CN108680622A - 一种电化学生物传感器中红细胞压积测量和校正的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电化学生物传感器中红细胞压积测量和校正的方法，用测定的血液红细胞压积值对测定的分析物含量进行校正，以消除血液红细胞压积对分析物含量测定的影响，提高检测的准确度。所述方法包括红细胞压积测量和分析物浓度校正。所述红细胞压积测量方法首先获得不同红细胞压积血液样本的电阻值(R)，制作红细胞压积与血液电阻(R)的相关性曲线，再根据预先确定的电阻与红细胞压积的相关性曲线，确定检测血样的红细胞压积值(HCT％)；所述分析物浓度校正方法包括校正方程确立，分析物浓度测量和利用测得的血液红细胞压积值(HCT％)和测得的分析物浓度值(Cmea)，计算出分析物最终浓度值(Ccorr)。
Description
技术领域
本发明涉及生物测量技术领域，尤其涉及一种电化学生物传感器中红细胞压积测量和校正的方法。
背景技术
电化学生物传感器是通过一定的方式与待测生物分子(抗原、抗体、代谢产物等)发生反应，并将反应信号转化成可测量的电信号，从而对待测生物分子进行定性或定量分析的一种技术。广泛应用于环境、医疗等领域，其主要特点是选择性好、灵敏度高。其中，手持式电化学生物传感器，因结构简单、操作简便、便于携带等优点而被广泛应用于床旁检测及家用慢性病监测，如手持式血脂测试仪、血糖仪等。但这些手持式电化学生物传感器在测试血样时很容易受到血液红细胞压积的影响，从而对测试结果造成干扰。以电流法测血糖为例，当血液红细胞压积过低时，可能会使测量电流增大，导致血糖值偏高；相反，当血液红细胞压积过高时，可能会使测量电流减小，导致血糖值偏低，偏差较大者甚至能达到50％以上，因此消除红细胞压积的影响是提高此类产品准确度的关键之一。
发明内容
为消除血液红细胞压积对物质含量测定的影响，提高检测的准确度。本发明提供一种红细胞压积测量和分析物浓度校正的方法，用测定的血液红细胞压积值对测定的分析物含量进行校正。方案如下：
一种红细胞压积测量方法，所述测量步骤包括：
获得不同红细胞压积血液样本的标准红细胞压积值；
获得不同红细胞压积血液样本的电阻值(R)；
制作红细胞压积与血液电阻的相关性曲线；
根据预先确定的电阻与红细胞压积的相关性曲线，确定检测血样的红细胞压积值(HCT％)；
优选的，所述血液红细胞压积标准值测量方法包括使用实验室的温氏管法、毛细管法、血细胞计数仪法等。
优选的，所述血液电阻值(R)是通过电化学生物传感器测定的。
优选的，所述红细胞压积(HCT％)与血液电阻(R)的相关性方程可能为
HCT％＝k1*R2+k2*R+k3
其中k1范围是大约-5至大约+5，k2范围是大约-20至大约+20，k3范围是大约-100至大约+100。
优选的，所述红细胞压积(HCT％)与血液电阻(R)的相关性方程可能与电化学生物传感器结构、试剂配方、生产批次等有关。
优选的，所述红细胞压积(HCT％)与血液电阻(R)的相关性方程被电子编程输入与电化学生物传感器一起使用的软件中。
优选的，所述红细胞压积(HCT％)与血液电阻(R)的相关性方程被包括在电化学生物传感器的校准芯片上。
优选的，根据所述电化学生物传感器测得的电阻(R)，利用红细胞压积(HCT％)与血液电阻(R)的相关性方程计算测试血液的红细胞压积(HCT％)。
一种分析物浓度校正方法，所述测量步骤包括：
分析物浓度校正方程确立；
分析物浓度测量；
利用测得的血液红细胞压积值(HCT％)和测得的分析物浓度值(Cmea)，计算出分析物最终浓度值(Ccorr)。
优选的，所述计算分析物最终浓度值(Ccorr)的方程可能为
Ccorr＝Cmea/(k4*HCT％+k5)
其中k4范围是大约-5至大约0，k5范围是大约0至大约+5。
优选的，所述分析物浓度校正方程可能与电化学生物传感器结构、试剂配方、生产批次等有关。
优选的，所述分析物浓度校正方程被电子编程输入与电化学生物传感器一起使用的软件中。
优选的，所述分析物浓度校正方程被包括在电化学生物传感器的校准芯片上。
从以上技术方案可以看出，本发明公开了一种电化学生物传感器中红细胞压积测量和校正的方法。该方法通过血液的电阻值来确定血液红细胞压积，再通过测定的浓度校正方程进行校正，计算出最终分析物的浓度值。该方法无需改变传感器主体结构及反应试剂配方，不影响生产工艺，简单易行，测试准确，能有效消除血液红细胞压积对分析物浓度测定的影响，提高结果准确性。
附图说明
图1为本发明的电化学生物传感器中红细胞压积测量和校正方法总流程示意图。
图2为本发明的电化学生物传感器中红细胞压积测量的流程示意图。
图3为本发明的电化学生物传感器中分析物浓度校正的流程示意图。
图4为本发明实施例中计算的血液红细胞压积与实测标准的血液红细胞压积的相关性曲线图。
图5为本发明实施例中红细胞压积校正前后结果对比图。
具体实施方式
为了本技术领域的人员能够理解本发明方案，结合本发明实施例附图，对本发明实施例中的技术方案进行完整明确地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明提供一种电化学生物传感器中红细胞压积测量和校正的方法，以消除血液红细胞压积对待测物浓度测量的干扰，提高检测的准确度。
图1为本发明的电化学生物传感器中红细胞压积测量和校正方法总流程示意图。该方法包括：
S1：红细胞压积测量；
S2：分析物浓度校正两部分。
图2为本发明的电化学生物传感器中红细胞压积测量方法的流程示意图。该方法包括：
S1-1：测试不同红细胞压积血液样本的标准红细胞压积值；
S1-2：测试不同红细胞压积血液样本的电阻值(R)。
S1-3：绘制红细胞压积与电阻的相关性曲线。
可选的，所述红细胞压积(HCT％)与血液电阻(R)的相关性可能为
HCT％＝k1*R2+k2*R+k3
其中k1范围是大约-5至大约+5，k2范围是大约-20至大约+20，k3范围是大约-100至大约+100。
可选的，所述红细胞压积(HCT％)与血液电阻(R)的相关性方程被电子编程输入与电化学生物传感器一起使用的软件中。
可选的，所述红细胞压积(HCT％)与血液电阻(R)的相关性方程被包括在电化学生物传感器的校准芯片上。
S1-4：根据预先确定的电阻与红细胞压积的相关性曲线，确定检测血样的红细胞压积值(HCT％)。
图3为本发明的电化学生物传感器中分析物浓度校正方法的流程示意图。该方法包括：
S2-1：确立分析物浓度校正方程。
S2-2：传感器测得分析物浓度值(Cmea)。
S2-3：利用测得的血液红细胞压积值和测得的分析物浓度值，计算出分析物最终浓度值(Ccorr)。
可选的，所述计算分析物最终浓度值(Ccorr)的方程可能为
Ccorr＝Cmea/(k4*HCT％+k5)
其中k4范围是大约-5至大约0，k5范围是大约0至大约+5。
下面以血糖试纸为例说明本发明的实现过程。
实施例例1：血液红细胞压积测量方程确定
步骤1：配制多个血液样本，调整红细胞压积分别为20％、30％、40％、50％、60％、70％。用血糖传感器测试不同红细胞压积的血液样本的电阻值。如表1所示：
| HCT％ | R(KΩ) |
| 20 | 11.044 |
| 30 | 14.933 |
| 40 | 20.722 |
| 50 | 30.311 |
| 60 | 43.100 |
| 70 | 62.015 |
表1
步骤2：利用表1中的数据，以电阻值为X轴，以血液红细胞压积为Y轴，进行线性拟合，获得血液(HCT％)与电阻值(R)的关系函数，即
HCT％＝-0.0164*R2+2.1212*R+0.7997(Eq.1)
将测得的电阻值(R)代入上述Eq.1方程，得到计算的血液红细胞压积，与实测标准的血液红细胞压积的相关性显示在图4中。如图4所示，其相关性曲线斜率为0.9896，截距为0.4357，线性相关系数R2为0.9913，说明相关性较好。
步骤3：将步骤2中的红细胞压积(HCT％)与血液电阻(R)的相关性方程(Eq.1)编程输入与电化学生物传感器一起使用的软件中或电化学生物传感器的校准芯片上。
实施例例2：最终血糖浓度校准方程确定
步骤1：配制多个血液样本，调整红细胞压积分别为20％、30％、40％、50％、60％、70％，血糖浓度均为600mg/dL，用YSI2300葡萄糖乳酸分析仪标定，即Ccorr＝600mg/dL。用不含红细胞压积校正方程的血糖传感器测试血糖浓度(Cmea)。如表2所示：
表2
步骤2：将步骤1中的数据进行统计分析，获得最终血糖浓度的校正方程为：
Ccorr＝Cmea/(-0.0152*HCT％+1.6082) (Eq.2)
步骤3：将步骤2中的血糖浓度校正方程(Eq.2)编程输入与电化学生物传感器一起使用的软件中或电化学生物传感器的校准芯片上。
图5为红细胞压积校正前后，血糖浓度对比，如图5所示，红细胞压积校正前，测得的血糖浓度与YSI偏差较大，红细胞压积较正后的血糖浓度与YSI测试结果一致性较好。
实用本发明所述的红细胞压积测量和校正方法的电化学生物传感器，在测试血液分析物浓度时不会受到红细胞压积的影响，测试结果更加准确、可靠。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或替换并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (20)
1.一种电化学生物传感器中红细胞压积测量和校正的方法，其特征在于，所述测试方法包括步骤：
红细胞压积测量；
分析物浓度校正。
2.如权利要求1所述的电化学生物传感器，其特征在于，所述电化学生物传感器主要为手持式、便携式传感器。
3.如权利要求1所述的电化学生物传感器，其特征在于，所述测试样本以全血为主，包括毛细血管全血、静脉血等。
4.如权利要求1所述的电化学生物传感器，其特征在于，所述测试项目主要为全血中的分析物，如尿酸、葡萄糖、血红素、血红蛋白等。
5.如权利要求1所述的红细胞压积测量方法，其特征在于，所述测量步骤包括：
获得不同红细胞压积血液样本的标准红细胞压积值；
获得不同红细胞压积血液样本的电阻值(R)；
制作红细胞压积与血液电阻的相关性曲线；
根据预先确定的电阻与红细胞压积的相关性曲线，确定检测血样的红细胞压积值(HCT％)。
6.如权利要求5所述的红细胞压积标准值测量方法，其特征在于，所述测量方法包括使用实验室的温氏管法、毛细管法、血细胞计数仪法等。
7.如权利要求5所述的红细胞压积测量方法，其特征在于，所述血液电阻值(R)是通过电化学生物传感器测定的。
8.如权利要求5所述的红细胞压积测量方法，其特征在于，所述红细胞压积(HCT％)与血液电阻(R)的相关性可能为
HCT％＝k1*R2+k2*R+k3
其中k1范围是大约-5至大约+5，k2范围是大约-20至大约+20，k3范围是大约-100至大约+100。
9.如权利要求5所述的红细胞压积测量方法，其特征在于，所述红细胞压积(HCT％)与血液电阻(R)的相关性方程可能与电化学生物传感器的结构、试剂配方、生产批次等有关。
10.如权利要求5所述的红细胞压积测量方法，其特征在于，所述红细胞压积(HCT％)与血液电阻(R)的相关性方程被电子编程输入与电化学生物传感器一起使用的软件中。
11.如权利要求5所述的红细胞压积测量方法，其特征在于，所述红细胞压积(HCT％)与血液电阻(R)的相关性方程被包括在电化学生物传感器的校准芯片上。
12.如权利要求5所述的红细胞压积测量方法，其特征在于，根据所述电化学生物传感器测得的电阻(R)，利用红细胞压积(HCT％)与血液电阻(R)的相关性方程计算测试血液的红细胞压积(HCT％)。
13.如权利要求1所述的分析物浓度校正方法，其特征在于，所述测量步骤包括：
分析物浓度校正方程确立；
分析物浓度测量；
利用测得的血液红细胞压积值(HCT％)和测得的分析物浓度值(Cmea)，计算出分析物最终浓度值(Ccorr)。
14.如权利要求13所述的分析物浓度校正方法，其特征在于，可利用生化分析仪等公认分析物测试方法测定，作为所述分析物浓度的标准值。
15.如权利要求13所述的分析物浓度校正方法，其特征在于，利用所述电化学生物传感器测得分析物浓度值(Cmea)。
16.如权利要求13所述的分析物浓度校正方程，其特征在于，所述分析物最终浓度值(Ccorr)与红细胞压积值(HCT％)有关。
17.如权利要求13所述的分析物浓度校正方程，其特征在于，所述计算分析物最终浓度值(Ccorr)的方程可能为
Ccorr＝Cmea/(k4*HCT％+k5)
其中k4范围是大约-5至大约0，k5范围是大约0至大约+5。
18.如权利要求13所述的分析物浓度校正方程，其特征在于，所述分析物浓度校正方程可能与电化学生物传感器结构、试剂配方、生产批次等有关。
19.如权利要求13所述的分析物浓度校正方程，其特征在于，所述分析物浓度校正方程被电子编程输入与电化学生物传感器一起使用的软件中。
20.如权利要求13所述的分析物浓度校正方程，其特征在于，所述分析物浓度校正方程被包括在电化学生物传感器的校准芯片上。
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