CN110988088B - 确定分析物浓度的测试传感器、方法、生物传感器及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及确定分析物浓度的测试传感器、方法、生物传感器及其系统。其中，测试传感器包括：带，包括流体接收区和端口插入区，一个或多个电接触部至少局部地设置于端口插入区内，并且各电接触部被构造成当端口插入区被插入至分析物仪表的接收端口中的时候电接触部与分析物仪表的传感器接触部对准且电连接；串行校准代码图案，被设置于端口插入区的第一区域内，并且包括允许光波透过的第一光学透明部；以及同步代码图案，设置于端口插入区的第二区域内，并且包括允许光波透过的第二光学透明部，同步代码图案对应于串行校准代码图案，以使得在端口插入区被插入至分析物仪表的接收端口中的期间内同步代码图案提供串行校准代码图案的同步。

Description

确定分析物浓度的测试传感器、方法、生物传感器及其系统
本申请是申请日为2015年3月5日、发明名称为“生物传感器校准编码系统和方法”的申请号为201580023825.8的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明一般涉及用于测定流体样本中的分析物浓度的生物传感器，并且更具体地涉及能够对用于测定流体样本中的分析物浓度的仪器进行校准的生物传感器的串行编码(serial coding)系统和方法。
背景技术
体液中的分析物的定量测定在某些生理状况的诊断和维护中是极其重要的。例如，应当监控某些个体中的乳酸盐、胆固醇和胆红素。具体地，对于必须经常检查血液中的葡萄糖水平以便调节他们饮食中的碳水化合物摄入量的糖尿病个体患者而言，测定体液中的葡萄糖是很重要的。这种测试的结果能够被用来判定如果有糖尿病的话那么需要服用什么胰岛素或者其它药物。在一种类型的测试系统中，测试传感器被用来测试诸如血液样本等流体。
测试传感器包括与血糖发生反应的生物传感材料或试剂材料。该传感器的测试端适合于被放置到被测试的流体(例如，在刺破人的手指之后在该手指上积聚的血液)中。该流体利用毛细作用而被吸入到在传感器中从所述测试端延伸至所述试剂材料的毛细管通道，以致于足够量的待测流体被吸入所述传感器中。然后，该流体与传感器中的所述试剂材料发生化学反应，并且该系统将此与跟流体样本中的分析物(例如，葡萄糖)有关的信息相关联。
诸如血糖测试系统等诊断系统通常基于所测得的输出和被用来执行测试的试剂感测元件(测试传感器)的已知反应性来计算实际的葡萄糖值。该测试传感器的反应性或批次校准(lot-calibration)信息可以以数种形式而被提供给用户，上述数种形式包括输入至仪器中的数字或字符。一种方法包括：使用与测试传感器相似的但能够被该仪器识别为校准器件的器件。该测试器件的信息通过该仪器或通过被插入至该仪器的用来直接读取该测试器件的微处理器板中的存储器件而被读取。
目前一直存在的需求是改良的生物传感器，尤其是可以提供越来越准确和/或精确的分析物浓度测量的生物传感器。本发明的系统、装置和方法能够克服与生物传感器中所使用的传感器带上的编码图案(encoding pattern)相关的一些缺点中的至少一个缺点。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种用于测定生物流体中的分析物浓度的测试传感器包括带，该带包括流体接收区和端口插入区。第一行的光学透明位置和光学非透明位置形成了被设置于所述端口插入区的第一区域内的校准代码图案。第二行的光学透明位置和光学非透明位置形成了被设置于所述端口插入区的第二区域内的同步代码图案。所述第二区域不同于述第一区域。所述同步代码图案对应于所述校准代码图案，以使得在所述端口插入区被插入至分析物仪表的接收端口中的期间内所述同步代码图案提供串行的所述校准代码图案的同步。
根据本发明的另一方面，一种用于测定生物流体中的分析物浓度的测试传感器包括带，该带包括流体接收区和端口插入区。一个或多个电接触部被至少局部地设置于所述端口插入区内。各所述电接触部被构造成当所述端口插入区被插入至分析物仪表的接收端口中的时候所述电接触部与所述分析物仪表的传感器接触部对准且电连接。在所述端口插入区的第一区域内设置有串行校准代码图案。所述串行校准代码图案包括使光波能够透过的第一光学透明部。在所述端口插入区的第二区域内设置有同步代码图案。所述第二区域不同于所述第一区域。所述同步代码图案包括使光波能够透过的第二光学透明部。所述同步代码图案对应于所述串行校准代码图案，以使得在所述端口插入区被插入至所述分析物仪表的所述接收端口中的期间内所述同步代码图案提供所述串行校准代码图案的同步。
根据本发明的又一方面，一种用于测定生物流体中的分析物浓度的生物传感器系统包括测量装置。所述测量装置包括被连接至光学图案读取装置的处理部。所述光学图案读取装置包括一个或多个光源且包括第一光传感器和第二光传感器。传感器带包括顺序数据编码图案(sequential data coding pattern)及与所述顺序数据编码图案分别对应的同步编码图案，所述顺序数据编码图案包括第一光学透明开口，所述同步编码图案包括第二光学透明开口。所述一个或多个光源被构造成使光波透过所述第一光学透明开口和所述第二光学透明开口。所述一个或多个光源至少局部地被布置于所述第一光学透明开口和所述第二光学透明开口的第一侧上。所述第一光传感器被布置于所述第一光学透明开口的相反侧上且所述第二光传感器被布置于所述第二光学透明开口的相反侧上。所述第一光传感器和所述第二光传感器被构造成接收从所述一个或多个光源透过来的光波。在所述传感器带被插入至所述测量装置中时，所述光波由所述一个或多个光源透过来并且被所述第一光传感器和所述第二光传感器接收，以使得由与所述同步编码图案相关联的所述第二光传感器接收的光波提供由与所述顺序数据编码图案相关联的所述第一光传感器接收的光波的同步。
根据本发明的又一方面，提供了一种对生物流体中的分析物的分析进行校准的方法。该方法包括下列动作：(a)使光波透过测试传感器中的第一光学透明开口，所述第一光学透明开口包括形成校准编码图案的第一行按顺序的光学透明位置和光学非透明位置；(b)与动作(a)几乎同时，使光波透过所述测试传感器中的第二光学透明开口，所述第二光学透明开口包括形成与所述校准编码图案对应的同步编码图案的第二行按顺序的光学透明位置和光学非透明位置；(c)在第一光传感器中接收从所述第一光学透明开口透过来的所述光波；(d)在第二光传感器中接收从所述第二光学透明开口透过来的所述光波；(e)在所述测试传感器被插入至分析物测量装置中的期间内响应于由于所述光学透明位置和所述光学非透明位置经过所述第一光传感器而造成的所述光波被所述第一光传感器接收和没有被所述第一光传感器接收，产生一系列校准代码信号；(f)与动作(e)几乎同时，在所述测试传感器被插入至所述分析物测量装置中的期间内响应于由于所述第二行按顺序的光学透明位置和光学非透明位置经过所述第二光传感器而造成的所述光波被所述第二光传感器接收和没有被所述第二光传感器接收，产生一系列同步代码信号，所述一系列同步代码信号对应于所述一系列校准代码信号；(g)响应于所述一系列校准代码信号来校准至少一个相关方程；以及(h)响应于校准后的所述至少一个相关方程来测定分析物浓度。所述分析物浓度是通过使分析物在会产生输出信号的电化学反应中发生反应而被测定的。而且，所述分析物浓度是利用校准后的所述至少一个相关方程和所产生的所述输出信号而被计算的。
根据参照附图而做出的各种实施例的详细说明，本发明的其他方面对于对本领域的普通技术人员来说将会是显而易见的。下面提供了附图的简单说明。
附图说明
图1图示了根据一个实施例的具有串行光学编码的传感器带的俯视图。
图2图示了根据一个实施例的图1中的传感器带的一部分与光学图案读取装置在一起时的侧视图。
图3图示了根据一个实施例的被插入至传感器接口和光学图案读取装置中的具有串行光学编码的传感器带的俯视图。
图4图示了根据一个实施例的图3中的传感器带的侧视图。
图5图示了与传感器接口和光学图案读取装置相邻的传感器带以及通过将传感器带插入至传感器接口中而产生的代码信号和同步信号。
图6图示了通过将传感器带插入至传感器接口中而产生的代码信号和同步信号的另一方面。
图7和图8图示了根据某些实施例的包括通过在传感器带中打孔而创建的光学透明的串行数据编码图案(serial data coding pattern)和同步编码图案(synchronization coding pattern)的传感器带。
图9图示了根据一个实施例的包括通过将印刷的编码图案安置于传感器带的透明区域上而创建的光学透明的串行数据编码图案和同步编码图案的传感器带。
图10是根据某些实施例的对流体样本中的分析物的分析进行校准的示例性方法的流程图。
本发明容易做出各种不同的变形和替代形式，这里在附图中通过示例的方式示出了具体实施例，并且将会在本文中详细说明这些具体实施例。然而，应当理解的是，本发明并非旨在受限于所公开的特定形式。相反，本发明理应涵盖落入本发明的要旨和范围内的所有变形、等同物和替代物。
具体实施方式
本发明容易做出许多不同形式的实施例，附图中示出了本发明的优选实施例，并且将会在本文中详细说明这些优选实施例。应当理解的是，本公开应当被认为是本发明原理的例证，并且本公开不是旨在将本发明的宽泛方面局限于所图示的实施例。为了本文中详细说明的目的，单数形式亦包括复数形式，反之亦然(除非特别否认)；词语“或”应当可以是合取也可以是析取；词语“所有”的意思是“任何及所有”；词语“任何”的意思是“任何及所有”；并且词语“包括”的意思是“包括但不限于”。
本发明涉及用于测定诸如生物样本(例如，血糖样本)等流体样本中的分析物浓度的系统所用的传感器(例如，传感器带、生物传感器、测试传感器)的改善。传感器被用来收集诸如流体样本(例如，血液样本、其它生物流体样本)等分析物样本，并且被插入至分析物浓度测量装置(例如，血糖仪)中，在该分析物浓度测量装置中，作为对流体样本的分析物浓度的测定过程的一部分，信号可以经由传感器而被施加给所述样本。传感器通常成批次地被制造出来，并且这些批次在制造工厂中被校准。编码信息可以被应用给能够通过分析物浓度测量装置(例如，血糖仪)而被读取或以其它方式而被确定的传感器。在某些方面，在传感器被插入至用于将测试信号施加给该传感器上所接收的样本的测量装置中之后，校准信息被该测量装置接收到。
校准信息能够被用来响应于被编码到传感器上的且被分析物浓度测量装置读取的一个或多个校准参数(例如，制造差异、传感器失效日期)而对分析物浓度测定过程中的分析进行调节。本发明的一个较佳方面是通过使更大量的校准信息能够被编码到传感器上来提高分析物浓度测量的精度的能力。然后，上述更大量的校准信息能够在传感器被插入至如下测量装置的传感器连接器或传感器接口中之后被该测量装置读取：在该测量装置中，更大数量的校准代码被读取和处理以校正所存储的与流体样本中的分析物浓度的测定过程相关联的方程。校准代码是传感器所特有的并且存在于传感器自身上，而且校准代码还能够包括考虑了例如当测定流体样本的分析物浓度时能够被校正的制造差异、传感器带失效信息和其它方面的校准参数。
诸如被用来测试生物流体样本(例如，血液)的那些传感器之类的传感器能够包括在长度约为0.5英寸到1.5英寸(约为12mm到38mm)和宽度约为0.1英寸到0.5英寸(约为2.5mm到12.7mm)的范围之内的大致矩形尺寸。在某些方面，扁平型测试传感器的顶表面面积能够在约为0.05平方英寸到0.75平方英寸(约为30mm2到483mm2)的范围之内。传感器通常包括流体接收区和具有接触部的区域，所述接触部用于使传感器电连接至分析物浓度测量装置。基于对生物流体进行采样的传感器(例如，用于测定血糖浓度的传感器)的相对较小尺寸，用能够从传感器读取的且在测定分析物浓度时要被使用的校准信息对传感器进行编码的空间量是非常有限的。
并行代码图案的应用能够适用于某些传感器带上的小的表面面积。然而，并行编码仅仅具有有限数量的代码变量(例如，对于诸如血液等生物流体用的传感器带而言，通常是大约8个)。此外，并行编码要求整个编码图案都被插入至测量装置的传感器端口中，以便整个图案同时被读取。串行代码图案也能够被使用，并且串行代码图案能够提供比并行编码通常可用的代码变量更多数量的代码变量(例如，对于诸如血液等生物流体用的传感器带而言，高达15个)。然而，相对于在测试传感器(例如，用于生物流体样本(例如，血糖样本)的常规测试传感器)上进行编码时可用的有限表面面积，串行编码通常要求极大的空间。例如，为了增加使用串行编码的代码变量的数量(例如，多于15个)，将会需要增大传感器带的长度，并且将会需要测量装置上的更大的传感器端口。如果能够用大量的不同校准代码对传感器带进行编码以使得在限制了传感器带上容纳校准编码图案所需要的面积的同时能够让分析物浓度测定的精度变大，那么这将会是令人期望的。本发明提供了如下的能力：使用能够通过光学图案读取装置来读取光学透明编码图案的光学方法，在传感器带的非常有限的空间内能够实施数百个甚至数千个校准代码。通过允许有更大数量的校准代码，因为更多的因素能够被用来校正用于计算分析物浓度的方程，所以分析物浓度测量的精度增大了。校准代码的增多使得能够实现更多的传感器特性的校正，例如对于制造差异或其它的传感器特性因素的校正(例如，试剂特性更正、传感器失效日期更正、批号更正)，如果这些没有经过校正则会造成分析物浓度测定的精度的减小。
现在参照图1和图2，它们图示了包括校准编码的示例性生物传感器100(例如，测试传感器、传感器带)的俯视图和侧视图。示例性生物传感器100被描绘为大致扁平、伸长的带，尽管其它形状也是可以构思出来的(例如，叉状端、锥形端、梯形部分、各种形状的组合)。该生物传感器包括流体接收区128和端口插入区126。流体接收区128包括被构造成接收诸如生物流体样本等流体样本的通道124。通道124的尺寸可以设计成使得毛细作用将流体样本吸入流体接收区128的该通道中。然后，所接收的流体样本在生物传感器100的端口插入区126被插入至仪器或仪表中之后能够使用该仪器或仪表而被测试以测定出分析物浓度。
可以构思的是，在本文中说明的非限制性的示例性传感器(例如，生物传感器100)可以是电化学测试传感器。在这样的实施例中，分析物仪表可以在机械或光学方面检测出校准信息且可以在电化学方面测定出流体样本的分析物浓度。尽管图1中仅仅图示了生物传感器的俯视图，但是这种生物传感器能够包括在形成通道124时起辅助作用的基体和第二层(例如，盖子)。生物传感器100还可以包括流体接收区128中的多个电极(未图示)，例如对向电极(counter electrode)、工作电极、触发电极、底部填充型检测电极(underfilldetection electrode)或血细胞比容(hematocrit)电极。所述电极被连接至从流体接收区128向端口插入区126中的生物传感器接触部122a、122b延伸的导线(未图示)。所述电极可以至少局部地嵌入所述基体与所述盖子之间，并且所述导线可以在生物传感器的所述基体和所述盖子内从所述电极到端口插入区中的生物传感器接触部122a、122b延伸。可以构思的是，可以采用除了图示的这些传感器以外的电化学测试传感器。
流体接收区128包括至少一种试剂，所述试剂用来将流体样本(例如，血液)中感兴趣的分析物(例如，葡萄糖)转换成如下的化学物质，该化学物质在其产生的电流方面是能够被电极图案的部件实施电化学测量的。上述试剂通常包含诸如葡萄糖氧化酶(glucoseoxidase)等酶(enzyme)，该酶与分析物且与诸如铁氰化物盐等电子受体发生反应从而产生能够被电极检测的可电化学测量物质。可以构思的是，其它酶可以被用来与葡萄糖发生反应，例如，葡萄糖脱氢酶(glucose dehydrogenase)。如果要测定的是其它分析物的浓度，那么选择能够与该分析物发生反应的适当的酶。
流体样本(例如，血液)可以在通道124处或在通道124附近被施加给流体接收区128。流体样本流过该通道，在该通道中与所述至少一种试剂发生反应。在与所述试剂发生反应之后并且在所述多个电极的协作下，流体样本产生了帮助测定分析物浓度的电信号。所述导线将该电信号向后朝着生物传感器100的相对第二端(例如，端口插入区126)运送，在该第二端处，当生物传感器被插入至仪表中时，生物传感器接触部122a、122b将该电信号传送至该仪表中。
如上所述，传感器可以使用电化学分析来分析样本中的分析物。还可以构思的是，传感器可以使用光学分析或可以使用光学方法和电化学方法的组合来分析分析物。如上所述，在电化学分析的期间内，激励信号被施加给生物流体样本。该激励信号可以是电位或电流，并且可以是恒定的、或可变的、或这两者的组合。该激励信号可以以单个脉冲或以多个脉冲、序列或周期的方式而被施加。可以使用各种各样的电化学过程，例如，安培分析法、库伦分析法(coulometry)、伏安法、门控安培分析法(gated amperometry)、门控伏安法等(gated voltammetry)。
光学测试传感器系统可以使用诸如透射光谱、漫反射光谱或荧光光谱等用于测量分析物浓度的技术。指示剂-试剂(indicator-reagent)系统和体液样本中的分析物发生反应从而产生变色反应，这是因为该试剂与分析物之间的反应会造成样本改变颜色。颜色变化的程度指示了体液中的分析物浓度。
光学测试传感器能够包括自动校准信息和样本接收区(例如，流体接收区)。该样本接收区包括适合于在被暴露给流体样本中的分析物之后产生变色反应的指示剂-试剂系统。所述试剂可以变干，然后与样本接收区中的样本混合。可替代地，试剂可以与样本一起沉淀，或试剂可以在样本已被接收于样本接收区中之后沉淀。
光学分析通常测量由于化学指示剂与分析物的反应而吸收或产生的光量。随着化学指示剂一起可以包括酶以便增强反应动力。来自光学系统的光可以被检测器转换成诸如电流或电位等电信号。
在吸收光的光学分析中，化学指示剂产生会吸收光的反应产物。来自光源的入射激励光束被引导向样本。该入射光束可以从样本反射回来或可以透过样本从而到达检测器或传感器。该检测器收集且测量发生了衰减的入射光束。由于反应产物而被衰减的光量指示了样本中的分析物浓度。
在产生光的光学分析中，化学指示剂产生会在氧化还原反应期间内响应于分析物而发出荧光或发光的反应产物。检测器收集且测量所产生的光。由化学指示剂产生的光量指示了样本中的分析物浓度。
生物传感器能够由例如聚合材料等各种各样的材料制成。可以用来形成生物传感器的基体、盖子和任何间隔件的聚合材料的非限制性示例包括聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET；polyethylene terephthalate)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN；polyethylenenaphthalate)、聚酰亚胺和上述材料的组合。可以构思的是，其它材料也可以用来形成生物传感器的基体、盖子和/或间隔件。
为了形成生物传感器，所述基体、所述间隔件和所述盖子通过例如粘合剂或热封而被接合起来。当所述基体、所述盖子和/或所述间隔件被接合起来时，流体接收区128和通道124就被形成了。流体接收区128提供了一条用于将流体样本引入至生物传感器中的流动路径。
图1中描绘的示例性生物传感器100还包括大致沿着生物传感器100的第一侧112而被布置的串行校准代码图案130。串行校准代码图案130包括使光波能够透过的光学透明部(例如，132)。生物传感器100还包括大致沿着生物传感器100的第二侧114而被布置的同步代码图案140。同步代码图案140也包括使光波能够透过的光学透明部(例如，142)，这些光学透明部具有沿着图案140大致均匀地间隔开的光学透明开口，且这些光学透明开口之间是光学非透明部。尽管串行校准代码图案130和同步代码图案140被描绘为位于生物传感器100的相对两侧112、114上的两串平行图案，但是可以构思的是，只要同步代码图案140对应于串行校准代码图案130即可，这两串图案能够相对于彼此偏移或甚至能够被安置成以各个图案130、140之间有至少某个分隔件或屏障的方式彼此相邻。这两个图案130与140之间的对应性在端口插入区126被插入至分析物仪表的接收端口中的期间内提供了串行校准代码图案130的同步，这将会在下文中在包括图2至图6的语境中更加详细地予以探讨。
在传感器上将串行校准代码图案与对应的同步代码图案组合的好处是：大量的不同校准代码能够在有限区域内被编码到传感器上，这就使得在仍然允许对生物流体进行采样和将传感器插入至分析物测量仪表中的同时能够让该测试传感器的尺寸保持相对不变。例如，生物传感器100的非限制性实施例及其各种变形通过利用能够被与分析物测量仪表相关的光学图案读取器读取的光学透明编码图案而允许生物传感器100的非常有限的空间内存在数百个至数千个校准代码范围内的校准代码数量。所图示的沿着图案140的16个光学透明同步开口使得能够获得高达65,536(即，假设该仪表以二进制进行操作，那么就是2的16次方)个不同的校准代码以用于实施对分析物浓度测定的校正。如果使用了仅仅一半的同步开口，那么高达256(即，假设该仪表以二进制进行操作，那么就是2的8次方)个不同的校准代码将会是可用的。类似地，如果使用了仅仅四分之一的同步开口，那么高达16(即，假设仪表以二进制进行操作，那么就是2的4次方)个不同的校准代码将会是可用的。因此，可用的校准代码数量与设置于传感器上的同步开口的数量是指数相关的。在倘若使用串行校准编码方法就会有几乎无限数量的校准代码的条件下，同步编码的添加会使前述几乎无限数量的校准代码能够在与当使用并行编码方法时通常会占用的传感器带上的表面面积为同一面积量的表面面积内实现。可用的校准代码的数量的显著增加会提高分析物浓度测量的准确性和精度。
生物传感器能够包括由测试传感器材料中的开孔(aperture)或孔洞(hole)(例如，132、142)形成的串行校准代码图案的至少一部分或同步代码图案的至少一部分。所述串行校准代码图案和所述同步代码图案也可以使用被非透明部分隔开的光学透明材料形成。关于同步代码图案，例如如同步代码图案140(其中，同步代码图案具有分别被均匀分布的光学非透明材料分隔开的均匀分布的开口)中所示，所述开孔或光学透明开口以串行的方式均匀间隔开地布置着。所述均匀间隔开的同步代码图案起到与校准代码图案同步的时钟脉冲的作用。所述校准代码图案也能够包括以串行的方式布置于传感器上的开孔或光学透明材料，但是所述校准代码图案可以不是均匀间隔开的，并且所述校准代码图案可以包括被非透明部分隔开的一系列较大的开孔或光学透明开口以创建与校准代码相关联的图案。所述串行校准代码图案和所述同步代码图案能够使用光学图案读取器而被读取。在某些方面，串行校准代码图案和同步代码图案分别具有通过光学非透明部和光学透明开口的组合而被确定的某一长度，处于组合中的光学非透明部和光学透明开口包括所述校准或同步图案。在某些方面，取决于这两种图案为了同步的目的是如何彼此对应的，传感器上的同步代码图案可以在长度上与串行校准代码图案的长度大致相同。
如图1所示，串行校准代码图案130能够以平行于同步代码图案140的方式被设置于传感器上。在图1中，图案130、140设置于该测试传感器的相对两侧112、114上。串行校准代码图案以平行于同步代码图案的方式被设置于传感器上，并且串行校准代码图案与同步代码图案被传感器的光学非透明部物理地分隔开。然而，可以构思的是，代码图案130、140能够设置于测试传感器上的其它位置处，只要同步代码图案对应于校准代码图案即可。
在某些方面，可以构思的是，测试传感器能够包括具有第一侧和相对第二侧的端口插入区。串行校准代码图案能够平行于且沿着第一侧(例如，传感器的一个边缘)而被定向，并且同步代码图案能够平行于且沿着第二侧(例如，传感器的另一边缘)而被定向。在某些方面，串行校准代码图案和同步代码图案分别包括沿着第一侧和第二侧被设置于传感器带中的开孔。所述串行校准代码图案和所述同步代码图案的各个所述开孔可以大致上是矩形，且所述开孔的所有侧边(或在一些情况下，比所有侧边少的一些侧边(例如，所述开孔的仅仅三个侧边))是由测试传感器界定的。
在仍然提供了大量校准代码的同时被校准代码图案和同步代码图案占用的测试传感器的表面面积能够通过应用本发明所说明的特征而被最小化。关于提供了高达大约65,536个校准代码的构造，在某些方面中，串行校准代码图案占用了传感器的顶表面面积的不到0.04平方英寸。在某些方面中，串行校准代码图案占用了传感器的顶表面面积的不到0.02平方英寸。在某些方面中，同步代码图案占用了传感器的顶表面面积的不到0.04平方英寸。在某些方面中，同步代码图案占用了传感器的顶表面面积的不到0.02平方英寸。在某些方面中，串行校准代码图案和同步代码图案一起占用了传感器的顶表面面积的不到0.06平方英寸。在某些方面中，串行校准代码图案和同步代码图案一起占用了传感器的顶表面面积的不到0.03平方英寸。
现在参照图2，它描绘了生物传感器100与人造光源160和光传感器170在一起的示例性侧视图，人造光源160和光传感器170可以是用来获得被编码到生物传感器100上的数据的光学图案读取器的一部分。在某些方面，可以构思的是，人造光源160可以是发光二极管(LED；light-emitting diode)或分析物浓度测试领域中已知的用于光学读取器的其它光源。可以构思的是，光传感器170能够是光电传感器、光检测器阵列、或分析物浓度测试领域中已知的用于光学读取器的其它光敏传感器。
该测试传感器能够包括形成校准编码图案和同步编码图案的多个开孔(例如，132、142)。在图2的侧视图中，开孔(例如，142)被描绘成空白(无阴影)区域。同步代码图案140在图1中被示出，并且图2中图示的横截面图示出了多个同步代码开孔，各个开孔被均匀地间隔开且对应于图1中图示的校准代码图案(例如，130)。稍后将参照图6更加详细地图示和说明这两种图案之间的对应性。图1中示出了校准代码图案130的一个非限制性示例，并且没有示出所有的能够被编码到传感器上的可能的开孔。选择哪些开孔来形成校准代码图案就决定了被传送至仪表或仪器的、与传感器特有的校准信息相关联的校准代码。
开孔132、142可以通过对测试传感器进行切割或打孔而形成。所述切割或打孔可以通过激光、机械冲孔(mechanical punching)、模切(die cutting)或通过使用水射流(water jets)而被执行。开孔132、142的形状被示出为薄的大致呈矩形的狭缝。本发明所构思的其它形状包括与大致呈矩形的形状(例如，图1至图9中所描绘的形状)不同的形状。
可以构思的是，诸如开孔等多个光学透明开口(例如，132、142)被组合在一起从而形成校准编码图案和同步编码图案。这些光学透明开口能够包括：完全穿过传感器(例如，100)而延伸的开孔；或者由穿过传感器而延伸的光学透明材料形成的透明开口；或者在传感器中局部地延伸且剩余的部分是光学透明材料的组合开孔。光学透明开口使光能够透过并且能够在传感器的相反侧被检测到。可以使用的光学透明材料或光学半透明材料的非限制性示例包括“白色”或透明的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、“白色”或透明的聚碳酸酯、或者“白色”或透明的乙二醇改性的PET(PETG；glycol-modified PET)。可替代地，光学透明基板可以被不透明涂层覆盖，然后有选择地除掉该不透明涂层以形成光学透明开口。这种不透明涂层的示例是通过真空沉积、溅射或电镀形成的诸如铝、金或铜等金属以及可以涂布或印刷而成的碳。
图2中图示的光源160能够是包括一个或多个光源以及多个光传感器(例如，170)的光学图案读取装置的一部分。人造光源160能够包括可以被光罩(light mask)164罩住的发光二极管(或其它类型的光源)162，该光罩164在形状上被设计成把由LED产生的光引导得通过狭窄的光罩开口168并且入射至界定了代码的光学透明开口中，使得来自光源的光束180被光传感器170接收。光传感器170能够包括可以被传感器光罩174罩住的光电传感器172或其它光感测器件，传感器光罩174可以进一步包括狭窄的光接收开口178。光罩168、178的使用能够有利于将光束180直接引导到光学透明代码开口中，并且也有利于防止接收来自其它光源的任何走入歧途的光(该光可能会引起由光传感器170产生的假阳性检测(false positive detection))或使该光的接收减至最小程度。所述光罩(至少针对光源的光罩)还能够被构造成使得出射的光束比光学透明开口(例如，开孔)的最小尺寸更窄。尽管图2图示的是经过同步代码图案的横截面，但是光源和光传感器的特征以及使光透过光学透明开口(例如，132、142)的方面对于同步代码图案和校准代码图案这两者而言是大致相同的。
人造光源160和光传感器170可以是用于测定生物流体中的分析物浓度的生物传感器系统的一部分。该生物传感器系统可以包括测量装置，该测量装置包括被连接至光学图案读取装置的处理部。该光学图案读取装置能够包括一个或多个光源和多个光传感器。传感器带(例如，图1和图2中图示的传感器100)包括顺序数据编码图案及与顺序数据编码图案分别对应的同步编码图案，所述顺序数据编码图案和所述同步编码图案分别包括第一光学透明开口和第二光学透明开口(例如，132、142)。所述一个或多个光源(例如，160)能够被构造成使光波透过第一和第二光学透明开口(例如，142)。所述一个或多个光源至少局部地布置于第一和第二光学透明开口的第一侧上。所述多个光传感器(例如，170)中的一个光传感器布置于第一光学透明开口(例如，132)的相反侧上，并且所述多个光传感器中的另一个光传感器布置于第二光学透明开口(例如，142)的相反侧上。所述光传感器(例如，170)被构造成接收从所述一个或多个光源透过来的光波。响应于从与顺序数据编码图案和同步编码图案相关联的光学透明开口透过的光波或光束，所述光传感器产生脉冲序列。
在某些方面，所述一个或多个人造光源可以只是单个光源(例如，160)。能够采用多个光引导件(未图示)以接收来自LED灯(例如，162)的光并且将来自该灯的光束重新引导到光学透明开口。一个光引导件能够将光束引导到校准代码图案且另一个光引导件能够将分离的光束引导到同步代码图案。光束是通过在所述多个光引导件内的全内反射(totalinternal reflection)而被引导的。还可以构思的是，光束也可以通过存在于光引导件中的反射表面而被重新引导。所述多个光引导件还能够被构造成出射比光学透明开口的最小尺寸更窄的光束。
在某些方面，所述一个或多个光源可以包括两个光源(例如，LED)。一个光源可以在位置上被布置成使得光波透过第一光学透明开口且入射至可能与串行校准代码图案相关联的第一光传感器中。另一个光源可以在位置上被布置成使得光束透过第二光学透明开口且入射至与串行同步代码图案相关联的第二光传感器中。
现在参照图3和图4，它们图示了被插入至传感器接口390中的、具有串行光学编码的传感器带300的俯视图和侧视图，传感器接口390包括光学图案读取装置380。传感器300包括端口插入区326和流体接收区328。如图3和图4所示，传感器300的端口插入区326能够插入至传感器接口390中。当传感器300插入至传感器接口390中时，传感器检测用接触部394a、394b将会构成一个电路，因为接触部394b被推上去并且接触到接触部394a从而构成该检测电路。传感器检测用接触部394b的第一端396能够布置于传感器接口的如下部分处：在传感器被放置到光学图案读取器下方之前该传感器首先在该部分处插入。接触部394a与394b之间的电路的完成致使在如下的控制器或其它处理部中接收到信号：当传感器300插入至传感器接口中时，所述控制器或其它处理部会启动用于光学图案读取装置380的指令以使来自光源360的光开始向光传感器370传输。光的传输和接收被构造成是当校准代码图案和对应的同步代码图案让由光源-光传感器布局创建的光束通过时而发生的。
当传感器300插入至传感器接口中时，所述代码图案被光学图案读取装置读取，因而校准代码能够被确定以供在用于测定流体接收区中所接收的流体样本的分析物浓度的方程中使用。传感器300包括与传感器接口接触部392a、392b构成电路的接触部312a、312b，传感器接口接触部392a、392b被用来以电化学的方式测定与流体接收区328中所接收的流体样本的分析物浓度相关的值。所述传感器接口可以与用于测定生物流体中的分析物浓度的生物传感器系统中的测量装置相关或是该测量装置的一部分。例如，所述传感器接口可以是血糖仪或其它分析物仪表的一部分，并且可以包括这类仪表的传感器接收区的全部或一部分。
在某些方面，可以构思的是，传感器带(sensor strip)检测系统检测传感器带是否插入至测量装置(例如，分析物仪表)的端口中。通过检测系统对传感器带的检测是在顺序或串行数据编码图案和同步编码图案的光学读取开始之前刚刚发生的。
包括光源(例如，160、360)和光传感器(例如，170、370)的光学图案读取装置(例如，380)被构造成测量被设置于生物传感器中的串行校准代码和同步代码的通过细小光学透明开口阵列的光学传输。在某些方面，并且如例如图2和图4所示，光传感器(或光接收器)被设置于传感器的与该传感器的一侧相反的侧上：由人造光源产生的光束最初从所述一侧进入传感器中的光学透明开口。可以构思的是，人造光源和光传感器的类似布置可适用于读取传感器上的串行同步代码图案和串行校准代码图案这两者。如利用图3和图4中的非限制性实施例所示，当传感器移动至或插入至端口或传感器接口中时，光传感器(例如，370)响应于从光源传输过来的人造光束的接收或未被接收而产生脉冲序列。人造光束被传感器的接收是当光学透明开口(例如，与编码相关的开孔)存在于光源与接收器之间的时候而发生的。人造光的未被接收是当光学非透明部例如在两个光学透明开口之间被设置于传感器上并且阻挡了光束被光传感器接收时而发生的。
可以构思的是，所述光学图案读取装置可以包括对数据脉冲进行处理以确定用于测试传感器的校准代码的微控制器(或可以与微控制器或其它处理部相关)。所接收的校准数据脉冲与同步脉冲对应，以使得大量的校准代码能够在有限空间内可用。例如，当传感器带被插入至测量装置中时，光波或光束可以从第一和第二光源两者透过来并且可以被与串行或顺序校准代码图案相关联的第一光传感器接收和被与串行或顺序同步代码图案相关联的第二光传感器接收。被第二光传感器接收的光波或光束提供了与被第一光传感器接收的光波的同步。
现在参照图5和图6，它们示出了被描绘成与具有诸如校准光源580和同步光源560等光学读取特征的传感器接口590相邻的示例性传感器带500的非限制性俯视图，校准光源580和同步光源560分别具有与各自的光源相对的传感器(未图示)并且在光源与传感器二者之间有小的间隙以允许传感器能够通过(更具体地，允许示例性串行校准代码图案530和示例性串行同步代码图案540能够通过)。同步代码图案540包括后面跟着一系列均匀间隔开的附加光学透明开口并且以最后一个光学透明开口542b结尾的第一光学透明开口542a。同步代码图案中的各个开口包括与可被光学图案读取器(例如，包括一个或多个光源和光传感器组合)识别的光学透明开口的开始和结束对应的前端侧(例如，544a)和末端侧(例如，544b)。
图5还图示了由与串行校准代码图案530相关联的光传感器产生的“串行数据”信号和由与串行同步代码图案540相关联的光传感器产生的对应的“同步”信号的类型的非限制性示例。同步代码图案中的第一个脉冲信号552a对应于示例性第一个开口542a，并且最后一个脉冲信号552b对应于示例性最后一个开口542b。脉冲的起始峰(例如，554a)对应于光学图案读取器识别到代码图案开口的前端侧(例如，544a)，并且脉冲的结束峰(例如，554b)对应于光学图案读取器识别到该同一代码图案的末端侧(544b)。图6中描绘了关于同步代码图案和校准代码图案以及这两者之间的对应性的非限制性示例方面的更多细节，还描绘了从所述代码图案产生的二进制数据的确定。
如图5和图6所示，顺序或串行数据编码图案(例如，530)和同步编码图案(例如，540)致使一系列相应的正(例如，“1”)、负(例如，“0”)代码信号由光学读头装置产生。这些代码信号被处理部接收且以二进制的形式(例如，“0”和“1”)被处理。所述代码信号是在传感器带被插入至测量装置中的时候被接收的。所述测量装置(例如，分析物仪表)和传感器带被构造成实施具有与从顺序数据编码图案确定的校准代码相关联的至少一个相关方程的分析物分析。处理部被构造成响应于所产生的且从光学图案读取装置接收到的代码信号而校准所述至少一个相关方程。所述处理部进一步被构造成响应于校准后的所述至少一个相关方程来测定分析物浓度。
可以构思的是，同步代码图案能够包括数量在约8个至约16个以上范围内的、被设置于测试传感器上的按顺序且均匀间隔开的光学透明开口。均匀间隔开的同步代码开口(例如，540)中的每一者对应于构成该同一测试传感器上的校准代码图案(例如，530)的一系列按顺序的光学透明开口和非透明位置中的一者。
现在参照图6，类似于图5中图示的传感器(包括相似的串行数据和同步编码)，它描绘了包括端口插入区的测试传感器的一部分。被编码的测试传感器的这一非限制性示例包括分别由被设置于测试传感器上的光学非透明部632b、632d、632f、632h分隔开的一系列光学透明开口632a、632c、632e、632g、632i。该测试传感器能够沿着方向670被插入至分析物仪表的端口或开口中。当测试传感器被插入至所述端口中时，由光学图案读取装置的光传感器产生了信号。所产生的信号利用图6中图示的“串行数据”而被描绘。当校准代码开口632a在光源与光传感器之间经过时，如例如在图2中所说明的那样，响应于对从光源传输过来的光束的接收，通过光传感器产生了正信号。所述正信号可以利用与光传感器或光学图案读取装置相关联(例如，被连接至光传感器或光学图案读取装置)的处理器(例如，微控制器)而以二进制的形式被解释为“1”。接着，光学非透明部632b在光源与光传感器之间经过，因为来自光源的光束没有被接收，所以光传感器产生负信号。所述负信号可以利用上述处理器而以二进制的形式解释为“0”。
与从串行校准代码图案产生串行数据几乎同时，对应的同步代码图案被读取并且光传感器产生了如下信号(例如，“同步”)：该信号起到用于校准编码图案中的相应的光学透明开口和光学非透明部的各个位置的时钟系统的作用。例如，光学透明同步代码开口642a以对应于光学透明校准代码开口632a的方式被“计时(clocked)”。光学非透明同步部642b以对应于光学非透明校准部632b的方式被“计时”。在某些方面，同步代码图案包括一系列具有相似尺寸且被均匀地间隔开的光学透明开口以及与所述光学透明开口串联的由光学非透明材料形成的具有相似尺寸的间隙。
再次参照图6中的测试传感器的校准代码开口，在光学非透明部632b致使产生了负信号之后，形成光学透明开口632c的一系列校准位置致使光学图案读取装置对应于由同步光传感器为光学透明同步代码开口产生的时钟信号或同步信号而产生一系列正信号。在开口632c的非限制性示例中，所产生的正信号被处理器解释成“1-1-1-1”二进制形式。随后，形成另一个光学非透明部632d的一系列校准位置致使光学图案读取装置对应于由同步光传感器为同步代码开口产生的时钟信号或同步信号而产生一系列负信号，这些时钟信号或同步信号对应于与光学非透明部632d相关的所述一系列校准位置。所产生的负信号被处理器解释成“0-0-0”二进制形式。针对与各自的同步代码开口分别对应的开口632e、632g、632i以及光学非透明部632f、632h，发生相似的信号产生过程和随后的处理器解释。
同步代码开口的数量决定了测试传感器的可能的校准代码的数量。例如，图6包括16个均匀间隔开的同步代码开口(例如，642a)，这些同步代码开口使得能够实现包括16个校准代码位置的图案，而且取决于为特定的校准位置而产生的是正信号还是负信号，所述16个校准代码位置要么是“1”要么是“0”。这意味着这一非限制性实施例的可能的校准代码的最大数量是65,536个代码(即，216)。通过增加或减少同步代码开口的数量，且因此增加或减少校准代码位置的数量，也可能实现更多或更少的校准代码。对于每个所增加或减少的同步开口，可能的校准代码的数量以指数方式(在本发明所图示的示例性二进制方面中，按2倍的因子)增大和减小。此外，尽管图5和图6描绘了对应于二进制校准代码“1011110001010001”的所产生的校准信号，但是它仅仅是通过改变构成测试传感器上的校准编码图案的光学透明校准开口和光学非透明校准部的串行图案而能够产生的65,536个校准代码(例如，从0000000000000000到1111111111111111的范围)中的一者。
现在参照图7和图8，它们描绘了测试传感器700、800的两个非限制性示例性方面。测试传感器700、800包括通过在传感器带中打孔(例如，732、832)而被创建的光学透明串行数据编码图案。测试传感器700、800还包括通过在传感器带中打孔(例如，742、842)而被创建的光学透明同步编码图案。用于串行数据编码的所述开孔(例如，732、832)能够具有可变的尺寸，该可变的尺寸取决于传感器的校准代码以及沿着校准编码的给定位置旨在产生正信号还是负信号。因此，如果给定的一个开孔被编码成提供一系列的正信号(例如，“1-1-1”)，那么该开孔将会比被编码成仅仅提供单个正信号(例如，“1”)且后面跟着旨在产生负信号(例如，“0”)的一个或多个部分的开孔更宽。用于同步编码图案的所述开孔(例如，742、842)具有大致相同的尺寸并且是以串行的方式均匀地间隔开的。传感器700中的开孔732、742大致是矩形，并且全部被设置于传感器700内且传感器材料形成围绕着各个开孔的周长。传感器800中的开孔832、842大致是正方形或矩形，并且是沿着传感器800的周长而被设置的，且传感器材料仅仅形成围绕着各个开孔的局部周长。尽管针对开孔732、742、832、842描绘了大致呈矩形的形状，但是可以构思的是，能够使用在光学图案读取器领域中将会被理解的其它形状。
现在参照图9，它描绘了传感器带900，该传感器带包括通过将印刷的编码图案930、940安置于传感器带的透明区域934、944上而创建的光学透明的串行数据编码图案和同步编码图案。类似于上述的其它传感器，传感器带900可以包括端口插入区926和流体接收区928。端口插入区926能够包括由光学透明材料形成的两个部分934、944。由光学透明材料形成的第一部分934能够具有校准覆盖层930，该校准覆盖层930被粘附或印刷到光学透明层934上以形成用于传感器带900的串行校准编码的图案。校准覆盖层930能够具有被印刷至、被打孔至或以其它方式被切割至该覆盖层中的多个数据开口(例如，932)。类似地，由光学透明材料形成的第二部分944能够具有同步覆盖层940，该同步覆盖层940被粘附或印刷到光学透明层944上以形成用于传感器带900的串行同步编码的图像。同步覆盖940层能够具有被印刷至、被打孔至或以其它方式被切割至该覆盖层中的多个同步开口(例如，942)。
现在参照图10，它图示了对生物流体中的分析物的分析进行校准的示例性方法的流程图。在该流程图中已被明晰的并且在下面予以说明的动作对应于一些指令，这些指令可以被存储在存储器中并且由位于流体分析物仪表(例如，血糖仪或其它类型的包括便携式单元或固定式单元的流体分析物仪表)内或与流体分析物仪表连接的一个或多个处理部执行。首先，在步骤1010中，所述方法包括使光波透过测试传感器中的第一光学透明开口的动作，所述第一光学透明开口包括形成校准编码图案的第一行按顺序的光学透明位置和光学非透明位置。然后，在步骤1012中，与步骤1010中的动作几乎同时，实施使光波透过所述测试传感器中的第二光学透明开口的动作。所述第二光学透明开口包括测试传感器上的形成与校准编码图案对应的同步编码图案的第二行按顺序的光学透明位置和光学非透明位置。然后，在步骤1014中，透过第一光学透明开口的光波被第一光传感器接收，并且在步骤1016中，透过第二光学透明开口的光波被第二光传感器接收。然后，在步骤1018中，响应于光波被第一光传感器接收和没有被第一光传感器接收，实施产生一系列校准代码信号的动作。在测试传感器被插入至分析物测量装置中的期间内，光波响应于光学透明位置和光学非透明位置经过第一光传感器而被接收和未被接收。然后，在步骤1020中，与步骤1018中的动作几乎同时，响应于光波被第二光传感器接收和没有被第二光传感器接收，实施产生一系列同步代码信号的动作。在测试传感器被插入至分析物测量装置中的期间内，光波响应于第二行按顺序的光学透明位置和光学非透明位置经过第二光传感器的而被接收和未被接收。这一系列的同步代码信号对应于所述一系列的校准代码信号。然后，在步骤1022中，响应于所产生的一系列校准代码信号，利用一个或多个处理部来实施用于校准至少一个相关方程的动作。最后，在步骤1024中，基于校准后的所述至少一个相关方程，利用所述一个或多个处理部中的至少一者来实施用于测定分析物浓度的动作。分析物浓度测定还包括：在使分析物在会产生输出信号的电化学反应中发生反应。然后，利用校准后的所述至少一个相关方程和所产生的输出信号来计算分析物浓度。
在某些方面，可以构思的是，用来对生物流体中的分析物的分析进行校准的方法可以还包括：检测测试传感器是否插入至分析物仪表的插入端口中。该检测能够刚刚发生于使光波或光束透过形成校准编码图案和同步编码图案的光学透明开口和非透明位置之前。还可以构思的是，所述校准编码图案的长度与所述同步编码图案的长度大致相同。在某些方面，所述第二行按顺序的光学透明位置和光学非透明位置是均匀间隔开的。所述校准编码图案可以以平行于所述同步编码图案的方式被设置于测试传感器上，并且所述校准编码图案与所述同步编码图案被所述带的光学非透明部物理地分隔开。
尽管已经参照所图示的各实施例的细节而说明了本发明，但是这些细节并非想要限制如随附的权利要求中所限定的本发明的范围。例如，虽然所图示的各实施例一般涉及包括16个位置或光学透明开口的同步代码图案，但是可以构思出具有更多或更少光学透明开口以及具有不同布局的编码图案，以提供用于校准代码图案的时钟机制。此外，可以构思出不同类型的光学透明开口，其包括测试传感器材料中的透明材料和局部开孔这两者的混合。此外，应当注意的是，本文中使用的传感器接口、光源、光传感器和传感器的横截面及其它几何方面可以是诸如圆形、正方形、六边形、八边形、其它多边形形状或椭圆形等其它形状。所图示的各实施例的非电气部件通常是由聚合材料制成的。可以用来形成装置和带的聚合材料的非限制性示例包括聚碳酸酯、ABS、尼龙、聚丙烯或上述材料的组合。可以构思的是，流体分析物系统也能够使用非聚合材料而被制成。所公开的各实施例及其显而易见的变形都被认为落入所要求保护的本发明的要旨和范围内。
替代方面
根据替代方面A，一种用于测定生物流体中的分析物浓度的测试传感器包括：带，该带包括流体接收区和端口插入区；形成校准代码图案的第一行光学透明位置和光学非透明位置，该校准代码图案被设置于所述端口插入区的第一区域内；以及形成同步代码图案的第二行光学透明位置和光学非透明位置，该同步代码图案被设置于所述端口插入区的不同于所述第一区域的第二区域内，其中所述同步代码图案对应于所述校准代码图案，以使得在所述端口插入区被插入至分析物仪表的接收端口中的期间内所述同步代码图案提供所述校准代码图案的同步。
根据替代方面B，如前述方面所述的测试传感器还包括：所述测试传感器是电化学测试传感器，所述带还包括一个或多个电接触部，各所述电接触部被至少局部地设置于所述端口插入区内，并且各所述电接触部被构造成当所述端口插入区被插入至所述接收端口中的时候所述电接触部与所述分析物仪表的传感器接触部对准且电连接。
根据替代方面C，如前述方面A或B所述的测试传感器还包括：所述校准代码图案和所述同步代码图案包括位于所述带中的至少一个开孔，并且所述至少一个开孔界定了所述光学透明位置中的一者或多者。
根据替代方面D，如前述方面A至C中任一项所述的测试传感器还包括：所述校准代码图案的长度与所述同步代码图案的长度相同。
根据替代方面E，如前述方面A至D中任一项所述的测试传感器还包括：形成所述校准代码图案的各所述位置呈直线地设置于所述带上且平行于所述同步代码图案。
根据替代方面F，如前述方面A至E中任一项所述的测试传感器还包括：所述校准代码图案以平行于所述同步代码图案的方式被设置在所述带上，并且所述校准代码图案与所述同步代码图案被所述带的光学非透明部物理地分隔开。
根据替代方面G，如前述方面A至F中任一项所述的测试传感器还包括：所述端口插入区包括第一边缘和相对的第二边缘，所述校准代码图案平行于且沿着所述第一边缘而被定向，所述同步代码图案平行于且沿着所述第二边缘而被定向。
根据替代方面H，如前述方面A至G中任一项所述的测试传感器还包括：所述校准代码图案和所述同步代码图案分别包括沿着所述第一边缘和所述第二边缘而被设置于所述带中的开孔，所述校准代码图案和所述同步代码图案中的各个所述开孔大致是矩形并且这些开孔的仅仅三个侧边是由所述带界定的。
根据替代方面I，如前述方面A至H中任一项所述的测试传感器还包括：所述测试传感器包括试剂，该试剂包括葡萄糖氧化酶和/或葡萄糖脱氢酶。
根据替代方面J，如前述方面A至I中任一项所述的测试传感器还包括：所述校准代码图案包括数量在约8个与约16个之间的第一光学透明开口，并且所述同步代码图案包括数量在约8个与约16个之间的第二光学透明开口。
根据替代方面K，如前述方面A至J中任一项所述的测试传感器还包括：所述校准代码图案占用所述带的顶表面的不到0.04平方英寸的面积。
根据替代方面L，如前述方面A至J中任一项所述的测试传感器还包括：所述校准代码图案占用所述带的顶表面的不到0.02平方英寸的面积。
根据替代方面M，如前述方面A至L中任一项所述的测试传感器还包括：所述同步代码图案占用所述带的顶表面的不到0.04平方英寸的面积。
根据替代方面N，如前述方面A至L中任一项所述的测试传感器还包括：所述同步代码图案占用所述带的顶表面的不到0.02平方英寸的面积。
根据替代方面O，如前述方面A至N中任一项所述的测试传感器还包括：所述校准代码图案和所述同步代码图案一起占用所述带的顶表面的不到0.06平方英寸的面积。
根据替代方面P，如前述方面A至N中任一项所述的测试传感器还包括：所述校准代码图案和所述同步代码图案一起占用所述带的顶表面的不到0.03平方英寸的面积。
根据替代方面Q，如前述方面A至P中任一项所述的测试传感器还包括：所述测试传感器是光学测试传感器。
根据替代方面R，一种用于测定生物流体中的分析物浓度的测试传感器包括：带，该带包括流体接收区和端口插入区，一个或多个电接触部被至少局部地设置于所述端口插入区内，并且各所述电接触部被构造成当所述端口插入区被插入至分析物仪表的接收端口中的时候所述电接触部与所述分析物仪表的传感器接触部对准且电连接；串行校准代码图案，所述串行校准代码图案被设置于所述端口插入区的第一区域内，并且所述串行校准代码图案包括使光波能够透过的第一光学透明部；和同步代码图案，所述同步代码图案被设置于所述端口插入区的不同于所述第一区域的第二区域内，并且所述同步代码图案包括使光波能够透过的第二光学透明部，其中所述同步代码图案对应于所述串行校准代码图案，以使得在所述端口插入区被插入至所述分析物仪表的所述接收端口中的期间内所述同步代码图案提供所述串行校准代码图案的同步。
根据替代方面S，如前述方面所述的测试传感器还包括：所述串行校准代码图案以平行于所述同步代码图案的方式被设置于所述带上。
根据替代方面T，如前述方面R或S所述的测试传感器还包括：所述串行校准代码图案的所述第一光学透明部中的至少一个第一光学透明部与所述串行校准代码图案的所述第一光学透明部中的另一个第一光学透明部通过光学非透明材料而被物理地分隔开。
根据替代方面U，根据前述方面R至T中任一项所述的测试传感器还包括：所述同步代码图案具有均匀分布的串行开口，这些均匀分布的串行开口分别被均匀分布的光学非透明材料分隔开。
根据替代方面V，根据前述方面R至U中任一项所述的测试传感器还包括：所述测试传感器包括试剂，所述试剂包括葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶。
根据替代方面W，根据前述方面R至V中任一项所述的测试传感器还包括：所述串行校准代码图案包括数量在约8个至约16个范围内的第一光学透明开口，并且所述同步代码图案包括数量在约8个至约16个范围内的第二光学透明开口。
根据替代方面X，根据前述方面R至W中任一项所述的测试传感器还包括：所述串行校准代码图案和所述同步代码图案一起占用所述带的顶表面的不到0.06平方英寸的面积。
根据替代方面Y，如前述方面R至X中任一项所述的测试传感器还包括：所述串行校准代码图案和所述同步代码图案一起占用所述带的顶表面的不到0.03平方英寸的面积。
根据替代方面Z，一种用于测定生物流体中的分析物浓度的生物传感器系统包括：测量装置，它包括与光学图案读取装置连接的处理部，所述光学图案读取装置包括一个或多个光源且包括第一光传感器和第二光传感器；和传感器带，所述传感器带包括顺序数据编码图案和与所述顺序数据编码图案分别对应的同步编码图案，所述顺序数据编码图案包括第一光学透明开口，所述同步编码图案包括第二光学透明开口，其中所述一个或多个光源至少局部地被布置于所述第一光学透明开口和所述第二光学透明开口的第一侧上，并且所述一个或多个光源被构造成使光波透过所述第一光学透明开口和所述第二光学透明开口，其中所述第一光传感器被布置于所述第一光学透明开口的相反侧上且所述第二光传感器被布置于所述第二光学透明开口的相反侧上，所述第一光传感器和所述第二光传感器被构造成接收从所述一个或多个光源透过来的光波，其中在所述传感器带被插入至所述测量装置中时，所述光波从所述一个或多个光源透过来并且被所述第一光传感器和所述第二光传感器接收，以使得由与所述同步编码图案相关联的所述第二光传感器接收的光波提供由与所述顺序数据编码图案相关联的所述第一光传感器接收的光波的同步。
根据替代方面AA，如前述方面所述的生物传感器还包括：在所述传感器带被插入至所述测量装置中时，所述顺序数据编码图案和所述同步编码图案致使一系列相应的正、负代码信号由所述光学图案读取装置产生且被所述处理部接收，所述测量装置和所述传感器带被构造成实施具有与所述顺序数据编码图案相关联的至少一个相关方程的分析物分析，所述处理部被构造成响应于由所述光学图案读取装置产生的且从所述光学图案读取装置接收的所述代码信号来校准所述至少一个相关方程，并且所述处理部还被构造成响应于校准后的所述至少一个相关方程来测定分析物浓度。
根据替代方面AB，如前述方面Z或AA所述的生物传感器还包括：所述顺序数据编码图案包括数量在8个至16个范围内的按顺序的第一光学透明开口，并且其中所述同步编码图案包括数量在8个至16个范围内的按顺序且均匀间隔开的第二光学透明开口。
根据替代方面AC，如前述方面Z至AB中任一项所述的生物传感器还包括：所述顺序数据编码图案的至少一部分是位于所述传感器带中的开孔。
根据替代方面AD，如前述方面Z至AC中任一项所述的生物传感器还包括：所述同步编码图案的至少一部分是位于所述传感器带中的开孔。
根据替代方面AE，如前述方面Z至AD中任一项所述的生物传感器还包括：所述顺序数据编码图案是沿着所述传感器带的长度而分布的，所述同步编码图案的长度与所述顺序数据编码图案的长度相同。
根据替代方面AF，如前述方面Z至AE中任一项所述的生物传感器还包括：所述顺序数据编码图案以平行于所述同步编码图案的方式被设置于所述传感器带上。
根据替代方面AG，如前述方面Z至AF中任一项所述的生物传感器还包括：所述同步编码图案是在所述传感器带的表面上的按顺序均匀分布的光学透明开口，且各个相邻的光学透明同步开口被光学非透明材料分隔开。
根据替代方面AH，如前述方面Z至AG中任一项所述的生物传感器还包括：所述顺序数据编码图案和所述同步编码图案是平行的，并且沿着所述顺序数据编码图案和所述同步编码图案各者的整个长度被所述传感器带的表面的一部分物理地分隔开。
根据替代方面AI，如前述方面Z至AH中任一项所述的生物传感器还包括：所述传感器带具有第一边缘和相对的第二边缘，所述顺序数据编码图案沿着所述第一边缘而按顺序布置着，并且所述同步编码图案沿着相对的所述第二边缘而按顺序布置着。
根据替代方面AJ，如前述方面Z至AI中任一项所述的生物传感器还包括：所述顺序数据编码图案和所述同步编码图案包括位于所述传感器带中的一个或多个开孔，所述顺序数据编码图案和所述同步编码图案的各个所述开孔是矩形，并且这些开孔的仅仅三个侧边是由所述传感器带的光学非透明材料界定的。
根据替代方面AK，如前述方面Z至AJ中任一项所述的生物传感器还包括：所述生物传感器包括试剂，所述试剂包括葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶。
根据替代方面AL，如前述方面Z至AK中任一项所述的生物传感器还包括：所述一个或多个光源包括单个LED灯和两个光引导件，所述两个光引导件用于接收来自所述LED灯的光且将这些光波重新引导到所述第一光学透明开口和所述第二光学透明开口，这些光波是通过在所述两个光引导件内的全内反射而被引导的，所述两个光引导件被构造成出射比所述光学透明开口的最小尺寸更窄的光束。
根据替代方面AM，如前述方面Z至AL中任一项所述的生物传感器还包括：所述一个或多个光源包括两个LED灯，其中一个LED灯被布置成使光波透过所述第一光学透明开口且入射至所述第一光传感器中，另一个LED灯被布置成使光波透过所述第二光学透明开口且入射至所述第二光传感器中。
根据替代方面AN，如前述方面Z至AM中任一项所述的生物传感器还包括：所述一个或多个光源中的各个光源都包括光罩，所述光罩被构造成使得所述一个或多个光源出射比所述光学透明开口的最小尺寸更窄的光束。
根据替代方面AO，如前述方面Z至AN中任一项所述的生物传感器还包括：响应于透过与所述顺序数据编码图案相关联的所述第一光学透明开口的所述光波及透过与所述同步编码图案相关联的所述第二光学透明开口的所述光波，所述光传感器产生脉冲序列。
根据替代方面AP，如前述方面Z至AO中任一项所述的生物传感器还包括：用于检测所述传感器带是否插入至所述测量装置的端口中的传感器带检测系统，其中所述传感器带的该检测是在所述顺序数据编码图案和所述同步编码图案的光学读取开始之前刚刚发生的。
根据替代方面AQ，一种使用校准后的相关方程来测定生物流体中的分析物浓度的方法包括下列动作：(a)使光波透过测试传感器中的第一光学透明开口，所述第一光学透明开口包括形成校准编码图案的第一行按顺序的光学透明位置和光学非透明位置；(b)与动作(a)几乎同时，使光波透过所述测试传感器中的第二光学透明开口，所述第二光学透明开口包括形成与所述校准编码图案对应的同步编码图案的第二行按顺序的光学透明位置和光学非透明位置；(c)在第一光传感器中接收从所述第一光学透明开口透过来的所述光波；(d)在第二光传感器中接收从所述第二光学透明开口透过来的所述光波；(e)在所述测试传感器被插入至分析物测量装置中的期间内响应于由于所述光学透明位置和所述光学非透明位置经过所述第一光传感器而造成的所述光波被所述第一光传感器接收和没有被所述第一光传感器接收，产生一系列校准代码信号；(f)与动作(e)几乎同时，在所述测试传感器被插入至所述分析物测量装置中的期间内响应于由于所述光学透明位置和所述光学非透明位置经过所述第二光传感器而造成的所述光波被所述第二光传感器接收和没有被所述第二光传感器接收，产生一系列同步代码信号，所述一系列同步代码信号对应于所述一系列校准代码信号；(g)响应于所产生的所述一系列校准代码信号来校准至少一个相关方程；以及(h)基于校准后的所述至少一个相关方程来测定分析物浓度，其中所述分析物浓度是通过使分析物在会产生输出信号的反应中发生反应而被测定的，并且所述分析物浓度是利用校准后的所述至少一个相关方程和所产生的所述输出信号而被测定的。
根据替代方面AR，如前述方面所述的方法还包括：检测所述测试传感器是否插入至分析物仪表的插入端口中，所述检测是在步骤(a)和(b)中的使所述光波透过之前刚刚发生的。
根据替代方面AS，如前述方面AQ或AR所述的方法还包括：所述校准编码图案的长度与所述同步编码图案的长度相同。
根据替代方面AT，如前述方面AQ至AS中任一项所述的方法还包括：所述第二行按顺序的光学透明位置和光学非透明位置是均匀间隔开的。
根据替代方面AU，如前述方面AQ至AT中任一项所述的方法还包括：所述校准编码图案以平行于所述同步编码图案的方式被设置于所述测试传感器上，并且所述校准编码图案与所述同步编码图案被所述带的光学非透明部物理地分隔开。
根据替代方面AV，如前述方面AQ至AU中任一项所述的方法还包括：利用所述测试传感器来测定血糖浓度。
根据替代方面AW，如前述方面AQ至AV中任一项所述的方法还包括：所述按顺序的光学透明位置和光学非透明位置的至少一部分是呈直线排列的。
根据替代方面AX，如前述方面AQ至AW中任一项所述的方法还包括：所述按顺序的光学透明位置和光学非透明位置的至少一部分是交错的(staggered)。
根据替代方面AY，如前述方面AQ至AX中任一项所述的方法还包括：所述反应是电化学反应并且所述输出信号是电信号。
这些实施例及其显而易见的变形中的任一者都被认为都落入了由随附权利要求阐述的所要求保护的本发明的要旨和范围内。此外，本发明的概念显然包括前述各器件和各方面的任何和所有组合和子组合。
相关申请的交叉参考
本申请要求2014年3月7日提交的美国专利申请第61/949,587号的优先权和权益，因此以引用的方式将该美国专利申请的全部内容并入本文中。

Claims (20)

1.一种用于确定生物流体中的分析物浓度的生物传感器，所述生物传感器包括：
带，所述带包括流体接收区和端口插入区；
一个或多个传感器接触部，所述一个或多个传感器接触部至少部分地设置在所述端口插入区中，并且被配置为借助分析物仪表的接收端口的一个或多个传感器接口构成检测电路，以在所述端口插入区插入到所述接收端口期间传送电信号；
一行光学透明位置和光学非透明位置，所述一行光学透明位置和光学非透明位置用于形成被设置于所述端口插入区的第一区域内的同步代码图案，
校准代码图案，所述校准代码图案形成在所述端口插入区的第二区域中，其中，所述端口插入区的所述第一区域与所述第二区域不同，所述一个或多个传感器接触部分隔所述第一区域和所述第二区域，
其中，所述同步代码图案和所述校准代码图案以二进制的形式解释，
其中，所述同步代码图案对应于所述校准代码图案，以使得在所述端口插入区被插入至所述接收端口中之后所述同步代码图案提供所述校准代码图案的同步。
2.如权利要求1所述的生物传感器，其中，所述同步代码图案包括位于所述带中的至少一个开孔，所述至少一个开孔界定了所述光学透明位置中的一者或多者。
3.如权利要求1所述的生物传感器，其中，所述同步代码图案具有长度，所述校准代码图案的长度与所述同步代码图案的长度相同。
4.如权利要求1所述的生物传感器，其中，所述校准代码图案是一直线行光学透明位置和光学非透明位置，其中，形成所述校准代码图案的所述一直线行光学透明位置和光学非透明位置平行于所述同步代码图案。
5.如权利要求1所述的生物传感器，其中，所述端口插入区包括第一边缘和相对的第二边缘，所述校准代码图案平行于且沿着所述第一边缘而被定向，所述同步代码图案平行于且沿着所述第二边缘而被定向。
6.如权利要求5所述的生物传感器，其中，所述同步代码图案包括沿着所述第二边缘而被设置于所述带中的开孔，各个所述开孔大致是矩形并且这些开孔的仅仅三个侧边是由所述带界定的。
7.如权利要求1所述的生物传感器，其中，所述校准代码图案占用所述带的顶表面的不到0.04平方英寸的面积。
8.如权利要求1所述的生物传感器，其中，所述同步代码图案占用所述带的顶表面的不到0.04平方英寸的面积。
9.如权利要求1所述的生物传感器，其中，所述校准代码图案和所述同步代码图案一起占用所述带的顶表面的不到0.06平方英寸的面积。
10.如权利要求1所述的生物传感器，其中，所述生物传感器是光学生物传感器。
11.如权利要求1所述的生物传感器，其中，所述同步代码图案具有均匀分布的串行开口，这些均匀分布的串行开口分别被均匀分布的光学非透明材料分隔开。
12.如权利要求1所述的生物传感器，其中，所述生物传感器包括试剂，所述试剂包括葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶。
13.一种用于确定流体样品中的分析物浓度的生物传感器，所述生物传感器包括：
带，所述带包括流体接收区、端口插入区以及一个或多个电接触部，所述一个或多个电接触部至少局部地设置于所述端口插入区内，所述电接触部被构造成借助分析物仪表的接收端口的一个或多个传感器接口构成检测电路，以在所述端口插入区被插入至所述接收端口中之后传送电信号；以及
同步代码图案，所述同步代码图案被设置于所述端口插入区的第一区域内，所述第一区域与所述端口插入区的包含串行校准代码图案的第二区域不同，所述同步代码图案包括允许光波透过的光学透明部，
其中，所述同步代码图案和所述校准代码图案以二进制的形式解释，
其中，所述同步代码图案在所述端口插入区被插入至所述接收端口中的期间内提供所述串行校准代码图案的同步。
14.如权利要求13所述的生物传感器，其中，所述同步代码图案具有均匀分布的串行开口，这些均匀分布的串行开口分别被均匀分布的光学非透明材料分隔开。
15.如权利要求13所述的生物传感器，其中，所述生物传感器包括试剂，所述试剂包括葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶。
16.如权利要求13所述的生物传感器，其中，所述校准代码图案占用所述带的顶表面的不到0.04平方英寸的面积。
17.如权利要求13所述的生物传感器，其中，所述校准代码图案和所述同步代码图案一起占用所述带的顶表面的不到0.06平方英寸的面积。
18.如权利要求13所述的生物传感器，其中，所述生物传感器是光学生物传感器。
19.如权利要求13所述的生物传感器，其中，所述校准代码图案具有长度，所述同步代码图案的长度与所述校准代码图案的长度相同。
20.如权利要求13所述的生物传感器，其中，所述校准代码图案是一直线行光学透明位置和光学非透明位置，其中，形成所述校准代码图案的所述一直线行光学透明位置和光学非透明位置平行于所述同步代码图案。
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