ES2153336T3 - Medidor biosensor con modulo de memoria insertable. - Google Patents

Abstract

SE PRESENTA UN MEDIDOR DE BIODETECCION (10) QUE ESTA CAPACITADO PARA RECIBIR UNA BANDA DE MUESTRA (18) QUE INCLUYE UN RECEPTACULO DE MUESTRA (20) CON UN REACTIVO DE ANALISIS EN EL MISMO Y ELECTRODOS (24, 26) EN CONTACTO CON EL MISMO. EL MEDIDOR DE BIODETECCION (10) INCLUYE UNA FUENTE DE ALIMENTACION DE EXCITACION (44) PARA SUMINISTRAR POTENCIALES AL ELECTRODO DE LA BANDA DE MUESTRA (24). TAMBIEN SE SUMINISTRA UN AMPLIFICADOR DE SALIDA (50) PARA SU CONEXION A OTRO ELECTRODO (26) DE UNA BANDA DE MUESTRA INSERTADA (18) Y PRODUCE UNA SEÑAL DE SALIDA INDICATIVA DE LAS CORRIENTES DETECTADAS CUANDO EL FLUIDO QUE CONTIENE LA SUSTANCIA ANALIZADA ESTA PRESENTE EN EL RECEPTACULO DE MUESTRAS DE LA BANDA. UNA TECLA DE MEMORIA INSERTABLE (30) PUEDE INSERTARSE EN EL INTERIOR DEL MEDIDOR (10) E INCLUYE UNA PLURALIDAD DE VALORES DE PARAMETROS Y RUTINAS DE PROCEDIMIENTOS ALMACENADOS QUE CONTROLAN LAS OPERACIONES DEL MEDIDOR. UN MICROPROCESADOR (59) ES SENSIBLE A UNA RUTINA DE PROCEDIMIENTO Y A LOS VALORES DEPARAMETRO ACCEDIDOS A PARTIR DE LA TECLA DE MEMORIA INSERTABLE (30) PARA PROVOCAR QUE EL SUMINISTRO DE EXCITACION SE APLIQUE A UNA PLURALIDAD DE POTENCIALES EN DURACIONES PREDETERMINADAS, TANTO LOS VALORES DE LOS POTENCIALES COMO LA DURACION DE TIEMPO DE SU APLICACION SE DETERMINAN A PARTIR DE LOS VALORES DE LOS PARAMETROS DERIVADOS DE LA TECLA DE MEMORIA.

Description

Medidor biosensor con módulo de memoria insertable.

Esta invención se refiere a medidores biosensores para la determinación de la presencia de un analito en una muestra biológica, y más particularmente a un medidor biosensor cuya operación se controla mediante datos asequibles a partir de un módulo de memoria insertable removible.

Los instrumentos biosensores empleados para la detección de niveles de analito en sangre (tales como la glucosa y el colesterol) emplean a menudo tiras para muestras de un solo uso, que incluyen un pocillo o zona de reacción para recibir una muestra de sangre. Una combinación microordenador/ memoria sólo lectura (ROM), controla la operación del instrumento biosensor y permite que ejecute varios procedimientos para obtener una deseada lectura del analito. Sin embargo, si el algoritmo/procedimiento empleado para determinar el nivel de analito es perfeccionado, substituido o de otra forma, cambiado, y se desea actualizar el medidor para emplear el procedimiento perfeccionado, el resultado es generalmente un nuevo diseño del medidor. Además, los medidores anteriormente vendidos a los clientes son ya obsoletos -aún en el caso de que el procedimiento perfeccionado pueda requerir solamente la substitución de un chip de memoria por otro chip de memoria.

En la técnica anterior, los medidores biosensores han empleado tanto las técnicas corrientes de sensibilidad como las de reflectancia, para la detección de niveles de analito en muestras de sangre. En los medidores tipo reflectancia, se adaptaron variaciones en las químicas de análisis de las tiras para muestras, a través de la inserción de un chip de memoria removible que llevaba información con respecto a un lote específico de tiras para muestras. En la patente U.S. 5.053.199 de Keiser et al., y asignada al mismo beneficiario de esta solicitud, se presenta un medidor biosensor del tipo reflectancia, con una ROM programable insertable, que contiene información pertinente de las características ópticas de un lote concreto de químicas de análisis de tiras para muestras. Dicha información permite al usuario obtener la lectura de un analito sin que sea necesario insertar mecánicamente la información de calibración (que ha sido previamente provista con diferentes grupos de tiras para muestras). Esta información de calibración incluye una tabla o un juego de tablas que convierte una lectura obtenida a partir de un sensor óptico en un valor de concentración del analito. Keiser et al., permite que esta información de calibración se cargue directamente desde la ROM al medidor.

En la patente U.S. 4.975.647 de Downer et al., se presenta una máquina analítica (p. ej., un cromatógrafo) que emplea líquidos fungibles con un dispositivo para recibir un módulo de memoria insertable. Este módulo de memoria contiene información respecto a la temporización de las operaciones de calibración, información para la identificación del envase de los fluidos, información de la identificación de una clase de analizadores con los cuales puede emplearse el envase de los fluidos, e información para la identificación de la concentración de los fluidos. Dicha información se emplea a continuación para gestionar la frecuencia y tiempos a los cuales el instrumento se calibra y para asegurar además que un lote de fluidos es emparejado a un instrumento que utiliza adecuadamente los fluidos. En un ejemplo, Downer et al., describe un analizador de sangre con un módulo de memoria insertable que identifica el tipo de analizador de sangre con el cual se pretende emplear el lote de fluidos; el lote de fabricación del lote de fluidos; un número de serie único que identifica el lote de fluidos; las concentraciones de una solución de electrolitos en el lote de fluidos; los tiempos de la zona de calibración; las variables de "desfase" y una palabra convencional de dos bytes para la verificación por redundancia cíclica (CRC).

La técnica anterior incluye además la descripción de instrumentos biosensores que emplean tiras para muestras de un solo uso. En la patente U.S. 5.108.564 de Szuminsky y col., se describe un instrumento biosensor que mide las concentraciones de glucosa en sangre. El instrumento tiene como base una reacción en donde la glucosa, en presencia de una enzima, cataliza una reacción de ferricianuro de potasio en ferrocianuro de potasio. Una vez la reacción se ha completado, se aplica un voltaje a la zona de reacción con lo que se ocasiona una inversión de la reacción generando a su vez una pequeña aunque mensurable corriente. Esta corriente recibe el nombre de corriente Cottrell y, en función de la concentración de glucosa en la zona de reacción, sigue una curva predeterminada durante la reacción inversa. Una lectura de la corriente Cottrell se convierte en una indicación de la concentración de glucosa. El instrumento detecta también una impedancia en la zona de reacción y determina el momento en que se coloca una muestra de sangre en la misma, mediante la detección de una súbita variación en el flujo de corriente. En este momento, comienza un período de incubación seguido de la aplicación de un potencial en la zona de reacción y la medición de la corriente Cottrell.

La solicitud de patente europea 0 471 986 A2 de Tsutsumi et al., describe un sistema de medición de la glucosa en sangre que emplea unas tiras para muestras de un solo uso. El sistema de Tsutsumi et al., detecta la presencia de una muestra de sangre al detectar una resistencia a través del par de electrodos. Emplea además una pluralidad de tiras similares a las de las muestras, cada una con un valor de la resistencia específica que la distingue de las otras tiras. Cada una de estas tiras tiene una aplicación particular, es decir, para ser utilizada en la modalidad de ajuste del instrumento, en la modalidad de compensación de un error, en la modalidad de calibración, etc.

La patente U.S. 4.999.582 de Parks et al., asignada al mismo beneficiario de esta solicitud, describe un circuito de excitación de un electrodo biosensor para la determinación de si una tira para muestras ha sido adecuadamente insertada en un medidor y si por lo menos un electrodo de la tira para muestras presenta un adecuado nivel de resistencia de contacto.

La patente U.S. 5.243.516 de White, asignada al mismo beneficiario de esta solicitud, presenta un instrumento biosensor que emplea la relación de la curva "Cottrell" para determinar concentraciones de glucosa. En este instrumento, el flujo de corriente es proporcional a la concentración de un analito en la célula de análisis; sin embargo, cuando algo va mal en la célula de análisis, la corriente que resulta puede no tener ninguna relación en absoluto con la concentración de analito. White indica que existe una relación que permite hacer una determinación, cuando el flujo de corriente a través de una zona de reacción sigue, de hecho, la relación Cottrell. Más específicamente, cuando se encuentra que el ratio entre las raíces cuadradas de los sucesivos tiempos de muestra para todas las curvas de concentración de analito, se aproxima inversamente al ratio de las corrientes Cottrell medidas en los mismos tiempos de muestra. Si durante los períodos de tiempo exitosos, los ratios son iguales (dentro de unos límites), el sistema de medición sigue apropiadamente la relación Cottrell. Si los ratios encontrados no son iguales, la medición es despreciada.

La patente U.S. 4.940.945 de Littlejohn et al. describe un circuito entre fases para emplear en un instrumento sensor bioquímico. Se emplea un cartucho de un solo uso que incluye un par de electrodos mediante los cuales se toman las medidas de resistencia. Se describe el conjunto de circuitos para detectar la presencia de una muestra de fluido mediante la medición de la resistencia inicial y también el nivel de fluido del cartucho.

La patente U.S. 4.420.564 de Tsuji et al., describe un analizador de azúcar en sangre que emplea una célula de reacción que tiene un sensor fijo de membrana de enzima y un electrodo de medición. El sistema de Tsuji et al.,incluye varios procedimientos a salvo de errores, uno para determinar que la reacción tiene lugar entre límites de temperatura específicamente definidos y un segundo para determinar que la corriente de reacción se mantiene dentro de un margen predeterminado.

Aunque la citada técnica anterior indica que ya es conocido el empleo de memorias sólo lectura, para la inserción de datos de las características de las tiras para muestras de un solo uso (y/o lotes de fluidos), nadie enfoca el problema de permitir que un medidor biosensor se adapte a protocolos y procedimientos substancialmente revisados, sin necesidad de rediseñar los elementos electrónicos o el medidor.

En consecuencia, la invención se enfrenta al problema de proporcionar un medidor biosensor que permita substancialmente la reconfiguración de los procedimientos y parámetros del análisis empleados por el medidor.

Este problema se soluciona mediante un medidor de acuerdo con la reivindicación 1. Las versiones preferidas de la invención están definidas en las reivindicaciones 2 a 9.

Un medidor biosensor preferido es capaz de recibir una tira para muestras que comprende un pocillo para muestras con un analito reactante dentro del mismo y electrodos en contacto con el mismo. El medidor biosensor incluye el suministro de una excitación para suministrar potenciales a uno de los electrodos de la tira para muestras. Se provee también un amplificador de sensibilidad para la conexión a otro electrodo de la tira para muestras insertada y produce una señal de salida indicativa de corrientes sensoras cuando un fluido que contiene un analito está presente en el pocillo de la tira para muestras. Un módulo de memoria insertable se inserta en el medidor incluyendo una pluralidad de valores de parámetros almacenados y rutinas de procedimientos que controlan las operaciones del medidor. Un microprocesador es el responsable de las rutinas de procedimiento y los valores de los parámetros a los que se accede a partir del módulo de memoria insertable, para ocasionar el suministro de excitación para aplicar una pluralidad de potenciales durante las duraciones ajustadas previamente tanto de los valores de los potenciales como de la duración del tiempo de su aplicación determinada de los valores de los parámetros derivados del módulo de memoria. El microprocesador controla el amplificador de sensibilidad para proporcionar una pluralidad de salidas de señales durante una duración predeterminada, operándose el amplificador de sensibilidad bajo el control de valores de parámetros específicos derivados del módulo de memoria insertable. La substitución de un módulo de memoria insertable por un módulo de memoria que contiene procedimientos y parámetros alternativos, permite al medidor biosensor efectuar procedimientos de análisis substancialmente modificados sin necesidad de modificar la estructura del medidor.

Además, se proporciona un medidor biosensor preferido, con un módulo de memoria insertable que permite potenciales de umbral, tiempos de análisis, períodos de retraso y otros procedimientos y constantes de análisis pertinentes para ser insertados y/o modificados.

De acuerdo con otra versión preferida, se da a conocer un medidor biosensor con una memoria de sólo lectura insertable, en donde los datos leídos de la memoria sólo lectura, a tiempos secuenciales durante el empleo del medidor permite hacer una determinación como si la memoria de sólo lectura hubiera sido conectada durante un procedimiento de análisis.

La figura 1 es una vista en perspectiva de un medidor biosensor que incorpora la invención.

La figura 2 es una vista plana de un módulo de memoria sólo lectura insertable, para controlar la operación del medidor biosensor mostrado en la figura 1.

La figura 3 es un diagrama de bloque del conjunto de circuitos contenidos dentro del medidor biosensor mostrado en la figura 1.

La figura 4 es un diagrama en forma de onda que ilustra un voltaje de excitación aplicado a un electrodo de excitación de una tira para muestras empleada en el medidor biosensor de la figura 1, y una corriente sensora resultante determinada a partir de un electrodo sensor de la tira para muestras.

La figura 5 es una vista ampliada de la forma de onda de la corriente sensora, que tiene lugar cuando una gota de analito se detecta inicialmente.

La figura 6 es una vista ampliada de una pluralidad de corrientes medidas detectadas durante el período de medición, las cuales corrientes siguen una relación Cottrell esperada.

La figura 7 es un diagrama de circuito de un amplificador de sensibilidad cuyo estado amplificado se controla de acuerdo con los datos leídos a partir del módulo de memoria sólo lectura insertable mostrado en la figura 2.

La figura 8 es un diagrama de flujo de alto nivel que ilustra un procedimiento para la determinación de si un módulo de memoria sólo lectura ha sido cambiado durante el curso de un procedimiento de análisis.

Volviendo ahora a la figura 1, el medidor biosensor 10 comprende una pantalla 12, unos botones de control 14 y una rendija 16 para recibir una tira para muestras de un solo uso 18. La tira para muestras 18 contiene un pocillo 20 (es decir, una zona de reacción) que comprende un par de electrodos conductores 24 y 26. Una capa (no visible) de reactantes enzimáticos cubre los electrodos 24 y 26 en el pocillo 20 y proporciona un substrato sobre el cual puede colocarse la muestra fluida que contiene el analito. La tira para muestras de un solo uso 18 tiene una abertura 28 en su extremo distal que deja al descubierto los electrodos 24 y 26 y los convierte en accesibles a la conexión eléctrica con el medidor biosensible 10. Un módulo ROM insertable 30 se acopla a un receptáculo eléctrico dentro del medidor 10 de forma que está en comunicación eléctrica con el conjunto de circuitos de control interno del mismo.

El módulo ROM 30 se muestra en la figura 2 e incluye un chip ROM programable 32 que está adherido a una superficie soporte 34. Una pluralidad de conductores 36 y 38 salen del chip ROM 32 y terminan respectivamente, en las ranuras 40 y 42. El substrato 34 está aislado y proporciona un soporte para el chip 32. Las ranuras 40 y 42 proporcionan unas guías aisladas que aseguran que los contactos eléctricos entre el medidor 10 están canalizados para hacer contacto con los conductores 36 y 38 y no resultan eléctricamente interrumpidos.

Cuando el módulo ROM 30 se inserta en el medidor 10, una pluralidad de contactos flexibles internos del medidor 10 hacen conexión con los conductores 36 y 38 y permiten que un microprocesador dentro del medidor 10 acceda a los datos almacenados en el chip de la ROM 32.

Con respecto a la figura 3, se muestra esquemáticamente el conjunto de circuitos dentro del medidor biosensor 10, e ilustra una tira para muestras de un solo uso 18 insertada dentro de la rendija 16. Una fuente de voltaje de excitación 44 proporciona un voltaje variable para un contacto 46 que hace conexión con el electrodo 24 sobre la tira para muestras de un solo uso 18. Un contacto 48 permite que un potencial que aparece en el electrodo 26 sea alimentado a un amplificador de sensibilidad 50 cuya salida a su vez es alimentada a un convertidor analógico-a-digital (A/D) 52. Un sensor de temperatura 54 se coloca dentro del medidor 10 y proporciona también una salida a un convertidor A/D 56. Las salidas de los convertidores A/D 52 y 56 se aplican a un bus 58 que proporciona comunicaciones entre los módulos contenidos dentro del medidor biosensor 10.

Un microprocesador 59, con una unidad de pantalla 12, proporciona un control total de la operación del medidor biosensor 10 en combinación con los datos leídos del módulo ROM 30. El módulo ROM 30 es insertable en el medidor biosensor 10 y contiene una memoria no volátil que incluye constantes y otros datos necesarios para llevar a cabo procedimientos de determinación del analito. En general, un módulo ROM 30 acompañará a cada lote de tiras para muestras de un solo uso 18, conteniendo constantes y el código de procedimiento que permite que el medidor 10 ajuste sus parámetros de medición para igualar las características específicas del lote de tiras para muestras de un solo uso 18. Además, el módulo ROM 30 contendrá también un gran número de valores variables adicionales que controlan la operación del microprocesador 59 en la realización de los análisis de determinación del analito real. Estas variables serán discutidas en detalle a continuación.

La fuente de voltaje de excitación 44 y el amplificador de sensibilidad 50 reciben sus órdenes del microprocesador 59 mediante el bus 58. La fuente de voltaje de excitación 44 responde a estas órdenes mediante la aplicación de varios niveles de potencial de excitación al electrodo 24 de la tira para muestras 18. El amplificador de sensibilidad 50 está controlado para tener dos diferentes niveles de aumento con objeto de evitar una condición de saturación después de una aplicación inicial de un voltaje de excitación a la tira para muestras 18.

Como un ejemplo, se acepta que la muestra que contiene el analito es una gota de sangre que se va a someter a una determinación de glucosa. Una tira para muestras de un solo uso para la determinación de la glucosa incluirá, en el pocillo 20, los siguientes reactantes: una enzima, un electrolito, un mediador, formadores de film, y un tampón. Por ejemplo, la enzima puede ser glucosa oxidasa o glucosa deshidrogenasa; el tampón puede ser orgánico o inorgánico; el electrolito puede ser cloruro de potasio o cloruro de sodio; el mediador es de preferencia el ferricianuro de potasio y los formadores de film pueden ser la gelatina y la propiofina. (si la célula de análisis ha de ser empleada para una determinación de concentración de colesterol, la enzima sería de preferencia la colesterol oxidasa, con o sin un aditivo de colesterol estearasa. El tampón sería de preferencia inorgánico e incluiría un electrolito como el cloruro de potasio o el cloruro de sodio. En este caso, se usarían dos mediadores (es decir, el ferricianuro y quinonas, y se colocarían en el film de gelatina como se ha indicado más arriba).

Como las químicas empleadas para efectuar estas determinaciones del analito son ya conocidas en la técnica, no serán descritas en detalle. Será suficiente decir que una determinación de glucosa se efectúa colocando inicialmente en el pocillo 20, una muestra de sangre. La glucosa dentro de la muestra ocasiona una reacción gradual del ferricianuro de potasio en ferrocianuro de potasio. La reacción progresiva continúa hasta completarse durante un período de incubación. La subsiguiente aplicación de un voltaje de excitación al electrodo de excitación 24 de la tira para muestras de un solo uso 18, ocasiona la creación de una pequeña corriente en el electrodo sensor 26 que resulta de la reacción inversa del ferrocianuro de potasio en ferricianuro de potasio. El flujo de electrones durante la reacción inversa es detectado y medido en un número de puntos, de forma que permite efectuar la determinación de que la reacción sigue tanto una curva Cottrell como determina además el nivel de la curva de Cuttrell. Este nivel es indicativo de la concentración de glucosa. El valor de glucosa resultante se corrige a continuación para tener en cuenta la temperatura ambiente.

Como se ha indicado más arriba, la operación de un medidor biosensor 10 está substancialmente controlada por los datos contenidos en el módulo ROM 30. El módulo ROM 30 contendrá una variedad de valores de datos que son críticos para una correcta operación del medidor 10. Estos valores comprenden la medición de los tiempos de retraso, un tiempo de incubación, el número de mediciones que hay que tomar durante un período de medición, varios umbrales respecto a los cuales hay que comparar los niveles de voltaje, valores de los niveles de voltaje de excitación que hay que aplicar a la tira para muestras 18 durante un procedimiento de análisis, factores de conversión en valores de glucosa, y una variedad de valores a salvo de error, del umbral de análisis. Además, el módulo ROM 30 puede contener o bien una porción de, o bien todo, el listado del código que controla los procedimientos del medidor 10 de manera que, por substitución de un nuevo módulo ROM, los procedimientos de análisis efectuados por el medidor 10 pueden ser cambiados consecuentemente.

Debido a que la cantidad de memoria de acceso aleatorio (RAM) contenida dentro del microprocesador 59 es limitada, los datos del módulo ROM 30 se cargan en la RAM por el microprocesador 59 solamente en base a una necesidad, después de lo cual se rechazan, tomando su lugar nuevos datos. En la descripción que sigue de la operación del medidor 10, los valores a los que se accede a partir del módulo ROM 30 se anotarán mediante un (módulo) inmediatamente después en el texto.

Volviendo a las figuras 3-6, se describe a continuación la operación del medidor 10 para determinar el valor de la glucosa. Inicialmente, el microprocesador 59 determina que una tira para muestras se ha insertado correctamente y que sus electrodos de excitación y detección 24 y 26 presentan una continuidad correcta de los electrodos. Esta operación se describe en detalle en la patente copendiente U.S. 5.438.271 de Bradley White et al., que corresponde a la solicitud de patente internacional WO 94/29705 presentada en igual fecha junto con la misma (registro legal 058-924262-NA).

A continuación, el microprocesador 59 (antes de colocar una gota de sangre en el pocillo 20), hace que la fuente de voltaje de excitación 44 aplique un nivel de voltaje de excitación 62 (módulo) (figura 4) al electrodo de excitación 24. El nivel del voltaje inicial 62 (módulo) permite que se haga una medición de las corrientes de fugas entre el electrodo de excitación 24 y el electrodo de detección 26. Si se encuentra que la corriente de fugas (detectadas por el amplificador de sensibilidad 50 y alimentadas al microprocesador 59 vía convertidor A/D 52), es inferior al umbral (módulo), el microprocesador 59 indica por medio de la pantalla 12, que el usuario puede aplicar una gota de sangre en el pocillo 20. Después de la aplicación de la gota de sangre, se detecta una inmediata disminución de la resistencia (es decir, un aumento de la corriente) entre los electrodos 24 y 26, por el amplificador de la sensibilidad 50. La salida resultante del amplificador de sensibilidad 50 viene indicada como un impulso 64 del trazo de señal 66 en la figura 4. Una vista ampliada del impulso 64 se muestra en la figura 5.

Como el impulso 64 pasa a través de un primer nivel de umbral 68, el microprocesador 59 determina que una gota de sangre ha sido detectada. El nivel del umbral 68 está en un nivel bajo para así detectar rápidamente cúando una tira para muestras 18 se dosifica con una muestra de sangre y con ello indicar claramente el principio de un período de incubación t_{1} (figura 4). El nivel de umbral 68 es computado por el microprocesador 59 añadiendo el umbral de detección de una gota (módulo) a las fugas reales medidas en la tira.

Después de que el impulso 64 pase a través del umbral 68, empieza un retraso de tiempo d (módulo), a la terminación del cual se efectúa una segunda medición de la forma de la onda 64 (en el tiempo 70). El retraso de tiempo d permite a la gota de sangre mojar completamente la capa de enzima dentro del pocillo 29. Si el voltaje detectado en el tiempo 70 está por debajo del umbral de tamaño de la muestra 72 (módulo), el análisis se interrumpe pues se detecta que el volumen de sangre es insuficiente para asegurar una completa hidratación de los reactantes enzimáticos dentro del pocillo 20. En cambio, si la corriente detectada en el tiempo 70 es superior al umbral del tamaño de la muestra 72 (módulo), el análisis recibe autorización para poder continuar.

A continuación, el microprocesador 59 hace que el voltaje de excitación sea eliminado de la fuente de voltaje de excitación 44. El trazo 74 es el tiempo de "incubación" t_{1} (módulo) y se extiende durante un período de tiempo suficiente para permitir que tenga lugar la reacción enzimática entre la gota de sangre y las enzimas del pocillo 20.

A la terminación del tiempo de incubación t_{1}, se aplica otro voltaje de excitación (trazo 76, figura 4) (módulo) al electrodo de excitación 24, lo cual ocasiona una reacción inversa en el pocillo 20. Una corriente exponencialmente decreciente (trazo 78 en la figura 4) es detectada en el electrodo de detección 26 mediante el amplificador de sensibilidad 50.

La figura 6 es una muestra ampliada del trazo 78 (la corriente de detección se representa en una gráfica respecto al tiempo transcurrido) e ilustra la clásica relación Cottrell que presenta el flujo de corriente durante la reacción inversa. El trazo 78 es desplazado o bien hacia arriba o bien hacia abajo en el trazo 66 de la figura en función de la concentración de glucosa. Durante el período del trazo 78 el microprocesador 59 hace que aparezca una pluralidad de valores de medición de la corriente, cada uno de ellos tomado en un intervalo de tiempo k (módulo) aparte. El número total de intervalos de medición (p. ej., catorce) es un valor derivado también del módulo ROM 30.

Las mediciones de la corriente de detección permiten efectuar la determinación de la glucosa y se emplean para asegurar que el trazo 78 sigue, de hecho, la relación de Cottrell. Para asegurar que el trazo 78 tiene la forma correcta, se efectuan un número de determinaciones a salvo de error, basadas en las mediciones de la corriente (p. ej., 82, 84, 86, 88, etc.). En cada caso se emplean los valores umbral (módulo) para determinar si los respectivas mediciones de corriente del trazo 78 están dentro de los límites predefinidos. Detalles de cada uno de los cálculos a salvo de error están descritos en la patente U.S. copendiente nº 5352.351.

Como se muestra en la figura 6, catorce intervalos entre mediciones dan como resultado tanto una cuenta de intervalo de medición como un valor intervalo derivado del módulo ROM 30. Otro valor de intervalo de medición de retraso deriva también del módulo ROM 30 y representa una cuenta de un número de intervalos de medición durante el cual las mediciones de corriente están inhibidas después de la reaplicación del potencial de excitación 76 al electrodo de excitación 24.

En la figura 7, se muestra un diagrama de circuito del amplificador de sensibilidad 50 e incluye un amplificador operacional 100 que tiene una entrada conectada por medio del contacto 48 a un electrodo de detección 26. Una resistencia de realimentación 102 proporciona un control del aumento normal para el amplificador operacional 100 y se maniobra mediante una resistencia mucho menor 104 y un interruptor 106. Durante el intervalo de medición del retraso (módulo), el microprocesador 59 hace que el interruptor 106 se cierre y con ello maniobre el amplificador 100 con el resistor 104. Esta acción evita la saturación del amplificador 100 durante el período en que la corriente Cottrell excede un nivel de corriente máximo medible (módulo). Subsiguiente al tiempo de medición del retraso, el microprocesador 59 hace que el interruptor 106 se abra de forma que el amplificador operacional 100 presente su aumento característico normal y permita efectuar las mediciones 82, 84, etc.

Después de que las corrientes Cottrell sean registradas y almacenadas, el sensor 10 procede a determinar una concentración de glucosa efectuando las conversiones de valores de corriente a valores de glucosa a partir de la curva de calibración definida por los valores en el módulo ROM 30; y a continuación efectuando un procedimiento de corrección de compensación de la temperatura (módulo) de acuerdo con un procedimiento de estimación de la temperatura (módulo).

Durante el curso de un análisis de glucosa es importante que el medidor 10 no proporcione una indicación errónea al usuario lo cual podría causar una errónea administración del medicamento. Si el usuario fuera a insertar un módulo ROM 30 antes de la iniciación de un análisis de glucosa y alguna vez durante el análisis sacara el módulo ROM 30 e insertara otro módulo ROM 30, podrían obtenerse resultados erróneos.

En la figura 8 se muestra un procedimiento para la prevención de tales interrupciones de módulos ROM. Los datos almacenados en el módulo ROM 30 incluyen una verificación por redundancia cíclica (CRC) perteneciendo la suma de verificaciones a todos los datos almacenados en el mismo. En el procedimiento mostrado en la figura 8, después de conectar la corriente, el medidor 10 controla si ha sido insertado un módulo ROM 30 (recuadro de decisión 110). Si no es así, el control contínúa. Si es afirmativo, se leen a continuación todos los datos del módulo ROM 30 y se calcula la suma de verificaciones CRC a partir del mismo (recuadro 112), de manera conocida. La suma de verificaciones CRC calculada se compara a continuación con un valor CRC leído del módulo ROM 30, y si los valores no son idénticos, el análisis se interrumpe puesto que existe un error en los datos. Si los valores son iguales, la suma de verificaciones CRC se almacena en la RAM en el microprocesador 59 y el análisis continúa hasta que se ha calculado un valor de glucosa (recuadro 118). En este momento, todos los datos se leen de nuevo a partir del módulo ROM 30 y se calcula de nuevo la suma de verificaciones CRC (recuadro 120). Esta suma de verificaciones CRC calculada se compara a continuación con un valor CRC leído del módulo ROM 30 y si los valores no son los mismos, tiene lugar una interrupción (recuadro de decisión 122). Si los valores son iguales, entonces la suma de verificaciones CRC derivada más recientemente del módulo ROM 30 se compara de nuevo respecto a la suma de verificaciones CRC almacenada (recuadro de decisión 124) para determinar si sus valores son iguales. Si es así, el valor de glucosa aparece en la pantalla. Si es negativo, el análisis se interrumpe después de asumir que han sido cambiados los módulos ROM.

Debe comprenderse que la descripción anterior sólo es ilustrativa de la invención. Pueden idearse varias alternativas y modificaciones por los expertos en la técnica sin apartarse de la invención. Por ejemplo, aunque la invención ha sido descrita incluyendo un medidor con un módulo insertable, el medidor empleando señales eléctricas que pasan a través de un pocillo de reacción para la determinación de la reacción de un analito, el módulo insertable descrito más arriba puede operar también juntamente con un medidor que emplea otros medios para detectar la reacción p. ej., medios ópticos. En consecuencia, la presente invención se pretende que abarque todas estas alternativas, modificaciones y variaciones que caen dentro del ámbito de las reivindicaciones del apéndice.

Claims (9)

1. Medidor biosensor (10) para la recepción de una tira para muestras (18) que incluye una zona de reacción (20) con un analito reactante en su interior, el cual comprende:

unos medios de detección para señales de salida indicativas de manifestaciones de una reacción en la zona de reacción (20) entre un fluido que contiene un analito y el citado analito reactante;

unos medios de un módulo de memoria insertable (30) para la inserción en un receptáculo eléctrico del medidor; y

unos medios de un procesador (59) acoplados a los medios del módulo de memoria (30), para el cálculo a partir de las salidas de señal de los medios sensores, de un valor de la concentración de un analito en el fluido que contiene el analito en la zona de reacción (20);

en donde

los medios del módulo de memoria insertable (30) incluyen una pluralidad de valores de parámetros almacenados y las especificaciones de la rutina del procedimiento que se emplean en la ejecución del control de un algoritmo determinado por el medidor que permite la determinación del valor de la concentración de un analito, incluyendo estas especificaciones de la rutina del procedimiento valores almacenados a partir de los cuales pueden determinarse valores en el tiempo, para controlar los medios de detección durante la ejecución del algoritmo, y los medios del procesador son responsables de los valores de los parámetros y las especificaciones de la rutina del procedimiento a los que tiene acceso a partir de los medios del módulo de memoria insertable (30) para la operación de control de los medios detectores (24, 26) de acuerdo con el algoritmo.

2. Medidor biosensor de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios del módulo de memoria insertable (30) incluyen además una rutina de procedimiento que cuando se ejecuta mediante los medios del procesador permite la ejecución del algoritmo.

3. Medidor biosensor de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios del módulo de memoria insertable almacenan un valor de verificación por redundancia cíclica (CRC);

los medios del procesador (59) efectúan un análisis inicial que incluye la lectura de datos de los medios del módulo de memoria insertable (30), calculan un valor CRC para el mismo, comparan dicho valor CRC calculado con un valor CRC leído de los medios del módulo de memoria insertable (30) para determinar si existe una igualdad entre los mismos, si se establece esta identidad, almacenan dicho valor CRC y permiten que se proceda a efectuar el análisis del analito, y a la conclusión del análisis del analito, determinan si dicho valor CRC almacenado es igual al valor CRC leído a partir de los medios del módulo de memoria insertable (30) en la conclusión, con lo cual se tiene la seguridad de que no ha ocurrido ninguna interrupción de los medios del módulo de memoria (30) durante el procedimiento del análisis.

4. Medidor biosensor de acuerdo con la reivindicación 3, en donde los medios del procesador (59) a la conclusión del un análisis del analito, efectúan el análisis inicial para asegurar que el valor CRC calculado a partir de los datos leídos a partir de los medios del módulo de memoria (30), es igual en aquel momento al valor CRC leído a partir de los medios del módulo de memoria (30), y es igual también al valor CRC almacenado.

5. Medidor biosensor (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, para la recepción de una tira para muestras (18) que comprende unos electrodos (24, 26) en contacto con la zona de reacción, que comprende:

unos medios de suministro de excitación (44) para la aplicación de potenciales a un electrodo de excitación (24) en la tira para muestras (18) después de la inserción de la tira para muestras (18) en el medidor (10);

unos medios de amplificador de sensibilidad (50) para la conexión a un electrodo sensor (26) después de la inserción de una tira para muestras (18) en el medidor (10) y para la producción de una señal de salida indicativa de que existe una corriente entre los electrodos (24, 26) cuando un analito que contiene un fluido está presente en la zona de reacción (20);

en donde los medios del procesador (50) están acoplados a los medios de suministro de la excitación (44), los medios de amplificación de la sensibilidad (50) y los medios del módulo de memoria (30) y en donde los medios del procesador (59) son los responsables de los valores de los parámetros a los que tiene acceso a partir de los medios del módulo de memoria insertable (30) para ocasionar que los medios de suministro de excitación (44) apliquen una pluralidad de voltajes al electrodo de excitación (24) teniendo cada uno de estos voltajes un potencial y siendo aplicado durante una duración que está determinada por los medios del procesador (59) a partir de los valores de los parámetros a los que tiene acceso a partir de los medios del módulo de memoria insertable (30) y además para controlar los medios del amplificador de sensibilidad (50) para proporcionar una pluralidad de salidas de señal durante una duración de ajuste y calcular además a partir de las salidas de señal un valor equivalente a una concentración de un analito en el fluido que contiene el analito en la zona de reacción (20), todo de acuerdo con los valores de los parámetros a los que tiene acceso a partir de los medios del módulo de memoria (30).

6. Medidor biosensor (10) de acuerdo con la reivindicación 5, en donde los medios del procesador (59) están acoplados a los medios de suministro de excitación (44), los medios del amplificador de sensibilidad (50) y los medios del módulo de memoria (30), para ocasionar que los medios de suministro de la excitación (44) se apliquen al electrodo de excitación (46) un primero y un segundo potenciales de excitación (62, 76) para un primer y un segundo períodos, respectivamente separados por un período de incubación y para ocasionar además que los medios del amplificador de sensibilidad (50) durante el segundo período, proporcionen un número de salidas de señal indicativas de la existencia de corrientes sensoras, controlándose los valores de los potenciales de excitación primero y segundo (62, 76) y el número de salidas de señal a partir de los medios del amplificador de sensibilidad (50) mediante los valores de los parámetros a los que tiene acceso a partir de los medios del módulo de memoria (30).

7. Medidor biosensor de acuerdo con la reivindicación 6, en donde los medios del módulo de memoria insertable (30) incluyen además los valores del voltaje umbral para permitir que los medios del procesador (59) determinen que una cantidad de un fluido que contiene el analito está presente en la zona de reacción (20) y que la corriente de fuga entre el electrodo de excitación (24) y el electrodo sensor (26) no excede del valor ajustado previamente.

8. Medidor biosensor de acuerdo con la reivindicación 7, en donde los medios del módulo de memoria insertable (30) incluyen además un valor del tiempo transcurrido, al cual acceden los medios del procesador (59) y emplean para controlar una duración del período de incubación.

9. Medidor biosensor de acuerdo con la reivindicación 5, en donde

se proporcionan unos medios de retroalimentación para controlar el aumento de los medios del amplificador de sensibilidad (50); y

los medios del procesador (59) se acoplan a los medios de suministro de la excitación (44), medios de amplificación de la sensibilidad (50), medios del módulo de retroalimentación y memoria (30), para ocasionar que los medios de suministro de excitación (44) se apliquen al electrodo de excitación (24) primero y segundo potenciales de excitación (62, 72) para el primer y segundo períodos, respectivamente separados por un período de incubación, y para ocasionar que los medios de amplificación de la sensibilidad produzcan durante N intervalos, valores de salida indicativos de la existencia de corrientes sensoras durante el segundo período, y para ocasionar que los medios de la retroalimentación modifiquen el aumento de los medios del amplificador de sensibilidad desde un bajo nivel a un alto nivel solamente después del paso de un número preajustado de intervalos N, siendo leídos el valor de N y el número preajustado de valores, a partir de los medios del módulo de memoria (30).