CN116888471A - 利用附加参考测量的电化学测量 - Google Patents

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Abstract

本文提出了一种用于测量指示样品(102)中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度的一个或多个电势差的方法，所述样品例如是液体全血样品，所述方法包括，用参考离子测量装置(104)测量指示样品中参考离子的浓度的参数，其中参考离子测量装置(104)不同于电分析测量装置，用分析物离子测量装置(105)直接或间接地测量一个或多个可选地固态的工作电极中的每一个之间的一个或多个电势差，其中所述可选地固态的工作电极中的每一个包括对分析物离子具有选择性的离子选择性电极和对参考离子具有选择性的可选地固态的参考电极，其中分析物离子测量装置是电分析装置。本文还提出了一种设备(100)和所述设备的使用。

Description

利用附加参考测量的电化学测量
技术领域
本发明涉及一种测量指示液体中分析物离子浓度的参数的方法，更具体地说，涉及一种测量指示样品中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度的一个或多个电势差的方法，所述样品例如是液体全血样品，并且还涉及相应的装置和这种装置的使用。
背景技术
由于多种原因，能够确定指示样品中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度的一个或多个电势差的通常是有利的，所述样品例如是液体全血样品，然而这样做可能涉及昂贵、复杂和/或不精确的设备，其可能还需要大的样品体积，并且其可能另外具有有限的使用寿命和/或易于损坏。
因此，需要一种用于测量指示样品中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度的一个或多个电势差的改进的方法和装置，所述样品例如是液体全血样品，并且特别地，需要一种改进的方法和装置，该方法和装置更具成本效益、更简单、更精确，能够以更小的样品体积工作，并且还可以更耐用和/或更不易于损坏。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种改进的方法和设备，从而克服测量指示样品中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度的一个或多个电势差的已知方法和设备的至少一些缺点，所述样品例如是液体全血样品。附加地或可替换地，本发明的目的是提供已知方法和设备的替代方案。
根据第一方面，本发明提供了一种测量指示样品中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度的一个或多个电势差的方法，所述样品诸如是液体全血样品，并且可选地进一步确定该一种或多种分析物离子的一种或多种浓度，所述方法包括，
-可选地提供根据第二方面的设备，
-用参考离子测量装置测量指示样品中参考离子的浓度的参数，其中参考离子测量装置(104)不同于电分析测量装置，并且可选地进一步确定参考离子的浓度，以及
-用分析物离子测量装置直接或间接地测量以下之间的一个或多个电势差，该一个或多个电势差指示样品中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度：
i.一个或多个工作电极中的每一个，例如一个或多个固态工作电极，所述工作电极中的每一个包括对分析物离子具有选择性的离子选择性电极，以及
ii.参考电极，例如固态参考电极，其对参考离子具有选择性，
其中分析物离子测量装置是电分析装置，诸如电势测量装置，
-以及可选地确定该一种或多种分析物离子的该一种或多种浓度。
本发明的一个优点可能是，参考离子测量装置使得能够免除对具有已知或可预测地变化的电势的参考电极的需要，诸如免除对具有稳定电势的参考电极的需要，或者免除对知道或能够预测对具有随条件变化的电势的参考电极的条件的需要，这可能转而产生一个或多个更具成本效益的，更简单和/或更精确的方法，其可以额外地更耐用和/或更不易于损坏，和/或可以允许用更小的样品体积工作。
本发明的要点可以被视为实现了提供恒定的、已知的或可预测地变化的电势可以有利地由对参考离子的浓度的测量来代替，这将减少对参考电极的要求(例如，通过不要求电极保持恒定的电势)和/或对测量溶液诸如液体全血的要求(例如，通过不要求测量溶液的参数，诸如参考离子的浓度，是已知的或可预测的)。
例如，代替依赖于借助于含水(aqueous)电极的具有名义上已知电势的参考电极，诸如标准氢电极(SHE)，可以将固态离子选择性电极作为参考，诸如pH敏感固态电极(并且另外具有用于测量pH的参考测量装置)。含水参考电极可能是取决于环境的(circumstantial)、昂贵的、占用空间的(例如，由于液-液接界和单独的电解质溶液室)，并且由于从电解质室到样品和/或冲洗溶液的离子损失，可能具有有限的使用寿命。此外，离子损失本身可能导致样品和/或冲洗溶液的污染问题，这可能引入测量误差和精确度损失。含水参考电极的离子泄漏可能需要工作电极和参考电极之间的大距离，这可能转而增加尺寸并需要更大的样品体积(其中在某些情况下，大体积对于全血样品可能特别不利，诸如对于新生儿和/或重症监护患者)。
作为另一个示例，代替依赖于随条件变化的参考电极，并且进一步依赖于知道或预测测量条件，有可能将诸如pH敏感固态电极之类的离子选择性电极作为参考，并且诸如经由用于测量pH的装置测量参考离子浓度。测量参考离子浓度的优点可能是它能够提高确定分析物离子浓度的精确度，其中确定分析物离子浓度的精确度的提高来自于由于测量比假设或预测更精确而导致的参考离子浓度的精确度的提高。此外，可以被视为测量参考离子浓度的优点的是，它将该方法的可用性扩展到诸如参考离子浓度之类的条件未知或不可预测的应用中。例如，当依赖于特定参考离子的已知恒定浓度或特定参考离子的浓度以可预测方式表现的情况时，参考离子的选择限于浓度已知且恒定或以可预测方式表现的参考离子(候选离子)。由于几个原因，这可能是不利的，原因包括没有(参考)离子浓度在个体之间(诸如对于不同的人)是真正恒定的，和/或在因此可应用的参考离子和最佳离子选择性参考电极之间可能没有重叠(换句话说，可能有必要使用次优的参考电极，因为最佳参考电极所特定于的参考离子的浓度不是已知的和恒定的或可预测的)。相反，在根据本发明的实施例中，参考离子可以自由选择，例如，根据最佳参考(离子特定)电极。这可能转而有利于参考离子测量装置的精度，从而可能转而有利于对于确定分析物离子浓度的整体精度。
“测量一个或多个电势差”应被理解为本领域中公共的(其中电势差是电势之差)，诸如测量一个或多个电压，诸如DC电压。测量这种电势差可以例如通过电势测定法来完成。应当理解，在多个电势差的情况下，每个电势差将在参考电极和(相应的)工作电极之间测量。
“指示样品中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度”应被理解为，该方法被布置成使得测量的电势差各自指示样品中一种离子或一组离子的浓度。
“指示浓度”通常可以被理解为浓度可以由此确定。例如，电势差(其本身不是浓度)，被测量并且使得能够确定浓度。确定浓度可以被理解为定性地检测分析物的存在(是/否)，诸如浓度超过检测极限，以及定量地确定浓度，诸如在顺序、间隔或比率类型尺度上。
“参考离子”被理解为任何可能天然存在于全血中的离子，在对(参考)离子有选择性的(参考)电极可以用作参考电极(诸如电势测定装置中的参考电极)的意义上，该离子可用作参考离子。参考离子可以是例如氢离子(H+)、钠离子(Na+)、钾离子(K+)、钙离子(Ca2+)、氯离子(Cl-)、镁离子(Mg2+)或碳酸氢根或碳酸氢根离子(HCO3-)。
“参考离子测量装置”被理解为能够确定指示参考离子浓度的参数的任何装置(其中通常参考离子可以被理解为单个、特定的参考离子或一组参考离子)，诸如被布置用于光学地探测样品(诸如全血样品)并确定其指示参考离子浓度的光学参数的装置。
参考离子测量装置可以对于单个离子或一组离子是选择性的。
参考离子测量装置对一个或多个干扰离子一定程度上是(交叉)选择性的。然而，参考离子测量装置可以被理解为与另一个离子或离子组相比对一个离子或一组离子更具选择性(诸如干扰离子的选择性系数小于1.0，诸如小于0.9，诸如小于0.5，诸如小于0.1，诸如小于0.07，诸如小于0.05，诸如小于0.03，诸如小于0.02，诸如小于0.01)。
交叉选择性可以忽略或为零通常是有利的，例如，因为它能够免除将交叉选择性考虑在内的需要。如果交叉选择性非零，诸如不可忽略，如果交叉选择性低于某个特定阈值，诸如干扰离子的选择性系数小于1.0，诸如小于0.9，诸如小于0.5，诸如小于0.1，诸如小于0.07，诸如小于0.05，诸如小于0.03，诸如小于0.02，诸如小于0.01，这仍是有利的，因为如果交叉选择性足够低(诸如干扰离子的选择性系数小于1.0)，仍然有可能进行校正并考虑交叉选择性，并且仍然能够利用测量。
根据一个实施例，参考离子是单个特定离子或一组离子，并且在参考离子测量装置或参考电极中实际上没有交叉选择性。
根据另一个实施例，参考离子是单个特定离子或一组离子，并且在参考离子测量装置和/或参考电极中存在交叉选择性，并且例如通过测量和/或估计一种或多种干扰种类中的每一种的浓度并考虑这些一种或多种浓度来计入每个交叉选择性。
“电分析测量装置”被理解为本领域中公共的，诸如电分析方法的装置，诸如其中“电分析方法”是用于化学分析的方法，诸如能够通过电解方法确定指示液体样品中参考离子和/或分析物离子的浓度的参数的方法，其中“电解方法”被理解为本领域中公共的，诸如通过施加电势和/或使电流通过电解质来产生化学变化的方法。更具体地，应当理解，电分析方法通过测量包含分析物离子和/或参考离子的电化学电池中的电势(伏特)和/或电流(安培)来确定指示分析物离子和/或参考离子浓度的参数。电分析方法使用被称为电极的导电探针与分析物溶液进行电接触。电极与它们所连接的电气或电子设备一起使用，以测量溶液的参数。所测量的参数与溶液中分析物离子或参考离子的身份和/或分析物离子或参考离子的量有关。电分析法包括电势分析法、电流分析法、电导分析法、电重量分析法、伏安法(以及极谱法)以及库仑分析法。
“参考离子测量装置不同于电分析测量装置”被理解为参考离子测量装置存在并应用于该方法中，但属于与电分析测量装置组不同的一组测量装置。这样做的一个优点可能是，虽然电分析测量装置通常需要参考电极，但是对于与电分析测量装置不同的测量装置，可以免除这一要求。此外，一旦确定了指示样品中参考离子浓度的参数，就有可能受益于()出于确定指示样品中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度的参数(即电势差)的目的的电分析方法(诸如电势测定法)的优点，而不需要具有预定和已知电势的参考电极。
在一些实施例中，参考离子测量装置选自一组测量装置，该测量装置依赖于测量光学参数(诸如发射光和/或用光探测的样品的光学性质，诸如荧光、化学发光、折射率或吸收)、质量参数(例如利用石英晶体微量天平(QCM))、磁场参数(例如，利用霍尔传感器结合标记的磁性纳米粒子)、应力参数(例如，利用微型悬臂)或耗散参数(例如，利用具有耗散模式的石英晶体微量天平(QCM-D))。
例如，参考离子装置可以是用于经由光学探测样品(诸如光学pH传感器)来确定样品(诸如全血样品)的参考离子浓度的装置。“光学探测”被理解为本领域中公共的，诸如涉及将光照射到样品的至少一部分上并从其接收至少一部分(发光)光，其中所接收的光使得能够导出关于其中的分析物(诸如参考离子)的信息(诸如浓度)。在另一个示例中，参考离子测量装置可以是基于机械特性(诸如耗散)和/或质量的测量的装置，诸如利用具有耗散测量能力的石英晶体微量天平传感器(QCM-D)测量质量和/或耗散，或者利用微型悬臂测量质量(在动态模式下)和/或应力(在静态模式下)，或者基于磁参数的测量的装置，诸如利用霍尔传感器测量标记的磁性粒子的磁场。涵盖了可以直接或间接测量指示参考离子浓度的参数，是因为涵盖了测量效应(诸如由参考离子引起的大分子的构象变化，或者诸如受参考离子影响的相对较重的分子从表面的吸附速率或解吸速率)并且从中可以导出参考离子浓度的间接测量值。
一般来说，当提到“光学”、“光学的”等时，在本申请中，通常可以被理解为参照电磁辐射，诸如(一个或多个)波长在380nm至750nm范围内的光。
在一些实施例中，参考离子测量装置是依赖于不同于电分析技术的测量原理的设置，诸如所述不同的测量原理依赖于用电分析技术(例如电势测定法、库仑测定法、伏安法)可测量的效应(例如电势或电流)之外的另一种效应(例如光学性质、机械性质或质量的变化)。这样做的一个优点可能是，它减少或消除了损坏样品的风险，例如从红细胞中提取离子的风险，这可能是例如计时电势法的风险。另一个优点可能是，它不需要具有已知电势的参考电极。
“用参考离子测量装置测量指示样品中参考离子浓度的参数”被理解为借助于参考离子测量装置确定参数，该参数能够确定样品中参考离子的浓度，例如其中所述参数是特定波长内的(发光)光的强度。
“直接或间接测量一个或多个电势差”可以被理解为，每个电势差可以直接在两点之间确定，诸如直接在工作电极和参考电极之间，诸如经由直接在工作电极和参考电极之间的(可选地高阻抗的)伏特计，或者间接地，诸如相对于第三电极测量工作电极和参考电极之间的每个电势差，工作电极和参考电极之间的电势差被随后确定，因此(仅仅)是间接测量的。
“工作电极”被理解为本领域中公共的，诸如其中分析物离子可以反应并且其中该反应可以被测量的电极。
离子选择性电极(ISE)被理解为本领域中公共的。ISE可以对单个离子或一组离子具有选择性。更具体地，ISE是一种电化学传感器或电极，其允许在存在其他离子的情况下对某一离子的活性进行电势测定。ISE可以包括仅允许选定的离子通过(如下面所述，可能考虑一些交叉选择性)到导电的内部电极的离子选择性膜。ISE可以包括对一种或多种干扰离子一定程度上有(交叉)选择性的电极。然而，ISE可以被理解为与另一个离子或一组离子相比对一个离子或一组离子更具选择性(诸如干扰离子的选择性系数小于1.0，诸如小于0.9，诸如小于0.5，诸如小于0.1，诸如小于0.07，诸如小于0.05，诸如小于0.03，诸如小于0.02，诸如小于0.01)。
“膜”完全或部分为固体，但也可包含增塑剂(诸如其中剩余部分部分地或完全地为液体)，诸如包含至少20体积/体积百分比(v/v％)的固体物质，诸如包含至少40v/v％的固体物质，诸如包含至少60v/v％的固体物质，诸如包含至少80v/v％的固体物质，诸如包含至少90v/v％的固体物质，诸如包含至少95v/v％的固体物质，诸如包含至少99v/v％的固体物质，诸如是完全固体。
“参考电极”被理解为本领域中公共的，诸如可以用作测量相对于一个或多个工作电极中的每一个的电势差的参考点的电极。
参考电极对一种或多种干扰离子可能一定程度上具有(交叉)选择性。然而，参考电极可以被理解为与另一个离子或一组离子相比对一个离子或一组离子更具选择性(诸如干扰离子的选择性系数小于1.0，诸如小于0.9，诸如小于0.5，诸如小于0.1，诸如小于0.07，诸如小于0.05，诸如小于0.03，诸如小于0.02，诸如小于0.01)。
“分析物离子”可以被理解为其浓度是感兴趣的和/或待确定的离子。
根据一些实施例，提出了一种方法，其中一个或多个工作电极中的每一个是固态(离子选择性，工作)电极，和/或其中参考电极是固态(离子选择性，参考)电极。更具体地，固态离子选择性电极被理解为包括离子选择性膜和导电内部电极的离子选择性电极，其中在膜和导电内部电极之间，诸如在膜面向导电内部电极的一侧和导电内部电极面向膜的一侧之间，存在少量或没有液体。“少量”液体可以被理解为液体体积小于膜体积的10倍，诸如小于膜体积的5倍，诸如小于膜体积的2倍，诸如小于膜体积，诸如小于膜体积的0.5倍，诸如小于膜体积的0.1倍，诸如小于膜体积的0.01倍。此外或可选地，可以理解的是，导电内部电极与膜接触或接近，从导电内部电极到膜的相对侧的距离的百分比由从导电内部电极到膜的距离的诸如小于90％，诸如小于75％，诸如小于50％，诸如小于25％，诸如小于10％，诸如小于5％，诸如小于2％，诸如小于1％，诸如小于0.1％给出。此外，或者可替换地，可以理解的是，导电内部电极被布置成能够靠近或接近样品，导电内部电极和样品之间的距离诸如小于1mm，诸如小于0.75mm，诸如小于0.5mm，诸如小于0.25mm，诸如小于0.1mm，诸如小于0.03mm，诸如小于0.01mm，诸如小于0.003mm。
“导电的内部电极”可以被理解为固态的子部分，在其上发生电化学反应，并且它是导电的，并且耦合到分析设备，诸如(高阻抗)伏特计。因此，可以理解，(电)导电内部电极形成固态电极的一部分。导电电极可以包括一种或多种不同的材料，其中一种或多种不同的材料可以包括非固体物质，诸如液体，和/或易于吸收液体，诸如其中导电内部电极形成包括固体材料的基质。导电内部电极是完全或部分固态的(诸如其中剩余部分是部分或完全液态的)，诸如包括至少50v/v％的固体物质，诸如包括至少60v/v％的固体物质，诸如包括至少70v/v％的固体物质，诸如包括至少80v/v％的固体物质，诸如包括至少90v/v％的固体物质，诸如包括至少95v/v％的固体物质，诸如包括至少99v/v％的固体物质，诸如完全固态。
根据一个实施例，提出了一种方法，其中一个或多个工作电极中的每一个是固态电极，并且其中参考电极是固态参考电极。这样做的优点可能是克服了与非固体(含水或液-液)电极相关的缺点，诸如与大尺寸、高成本、电解质被污染或消耗、易碎和/或错误测量相关的缺点，例如由于电解质泄漏(从含水的液-液电极中)并且影响测量(在工作电极处)。
根据一个实施例，提出了一种方法，包括基于以下来确定样品中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度：
i.参考离子的浓度，以及
ii.一个或多个电势差。
这样做的一个优点是，可以确定一种或多种分析物离子的一种或多种浓度，并且/或者由于考虑了参考离子的浓度(用参考离子测量装置确定的)，诸如不仅依赖于参考离子的假定的和可能的寻求的(例如，通过添加一定量的参考离子)浓度，所以可以以高(更高)精确度进行所述(一个或多个)确定。可以通过计算浓度(诸如通过利用能斯特方程)来确定分析物离子的浓度。
为了确定样品中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度，可以依赖以下框架。
能斯特方程给出了电势和分析物离子浓度之间的关系：
E＝E0+N_fac*log10(X)，其中N_fac是半电池的斜率(能斯特因子)，例如，其中X＝cH+,cK+,cNa+,cCa++或cCl-(其中“c”表示“浓度”)。在下文中，可以省略“+”和“-”，例如，cK表示cK+，即钾离子的浓度；在一个元素，诸如K，没有前缀c的情况下，它只是参数K(钾)。通过样品之间的差异，E0被消除。
以pH为例：ΔE(pH)＝N_fac(pH)*log10(cH1/cH2)，其中样品1的cH1＝cH(即氢离子H+的浓度)，并且样品2的cH2＝cH。
对于电解质也是如此，例如，对于cK：ΔE(cK)＝N_fac(cK)*log10(cK1/cK2)
可以为参数pH的N_fac(pH)＝能斯特因子建立一个方程，类似地为参数X的N_fac(X)：能斯特因子建立一个方程，其中X表示电解质。这些方程分别用于通过计算样品中分析物的浓度计算校正电势(见下文)。
N_fac(X)方程的推导：样品1至样品2之间，以pH为参考：
通过N_fac(X)的计算，N_fac(pH)的值可以被估计为例如57mV(例如，基于关于电极的半电池的斜率的现有知识)。一组可选的最佳校准溶液(“最佳”)，诸如具有相同或几乎相同pH值的溶液，可用于通过以下公式获得N_fac(pH)：
“最佳”可以指可选最优解集合的N_fac(X)，例如具有几乎相同pH值的两个溶液，其中对于n_Fac(pH)，计算两个值的平均值并用于进一步的计算。
由于(未知)样品的pH值未知，并且可能与校准溶液不同，因此必须将该pH值差异计算为电压(毫伏(mV)值)，通过计算不同的电解质浓度减去该电压。例如用于计算校正电势Pot.corr的适用公式为：
Pot.corr＝ΔpH*N_fac(pH)
可以为一个示例计算新的电势，其中“cal1”是校准液体，而“sample”是未知样品，其分析物离子的浓度将被确定：
E(new)＝ΔE((cal1-sample)X)pH-Pot.corr.
电解质浓度(mM)可计算如下：
根据一个实施例，提出了一种方法，其中一个或多个电势差取决于样品中的参考离子浓度。因此，可以理解，一个或多个电势差可以取决于样品中的离子浓度，诸如通过免除对已知或可预测地变化的电势的参考电极的需要。一个优点是可以免除这种需要。
根据一个实施例，提出了一种方法，其中确定样品中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度是基于反映和/或结合一个或多个电势差对样品中参考离子浓度的依赖性的表达式。例如，参考离子浓度可以影响上述方程中描述的一个或多个电势差，并且一个或多个电势差的这种相同的依赖性可以结合到电解质浓度的表达式中(参见，例如，上面的最后一个等式，表示为“cXsample”)。换句话说，允许参考离子浓度以某种方式(诸如用对数项)影响一个或多个电势差，但是在用于确定一个或多个分析物离子的一个或多个浓度的表达式中，这种依赖性至少是部分地，诸如部分地或完全地以同样的方式考虑，诸如降低、最小化或消除参考离子浓度对样品中一个或多个分析物离子的(所确定的)浓度的影响。“反映和/或结合”可以被理解为相同或相似的术语(其可以是用于否定效果的否定或反向术语)被包括在所述表达式中，如同在表达参考离子浓度对一个或多个电势差的效果的表达式中。
根据一个实施例，提出了一种方法，其中样品是液体全血样品。样品为全血样品的一个优点可能是，它不需要分离(原始)全血样品的组分，例如提供血浆或血清。术语“全血”被理解为本领域中公共的，诸如没有去除天然存在部分的血液，诸如来自(和任选地取自)人或动物的未加工血液。更具体地，全血可以指由血浆和细胞成分组成的血液。血浆约占体积的50％-60％，并且细胞成分约占体积的40％-50％。细胞成分是红细胞(红血球)、白细胞(白血球)和血小板(血小板)。优选地，术语“全血”指人类受试者的全血，但也可以指动物的全血。术语“血液血浆”或“血浆”是指血液和淋巴液的液体部分，其占血液体积的约一半(例如，约50％-60％体积)。血浆缺乏细胞。它包含所有的凝血因子，特别是纤维蛋白原，并且包含约90％-95％体积的水。血浆成分包括电解质、脂质代谢物质，例如用于感染或肿瘤的标记物、酶、底物、蛋白质和其他分子成分。
根据一个实施例，提出了一种方法，包括抽吸样品，诸如在装置(诸如根据第二方面的装置)的样品入口处抽吸样品，从而产生样品的抽吸部分。这样做的一个优点可能是，这可以抽吸样品的受控部分，诸如进行抽吸和分析。在另一个实施例中，这种利用参考离子测量装置的测量以及利用分析物离子测量装置的测量都是在样品的抽吸部分上进行的。这样做的一个优点可能是，样品的(相同)抽吸部分经受两种类型的分析，并且因此(子)样品部分之间差异的风险可以被减少或消除。
根据一个实施例，提出了一种方法，其中参考离子测量装置基于测量原理，该测量原理基于取决于参考离子的浓度(诸如pH敏感发光指示剂)的光学可测量参数，诸如参考离子敏感指示剂(改变一个或多个光学特性，诸如吸收(例如，在波长范围]400；1200[nm，诸如在波长范围]500；1000[nm，诸如在波长范围]600；1000[nm，诸如在波长范围]700；900[nm)，并且其中分析物离子测量装置的测量原理是电势测量原理。这样做的一个优点是，与电势测量原理相关的需要某些电极和/或条件的缺点可以被完全或部分克服，例如通过使用基于光学的测量原理，这实际上可以例如免除通过含水的液-液参考电极建立已知电势的需要。
“测量原理”可以被理解为依赖于某个参数(诸如(电)电压或(光)吸收率或发光强度)的测量来测量浓度的原理。
根据一个实施例，提出了一种方法，其中测量一个或多个电势差包括专门地测量，诸如直接测量固态电极之间的一个或多个电势差，诸如固态工作电极和固态参考电极之间的一个或多个电势差。这样做的一个优点可能是只涉及固态电极，诸如排除了含水的液-液电极(以及相关的缺点)。固态电极之间的“专门地”被理解为仅测量固态电极之间的电势差，但是固态工作电极和固态参考电极之间的电势差可以分别测量为在固态工作电极和第三固态电极之间的电势差以及固态参考电极和第三固态电极之间的电势差之和或之差。“直接”被理解为固态工作电极和固态参考电极之间的电势差是直接测量的，诸如通过在固态工作电极和固态参考电极之间插入(高阻抗)伏特计。
根据一个实施例，提出了一种方法，其中用参考离子测量装置测量样品中参考离子的浓度包括光学测量。“光学测量”被理解为任何测量，其测量光学参数，诸如吸收率、反射率、荧光、折射率、光通量、吸收和波长中的任何一种。光学测量的优点可能是它可以在不破坏红细胞的情况下实施。另一个优点可能是它独立于电分析技术，并且因此提供了电分析技术的替代方案。另一个优点可能是，它不需要已知的电势，例如由含水的液-液参考电极提供的已知电势。
根据一个实施例，提出了一种方法，其中参考离子是氢离子，诸如H+，钠离子，诸如Na+，或钾离子，诸如K+。使用氢离子作为参考离子的优点可能是，可以假设它存在于许多样品中，诸如特别是全血样品中。使用钠离子作为参考离子的优点可能是：它可以以相对高的浓度存在(例如，在人血浆中作为主要离子成分，诸如人的血浆中最高浓度的离子成分)；它可以被光学地测量，诸如使用(任选地容易获得的)钠离子敏感荧光团，；钠离子浓度与离子强度相关(并且使用钠离子作为参考离子将因此包括和排除离子强度的影响)；和/或其(例如其浓度)可以相对稳定(例如绝对和/或相对波动可以相对较小)，例如在人血浆中。使用钾离子作为参考离子的优点可能是，它可以以相对高的浓度存在(例如，在人血浆中作为主要离子成分，诸如人的血浆中最高浓度的离子成分)。
根据一个实施例，提出了一种方法，其中光学测量包括测量依赖于pH的光学参数Po(诸如吸收率、反射率、荧光、折射率或颜色)，并且其中光学参数的变化dPo随着pH的变化dpH，dPo/dpH在以下有局部和/或全局最大值：在pH区间[7；8]内，诸如在pH区间[7.2，7.6]内，诸如等于或约等于7.4。这样做的一个优点可能是，最大灵敏度可能因此期望在全(人)血pH值的区域。因此，pH(或氢离子浓度)的确定的精确度以及一种或多种分析物的浓度的确定的精确度增加了。
根据一个实施例，提出了一种方法，其中参考离子是(人)全血中天然存在的离子，诸如以下离子中的任何一种：
-氢离子，诸如H+，
-钠离子，诸如Na+，
-钾离子，诸如K+，
-钙离子，诸如Ca2+，
-氯离子，诸如Cl-，
-镁离子，诸如Mg2+，或
-碳酸氢根离子，诸如HCO3 -。
在这种情况下，参考离子可以直接在全血上测量，而不需要添加离子作为参考离子。
根据第二方面，提出了一种测量指示样品中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度的一个或多个电势差的设备，所述样品例如是液体全血样品，所述设备包括：
-参考离子测量装置，被布置用于测量指示参考离子浓度的参数，其中参考离子测量装置(104)不同于电分析测量装置，以及
-分析物离子测量装置，包括：
i.一个或多个任选地固态的工作电极，所述任选地固态的工作电极中的每一个包括对分析物离子具有选择性的离子选择性电极，以及
ii.参考电极，包括任选地固态的离子选择性电极，其对参考离子具有选择性，
-其中分析物离子测量装置是电分析装置，例如电势测量装置，
并且其中分析物离子测量装置被布置用于直接或间接测量以下之间的一个或多个电势差：
i.一个或多个工作电极中的每一个，以及
ii.参考电极。
在实施例中，一个或多个工作电极中的每一个都是固态电极和/或参考电极是固态参考电极。
分析物离子测量装置和参考离子测量装置可以刚性连接和/或该设备可以包括外壳，诸如单个外壳，诸如包围和围绕分析物离子测量装置和参考离子测量装置的单个外壳。
分析物离子测量装置和参考离子测量装置可以被布置用于探测设备中同一测量室中的样品。这对于将所需的样品量保持在最小可能是有利的，因为样品只需要填充单个测量室。此外，处理、冲洗、清洁等可以简化，因为样品不需要被引导到不同的测量室。
根据一个实施例，提供了一种设备，其中参考离子测量装置包括光学传感器，诸如用于测量指示参考离子浓度的参数的光学传感器，诸如其中光学传感器被布置用于执行测量，该光学测量包括测量依赖于pH的光学参数Po(诸如吸收率、反射率、荧光、折射率或颜色)，并且其中光学参数的变化dPo随着pH的变化dpH，dPo/dpH在以下有局部和/或全局最大值：在pH区间[7；8]内，诸如在pH区间[7.2，7.6]内，诸如等于或约等于7.4。例如，光学传感器可以是光学pH传感器，诸如基于参考离子敏感指示剂(取决于参考离子的浓度而改变一个或多个光学性质，诸如吸收(例如，在波长范围]400；1200[nm，诸如在波长范围]500；1100[nm，诸如在波长范围]600；1000[nm，诸如在波长范围]700；900[nm])，诸如基于pH敏感的发光指示剂。
参考离子敏感指示剂可具有最大或最小的光学性质，诸如在波长大于400nm或大于500nm或大于600nm或大于700nm和/或小于1200nm或小于1100nm或小于1000nm或小于900nm的波长区域内的最大吸收，诸如在波长范围]400；1200[nm，诸如在波长范围]500；1100[nm，诸如在波长范围]600；1000[nm，诸如在波长范围]700；900[nm]，在这种波长范围内具有最大或最小光学性质的参考离子敏感指示剂的优点可能是：血红蛋白吸收在600-1000nm内最小和/或对其他传感器的干扰有限(由于该区域中的波长足够长而不与该设备中存在的其他传感器中的实体(例如，离子载体)相互作用/不使该设备中存在的其他传感器中的实体(例如，离子载体)弱化，和/或脂质颗粒的散射受到限制(由于该区域中的波长足够长，不太容易被样品中相对较小的脂质颗粒散射，所述样品诸如生物样品，诸如全血样品)。
根据一个实施例，提出了一种设备，其中参考离子是以下离子中的任何一种：
-氢离子，诸如H+，
-钠离子，诸如Na+，
-钾离子，诸如K+，
-钙离子，诸如Ca2+，
-氯离子，诸如Cl-，
-镁离子，诸如Mg2+，或
-碳酸氢根离子，诸如HCO3 -。
每个列出的参考离子都是(人)全血中天然存在的离子。在这种情况下，参考离子可以直接在全血上测量，而不需要添加离子来充当参考离子。
根据一个实施例，提出了一种设备，进一步包括：
-一个数据处理设备，包括处理器，该处理器被配置为：
i.基于以下确定样品中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度：
1.参考离子的浓度，以及
2.一个或多个电势差。
通过实施数据处理设备，可以以更快、自动化和/或更可靠的方式进行一种或多种分析物离子的一种或多种浓度的确定。
根据一个实施例，提出了一种装置，进一步包括
-样品处理系统，包括：
ο样品入口，诸如包括抽吸系统的所述样品入口，
ο测量室(诸如样品处理系统的体积，在该体积中放置样品，同时进行指示参考离子的浓度的参数和/或一个或多个电势差的测量)，诸如其中参考离子测量装置(104)和分析物离子测量装置(105)都被布置用于在样品在测量室中时对其进行测量，
ο一个或多个流体通道，诸如微流体通道，流体连接样品入口和测量室。
一个优点可能是，样品处理以更卫生、安全、自动化、可靠和/或可重复的方式进行。“样品处理系统”通常可以被理解为能够接收和处理样品的系统，诸如经由一个或多个流体通道将样品从样品入口带到测量室。
根据一个实施例，提出了一种设备，其中样品处理系统还包括：
-一个或多个阀门，诸如能够通过样品处理系统分段输送样品(诸如以样品塞的形式)的阀门，所述阀门可选地由数据处理设备(诸如数据处理设备)控制。
一个优点可能是，阀门可以实现分段输送，诸如其中样品以栓塞的形式穿过样品处理系统的至少一部分(诸如从样品入口到测量室)，和/或不与样品前面和/或后面的液体混合。
根据一个实施例，提出了一种设备，其中对于作为单价离子的分析物离子，分析物离子浓度精确度低于20％，诸如低于15％，诸如低于10％，诸如低于7％，诸如低于5.4％，诸如低于5％，诸如低于3.5％，诸如低于2.7％。这种低精确度(其中“低”精确度被理解为与真实值的偏差较小)的优点在于，可以使得能够更精确的浓度估计，这可能转而使得能够改进诊断、改进对治疗效果的评估或改进对受试者(诸如抽取血样的患者或个人)的生理和/或营养状况的估计。“精确度”被理解为本领域中公共的，诸如实际(“真实”)值(诸如在该上下文中分析物离子的真实浓度)以及测量值(诸如在该上下文中设备输出端和/或由设备确定的分析物离子的浓度)之间存在的误差。
根据一个实施例，提出了一种设备，其中该设备，诸如整个设备，使得能够以相对于一种或多种真实浓度的精确度基于一个或多个电势差确定样品中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度，该精确度低于20％，诸如低于15％，诸如低于10％，诸如低于7％，诸如低于5.4％，诸如低于5％，诸如低于3.5％，诸如低于2.7％。应当理解，该设备，诸如整个设备，即，例如，基于指示参考离子浓度的参数和指示分析物离子浓度的电势差来确定分析物离子浓度，在确定分析物离子浓度方面实现了低精确度。此外，应当理解，精确度是相对于浓度的真实值来确定的。
根据一个实施例，提出了一种设备，其中对于一价离子的分析物离子，由(可选地固态的)参考电极确定的参考电势的精确度(即参考离子测量装置和参考电极的总精确度，即考虑累积误差，其对于参考离子是选择性的)低于10％，诸如低于7.5％，诸如低于5％，诸如低于3.5％，诸如低于2.7％，诸如低于2.5％，诸如低于1.75％，诸如低于1.35％。这种参考电势(即参考离子测量装置和参考电极)的低精确度(其中“低”精确度被理解为与真实值的偏差较小)的优点在于提供了参考电势的更精确的估计，这可能转而使得能够提高关于分析物离子浓度的精确度，这可能转而使得能够改进诊断、改进对治疗效果的评估或改进对受试者(诸如抽取血样的患者或个人)的生理和/或营养状况的估计。“精确度”被理解为本领域中公共的，诸如在该上下文中是在参考电势的实际(“真实”)值(诸如在样本的主体部分中的电势以及参考电极内的导电内部电极内的电势之间的“真实”电势差)以及从由参考离子测量装置确定的指示参考离子的浓度的参数得出的基于参考离子的浓度而确定的参考电势和参考电极处的电势(诸如，从工作电极和参考电极之间的电势差减去的电势，以获得在样本的主体部分中的电势以及参考电极内的导电内部电极内的电势之间的电势差)之间将存在的误差。
根据一个实施例，提出了一种设备，其中
-对于作为单价离子的分析物离子，分析物离子浓度精确度低于20％，诸如低于15％，诸如低于10％，诸如低于7％，诸如低于5.4％，诸如低于5％，诸如低于3.5％，诸如低于2.7％，以及
-源自参考离子测量装置和参考电极的分析物离子浓度精确度的分数小于50％，诸如小于40％，诸如小于30％，诸如小于20％，诸如小于10％，
诸如其中分析物离子浓度精确度低于10％，并且源自参考离子测量装置和参考电极的分析物离子浓度精确度的分数小于30％，诸如小于25％，诸如小于20％。这样做的一个优点可能是，低于10％的分析物离子浓度精确度对于大多数目的来说是足够精确的，并且源自参考离子测量装置和参考电极的相对低的分数为源自其它来源(诸如来自离子选择性工作电极)的实际精确度(或缺乏精确度)留下了空间。
这种低精确度(其中“低”精确度被理解为与真实值的偏差较小)的优点在于提供了浓度的更精确的估计，这可能转而使得能够改进诊断、改进对治疗效果的评估或改进对受试者(诸如抽取血样的患者或个人)的生理和/或营养状况的估计。“精确度”被理解为本领域中公共的，诸如实际(“真实”)值(诸如分析物离子的浓度)以及指示值(诸如在设备输出端和/或由设备确定的分析物离子的浓度)之间将存在的误差。
根据一个实施例，提出了一种设备，其中以下之间的距离(诸如中心到中心的距离)：
-一个或多个工作电极中的每一个，以及
-参考电极，
等于或小于10mm，诸如等于或小于5mm，诸如等于或小于3mm，诸如等于或小于1mm，诸如等于或小于1mm。一个优点可能是(仅)需要相对小的样品体积。另一个优点可能是，在不同样品的测量之间必须经过更少的(空闲)时间，例如，在采用样品室的情况下，可以更快地冲洗该样品室(例如，由于样品室体积更小)。
根据一个实施例，提供了一种装置，其中参考离子半电池的斜率相对于根据能斯特方程的参考离子的理论斜率至少为10％，诸如至少为25％，诸如至少为50％，诸如至少为75％，诸如至少为80％，诸如至少为90％，诸如至少为95％，诸如至少为97％。具有相对大的斜率的优点可能是，正常的、功能良好的、现成的ISE(其本身可以用作工作电极)可以用作参考电极(因为参考离子测量装置使得能够考虑斜率/灵敏度)。参考离子半电池的斜率被理解为测量的电势和参考离子浓度(的对数)之间的比例常数，诸如其中测量的电极电势E通过能斯特方程与离子种类的活性相关：
E＝E0+2.3xRT/(nF)log A
其中E0＝给定电池的常数，R＝气体常数，T＝开尔文温度，n＝离子电荷，F＝法拉第常数，A是活性，并且x是考虑到斜率因子可能偏离由表达式RT/nF给出的因子的因子，该因子可称为理想斜率因子。例如，当测量钾离子(即n＝+1)时，298k(25℃)时的斜率因子值为59.16mV，并且3725℃时的斜率因子值为61.54mV。例如，对于x＝0.1，参考离子半电池的斜率相对于根据能斯特方程的参考离子的理论(理想)斜率为10％。
根据第三方面，提出了根据第二方面的设备的使用，其中所述设备用于测量指示样品中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度的一个或多个电势差的方法，所述样品例如是液体全血样品，诸如用于确定样品中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度，诸如基于参考离子的浓度和一个或多个电势差。
在现场检测(point-of-care)测量系统(在本领域中也称为“床边(bedsite)”系统)和类似的实验室环境中的上下文中，血液气体分析通常由用户进行，诸如护士，他们可能不是在使用例如血液气体分析仪方面受过训练的用户。
根据本发明的第四方面(或第三方面的实施例)，提出了根据本发明的第二方面的设备用于现场边检测护理(POC)分析的用途，诸如确定样品(诸如样品为液体全血样品)的一种或多种分析物的一种或多种浓度。
在本领域中，POC测量也被称为“床边”测量。在本上下文中，术语“现场检测”应当被理解为是指在非常接近患者的地方进行的测量，即，不在实验室中进行的测量。因此，根据该实施例，该设备的使用者(诸如该设备是血液气体分析仪)在患者附近的手持血液样品容器中进行全血样品的测量，例如在容纳患者病床的病房或病房中或者在同一医院部门的附近房间中从该患者取得血液样本。在这种使用中，用户的专业水平经常因新手和有经验者而有所不同，因此在这种环境中，血气分析仪基于传感器输入而自动输出与每个个体用户的技能相匹配的指令的能力是特别有益的。
本发明的第一、第二、第三和第四方面可以各自与任何其他方面相结合。参考下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得清楚并得到阐述。
附图说明
根据本发明的方法、设备和用途现在将被参照附图更详细地描述。附图示出了实现本发明的一种方式，并且不应被解释为限于在所附权利要求书的范围内的其他可能的实施例。
本发明的优选实施例将结合附图被更详细地描述，更具体地：
图1是设备100的示意图，
图2示出了方法200，
图3示出了电化学测量装置305和参考离子测量装置304的示例，
图4示出了导电的内部电极366和膜368的放大视图，
图5示出了对于每个系统，系统1-10(各自由NPT7仪器104、304和ABL725仪器组成)和四个不同测量值(“#m.1”、“#m.2”等)在图表中的(偏差/误差)总和的概述。
具体实施方式
图1是用于测量指示样品102中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度的一个或多个电势差的装置100的示意图，该样品诸如是液体全血样品，包括：
-参考离子测量装置104、304，被布置用于测量234指示参考离子浓度的参数，其中参考离子测量装置不同于电分析测量装置，诸如是光学传感器，以及
-分析物离子测量装置105、305，包括：
i.一个或多个可选地固态的工作电极352，每个所述可选地固态的工作电极352包括对分析物离子具有选择性的离子选择性电极，
ii.参考电极350，其包括对参考离子具有选择性的可选地固态的离子选择性电极，
其中分析物离子测量装置是电分析装置，诸如电势测量装置，
并且其中电化学测量装置105、305被布置用于直接或间接地测量236以下之间的一个或多个电势差：
iii.一个或多个工作电极352中的每一个，以及
iv.参考电极350。
参考离子测量装置104、304和电化学测量装置105、305被描述为包含在单独的测量室处或之内，然而在替代实施例中，它们可以都在同一测量室354中探测样品。
示意性示例中的参考离子测量装置104、304包括光学装置，诸如光学pH传感器，并且还包括
-包括处理器的数据处理设备106，被配置为：
i.基于以下确定238样品中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度：
1.参考离子的浓度，
2.一个或多个电势差。
图1示意图中的设备还示出了样品处理系统，包括：
ο样品入口112，
ο测量室354，
ο一个或多个流体通道114，诸如微流体通道，流体连接样品入口和(一个或多个)测量室。
所描述的设备还包括数字存储设备116(例如，用于存储与数据处理设备的控制和/或计算相关的数据)、用户接口118，其中用户接口包括输出单元120和输入单元122(诸如键盘，例如用于向设备提供关于样品102的身份的信息)，该输出单元120被布置用于可视地输出与操作设备相关的信息和/或代表样品102中的一种或多种分析物离子的一种或多种浓度的信息(在所示实施例中，输出单元是显示单元)。细线箭头指示信息流，诸如指示从参考离子测量装置104、304流向数据处理设备106的参考离子浓度的参数以及从电化学测量装置105、305流向数据处理设备106的一个或多个电势差、从数据处理装置106流向用户接口118(更具体地说是输出单元120)的样品中的一种或多种分析物离子的一种或多种浓度、从输入单元122流向数据处理装置106的用户输入。
图2示出了方法200(开始于框230，结束于框240)，该方法测量指示样品102中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度的一个或多个电势差，该样品102可选地是液体全血样品，并且可选地还确定一种或多种分析物离子的一种或多种浓度，所述方法包括，
-可选地将样品102提供232到如图1所述和/或根据本发明第二方面的设备100的样品入口112，
-用参考离子测量装置104、304测量234指示样品102中参考离子的参数浓度，其中参考离子测量装置104不同于电分析测量装置，并且可选地进一步确定参考离子浓度，
-用分析物离子测量装置直接或间接地测量236以下各项之间的一个或多个电势差：
iii.一个或多个工作电极352中的每一个，诸如一个或多个固态工作电极，所述工作电极中的每一个包括对分析物离子具有选择性的离子选择性电极，以及
iv.参考电极350，诸如固态参考电极，其对参考离子具有选择性，其中所述分析物离子测量装置是电分析装置，诸如电势测量装置，以及
-可选地确定238一种或多种分析物离子的一种或多种浓度。
图3示出了电化学测量装置105、305和参考离子测量装置104、304的示例。更具体地，该图示出了电化学测量装置105、305，其包括部分位于测量室354内的参考电极350和工作电极352、电连接在参考电极350和工作电极352之间的(高阻抗)伏特计356以及布置成允许将样品引入测量室354的(入口)流体通道314。参考电极350和工作电极352的部分是相似的，但是为了简单起见，仅针对参考电极350进行解释：外壳360，其包括绝缘封装材料362，该绝缘封装材料362包围与导电的内部电极366电连接的导体364，该内部电极366相对于测量室354的内部(在使用过程中可能存在样品)设置在膜368的另一侧。还示出了参考电极350和工作电极352之间的中心到中心距离370。
图3还示出了光学pH传感器形式的参考离子测量装置104、304，其部分位于测量室354内，并包括可包括一个或多个光源和一个或多个光检测器以及可选的一个或多个滤光器的光学分析单元358。
图4示出了导电的内部电极366和膜368(例如工作电极352或参考电极350)的放大视图。该图还示出了在导电的内部电极366和膜368之间可能存在间隙472。更进一步地，该图指示了从导电的内部电极366到膜368的相对侧的距离474，其也是导电的内部电极366和样品102(或者在使用期间可能存在样品102的测量室354)之间的距离。此外，该图显示了从导电的内部电极366到膜368的距离476。
示例
用确保氧饱和的气体(SAT100)将人(非吸烟者)血液样品102调节至总血红蛋白浓度为15g/dL并且pH值约为7.6，其中气体中的CO2水平控制pH值。
血液样品102的pH值测量在5台ABL725(辐射计，哥本哈根，丹麦)电分析血气分析仪上进行。在每个ABL725电分析血气分析仪上重复测量四次。结果见表I(其中“ABL725-n”中的n表示仪器的编号n)。
#测量 ABL725-1 ABL725-2 ABL725-3 ABL725-4 ABL725-5
1 7.663 7.668 7.663 7.67 7.663
2 7.657 7.662 7.659 7.666 7.66
3 7.653 7.658 7.656 7.662 7.655
4 7.649 7.654 7.652 7.658 7.651
表I
血液样品102的pH测量234另外用10NPT7(辐射计，哥本哈根，丹麦)光学血气分析仪104、304上进行。在每个NPT7光学血气分析仪上重复测量四次。结果见表II和表III(其中“#m.”表示测量的编号，并且“NPT-n”中的n表示仪器的编号)，其中表II中的条目每个都表示离散的NPT7测量，而表III中的条目每个都表示与平均值的偏差或误差，该平均值由在同一轮测量中的五次ABL725测量确定，以便去除来自样品102中的漂移的干扰(通过CO2脱气和随后的pH变化)。
表II
表III
为了评估用根据本发明实施例的装置100和方法200代替完全电分析方法和设备对精确度的影响，形成40个总和或误差，其中每个总和是来自NPT7测量的误差和来自ABL725测量的误差的总和(其中ABL725数据集被复制以匹配双倍大小的NPT7数据集)。
假设(为了该目的或提供保守估计)完全电分析方法和装置将依赖于理想的参考电极352，本发明实施例引入的对准确度的影响可被估计为NPT7仪器104、304的光学pH测量234上的误差(对应于参考离子测量装置引入的误差)和ABL725仪器的固态离子选择性pH电极引入的误差(对应于分析物离子测量装置的参考电极引入的误差)的总和。注意，根据这些误差的符号，它们可能相加或者(完全或部分地)彼此抵消。
图5示出了系统1-10(每个由NPT7仪器104、304和ABL725仪器形成)和每个系统的四个不同测量值(“#m.1”、“#m.2”等)的这些总和在图表中的概况。对于每个系统，可以看出，所有误差都低于1.60mV，其中误差通常在1.0mV的量级，其中绝对值的平均值为0.888mV。对于60mV的能斯特因子，这将对应于对分析物离子测量的精确度影响对于单价离子为100％*(10(0.888mV/60mV)-1)＝3.47％，对于二价离子为6.93％。在校正系统的平均值的情况下，这些值对于一价和二价离子可以分别降低到2.7％和5.4％。假设分析物离子选择性工作电极引入相同数量级或更小数量级的误差，根据本发明的方法设备的精确度对于单价分析物离子可以估计为2.7-5.4％，对于二价分析物离子可以估计为5.4-10.8％。
尽管已经结合特定实施例描述了本发明，但是它不应该被解释为以任何方式局限于所呈现的示例。本发明的范围由所附的权利要求书阐述。在权利要求的上下文中，术语“包括”不排除其他可能的元件或步骤。此外，提及对诸如“一”或“一个”等的引用，不应被解释为排除多个。权利要求中关于图中所示元件的参考符号的使用也不应被解释为限制本发明的范围。此外，在不同权利要求中提到的各个特征可能被有利地组合，并且在不同权利要求中提到这些特征并不排除特征的组合是不可能的和不利的。

Claims (18)

1.一种测量指示样品中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度的一个或多个电势差的方法，所述样品诸如是液体全血样品，所述方法包括，
-用参考离子测量装置测量指示样品中参考离子的浓度的参数，其中所述参考离子测量装置(104)不同于电分析测量装置，以及
-用分析物离子测量装置直接或间接地测量以下之间的一个或多个电势差，所述一个或多个电势差指示样品中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度：
i.一个或多个工作电极中的每一个，所述工作电极中的每一个包括对分析物离子具有选择性的离子选择性电极，以及
ii.参考电极，所述参考电极对参考离子具有选择性，
其中所述分析物离子测量装置是电分析装置，诸如电势测量装置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个工作电极中的每一个是固态电极，和/或其中所述参考电极是固态参考电极。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括基于以下来确定所述样品中的所述一种或多种分析物离子的所述一种或多种浓度：
i.所述参考离子的浓度，以及
ii.所述一个或多个电势差。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述一个或多个电势差取决于所述样品中的所述参考离子的浓度。
5.根据权利要求3和4所述的方法，其中确定所述样品中的所述一种或多种分析物离子的所述一种或多种浓度是基于反映和/或结合所述一个或多个电势差对所述样品中的所述参考离子的浓度的依赖性的表达式。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述样品是液体全血样品。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括抽吸所述样品，诸如在装置的样品入口处抽吸样品从而产生所述样品的抽吸部分，所述装置诸如是根据权利要求11-17中任一项所述的装置，并且其中利用所述参考离子测量装置的测量以及利用所述分析物离子测量装置的测量都是对所述样品的所述抽吸部分进行的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中用所述参考离子测量装置测量所述样品中所述参考离子的浓度包括光学测量。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述参考离子是氢离子，诸如H+，钠离子，诸如Na+，或钾离子，诸如K+。
10.根据权利要求9的方法，其中所述光学测量包括测量依赖于pH的光学参数Po，并且其中光学参数的变化dPo随着pH的变化dpH，dPo/dpH在以下有局部和/或全局最大值：在pH区间[7；8]内，诸如在pH区间[7.2，7.6]内，诸如等于或约等于7.4。
11.一种用于测量指示样本中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度的一个或多个电势差的装置，所述样品诸如是液体全血样品，所述装置包括：
-参考离子测量装置，被布置用于测量指示参考离子的浓度的参数，
其中所述参考离子测量装置不同于电分析测量装置，以及
-分析物离子测量装置，包括：
i.一个或多个可选地固态的工作电极，所述可选地固态的工作电极中的每一个包括对分析物离子具有选择性的离子选择性电极，
ii.参考电极，包括对所述分析物离子具有选择性的可选地固态的工作电极，
其中所述分析物离子测量装置是电分析装置，诸如电势测量装置，
并且其中所述分析物离子测量装置被布置用于直接或间接地测量以下之间的一个或多个电势差：
v.所述一个或多个工作电极中的每一个，以及
vi.所述参考电极。
12.根据权利要求11所述的装置，其中所述参考离子测量装置包括光学传感器。
13.根据权利要求11-12中任一项所述的装置，进一步包括：
-包括处理器的数据处理设备，被配置为：
i.基于以下确定所述样品中所述一种或多种分析物离子的所述一种或多种浓度：
1.所述参考离子的浓度，以及
2.所述一个或多个电势差。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的装置，进一步包括
-样品处理系统，包括：
ο样品入口，诸如包括抽吸系统的所述样品入口，
ο测量室，诸如其中所述参考离子测量装置和所述分析物离子测量装置都被布置用于在所述样品处于所述测量室中时对所述样品进行测量，
ο一个或多个流体通道，诸如微流体通道，流体连接所述样品入口和所述测量室。
15.根据权利要求11-14中任一项所述的装置，其中对于作为单价离子的分析物离子，分析物离子浓度精确度低于20％，诸如低于15％，诸如低于10％，诸如低于7％，诸如低于5.4％，诸如低于5％，诸如低于3.5％，诸如低于2.7％。
16.根据权利要求11-15中任一项所述的装置，其中所述装置，诸如整个装置，使得能够以相对于一种或多种真实浓度的精确度基于所述一个或多个电势差确定样品中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度，所述精确度低于20％，诸如低于15％，诸如低于10％，诸如低于7％，诸如低于5.4％，诸如低于5％，诸如低于3.5％，诸如低于2.7％。
17.根据权利要求11-16中任一项所述的装置，其中以下之间的距离等于或小于10毫米，诸如等于或小于5毫米，诸如等于或小于3毫米，诸如等于或小于1毫米，诸如等于或小于1毫米：
-所述一个或多个工作电极中的每一个，以及
-所述参考电极。
18.根据权利要求1-17中任一项所述的设备的用途，其中所述设备用于测量指示样品中一种或多种分析物离子的一种或多种浓度的一个或多个电势差，所述样品诸如是液体全血样品。
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