数目可能受传感器条的尺寸以及其它设计考虑的限制。电路图案在所述编码图案上具有各种形状、位置以及取向。可使用其它电路图案。每个电路图案包括唯一接触区域集合，并且因而在阵列中包含唯一电接触点集合。可以从与特定电路图案关联的电接触点确定校准信息。每个接触区域可具有“0”和“1”标签，可任意地选择所述“0”和“1”标签以识别属于特定电路的接触区域以及对应的电接触点。标签可互换。可使用其它标签或号码指定，并导致不同的数字表示。标签“0”以及“1”的序列可提供对每个电路图案的唯一数字表示。可使用对电路图案的其它数字表示。电路图案的数字表示可用来为生物流体中分析物的分析提供校准信息。

图6A至图6B表示将布置于传感器条604上的编码图案630分割成电路634以及电路636的各种电路图案。图6A表示具有接触区域X的未分割的编码图案630，其中所述接触区域X与电接触点阵列电通信。接触区域X配置成2行4列。图6B表示电路634以及电路636可具有的电路图案。因为阵列具有2行4列，所以当来自阵列的至少两个电接触点与每个电路电通信时，电路634以及电路636可形成20个唯一电路图案。因为仅使用了正交切割，所以约束了所图示的电路图案。如果使用非正交切割或正交切割与非正交切割的组合，且如果建立多于两个的电路，则可以形成额外的电路图案互连。 

图7A至7B表示参考图6A至图6B所述电路的电路图案以及各自的数字表示。图7A表示在编码图案630上的接触区域的编号序列，该编号序列也与阵列中的电接触点对应。接触区域以及对应的电接触点编号为1至8。图7B表示参考图6B所述电路的电路图案以及各自的数字表示。第一电路634以及第二电路636的接触区域以及对应的电接触点可在每个电路图案中分别地标识为“0”或“1”。依据参考图7A所讨论编号序列而顺序地列出了用于每个接触区域以及对应的电接触点的特定标签(0或1)。编号系统可在数字上从8减少至1，或可在数字上从1增加至8。可使用其它编号序列。所述标签“0”与“1”的序列可提供电路图案的唯一数字表示。数字表示可指定为假设包含第8位的电路总是呈现“0”。也可使用此编码的相反编码，并且编码能键入另外的位位置。 

图8A至图8B表示将在传感器条804上的另一编码图案830分割成为电路834以及电路836的各种电路图案。图8A表示具有接触区域X的未分割的编码图案830，所述接触区域X与电接触点阵列电通信。接触区域X 配置成3行3列。图8B表示电路834以及电路836可具有的电路图案。因为阵列具有3行3列，所以当阵列中的至少两个电接触点与每个电路电通信时，电路834以及电路836可形成44个唯一电路图案。所述电路图案是受正交切割约束的电路图案。如果不强加该约束，则可以形成额外的电路图案互连。 

图9A至9B表示参考图8A至图8B所述电路的电路图案以及各自的数字表示。图9A表示编码图案830上的接触区域的编号序列，所述编号序列也对应于阵列中的电接触点。接触区域以及对应的电接触点编号为1至9。图9B表示参考图8B所述电路的电路图案以及各自的数字表示。第一电路834和第二电路836的接触区域以及对应的电接触点可在每个电路图案中分别标识为“0”或“1”。依据参考图9A所讨论编号序列按顺序列出用于每个接触区域以及相对应电接触点的特定标签(0或1)。编号系统可在数字上从9减少至1，或可在数字上从1增加至9。可使用其它编号序列。标签“0”以及“1”的序列可提供每个电路图案的唯一数字表示。数字表示可指定为假设包含第9位的电路总是呈现“0”。也可使用此编码的相反编码，并且编码能键入另外的位位置。 

图10A至图10B表示将传感器条上的另一编码图案1030分割成为电路1034以及电路1036的各种电路图案。图10A表示在编码图案1030上的接触区域的编号序列，该编号序列也与阵列中的电接触点对应。接触区域和对应的电接触点编号为1至4。接触区域配置成2行2列。所述电路图案是受正交切割约束的电路图案。如果不强加此约束，则可形成额外的电路图案互连。 

图10B表示电路1034以及电路1036可具有的电路图案。因为阵列具有2行2列，所以当来自阵列的至少两个电接触点与每个电路电通信时，第一电路1034以及第二电路1036可形成2个唯一电路图案。第一电路1034以及第二电路1036的接触区域以及对应的电接触点可在每个电路图案中分别标识为“0”或“1”。依据参考图10A所讨论编号序列而顺序地列出用于每个接触区域以及相对应电接触点的特定标签(0或1)。编号系统可在数字上从4减少至1，或可在数字上从1增加至4。可使用其它编号序列。标签“0”以及“1”的序列可提供对电路图案的唯一数字表示。所述数 字表示可指定为假设包含第4位的电路总是呈现“0”。也可使用此编码的相反编码，并且编码能键入另外的位位置。 

编码图案可分割为多于两个电路。不同传感器条上的每个编码图案可分割成具有相同数目的电路，或可分割具有不同数目的电路。当编码图案具有两个以上电路时，所述电路中的一个或多个可为隔离电路。隔离电路可仅具有一个接触区域，其仅与阵列中的一个电接触点电通信。可使用其它隔离电路。隔离电路可增加唯一电路图案的数目，所述电路图案可用来给生物流体中分析物的分析提供校准信息。当隔离电路的数目为固定数目时，可通过验证所检测的隔离电路数目与隔离电路接触点的指定固定数量是否匹配而检测接触故障。当至少一个电路包含多重接触点位置时，可形成唯一电路图案。 

图11A至图11B表示传感器条1104上的将编码图案1130分割成为第一电路1134、第二电路1136以及隔离电路1140的电路图案。图11A表示具有接触区域X的未分割的编码图案1130，其中所述接触区域X与电接触点阵列进行电通信。尽管接触区域X配置成了2行3列，然而也可使用接触区域以及电接触点阵列的其它配置。 

图11B表示第一电路1134、第二电路1136以及隔离电路1140可具有的唯一电路图案。当至少两个电接触点与第一电路1134以及第二电路1136的每个电路进行电通信，且当一个电接触点与隔离电路1140进行电通信时，第一电路1134、第二电路1136以及隔离电路1140可形成16个唯一电路图案。电路图案可具有各种形状、位置以及取向。第一电路1134以及第二电路1136中每个电路的电路图案包括唯一接触区域集合，并且因而包含唯一电接触点集合。隔离电路1140的电路图案包括特定的接触区域，并且因而包含特定的电接触点。校准信息可从与电路图案关联的电接触点确定。 

由传感器条上的图案所产生的多重电路允许对编码信息进行固有错误检查。错误检查可通过强化关于电路的总数以及隔离电路的总数的规则而获取。通过强化所述规则，测量装置可检测故障图案或读数，并且因而可在报告错误的测试结果之前或在检测到错误之后拒绝传感器条。为允许错误检测(特别是错误的接触或短路)，隔离接触点的数目可以是 预定的固定数目。因此，如果检测到多于或少于隔离接触点的预定数目，则必定发生了接触故障或短路，并且应将译码图案处理为无效。电路的总数(多重接触点以及单一接触点)同样地可为预定的固定数目。类似地，如果检测到多于或少于电路的预定数目，则必定发生了故障，并且应将译码图案处理为无效。 

图12A至12B表示参考图11A至图11B所述电路图案的其它视图。图12A表示编码图案1130上的接触区域的编号序列，该编号序列与电接触点对应。接触区域和对应的电接触点编号为1至6。图12B表示参考图11B所述电路图案的另一视图。第一电路1134的接触区域以及对应的电接触点可在每个电路图案中标识为“0”。第二电路1136的接触区域以及对应的电接触点可在每个电路图案中标识为“1”。隔离电路1140的接触区域以及对应的电接触点可在每个电路图案中标识为“X”。标签(0、1以及X)可用于识别属于特定电路的接触区域以及对应的电接触点。标签可以互换。可使用其它标签。依据参考图12A所讨论编号序列按顺序列出了用于每个接触区域以及相对应电接触点的特定标签。可使用其它编号序列。标签(0、1以及X)的序列可提供对每个电路图案的唯一数字表示。电路图案的数字表示可用来给生物流体中分析物的分析提供校准信息。数字表示可指定为假设包含第6位的电路总是呈现“0”，除非第6位是隔离接触点。如果第6位为隔离接触点，则包含第5位的电路总是呈现“0”。也可使用此编码的相反编码，并且编码能键入其它位位置。 

图13B表示分割成为第一电路1334、第二电路1336以及隔离电路1340的编码图案1330。第一电路1334以及第二电路1336的接触区域不邻接，并且使用多条导电线路来连接，所述导电线路提供了编码图案1330上的非邻接位置之间的电连接。第一电路1334的接触区域标识为“0”，并且由第一导电线路1342连接。第二电路1336的接触区域标识为“1”，并且由第二导电线路1344以及对角导电线路1346连接。在电路图案中，隔离电路1340的接触区域标识为“X”。第一电路1334以及第二电路1336的非邻接接触区域可使唯一电路图案的数目增加，所述电路图案可用来给生物流体中分析物的分析提供校准信息。 

图14A至图14B表示传感器条1404上的将编码图案1430分割为隔离或单一接触点电路1440以及多重接触点电路1442的各种电路图案。图14A表示具有接触区域X的未分割的编码图案1430，其中所述接触区域X与电接触点阵列进行电通信。尽管所述接触区域X配置为2行2列，然而也可使用接触区域以及电接触点阵列的其它配置。 

图14B表示单一接触点电路1440和多重接触点电路1442可具有的唯一电路图案。当三个电接触点与多重接触点电路1442电通信，且当一个电接触与单一接触点电路1440电通信时，单一接触点电路1440与多重接触点电路1442可形成4个唯一电路图案。电路图案可具有各种形状、位置以及取向。每个单一接触点电路1440以及多重接触点电路1442的电路图案包括唯一接触区域集合，并且因而包括唯一电接触点集合。校准信息可从与电路图案关联的电接触点确定。 

为提供错误检测(特别是故障接触或短路)，如果检测到多于或少于一个单一接触点电路，则必定发生了接触故障或短路，并且可将译码图案处理为无效。相似地，如果检测到多于或少于两个电路，则必定发生了故障，并且应将译码图案处理为无效。 

此外，当至少一个电路涉及多重接触点时，即使其余电路为隔离或单一接触点电路，仍可形成唯一电路图案。可选择接触的总数以及电接触点的配置，以提供多重接触点电路以及单一接触点电路的更好或优化平衡。当仅使用四个电接触点时，一个三接触点电路与一个单一接触点电路能验证存在两个电路且仅存在一个隔离接触点，故可更好地保持错误检查。 

图15A至15D表示具有非矩形的图案以及接触点阵列的各种编码图案。图15A表示各种三角形的编码图案1560至1568。图15B表示各种长菱形的编码图案1570至1578。图15C表示各种六角形的编码图案1580至1588。图15D表示各种圆形的编码图案1590至1598。编码图案被分割成为两个、三个或四个电路图案。一些电路图案具有两个以上接触点。其他电路图案被隔离或具有单一接触点。因为测量装置采取至少两个接触点以测量连续性，故测量装置未必直接感测隔离或单一接触点电路图案。 可为特定编码图案选择编码规则，以规定所允许的隔离电路图案的数目。可使用其他非矩形的图案以及接触点阵列。 

图16A至图16B表示传感器条1604上的将具有不规则形状的编码图案1630分割成为第一电路1634、第二电路1636以及第三电路1640的电路图案。图16A表示具有接触区域X的未分割的编码图案1630，其中所述接触区域X与电接触点阵列进行电通信。图16B表示第一电路1634、第二电路1636以及第三电路1640可具有的唯一电路图案。如果一定要避开用于传感器接触的空间，则可使用不规则形状。当使用三个电路图案时，一个电路图案可为隔离或单一接触点电路。可使用其他的不规则形状。可使用接触区域以及电接触点阵列的其它配置。 

图17表示一种用于对生物流体中分析物的分析进行校准的方法。在1702中，当生物流体的样品可用于分析时，对该样品进行检测。在1704中，对编码图案施加测试信号。在1706中，感测编码图案上的电路图案。在1708中，响应于电路图案而确定校准信息。在1710中，响应于校准信息而校准一个或多个相关方程。在1712中，分析样品中的分析物。在1714中，使用一个或多个已校准相关方程测定生物流体的分析物浓度。 

在1702中，当生物流体的样品可用于分析时，生物传感器进行检测。当将传感器条放置于测量装置中时，生物传感器可进行感测。当测量装置中的电接触点与传感器条中的电导体相连接时，生物传感器可进行感测。当样品与电极相连接时，生物传感器可对工作电极、对电极和/或其它电极施加一个或多个信号，以进行检测。当样品可用于分析时，生物传感器可使用其他方法以及装置对样品进行检测。 

在1704中，生物传感器将来自测量装置的测试信号施加至传感器条、传感器条封装或其它类似物上的编码图案。可光学地或电气地产生测试信号。如前所述，生物传感器选择性地施加测试信号至编码图案。生物传感器可以以一个或多个步骤或迭代地施加测试信号。 

在1706中，生物传感器感测编码条上的至少两个电路的电路图案。如前所述，电路图案可光学或电气地感测。图案信号可用来标识编码图案上的电路图案。 

在1708中，生物传感器响应于电路图案而确定校准信息。校准信息可以是用于调整电化学和/或光学分析的相关方程的任何信息。校准信息可以是识别信息，其指示传感器条的类型、关联于传感器条的分析物或生物流体、传感器条的制造批次等。校准信息可与相关方程的斜率和/或节距进行相加或相减。校准信息可包括或指导对相关方程的斜率和/或节距的使用。可使用其他校准信息。校准信息可以是生物传感器的存储器器件中所储存的参考参数以及调整值。处理器可选择所储存的参考参数以及调整值，以响应指示编码图案上的电路图案的图案或其它信号。 

在1710中，生物传感器响应于校准信息而校准一个或多个相关方程。相关方程可用来测定在光学和/或电化学分析中的分析物浓度。相关方程是分析物浓度以及诸如前述的光、电流或电势的输出信号之间的关系的数学表示。校准包括调整或修改浓度值或相关方程的其他结果。校准包括响应于识别信息而选择一个或多个相关方程，所述识别信息指示传感器条的类型、关联于传感器条的分析物或生物流体、传感器条的制造批次、传感器条的过期日期等。校准可包括通过对相关方程的斜率和/或节距的相加或相减，来修改一个或多个相关方程。校准可包括提供一个或多个相关方程。 

在1712中，生物传感器使用电化学分析、光学分析及其组合等来分析样品中的分析物。在电化学分析中，当对样品施加激发信号时，分析物进行氧化还原反应。氧化还原反应产生可测量并与分析物浓度相关联的输出信号。可使用各种电化学方法，诸如前述的电流分析法、电量分析法、伏安法、门控电流分析法、门控伏安法等。光学分析测量由化学指示剂与分析物的反应所吸收或所产生的光量。可测量光量并将其与分析物浓度相关联。光学分析可以是如前所述的光吸收或光产生。 

在1714中，生物传感器测定生物流体的样品中的分析物浓度。生物传感器可使用一个或多个相关方程来测定样品的分析物浓度。生物传感器可使用已校准分析物数值或其它结果来测定样品的分析物浓度。 

图18表示另一种用于对生物流体中分析物的分析进行校准的方法。在1802中，测量装置检测生物传感器中的传感器条的存在。在1804中，测量装置可对编码图案施加测试信号。在1806中，测量装置感测编码图 案上的电路图案。在1808中，测量装置响应于电路图案而确定校准信息。在1810中，当生物流体的样品可用于分析时，测量装置对样品进行检测。在1812中，测量装置响应于校准信息而校准一个或多个相关方程。在1814中，测量装置分析样品中的分析物。在1816中，测量装置使用一个或多个已校准相关方程来测定生物流体的分析物浓度。 

在1802中，当存在传感器条时，测量装置进行检测。当将传感器条放置在生物传感器中时，测量装置可进行感测。当测量装置中的电接触点与传感器条中的电导体和/或编码图案相连接时，测量装置可感测。当存在传感器条时，测量装置可对工作电极、对电极和/或其它电极施加一个或多个信号，以进行检测。当存在传感器条时，测量装置可对编码图案施加一个或多个信号，以进行检测。当生物传感器中存在传感器条时，测量装置可使用其他方法以及装置来检测。 

在1804中，测量装置施加测试信号至传感器条、传感器条封装或其它类似物上的编码图案。测试信号可光学地或电气地产生。如前所述，测量装置选择性地对编码图案施加测试信号。测量装置可以以一个或多个步骤或迭代地施加测试信号。 

在1806中，测量装置感测编码条上的至少两个电路的电路图案。如前所述，可光学地或电气地感测电路图案。可以以图案信号识别编码图案上的电路图案。 

在1808中，测量装置响应于电路图案而确定校准信息。如前所述，校准信息可以是用于调整电化学和/或光学分析的相关方程的任何信息。响应于指示编码图案上的电路图案的图案或其它信号，测量装置可选择所储存的参考参数以及调整值。 

在1810中，当生物流体的样品可用于分析时，测量装置进行检测。当传感器条中的导体与样品相接触时，测量装置可以(机械地、电气地等)进行感测。当样品与电极相连接时，测量装置可对工作电极和/或其它电极施加一个或多个信号，以进行检测。当样品可取用于分析时，生物传感器可使用其他方法和装置进行检测。 

在1812中，测量装置响应于校准信息而校准一个或多个相关方程。如前所述，相关方程可用于测定光学和/或电化学分析中的分析物浓度。 

在1814中，测量装置使用电化学分析、光学分析及其组合等来分析样品中的分析物。在电化学分析中，测量装置可使用一个或多个如前所述的电化学过程。测量装置测量来自分析物的氧化还原反应的输出信号，并且将输出信号与分析物浓度相关联。在光学分析中，测量装置测量如前所述的由化学指示剂与分析物的反应所吸收或所产生的光量。测量装置测量光量并将光量与分析物浓度相关联。 

在1816中，测量装置测定生物流体的样品中的分析物浓度。测量装置可使用一个或多个已校准相关方程来测定样品的分析物浓度。测量装置可使用已校准分析物数值或其它结果来测定样品的分析物浓度。 

生物传感器系统可与传感器条一起操作，其中所述传感器条设计为用于生物流体中分析物浓度的单一分析。生物传感器系统也允许使用更多的不同校准信息。校准可以以数字方式实施，从而致使分析物分析更能够容忍传感器条以及编码图案制造之间的阻抗差异以及其它阻抗变化。因为在图案读取装置中的所有电接触点必定与编码图案上电路的对应的接触区域进行电气地或光学地通信，以用于所述电路图案的准确及精确感测，故生物传感器还可具有更健壮的对故障的错误检测。通过强化关于电路的总数以及隔离电路的总数的规则，由传感器条上的图案所产生的多重电路容许对编码信息的固有错误检查。当图案读取装置中并非所有电接触点都与编码图案上所述电路的对应接触区域进行电或光学通信时，生物传感器可通知使用者，并且可拒绝和/或弹出传感器条。错误检测可降低或消除对电路图案的错误解读以及对错误校准信息的选择，因而避免分析物浓度的有偏差的或不正确的分析。有效校准图案的检测以及读数可用于指示将传感器恰当地插入测量装置内。 

尽管描述了本发明的各种实施例，然而本领域的技术人员应当明白，在本发明的范围内可有其它实施例和实施方式。 

Claims (21)

1.一种用于测定在生物流体中的分析物浓度的生物传感器系统，该生物传感器系统包括：

测量装置，其具有连接于图案读取装置的处理器；

传感器条，其包括对电极和工作电极，所述传感器条进一步具有编码图案，该编码图案具有至少两个电路，其中，每个电路形成电路图案，且每个电路图案包括唯一接触区域集合，每个电路图案与所述对电极或所述工作电极电隔离；

其中，所述测量装置以及该传感器条实施分析物分析，其中所述分析物分析具有至少一个相关方程；

其中，所述图案读取装置感测所述编码图案上的至少两个电路图案；

其中，所述图案读取装置确定相应于每个电路图案的所述唯一接触区域集合的电接触点唯一图案，并且，其中，所述电接触点唯一图案识别每个电路的所述电路图案；

其中，所述处理器响应于所述电路图案而确定校准信息；

其中，所述处理器响应于所述校准信息而校准至少一个相关方程；以及

其中，所述处理器响应于至少一个已校准相关方程而测定分析物浓度。

2.如权利要求1所述的生物传感器系统，其中，所述图案读取装置选择性地对所述编码图案施加测试信号。

3.如权利要求2所述的生物传感器系统，其中，所述图案读取装置施加处于上拉电压的至少一个其它测试信号。

4.如权利要求2所述的生物传感器系统，其中，所述图案读取装置包含多个测试电路，其中第一测试电路在第一步期间将第一测试信号驱动至接地，且其中第二测试电路在第二步期间将第二测试信号驱动至接地。

5.如权利要求1所述的生物传感器系统，其中，所述图案读取装置具有电接触点阵列，其中，每个电路具有至少两个接触区域，所述接触区域与所述电接触点电通信。

6.如权利要求1所述的生物传感器系统，其包括至少一个多重接触点电路以及至少一个单一接触点电路。

7.如权利要求2所述的生物传感器系统，其中，所述测试信号少于大约50微安。

8.如权利要求1所述的生物传感器系统，其中，所述图案读取装置响应于所述电路图案产生图案信号。

9.如权利要求1所述的生物传感器系统，其中，所述编码图案上的接触区域布置为至少两行且至少两列。

10.如权利要求1所述的生物传感器系统，其包括具有第一电路、第二电路以及至少一个隔离电路的编码图案，其中所述第一电路以及所述第二电路各具有至少两个接触区域，且其中所述至少一个隔离电路具有一个接触区域。

11.如权利要求1所述的生物传感器系统，其中，所述处理器检查所述校准信息中的错误。

12.如权利要求1所述的生物传感器系统，其中，所述图案读取装置具有电接触点阵列，其中，所述至少两个电路中的每一个具有至少一个接触区域，并且，其中，所述接触区域与所述电接触点电通信。

13.一种用于校准生物流体中的分析物分析的分法，所述方法包括：

提供传感器条，其包括对电极和工作电极，所述传感器条进一步具有编码图案，所述编码图案具有至少两个电路，其中，每个电路形成电路图案，且每个电路图案包括唯一接触区域集合，每个电路图案与所述对电极或所述工作电极电隔离；

感测所述编码图案上的至少两个电路图案；

响应于所述电路图案而确定校准信息，其中，确定相应于每个电路图案的所述唯一接触区域集合的电接触点唯一图案，并且，其中，所述电接触点唯一图案识别每个电路的所述电路图案；

响应于所述校准信息而校准至少一个相关方程；以及

响应于至少一个已校准相关方程而测定分析物浓度。

14.如权利要求13所述的方法，其还包括选择性地对所述编码图案施加测试信号。

15.如权利要求14所述的方法，其中，所述测试信号少于大约50微安。

16.如权利要求15所述的方法，其还包括：

对所述编码图案施加测试信号；以及

将至少一个测试信号驱动至接地。

17.如权利要求15所述的方法，其还包括：

在第一步期间将第一测试信号驱动至接地；以及

在第二步期间将第二测试信号驱动至接地。

18.如权利要求13所述的方法，其还包括产生响应于所述电路图案的图案信号。

19.如权利要求13所述的方法，其中，每个电路图案具有至少两个接触区域。

20.如权利要求13所述的方法，其还包括将所述编码图案上的接触区域布置为至少两行且至少两列。

21.如权利要求13所述的方法，其还包括检查所述校准信息中的错误。

Images