JP5837602B2 - キャパシタンスを使用してコントロールサンプルと試験流体を識別するシステムおよび方法 - Google Patents

Description

本明細書に提供されるシステムおよび方法は、医療検査、特にサンプル（例えば血液を含む生理液）内の検体の存在および／または濃度の検出の分野に関する。

生理液（例えば、血液または血漿などの血液由来産物）中の検体濃度の測定は、今日の社会において重要性が増え続けている。このようなアッセイは、検査の結果が様々な疾患状態の診断および管理において重要な役割を果たす、実験室検査、家庭用検査などを含む、多様な用途および設定における使用を見出している。対象の検体は、糖尿病管理のためのグルコース、心血管病態などを監視するためのコレステロールを含む。

検体濃度測定アッセイのための一般的な方法は電気化学に基づく。そのような方法において、水性液体サンプルが、少なくとも２つの電極、すなわち作用電極および対電極から構成される電気化学セル中のサンプル反応チャンバ内に入れられる。それらの電極は、それらを電流測定または電量測定に適するようにするインピーダンスを有する。分析される成分は試薬と反応して、検体濃度に比例する量で酸化できる（または還元できる）物質を形成できる。次いで存在する酸化できる（または還元できる）物質の量を、電気化学的に評価し、サンプル中の検体濃度に関連付ける。

自動装置、例えば電気化学試験計測器が典型的にサンプル中の検体の濃度を測定するために利用される。多くの試験計測器は、有益には、検体濃度、および通常、複数の検体濃度を計測器のメモリに保存できる。この特性は、多くの場合、以前に収集した検体レベルの平均として、一定の時間にわたる検体濃度レベルを点検する能力を使用者に与える。このような平均化は計測器に関連するアルゴリズムに従って実施される。しかしながら、システムが適切に機能することを確実にするために、使用者は、時折、血液サンプルの代わりにコントロール流体を使用する検査を実施する。このようなコントロール流体（コントロール溶液とも称される）は一般に、既知の濃度のグルコースを有する水溶液である。使用者は、コントロール溶液を用いて検査を実施でき、システムが適切に機能しているかどうかを決定するために、表示された結果と既知の濃度とを比較できる。しかしながら、一度、コントロール溶液検査を実施すると、コントロール流体のグルコース濃度は計測器のメモリに保存される。したがって、使用者が以前の検査および／または以前の検査結果の平均濃度を点検しようとする場合、その結果はコントロール流体検体レベルの濃度に歪曲される場合がある。

したがって、検査の間、コントロール溶液とサンプル流体とを識別できることが望ましい。１つの選択肢は、コントロールまたは試験流体のいずれかとして流体を手動でフラグ付けすることである。しかしながら、使用者の相互作用を最小化させ、使用し易さを増加させるために、自動化フラグ付けが好ましい。

したがって、サンプル中の検体濃度の識別に使用するための新規方法および装置を開発する目的が継続している。特定の目的は、コントロール流体または試験流体としてサンプルを自動的にフラグ付けし、それに応じて測定を保存または除外する能力を含むそのような方法および装置の開発である。特定の目的は、電気化学に基づいた検体濃度識別アッセイでの使用に適切なそのような方法の開発である。

水性非血液サンプル（例えばコントロール溶液）と血液サンプルとを識別するシステムおよび方法の種々の態様が、本明細書に提供される。１つのこのような態様において、その方法は、電位が印加され、電流が測定される電気化学セルを使用するステップを含む。本明細書にさらに記載されるのは、血液サンプルと非血液サンプルとを識別するための電気化学的方法およびシステムである。

一実施形態において、血液サンプルと非血液サンプルとを識別する方法が開示される。その方法は、第１および第２の電極を有する電気化学セル内にサンプルを導入するステップおよび第１の電極と第２の電極との間に第１の試験電位を印加するステップを含む。次いで得られた第１の過渡電流が測定される。第２の試験電位は第１の電極と第２の電極との間に印加され、次いで第２の過渡電流が測定される。同様に以下により詳細に説明するように、キャパシタンスもまた、測定され得る。その方法はまた、第１の電極と第２の電極との間に第３の試験電位を印加するステップ、および第３の過渡電流を測定するステップを含んでもよい。

第１の過渡電流に基づいて、サンプル中の酸化還元種の量に関連する第１の基準値を算出する。さらに、第２および第３の過渡電流の間に測定した電流値に基づいて、反応速度に関連する第２の基準値が算出される。第２の基準値は化学反応の完了の割合の関数であってもよい。例えば、第２の基準値は、第２の過渡電流からの少なくとも１つの電流値および第３の過渡電流からの少なくとも１つの電流値に基づいて算出した残留反応性指数であってもよい。一態様において、残留反応性指数は第２の電流値と第３の電流値の比に基づいて算出される。次いで第１および第２の基準値は、サンプルが非血液サンプルであるか、または血液サンプルであるかを決定するために使用され得る。非血液サンプルは、コントロール溶液または飲料（例えばＧａｔｏｒａｄｅ（登録商標）などのスポーツドリンク）などの一部の他のサンプルを含んでもよい。

一態様において、測定したキャパシタンスに関連するキャパシタンスインデックスが算出される。キャパシタンスインデックスは、例えば、サンプルが導入される場合、電気化学セルの測定したキャパシタンスに比例してもよい。一部の実施形態において、キャパシタンスインデックスは、測定したキャパシタンスおよび同じ種類の電気化学セルの平均キャパシタンスに比例してもよい。例えば、キャパシタンスインデックスは、同じ種類の電気化学セルの平均キャパシタンスと測定したキャパシタンスの比であってもよい。一部の実施形態において、第３の基準値は第１の基準値にキャパシタンスインデックスを掛けることにより算出され得る。次いで第３の基準値は、サンプルが非血液サンプルであるか、または血液サンプルであるかどうか決定するために第２の基準値と併せて使用され得る。

別の態様において、その方法はサンプル中の検体の濃度を測定するステップを実施してもよい。サンプルが血液サンプルであると見出される場合、測定した濃度が保存されてもよい。反対に、サンプルが非血液サンプルであると見出される場合、測定した濃度は、フラグ付けされてもよく、別々に保存されてもよく、および／または捨てられてもよい。

一実施形態において、サンプルが非血液サンプルであるか、または血液サンプルであるかどうかを決定するために不等式が使用されてもよい。例えば、第２および第３の基準値を評価するために、実験的に導かれた識別ラインを表す式が使用されてもよい。

別の態様において、第１の試験電位を印加するステップの前に開路電位が電気化学セルに印加される。さらに、開路電位が第１の試験電位を印加するステップの後に印加されてもよい。

さらに、血液サンプルと非血液サンプルとを識別するシステムが本明細書に記載される。一実施形態において、そのシステムは、試験ストリップおよび試験計測器を含んでもよい。試験ストリップは、試験計測器および電気化学セルを接続するための電気接点を含む。試験計測器は、試験ストリップから電流データを受信するように構成されるプロセッサ、ならびに血液サンプルが、第１の基準値および第２の基準値に基づいて非血液サンプルから識別され得るように識別基準を含むデータストレージを含む。一部の実施形態において、測定したキャパシタンスに関連するキャパシタンスインデックスが算出され得る。サンプルが導入される場合、キャパシタンスインデックスは、例えば、電気化学セルの測定したキャパシタンスに比例してもよい。一部の実施形態において、キャパシタンスインデックスは、測定したキャパシタンスおよび同じ種類の電気化学セルの平均キャパシタンスに比例してもよい。例えば、キャパシタンスインデックスは、同じ種類の電気化学セルの平均キャパシタンスと測定したキャパシタンスの比を含んでもよい。一部の実施形態において、第３の基準値が、第１の基準値にキャパシタンスインデックスを掛けることによって算出され得る。次いで第３の基準値は、サンプルが非血液サンプルであるか、または血液サンプルであるかどうかを決定するために第２の基準値と併せて使用されてもよい。血液サンプルを表すデータを非血液サンプルと分離する識別基準は第２の基準値および第３の基準値から導き出され得る。例えば、識別基準は実験的に誘導される識別ラインを含んでもよい。システムはさらに、酸化還元種を実質的に欠く非血液サンプル（例えばコントロール溶液）を含んでもよい。なおさらに、識別基準を算出する方法が本明細書に記載される。識別基準は、血液サンプルと非血液サンプルとを識別するための試験計測器内にプログラムされてもよい。一実施形態において、方法は、複数の水性非血液サンプルについての第１の基準値および第２の基準値を算出するステップと、第１の基準値に基づいて第３の基準値を算出するステップであって、その第３の基準値はキャパシタンスインデックスに比例するステップと、複数の非血液サンプルについての第２の基準値および第３の基準値に基づいて識別基準を算出するステップとを含む。例えば、キャパシタンスインデックスは、同じ種類の電気化学セルの平均キャパシタンスと電気化学セルの測定したキャパシタンスの比であってもよい。別の例に関して、第１の基準値は抗酸化物質濃度を表し、第２の基準値は反応速度を表す。

一態様において、血液サンプルと水性非血液サンプルとを識別する方法が提供される。その方法は、（ａ）電気化学セルにサンプルを導入するステップであって、そのセルは、（ｉ）離間した関係の２つの電極および（ｉｉ）試薬を含んでもよい、ステップを含む。その方法はさらに、（ｂ）第１の極性を有する、第１の試験電位を電極の間に印加するステップと、セル電流を測定するステップと、（ｃ）電気化学セルのキャパシタンスを測定するステップと、（ｄ）第１の基準値を生成するために第１の試験電位の間に測定した少なくとも２つの電流値を合計するステップであって、その第１の基準値は、試験液体中の酸化還元種の濃度に比例するステップと、（ｅ）測定したキャパシタンスに関連するキャパシタンスインデックスを算出するステップと、（ｆ）血液サンプルと水性非血液サンプルとを識別するためにキャパシタンスインデックスおよび第１の基準値を使用するステップとを含んでもよい。その方法はさらに、反応速度に関連する第２の基準値を算出するステップと、血液サンプルと水性非血液サンプルとを識別するためにキャパシタンスインデックス、第１の基準値、および第２の基準値を使用するステップとを含んでもよい。例えば、第２の基準値は、残留反応性指数とも称され得る、化学反応の完了の割合の関数であってもよい。一部の例示的な実施形態において、キャパシタンスインデックスは、同じ種類の電気化学セルの平均キャパシタンスと測定したキャパシタンスの比として算出され得る。その方法はまた、第１の基準値にキャパシタンスインデックスを掛けることによって第３の基準値を算出するステップを含んでもよい。次いで第３の基準値は、サンプルが非血液サンプルであるか、または血液サンプルであるかどうかを決定するために第２の基準値と併せて使用され得る。一部の実施形態において、水性非血液サンプルはコントロール溶液であってもよい。

上記の種々の基準値は、種々の方法で決定され得、および／または算出され得る。例えば、第１の基準値はサンプル中の酸化還元種の濃度に比例し得、第１の基準値は、第１の過渡電流からの少なくとも１つの電流値に基づいて算出され得、および／または第１の基準値は、第１の過渡電流の間に測定した過渡電流の合計に基づいて算出され得る。第１の基準値が、第１の過渡電流の間に測定した電流値の合計に基づいて算出され得る実施形態において、その合計は、式

により表わされることができ、式中、ｔは時間であり、ｉ_ｓｕｍは、時間ｎから時間Ｍまでの時間間隔の間の電流値の合計である。ｎからＭまでの時間間隔は変化し得る。例えば、一実施形態において、時間間隔は約０．０５秒〜約１．０秒の範囲の時間であってもよい。

他の実施形態において、第２の基準値はまた、種々の方法で算出され得るか、または決定され得る。例えば、第２の基準値は、第２の過渡電流からの少なくとも１つの電流値および第３の過渡電流からの少なくとも１つの電流値に基づき得るか、または第２の基準値は、第２の過渡電流のほぼ最後における第２の電流値および第３の過渡電流のほぼ最初における第３の電流値に基づき得る。他の実施形態において、第２の基準値は、第２の電流値と第３の電流値の比に基づき得、ここで、その比は、式

により表わされることができ、式中、ｉ_２は第２の電流値であり、ｉ_３は第２の電流値である。例えば、一実施形態において、第２の電流値は約３．８秒で測定され得、第３の電流値は約４．１５秒で測定され得る。

その方法の種々の実施形態において、システムの種々の構成要素の種々の配向および／または構造が利用されてもよい。例えば、一実施形態において、第１の電極および第２の電極は対向する面構造を有してもよく、試薬層が、第１の電極に配置されてもよく、第２の電極に配置されなくてもよい。別の実施形態において、第１の電極および第２の電極は、第１の電極に配置され、第２の電極に配置されない試薬層を有する同一平面配置を有してもよい。

その方法の種々の実施形態はまた、種々の追加または任意のステップを含んでもよい。例えば、一実施形態において、その方法は検体の濃度を測定するステップを含んでもよく、例えば、サンプルがコントロール溶液であると見出された場合、コントロールサンプルと関連する検体濃度がフラグ付けされる。さらに、一実施形態において、上記で特定したステップはさらに、サンプルがコントロール溶液であるか、または血液サンプルであるかどうかを決定するために不等式を使用するステップを含んでもよい。別の実施形態において、上記に特定したステップはさらに、サンプルがコントロール溶液であるか、または血液サンプルであるかどうかを決定するために、第３の基準値を所定の閾値と比較するステップ、および第２の基準値を所定の閾値関数（例えば、第１の基準値の関数である式）と比較するステップを含んでもよい。

種々の実施形態において、上記の識別基準は種々のソースから導き出されてもよい。例えば、一実施形態において、識別基準は、キャパシタンスインデックスを乗じたサンプル中の酸化還元濃度を表わす第１の基準値、およびサンプルと試薬の反応速度を表わす第２の基準値から導き出されてもよい。一部の実施形態において、測定したキャパシタンスに関連するキャパシタンスインデックスが算出される。キャパシタンスインデックスは、例えば、サンプルが導入される場合、電気化学セルの測定したキャパシタンスに比例され得る。一部の実施形態において、キャパシタンスインデックスは、測定したキャパシタンスおよび同じ種類の電気化学セルの平均キャパシタンスに比例され得る。例えば、キャパシタンスインデックスは、既知のキャパシタンス、例えば、同じ種類の電気化学セルの平均キャパシタンスと、測定したキャパシタンスの比であってもよい。別の実施形態において、識別基準は、実験的に誘導された識別ラインを含んでもよい。

本開示の多様な特徴は、特に添付の特許請求の範囲で説明される。かかる特徴のよりよい理解は、実例となる非制限的な実施形態および添付図面を説明する以下の発明を実施するための形態を参照することにより得ることができる。

例示的な試験ストリップの斜視図である。 図１Ａの試験ストリップの分解斜視図である。 図１Ａの試験ストリップの末端部分の斜視図である。 図１Ａの試験ストリップの底面図である。 図１Ａの試験ストリップの側面図である。 図１Ａの試験ストリップの平面図である。 図４Ａの矢印４Ｂ−４Ｂに一致する試験ストリップの末端部分の部分断面図である。 試験ストリップ導体パッドと電気的にインタフェースをとる試験計測器を示す簡略化された概略図である。 試験計測器が所定の時間間隔、複数の試験電圧を印加する試験電圧波形を示す。 図６の試験電圧波形で生成される試験過渡電流を示す。 試験計測器が、図６に比較して、所定の時間間隔、反対の極性で複数の試験電圧を印加する試験電圧波形を示す図である。 図８Ａの試験電圧で生成された試験過渡電流を示す図である。 複数の血液サンプル（ダイヤモンド）およびコントロール溶液サンプル（四角）についての干渉指数と残留反応性指数との間の関係性を示すグラフである。 Ｘ軸に、キャパシタンスインデックスを乗じた干渉指数を示し、Ｙ軸に、複数の血液サンプル（ダイヤモンド）およびコントロール溶液サンプル（四角）についての残留反応性指数を示すグラフである。

特定の例示的な実施形態が、ここで、本明細書に開示されるシステムおよび方法の構造、機能、製造、および使用の原理の全体的な理解を提供するために記載される。これらの実施形態の１つまたは複数の例は添付の図面に示される。当業者は、本明細書に具体的に記載され、添付の図面に例示されるシステムおよび方法が非限定的な例示的な実施形態であり、本開示の範囲は特許請求の範囲のみにより規定されることを理解するであろう。１つの例示的な実施形態と併せて例示され、または記載されている特徴は、他の実施形態の特徴と組み合わされてもよい。そのような修飾および変更は本開示の範囲内に含まれることを意図する。本明細書で使用される場合、あらゆる数値または範囲のための用語「約」または「およそ」は、構成要素の部分または集合体が、本明細書に説明されるその意図された目的のために機能できるようにする適切な寸法公差を示す。

本明細書に開示されるシステムおよび方法は、種々のサンプル中の種々の検体の識別における使用に好適であり、特に、全血またはその誘導体中の検体（特に対象の検体はグルコースである）の識別における使用に適している。一態様において、本開示は、試験ストリップに印加されるサンプルが水性非血液サンプル（例えばコントロール溶液）または血液サンプルであるかどうかを識別する方法の種々の実施形態を提供する。１つのそのような実施形態において、少なくとも２つの特徴が血液サンプルと非血液サンプルとを識別するために使用される。この詳細な説明は血液サンプルとコントロール溶液との識別に焦点を当てている。しかしながら、本明細書に提供されるシステムおよび方法は、種々の非血液サンプル（例えば、Ｇａｔｏｒａｄｅ（登録商標）などのスポーツドリンクを含む飲料）のいずれかから血液サンプルを識別するのに同様に適用可能である。

本明細書に提供される方法は、原則として、離間した第１および第２の電極と試薬層を有するいずれかの種類の電気化学セルと共に使用され得る。例えば、電気化学セルは試験ストリップの形態であってもよい。一態様において、試験ストリップは薄いスペーサ層により隔てられている２つの対向する電極を備え、それらの構成要素はサンプル反応室または試薬層が位置する領域を規定する。出願人は、例えば同一平面上にある電極を備えた試験ストリップを含む他のタイプの試験ストリップが、本明細書で説明される方法とともに使用され得ることを強調する。

図１Ａから図４Ｂは、本明細書に説明される方法との使用に適した例示的な試験ストリップ６２の多様な図を示す。図示されるように、試験ストリップ６２は、近端部８０から末端部８２に伸長し、側面方向端縁５６、５８を有する細長い本体を含むことができる。本体５９の近端部分は、複数の電極１６４、１６６、および試薬７２を有する試薬反応室６１を含むことができる。一方、試験ストリップ本体５９の末端部分は、試験計測器と電気的に通信するために構成された機構を含むことができる。使用中、生理液またはコントロール溶液は、電気化学分析のためにサンプル反応室６１に送達できる。

実例となる実施形態では、試験ストリップ６２は、第１の電極層６６および第２の電極層６４、ならびに第１の電極層と第２の電極層との間に位置するスペーサ層６０を含むことができる。第１の電極層６６は、第１の電極１６６および、第１の電極１６６を第１の電気接点６７に電気的に接続するための第１の接続トラック７６を提供できる。同様に、第２の電極層６４は、第２の電極１６４および、第２の電極１６４を第２の電気接点６３に電気的に接続するための第２の接続トラック７８を提供できる。

一実施形態では、サンプル反応室６１は、図１Ａから図４Ｂに示されるように、第１の電極１６６、第２の電極１６４、およびスペーサ６０によって画定される。具体的には、第１の電極１６６および第２の電極１６４は、それぞれサンプル反応室６１の底部および上部を画定する。スペーサ６０の切欠き領域６８は、サンプル反応室６１の側壁を画定できる。一態様では、サンプル反応室６１は、サンプル入口および／またはベントを提供するいくつかのポート７０をさらに含むことができる。例えば、ポートのうちの一方は、流体サンプル入口を提供することができ、他方のポートは、ベントとしての機能を果たすことができる。

サンプル反応室６１は、小さな容積を有することができる。例えば、容積は、約０．１マイクロリットルから約５マイクロリットル、好ましくは約０．２マイクロリットルから約３マイクロリットル、およびより好ましくは約０．３マイクロリットルから約１マイクロリットルに及ぶことができる。当業者によって理解されるように、サンプル反応室６１は、多様な他のかかる容積を有することができる。小さなサンプル容積を提供するために、切欠き６８は、約０．０１ｃｍ^２から約０．２ｃｍ^２、好ましくは約０．０２ｃｍ^２から約０．１５ｃｍ^２、およびより好ましくは約０．０３ｃｍ^２から約０．０８ｃｍ^２に及ぶ面積を有することができる。同様に、当業者は、容積切欠き６８が多様な他のかかる面積となることができることを理解する。さらに、第１の電極１６６および第２の電極１６４は、約１ミクロンから約５００ミクロンの範囲で、好ましくは約１０ミクロンから約４００ミクロンの範囲で、およびより好ましくは約４０ミクロンから約２００ミクロンの範囲で間隔をあけることができる。他の実施形態では、かかる範囲は、多様な他の値の間で変わることができる。また、電極の密接なスペーシングは、酸化還元サイクルが発生できるようにし、第１の電極１６６で生成された酸化媒介物質は、第２の電極１６４に拡散し、還元され、その後第１の電極１６６に拡散して戻り、再び酸化することができる。

試験ストリップ本体５９の末端部で、第１の電気接点６７は、試験計測器への電気的な接続を確立するために使用できる。第２の電気接点６３は、図２に示されるように、Ｕ字形のノッチ６５を通して試験計測器によってアクセスされることができる。出願人は、試験ストリップ６２が試験計測器に電気的に接続するために構成されたさまざまな代替電気接点を含むことができることを強調する。例えば、全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第６，３７９，５１３号は、電気化学セル接続手段を開示する。

一実施形態では、第１の電極層６６および／または第２の電極層６４は、金、パラジウム、炭素、銀、プラチナ、酸化スズ、イリジウム、インジウム、およびその組合せ（例えば、インジウムでドープされた酸化スズ）等の物質から形成される導電体であることができる。さらに、電極は、例えば、スパッタリング、無電解めっき、またはスクリーン印刷プロセス等の多様なプロセスによって絶縁シート（不図示）上に導電体を配置することによって形成できる。例示的な一実施形態では、第２の電極層６４は、スパッタされた金電極であり得て、第１の電極層６６は、スパッタされたパラジウム電極であり得る。スペーシング層６０として利用できる適切な材料は、例えばプラスチック（例えば、ＰＥＴ、ＰＥＴＧ、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリスチレン）、シリコン、セラミック、ガラス、接着剤、およびその組合せ等の多様な絶縁材料を含む。

試薬層７２は、長穴コーティング、管の端部からの排出、インクジェット、およびスクリーン印刷等のプロセスを使用してサンプル反応室６１内部に配置できる。かかるプロセスは、例えば以下の米国特許第６，７４９，８８７号、同第６，８６９，４１１号、同第６，６７６，９９５号、および同第６，８３０，９３４号で説明され、これらの参考文献のそれぞれの全体が参照により本明細書に組み込まれる。一実施形態では、試薬層７２は、少なくとも１つの媒介物質および１つの酵素を含むことができ、第１の電極１６６の上に付着できる。多様な媒介物質および／または酵素は、本開示の精神および範囲内にある。例えば、適切な媒介物質は、ヘキサシアノ鉄酸塩、フェロセン、フェロセン誘導体、オスミウムビビリジル錯体、およびキノン誘導体を含む。適切な酵素の例は、グルコースオキシダーゼ、ピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）補因子をベースにしたグルコースデヒドロゲナーゼ（ＧＤＨ）、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤ）補因子をベースにしたＧＤＨ、およびＦＡＤベースのＧＤＨ［Ｅ．Ｃ．１．１．９９．１０］を含む。試薬層７２を作るのに適切である１つの例示的な試薬調合物は、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国公開特許出願第２００４／０１２０８４８号として公開されている、「Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ａ Ｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄ ａｎｄ Ｃａｌｉｂｒａｔｅｄ Ｂｉｏｓｅｎｓｏｒ−Ｂａｓｅｄ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｄｅｖｉｃｅ」と題する係属中の米国特許出願第１０／２４２，９５１号に説明されている。

第１の電極１６６または第２の電極１６４のどちらかは、試験計測器の印加された試験電位の極性に応じて制限量の媒介物質を酸化または還元する作用電極として機能できる。例えば、電流制限種（ｃｕｒｒｅｎｔ ｌｉｍｉｔｉｎｇ ｓｐｅｃｉｅｓ）が還元された媒介物質である場合、それは、第２の電極１６４に関して十分な正の電位が印加されたのである限り、第１の電極１６６で酸化できる。かかる状況では、第１の電極１６６は、作用電極の機能を果たし、第２の電極１６４は、対電極／基準電極の機能を果たす。試験ストリップ６２について別段の記載がない限り、試験計測器１００によって印加されるすべての電位は、これ以降、第２の電極１６４に関して記載されることに留意されるべきである。

同様に、十分に負の電位が第２の電極１６４に関して印加される場合、次いで、還元された媒介物質は、第２の電極１６４で酸化できる。かかる状況では、第２の電極１６４は、作用電極の機能を果たし、第１の電極１６６は、対電極／基準電極の機能を果たし得る。

本明細書に開示される実施形態における第１のステップは、第１の電極１６６、第２の電極１６４および試薬層７２を含む試験ストリップ６２の中に関心のある多量の流体サンプルを導入することを含んでもよい。流体サンプルは、全血またはその派生物もしくは部分、またはコントロール溶液であることができる。例えば血液等の流体サンプルは、ポート７０を介してサンプル反応室６１の中に投与できる。一態様では、ポート７０および／またはサンプル反応室６１は、毛細管現象によって流体サンプルがサンプル反応室６１を満たすように構成できる。

図５は、試験ストリップ６２の第１の電極１６６および第２の電極１６４とそれぞれ電気的に通信している第１の電気接点６７および第２の電気接点６３とのインタフェースを有する試験計測器１００の簡略化された概略図を示す。試験計測器１００は、（図２および図５に示されるように）それぞれ、第１の電気接点６７および第２の電気接点６３を介して第１の電極１６６および第２の電極１６４に電気的に接続するように構成できる。当業者によって理解されるように、さまざまな試験計測器は、本明細書に説明される方法とともに使用できる。ただし、一実施形態では、試験計測器は、少なくとも１つのプロセッサを含み、そしてそのプロセッサは、データ並べ替えおよび／またはデータ記憶のために構成されるだけではなく、電気化学セルの物理的性質に相互に関連がある少なくとも１つの測定されたパラメータを考慮して補正係数を計算できる計算を実行するために構成された１つまたは複数の制御部を含んでよい。マイクロプロセッサは、例えばテキサスインスツルメント（Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）ＭＳＰ ４３０等のミックスシグナルマイクロプロセッサ（ＭＳＰ）の形をとることができる。ＴＩ−ＭＳＰ ４３０は、ポテンシオスタット機能および電流測定機能の一部を果たすように構成することもできる。さらに、ＭＳＰ ４３０は、揮発性メモリおよび不揮発性メモリも含むことができる。別の実施形態では、電子部品の多くは、特定用途向け集積回路の形をとるマイクロコントローラと統合できる。

図５に示されるように、電気接点６７は、２つのプロング６７ａ、６７ｂを含むことができる。例示的な一実施形態では、試験計測器１００は、プロング６７ａ、６７ｂに別々に接続し、したがって試験計測器１００が試験ストリップ６２とインタフェースをとるとき、回路は完成する。試験計測器１００は、プロング６７ａ、６７ｂ間の抵抗または電気的連続性を測定して、試験ストリップ６２が試験計測器１００に電気的に接続されているかどうか判断できる。出願人は、試験計測器１００がさまざまなセンサおよび回路を使用して、試験ストリップ６２がいつ試験計測器１００に関して適切に位置決めされるのかを決定できることを強調する。

一実施形態では、試験計測器１００内に配置される回路は、第１の電気接点６７と第２の電気接点６３との間に試験電位および／または電流を印加できる。いったん試験計測器１００が、ストリップ６２が挿入されたことを認識すると、試験計測器１００はオンになり、流体検出モードを開始する。一実施形態では、流体検出モードは、試験計測器１００に、第１の電極１６６と第２の電極１６４との間に１マイクロアンペアの定電流を印加させる。試験ストリップ６２は最初乾燥しているため、試験計測器１００は、試験計測器１００の内部のハードウェアによって制限される最大電圧を測定する。ただし、ユーザがいったん入口７０の上に流体サンプルを投与すると、これによってサンプル反応室６１は充填される。流体サンプルが第１の電極１６６と第２の電極１６４との間の隙間を埋めると、試験計測器１００は、（例えば全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，１９３，８７３号に説明するように）測定電圧の減少を測定する。測定電圧は、所定の閾値未満であり、試験計測器１００にグルコース検査を自動的に開始させる。

サンプル反応室６１の一部だけが充填されたときに、測定電圧は、所定の閾値を下回って減少してよいことに留意されるべきである。流体が適用されたことを自動的に認識する方法は、必ずしもサンプル反応室６１が完全に充填されたことを示すのではなく、サンプル反応室６１内になんらかの量の流体が存在することを確認できるにすぎない。いったん試験計測器１００が、流体が試験ストリップ６２に適用されたと決定すると、流体がサンプル反応室６１を完全に充填できるようにするために、短いがゼロ以外の時間量は、依然として必要とされてよい。

一実施形態では、いったん試験計測器１００が、流体が試験ストリップ６２の上に導入された（例えば投与された）と判断すると、試験計測器１００は、図６に示されるように所定の時間間隔の間、試験ストリップ６２に複数の試験電位を印加することによってグルコース検査を実行できる。グルコース検査時間間隔Ｔ_Ｇは、グルコース検査（ただし、必ずしもグルコース検査に関連付けられたすべての計算ではない）を実行するための時間量を表し、グルコース検査時間間隔Ｔ_Ｇは、第１の試験電位時間間隔Ｔ_１の間の第１の試験電位Ｅ_１、第２の試験電位時間間隔Ｔ_２の間の第２の試験電位Ｅ_２、および第３の試験電位時間間隔Ｔ_３の間の第３の試験電位Ｅ_３を含むことができる。さらに、図６に示されるように、第２の試験電位時間間隔Ｔ_２は、一定（ＤＣ）試験電圧成分および重畳された交流（ＡＣ）、つまり発振試験電圧成分を含むことができる。重畳交流試験電圧成分は、Ｔ_ｃａｐで示される時間間隔の間印加できる。図６に示した時間間隔は、例示のみであり、本明細書により完全に記載されるような範囲であり得る。グルコース検査時間間隔Ｔ_Ｇは、例えば約１秒から約５秒に及ぶことができる。

上述されたように、第１の電極１６６または第２の電極１６４のどちらかは、試験計測器の印加された試験電位の極性に応じて制限量の媒介物質を酸化または還元する作用電極として機能できる。別段の記載がない限り、試験計測器１００によって印加されるすべての電位は、これ以降、第２の電極１６４に関して記載されることに留意されるべきである。ただし、出願人は、試験計測器１００によって印加される試験電位は、第１の電極１６６に関しても記載されることがあり、その場合、以下に説明される試験電位および測定電流の極性が逆転することになることを強調する。

第１の試験電位時間間隔、第２の試験電位時間間隔、および第３の試験電位時間間隔の間に測定される複数の試験電流値は、およそ１ナノ秒につき約１回の測定からおよそ１００ミリ秒につき約１回の測定に及ぶ頻度で実行されてよい。出願人は、名称「第１の」、「第２の」および「第３の」が便宜上選ばれ、必ずしも試験電位が印加される順序を反映していないことを強調する。例えば、実施形態は、第１の試験電圧および第２の試験電圧の印加の前に、第３の試験電圧を印加できる電位波形を有することができる。３つの試験電圧を順次使用する実施形態が説明されているが、出願人は、グルコース検査が異なる数の開回路電圧および試験電圧を含むことができることを強調する。出願人は、グルコース検査時間間隔がどのようなさまざまな開回路電位時間間隔も含むことができることを強調する。例えば、グルコース検査時間間隔は、１つまたは複数の試験電位時間間隔の前および／または後に、２つの試験電位時間間隔および／または開回路電位時間間隔しか含むことができない。別の例示的な実施形態では、グルコース検査は、第１の時間間隔のための開回路、第２の時間間隔のための第２の試験電圧、および第３の時間間隔のための第３の試験電圧を含むことができる。

図６に示されるように、試験計測器１００は、（例えば、約０秒から約１秒の範囲の）第１の試験電位時間間隔Ｔ_１、第１の試験電位Ｅ_１（例えば、図６に示されるように約−２０ｍＶ）を印加してよい。例えば、第１の試験電位時間間隔Ｔ_１は、ゼロ（０）秒で開始でき、図６のゼロ（０）秒の開始点で約０．１秒から約３秒、約０．２秒から約２秒、または約０．３秒から約１秒の範囲の時間の後、終了することができる。第１の試験電位時間間隔Ｔ_１は、サンプル反応室６１がサンプルで完全にいっぱいになるようにだけではなく、試薬層７２が少なくとも部分的に溶解するまたは溶媒和になるように十分に長くてよい。

一実施形態では、試験計測器１００は、計測器が、ストリップがサンプルでいっぱいになっていることを検出するときと、第２の試験電位Ｅ_２が印加される前との間の期間、電極間に第１の試験電位Ｅ_１を印加できる。一態様では、試験電位Ｅ_１は小さい。例えば、電位は、約−１から約−１００ｍＶの範囲、好ましくは約−５ｍＶから約−５０ｍＶの範囲、および最も好ましくは約−１０ｍＶから約−３０ｍＶの範囲であり得る。出願人は、第１の試験電位の極性が正または負の値のいずれかとして表されることができることを強調する。例えば、第１の試験電位は、第２の電極１６４に対して負の試験電位、または第１の電極１６６に対して正の試験電位のいずれかとして表されることができる。より大きな電位差を印加することと比較すると、より小さな電位は、還元媒介物質の濃度勾配を混乱させる程度はより少ないが、それでもサンプル中の酸化できる物質の測定を得るには十分である。試験電位Ｅ_１は、充填の検出と、第２の試験電位Ｅ_２がその期間の全体に印加される、または印加できるときとの間の時間の一部、印加できる。試験電位Ｅ_１が時間の一部に使用される場合、次いで開回路が時間の残りの部分、印加される。任意のさまざまな開回路および小電圧電位の印加（それらの順序および印加される時間は本実施形態では重大ではない）の組合せは、小電位Ｅ_１が印加される総期間が、サンプル内に存在する酸化できる物質の存在および／または量を示す電流測定値を得るのに十分である限り、適用できる。好ましい実施形態では、小電位Ｅ_１は、充填が検出されるときと、第２の試験電位Ｅ_２が印加されるときとの間の実質的に全期間、印加される。

第１の時間間隔Ｔ_１の間、試験計測器１００は、ｉ_ａ（ｔ）と呼ぶことができる、結果として生じる第１の過渡電流を測定する。過渡電流は、特定の試験電位時間間隔の間に試験計測器によって測定される複数の電流値を示す。第１の過渡電流は、第１の試験電位時間間隔を通した電流値の積分、または第１の試験電位時間間隔の時間間隔で乗算される第１の試験電位時間間隔の間に測定される平均もしくは単一電流値であることができる。いくつかの実施形態では、第１の過渡電流は、第１の試験電位時間間隔の間の多様な時間間隔を通して測定される電流値を含むことができる。一実施形態では、第１の過渡電流ｉ_ａ（ｔ）は、約０．０５秒から約１．０秒の範囲の時間、測定できる。他の実施形態では、第１の過渡電流ｉ_ａ（ｔ）は、約０．１秒から約０．５秒の範囲、または約０．１秒から約０．２秒の範囲の時間などの他の所望される時間範囲の間、測定できる。以下に説明するように、第１の過渡電流の一部またはすべては、試験ストリップ６２にコントロール溶液が適用されたのか、それとも血液サンプルが適用されたのかを判断するために、本明細書に説明される方法で使用できる。第１の過渡電流の大きさは、サンプル中の容易に酸化できる物質の存在によって影響を受ける。血液は、通常、第２の電極１６４で容易に酸化される内因性化合物および外因性化合物を含む。逆に、コントロール溶液は、コントロール溶液が酸化できる化合物を含まないように調製できる。ただし、血液サンプルの組成は変わることがあり、高粘度血液サンプルの第１の過渡電流の大きさは、通常、低粘度サンプルよりも小さくなる（いくつかの場合、コントロール溶液サンプル未満にもなる）。不完全な充填によって、第１の電極１６６および第２の電極１６４の有効面積は減少し、それによって同様に第１の過渡電流は減少する。したがって、血液サンプル中の変動のため、酸化できる物質のサンプル中での存在は、それ自体、必ずしも十分に識別的な要因ではない。

いったん第１の時間間隔Ｔ_１時間が経過すると、試験計測器１００は、第２の試験電位時間間隔Ｔ_２（例えば、図６に示される約３秒）、第１の電極１６６と第２の電極１６４との間に第２の試験電位Ｅ_２（例えば、図６に示される約−３００ｍＶ）を印加できる。第２の試験電位Ｅ_２は、制限酸化電流が第２の電極１６４で発生するように、媒介物質酸化還元電位の十分に負の値であってよい。例えば、媒介物質としてヘキサシアノ鉄酸塩および／またはフェロシアン化物を使用するとき、第２の試験電位Ｅ_２は、約−６００ｍＶから約ゼロｍＶに及び、好ましくは約−６００ｍＶから約−１００ｍＶに及び、より好ましくは約−３００ｍＶであることができる。同様に、図６でｔ_ｃａｐとして示される時間間隔も、一連の時間継続してよいが、例示的な一実施形態では、それは約２０ミリ秒の持続時間を有する。例示的な一実施形態では、重畳交流試験電圧成分は、第２の試験電圧Ｖ_２の印加後約０．３秒から約０．３２秒の後に印加され、振幅が約＋／−５０ｍＶの約１０９Ｈｚの周波数を有する正弦波の２つのサイクルを誘発する。試験計測器１００は、第２の試験電位時間間隔Ｔ_２の間、第２の過渡電流ｉ_ｂ（ｔ）を測定できる。

第２の試験電位時間間隔Ｔ_２は、制限酸化電流の大きさに基づいて、試薬反応室６１内での還元媒介物質（例えば、フェロシアン化物）の生成の速度を監視するほど十分に長くてよい。還元媒介物質は、試薬層７２での一連の化学反応によって生成されてよい。第２の試験電位時間間隔Ｔ_２の間、制限量の還元媒介物質は、第２の電極１６４で酸化され、非制限量の酸化媒介物質は、第１の電極１６６で還元され、第１の電極１６６と第２の電極１６４との間の濃度勾配を形成する。説明するように、第２の試験電位時間間隔Ｔ_２は、十分な量のヘキサシアノ鉄酸塩が、第２の電極１６４で生成できるように十分に長くなくてはならない。制限電流が、第３の試験電位Ｅ_３の間に第１の電極１６６でフェロシアン化物を酸化するために測定できるように、十分な量のヘキサシアノ鉄酸塩は、第２の電極１６４で必要とされてよい。第２の試験電位時間間隔Ｔ_２は、約０秒から約６０秒に及び、好ましくは約１秒から約１０秒に及び、最も好ましくは約２秒から約５秒に及ぶことができる。

図７は、第２の試験電位時間間隔Ｔ_２の始まりの相対的に小さいピークｉ_ｐｂを示し、ピークの後には（例えば、約１秒から約４秒の範囲の）第２の試験電位時間間隔の間の酸化電流の絶対値の緩やかな上昇が続く。小さなピークは、約１秒での還元媒介物質の初期枯渇のために発生する。酸化電流の緩やかな上昇は、後に第２の電極１６４へのその拡散が続く試薬層７２によるフェロシアン化物の生成に原因を帰する。

第２の時間間隔Ｔ_２が経過すると、試験計測器１００は、（例えば、図６に示される約４から約５秒の範囲の）第３の試験電位時間間隔Ｔ_３の間、第１の電極１６６と第２の電極１６４との間に第３の試験電位Ｅ_３（例えば、図６に示される約＋３００ｍＶ）を印加できる。第３の試験電位時間間隔Ｔ_３の間、試験計測器１００は、ｉ_ｃ（ｔ）と呼ばれてよい、第３の過渡電流を測定できる。第３の過渡電流Ｅ_３は、制限酸化電流が第１の電極１６６で測定されように、媒介物質酸化還元電位の十分に正の値であってよい。例えば、媒介物質としてヘキサシアノ鉄酸塩および／またはフェロシアン化物を使用するとき、第３の試験電位Ｅ_３の大きさは、約ゼロｍＶから約６００ｍＶに及び、好ましくは約１００ｍＶから約６００ｍＶに及び、より好ましくは約３００ｍＶであることができる。

第２の試験電位時間間隔Ｔ_２および第３の試験電位時間間隔Ｔ_３は、それぞれ約０．１秒から約４秒に及ぶことができる。図６に示される実施形態の場合、第２の試験電位時間間隔Ｔ_２は、約３秒であり、第３の試験電位時間間隔Ｔ_３は、約１秒であった。上述されたように、開回路電位期間を、第２の試験電位Ｅ_２と第３の試験電位Ｅ_３との間で経過できるようにすることができる。代わりに、第３の試験電位Ｅ_３は、第２の試験電位Ｅ_２の印加に続いて印加できる。第１の過渡電流、第２の過渡電流、または第３の過渡電流の一部は、一般にセル電流または電流値と呼ばれることができることに留意されたい。

第３の試験電位時間間隔Ｔ_３は、酸化電流の大きさに基づいて、第１の電極１６６の近くで還元媒介物質（例えば、フェロシアン化物）の拡散を監視するほど十分に長くてよい。第３の試験電位時間間隔Ｔ_３の間、制限量の還元媒介物質は、第１の電極１６６で酸化され、非制限量の酸化媒介物質は、第２の電極１６４で還元される。第３の試験電位時間間隔Ｔ_３は、約０．１秒から約５秒に及び、好ましくは約０．３秒から約３秒に及び、最も好ましくは約０．５秒から約２秒に及ぶことができる。

図７は、第３の試験電位時間間隔Ｔ_３の始まりの相対的に大きいピークｉ_ｐｃを示し、ピークの後には定常電流への減少が続く。一実施形態では、第１の試験電位Ｅ_１および第２の試験電位Ｅ_２は、ともに第１の極性を有し、第３の試験電位Ｅ_３は、第１の極性と反対の第２の極性を有する。ただし、出願人は、第１の試験電位、第２の試験電位、および第３の試験電位の極性は、検体濃度がどのように決定されるのかに応じて、および／または試験サンプルおよびコントロール溶液がどのように区別されるのかに応じて、選ぶことができることを強調する。

キャパシタンスの測定
いくつかの実施形態では、キャパシタンスを測定できる。キャパシタンスの測定は、本来、電極−液界面でのイオン層の形成から生じるイオン二重層キャパシタンスを測定できる。キャパシタンスの大きさは、サンプルがコントロール溶液なのか、それとも血液サンプルなのかを判断するために使用できる。例えば、コントロール溶液が反応室内部にあるときに測定されたキャパシタンスの大きさは、血液サンプルが反応室内部にあるときに測定されたキャパシタンスの大きさよりも大きいことが可能である。以下により詳しく説明するように、測定されたキャパシタンスは、コントロール溶液と血液サンプルとを識別するために種々の方法で使用できる。例えば、そのような方法は、測定されたキャパシタンスと、血液サンプルが同じ種類の電気化学セルにロードされた場合に測定された既知の平均キャパシタンスの比を使用できる。

非制限例として、試験ストリップの上でキャパシタンスの測定を実行するための方法およびメカニズムは、それぞれが全体として参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第７，１９５，７０４号および同第７，１９９，５９４号に記載されている。キャパシタンスを測定するための例示的な１つの方法では、定数成分および発振成分を有する試験電圧が、試験ストリップに印加される。かかる例では、結果として生じる試験電流は、以下にさらに詳しく説明するように、キャパシタンス値を決定するために数学的に処理できる。

概して、制限試験電流が、明確に画定された領域（つまり、キャパシタンスの測定中に変化しない領域）を有する作用電極で発生するとき、電気化学試験ストリップでの最も正確かつ精密なキャパシタンスの測定は、実行できる。経時的に変化しない明確に画定された電極領域は、電極とスペーサとの間に密封があるときに発生することができる。試験電流は、電流がグルコース酸化または電気化学的減衰のどちらかのために急激に変化していないときには、相対的に一定である。代わりに、グルコースの酸化に起因して見られる信号の増加が、電気化学的減衰に伴う信号の減少によって実質的に平衡するどのような期間も、キャパシタンスを測定するための適切な時間間隔になり得る。

第１の電極１６６の面積は、おそらく、サンプルがスペーサ６０と第１の電極１６６との間で染み込む場合、サンプルを用いた投与の後経時的に変化することができる。試験ストリップの実施形態では、試薬層７２は、試薬層７２の一部がスペーサ６０と第１の電極層６６との間にあるようにする切欠き領域６８よりも大きい面積を有することができる。特定の状況下で、スペーサ６０と第１の電極層６６との間に試薬層７２の部分を挟むと、検査中に湿潤電極面積を拡大できる。結果として漏れが検査中に発生すると、第１の電極の面積を経時的に拡大させることがあり、それは同様にキャパシタンスの測定を歪曲させることがある。

対照的に、第２の電極１６４の面積は、第２の電極１６４とスペーサ６０との間には試薬層がないため、第１の電極１６６と比較して経時的により安定することができる。よって、サンプルは、スペーサ６０と第２の電極１６４との間ではより染み込みにくい。検査中に面積は変化しないため、第２の電極１６４で制限試験電流を使用するキャパシタンスの測定は、したがってより精密であり得る。

上述され、図６に図示されるように、いったん液体が試験ストリップで検出されると、液体の充填挙動を監視するために、およびコントロール溶液と血液とを区別するために、第１の試験電位Ｅ_１（例えば、図７に示されるように約−２０ｍＶ）は、約１秒間電極間に印加できる。式１では、試験電流は、約０．０５から約１秒、使用される。この第１の試験電位Ｅ_１は、セル内でのフェロシアン化物の分散が、第１の電極および第２の電極で発生する電気化学反応によって可能な限り乱されないように相対的に低くなることができる。

より大きい絶対量を有する第２の試験電位Ｅ_２（例えば、図６に示されるように約−３００ｍＶ）は、制限電流が第２の電極１６４で測定できるように、第１の試験電位Ｅ_１の後に印加できる。第２の試験電位Ｅ_２は、ＡＣ電圧成分およびＤＣ電圧成分を含むことができる。ＡＣ電圧成分は、第２の試験電位Ｅ_２の印加後の所定の時間量で印加することができ、さらに約１０９ヘルツの周波数、および約＋／−５０ミリボルトの振幅を有する正弦波であり得る。好ましい実施形態では、所定量の時間は、第２の試験電位Ｅ_２の印加後約０．３秒から約０．４秒に及ぶことができる。代わりに、所定量の時間は、時間の関数としての試験過渡電流が約ゼロの傾きを有する時間であり得る。別の実施形態では、所定量の時間は、ピーク電流値（例えば、ｉ_ｐｂ）が約５０％分、減衰するために要する時間であり得る。ＤＣ電圧成分に関しては、それは第１の試験電位の始まりで印加できる。ＤＣ電圧成分は、第２の電極に関して、例えば約−３００ｍＶ等の第２の電極で制限試験電流を生じさせるのに十分な大きさを有することができる。

図４Ｂと一致して、試薬層７２は、第１の電極１６６の上にコーティングされ、第２の電極１６４の上にコーティングされておらず、それによって絶対ピーク電流ｉ_ｐｂの大きさは、絶対ピーク電流ｉ_ｐｃの大きさに比較して相対的に低くなる。試薬層７２は、検体の存在下で還元媒介物質を生成するように構成することができ、第１の電極に近接する還元媒介物質の量は、相対的に高い絶対ピーク電流ｉ_ｐｃに寄与できる。一実施形態では、試薬層７２の少なくとも酵素部分は、サンプルが試験ストリップに導入されるときに第１の電極から第２の電極に実質的に拡散しないように構成できる。

ｉ_ｐｂ後の試験電流は、およそ１．３秒で平坦な領域に落ち着き、次いで、試薬層７２でコーティングできる第１の電極１６６で生成された還元媒介物質が試薬層７２でコーティングされていない第２の電極１６４に拡散するにつれて、電流は、再び上昇する。一実施形態では、キャパシタンスの測定は、約１．３秒から約１．４秒で実行できる試験電流値の相対的に平坦な領域で実行できる。一般に、キャパシタンスが１秒前に測定される場合、次いでキャパシタンスの測定は、第１の過渡電流ｉ_ａ（ｔ）を測定するために使用できる相対的に低い第１の試験電位Ｅ_１と干渉することがある。例えば、−２０ｍＶの定電圧成分の上に重畳される約±５０ｍＶの発振電圧成分は、測定された試験電流のかなりの摂動を生じさせることがある。発振電圧成分は、第１の試験電位Ｅ_１と干渉するだけではなく、発振電圧成分は、約１．１秒で測定される試験電流も大幅に混乱させ、それは同様に、例えば抗酸化物質の補正係数の決定を含む、血糖測定と干渉することがある。大量の検査および実験に続いて、最終的に、約１．３秒から約１．４秒でキャパシタンスを測定すると、驚くべきことに、コントロール溶液／血液識別検査または血糖アルゴリズムに干渉しない正確かつ精密な測定を生じさせることが決定された。

第２の試験電位Ｅ_２の後に、第３の試験電位Ｅ_３（例えば、図６に示されるように約＋３００ｍＶ）が印加でき、それは、試薬層７２でコーティングできる第１の電極１６６で試験電流を測定させる。第１の電極上の試薬層の存在によって、スペーサ層と電極層との間の液体の貫通が可能になり、電極面積を増大させることができる。

図６に示されるように、例示的な実施形態では、１０９ＨｚのＡＣ試験電圧（±５０ｍＶピークツーピーク）が、時間間隔ｔ_ｃａｐの間の２つのサイクルに印加できる。第１のサイクルは、調整パルスとして使用でき、第２のサイクルは、キャパシタンスを決定するために使用できる。キャパシタンス推定値は、交流（ＡＣ）波の部分を通して試験電流を合計し、直流（ＤＣ）オフセットを差し引き、ＡＣ試験電圧振幅およびＡＣ周波数を使用して結果を正規化することによって得ることができる。この計算は、ストリップサンプルチャンバがサンプルで充填されるときに、ストリップサンプルチャンバによって支配されるストリップのキャパシタンスの測定値を提供する。

一実施形態では、キャパシタンスは、入力ＡＣ電圧がＤＣオフセットと交差する時点、つまり入力電圧のＡＣ成分がゼロである（ゼロ交点）ときのどちらかの側でのＡＣ波の４分の１を通して試験電流を合計することによって測定できる。どのようにしてこれがキャパシタンスの測定値になるのかの導出は、さらに詳しく以下に説明される。式１は、時間間隔ｔ_ｃａｐの間の時間の関数としての電流の大きさを示すことができる。

上式では、項ｉ_ｏ＋ｓｔは、定試験電圧成分によって生じる試験電流を示す。一般に、ＤＣ電流成分は、（フェロシアン化物を生成する、継続中のグルコース反応に起因して）経時的に線形に変化すると見なされ、よって時間ゼロ（ゼロ交点）でのＤＣ電流である定数ｉ_ｏ、および時間ｔと共にＤＣ電流変化の傾きであるｓによって示される。ＡＣ電流成分は、Ｉｓｉｎ（ωｔ＋φ）によって表され、上式では、Ｉは電流波の振幅であり、ωはその周波数であり、φは入力電圧波に対するその位相シフトである。項ωは２πｆとして表すこともでき、上式では、ｆはヘルツ単位のＡＣ波の周波数である。項Ｉはまた、式２に示されるように表すことができる。

上式では、Ｖは印加電圧信号の振幅であり、｜Ｚ｜は複素インピーダンスの大きさである。項｜Ｚ｜は、式２２に示されるように表すこともできる。

上式では、Ｒはインピーダンスの実部であり、Ｃはキャパシタンスである。

式１は、ゼロ交点の前の４分の１波長からゼロ交点の後の４分の１波長に統合し、式４を生じさせることができる。

式４は、式５に簡略化できる。

式２を式１に代入し、次いで式４に代入し、次いで再配列することによって、式６が生じる。

式６の積分項は、式７に示される電流の合計を使用して近似できる。

上式では、試験電流ｉ_ｋは、ゼロ交点の前の４分の１波形からゼロ交点を越えた４分の１波形に合計される。式７を式６に代入すると、式８が生じる。

上式では、ＤＣオフセット電流ｉ_ｏは、ゼロ交点周辺の１つの完全な正弦周期を通して試験電流を平均することで得ることができる。

別の実施形態では、キャパシタンスの測定値は、電圧ゼロ交点の周辺ではなく、むしろ電流の最大ＡＣ成分の周辺で電流を合計することによって得ることができる。よって、式７では、電圧ゼロ交点のどちらかの側で１／４波長を合計するのではなく、試験電流は電流最大値の周辺の１／４波長を合計することができる。これは、ＡＣ励起に対応する回路素子が純粋なコンデンサであり、したがってφがπ／２であると仮定するのに等しい。よって、式５は、式９に変形できる。

流れている電流のＤＣつまり実成分がＡＣ励起で使用される電圧の範囲で印加される電圧とは無関係となるように、コーティングされていない電極が分極されるので、これは、この場合では妥当な仮定であると考えられる。したがって、ＡＣ励起に対応するインピーダンスの実部は無限であり、純粋な容量素子を暗示する。次いで式９が式６とともに使用され、積分近似を必要としない簡略化されたキャパシタンス式を生じさせる。最終結果は、電圧交点の周辺ではなく、むしろ電流の最大ＡＣ成分の周辺で電流を合計するときのキャパシタンスの測定値がより精密であったという点である。

ＣＳ／血液識別試験
一実施形態において、コントロール溶液（ＣＳ）の特徴は、コントロール溶液を血液と識別するために使用される。例えば、サンプル中の酸化還元種の存在および／または濃度、反応速度、ならびに／あるいはキャパシタンスは、コントロール溶液を血液と識別するために使用され得る。本明細書に開示される方法は、サンプル中の酸化還元濃度を表わす第１の基準値およびサンプルと試薬の反応速度を表わす第２の基準値を算出するステップを含んでもよい。一実施形態において、第１の基準値は干渉酸化電流であり、第２の基準値は反応完了の割合である。一部の実施形態において、第３の基準値は第１の基準値にキャパシタンスインデックスを掛けることによって算出され得る。キャパシタンスインデックスは、キャパシタンスであるか、またはキャパシタンス値に関連する、例えば比例する任意の算出された値であってもよい。キャパシタンスインデックスは、例えば、測定されたキャパシタンス、既知または所定のキャパシタンス、あるいはそれらの任意の組み合わせであってもよい。キャパシタンスインデックスはまた、任意の上記のキャパシタンスおよび実験的に導き出された定数に関連してもよい。例示的な実施形態において、キャパシタンスインデックスは、既知のキャパシタンスと測定したキャパシタンスの比または測定したキャパシタンスと既知のキャパシタンスの比であってもよい。既知のキャパシタンスは、試験ストリップが電流試験について使用されているものと同じ種類の試験ストリップ内に血液サンプルがロードされた場合に測定した平均キャパシタンスであってもよい。測定したキャパシタンスは、例えば上記に説明したアルゴリズムを使用して測定されてもよい。

一実施形態において、ＣＳ／血液識別試験は第１の基準値および第２の基準値を含んでもよい。第１の値は第１の時間間隔Ｔ_１内の電流値に基づいて算出されてもよく、第２の基準値は、第２の時間間隔Ｔ_２および第３の時間間隔Ｔ_３の両方の間の電流値に基づいてもよい。一実施形態において、第１の基準値は、図６の試験電圧波形を使用した場合、第１の時間の過渡電流の間に得た電流値を合計することにより得られてもよい。非限定的な例として、第１の基準値ｉ_ｓｕｍは、式１０：

により表わされることができ、式中、ｉ_ｓｕｍは電流値の合計であり、ｔは時間である。上記で説明したように、一部の実施形態において、第１の基準値はキャパシタンスインデックスを乗じられてもよく、そのキャパシタンスインデックスは、既知のキャパシタンスと測定したキャパシタンスの比であってもよい。このような実施形態において、第３の基準値ｉ_{ｃａｐｓｕｍ}は、式１１：

により表わされることができ、式中、Ｃ_ａｖは既知の平均キャパシタンスであり、Ｃ_ｍは測定したキャパシタンスであり、ｔは時間である。式１１の例示的な実施形態において、Ｃ_ａｖとＣ_ｍの比はキャパシタンスインデックスと称されてもよく、それは上記により詳細に説明している。１つの例示的な実施形態において、本発明の一実施形態に係る例示的な試験ストリップについての既知の平均キャパシタンスＣ_ａｖは約５８２ナノファラッドである。

時々、残留反応性指数と称される第２の基準値は、式１２：

（式中、ａｂｓは絶対値関数を表わし、３．８および４．１５は、この特定の例に関して、第２および第３の時間間隔のそれぞれの時間（秒）を表わす）
により示される第２の時間間隔および第３の時間間隔の間の電流値の比Ｙにより得られ得る。

識別基準は、サンプルが、式１０の第１の基準値または式１１の第３の基準値、および式１２の第２の基準値に基づいてコントロール溶液であるか、または血液であるかどうかを決定するために使用され得る。例えば、式１０の第１の基準値または式１１の第３の基準値は所定の閾値と比較されてもよく、式１２の第２の基準値は所定の閾値関数と比較されてもよい。所定の閾値は例えば約１２マイクロアンペアであってもよい。所定の閾値関数は式１０または式１１の第１の基準値を使用する関数に基づいてもよい。より具体的には、式１３により例示するように、ｉ_ｓｕｍまたはｉ_{ｃａｐｓｕｍ}のいずれかの算出した値はＸにより表わされ、所定の閾値関数Ｆ_ｐｄｔは、

（式中、Ｚは例えば約０．２などの定数であり得る）
であり得る。したがって、ＣＳ／血液識別試験は、ｉ_ｓｕｍまたはｉ_{ｃａｐｓｕｍ}が、所定の閾値、例えば１２マイクロアンペア以上である場合、および式１２に示すように第２の時間間隔と第３の時間間隔の間の電流値の比Ｙが、所定の閾値関数Ｆ_ｐｄｔの値未満である場合、血液としてサンプルを識別でき、そうでない場合、サンプルはコントロール溶液である。一実施形態において、ＣＳ／血液識別試験はまた、例えば式１４により表わされ得る：

図９は、第１の基準値ｉ_ｓｕｍと、時々、複数の血液サンプルおよびコントロール溶液サンプルについての残留反応性指数と称される第２の基準値との関係を示すグラフである。第１の基準値ｉ_ｓｕｍをＸ軸に、時々、残留反応性指数と称される第２の基準値をＹ軸にプロットすることによって、血液とコントロール溶液との間の分離が観察され得る。識別ラインは、サンプルがコントロール溶液であるか、または血液であるかどうかを決定するために描かれ得る。図９において、第１の基準値ｉ_ｓｕｍは、約ｔ＝０．０５から約ｔ＝１の間の第１の過渡電流の間に得た電流値の合計であり、第２の基準値は

である。

第１の基準値をＸ軸に、時々、残留反応性指数と称される第２の基準値をＹ軸にプロットすることによって、血液とコントロール溶液との分離が観察され得る。電流値が、時々、残留反応性指数と称される第２の基準値について選択された時間（例えば３．８、４．１５）は、実験的に見出されたものであることに留意すべきである。多数の電流比を、血液とコントロール溶液サンプルとを識別するそれらの能力について評価した。血液とコントロール溶液サンプルとの有意な分離が生じるように見出されたので、第２の基準値について使用した比を選択した。

図１０は、複数の血液サンプルおよびコントロール溶液サンプルについての第３の基準値ｉ_{ｃａｐｓｕｍ}と、時々、残留反応性指数と称される第２の基準値との関係を示すグラフである。図１０において、第１の基準値ｉ_{ｃａｐｓｕｍ}は、約ｔ＝０．０５から約ｔ＝１の間の第１の時間の過渡電流の間に得た電流値の合計に、既知のキャパシタンスと測定したキャパシタンスの比を乗じている。図１０に示すように、キャパシタンスインデックスによる第１の基準値の修飾は、コントロール溶液と血液サンプルとの改良された識別を与える。

本明細書に記載される方法において、第１の基準値ｉ_ｓｕｍまたは第３の基準値ｉ_{ｃａｐｓｕｍ}および時々、残留反応性指数と称される第２の基準値のこの統計的分析から得た情報は、コントロール溶液と血液サンプルとを識別するために試験計測器により使用され得る。試験計測器は、第１の基準値ｉ_ｓｕｍまたは第３の基準値ｉ_{ｃａｐｓｕｍ}および第２の基準値を算出でき、コントロール溶液と血液サンプルとを識別するために導き出された識別ライン（または識別ラインを表わす式）と関連するそれらの値を使用できる。

血糖アルゴリズム
サンプルが血液サンプルとして識別される場合、血糖アルゴリズムが試験電流値で実施され得る。図１Ａ〜４Ｂに示すように試験ストリップが対向する面または対向する構造を有し、図６または図８Ａに示すように電位波形が試験ストリップに適用されると想定すると、グルコース濃度［Ｇ］は、式１５：

に示すようにグルコースアルゴリズムを使用して算出され得る。

式１５において、［Ｇ］はグルコース濃度であり、ｉ_４は第１の電流値であり、ｉ_５は第２の電流値であり、ｉ_６は第３の電流値であり、項ｐ、Ｚ、およびａは、実験的に導き出された校正定数である。式１５の誘導は、２００５年９月３０日に出願された、「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｒａｐｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ」という発明の名称の係属中の米国公開特許出願第２００７／００７４９７７号（米国出願第１１／２４０，７９７号）（その全体は本明細書に参照として組み込まれる）に見出され得る。式１５における全ての試験電流値（例えば、ｉ_４、ｉ_５、およびｉ_６）は電流の絶対値を使用する。第１の電流値ｉ_４および第２の電流値ｉ_５は第３の過渡電流から算出され、第３の電流値ｉ_６は第２の過渡電流から算出される。出願人は、「第１の」、「第２の」および「第３の」という名称は簡便性のために選択し、電流値が算出される順序を必ずしも反映しているわけではないことに留意すべきである。さらに、式１５に示した全ての電流値（例えば、ｉ_４、ｉ_５およびｉ_６）は電流の絶対値を使用する。

一実施形態において、ｉ_５は第３の過渡電流の間に収集した１つ以上の電流値に基づき得、ｉ_６は第２の過渡電流の間に収集した１つ以上の電流値に基づき得る。別の実施形態において、ｉ_５は第３の過渡電流のほぼ最後に収集した１つ以上の電流値に基づき得、ｉ_６は第２の過渡電流のほぼ最初に収集した１つ以上の電流値に基づき得る。ｉ_５およびｉ_６の両方は、それぞれの時間間隔の一部の間の合計、積分、または平均を使用して算出され得る。

別の実施形態において、項ｉ_４は、式１６：

に示したより正確なグルコース濃度を可能にするために第２および第３の過渡電流からピーク電流値を含むように定義され得る。

項ｉ_ｐｂは第２の試験電位時間間隔Ｔ_２についてのピーク電流値を表わし、項ｉ_ｐｃは第３の試験電位時間間隔Ｔ_３についてのピーク電流値を表わす。項ｉ_ｓｓは定常電流の推定値であり、それは継続中の化学反応の非存在下で第３の試験電位Ｅ_３の印加後に長い時間発生すると予測される電流である。ｉ_ｓｓを算出するための方法の一部の例は、米国特許第５，９４２，１０２号および同第６，４１３，４１０号（その各々はその全体が本明細書に参照として組み込まれる）に見出され得る。生理学的サンプル中の干渉の原因となるピーク電流値の使用は、２００６年３月３１日に出願された、「Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ａｎａｌｙｚｉｎｇ ａ Ｓａｍｐｌｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｐｒｅｓｅｎｃｅ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｔｓ」という発明の名称の米国公開特許出願第２００７／０２２７９１２号（米国特許第１１／２７８，３４１号）（その全体は本明細書に参照として組み込まれる）に記載されている。

一実施形態において、式１５および式１６は、血液またはコントロール溶液のいずれかについてのグルコース濃度を算出するために一緒に使用されてもよい。別の実施形態において、式１５および式１６のアルゴリズムが、第１のセットの校正係数（すなわち、ａ、ｐ、およびｚｇｒ）と共に血液のために使用されてもよく、第２のセットの校正係数が、コントロール溶液について使用されてもよい。２つの異なるセットの校正係数を使用する場合、試験流体とコントロール溶液とを識別するための本明細書に記載される方法は、検体濃度の算出の有効性を改良できる。

さらに、サンプルがコントロール溶液（血液とは対照的に）であると試験計測器が決定する場合、試験計測器はコントロールサンプルの得られたグルコース濃度を保存でき、使用者は、試験サンプルの濃度データをコントロール溶液のデータとは別に点検できる。例えば、コントロール溶液についてのグルコース濃度は、別のデータベースに保存されてもよく、フラグ付けされてもよく、および／または捨てられてもよい（すなわち、保存されないか、または短時間保存される）。

図６および７に例示した例は、試薬でコーティングされていない電極が電圧測定のための基準電極として作用する場合、正として第３の印加された電圧と共に負として第１および第２の印加された電圧の極性を示す。しかしながら、試薬でコーティングされた電極が電圧測定のための基準電極として作用する場合、印加された電圧は図６に例示した順序に対する反対の極性であってもよい。例えば、図８Ａおよび８Ｂの好ましい実施形態において、第１および第２の印加された電圧の極性は正であり、第３の印加された電圧の極性は負である。両方の場合、試薬でコーティングされていない電極が、第１および第２の印加された電圧の間、陽極として作用し、試薬でコーティングされた電極が、第３の印加された電圧の間、陽極として作用するので、グルコースの算出は同じである。

コントロール溶液を認識できる別の利点は、試験計測器が、コントロール溶液の試験の結果（例えばグルコース濃度）を、コントロール溶液の予測されるグルコース濃度と自動的に比較するようにプログラムされ得るということである。例えば、試験計測器は、コントロール溶液についての予測されるグルコースレベルを用いて予めプログラムされてもよい。代替として、使用者はコントロール溶液について予測されるグルコース濃度を入力できる。試験計測器がコントロール溶液を認識する場合、計測器が適正に機能するかどうかを決定するために、試験計測器は、測定したコントロール溶液のグルコース濃度を、予測されるグルコース濃度と比較できる。測定したグルコース濃度が予測される範囲外である場合、試験計測器は、使用者に警告するように警告メッセージを出力できる。

当業者は、上記の実施形態に基づいて本明細書に開示されているシステムおよび方法のさらなる特徴および利点を理解するだろう。したがって、本明細書に開示されるシステムおよび方法は、添付の特許請求の範囲により示されることを除いて、特定に示され、記載されているものに限定されない。本明細書に引用される全ての刊行物および参照文献は、それらの全体が本明細書に明確に参照として組み込まれる。

Claims (29)

1. 血液サンプルと水性非血液サンプルを識別する方法であって、
   （ａ）サンプルが電気化学セルに導入される場合、第１の電極と第２の電極との間に第１の試験電位を印加し、第１の過渡電流を測定するステップと、
   （ｂ）前記第２の電極において還元した媒介物質を酸化するのに十分である第２の試験電位を、前記第１の電極と前記第２の電極との間に印加し、第２の過渡電流を測定するステップと、
   （ｃ）前記サンプルが前記電気化学セルに導入されたときの前記電気化学セルのキャパシタンスを測定するステップと、
   （ｄ）前記第１の電極において還元した媒介物質を酸化するのに十分である第３の試験電位を、前記第１の電極と前記第２の電極との間に印加し、第３の過渡電流を測定するステップと、
   （ｅ）前記第１の過渡電流に基づいて、第１の基準値を算出するステップと、
   （ｆ）前記第２および第３の過渡電流に基づいて、第２の基準値を算出するステップと、
   （ｇ）少なくとも測定した前記キャパシタンスに基づいて、キャパシタンスインデックスを算出するステップと、
   （ｈ）前記第１の基準値および前記キャパシタンスインデックスに基づいて、第３の基準値を算出するステップと、
   （ｉ）前記第２および第３の基準値に基づいて、前記サンプルが血液サンプルまたは水性非血液サンプルであるかどうかを決定するステップと、
   を含む、方法。
2. 前記キャパシタンスインデックスが、前記電気化学セルの測定した前記キャパシタンスに比例する、請求項１に記載の方法。
3. 前記キャパシタンスインデックスが、同じ種類の電気化学セルの平均キャパシタンスと前記電気化学セルの測定した前記キャパシタンスの比である、請求項２に記載の方法。
4. 前記第１の基準値が、前記第１の過渡電流からの少なくとも１つの電流値に基づいて算出される、請求項１に記載の方法。
5. 前記第１の基準値が、前記第１の過渡電流の間に測定した電流値の合計に基づいて算出される、請求項１に記載の方法。
6. 前記合計が、式
   

   

   （式中、ｔは時間であり、ｉ_ｓｕｍはｎ時からＭ時までの時間間隔の間の電流値の合計である）
   により表される、請求項５に記載の方法。
7. 前記第２の基準値は、前記第１の電極および前記第２の電極で発生する電気化学反応の完了の割合に基づく、請求項１に記載の方法。
8. 前記第２の基準値は、前記第２の過渡電流からの少なくとも１つの電流値および前記第３の過渡電流からの少なくとも１つの電流値に基づく、請求項１に記載の方法。
9. 前記第２の基準値は、前記第２の過渡電流のほぼ最後における第２の電流値および前記第３の過渡電流のほぼ最初における第３の電流値に基づく、請求項１に記載の方法。
10. 前記第２の基準値は、前記第２の電流値と前記第３の電流値の比に基づく、請求項９に記載の方法。
11. 前記サンプル中のグルコースの濃度を測定するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
12. 前記サンプルが水性非血液サンプルであると見出された場合、前記水性非血液サンプルと関連するグルコースの濃度がフラグ付けされる、請求項１１に記載の方法。
13. ステップ（ｉ）が、前記サンプルが水性非血液サンプルまたは血液サンプルであるかどうかを決定するために以下の２つの不等式
    

    

    を使用するステップをさらに含み、
    ここで、Ｙは前記第２の基準値であり、ｉ _{ｃａｐｓｕｍ} は前記第３の基準値であり、Ｚは定数である、
    請求項１に記載の方法。
14. ステップ（ｉ）が、
    前記第２の基準値を所定の閾値式と比較するステップと、
    前記サンプルが水性非血液サンプルまたは血液サンプルであるかどうかを決定するために前記第３の基準値を所定の閾値と比較するステップと、
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
15. 前記所定の閾値式が前記第３の基準値の関数である、請求項１４に記載の方法。
16. 前記水性非血液サンプルがコントロールサンプルを含む、請求項１に記載の方法。
17. 血液サンプルと水性非血液サンプルとを識別するシステムであって、前記システムは、
    （ａ）試験計測器および電気化学セルを接続するための電気接点を含む試験ストリップであって、前記電気化学セルは、
    （ｉ）離間した関係の第１の電極および第２の電極と、
    （ｉｉ）試薬と
    を含む、試験ストリップと、
    （ｂ）前記試験ストリップから電流データを受信するように適合されたプロセッサを含む試験計測器、ならびに血液サンプルが、第１の基準値、第２の基準値、およびキャパシタンスインデックスに基づいて水性非血液サンプルから識別され得るように識別基準を含むデータストレージと、
    を含み、
    前記第１の基準値は、前記血液サンプル又は前記水性非血液サンプルが前記電気化学セルに導入されたときの前記第１の電極および前記第２の電極の間に第１の試験電位を印加し、第１の過渡電流を測定し、前記第１の過渡電流に基づいて前記第１の基準値を算出することによって求められ、
    前記第２の基準値は、前記第２の電極において還元した媒介物質を酸化するのに十分である第２の試験電位を、前記第１の電極と前記第２の電極との間に印加し、第２の過渡電流を測定し、前記第１の電極において還元した媒介物質を酸化するのに十分である第３の試験電位を、前記第１の電極と前記第２の電極との間に印加し、第３の過渡電流を測定し、前記第２および第３の過渡電流に基づいて前記第２の基準値を算出することによって求められ、
    前記キャパシタンスインデックスは、前記血液サンプル又は前記水性非血液サンプルが前記電気化学セルに導入されたときの前記電気化学セルのキャパシタンスを測定し、少なくとも測定した前記キャパシタンスに基づいて、前記キャパシタンスインデックスを算出することによって求められる
    システム。
18. 前記識別基準が、抗酸化物質濃度を表す第１の基準値および反応速度を表す第２の基準値から誘導される、請求項１７に記載のシステム。
19. 前記識別基準が、実験的に導かれた識別ラインを含む、請求項１７に記載のシステム。
20. 前記キャパシタンスインデックスが、同じ種類の電気化学セルの平均キャパシタンスと前記電気化学セルの測定したキャパシタンスの比を含む、請求項１７に記載のシステム。
21. 前記水性非血液サンプルが、コントロール溶液である、請求項１７に記載のシステム。
22. 血液サンプルと水性非血液サンプルとを識別するための試験計測器内でプログラミングするための識別基準を算出する方法であって、
    （ａ）複数の水性非血液サンプルについての第１の基準値および第２の基準値を算出するステップと、
    （ｂ）前記第１の基準値に基づいて第３の基準値を算出するステップであって、前記第３の基準値はキャパシタンスインデックスに比例する、ステップと、
    （ｃ）複数の水性非血液サンプルについての前記第２の基準値および前記第３の基準値に基づいて識別基準を算出するステップと、
    を含み、
    前記第１の基準値および第２の基準値を算出するステップは、
    電気化学セルの第１の電極および第２の電極の間に第１の試験電位を印加し、第１の過渡電流を測定し、前記第１の過渡電流に基づいて前記第１の基準値を算出し、
    前記第２の電極において還元した媒介物質を酸化するのに十分である第２の試験電位を、前記第１の電極と前記第２の電極との間に印加し、第２の過渡電流を測定し、前記第１の電極において還元した媒介物質を酸化するのに十分である第３の試験電位を、前記第１の電極と前記第２の電極との間に印加し、第３の過渡電流を測定し、前記第２および第３の過渡電流に基づいて、前記第２の基準値を算出することを含み、
    前記第３の基準値を算出するステップは、
    前記血液サンプル又は前記水性非血液サンプルが前記電気化学セルに導入されたときの前記電気化学セルのキャパシタンスを測定し、少なくとも測定した前記キャパシタンスに基づいて、前記キャパシタンスインデックスを算出し、前記第１の基準値および前記キャパシタンスインデックスに基づいて、前記第３の基準値を算出することを含む、
    方法。
23. 前記第１の基準値が抗酸化物質濃度を表し、前記第２の基準値が反応速度を表す、請求項２２に記載の方法。
24. サンプルが導入される場合、前記キャパシタンスインデックスが、同じ種類の電気化学セルの平均キャパシタンスと前記電気化学セルの測定したキャパシタンスの比を含む、請求項２２に記載の方法。
25. 前記複数の水性非血液サンプルが複数のコントロール溶液を含む、請求項２２に記載の方法。
26. 血液サンプルと水性非血液サンプルとを識別する方法であって、
    （ａ）サンプルを電気化学セルに導入するステップであって、前記電気化学セルは、
    （ｉ）離間した関係の２つの電極と、
    （ｉｉ）試薬と
    を含む、ステップと、
    （ｂ）第１の極性を有する第１の試験電位を前記電極の間に印加し、セル電流を測定するステップと、
    （ｃ）前記サンプルが前記電気化学セルに導入されたときの前記電気化学セルのキャパシタンスを測定するステップと、
    （ｄ）第１の基準値を生成するために前記第１の試験電位の間に測定した少なくとも２つの電流値を合計するステップと、
    （ｅ）測定した前記キャパシタンスに関連するキャパシタンスインデックスを算出するステップと、
    （ｆ）血液サンプルと水性非血液サンプルとを識別するために前記キャパシタンスインデックスおよび前記第１の基準値を使用するステップと、
    を含み、
    前記第１の基準値は、前記セル電流に基づいて算出することによって求められ、
    前記キャパシタンスインデックスは、少なくとも測定した前記キャパシタンスに基づいて、前記キャパシタンスインデックスを算出することによって求められる、
    方法。
27. 反応速度に関連する第２の基準値を算出するステップと、血液サンプルと水性非血液サンプルとを識別するために前記キャパシタンスインデックス、前記第１の基準値、および前記第２の基準値を使用するステップと、をさらに含む、請求項２６に記載の方法。
28. 前記水性非血液サンプルがコントロール溶液を含む、請求項２６に記載の方法。
29. 前記キャパシタンスインデックスが、同じ種類の電気化学セルの平均キャパシタンスおよび前記電気化学セルの測定したキャパシタンスの比を含む、請求項２６に記載の方法。
    

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