EA040592B1

EA040592B1 - DEVICE FOR IRREGULAR BLOOD SUGAR LEVEL DETERMINATION AND METHOD OF ITS USE

Info

Publication number: EA040592B1
Application number: EA202190991
Authority: EA
Inventors: Марек Новак
Original assignee: ХГЛУ ЛАБС а.с.
Priority date: 2019-04-11
Filing date: 2019-10-02
Publication date: 2022-06-30

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Изобретение относится к одноразовым устройствам для диагностики in vitro для определения уровня сахара в крови по образцу в виде капли крови, главным образом, у страдающих диабетом.The invention relates to disposable in vitro diagnostic devices for determining blood sugar levels from a blood drop sample, especially in diabetics.

Предпосылки к созданию изобретенияPrerequisites for the invention

Устройство для измерения концентрации глюкозы в крови, т.е. уровня сахара в крови, обычно называется глюкометром. В частности, глюкометры предназначены для страдающих диабетом или людей с нарушенной регуляцией уровня сахара в крови, как из-за диабета, так и из-за других медицинских причин. Определение уровня сахара в крови обычно выполняется при помощи одноразового биосенсора, на который наносится капля капиллярной крови пользователя. Каплю крови чаще всего получают из пальца пользователя. Одноразовый биосенсор может быть встроен в одноразовую тест-полоску, которую после нанесения образца крови вставляют в устройство, содержащее устройство электронной обработки для измерения и дисплей для отображения информации, полученной из обработанных результатов измерения, располагающиеся в пластмассовом корпусе, образующем футляр. Обычно в качестве дисплея используют LCD или OLED-дисплей, который должен отобразить по меньшей мере значение концентрации глюкозы в крови. Такое устройство поставляется с соответствующим ему источником питания, например батарейкой или солнечной батареей.A device for measuring the concentration of glucose in the blood, i.e. blood sugar level, commonly called a glucometer. Specifically, glucometers are intended for diabetics or people with impaired blood sugar regulation, either due to diabetes or other medical reasons. Blood sugar measurement is typically performed using a disposable biosensor onto which a drop of the user's capillary blood is applied. A drop of blood is most often obtained from the user's finger. The disposable biosensor can be embedded in a disposable test strip, which, after applying the blood sample, is inserted into a device containing an electronic processing device for measurement and a display for displaying information obtained from the processed measurement results, located in a plastic case forming a case. Usually, an LCD or OLED display is used as a display, which should display at least the value of the blood glucose concentration. Such a device comes with an appropriate power source, such as a battery or solar panel.

Новшество в области определения уровня сахара в крови состоит в использовании непрерывных сенсоров для определения уровня сахара в крови, которые способны выдавать от десятков до сотен значений в день с интервалом в несколько минут. Эти типы сенсоров особенно подходят для людей, страдающих диабетом I типа с интенсивным режимом инсулинотерапии. Для других пациентов, режим терапии которых характеризуется менее частым тестированием (от нескольких раз в неделю до двух раз в день), использование стандартных глюкометров и непрерывных глюкометров не очень подходит как в плане комфорта пациента, который должен носить и иметь при себе относительно большое электронное устройство, так и в плане стоимости устройства.An innovation in blood sugar measurement is the use of continuous blood sugar sensors that are capable of providing tens to hundreds of readings per day at intervals of several minutes. These types of sensors are particularly suitable for type 1 diabetics on an intensive insulin regimen. For other patients whose therapy regimen is characterized by less frequent testing (from several times a week to twice a day), the use of standard blood glucose meters and continuous blood glucose meters is not very suitable in terms of patient comfort, which must carry and carry a relatively large electronic device , and in terms of the cost of the device.

В некоторых случаях необходимо иметь устройство для определения уровня сахара в крови, с помощью которого возможно осуществлять нерегулярное тестирование, другими словами, непериодическое тестирование, такое как при суточном скрининге, когда пользователь, у которого есть подозрения на проблемы с уровнем сахара в крови, выполняет регулярные тесты в течение одного дня в определенный день недели или месяца для выявления каких-либо скрытых проблем со здоровьем. В то же время существуют проблемы, связанные с защитой одноразовых биосенсоров нерегулярно используемых глюкометров от влаги, содержащейся в воздухе, особенно после распаковки заводского контейнера и использования время от времени только части одноразовых сенсоров, содержащихся в открытом заводском контейнере. В настоящее время чаще всего эта проблема решается за счет добавления осушителя или на корпус контейнера с одноразовыми тест-биосенсорами, или в форме мешочка с влагопоглощающими свойствами, при этом оба решения негативно сказываются на стоимости производства, компактности и, что не менее важно, количестве производимых отходов. Нерегулярные пользователи не заинтересованы тратить свои средства на глюкометры, которые предназначены для регулярного тестирования в интенсивном режиме, так же как и на глюкометры, которые имеют отдельный блок электронной обработки и внешний контейнер с одноразовыми биосенсорами, оснащенный осушителем, так как они уменьшают удобство для пользователя, из-за того что нужно иметь при себе одновременно и один, и другой.In some cases, it is necessary to have a blood sugar monitoring device that can perform intermittent testing, in other words, non-periodic testing, such as in a 24-hour screening where a user suspected of having a blood sugar problem performs regular tests within one day on a certain day of the week or month to detect any hidden health problems. At the same time, there are problems associated with the protection of disposable biosensors of irregularly used glucometers from moisture contained in the air, especially after unpacking the factory container and using from time to time only a part of the disposable sensors contained in the open factory container. Currently, this problem is most often solved by adding a desiccant either to the body of a container with disposable test biosensors, or in the form of a bag with moisture-absorbing properties, while both solutions negatively affect the cost of production, compactness, and, last but not least, the number of products produced. waste. Occasional users are not interested in spending their money on glucometers that are designed for regular intensive testing, as well as glucometers that have a separate electronic processing unit and an external container with disposable biosensors equipped with a desiccant, as they reduce user convenience, due to the fact that you need to have both one and the other with you at the same time.

Вышеуказанная проблема решена в изобретении по патенту US 2004/0138543 A1, в котором представлено устройство, состоящее из одного корпуса, внутри которого располагаются одноразовые биосенсоры и устройство электронной обработки. Недостатки данного устройство заключаются в том, что использованные одноразовые биосенсоры возвращаются внутрь устройства, что уменьшает гигиеническую чистоту, и, кроме этого, одноразовые биосенсоры не защищены от поглощения влаги из воздуха, что приводит к их деградации с течением времени.The above problem is solved in the invention according to US 2004/0138543 A1, which presents a device consisting of a single housing, inside which are disposable biosensors and an electronic processing device. The disadvantages of this device are that used disposable biosensors are returned inside the device, which reduces hygienic cleanliness, and, in addition, disposable biosensors are not protected from absorbing moisture from the air, which leads to their degradation over time.

Вышеуказанная проблема, связанная с гигиеной и защитой от влажности воздуха, решена при помощи изобретения по патенту US 2018/085041 A1, в котором описаны одноразовые биосенсоры в корпусе, имеющем сорбенты для поглощения влаги и других загрязнителей. После использования изобретения возможно утилизировать использованный биосенсор, при этом продолжительное нерегулярное использование с момента распаковки контейнера не влияет на деградацию биосенсоров благодаря сорбентам, поглощающим влагу из воздуха. Недостаток данного изобретения заключается в том, что биосенсоры имеют футляры с осушителем, что увеличивает стоимость производства устройства по данному изобретению и несет определенную нагрузку на окружающую среду из-за наличия дополнительных материалов отходов.The above problem related to hygiene and protection from air humidity is solved by the invention of US 2018/085041 A1, which describes disposable biosensors in a housing having sorbents to absorb moisture and other contaminants. After using the invention, it is possible to dispose of the used biosensor, while prolonged irregular use from the moment the container is unpacked does not affect the degradation of biosensors due to sorbents that absorb moisture from the air. The disadvantage of this invention lies in the fact that the biosensors have cases with a desiccant, which increases the cost of manufacturing the device according to this invention and imposes a certain burden on the environment due to the presence of additional waste materials.

Цель настоящего изобретения - предложить устройство для нерегулярного определения уровня сахара в крови, которое сохраняло бы качество одноразовых биосенсоров в течение долгого периода времени после распаковки фабричного контейнера, в частности, защищая их от влаги, содержащейся в воздухе, которая периодически попадает в контейнер при каждом использовании части одноразовых биосенсоров, находящихся в контейнере, и устройство, в котором использовались бы только минимально необходимые компоненты, чтобы оно было компактным, не доставляло неудобств пользователю и ввиду одноразового характера несло нагрузку на окружающую среду в минимально необходимом объеме, аThe purpose of the present invention is to provide a device for intermittent blood sugar measurement that would maintain the quality of disposable biosensors for a long period of time after unpacking the factory container, in particular by protecting them from moisture contained in the air, which periodically enters the container with each use. parts of disposable biosensors located in a container, and a device that would use only the minimum necessary components so that it is compact, does not cause inconvenience to the user and, due to its disposable nature, bears the burden on the environment in the minimum necessary amount, and

- 1 040592 также в то же время имело минимальную стоимость приобретения ввиду его одноразового характера.- 1 040592 also at the same time had the lowest acquisition cost due to its one-time nature.

Краткое описание изобретенияBrief description of the invention

Задача решается путем разработки устройства для нерегулярного определение уровня сахара в крови в соответствии со следующим изобретением.The problem is solved by developing a device for irregular determination of blood sugar levels in accordance with the following invention.

Устройство для нерегулярного определения уровня сахара в крови состоит по меньшей мере из одного одноразового биосенсора для нанесения на него образца крови. Кроме этого, устройство по данному изобретению состоит из устройства электронной обработки для извлечения и обработки информации из одноразового биосенсора с нанесенным на него образцом крови. Не менее важно то, что устройство содержит дисплей для отображения информации с результатами теста, полученными от устройства электронной обработки.The device for irregular determination of blood sugar level consists of at least one disposable biosensor for applying a blood sample to it. In addition, the device according to the present invention consists of an electronic processing device for extracting and processing information from a disposable biosensor with a blood sample applied to it. Equally important, the device includes a display for displaying information with the test results received from the electronic processing device.

Краткое описание изобретения основывается на том факте, что одноразовые биосенсоры и дисплей расположены в общем паронепроницаемом закрывающемся пространстве, при этом дисплей является гигроскопичным.The brief description of the invention is based on the fact that the disposable biosensors and the display are located in a common vapour-tight closing space, while the display is hygroscopic.

Преимущество изобретения в том, что дисплей, являющийся неотъемлемой частью устройства, берет на себя роль осушителя, задача которого защитить одноразовые биосенсоры от влаги, содержащейся в воздухе, при нечастом изъятии одноразовых биосенсоров для нерегулярных тестов. Отсутствие отдельного осушителя уменьшает необходимые размеры устройства и его контейнеров, уменьшает количество производимых отходов, при этом уменьшая стоимость приобретения устройства.The advantage of the invention is that the display, which is an integral part of the device, takes on the role of a dehumidifier, the task of which is to protect disposable biosensors from moisture contained in the air, with infrequent withdrawal of disposable biosensors for occasional tests. The absence of a separate dryer reduces the required dimensions of the device and its containers, reduces the amount of waste generated, while reducing the cost of purchasing the device.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения дисплей, устройство электронной обработки и одноразовые биосенсоры расположены на общей несущей подложке, причем несущая подложка оснащена съемным и/или открывающимся паронепроницаемым контейнером. Преимущество использования общей несущей подложки - обеспечение компактности устройства в целом. К тому же конструкция настоящего изобретения решает одну из самых больших проблем сенсоров на основе ферментов - их высокую подверженность воздействию влажности. На сегодняшний день полоска должна помещаться в среду с контролируемым уровнем влажности; на практике это обычно корпус с подходящим осушителем (например, силикагелем). Однако для данного типа конструкции это является серьезным недостатком; одноразовые глюкометры, располагающиеся на плоской поверхности, оптимизированы для малой толщины, и добавление другого объекта в контейнер отрицательно скажется на компактности. Пользователь может легко проследить, что ему нужно иметь при себе только один предмет в отличие от известного уровня техники для данного изобретения, когда пользователь должен носить электронное устройство и контейнер с одноразовыми биосенсорами.In a preferred embodiment of the invention, the display, electronic processing device and disposable biosensors are located on a common carrier substrate, and the carrier substrate is equipped with a removable and/or openable vapor-tight container. The advantage of using a common carrier substrate is the compactness of the device as a whole. In addition, the design of the present invention solves one of the biggest problems of enzyme-based sensors - their high susceptibility to moisture. Today, the strip must be placed in an environment with a controlled level of humidity; in practice this is usually a case with a suitable desiccant (eg silica gel). However, for this type of construction, this is a serious disadvantage; Disposable blood glucose meters that sit on a flat surface are optimized for low thickness, and adding another object to the container will adversely affect the compactness. The user can easily see that he only needs to carry one item, in contrast to the prior art for the present invention, where the user must carry an electronic device and a container with disposable biosensors.

Еще в одном предпочтительном варианте осуществления устройства по настоящему изобретению одноразовые биосенсоры могут отделяться от несущей подложки. Это является предпочтительным, так как в этом случае возможно удалить использованный биосенсор с несущей подложки при помощи пальцев и утилизировать его, чтобы сенсор, с точки зрения гигиены, не угрожал оставшимся одноразовым биосенсорам и устройству в целом.In yet another preferred embodiment of the device of the present invention, the disposable biosensors can be detached from the carrier substrate. This is advantageous as it is then possible to remove the used biosensor from the carrier substrate with fingers and dispose of it so that the sensor does not hygienically endanger the remaining disposable biosensors and the device as a whole.

Еще в одном предпочтительном варианте осуществления устройства по данному изобретению дисплей является электрохромным, при этом его электролит имеет влагопоглощающие свойства. Дисплеи, обычно используемые в настоящее время в бытовой электронике и медицинских приборах, в основном LED, LCD или OLED типа. Эти типы дисплеев характеризуются относительно высокой отпускной ценой, в то время как дисплей в устройстве по данному изобретению реализован в отношении стоимости на основе недорогого в производстве электрохромного принципа, который подходит для одноразовых устройств, выбрасываемых в отходы после использования. Предпочтительно концентрация соли в электрохромном дисплее задается таким образом, чтобы раствор электролита электрохромного дисплея при нормальной комнатной температуре и давлении выступал как осушитель, т.е. давление водяного пара в окружающем воздухе больше, чем давление пара в электролите. В этом случае будет происходить перемещение воды из окружающего воздуха в электролит дисплея. Это отведет влагу из области биосенсоров, где присутствие влаги нежелательно, в электролит дисплея, где наоборот, влага очень желательна.In yet another preferred embodiment of the device of the present invention, the display is electrochromic, with its electrolyte having desiccant properties. The displays currently commonly used in consumer electronics and medical devices are mainly LED, LCD or OLED type. These types of displays are characterized by a relatively high selling price, while the display in the device according to the invention is implemented in terms of cost based on an electrochromic principle that is inexpensive to manufacture, which is suitable for disposable devices to be discarded after use. Preferably, the salt concentration in the electrochromic display is set such that the electrolyte solution of the electrochromic display at normal room temperature and pressure acts as a desiccant, i. the water vapor pressure in the ambient air is greater than the vapor pressure in the electrolyte. In this case, there will be a movement of water from the ambient air into the display electrolyte. This will draw moisture away from the region of the biosensors, where moisture is undesirable, into the display electrolyte, where, on the contrary, moisture is highly desirable.

Еще в одном предпочтительном варианте осуществления устройства по данному изобретению электролит электрохромного дисплея содержит по меньшей мере одно химическое вещество из группы: хлорид цинка, хлорид кальция, хлорид железа, карбонат калия, фосфат калия, нитрат калия, гидроксид калия, гидроксид натрия. В то же время предпочтительный вариант осуществления - когда электрохромный дисплей содержит по меньшей мере одно электрохромное вещество из группы виологен, сложное железистое соединение, PEDOT:PSS, полианилин, полипиррол.In another preferred embodiment of the device of this invention, the electrochromic display electrolyte contains at least one chemical from the group: zinc chloride, calcium chloride, iron chloride, potassium carbonate, potassium phosphate, potassium nitrate, potassium hydroxide, sodium hydroxide. At the same time, the preferred embodiment is when the electrochromic display contains at least one electrochromic substance from the group viologen, complex iron compound, PEDOT:PSS, polyaniline, polypyrrole.

Этот вариант является преимущественным, так как большинство электрохромных дисплеев, которые в настоящее время используют в других областях техники, основаны на токсичных растворителях с высокой точкой кипения или на ионных жидкостях. Высокая точка кипения эффективно уменьшает давление пара растворителя, который впоследствии испаряется из дисплея. Токсичность и трудность подбора полимеров и клеящих материалов, устойчивых к органическим растворителям, являются наиболее сильными недостатками в известных электрохромных дисплеях. В конструкции устройства по данному изобретению в предпочтительном конструктивном решении дисплей устройства с соответствующим составом вещества электролита и электрохромного вещества (и его принцип) представляет функцию осу- 2 040592 шителя, при этом стоимость его производства является очень выгодной для использования в данном изобретении и, кроме того, воздействие на окружающую среду с точки зрения управления отходами является минимальным для упомянутого использования в данном изобретении.This option is advantageous since most of the electrochromic displays currently used in other areas of technology are based on toxic solvents with a high boiling point or ionic liquids. A high boiling point effectively reduces the vapor pressure of the solvent that subsequently evaporates from the display. Toxicity and the difficulty of selecting polymers and adhesives that are resistant to organic solvents are the strongest drawbacks in known electrochromic displays. In the design of the device according to the present invention, in the preferred design, the display of the device with the appropriate composition of the electrolyte and electrochromic substances (and its principle) represents the function of a desiccant, while its production cost is very advantageous for use in the present invention and, in addition , the environmental impact in terms of waste management is minimal for said use in this invention.

Еще в одном предпочтительном варианте осуществления устройства по настоящему изобретению дисплей оснащен барьерным слоем в виде паронепроницаемого покрытия для жидкостей на водной основе. Барьерный слой в виде покрытия защищает дисплей от повреждения, в частности от впитывания воды в виде жидкости. Дисплей должен впитывать влагу из воздуха в виде пара, но не должен впитывать больший объем воды в виде жидкости за один раз, чтобы сохранять свою функцию защитного осушителя.In yet another preferred embodiment of the device of the present invention, the display is provided with a barrier layer in the form of a vapor barrier coating for water-based liquids. The barrier layer in the form of a coating protects the display from damage, in particular from the absorption of water in the form of a liquid. The display must absorb moisture from the air as vapour, but must not absorb more water as a liquid at a time, in order to maintain its function as a protective desiccant.

Еще в одном предпочтительном варианте осуществления устройства по данному изобретению одноразовые биосенсоры имеют по меньшей мере один фермент из группы глюкозооксидаза, глюкозодегидрогеназа, пероксидаза. Эти ферменты нужны для амперометрического определения уровня глюкозы в образце крови, но в тоже время они очень сильно подвержены поглощению влаги из воздуха. Изобретение позволяет их использовать, так как оно может надежно защитить их от влаги, содержащейся в воздухе.In yet another preferred embodiment of the device of this invention, the disposable biosensors have at least one enzyme from the group of glucose oxidase, glucose dehydrogenase, peroxidase. These enzymes are needed for the amperometric determination of glucose in a blood sample, but at the same time they are very susceptible to absorbing moisture from the air. The invention allows their use, since it can reliably protect them from moisture contained in the air.

Еще в одном предпочтительном варианте осуществления устройства по данному изобретению устройство электронной обработки содержит по меньшей мере одно запоминающее устройство с сохраненными калибровочными постоянными одноразовых биосенсоров. Калибровочные постоянные биосенсоров сохраняются в памяти устройства электронной обработки при изготовлении устройства, поэтому нет необходимости калибровать устройство электронной обработки для каждого используемого биосенсора, и, таким образом, устройство электронной обработки упрощается. К тому же ускоряется процесс определения уровня сахара в крови. Запоминающее устройство может также использоваться для сохранения калибровочных постоянных осциллятора, задающего частоту. В настоящее время кристаллические осцилляторы в основном используются в электронных устройствах, которые демонстрируют большую точность; недостаток - это их стоимость. В действительности стабильный осциллятор может быть создан непосредственно на микросхеме. Однако его недостаток - это неточность выходной частоты, которая может быть компенсирована путем измерения частоты осциллятора в дополнение к калибровочным постоянным для одноразовых сенсоров во время изготовления, и, основываясь на них, эти константы будут рассчитаны и сохранены в запоминающем устройстве для обеспечения того, чтобы время обработки для всех изделий было точным.In yet another preferred embodiment of the device of the present invention, the electronic processing device comprises at least one storage device with stored calibration constants of disposable biosensors. The calibration constants of the biosensors are stored in the processor electronics at device manufacture, so there is no need to calibrate the processor for each biosensor used, and thus the processor is simplified. In addition, the process of determining the level of sugar in the blood is accelerated. The memory device can also be used to store the calibration constants of the frequency-setting oscillator. At present, crystal oscillators are mainly used in electronic devices, which show great accuracy; the downside is their cost. In fact, a stable oscillator can be created directly on the chip. However, its disadvantage is the inaccuracy of the output frequency, which can be compensated for by measuring the frequency of the oscillator in addition to the calibration constants for disposable sensors during manufacture, and based on them, these constants will be calculated and stored in a memory device to ensure that the time processing for all products was accurate.

Изобретение также включает в себя способ использования вышеупомянутого устройства для нерегулярного определения уровня сахара в крови, принцип которого состоит в использовании изобретенного устройства при так называемом суточном скрининге. Использование таких устройств в суточном скрининге является преимуществом, так как устройства по известному уровню техники предлагают только глюкометры для интенсивных ежедневных тестов на уровень сахара в крови. Изобретенное устройство точно соответствует потребностям пользователей, которые носят при себе маленькое недорогое устройство, используемое время от времени.The invention also includes a method for using the aforementioned intermittent blood sugar measurement device, the principle of which is to use the invented device in a so-called 24-hour screening. The use of such devices in daily screening is an advantage, as prior art devices only offer glucometers for intensive daily blood sugar testing. The inventive device exactly meets the needs of users who carry around a small inexpensive device used from time to time.

Основное преимущество данного изобретения заключается в том, что отсутствует дополнительно установленный осушитель, а также в компактности, низкой стоимости изготовления, гигиеничности, пригодности для нечастого использования и уменьшенной нагрузке отходов.The main advantage of this invention is that there is no additional installed dryer, as well as compactness, low manufacturing cost, hygiene, suitability for infrequent use and reduced waste load.

Описание чертежейDescription of drawings

Подробное описание настоящего изобретения будет вестись с помощью следующих чертежей, где на фиг. 1 показан вид устройства сбоку;A detailed description of the present invention will be carried out with the help of the following drawings, where in Fig. 1 shows a side view of the device;

на фиг. 2 показан вид устройства в незавершенном состоянии до складывания подложки и до установки верхнего электрода дисплея;in fig. 2 shows the device in an unfinished state before folding the substrate and before installing the upper display electrode;

на фиг. 3 показана блок-схема устройства электронной обработки;in fig. 3 shows a block diagram of an electronic processing device;

на фиг. 4 показан алгоритм функционирования устройства электронной обработки.in fig. 4 shows the operation algorithm of the electronic processing device.

Пример вариантов осуществления изобретенияExample embodiments of the invention

Следует понимать, что отдельные случаи вариантов осуществления изобретения, описанные или показанные ниже, приводятся только с целью иллюстрации и не ограничивают изобретение до приведенных примеров. Опытные специалисты обнаружат или на основе общепринятой практики смогут привести большее или меньшее количество эквивалентов конкретных вариантов осуществления изобретения, описанных здесь.It should be understood that the individual cases of embodiments of the invention described or shown below are given for the purpose of illustration only and do not limit the invention to the given examples. Those skilled in the art will recognize or, based on common practice, be able to provide more or less equivalents to the specific embodiments of the invention described herein.

На фиг. 1 показан вид сбоку устройства по настоящему изобретению. Источник питания 10 и устройство электронной обработки 1 в данном варианте осуществления расположены последовательно вдоль плоской несущей подложки 4.In FIG. 1 shows a side view of the device of the present invention. The power supply 10 and the electronic processing device 1 in this embodiment are arranged in series along the flat carrier substrate 4.

На фиг. 2 показан вид устройства сверху в незавершенном состоянии до складывания несущей подложки 4 и до размещения общего электрода 9 дисплея 7, при этом устройство состоит из плоской несущей подложки 4, электродов 8 дисплея 7, напечатанных проводящими чернилами, второго прозрачного электрода 9 дисплея, устройства электронной обработки 1, источника 10 энергии в виде батареек и трех одноразовых тест-полосок 3. К тому же показано сужение несущей подложки 4 для механического разделения одноразовых тест-полосок 3. Далее устройство состоит из заземляющих электродов биосенсоров 2,In FIG. 2 shows a top view of the device in an unfinished state before the carrier substrate 4 is folded and before the common electrode 9 of the display 7 is placed, the device consists of a flat carrier substrate 4, electrodes 8 of the display 7 printed with conductive ink, a second transparent electrode 9 of the display, an electronic processing device 1, an energy source 10 in the form of batteries and three disposable test strips 3. In addition, a narrowing of the carrier substrate 4 for mechanical separation of disposable test strips 3 is shown. Further, the device consists of ground electrodes of biosensors 2,

- 3 040592 рабочих электродов биосенсоров 2, химического вещества биосенсоров 2 и электропроводящих дорожек, формирующих электрические соединения 5 отдельных элементов устройства. Несущая подложка 4 для осуществления данного изобретения реализована при помощи глянцевой полиэтиленовой пленки (ПЭТ) толщиной 125 мкм, обработанной коронным разрядом для улучшения адгезии чернил. Проводящие схемы, формирующие электрические соединения 5, реализованы на этой пленке при помощи технологии трафаретной печати и электропроводящих серебряных чернил (Creative Materials 125-15). Как показано в одном примере осуществления, в общей сложности выполняется двадцать один отдельный электрод 8 дисплея 7, формируя часть электрохромного дисплея 7, размещенного в виде трех групп из семи электродов 8, где каждая группа представляет одну цифру, отображаемую семью сегментами, один общий электрод 9 дисплея 7, три одноразовых тест-полоски 3 для определения уровня сахара в крови и два контакта для подключения источника питания 10 - батареек. Устройство по настоящему изобретению имеет несколько отрывных одноразовых тест-полосок 3, имеющих биосенсоры 2 для определения уровня сахара в крови. В представленном примере осуществления, являющемся предпочтительным, устройство имеет от трех до восьми одноразовых тест-полосок 3, при этом на фиг. 2 для простоты показано только три одноразовых тест-полоски 3, имеющих биосенсоры 2. Однако в настоящем изобретении могут иметься только две одноразовые тест-полоски 3 или, наоборот, более восьми, например двенадцать, одноразовых тест-полосок 3. Большее количество одноразовых тест-полосок 3 предпочтительно с точки зрения соотношения цена устройства-количество использований, меньшее количество одноразовых тест-полосок 3 упрощает обращение с устройством во время использования.- 3 040592 working electrodes of the biosensors 2, the chemical substance of the biosensors 2 and electrically conductive paths that form the electrical connections of 5 individual elements of the device. The carrier substrate 4 for carrying out the present invention is implemented with a 125 µm thick glossy polyethylene (PET) film treated with corona to improve ink adhesion. The conductive circuits forming the electrical connections 5 are implemented on this film using a screen printing technique and electrically conductive silver ink (Creative Materials 125-15). As shown in one embodiment, a total of twenty-one separate electrodes 8 of the display 7 are formed, forming part of the electrochromic display 7, arranged in three groups of seven electrodes 8, where each group represents one digit displayed in seven segments, one common electrode 9 display 7, three disposable test strips 3 for determining the level of sugar in the blood and two contacts for connecting the power source 10 - batteries. The device according to the present invention has several tear-off disposable test strips 3 with biosensors 2 for determining the level of sugar in the blood. In the preferred embodiment shown, the device has three to eight disposable test strips 3, with FIG. 2 only shows three disposable test strips 3 having biosensors 2 for simplicity. strips 3 is preferable in terms of device price-to-use ratio, fewer disposable test strips 3 simplifies handling of the device during use.

Устройство электронной обработки 1 для использования в устройстве по данному изобретению было разработано по технологии КМОП, а именно технологии 180 нм КМОП. Содержимое устройства электронной обработки 1 - это прежде всего источник опорного напряжения 18 и осциллятор 12. Предпочтительный способ реализации осциллятора 12 описан, например, в публикации A 51-nW 32.7-kHz CMOS relaxation oscillator with half-period pre-charge compensation scheme for ultra-low power systems [51 нВт 32,7 кГц релаксационный КМОП-генератор с полупериодовой предзарядовой компенсационной схемой для ультрамаломощных систем], DOI 10.1109/ISCAS.2016.7527369. Осциллятор 12 подключен в системе таким образом, что он постоянно имеет питание и обеспечивает выходную частоту для остальных контуров. Опорное напряжение 18 может быть реализовано как так называемое опорное напряжение запрещенной зоны. Частный способ осуществления описан в заявке на патент US 7078958 B2. Опорное напряжение 18 должно быть отключаемым, чтобы уменьшить потребление интегрированной цепи, например, при помощи выключателя с р-канальным МОП-транзистором, подключенным как так называемый выключатель на стороне высокого напряжения. Другая часть интегрированной цепи устройства 1 электронной обработки - это датчик температуры 19. Его осуществление описано, например, в заявке на патент EP 1081477 A1. Подобно источнику опорного напряжения 18, датчик температуры 19 может быть отключен, например, отсоединением от источника питания.The electronic processing device 1 for use in the apparatus of the present invention has been developed in CMOS technology, namely 180 nm CMOS technology. The contents of the electronic processing device 1 are primarily a voltage reference 18 and an oscillator 12. A preferred implementation of the oscillator 12 is described, for example, in publication A 51-nW 32.7-kHz CMOS relaxation oscillator with half-period pre-charge compensation scheme for ultra- low power systems [51 nW 32.7 kHz relaxation CMOS oscillator with a half-cycle pre-charge compensation circuit for ultra-low power systems], DOI 10.1109/ISCAS.2016.7527369. Oscillator 12 is connected in the system in such a way that it is constantly powered and provides an output frequency for the remaining circuits. The reference voltage 18 can be implemented as a so-called band gap reference voltage. A private implementation method is described in US Patent Application 7,078,958 B2. The reference voltage 18 should be switchable in order to reduce the consumption of the integrated circuit, for example by using a switch with a p-channel MOSFET connected as a so-called switch on the high voltage side. Another part of the integrated circuit of the electronic processing device 1 is the temperature sensor 19. Its implementation is described, for example, in patent application EP 1081477 A1. Like the voltage reference 18, the temperature sensor 19 can be disabled, for example, by disconnecting from the power supply.

Устройство 1 электронной обработки по данному изобретению заключено, в случае данного конкретного варианта осуществления, в футляр, совместимый с технологией поверхностного монтажа, а именно QFN (тип квадратный плоский контейнер без ножек).The electronic processing device 1 of the present invention is enclosed, in the case of this particular embodiment, in a case compatible with surface mount technology, namely QFN (square flat container type without legs).

На фиг. 3 показана блок-схема устройства 1 электронной обработки. Устройство 1 электронной обработки содержит основную логическую секцию 11, содержащую конечный автомат и интерфейс для взаимодействия с другими периферийными устройствами в интегрированной цепи, а также отдельное программируемое запоминающее устройство 13 для сохранения калибровочных постоянных во время изготовления, осциллятор 12 для генерирования тактовой частоты для логических цепей, выход тестового интерфейса 24 для подключения прибора при тестировании устройства и записи в отдельное программируемое запоминающее устройство 13, контроллер дисплея 14, выход дисплея 15, источник опорного напряжения 18, датчик температуры 19, АЦП 17, генератор напряжения смещения 21, трансимпедансный усилитель 20, цепь 16 датчика впитывания образца, контур 22 заземления полоски 3 и выходы 23 полосок 3.In FIG. 3 shows a block diagram of the electronic processing device 1. The electronic processing device 1 comprises a main logic section 11 containing a state machine and an interface for interacting with other peripheral devices in the integrated circuit, as well as a separate programmable memory 13 for storing calibration constants during manufacture, an oscillator 12 for generating a clock frequency for logic circuits, test interface output 24 for connecting the device when testing the device and writing to a separate programmable storage device 13, display controller 14, display output 15, reference voltage source 18, temperature sensor 19, ADC 17, bias voltage generator 21, transimpedance amplifier 20, circuit 16 sample absorption sensor, strip 3 ground loop 22 and strip 3 outlets 23.

Алгоритм функционирования устройства 1 электронной обработки, показанный на фиг. 4, активируется путем изменения состояния цепи 16 детектора впитывания образца, за которым следует измерение температуры, детектирование полоски 3, в которую впитался образец, ожидание в течение периода из А циклов, подача напряжения смещения на неинвертирующий вход трансимпедансного усилителя 20, ожидание в течение периода из В циклов, измерение напряжения на выходе трансимпедансного усилителя 20, отсоединение напряжения смещения, вычисление значения содержания глюкозы и его отображение в течение периода из C циклов или до момента отрыва полоски 3. Затем устройство 1 электронной обработки переходит в режим, в котором все, кроме датчика впитывания образца, выключено. Если измерение температуры выходит за установленный предел, дисплей 7 показывает сообщение об ошибке после C циклов или после отрыва полоски 3, устройство 1 электронной обработки переходит в выключенное состояние, кроме цепи 16 датчика впитывания образца.The operation algorithm of the electronic processing device 1 shown in FIG. 4 is activated by changing the state of the sample soaking detector circuit 16, followed by a temperature measurement, detecting the strip 3 into which the sample has been soaked, waiting for a period of A cycles, applying a bias voltage to the non-inverting input of the transimpedance amplifier 20, waiting for a period of V cycles, measuring the voltage at the output of the transimpedance amplifier 20, disconnecting the bias voltage, calculating the glucose value and displaying it for a period of C cycles or until strip 3 comes off. sample soaking off. If the temperature measurement is out of range, the display 7 shows an error message after C cycles or after the strip 3 is torn off, the electronic processor 1 goes into an off state, except for the sample absorption sensor circuit 16.

Контроллер 14 дисплея 7 реализован при помощи двадцати двух двухтактных драйверов, вместе с логикой управления. Двухтактный драйвер состоит из двух транзисторов, реализованных по технологии КМОП, одного p-канального и одного n-канального МОП-транзисторов. Вентили этих двух транзисторовThe controller 14 of the display 7 is implemented with twenty-two push-pull drivers, along with control logic. The push-pull driver consists of two CMOS transistors, one p-channel and one n-channel MOSFET. The gates of these two transistors

- 4 040592 соединены между собой и составляют один вход двухтактного драйвера. Исток p-канального МОПтранзистора подключен к питающему напряжению, сток n-канального МОП-транзистора подключен к земле, а оставшиеся два контакта обоих транзисторов соединены между собой. Они формируют выход 15 контроллера 14 дисплея 7. Двадцать один из этих контроллеров 14 образуют контроллеры отдельных электродов 8 электрохромного дисплея 7, в то время как двадцать вторая цепь - это контроллер 14 общего электрода 9 дисплея 7. Управляющая логика имеет в общей сложности двадцать три входа. Двадцать один вход - это состояния отдельных сегментов дисплея, двадцать второй вход подключает или отключает питание контроллера 14 дисплея 7, а двадцать третий вход задает полярность. Двадцать два выхода двухтактных цепей ведут к выходным контактам устройства 1 электронной обработки.- 4 040592 are interconnected and constitute one input of a push-pull driver. The source of the p-channel MOSFET is connected to the supply voltage, the drain of the n-channel MOSFET is connected to ground, and the remaining two pins of both transistors are connected to each other. They form the output 15 of the controller 14 of the display 7. Twenty-one of these controllers 14 form the controllers of the individual electrodes 8 of the electrochromic display 7, while the twenty-second circuit is the controller 14 of the common electrode 9 of the display 7. The control logic has a total of twenty-three inputs. . Twenty-one inputs are the states of the individual segments of the display, the twenty-second input connects or disconnects the power to the controller 14 of the display 7, and the twenty-third input sets the polarity. Twenty-two output push-pull circuits lead to the output contacts of the device 1 electronic processing.

В этом конкретном варианте осуществления цепь 16 датчика впитывания образца спроектирована таким образом, что в фазе ожидания впитывания образца заземляющие электроды заземляются для одноразовых тест-полосок 3 с помощью заземляющего контура 22 полоски 3. Подтягивающие резисторы установлены на одном из электродов каждой полоски 3, в этом конкретном варианте осуществления выполненном непосредственно на интегрированной цепи устройства электронной обработки 1. Нанесение образца крови на полоску 3 вызывает резкое снижение электрического сопротивления, которое приводит к падению напряжения на подтягивающем резисторе. Уменьшение сопротивления определяется при помощи простого компаратора, и устройство активируется. Следующий шаг включает в себя детектирование используемой одноразовой тест-полоски 3. Это осуществляется путем отсоединения всех заземляющих электродов полосок 3 от земли и последовательным подключением цепи 22 заземления полоски 3. В момент, когда обнаруживается падение напряжения, определяется полоска 3, в которую впитался образец крови. За этим следует измерение.In this particular embodiment, the sample uptake sensor circuit 16 is designed such that, during the sample uptake wait phase, the ground electrodes for the disposable test strips 3 are grounded by the ground loop 22 of the strip 3. Pull-up resistors are installed on one of the electrodes of each strip 3, in this in a particular embodiment performed directly on the integrated circuit of the electronic processing device 1. Applying a blood sample to the strip 3 causes a sharp decrease in electrical resistance, which leads to a voltage drop across the pull-up resistor. The decrease in resistance is determined using a simple comparator and the device is activated. The next step involves detecting the disposable test strip 3 in use. This is done by disconnecting all the ground electrodes of the strips 3 from earth and connecting the ground circuit 22 of the strip 3 in series. . This is followed by measurement.

Трансимпедансный усилитель 20 используется для измерения тока, генерируемого одноразовой тест-полоской 3. Этот ток пропорционален количеству глюкозы в образце крови. N - это количество одноразовых тест-полосок 3. Неинвертирующий вход операционного усилителя 20 подключается к выходам рабочих электродов одноразовых тест-полосок 3. Заземляющий электрод подсоединяется к цепи 22 заземления полоски 3. Положительное напряжение подключается к неинвертирующему входу операционного усилителя 20, в данном конкретном варианте осуществления - 300 мВ. Это напряжение генерируется генератором напряжения смещения 21, в данном варианте осуществления реализованного с помощью операционного усилителя 20, который имеет инвертирующий вход, подключенный к выходу, а резисторный делитель напряжения подключается к неинвертирующему входу, который генерирует напряжение 300 мВ от напряжения источника опорного напряжения. Это напряжение может быть подключено или отключено при помощи логического выхода, или неинвертирующий вход может быть подключен к напряжению 0 В.The transimpedance amplifier 20 is used to measure the current generated by the disposable test strip 3. This current is proportional to the amount of glucose in the blood sample. N is the number of disposable test strips 3. The non-inverting input of the op-amp 20 is connected to the outputs of the working electrodes of the disposable test strips 3. The ground electrode is connected to the ground circuit 22 of the strip 3. The positive voltage is connected to the non-inverting input of the op-amp 20, in this particular embodiment implementation - 300 mV. This voltage is generated by a bias voltage generator 21, in this embodiment implemented with an op-amp 20, which has an inverting input connected to the output, and a resistor voltage divider connected to the non-inverting input, which generates a voltage of 300 mV from the reference voltage. This voltage can be connected or disconnected using a logic output, or a non-inverting input can be connected to 0V.

Главная логическая секция 11 состоит из нескольких отдельных модулей. Первый модуль в данном варианте осуществления интегрированной цепи типа РПП (регистр последовательного приближения) это АЦП 17. На входе АЦП 17 находится аналоговый мультиплексор, который имеет три входа. Пример варианта осуществления АЦП 17 описан в заявке на патент US 4323887 A. Опорное значение АЦП 17 это выход источника опорного напряжения 18. Выход АЦП 17 переводит значение напряжения в двоичную систему. Второй модуль - это модуль конечного автомата. Автомат переключается между несколькими функциональными состояниями. Начальное функциональное состояние - это функциональное состояние сон. В этом функциональном состоянии конечный автомат ожидает изменения логического состояния цепи 16 датчика впитывания образца. После такого изменения он переключается в состояние начало измерения. Первый этап в начале измерения - это измерение температуры окружающей среды. Аналоговый мультиплексор АЦП 17 переключается на вход датчика 19 температуры и измеряет напряжение на датчике 19 температуры. Это значение сохраняется в памяти главной логической секции. Если температура выходит за допустимый диапазон, в данном варианте осуществления изобретения - ниже 0°C и выше 40°C, на дисплее будет показываться сообщение об ошибке в течение 1 мин (постоянная C) или до отрыва полоски 3, после чего устройство переходит в спящий режим. Если температура находится в заданном диапазоне, оно переходит в состояние, в котором нулевое напряжение приложено к неинвертирующему входу трансимпедансного усилителя 20, затем находится в ожидании в течение количества циклов, заранее запрограммированного в отдельном программируемом запоминающем устройстве 13 внутри главной логической секции 11. В этом конкретном варианте осуществления изобретения ожидание длится 6 с, т.е. в течение количества циклов осциллятора 12, соответствующего 6 с (постоянная A). Затем положительное напряжение прикладывается к неинвертирующему входу трансимпедансного усилителя 20 (в этом конкретном варианте осуществления 300 мВ) и находится в ожидании в течение количества циклов, заранее запрограммированного в отдельном программируемом запоминающем устройстве 13 внутри главной логической секции 11; в этом конкретном варианте осуществления - 1,5 с (постоянная B). Затем АЦП 17 используется для измерения значения на выходе трансимпедансного усилителя 20, которое будет пропорционально концентрации глюкозы в измеряемом образце. Это значение впоследствии обрабатывается АЛУ главной логической секции 11, в котором на основе измеренной температуры и измеренного напряжения на выходе трансимпедансного усилителя 20 рассчитывается количество глюкозы. Постоянные для расчета этого значения хранятся в отдельном программируемом запоминающем устThe main logical section 11 consists of several separate modules. The first module in this embodiment of the integrated circuit type RPP (successive approximation register) is the ADC 17. At the input of the ADC 17 is an analog multiplexer, which has three inputs. An exemplary embodiment of the ADC 17 is described in US Patent Application 4,323,887 A. The reference value of the ADC 17 is the output of the voltage reference 18. The output of the ADC 17 converts the voltage value to binary. The second module is the state machine module. The automaton switches between several functional states. The initial functional state is the functional state of sleep. In this functional state, the state machine waits for the logic state of the sample soak sensor circuit 16 to change. After such a change, it switches to the measurement start state. The first step at the beginning of the measurement is the measurement of the ambient temperature. Analog multiplexer ADC 17 switches to the input of the temperature sensor 19 and measures the voltage at the temperature sensor 19. This value is stored in the memory of the main logical section. If the temperature is out of range, in this embodiment of the invention below 0°C and above 40°C, the display will show an error message for 1 min (constant C) or until the strip 3 is torn off, after which the device goes into sleep mode. If the temperature is within the predetermined range, it enters a state in which zero voltage is applied to the non-inverting input of the transimpedance amplifier 20, then waits for a number of cycles pre-programmed in a separate programmable memory 13 inside the main logic section 11. In this particular embodiment of the invention, the wait lasts 6 s, i. e. during the number of cycles of the oscillator 12, corresponding to 6 s (constant A). A positive voltage is then applied to the non-inverting input of the transimpedance amplifier 20 (300 mV in this particular embodiment) and is idle for a number of cycles pre-programmed in a separate programmable memory 13 within the main logic section 11; in this particular embodiment, 1.5 s (constant B). The ADC 17 is then used to measure the output of the transimpedance amplifier 20, which will be proportional to the glucose concentration in the measured sample. This value is subsequently processed by the ALU of the main logic section 11, in which, based on the measured temperature and the measured voltage at the output of the transimpedance amplifier 20, the amount of glucose is calculated. The constants for calculating this value are stored in a separate programmable storage device.

- 5 040592 ройстве 13. В данном варианте осуществления значение концентрации глюкозы интерпретируется при помощи двоично-десятичного декодера в единицах ммоль/л и отображается при помощи контроллера 14 дисплея 7 путем изменения цвета отдельных сегментов электрохромного дисплея 7. По завершении измерений глюкометр переходит в спящий режим. Временной интервал после отображения значения на дисплее 7 в данном конкретном варианте осуществления изобретения составляет 1 мин (постоянная C) или до отрыва одноразовой тест-полоски 3, который определяется электрическим способом по изменению в сравнительном уровне в цепи 16 датчика впитывания образца в зависимости от того, какое из событий наступит первым.- 5 040592 13. In this embodiment, the glucose concentration value is interpreted using a BCD decoder in units of mmol / l and displayed using the controller 14 of the display 7 by changing the color of individual segments of the electrochromic display 7. After the measurements are completed, the glucometer goes into sleep mode . The time interval after displaying the value on the display 7 in this particular embodiment of the invention is 1 min (constant C) or until the disposable test strip 3 is torn off, which is determined electrically by a change in the reference level in the sample absorption sensor circuit 16, depending on whether which event occurs first.

Одноразовые тест-полоски 3, три в этом конкретном варианте осуществления, реализуются в соответствии с патентом US 5951836 A за исключением того, что нижний полимерный слой выполняется вместе с остальным устройством так, что одноразовые тест-полоски 3 формируют одну единую часть с остальным устройством. Кроме того, тест-полоски 3 снабжены надрезом, который позволяет вручную оторвать отдельные тест-полоски 3 от остального устройства. Следующий шаг - это закрепление устройства 1 электронной обработки проводящим способом на плоской несущей подложке 4 при помощи электропроводящая клейкой ленты 6, в этом конкретном варианте осуществления - с использованием анизотропно проводящей ленты ACF7303 (3 М). Используя такую же анизотропно проводящую ленту, пассивные компоненты закрепляются на подложке, в данном варианте осуществления, резистор присоединяется к контактам, подключенным к инвертирующему входу или выходу операционного усилителя или цепи потенциостата и двум керамическим конденсаторам 1 и 100 нФ, подключенным параллельно к источнику питания. Источник питания реализован в этом конкретном варианте осуществления при помощи литиевого первичного элемента типа CR2012, формирующего источник питания 10. Проводящее соединение литиевого элемента данного устройства выполнено при использовании изотропно проводящей клейкой ленты (Creative Materials 118-15А) для отрицательных и положительных полюсов батареи.The disposable test strips 3, three in this particular embodiment, are implemented in accordance with US Pat. In addition, the test strips 3 are provided with a notch that allows individual test strips 3 to be manually torn off from the rest of the device. The next step is to fix the electronic processing device 1 in a conductive manner on a flat carrier substrate 4 with an electrically conductive adhesive tape 6, in this particular embodiment using anisotropically conductive tape ACF7303 (3M). Using the same anisotropically conductive tape, the passive components are fixed to the substrate, in this embodiment, a resistor is connected to the contacts connected to the inverting input or output of the op-amp or potentiostat circuit and two 1 and 100 nF ceramic capacitors connected in parallel to the power supply. The power supply is implemented in this particular embodiment with a CR2012 type lithium primary cell forming the power supply 10. The conductive connection of the lithium cell of this device is made using isotropically conductive adhesive tape (Creative Materials 118-15A) for the negative and positive poles of the battery.

Материал электрохромного дисплея 7 выполнен с помощью смеси полярного растворителя и соли, которая формирует электролит и электрохромные активные вещества. В этом конкретном варианте осуществления электролит - это 50% водный раствор хлорида цинка. Хлорид цинка характеризуется высокой гигроскопичностью. Далее к этому электролиту добавляется один массовый процент параквата, являющегося активным электрохромным веществом. Электроды 8 дисплея 7 - 3x7 сегментов, формирующих три цифры, - напечатаны на несущей подложке 4 при помощи проводящих серебряных чернил. Общий электрод 9, расположенный на несущей подложке 4, также напечатан при помощи проводящих серебряных чернил. Материал электрохромного дисплея 7 располагается на электродах 8 дисплея 7 и общего электрода 9. Непоказанный закрывающий слой изготавливается из водонепроницаемого и паронепроницаемого материала в форме пленки, в данном варианте осуществления - материал OPSITE FLEXIGRID. Закрывающий слой располагается на материале электрохромного дисплея 7. Это завершает конструкцию электрохромного дисплея 7 с функцией осушителя.The material of the electrochromic display 7 is made with a mixture of a polar solvent and a salt, which forms an electrolyte and electrochromic active substances. In this particular embodiment, the electrolyte is a 50% zinc chloride aqueous solution. Zinc chloride is characterized by high hygroscopicity. Further, one mass percent of paraquat, which is an active electrochromic substance, is added to this electrolyte. The electrodes 8 of the display 7 - 3x7 segments forming three digits - are printed on the carrier substrate 4 using conductive silver ink. The common electrode 9 located on the carrier substrate 4 is also printed with conductive silver ink. The electrochromic display material 7 is located on the electrodes 8 of the display 7 and the common electrode 9. The cover layer not shown is made of a waterproof and vapor barrier material in the form of a film, in this embodiment an OPSITE FLEXIGRID material. The covering layer is located on the material of the electrochromic display 7. This completes the design of the electrochromic display 7 with a desiccant function.

Другие проверенные химические материалы, подходящие для использования в электролите дисплея 7: хлорид кальция, хлорид железа, карбонат калия, фосфат калия, нитрат калия, гидроксид калия и гидроксид натрия.Other tested chemicals suitable for use in Display 7 electrolyte are calcium chloride, ferric chloride, potassium carbonate, potassium phosphate, potassium nitrate, potassium hydroxide, and sodium hydroxide.

В конструкции дисплея 7 для этого устройства также проводились эксперименты с другими электрохимическими материалами, в частности полианилином, который давал слабый контраст. Кроме того, были испробованы соединения висмута, которые действуют на основе электроосаждения черных частиц висмута на поверхности электродов 8. В таких дисплеях 7 проблема в том, что предельное количество энергии, необходимой для полного окрашивания сегмента в 10 раз выше, чем с виологеном. Другой испытанный материал - ферроцианид железа, который дает хороший контраст. Использование виологена для проектирования устройства по данному изобретению является наилучшим вариантом. Также предпочтительно использовать ферроцианид железа.In the design of the display 7 for this device, experiments were also carried out with other electrochemical materials, in particular polyaniline, which gave a weak contrast. In addition, bismuth compounds have been tried, which act on the basis of the electrodeposition of black bismuth particles on the surface of the electrodes 8. In such displays 7, the problem is that the maximum amount of energy required to completely color the segment is 10 times higher than with viologen. Another tested material is iron ferrocyanide, which gives good contrast. The use of viologen to design the device of this invention is the best option. It is also preferred to use iron ferrocyanide.

Устройство испытывается с использованием тестового устройства и последовательности испытания, цель которого в данном случае - это испытание непрерывности электрических соединений 5, испытание напряжения источника 18 опорного напряжения, испытание функции АЦП 17, измерение частоты осциллятора 12, ввод значений в отдельное программируемое запоминающее устройство 13 и завершение испытания. Испытание на непрерывность дорожек решается путем применения матрицы тестовых точек к несущей подложке 4 с напечатанными электрическими соединениями 5 и снабженный устройством 1 электронной обработки с остальными пассивными компонентами. Посредством коммуникационного интерфейса устройству 1 электронной обработки подается команда поочередно подавать положительное напряжение по отдельности на каждый вход и выход. Тестовое устройство проверяет, что все проводящие части являются непрерывными и что между двумя проводящими частями отсутствует короткое замыкание. После успешного завершения теста проверяется функционирование АЦП 17 и источника опорного напряжения 18. На рабочие электроды одноразовых тест-полосок 3 подается так называемое напряжение смещения, измеряемое тестовым устройством, одновременно измеряющим значение напряжения смещения с помощью АЦП 17 и сравнивающим с ожидаемым значением. Если измеренный результат является удовлетворительным, в данном варианте осуществления, с отклонением не более 1% по сравнению с действительным значением, происходит следующий этап теста - измерение частотыThe device is tested using a test device and test sequence, the purpose of which in this case is to test the continuity of electrical connections 5, test the voltage of the reference voltage source 18, test the function of the ADC 17, measure the frequency of the oscillator 12, enter the values into a separate programmable memory 13 and complete tests. The track continuity test is solved by applying a matrix of test points to a carrier substrate 4 with printed electrical connections 5 and equipped with an electronic processing device 1 with the rest of the passive components. By means of a communication interface, the electronic processing device 1 is commanded to alternately apply a positive voltage to each input and output individually. The test device checks that all conductive parts are continuous and that there is no short circuit between two conductive parts. After successful completion of the test, the functioning of the ADC 17 and the reference voltage source 18 is checked. The so-called bias voltage is applied to the working electrodes of the disposable test strips 3, measured by the test device, which simultaneously measures the value of the bias voltage using the ADC 17 and compares it with the expected value. If the measured result is satisfactory, in this embodiment, with a deviation of no more than 1% compared to the actual value, the next stage of the test occurs - frequency measurement

--

Claims

oscillator 12. One of the output contacts of the integrated circuit of the electronic processing device 1 produces a rectangular signal, in this embodiment, coinciding with the frequency of the oscillator 12, this frequency is measured, on the basis of it the constants are determined and at the next stage they are entered into a separate programmable storage device 13 of the device 1 electronic processing. In this embodiment, these constants are the serial number of the device, which differs for each manufactured device, as well as constant A, which in this case corresponds to the frequency of the oscillator in Hz, multiplied by 6 s, constant B, corresponding to the frequency of the oscillator in Hz, multiplied for one and a half seconds, and a constant C corresponding to the frequency of the oscillator in Hz, multiplied by 60 s. Once the calibration constants have been entered and the previous phases of the test have been validated, device testing is complete. If any of the above tests fails, the device will be rejected.

Industrial Applicability

The intermittent blood sugar measuring device and method of using the same according to the present invention can be used in the healthcare field.

Position designation list

1 - Electronic processing device;

2 - biosensor;

3 - disposable test strip;

4 - carrier substrate;

5 - electrical connections;

6 - electrically conductive adhesive tape;

7 - electrochromic display;

8 - display electrode;

9 - common display electrode;

10 - power supply;

11 - main logical section;

12 - oscillator;

13 - storage device;

14 - display controller;

15 - display output;

16 - sample absorption sensor circuit;

17 - ADC;

18 - reference voltage source;

19 - temperature sensor;

20 - transimpedance amplifier;

21 - bias voltage generator;

22 - strip grounding circuit;

23 - strip exit;

24 - test interface output.

CLAIM

1. A device for determining the level of sugar in blood, consisting of at least one disposable biosensor (2) for applying a blood sample, as well as electronic processing means (1) for receiving and processing information from a disposable biosensor (2) with an applied blood sample, as well as a display (7) for displaying information from the electronic processing means (1), moreover, the disposable biosensors (2) and the display (7) are located in a common vapor-tight closed space, characterized in that the display (7) is hygroscopic.

2. The device according to claim 1, characterized in that the display (7), electronic processing means (1) and disposable biosensors (2) are located on a common carrier substrate (4), wherein the carrier substrate (4) is equipped with a removable and / or opening vapor-tight casing.

3. The device according to claim 2, characterized in that the disposable biosensors (2) are detachable from the carrier substrate (4).

4. The device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the display (7) is electrochromic, while the electrolyte has moisture-absorbing properties.

5. The device according to claim 4, characterized in that the electrochromic display electrolyte (7) contains at least one chemical substance from the group: zinc chloride, calcium chloride, iron chloride, potassium carbonate, potassium phosphate, potassium nitrate, potassium hydroxide, hydroxide sodium.

6. The device according to claim 4 or 5, characterized in that the electrochromic display (7) contains at least one electrochromic substance from the viologen group, a complex iron compound, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrenesulfonate, polyaniline, polypyrrole.

7. The device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the display (7) is equipped with a barrier layer in

-