MX2008000836A - Amperimetria regulada. - Google Patents

Abstract

Se describe un sistema sensor, un dispositivo y metodos para determinar la concentracion de un analito en una muestra. Las secuencias de impulsos amperimetricos regulados que incluyen multiples ciclos de funcionamiento de excitaciones y relajaciones secuenciales pueden proporcionar un tiempo de analisis mas corto y/o pueden mejorar la exactitud y/o precision del analisis. Las secuencias de impulsos amperimetricos regulados dadas a conocer pueden reducir los errores del analisis que surgen del efecto del hematocrito, una variacion en los volumenes de la abertura de la tapa, condiciones sin regimen permanente, fondo del mediador, llenado insuficiente, cambios de temperatura en la muestra y un conjunto individual de constantes de calibracion. La figura mas representativa de la invencion es la numero 6D.

Description

AMPERIMETRIA REGULADA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La determinación cuantitativa de analitos en fluidos biológicos es útil en la diagnosis y el tratamiento de anormalidades fisiológicas. Por ejemplo, la determinación del nivel de glucosa en fluidos biológicos, tal como sangre, es importante para individuos diabéticos quienes deben verificar frecuentemente su nivel de glucosa en la sangre para regular sus dietas y/o medicación. Los sistemas electroquímicos se han utilizado para este tipo de análisis. Durante el análisis, el analito se somete a una reacción redox con una enzima o una especie similar para generar una corriente eléctrica que puede ser medida y correlacionada con la concentración del analito. Se puede proporcionar un beneficio sustancial al usuario al disminuir el tiempo requerido para el análisis mientras que se suministra la exactitud y precisión deseadas . Un ejemplo de un sistema sensor electroquímico para analizar analitos en fluidos biológicos incluye un dispositivo de medición y una tira sensora. La tira sensora incluye reactivos para reaccionar con y transferir electrones desde el analito durante el análisis y los electrodos pasan los electrones a través de conductores que conectan la tira con el dispositivo. El dispositivo de medición incluye contactos para recibir los electrones de la tira y la capacidad para aplicar un diferencial de voltaje entre los contactos. El dispositivo puede registrar la corriente que pasa a través del sensor y traducir los valores de corriente en una medida del contenido de analito de la muestra. Estos sistemas sensores pueden analizar una sola gota de sangre entera (WB, por sus siglas en inglés) , tal como de 1-15 microlitros (µL) de volumen. Los ejemplos de dispositivos de medición de laboratorio incluyen el Analizador BAS 100BMR disponible de BAS Instruments en West Lafayette, Indiana; el Analizador CH Instrument disponible de CH Instruments en Austin, Texas ; La Estación Electroquímica CypressMR disponible de Cypress Systems en Lawrence, Kansas y el Instrumento Electroquímico EG&G disponible de Princeton Research Instruments in Princeton, Nueva Jersey. Los ejemplos de dispositivos de medición portátiles incluyen los medidores Ascensia BreezeMR y EliteMR de Bayer Corporation. La tira sensora puede incluir un electrodo de trabajo donde el analito se somete a una reacción electroquímica y un contraelectrodo donde ocurre la reacción electroquímica opuesta, permitiendo de esta manera que la corriente fluya entre los electrodos. De esta manera, si ocurre una oxidación en el electrodo de trabajo, ocurre una reducción en el contraelectrodo. Véase, por ejemplo, Fundamentáis Of Analytical Chemistry, 4a Edición, D.A. Skoog y D.M. West; Filadelfia: Saunders College Publishing (1982), páginas 304-341. La tira sensora también puede incluir un electrodo de referencia verdadero para proporcionar un potencial de referencia no variante al dispositivo de medición. Mientras que se conocen múltiples materiales del electrodo de referencia, una mezcla de plata (Ag) y cloruro de plata (AgCl) es típica debido a la insolubilidad de la mezcla en el ambiente acuoso de la solución de análisis. Un electrodo de referencia también se puede utilizar como el cotraelectrodo. Una tira sensora que utiliza esta combinación de electrodo de referencia-contraelectrodo se describe en la Patente Norteamericana No. 5,820,551. La tira sensora se puede formar al imprimir electrodos sobre un substrato aislante utilizando múltiples técnicas, tales como aquellas descritas en las Patentes Norteamericanas Nos. 6,531,040; 5,798,031 y 5,120,420. Una o más capas de reactivo se pueden formar al revestir uno o más de los electrodos, tal como el electrodo de trabajo y/o contraelectrodo. En un aspecto, más de uno de los electrodos puede ser cubierto por la misma capa de reactivo, tal como cuando el electrodo de trabajo y el contraelectrodo son revestidos por la misma composición. En otro aspecto, las capas de reactivo que tienen diferentes composiciones pueden ser impresas o microdepositadas sobre el electrodo de trabajo y el contraelectrodo utilizando el método descrito en una solicitud de patente provisional norteamericana presentada el 24 de Octubre de 2003 con el No. de Solicitud 60/513,817. De esta manera, la capa de reactivo sobre el electrodo de trabajo puede contener la enzima, el mediador y una sustancia aglutinante mientras que la capa de reactivo sobre el contraelectrodo contiene una especie redox soluble, la cual podría ser la misma que el mediador o diferente y una sustancia aglutinante. La capa de reactivo puede incluir un agente ionizante para facilitar la oxidación o reducción del analito, así como también cualquier mediador u otras sustancias que ayuden en la transferencia de electrones entre el analito y el conductor. El agente ionizante puede ser una enzima específica para el analito, tal como glucosa oxidasa o glucosa deshidrogenasa, para catalizar la oxidación de glucosa en una muestra de sangre entera (WB) . La capa de reactivo también puede incluir una sustancia aglutinante que mantiene juntos a la enzima y el mediador. La Tabla I, a continuación, proporciona combinaciones convencionales de enzimas y mediadores para el uso con analitos específicos.

Tabla I La sustancia aglutinante puede incluir varios tipos y pesos moleculares de polímeros, tales como CMC (carboximetilcelulosa) y/o PEO (óxido de polietileno) . Además de enlazar conjuntamente los reactivos, la sustancia aglutinante puede ayudar en la filtración de glóbulos rojos, impidiendo que sean revestidos sobre la superficie del electrodo. Los ejemplos de sistemas sensores electroquímicos convencionales para analizar analitos en fluidos biológicos incluyen los biosensores PrecisionMR disponibles de Abbott en Abbott Park, Illinois; biosensores AccucheckMR disponibles de Roche en Indianápolis, Indiana; y biosensores OneTouch UltraMR disponibles de Lifescan en Milpitas, California. Un método electroquímico, el cual se ha utilizado para cuantificar analitos en fluidos biológicos, es la colorimetría. Por ejemplo, Heller y colaboradores describieron el método colorimétrico para mediciones de glucosa en sangre entera en la Patente Norteamericana No. 6,120,676. En la colorimetría, la concentración del analito se cuantifica al oxidar exhaustivamente el analito dentro de un volumen pequeño e integrar la corriente sobre el tiempo de oxidación para producir la carga eléctrica que representa la concentración del analito. En otras palabras, la colorimetría captura la cantidad total de glucosa dentro de la tira sensora. Un aspecto importante de la colorimetría es que hacia el final de la curva de integración de la carga contra el tiempo, la velocidad a la cual la corriente cambia con el tiempo se vuelve sustancialmente constante para producir una condición de régimen permanente. Esta porción de régimen permanente de la curva colorimétrica forma una región de meseta relativamente plana, permitiendo de esta manera la determinación de la corriente correspondiente. Sin embargo, el método colorimétrico requiere la conversión completa del volumen completo de analito para alcanzar la condición de régimen permanente. Como resultado, este método es consumidor de tiempo y no proporciona los resultados rápidos que demandan los usuarios de dispositivos electroquímicos, tales como los productos para supervisar la glucosa. Otro problema con la colorimetría es que el volumen pequeño de la celda del sensor puede ser controlado a fin de proporcionar resultados exactos, lo cual puede ser difícil con un dispositivo producido en masa. Otro método electroquímico el cual se ha utilizado para cuantificar los analitos en fluidos biológicos es la amperimetría. En la amperimetría, la corriente se mide durante un impulso de lectura a medida que un potencial constante (voltaje) se aplica a través del electrodo de trabajo y el contraelectrodo de la tira sensora. La corriente medida se utiliza para cuantificar el analito en la muestra. La amperimetría mide la velocidad a la cual la especie electroquímicamente activa, y de esta manera el analito, está siendo oxidada o reducida cerca del electrodo de trabajo. Se han descrito muchas variaciones del método amperimétrico para biosensores, por ejemplo en las Patente Norteamericanas Nos. 5,620,579; 5,653,863; 6,153,069 y 6,413,411. Una desventaja de los métodos amperimétricos convencionales es el carácter sin régimen permanente de la corriente después de que se aplica un potencial. La velocidad a la cual cambia la corriente con respecto al tiempo es muy rápida inicialmente y se vuelve más lenta a medida que procede el análisis debido al carácter cambiante del proceso de difusión subyacente. Hasta que la velocidad de consumo del mediador reducido en la superficie del electrodo iguala la velocidad de difusión, no se puede obtener una corriente de régimen permanente . De esta manera, para los métodos de amperimetría, la medición de la corriente durante el período transitorio antes de que se alcance una condición de régimen permanente puede asociarse con más inexactitud que una medida tomada durante un período de tiempo de régimen permanente. El "efecto del hematocrito" proporciona un impedimento para analizar de manera exacta la concentración de glucosa en las muestras de WB. Las muestras de WB contienen glóbulos rojos (RB, por sus siglas en inglés) y plasma. El plasma es principalmente agua, pero contiene algunas proteínas y glucosa. El hematocrito es el volumen del constituyente de glóbulos rojos con relación al volumen total de la muestra de WB y es expresado frecuentemente como un porcentaje. Las muestras de sangre entera tienen generalmente porcentajes de hematocrito que varían de 20% a 60%, con ~40% que es el promedio. En las tiras sensoras convencionales para determinar las concentraciones de glucosa, la glucosa puede ser oxidada por una enzima, la cual luego transfiere el electrón a un mediador. Este mediador reducido entonces viaja al electrodo de trabajo donde es oxidado de manera electroquímica. La cantidad de mediador que es oxidada puede correlacionarse con la corriente que fluye entre el electrodo de trabajo y el contraelectrodo de la tira sensora. Cuantitativamente, la corriente medida en el electrodo de trabajo es directamente proporcional al coeficiente de difusión del mediador. El efecto del hematocrito interfiere con este proceso debido a que los glóbulos rojos bloquean la difusión del mediador al electrodo de trabajo. Subsecuentemente, el efecto del hematocrito influye en la cantidad de corriente medida en el electrodo de trabajo sin ninguna conexión con la cantidad de glucosa en la muestra. Las muestras de WB que tienen concentraciones variantes de glóbulos rojos pueden causar inexactitudes en la medición debido a que el sensor no puede distinguir entre una concentración más baja de mediador y una concentración más alta de mediador donde los glóbulos rojos bloquean la difusión al electrodo de trabajo. Por ejemplo, cuando se analizan muestras de WB que contienen niveles idénticos de glucosa, pero que tienen hematocritos de 20, 40 y 60%, tres diferentes lecturas de glucosa serán reportadas por un sistema sensor convencional basado en un conjunto de constantes de calibración (pendiente e intercepción, por ejemplo) . Aunque las concentraciones de glucosa son las mismas, el sistema reportará que la muestra con 20% de hematocrito contiene más glucosa que la muestra con 60% de hematocrito debido a que los glóbulos rojos interfirieron con la difusión del mediador al electrodo de trabajo. El intervalo de hematocrito normal (concentración de RBC) para los humanos es de 20% a 60% y está centrado alrededor de 40%. La desviación del hematocrito se refiere a la diferencia entre la concentración de referencia de glucosa obtenida con un instrumento de referencia, tal como el instrumento YSI 2300 STAT PLUSMR disponible de YSI Inc., Yellow Springs, Ohio y una lectura de glucosa experimental obtenida a partir de un sistema sensor portátil para muestras que contienen diferentes niveles de hematocrito. La diferencia entre las lecturas de referencia y experimentales resulta de los niveles variantes de hematocrito entre muestras específicas de sangre entera. Además del efecto del hematocrito, las inexactitudes en la medición también pueden surgir cuando la concentración de la especie mensurable no se correlaciona con la concentración del analito. Por ejemplo, cuando un sistema sensor determina la concentración de un mediador reducido que es generado en respuesta a la oxidación de un analito, cualquier mediador reducido no generado por la oxidación del analito conducirá al sistema sensor indicando que está presente más analito en la muestra que lo que es correcto debido al fondo del mediador . Además de los efectos del hematocrito y el fondo del mediador, otros factores también pueden conducir a inexactitudes en la capacidad de un sistema sensor electroquímico convencional para determinar la concentración de un analito en una muestra. En un aspecto, estas inexactitudes pueden introducirse debido a que la porción de la tira sensora que contiene la muestra puede variar en cuanto a su volumen de una tira a otra. Las inexactitudes también pueden ser introducidas cuando no se proporciona suficiente muestra para llenar completamente el volumen de la abertura de la tapa, una condición referida como un llenado insuficiente. En otros aspectos, las inexactitudes pueden ser introducidas en la medición por "ruido" aleatorio o cuando el sistema sensor carece de capacidad para determinar de manera exacta los cambios de temperatura en la muestra. En un intento para superar una o más de estas desventajas, los sistemas sensores convencionales han intentado múltiples técnicas, no únicamente con respecto al diseño mecánico de la tira sensora y la selección de los reactivos, sino también con respecto a la manera en la cual el dispositivo de medición aplica el potencial eléctrico a la tira. Por ejemplo, los métodos convencionales para reducir el efecto del hematocrito para sensores amperimétricos incluyen el uso de filtros, como se da a conocer en las Patentes Norteamericanas Nos. 5,708,247 y 5,951,836; la reversión de la polaridad de la corriente aplicada como se da a conocer en el documento WO 01/57510; y por medio de métodos que aumentan al máximo la resistencia inherente de la muestra como se da a conocer en la Patente Norteamericana No. 5,628,890. Múltiples métodos para aplicar el potencial eléctrico a la tira, comúnmente referidos como métodos, secuencias o ciclos de impulsos, se han utilizado para tratar las inexactitudes en la concentración determinada del analito. Por ejemplo, en la Patente Norteamericana No. 4,897,162 el método de impulsos incluye una aplicación continua de potenciales de voltaje ascendentes y descendentes que se combinan para proporcionar una onda de forma triangular. Además, el documento WO 2004/053476 y las Publicaciones Norteamericanas Nos. 2003/0178322 y 2003/0113933 describen métodos de impulsos que incluyen la aplicación continua de potenciales de voltaje ascendentes y descendentes que también cambian la polaridad. Otros métodos convencionales combinan una configuración específica de electrodos con una secuencia de impulsos adaptada a esa configuración. Por ejemplo, la Patente Norteamericana No. 5,942,102 combina la configuración específica de electrodos proporcionada por una celda de capa delgada con un impulso continuo de manera que los productos de reacción del contraelectrodo llegan al electrodo de trabajo. Esta combinación se utiliza para impulsar la reacción hasta que el cambio de corriente contra el tiempo se vuelve constante, alcanzando de esta manera una condición verdadera de régimen permanente para el mediador que se mueve entre el electrodo de trabajo y el contraelectrodo durante el paso potencial . Mientras que cada uno de estos métodos equilibra varias ventajas y desventajas, ninguno es ideal. Como se puede observar a partir de la descripción anterior, existe una necesidad constante por sistemas sensores electroquímicos mejorados, especialmente aquellos que puedan proporcionar una determinación cada vez más exacta de la concentración del analito en menos tiempo. Los sistemas, dispositivos y métodos de la presente invención superan al menos una de las desventajas asociadas con los sistemas convencionales.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Se proporciona un método para determinar la concentración de un analito en una muestra que incluye aplicar una secuencia de impulsos a la muestra, la secuencia de impulsos incluye al menos 3 ciclos de funcionamiento dentro de 180 segundos. Los ciclos de funcionamiento pueden incluir cada uno una excitación en un potencial fijo, durante el cual se puede registrar una corriente, y una relajación. La secuencia de impulsos puede incluir un impulso de lectura terminal y se puede aplicar a una tira sensora que incluye una capa de barrera de difusión (DBL, por sus siglas en inglés) sobre un electrodo de trabajo. La concentración determinada del analito puede incluir menos desviación atribuible al fondo del mediador que el mismo método u otro método que carece de la secuencia de impulsos que incluye al menos 3 ciclos de funcionamiento dentro de 180 segundos. A través del uso de datos de corriente transitorios, se puede determinar la concentración del analito cuando no se alcanza una condición de régimen permanente durante las porciones de excitación de los ciclos de funcionamiento de la secuencia de impulsos. Un tratamiento de datos se puede aplicar a las corrientes medidas para determinar la concentración del analito en la muestra. Se proporciona un dispositivo portátil de medición del analito para determinar la concentración de un analito en una muestra. El dispositivo incluye un dispositivo de medición amperimétrico regulado que está adaptado para recibir una tira sensora. El dispositivo de medición amperimétrico regulado incluye al menos dos contactos del dispositivo en comunicación eléctrica con una unidad de visualización a través de circuitería eléctrica. La tira sensora incluye al menos un primer contacto y un segundo contacto de la tira sensora. El primer contacto de la tira sensora está en comunicación eléctrica con un electrodo de trabajo y el segundo contacto de la tira sensora está en comunicación eléctrica con un contraelectrodo a través de conductores. Una primera capa de reactivo está sobre al menos uno de los electrodos e incluye una oxidorreductasa y al menos una especie de un par redox. Se proporciona un dispositivo de medición portátil adaptado para recibir una tira sensora para determinar la concentración de un analito en una muestra. El dispositivo incluye contactos, al menos una unidad de visualización y circuitería electrónica que establece comunicación eléctrica entre los contactos y la unidad de visualización. La circuitería incluye un cargador eléctrico y un procesador, donde el procesador está en comunicación eléctrica con un medio de almacenamiento leíble por computadora. El medio incluye un código de equipo lógico leíble por computadora, el cual cuando es ejecutado por el procesador, causa que el cargador implemente una secuencia de impulsos que comprende al menos 3 ciclos de funcionamiento dentro de 180 segundos entre los contactos. Se proporciona un método para reducir la desviación atribuible al fondo del mediador en una concentración determinada de un analito en una muestra que incluye aplicar una secuencia de impulsos que incluye al menos 3 ciclos de funcionamiento dentro de 180 minutos a la muestra. Se proporciona un método para determinar la duración de una secuencia de impulsos que incluye al menos 3 ciclos de funcionamiento dentro de 180 segundos para determinar la concentración de un analito en una muestra que incluye determinar una pluralidad de conjuntos de constantes de calibración determinados a partir de corrientes registradas durante al menos los 3 ciclos de funcionamiento y determinar la duración de la secuencia de impulsos en respuesta a la concentración determinada del analito en la muestra. Se proporciona un método para avisar a un usuario que debe agregar muestra adicional a una tira sensora que incluye determinar si la tira sensora está llenada insuficientemente al determinar una constante de debilitamiento de las corrientes registradas durante una secuencia de impulsos amperimétricos regulados y avisar al usuario que debe agregar muestra adicional a la tira sensora si la tira está llenada insuficientemente. Se proporciona un método para determinar la temperatura de una muestra contenida por una tira sensora que incluye determinar una constante de debilitamiento de corrientes registradas durante una secuencia de impulsos amperimétricos regulados y correlacionar la constante de debilitamiento con un valor de temperatura. Se proporciona un método para determinar la duración de una secuencia de impulsos para determinar la concentración de un analito en una muestra que incluye determinar la temperatura de una muestra contenida por una tira sensora a partir de las constantes de debilitamiento determinadas a partir de corrientes registradas durante una secuencia de impulsos amperimétricos regulados. Las siguientes definiciones se incluyen para proporcionar un entendimiento claro y consistente de la especificación y las reivindicaciones. El término "analito" se define como una o más sustancias presentes en una muestra. El análisis determina la presencia y/o concentración del analito presente en la muestra. El término "muestra" se define como una composición que puede contener una cantidad desconocida del analito. Típicamente, una muestra para el análisis electroquímico está en forma líquida y preferiblemente la muestra es una mezcla acuosa. Una muestra puede ser una muestra biológica, tal como sangre, orina o saliva. Una muestra también puede ser un derivado de una muestra biológica, tal como un extracto, una dilución, un producto filtrado o un producto precipitado reconstituido. El término "especie mensurable" se define como cualquier especie electroquímicamente activa que pueda ser oxidada o reducida bajo un potencial apropiado en el electrodo de trabajo de una tira sensora electroquímica. Los ejemplos de especies mensurables incluyen analitos, oxidorreductasas y mediadores. El término "amperimetría" se define como un método de análisis donde la concentración de un analito en una muestra se determina al medir electroquímicamente la velocidad de oxidación o reducción del analito en un potencial . El término "sistema" o "sistema sensor" se define como una tira sensora en comunicación eléctrica a través de sus conductores con un dispositivo de medición, el cual permite la cuantificación de un analito en una muestra. El término "tira sensora" se define como un dispositivo que contiene la muestra durante el análisis y proporciona comunicación eléctrica entre la muestra y el dispositivo de medición. La porción de la tira sensora que contiene la muestra es referida frecuentemente como la "abertura de la tapa" . El término "conductor" se define como una sustancia eléctricamente conductiva que permanece estacionaria durante un análisis electroquímico. El término "dispositivo de medición" se define como uno o más dispositivos electrónicos que pueden aplicar un potencial eléctrico a los conductores de una tira sensora y medir la corriente resultante. El dispositivo de medición también puede incluir la capacidad de procesamiento para determinar la presencia y/o concentración de uno o más analitos en respuesta a los valores de corriente registrados. El término "exactitud" se define como que tan cerca la cantidad de analito medida por una tira sensora corresponde a la cantidad verdadera de analito en la muestra. En un aspecto, la exactitud se puede expresar en términos de desviación. El término "precisión" se define como que tan cerca están las múltiples mediciones del analito para la misma muestra. En un aspecto, la precisión puede expresarse en términos de dispersión o variación entre múltiples mediciones . El término "reacción redox" se define como una reacción química entre dos especies que implica la transferencia de al menos un electrón de una primera especie a una segunda especie. De esta manera, una reacción redox incluye una oxidación y una reducción. La semicelda de oxidación de la reacción implica la pérdida de al menos un electrón por la primera especie, mientras que la semicelda de reducción implica la adición de al menos un electrón a la segunda especie. La carga iónica de una especie que es oxidada se hace más positiva por una cantidad igual al número de electrones retirados. Del mismo modo, la carga iónica de una especie que es reducida se hace menos positiva por una cantidad igual al número de electrones ganados. El término "mediador" se define como una sustancia que puede ser oxidada o reducida y que puede transferir uno o más electrones. Un mediador es un reactivo en un análisis electroquímico y no es el analito de interés, pero proporciona la medición indirecta del analito. En un sistema simplista, el mediador se somete a una reacción redox en respuesta a la oxidación o reducción del analito. El mediador oxidado o reducido entonces se somete a la reacción opuesta en el electrodo de trabajo de la tira sensora y es regenerado a su índice de oxidación original . El término "sustancia aglutinante" se define como un material que proporciona soporte físico y contención a los reactivos mientras que tiene compatibilidad química con los reactivos. El término "fondo del mediador" se define como la desviación introducida en la concentración medida del analito que es atribuible a la especie mensurable que no es sensible a la concentración subyacente del analito. El término "llenado insuficientemente" se define como cuando una muestra insuficiente es introducida en la tira sensora para obtener un análisis exacto. El término "par redox" se define como dos especies conjugadas de una sustancia química que tiene diferentes índices de oxidación. La reducción de la especie que tiene índice de oxidación más alto produce la especie que tiene el índice de oxidación más bajo. Alternativamente, la oxidación de la especie que tiene el índice de oxidación más bajo produce la especie que tiene el índice de oxidación más alto. El término "índice de oxidación" se define como la carga iónica formal de una especie química, tal como un átomo. Un índice de oxidación más alto, tal como (III), es más positivo y un índice de oxidación más bajo, tal como (II), es menos positivo. El término "especie redox soluble" se define como una sustancia que es capaz de someterse a la oxidación o reducción y que es soluble en agua (pH 7, 25 °C) a un nivel de al menos 1.0 gramos por litro. Las especies redox solubles incluyen moléculas orgánicas electroactivas, complejos de metales de organotransición y complejos de coordinación de metales de transición. El término "especie redox soluble" excluye metales elementales y iones metálicos solitarios, especialmente aquellos que son insolubles o escasamente solubles en agua. El término "oxidorreductasa" se define como cualquier enzima que facilita la oxidación o reducción de un analito. Una oxidorreductasa es un reactivo. El término oxidorreductasa incluye "oxidasas" , las cuales facilitan las reacciones de oxidación donde el oxígeno molecular es el receptor de electrones; "reductasas", las cuales facilitan las reacciones de reducción donde el analito es reducido y el oxígeno molecular no es el analito; y "deshidrogenasas" , las cuales facilitan las reacciones de oxidación donde el oxígeno molecular no es el receptor de electrones. Véase, por ejemplo, Oxford Dictionary of Biochemistry and Molecular Biology, Revised Edi tion, A.D. Smith, Ed. , Nueva York: Oxford University Press (1997) páginas 161, 476, 477 y 560. El término "molécula orgánica electroactiva" se define como una molécula orgánica que carece de un metal que es capaz de someterse a una reacción de oxidación o reducción. Las moléculas orgánicas electroactivas pueden servir como mediadores . El término "complejo de metales de organotransición", también referido como "complejo OTM" , se define como un complejo donde un metal de transición es enlazado a al menos un átomo de carbono a través de un enlace sigma (carga formal de -1 en el átomo de carbono sigma enlazado al metal de transición) o un enlace pi (carga formal de 0 en los átomos de carbono pi en lazados al metal de transición) . Por ejemplo, el ferroceno es un complejo OTM con dos anillos de ciclopentadienilo (Cp) , cada uno enlazado a través de sus cinco átomos de carbono a un centro de hierro por dos enlaces pi y un enlace sigma. Otro ejemplo de un complejo OTM es el ferricianuro (III) y su contraparte de ferrocianuro reducido (II) , donde seis ligandos de ciano (carga formal de -1 en cada uno de los 6 ligandos) son enlazados sigma a un centro de hierro a través de los átomos de carbono. El término "complejo de coordinación" se define como un complejo que tiene una geometría de coordinación bien definida tal como octahédrica o cuadrada planas. A diferencia de los complejos OTM, los cuales son definidos por su enlace, los complejos de coordinación se definen por su geometría. De esta manera, los complejos de coordinación pueden ser complejos OTM (tal como el ferricianuro mencionado previamente) o complejos donde los átomos no metálicos diferentes de carbono, tales como heteroátomos que incluyen nitrógeno, azufre, oxígeno y fósforo, se enlazan dativamente al centro del metal de transición. Por ejemplo, la hexaamina de rutenio es un complejo de coordinación que tiene una geometría octahédrica bien definida donde seis ligandos de NH3 (carga formal de 0 en cada uno de los 6 ligandos) se enlazan dativamente al centro de rutenio. Una descripción más completa de los complejos de metales de organotransición, complejos de coordinación y enlace de metales de transición se puede encontrar en Coliman y colaboradores, Principies and Applications of Organotransition Metal Chemistry (1987) y Miessler & Tarr, Inorganic Chemistry (1991) . El término "régimen permanente" se define como cuando el cambio en una señal electroquímica (corriente) con respecto a su variable de entrada independiente (voltaje o tiempo) es sustancialmente constante, tal como dentro de ±10 o ±5%. El término "punto transitorio" se define como un valor de corriente obtenido como una función de tiempo cuando una velocidad creciente de difusión de una especie mensurable con respecto a una superficie conductora se transforma en una velocidad relativamente constante de difusión. Antes del punto transitorio, la corriente está cambiando rápidamente con el tiempo. Similarmente, después del punto transitorio, la velocidad de debilitamiento de la corriente se vuelve relativamente constante, reflejando de esta manera la velocidad relativamente constante de difusión de una especie mensurable con respecto a una superficie conductora. El término "relativamente constante" se define como cuando el cambio en un valor de corriente o una velocidad de difusión está dentro de ±20, ±10 o ±5%. El término "espesor inicial promedio" se refiere a la altura promedio de una capa antes de la introducción de una muestra líquida. El término promedio se utiliza debido a que la superficie superior de la capa está dispareja, tiene picos y valles. El término "intensidad redox" (Rl, por sus siglas en inglés) se define como el tiempo de excitación total dividido por la suma del tiempo de excitación total y los retardos del tiempo de relajación total para una secuencia de impulsos . El término "dispositivo portátil" se define como un dispositivo que puede mantenerse en la mano de un humano y es transportable. Un ejemplo de un dispositivo portátil es el dispositivo de medición que acompaña al Sistema de Supervisión de Glucosa en la Sangre Ascensia EliteMR, disponible de Bayer HealthCare, LLC, Tarrytown, Nueva York. El término "sobre" se define como "encima de" y es relativo a la orientación que se describe. Por ejemplo, si un primer elemento se deposita sobre al menos una porción de un segundo elemento, se dice que el primer elemento es "depositado sobre" el segundo elemento. En otro ejemplo, si un primer elemento está presente encima de al menos una porción de un segundo elemento, se dice que el primer elemento está "sobre" el segundo elemento. El uso del término "sobre" no excluye la presencia de sustancias entre los elementos superiores e inferiores que se describen. Por ejemplo, un primer elemento puede tener un revestimiento sobre su superficie superior, aún un segundo elemento sobre al menos una porción del primer elemento y su revestimiento superior puede describirse como "sobre" el primer elemento. De esta manera, el uso del término "sobre" puede significar o no que los dos elementos que se relacionan están en contacto físico.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente invención puede entenderse mejor con referencia a los siguientes dibujos y la descripción. Los componentes en las figuras no están necesariamente a escala, se da énfasis más bien en la ilustración de los principios de la invención. Además, en las figuras, los números de referencia iguales designan partes correspondientes por todas las diferentes vistas. La FIGURA ÍA es una representación en perspectiva de una tira sensora ensamblada. La FIGURA IB es un diagrama en vista superior de una tira sensora, con la tapadera retirada.

La FIGURA 2 representa un diagrama en vista posterior de la tira sensora de la FIGURA IB. La FIGURA 3 representa un método analítico electroquímico para determinar la presencia y concentración de un analito en una muestra. Las FIGURAS 4A y 4B representan un electrodo de trabajo que tiene un conductor superficial y una DBL durante la aplicación de impulsos de lectura largos y cortos . Las FIGURAS 5A-5E representan cinco ejemplos de secuencias de impulsos donde se aplican múltiples ciclos de funcionamiento a la tira sensora después de la introducción de la muestra. La FIGURA 6A muestra las corrientes de salida transitorias de la secuencia de impulsos representada en la FIGURA 5B para muestras de WB con 40% de hematocrito que contienen 50, 100, 200, 400 y 600 mg/dL de glucosa. La FIGURA 6B muestra perfiles de contorno de corriente preparados mediante la representación en un diagrama y que conectan el valor de corriente final de cada uno de los perfiles de corriente transitoria mostrados en la FIGURA 6A. La FIGURA 6C muestra perfiles de contorno de corriente preparados a partir de perfiles de corriente transitoria generados por la secuencia de impulsos representada en la FIGURA 5E. La FIGURA 6D es una gráfica que ilustra las señales de salida con relación a las señales de entrada para un sistema electroquímico que utiliza secuencias de impulsos amperimétricos regulados . Las FIGURAS 7A y 7B son gráficas que ilustran el mejoramiento en la exactitud de medición cuando una DBL se combina con un impulso de lectura corto. Las FIGURAS 7C y 7D son gráficas que ilustran la reducción en la desviación del hematocrito que se puede obtener cuando una secuencia de impulsos amperimétricos regulados se combina con una DBL. La FIGURA 8 representa en un diagrama las corrientes terminales registrada en múltiples ciclos de funcionamiento cuando la secuencia de impulsos de la FIGURA 5B se aplicó a muestras de WB que contienen varias concentraciones de glucosa. La FIGURA 9A representa los perfiles de corriente transitoria obtenidos a partir de la secuencia de impulsos representada en la FIGURA 5B cuando una muestra de 2.0 µL se introdujo a 10 diferentes tiras sensoras. La FIGURA 9B representa los perfiles de la velocidad de debilitamiento de cada secuencia de impulsos convertida de la FIGURA 9A como una función de tiempo. La FIGURA 10 representa en un diagrama las constantes K determinadas a partir de una secuencia de impulsos para concentraciones de glucosa de 50, 100 y 400 mg/dL como una función de temperatura. La FIGURA 11 es una representación esquemática de un dispositivo de medición.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención hace uso del descubrimiento que las secuencias de impulsos amperimétricos regulados que incluyen múltiples ciclos de funcionamiento pueden proporcionar una exactitud y precisión mejoradas para un análisis, mientras que reducen el tiempo de terminación del análisis. Cada ciclo de funcionamiento incluye una excitación que puede ser proporcionada en un voltaje relativamente constante. Cada ciclo de funcionamiento también incluye una relajación que puede ser proporcionada por un circuito abierto. Las secuencias de impulsos de la presente invención pueden reducir el tiempo requerido para el análisis al eliminar la necesidad de retardos e impulsos adicionales, tales como retardos "de incubación" para proporcionar la rehidratación del reactivo, impulsos de "quemado" para renovar los electrodos e impulsos de regeneración del mediador para renovar el estado de oxidación del mediador, reduciendo de esta manera el tiempo de análisis.

Aún con tiempos de análisis más cortos, las secuencias de impulsos amperimétricos regulados de la presente invención pueden mejorar la exactitud y/o precisión con relación a los métodos convencionales. En un aspecto, los errores de exactitud introducidos por el efecto del hematocrito y los errores de precisión introducidos al variar el volumen de la abertura de la tapa se pueden reducir a través de la combinación de una capa de barrera de difusión con la secuencia de impulsos de la presente invención. En otro aspecto, los errores que resultan de otra manera de una condición del sensor sin régimen permanente y/o se puede reducir el fondo del mediador. Las secuencias de impulsos regulados de la presente invención también pueden permitir la determinación de perfiles de corriente transitoria y de contorno que simulan una condición de régimen permanente. Los perfiles de corriente transitoria se pueden utilizar para proporcionar una pluralidad de conjuntos de constantes de calibración, detección de llenado insuficiente y la capacidad para determinar la temperatura de la muestra, en lugar de confiar en la temperatura del dispositivo de medición. Las FIGURAS ÍA y IB representan una tira sensora 100, la cual se puede utilizar en la presente invención. La FIGURA ÍA es una representación en perspectiva de una tira sensora ensamblada 100 que incluye una base sensora 110, cubierta al menos parcialmente por una tapadera 120 que incluye un conducto de ventilación 130, un área cóncava 140 y una abertura de extremo de entrada 150. Un volumen parcialmente encerrado 160 (la abertura de la tapa) se forma entre la base 110 y la tapadera 120. También se pueden utilizar otros diseños de tiras sensoras compatibles con la presente invención, tales como aquellos descritos en las Patentes Norteamericanas Nos. 5,120,420 y 5,798,031. Una muestra líquida para el análisis se puede transferir dentro de la abertura de la tapa 160 al introducir el líquido a la abertura 150. El líquido llena la abertura de la tapa 160 mientras que expulsa el aire contenido previamente a través del conducto de ventilación 130. La abertura de la tapa 160 puede contener una composición (no mostrada) que ayuda en la retención de la muestra líquida en la abertura de la tapa. Los ejemplos de estas composiciones incluyen polímeros que se pueden hinchar con el agua, tales como carboximetilcelulosa y polietilenglicol; y matrices de polímeros porosos, tales como dextrano y poliacrilamida. La FIGURA IB representa una vista superior de la tira sensora 100, con la tapadera 120 retirada. Los conductores 170 y 180 pueden correr bajo una capa dieléctrica 190 desde la abertura 150 hasta un electrodo de trabajo 175 y un contraelectrodo 185, respectivamente. En un aspecto, el electrodo de trabajo y el contraelectrodo 175, 185 pueden estar en sustancialmente el mismo plano, como se representa en la figura. En un aspecto relacionado, el electrodo de trabajo y el contraelectrodo 175, 185 pueden estar separados por más de 200 o 250 µm y pueden estar separados de una porción superior de la tapadera 120 por al menos 100 µm. La capa dieléctrica 190 puede cubrir parcialmente los electrodos 175, 185 y se puede hacer de cualquier material dieléctrico adecuado, tal como un polímero aislante. El contraelectrodo 185 equilibra el potencial en el electrodo de trabajo 175 de la tira sensora 100. En un aspecto, este potencial puede ser un potencial de referencia logrado al formar el contraelectrodo 185 de un par redox, tal como Ag/AgCl, para proporcionar un electrodo de referencia-contraelectrodo combinado. En otro aspecto, el potencial puede ser proporcionado al sistema sensor al formar el contraelectrodo 185 de un material inerte, tal como carbón, e incluir una especie redox soluble, tal como ferricianuro, dentro de la abertura de la tapa 160. Alternativamente, la tira sensora 100 puede estar provista con un tercer conductor y electrodo (no mostrados) para proporcionar un potencial de referencia al sistema sensor. La FIGURA 2 representa un diagrama en vista posterior de la tira sensora representada en la FIGURA IB que muestra la estructura de la capa del electrodo de trabajo 175 y el contraelectrodo 185. Los conductores 170 y 180 pueden situarse directamente sobre la base 110. Las capas de conductores superficiales 270 y 280 pueden depositarse opcionalmente sobre los conductores 170 y 180, respectivamente. Las capas de conductores superficiales 270, 280 se pueden hacer de los mismos materiales o de diferentes materiales. El material o los materiales utilizados para formar los conductores 170, 180 y las capas de conductores superficiales 270, 280 pueden incluir cualquier conductor eléctrico. Los conductores eléctricos preferibles no son ionizantes, de tal manera que el material no se somete a una oxidación neta o una reducción neta durante el análisis de la muestra. Los conductores 170, 180 incluyen preferiblemente una capa delgada de una pasta de metal o metal, tal como oro, plata, platino, paladio, cobre o tungsteno. Las capas de conductores superficiales 270, 280 incluyen preferiblemente carbón, oro, platino, paladio o combinaciones de los mismos. Si no está presente una capa de conductor superficial sobre un conductor, el conductor se hace preferiblemente de un material no ionizante. El material de conductor superficial puede depositarse sobre los conductores 170, 180 por cualquier medio convencional que sea compatible con la operación de la tira sensora, inclusive la deposición de una hoja delgada de metal, la deposición química en fase de vapor, deposición de suspensión espesa y similares. En el caso de la deposición de suspensión espesa, la mezcla se puede aplicar como una tinta a los conductores 170, 180, como se describe en la Patente Norteamericana No. 5,798,031. Las capas de reactivo 275 y 285 pueden depositarse sobre los conductores 170 y 180, respectivamente, e incluyen reactivos y opcionalmente una sustancia aglutinante. El material aglutinante es preferiblemente un material polimérico que es al menos parcialmente soluble en agua. Los materiales poliméricos parcialmente solubles en agua adecuados para el uso como la sustancia aglutinante pueden incluir óxido de poli (etileno) (PEO) , carboximetilcelulosa (CMC) , alcohol polivinílico (PVA) , hidroxietilencelulosa (HEC) , hidroxipropilcelulosa (HPC) , metilcelulosa, etilcelulosa, etilhidroxietilcelulosa, carboximetiletilcelulosa, polivinilpirrolidona (PVP) , poliaminoácidos tales como polilisina, sulfonato de poliestireno, gelatina, ácido acrílico, ácido metacrílico, almidón, sales de anhídrido maleico de los mismos, derivados de los mismos y combinaciones de los mismos . Entre los materiales aglutinantes anteriores se prefieren el PEO, PVA, CMC y PVA, siendo los más preferidos en la actualidad la CMC y el PEO. Además de la sustancia aglutinante, las capas de reactivo 275 y 285 pueden incluir los mismos reactivos o diferentes reactivos. En un aspecto, los reactivos presentes en la primera capa 275 se pueden seleccionar para el uso con el electrodo de trabajo 175, mientras que los reactivos presentes en la segunda capa 285 se pueden seleccionar para el uso con el contraelectrodo 185. Por ejemplo, los reactivos en la capa 285 pueden facilitar el flujo libre de electrones entre la muestra y el conductor 180. Similarmente, los reactivos en la capa 275 pueden facilitar la reacción del analito. La capa de reactivo 275 puede incluir una oxidorreductasa específica para el analito que puede facilitar la reacción del analito mientras que mejora la especificidad del sistema sensor para el analito, especialmente en muestras biológicas complejas. Los ejemplos de algunas oxidorreductasas específicas y los analitos correspondientes se proporcionan a continuación en la Tabla II.

Tabla II En la actualidad, las oxidorreductasas especialmente preferidas para el análisis de glucosa incluyen glucosa oxidasa, glucosa deshidrogenasa, derivados de las mismas o combinaciones de las mismas. La capa de reactivo 275 también puede incluir un mediador para comunicar de manera más efectiva los resultados de la reacción del analito al conductor superficial 270 y/o el conductor 170. Los ejemplos de mediadores incluyen complejos OTM, complejos de coordinación y moléculas orgánicas electroactivas. Los ejemplos específicos incluyen compuestos de ferroceno, ferrocianuro, ferricianuro, coenzimas de pirroloquinolinquinonas sustituidas o no sustituidas (PQQ) , 3-fenilimino-3H-fenotiazinas sustituidas o no sustituidas (PIPT) , 3-fenilimino-3H-fenoxazina (PIPO), benzoquinonas sustituidas o no sustituidas, naftoquinonas sustituidas o no sustituidas, N-óxidos, compuestos nitrosos, hidroxilaminas, oxinas, flavinas, fenazinas, derivados de fenazina, fenotiazinas, indofenoles e indaminas . Estos y otros mediadores que se pueden incluir en la capa de reactivo se pueden encontrar en las Patentes Norteamericanas Nos. 5,653,863; 5,520,786; 4,746,607; 3,791,988 y en las Patentes EP Nos. 0354441 y 0330517. En la actualidad, los mediadores especialmente preferidos para el análisis de glucosa incluyen ferricianuro, hexaamina de rutenio, PIPT, PIPO o combinaciones de los mismos. Una revisión de los mediadores electroquímicos útiles para los sistemas redox biológicos se pueden encontrar en Analytica Clínica Acta . 140 (1982), páginas 1-18. Las capas de reactivo 275, 285 pueden depositarse por cualquier medio conveniente, tal como la impresión, deposición de líquido o deposición de chorro de tinta. En un aspecto, las capas son depositadas por medio de la impresión. Con otros factores siendo iguales, el ángulo de la cuchilla de impresión puede afectar de manera inversa el espesor de las capas de reactivo. Por ejemplo, cuando la cuchilla es movida a un ángulo de aproximadamente 82° con respecto a la base 110, la capa puede tener un espesor de aproximadamente 10 µm. Similarmente, cuando se utiliza un ángulo de la cuchilla de aproximadamente 62° con respecto a la base 110, se puede producir una capa más gruesa de 30 µm. De esta manera los ángulos más bajos de la cuchilla pueden proporcionar capas de reactivo más gruesas. Además del ángulo de la cuchilla, otros factores tales como la viscosidad del material que es aplicado así como también la combinación del tamaño del tamiz y la emulsión pueden afectar el espesor resultante de las capas de reactivo 275, 285. El electrodo de trabajo 175 también puede incluir una capa de barrera de difusión (DBL) que es integral a la capa de reactivo 275 o que es una capa distinta 290, tal como se representa en la FIGURA 2. De esta manera, la DBL puede formarse como una capa de reactivo/DBL en combinación sobre el conductor, como una capa distinta sobre el conductor o como una capa distinta sobre la capa de reactivo. Cuando el electrodo de trabajo 175 incluye la DBL distinta 290, la capa de reactivo 275 puede residir o no sobre la DBL 290. En lugar de residir sobre la DBL 290, la capa de reactivo 275 puede residir sobre cualquier porción de la tira sensora 100 que permita que el reactivo se solubilice en la muestra. Por ejemplo, la capa de reactivo 175 puede residir sobre la base 110 o sobre la tapadera 120. La DBL proporciona un espacio poroso que tiene un volumen interno donde puede residir la especie mensurable.

Los poros de la DBL se pueden seleccionar de manera que la especie mensurable puede difundirse en la DBL, mientras que los constituyentes físicamente más grandes de la muestra, tales como los glóbulos rojos, son excluidos sustancialmente. Aunque las tiras sensoras convencionales han utilizado varios materiales para filtrar los glóbulos rojos de la superficie del electrodo de trabajo, una DBL proporciona un espacio poroso interno para contener y aislar una porción de la especie mensurable de la muestra. Cuando la capa de reactivo 275 incluye una sustancia aglutinante soluble en agua, cualquier porción de la sustancia aglutinante que no se solubiliza en la muestra antes de la aplicación de una excitación puede funcionar como una DBL integral. El espesor inicial promedio de una DBL/capa de reactivo en combinación es preferiblemente menor que 30 o 23 micrómetros (µm) y más preferiblemente menor que 16 µm. En la actualidad, un espesor inicial promedio especialmente preferido de una DBL/capa de reactivo en combinación es de 1 a 30 µm o de 3 a 12 µm. El espesor inicial promedio deseado de una DBL/capa de reactivo en combinación se puede seleccionar para una longitud de excitación específica en base a cuando la velocidad de difusión de la especie mensurable de la DBL con respecto a una superficie conductora, tal como la superficie del conductor 170 o la superficie del conductor superficial 270 de la FIGURA 2, se vuelve relativamente constante . Además, el uso de una DBL muy espesa con una longitud de excitación corta puede retardar cuando la velocidad de difusión de la especie mensurable de la DBL con respecto a la superficie conductora se vuelve relativamente constante. Por ejemplo, cuando los ciclos de funcionamiento que incluyen excitaciones secuenciales de 1 segundo separadas por relajaciones de 0.5 segundos se aplican a un electrodo de trabajo utilizando una DBL/capa de reactivo en combinación que tiene un espesor inicial promedio de 30 µm, no se puede alcanzar una velocidad de difusión preferida hasta que se han aplicado al menos 6 ciclos de funcionamiento (>~10 segundos) . A la inversa, cuando los mismos ciclos de funcionamiento se aplican a un electrodo de trabajo utilizando una DBL/capa de reactivo en combinación que tiene un espesor inicial promedio de 11 µm, se puede alcanzar una velocidad de difusión relativamente constante después de la segunda excitación (~2.5 segundos). De esta manera, existe un límite superior para el espesor inicial promedio preferido de la DBL para un ciclo de funcionamiento dado. Un tratamiento más a fondo de la correlación entre el espesor de la DBL, longitud de excitación y tiempo para alcanzar una velocidad de difusión relativamente constante se puede encontrar en la Solicitud Provisional Norteamericana No. 60/655,180, presentada el 22 de Febrero de 2005, titulada "Concentration Determination in a Diffusion Barrier Layer" . La DBL distinta 290 puede incluir cualquier material que proporcione el espacio de poro deseado, mientras que sea parcial o lentamente soluble en la muestra. En un aspecto, la DBL distinta 290 puede incluir un material aglutinante de reactivo que carece de reactivos. La DBL distinta 290 puede tener un espesor inicial promedio de al menos 5 µm, preferiblemente de 8 a 25 µm y más preferiblemente de 8 a 15 µm. La FIGURA 3 representa un análisis electroquímico 300 para determinar la presencia y opcionalmente la concentración de un analito 322 en una muestra 312. En 310, la muestra 312 es introducida a una tira sensora 314, tal como la tira sensora representada en las FIGURAS 1A-1B y 2. Las capas de reactivo, tales como 275 y/o 285 de la FIGURA 2, comienzan a solubilizarse en la muestra 312, permitiendo de esta manera una reacción. En este punto en el análisis, puede ser benéfico proporcionar un retardo de tiempo inicial o "período de incubación" para que los reactivos reaccionen con la muestra 312. Preferiblemente, el retardo de tiempo inicial puede ser de 1 a 10 segundos. Un tratamiento más a fondo de los retardos de tiempo iniciales se puede encontrar en las Patentes Norteamericanas Nos. ,620,579 y 5,653,863. Durante la reacción, una porción del analito 322 que está presente en la muestra 312 es oxidado o reducido de manera química o bioquímica en 320, tal como por medio de una oxidorreductasa. Con la oxidación o reducción, los electrones pueden transferirse opcionalmente entre el analito 322 y un mediador 332 en 330. En 340, una especie mensurable 342, la cual puede ser el analito cargado 322 de 320 o el mediador cargado 332 de 330, es excitada electroquímicamente (oxidada o reducida) . Por ejemplo, cuando la muestra 312 es sangre entera que contiene glucosa que fue oxidada por la glucosa oxidasa en 320, la cual entonces transfiere un electrón para reducir un mediador de ferricianuro (III) a ferrocianuro (II) en 330, la excitación de 340 oxida el ferrocianuro (II) a ferricianuro (III) en el electrodo de trabajo. De esta manera, un electrón es transferido selectivamente del analito de glucosa al electrodo de trabajo de la tira sensora donde puede ser detectado por un dispositivo de medición. La corriente resultante de la excitación 340 puede ser registrada durante la excitación 340 como una función de tiempo en 350. En 360, la muestra se somete a la relajación. Preferiblemente, la corriente no es registrada durante la relajación 360.

En 370, la excitación 340, el registro 350 y la relajación 360 se repiten al menos dos veces para un total de al menos tres ciclos de funcionamiento dentro de un margen de tiempo de 180 segundos o menos. Los valores de corriente y tiempo registrados se pueden analizar para determinar la presencia y/o concentración del analito 322 en la muestra 312 en 380. Los sistemas sensores amperimétricos aplican un potencial (voltaje) a la tira sensora para excitar la especie mensurable mientras que se supervisa la corriente (amperaje) . Los sistemas sensores amperimétricos convencionales pueden mantener el potencial mientras que miden la corriente durante una longitud de impulsos de lectura continua de 5 a 10 segundos, por ejemplo. En contraste con los métodos convencionales, los ciclos de funcionamiento utilizados en el análisis electroquímico 300 reemplazan los impulsos de lectura de duración prolongada continuos por múltiples excitaciones y relajaciones de duración corta. El análisis 300 puede incrementar la exactitud y/o precisión de la determinación del analito cuando la especie mensurable excitada en el electrodo de trabajo en 540 es atraída sustancialmente del interior de una DBL, opuesto a la especie mensurable que está presente en la abertura de la tapa de la tira. Las FIGURAS 4A y 4B representan un electrodo de trabajo 400 que tiene un conductor superficial 430 y una DBL distinta 405 durante la aplicación de un impulso de lectura largo y una excitación corta. Cuando una muestra de WB se aplica al electrodo de trabajo 400, los glóbulos rojos 420 cubren la DBL 405. El analito presente en la muestra forma una especie mensurable externa 410 en la parte exterior de la DBL 405. Una porción de la especie mensurable externa 410 se difunde en la DBL distinta 405 para proporcionar una especie mensurable interna 415. Como se muestra en la FIGURA 4A, cuando se aplica un impulso de lectura continuo de 10 segundos al electrodo de trabajo 400, las especies mensurables tanto externa como interna 410 y 415 son excitadas en el conductor superficial 430 por un cambio en el estado de oxidación. Durante el impulso de lectura largo, la especie mensurable externa 410 se difunde a través de la región de la muestra donde residen los glóbulos rojos 420 y a través de la DBL 405 al conductor superficial 430. La difusión de la especie mensurable externa 410 a través de los glóbulos rojos 420 durante el impulso de lectura introduce el efecto del hematocrito al análisis. Debido a que una porción sustancial de la especie mensurable excitada en el conductor superficial 430 se origina desde el exterior de la DBL 420, un impulso de lectura largo aplicado a la tira sensora que tiene una DBL puede desempeñarse de manera similar con respecto al efecto del hematocrito para un impulso de lectura corto aplicado a una tira que carece de una DBL. A la inversa, la FIGURA 4B representa la situación donde se aplica una excitación corta a la tira sensora equipada con una DBL 400 para excitar la especie mensurable interna 415, mientras que se excluye sustancialmente de la excitación la especie mensurable 410 en la parte externa de la DBL 405. Durante la excitación corta, la especie mensurable 410 ya sea permanece en la parte exterior de la DBL 405 o no se difunde sustancialmente a través de la DBL para alcanzar el conductor superficial 430. De esta manera, la excitación corta puede proporcionar una reducción sustancial en la influencia del efecto del hematocrito sobre el análisis. Al controlar la longitud de la excitación en el electrodo de trabajo, se puede analizar la especie mensurable en la parte interna de la DBL, mientras que la especie mensurable en la parte externa de la DBL puede excluirse sustancialmente del análisis. Además del conductor superficial 430 del electrodo de trabajo, se cree que el espesor y el volumen interno de la DBL 405 alteran la velocidad de difusión de la especie mensurable interna 415 con relación a la velocidad de difusión de la especie mensurable externa 410. Debido a que la especie mensurable en la parte interna de la DBL puede difundirse en una velocidad diferente al conductor del electrodo de trabajo que la especie mensurable en, la parte externa de la DBL, la longitud de la excitación en el electrodo de trabajo puede seleccionar cuál especie mensurable es analizada preferentemente. Mientras que son idénticas desde un punto de vista molecular, las diferentes velocidades de difusión de la especie mensurable en la parte interna y externa de la DBL pueden permitir la diferenciación. Mientras que no se desea ser limitado por ninguna teoría particular, se cree actualmente que la velocidad de difusión de la especie mensurable de la parte exterior de la DBL en la DBL es variante, mientras que la velocidad de difusión de la especie mensurable del volumen interno de la DBL al conductor es relativamente constante. La velocidad variante de difusión de la especie mensurable en la parte exterior de la DBL puede ser causada por los glóbulos rojos y otros constituyentes que están presentes en la muestra y pueden dar origen al efecto del hematocrito. De esta manera, los errores del análisis (desviación) introducidos por los constituyentes de la muestra, inclusive los glóbulos rojos, se pueden reducir al limitar sustancialmente el análisis a la especie mensurable que tiene una velocidad de difusión relativamente constante al conductor. Otra ventaja de analizar selectivamente la especie mensurable en la parte interna de la DBL es una reducción de la imprecisión en la medición de tiras sensoras que tienen volúmenes variantes de la abertura de la tapa. Si un impulso de lectura continúa más allá del tiempo cuando se ha analizado sustancialmente toda la especie mensurable que está presente en la abertura de la tapa, el análisis ya no representa la concentración de la especie mensurable en la muestra sino que ha determinado en cambio la cantidad de especie mensurable en la abertura de la tapa; una medición muy diferente. Como la longitud de la excitación se vuelve larga con relación al volumen de la abertura de la tapa, la medición de corriente dependerá del volumen de la abertura de la tapa, no la concentración subyacente del analito. De esta manera, los impulsos de lectura largos pueden dar por resultado mediciones que son sumamente imprecisas con respecto a la concentración del analito cuando la longitud del impulso "sobrepasa" la especie mensurable que está presente en la abertura de la tapa. Como se describe en la Solicitud Provisional Norteamericana No. 60/617,889, presentada el 12 de Octubre de 2004, titulada "Concentration Determination in a Diffusion Barrier Layer" , un impulso de lectura corto individual o excitación se puede seleccionar para limitar sustancialmente la excitación de la especie mensurable a la DBL. Cuando se utiliza una excitación individual, la longitud de la excitación y el espesor de la DBL se pueden seleccionar preferiblemente de manera que se alcance una velocidad de difusión relativamente constante de la especie mensurable de la DBL a la superficie conductora durante la excitación. Si no se alcanza una velocidad de difusión relativamente constante durante la excitación, la concentración de la especie mensurable dentro de la DBL no puede representar de manera exacta la concentración de la especie mensurable en la muestra, afectando de manera adversa el análisis. Además, la excitación individual puede no reducir de manera efectiva la señal de fondo del mediador . Con referencia a la FIGURA 3, la excitación 340, el registro 350 y la relajación 360 constituyen un ciclo de funcionamiento individual, el cual se puede aplicar a una tira sensora al menos tres veces durante un período de tiempo de 180 segundos o menos. Más preferiblemente, al menos 4, 6, 8, 10, 14, 18 o 22 ciclos de funcionamiento se aplican durante un período de tiempo seleccionado independientemente de 120, 90, 60, 30, 15, 10 o 5 segundos. En un aspecto, los ciclos de funcionamiento se aplican durante un período de tiempo de 5 a 60 segundos. En otro aspecto, de 3 a 18 o de 3 a 10 ciclos de funcionamiento se pueden aplicar dentro de 30 segundos o menos. En otro aspecto, de 4 a 8 ciclos de funcionamiento se pueden aplicar dentro de 3 a 16 segundos. El potencial aplicado durante la porción de excitación 340 del ciclo de funcionamiento se aplica preferiblemente en un voltaje o polaridad sustancialmente constante por toda su duración. Esto contrasta directamente con los impulsos de lectura convencionales donde el voltaje es cambiado o "barrido" por todos los múltiples potenciales y/o polaridades del voltaje durante el registro de datos. En un aspecto, la duración de la excitación 340 es a lo sumo 4 o 5 segundos y preferiblemente menor que 3 , 2 , 1.5 o 1 segundo. En otro aspecto, la duración de la excitación 340 es de 0.01 a 3 segundos, de 0.01 a 2 segundos, o de 0.01 a 1.5 segundos. Más preferiblemente, la duración de la excitación 340 es de 0.1 a 1.2 segundos. Después de la excitación 340, en 360 el dispositivo de medición puede abrir el circuito a través de la tira sensora 314, permitiendo de esta manera que el sistema se relaje. Durante la relajación 360, la corriente presente durante la excitación 340 es reducida sustancialmente por al menos la mitad, preferiblemente por un orden de magnitud y más preferiblemente a cero.

Preferiblemente, un estado de corriente cero es proporcionado por un circuito abierto u otro método conocido para aquellas personas de experiencia ordinaria en el campo para proporcionar un flujo de corriente sustancialmente cero. Al menos 3 relajaciones se pueden proporcionar durante los ciclos de funcionamiento de la secuencia de impulsos. En un aspecto, la relajación 360 es de al menos 10, 5, 3, 2, 1.5, 1 o 0.5 segundos de duración. En otro aspecto, la relajación 360 es de 0.1 a 3 segundos, de 0.1 a 2 segundos, o de 0.1 a 1.5 segundos de duración. Más preferiblemente, la relajación 360 es de 0.2 a 1.5 segundos de duración y es proporcionada por un circuito abierto. Durante la relajación 360, el agente ionizante puede reaccionar con el analito para generar una especie mensurable adicional sin los efectos de un potencial eléctrico. De esta manera, para un sistema sensor de glucosa que incluye glucosa oxidasa y un mediador de ferricianuro como reactivos, un ferrocianuro adicional (mediador reducido) sensible a la concentración del analito de la muestra se puede producir sin la interferencia de un potencial eléctrico durante la relajación 360. Muchos métodos de análisis convencionales aplican continuamente un voltaje durante la duración del impulso de lectura. El voltaje aplicado puede tener un potencial fijo o puede tener un potencial que es barrido de un potencial positivo a un potencial negativo o de un potencial positivo a un potencial negativo a un potencial cero con relación a un potencial. Aún en un potencial relativamente cero, estos métodos extraen continuamente corriente de la tira sensora durante el impulso de lectura, lo cual permite que la reacción electroquímica continúe por todo el impulso de lectura. De esta manera, la reacción que produce especies mensurables que son sensibles a la concentración del analito y la difusión de la especie mensurable al electrodo de trabajo son afectadas ambas por la corriente durante la porción de potencial cero de un impulso de lectura convencional . Los métodos convencionales que aplican continuamente un voltaje a y extraen corriente de la tira sensora, aún en un potencial cero con relación a un potencial, son fundamentalmente diferentes de las relajaciones de la presente invención. Los múltiples ciclos de funcionamiento aplicados por la presente invención también son marcadamente diferentes de los métodos convencionales que utilizan un impulso individual de duración prolongada con múltiples mediciones, tales como aquellos dados a conocer en la Patente Norteamericana No. 5,243,516, debido a las múltiples relajaciones de la presente invención. En contraste a estos métodos convencionales, cada ciclo de funcionamiento de las secuencias de impulsos de la presente invención proporciona una difusión y un tiempo de reacción del analito independientes durante la relajación. Las FIGURAS 5A-5E representan cinco ejemplos de secuencias de impulsos amperimétricos regulados donde se aplican múltiples ciclos de funcionamiento a la tira sensora después de la introducción de la muestra. En estos ejemplos, se utilizaron los impulsos de onda cuadrada; sin embargo, también se pueden utilizar otros tipos de ondas compatibles con el sistema sensor y la muestra de prueba. Las FIGURAS 5C-5D representan secuencias de impulsos que incluyen múltiples ciclos de funcionamiento que tienen los mismos tiempos de excitación y retardo de circuito abierto. Las FIGURAS 5A-5B representan secuencias de impulsos que incluyen 9 ciclos de funcionamiento que tienen los mismos tiempos de excitación y retardo de circuito abierto además de un impulso de lectura terminal 510 de duración más prolongada que incrementa el voltaje. Este voltaje incrementado de este impulso de lectura terminal proporciona la capacidad para detectar una especie que tiene un potencial de oxidación más alto. Una descripción más completa con respecto a los impulsos de lectura terminales se puede encontrar en la Solicitud Provisional Norteamericana No. 60/669,729, presentada el 8 de Abril de 2005, titulada "Oxidizable Species as an Internal Reference in Control Solutions for Biosensors" . La FIGURA 5A representa una secuencia de impulsos de 9 ciclos de funcionamiento donde las excitaciones de 0.5 segundos son separadas por retardos de circuito abierto de 1 segundo para proporcionar una intensidad redox (Rl, por sus siglas en inglés) de 0.357 (5/14) . De esta manera, en la FIGURA 5A, el segundo ciclo de funcionamiento tiene una porción de excitación 520 y una porción de relajación 530. La FIGURA 5B representa una secuencia de impulsos de 9 ciclos de funcionamiento donde las excitaciones de 1 segundo están separadas por retardos de circuito abierto de 0.5 segundos para proporcionar una Rl de 0.69 (10/14.5) . La FIGURA 5C representa una secuencia de impulsos de 7 ciclos de funcionamiento donde las excitaciones de 1 segundo están separadas por retardos de circuito abierto de 1 segundo para proporcionar una Rl de 0.53 (8/15) . Se aplicó un impulso de lectura terminal 540 de la misma duración y voltaje que aquellos utilizados durante los 7 ciclos de funcionamiento. La FIGURA 5D representa una secuencia de impulsos de 6 ciclos de funcionamiento donde las excitaciones de 1.5 segundos están separadas por retardos de circuito abierto de 1 segundo para proporcionar una Rl de 0.636 (10.5/16.5). Como en la FIGURA 5C, se aplicó el impulso de lectura terminal 540 de la misma duración y voltaje que los impulsos de los ciclos de funcionamiento anteriores . La FIGURA 5E representa una secuencia de impulsos de 7 ciclos de funcionamiento donde las excitaciones relativamente cortas de 0.25 segundos están separadas por relajaciones relativamente largas de 1.5 segundos . La secuencia de impulsos de la FIGURA 5E comienza con un impulso inicial de 1 segundo 550 y termina con el impulso de lectura terminal de 1.25 segundos 540 para proporcionar una Rl de 0.25 (4/16). Mientras más alta sea la Rl para una secuencia de impulsos, se introducirá menos fondo en el análisis por el mediador. Las secuencias de impulsos representadas en las FIGURAS 5A-5E son impulsos oxidantes, designados para excitar (es decir oxidar) un mediador reducido, el cual es la especie mensurable. De esta manera, mientras mayor sea la corriente oxidante aplicada a la tira sensora en un período de tiempo dado, menor será la probabilidad que el mediador reducido por vías diferentes de la oxidación del analito esté contribuyendo a los valores de corriente registrados. La Tabla III a continuación proporciona la pendiente, intercepción y relación de intercepción con respecto a la pendiente para los perfiles de contorno de los últimos cuatro ciclos de funcionamiento de las secuencias de impulsos (a) y (b) . La secuencia de impulsos (a) fue: 9 x (0.5 segundos encendido + 1.0 segundos apagado) + 0.5 segundos = 14 segundos, Rl = 5/14 = 0.357. La secuencia de impulsos (b) fue: 9 x (1.0 segundos encendido + 0.375 segundos apagado) + 1.0 segundos = 13.375 segundos, Rl = 10/13.375 = 0.748 Tabla III Las relaciones de intercepción con respecto a la pendiente proporcionan una indicación de la cantidad de señal de fondo atribuible al mediador, con los valores de relaciones más altos indicando una proporción mayor de la señal registrada atribuible al fondo del mediador. De esta manera, mientras que la frecuencia de los impulsos (número de excitaciones/tiempo de ensayo total en segundos) de las secuencias (a) y (b) son similares a aproximadamente 0.7 segundos"1, el incremento en la Rl proporcionada por la secuencia de impulsos (b) proporciona menos de una mitad más de señal de fondo. En combinación, las múltiples excitaciones de la secuencia de impulsos pueden eliminar la necesidad de un impulso inicial para renovar el estado de oxidación del mediador. Mientras que la corriente de fondo puede ser influenciada por el mediador, para el ferricianuro, se prefieren las secuencias de impulsos que tienen valores de Rl de al menos 0.01, 0.3, 0.6 o 1, siendo más preferidos los valores de Rl de 0.1 a 0.8, de 0.2 a 0.7 o de 0.4 a 0.6. Refiriéndose nuevamente a la FIGURA 3, en 350 la corriente que pasa a través de los conductores de la tira sensora 314 para cada ciclo de funcionamiento de la secuencia de impulsos puede ser registrada como una función de tiempo. La FIGURA 6A muestra las corrientes de salida representadas en un diagrama como una función de tiempo para la secuencia de impulsos representada en la FIGURA 5B para las muestras de WB con 40% de hematocrito que contienen 50, 100, 200, 400 y 600 mg/dL de glucosa. En lugar de un impulso de lectura convencional de duración prolongada que da por resultado una oxidación extensiva de la especie mensurable, cada excitación es seguida por una discontinuidad en el perfil de corriente. En la FIGURA 6A, cuando las corrientes de salida se representan en un diagrama como una función de tiempo, cada excitación da por resultado un perfil de corriente transitoria que tiene un alto valor de corriente inicial que se debilita a través del tiempo. Preferiblemente, los ciclos de funcionamiento incluyen excitaciones y relajaciones independientes cortas que impiden que el sistema alcance un estado de régimen permanente o una condición de debilitamiento lento de corriente durante cada excitación, como es requerido durante el impulso de lectura de los sistemas convencionales. En lugar de las corrientes de régimen permanente o de debilitamiento lento convencionales, los valores de corriente transitoria (que se debilita rápidamente) se obtienen de las secuencias de impulsos amperimétricos regulados debido a que la reacción electroquímica de la especie mensurable en el electrodo de trabajo es más rápida que la velocidad a la cual la especie mensurable es suministrada al electrodo de trabajo por difusión. La FIGURA 6B muestra un diagrama de perfil de contorno preparado al conectar el valor de corriente final de cada uno de los perfiles de corriente transitoria (es decir el valor de corriente final de cada excitación) mostrado en la FIGURA 6A. El perfil de contorno puede utilizarse para simular los datos obtenidos de un sistema convencional en régimen permanente, donde el cambio de corriente con el tiempo es sustancialmente constante.

Los perfiles de corriente transitoria obtenidos de las secuencias de impulsos amperimétricos regulados y los valores de corriente de contorno derivados son fundamentalmente diferentes de los perfiles de corriente obtenidos de un análisis convencional utilizando un impulso de lectura individual . Mientras que las corrientes registradas de un impulso de lectura individual se derivan de una relajación/difusión individual, cada punto de tiempo en el perfil de contorno de las corrientes transitorias se origina de una excitación después de un proceso independiente de relajación/difusión. Además, a medida que incrementa la longitud de una excitación, la correlación entre la corriente y la concentración del analito puede disminuir, debido frecuentemente al efecto del hematocrito. De esta manera, la exactitud de un análisis utilizando múltiples excitaciones cortas puede incrementarse en comparación con un análisis que utiliza un impulso de lectura más prolongado que tiene la duración de las múltiples excitaciones combinadas. Con referencia nuevamente a la FIGURA 6A, un punto transitorio 605 se alcanza en el perfil de corriente cuando el último valor de corriente obtenido para una excitación representa el último valor de corriente más grande obtenido para cualquier excitación. De esta manera, para la FIGURA 6A el punto transitorio se alcanza en aproximadamente 5 segundos . Para cada una de las concentraciones de glucosa, el equilibrio con respecto a la rehidratación de la DBL se puede alcanzar en el valor de corriente más alto en el perfil de contorno para cada concentración de glucosa. De esta manera, cuando las corrientes transitorias de la FIGURA 6A se convierten a corrientes de contorno en la FIGURA 6B, la lectura 610 (más alta) y 620 (más baja) establece que el equilibrio se alcanzó con respecto a la difusión de la especie mensurable en la DBL y la rehidratación de la DBL en aproximadamente cinco segundos para la concentración de glucosa de 600 mg/dL. Los valores de corriente registrados en una velocidad de difusión relativamente constante minimizan las inexactitudes que de otra manera serían introducidas por variaciones en las velocidades de rehidratación y difusión de los reactivos. De esta manera, una vez que se alcanza una velocidad de difusión relativamente constante, los valores de corriente registrados corresponden de manera más exacta a la concentración de la especie mensurable y de esta manera al analito. Además, para la FIGURA 6B, el análisis completo se puede concluir en solo siete segundos debido a que una vez que se conoce el valor de corriente más alto 610 del perfil de contorno, su valor se puede correlacionar directamente con la concentración del analito. Los puntos de datos adicionales se pueden obtener para reducir el error de fondo atribuible al mediador, como se describió previamente. La FIGURA 6C muestra los perfiles de contorno de corriente preparados a partir de perfiles de corriente transitoria generados por la secuencia de impulsos representada en la FIGURA 5E. Durante cada excitación de 0.25 segundos, los valores de corriente se registraron a la mitad (~0.125 segundos) y al final (~0.25 segundos), los cuales se pueden utilizar para determinar una constante de debilitamiento. Utilizando el impulso inicial más prolongado con las excitaciones cortas y relajaciones relativamente largas, el análisis se puede completar en aproximadamente cuatro segundos . La FIGURA 6D es una gráfica que ilustra las señales de salida en relación con las señales de entrada para un sistema electroquímico que utiliza secuencias de impulsos amperimétricos regulados . Las señales de entrada son potenciales aplicados a una muestra de fluido biológico. Las señales de entrada incluyen una señal de entrada de sondeo y una señal de entrada de ensayo. Las señales de salida son corrientes generadas de la muestra. Las señales de salida incluyen una señal de salida de sondeo y una señal de salida de ensayo. La muestra genera la señal de salida de ensayo a partir de una reacción redox de la glucosa en la sangre entera en respuesta a la señal de entrada de ensayo. Las señales de entrada y salida pueden ser para un biosensor que tiene un electrodo de trabajo y un contraelectrodo. Se pueden utilizar otros biosensores que incluyen aquellos con electrodos adicionales y diferentes configuraciones. Se pueden medir otras concentraciones de analitos que incluyen aquellos en otros fluidos biológicos. Se pueden generar otras señales de salida que incluyen aquellas que descienden inicialmente y aquellas que descienden en todos los impulsos. En el uso, una muestra del fluido biológico se deposita en un biosensor. El biosensor aplica una señal de sondeo a la muestra de aproximadamente -1.25 segundos hasta aproximadamente 0 segundos. Los impulsos tienen una anchura de impulso de aproximadamente 5 - 10 ms y un intervalo de impulso de aproximadamente 125 ms . El biosensor genera una señal de salida de sondeo en respuesta a la señal de entrada de sondeo. El biosensor mide la señal de salida de sondeo. El biosensor puede tener un potencioestato que proporciona la señal de salida de sondeo a la entrada de un comparador análogo . Cuando la señal de salida de sondeo es igual a o mayor que un umbral de sondeo, el biosensor aplica la señal de entrada de sondeo a los electrodos de aproximadamente 0 segundos hasta aproximadamente 7 segundos. La válvula del umbral de sondeo puede ser aproximadamente 250 nA. El comparador puede comparar la señal de salida de sondeo con el valor de umbral de sondeo. Cuando la señal de salida de sondeo excede el valor de umbral de sondeo, la señal de 'salida del comparador puede activar el lanzamiento de la señal de entrada de ensayo. Durante la señal de entrada de ensayo, el biosensor aplica un ciclo de funcionamiento con un primer impulso que tiene un potencial de aproximadamente 400 mV durante aproximadamente 1 segundo al electrodo de trabajo y el contraelectrodo. El primer impulso es seguido por una relajación de 0.5 segundos, la cual puede ser un circuito esencialmente abierto o similares. La señal de salida de ensayo o corriente dentro del primer impulso es medida y almacenada en un dispositivo de memoria. El biosensor puede aplicar un segundo impulso al electrodo de trabajo y al contraelectrodo a aproximadamente 200 mV durante aproximadamente 1 segundo. La señal de salida de ensayo o corriente dentro del segundo impulso es medida y almacenada en un dispositivo de memoria. El biosensor continúa aplicando impulsos de la señal de entrada de ensayo al electrodo de trabajo y al contraelectrodo hasta el final del período de ensayo o siempre que lo desee el biosensor. El período de ensayo puede ser de aproximadamente 7 segundos. El biosensor puede medir y almacenar la señal de salida de ensayo o corriente dentro de cada impulso. La señal de entrada de sondeo es una señal eléctrica, tal como una corriente o un potencial, que impulsa o enciende y apaga una frecuencia o intervalo establecido. La muestra genera una señal de salida de sondeo en respuesta a la señal de entrada de sondeo. La señal de salida de sondeo es una señal eléctrica, tal como una corriente o un potencial. El biosensor puede mostrar la señal de salida de sondeo en una unidad de visualización y/o puede almacenar la señal de salida de ensayo en un dispositivo de memoria. El biosensor puede aplicar la señal de sondeo para detectar cuando una muestra se conecta con los electrodos. El biosensor puede utilizar otros métodos y dispositivos para detectar cuando una muestra está disponible para el análisis. La señal de entrada de sondeo es un ciclo de funcionamiento en el cual una secuencia de impulsos de sondeo es separada por relajaciones de sondeo. Durante un impulso de sondeo, la señal eléctrica es encendida. Durante una relajación de sondeo, la señal eléctrica es apagada. El encendido puede incluir períodos de tiempo cuando una señal eléctrica está presente. El apagado puede incluir períodos de tiempo cuando una señal eléctrica no está presente. El apagado no puede incluir períodos de tiempo cuando una señal eléctrica está presente pero no tiene esencialmente una amplitud. La señal eléctrica puede conmutar entre encendido y apagado al cerrar y abrir un circuito eléctrico, respectivamente. El circuito eléctrico puede abrirse y cerrarse mecánicamente, eléctricamente o similares. Una señal de entrada de sondeo puede tener uno o más intervalos de impulso de sondeo. Un intervalo de impulso de sondeo es la suma de un impulso de sondeo y una relajación de sondeo. Cada impulso de sondeo tiene una amplitud y una anchura de impulso de sondeo. La amplitud indica la intensidad del potencial, la corriente o similares de la señal eléctrica. La amplitud puede variar o puede ser una constante durante el impulso de sondeo. La anchura del impulso de sondeo es la duración de tiempo de un impulso de sondeo. Las anchuras de los impulsos de sondeo en una señal de entrada de sondeo pueden variar o pueden ser esencialmente los mismos. Cada relajación de sondeo tiene una anchura de relajación de sondeo, la cual es la duración de tiempo de una relajación de sondeo. Las anchuras de relajación de sondeo en una señal de entrada de sondeo pueden variar o pueden ser esencialmente las mismas. La señal de entrada de sondeo puede tener una anchura de impulso de sondeo menor que aproximadamente 300 milisegundos (ms) y un intervalo de impulso de sondeo menor que aproximadamente 1 segundo. La señal de entrada de sondeo puede tener una anchura de impulso de sondeo menor que aproximadamente 100 ms y un intervalo de impulso de sondeo menor que aproximadamente 500 ms . La señal de entrada de sondeo puede tener una anchura de impulso de sondeo en el intervalo de aproximadamente 0.5 ms hasta aproximadamente 75 ms y un intervalo de impulso de sondeo en el intervalo de aproximadamente 5 ms hasta aproximadamente 300 ms. La señal de entrada de sondeo puede tener una anchura de impulso de sondeo en el intervalo de aproximadamente 1 ms hasta aproximadamente 50 ms y un intervalo de impulso de sondeo en el intervalo de aproximadamente 10 ms hasta aproximadamente 250 ms . La señal de entrada de sondeo puede tener una anchura de impulso de sondeo de aproximadamente 5 ms y un intervalo de impulso de sondeo de aproximadamente 125 ms . La señal de entrada de sondeo puede tener otras anchuras de impulsos e intervalos de impulso. El biosensor puede aplicar la señal de entrada de sondeo a la muestra durante un período de sondeo. El período de sondeo puede ser menor que aproximadamente 15 minutos, 5 minutos, 2 minutos o 1 minuto. El período de sondeo puede ser más prolongado dependiendo de como utiliza el biosensor un usuario. El período de sondeo puede estar en el intervalo de aproximadamente 0.5 segundos (seg.) hasta aproximadamente 15 minutos. El período de sondeo puede estar en el intervalo de aproximadamente 5 segundos hasta aproximadamente 5 minutos. El período de sondeo puede estar en el intervalo de aproximadamente 10 segundos hasta aproximadamente 2 minutos . El período de sondeo puede estar en el intervalo de aproximadamente 20 segundos hasta aproximadamente 60 segundos. El período de sondeo puede estar en el intervalo de aproximadamente 30 hasta aproximadamente 40 segundos. El período de sondeo puede tener menos de aproximadamente 200, 100, 50 o 25 intervalos de impulso. El período de sondeo puede tener de aproximadamente 2 hasta aproximadamente 150 intervalos de impulso. El período de sondeo puede tener de aproximadamente 5 hasta aproximadamente 50 intervalos de impulso. El período de sondeo puede tener de aproximadamente 5 hasta aproximadamente 15 intervalos de impulso. El período de sondeo puede tener aproximadamente 10 intervalos de impulso. Se pueden utilizar otros períodos de sondeo . El biosensor aplica la señal de entrada de ensayo cuando la señal de salida de sondeo es igual a o mayor que un umbral de sondeo. El umbral de sondeo puede ser mayor que aproximadamente 5 por ciento (%) de la señal de entrada de ensayo esperada al comienzo del primer impulso. El umbral de sondeo puede ser mayor que aproximadamente 15% de la señal de entrada de ensayo esperada al inicio del primer impulso. El umbral de sondeo puede estar en el intervalo de aproximadamente 5 por ciento (%) hasta aproximadamente 50% de la señal de entrada de ensayo esperada al inicio del primer impulso. Se pueden utilizar otros umbrales de sondeo. El biosensor puede indicar que la señal de salida de sondeo es igual a o mayor que el umbral de sondeo en una unidad de visualización. La señal de entrada de ensayo es una señal eléctrica, tal como una corriente o un potencial, que impulsa o enciende y apaga una frecuencia o intervalo establecido. La muestra genera una señal de salida de ensayo en respuesta a la señal de entrada de ensayo. La señal de salida de ensayo es una señal eléctrica, tal como una corriente o un potencial. La señal de entrada de ensayo es una secuencia de impulsos de ensayo separados por relajaciones de ensayo. Durante un impulso de ensayo, la señal eléctrica está encendida. Durante una relajación de ensayo, la señal eléctrica está apagada. El encendido incluye períodos de tiempo cuando una señal eléctrica está presente. El apagado incluye períodos de tiempo cuando una señal eléctrica no está presente y no incluye períodos de tiempo cuando una señal eléctrica está presente pero no tiene esencialmente una amplitud. La señal eléctrica conmuta entre encendido y apagado al cerrar y abrir un circuito eléctrico, respectivamente. El circuito eléctrico puede ser abierto o cerrado mecánicamente, eléctricamente o similares. Una señal de entrada de ensayo puede tener uno o más intervalos de impulso de ensayo. Un intervalo de impulso de ensayo es la suma de un impulso de ensayo y una relajación de ensayo. Cada impulso de ensayo tiene una amplitud y una anchura de impulso de ensayo. La amplitud indica la intensidad del potencial, la corriente o similares de la señal eléctrica. La amplitud puede variar o puede ser una constante durante el impulso de ensayo. La anchura de impulso de ensayo es la duración de tiempo de un impulso de ensayo. Las anchuras de impulso de ensayo en una señal de entrada de ensayo pueden variar o pueden ser esencialmente las mismas. Cada relajación de ensayo tiene una anchura de relajación de ensayo, la cual es la duración de tiempo de una relajación de ensayo. Las anchuras de relajación de ensayo en una señal de entrada de ensayo pueden variar o pueden ser esencialmente las mismas. La señal de entrada de ensayo puede tener una anchura de impulso de ensayo menor que aproximadamente 5 segundos y un intervalo de impulso de ensayo menor que aproximadamente 15 segundos . La señal de entrada de ensayo puede tener una anchura de impulso de ensayo menor que aproximadamente 3 , 2 , 1.5 o 1 segundo y un intervalo de impulso de ensayo menor que aproximadamente 13, 7, 4, 3, 2.5 o 1.5 segundos . La señal de entrada de ensayo puede tener una anchura de impulso de ensayo en el intervalo de aproximadamente 0.1 segundos hasta aproximadamente 3 segundos y un intervalo de impulso de ensayo en el intervalo de aproximadamente 0.2 segundos hasta aproximadamente 6 segundos . La señal de entrada de ensayo puede tener una anchura de impulso de ensayo en el intervalo de aproximadamente 0.1 segundos hasta aproximadamente 2 segundos y un intervalo de impulso de ensayo en el intervalo de aproximadamente 0.2 segundos hasta aproximadamente 4 segundos . La señal de entrada de ensayo puede tener una anchura de impulso de ensayo en el intervalo de aproximadamente 0.1 segundos hasta aproximadamente 1.5 segundos y un intervalo de impulso de ensayo en el intervalo de aproximadamente 0.2 segundos hasta aproximadamente 3.5 segundos . La señal de entrada de ensayo puede tener una anchura de impulso de ensayo en el intervalo de aproximadamente 0.4 segundos hasta aproximadamente 1.2 segundos y un intervalo de impulso de ensayo en el intervalo de aproximadamente 0.6 segundos hasta aproximadamente 3.7 segundos . La señal de entrada de ensayo puede tener una anchura de impulso de ensayo en el intervalo de aproximadamente 0.5 segundos hasta aproximadamente 1.5 segundos y un intervalo de impulso de ensayo en el intervalo de aproximadamente 0.75 segundos hasta aproximadamente 2.0 segundos . La señal de entrada de ensayo puede tener una anchura de impulso de ensayo de aproximadamente 1 segundo y un intervalo de impulso de ensayo de aproximadamente 1.5 segundos . La señal de entrada de ensayo puede tener otras anchuras de impulso e intervalos de impulso. El biosensor aplica la señal de entrada de ensayo a la muestra durante un periodo de ensayo. El período de ensayo puede tener la misma o diferente duración que el período de sondeo. El período de ensayo de la señal de entrada de ensayo puede ser menor que aproximadamente 180, 120, 90, 60, 30, 15, 10 o 5 segundos. El período de ensayo puede estar en el intervalo de aproximadamente 1 segundo hasta aproximadamente 100 segundos. El período de ensayo puede estar en el intervalo de aproximadamente 1 segundo hasta aproximadamente 25 segundos. El período de ensayo puede estar en el intervalo de aproximadamente 1 segundo hasta aproximadamente 10 segundos. El período de ensayo puede estar en el intervalo de aproximadamente 2 segundos hasta aproximadamente 3 segundos. El período de ensayo puede ser de aproximadamente 2.5 segundos . El período de ensayo puede tener menos de aproximadamente 50, 25, 20, 15, 10, 8, 6 o 4 intervalos de impulso de ensayo. El período de ensayo puede tener intervalos de impulso de ensayo en el intervalo de aproximadamente 2 hasta aproximadamente 50. El período de ensayo puede tener intervalos de impulso de ensayo en el intervalo de aproximadamente 2 hasta aproximadamente 25. El período de ensayo puede tener intervalos de impulso de ensayo en el intervalo de aproximadamente 2 hasta aproximadamente 15. El período de ensayo puede tener aproximadamente 10 intervalos de impulso de ensayo. Se pueden utilizar otros períodos de ensayo. Las FIGURAS 7A y 7B son gráficas que ilustran el mejoramiento en la exactitud de medición cuando una DBL se combina con un impulso de lectura corto. Las muestras de sangre entera se combinaron con ferrocianuro en una relación de dilución 1:5 para representar una concentración de glucosa subyacente y se midieron con un impulso de lectura de 1 segundo. De esta manera, las muestras de WB con 20%, 40% y 60% de hematocrito se diluyeron a 16%, 32% y 48% de hematocrito (una reducción de 20% de los tres valores de hematocrito) . Las líneas de 20%, 40% y 60% representan la corriente medida para las muestras de sangre que contenían 16%, 32% y 48% de hematocrito, respectivamente. La FIGURA 7A muestra las inexactitudes introducidas por el hematocrito y otros efectos de una tira sensora, conductora, desnuda que carecía de una DBL. La inexactitud es representada como la diferencia entre las líneas de 20% y 60% de hematocrito (la extensión total de la desviación del hematocrito) y representa la inexactitud de medición máxima atribuible al efecto del hematocrito. Los valores de desviación más pequeños representan un resultado más exacto. Un desempeño similar se observó cuando se utilizó una DBL con un impulso de lectura más prolongado como se describió anteriormente con respecto a la FIGURA 4A. A la inversa, la FIGURA 7B muestra una disminución marcada en la distancia entre las líneas de calibración de 20% y 60% cuando se combina una DBL con un impulso de lectura de 1 segundo. Una DBL distinta de polímero de PEO y KCl al 10% (sin reactivos) se imprimió sobre un conductor como se utilizó para la FIGURA 7A anterior. La extensión total de desviación del hematocrito con la DBL/impulso de lectura corto fue casi dos tercios menor que la extensión total de desviación sin la DBL. De esta manera, las secuencias de impulsos que incluyen múltiples ciclos de funcionamiento en combinación con una DBL pueden incrementar significativamente la exactitud de medición y pueden proporcionar una reducción deseable en el fondo del mediador. Las FIGURAS 7C y 7D ilustran la reducción en la desviación del hematocrito que se puede obtener cuando una secuencia de impulsos amperimétricos regulados se combina con una DBL. La FIGURA 7C demuestra que la desviación de medición atribuible al efecto del hematocrito está dentro de ±5% cuando una DBL se combinó con la secuencia de impulsos de la FIGURA 5E y los valores de corriente se registraron en 14.875 segundos o 0.125 segundos desde el último impulso. Para comparación, la FIGURA 7D establece que la desviación incrementa a ±15% cuando el valor de corriente en 16 segundos (1.25 segundos desde el último impulso) se utiliza para determinar la concentración de glucosa de la muestra. De esta manera, mientras más prolongada sea la duración de la excitación, mayor será la desviación del hematocrito observada. Además de la capacidad de la presente invención para reducir la inexactitud del efecto del hematocrito y la señal de fondo del mediador, la combinación del perfil de corriente transitoria de cada excitación y los perfiles de contorno resultantes se pueden utilizar para proporcionar múltiples conjuntos de constantes de calibración para el sistema sensor, incrementado de esta manera la exactitud del análisis. Cada conjunto de constantes de calibración obtenido se puede utilizar para correlacionar una lectura de corriente específica con una concentración específica de especie mensurable en la muestra. De esta manera, en un aspecto, se puede obtener un incremento en la exactitud al promediar los valores de glucosa obtenidos utilizando múltiples conjuntos de constantes de calibración.

Los sistemas sensores electroquímicos convencionales utilizan generalmente un conjunto de constantes de calibración, tal como la pendiente y la intercepción, para convertir las lecturas de corriente en una concentración correspondiente del analito en la muestra. Sin embargo, un conjunto de constantes de calibración individual puede dar por resultado inexactitudes en la concentración del analito determinada a partir de valores de corriente registrados debido a que el ruido aleatorio es incluido en la medición. Al tomar el valor de corriente en un tiempo fijo dentro de cada ciclo de funcionamiento de las secuencias de impulsos de la presente invención, se pueden establecer múltiples conjuntos de constantes de calibración. La FIGURA 8 representa en un diagrama las corrientes terminales registradas en 8.5, 10, 11.5, 13 y 14.5 segundos (ciclos de funcionamiento 6-9 y primera porción del impulso de lectura terminal) cuando la secuencia de impulsos representada en la FIGURA 5B se aplicó a muestras de WB que contenían diversas concentraciones de glucosa. Cada una de estas cinco líneas de calibración son independientes entre sí y se pueden utilizar de al menos dos formas. Primero, los múltiples conjuntos de constantes de calibración se pueden utilizar para determinar el número de ciclos de funcionamiento que se deben aplicar durante la secuencia de impulsos para obtener la exactitud, precisión y tiempo de ensayo deseados. Por ejemplo, si los valores de corriente obtenidos a partir de las primeras tres excitaciones indican una alta concentración de glucosa, tal como >150 o 200 mg/dL, el sistema sensor puede terminar el análisis en aproximadamente 5.5 segundos, acortando considerablemente de esta manera el tiempo requerido para el análisis. Este acortamiento puede ser posible debido a que la imprecisión en las altas concentraciones de glucosa es típicamente menor en concentraciones de glucosa más bajas. A la inversa, si los valores de corriente obtenidos de las primeras tres excitaciones indican una baja concentración de glucosa, tal como <150 o 100 mg/dL, el sistema sensor puede extender el análisis a más de 7, tal como. más de 8 o 10 segundos, para incrementar la exactitud y/o precisión del análisis. Segundo, los múltiples conjuntos de constantes de calibración se pueden utilizar para incrementar la exactitud y/o precisión del análisis al determinar el promedio. Por ejemplo, si el tiempo de medición de glucosa objetivo es 11.5 segundos, las corrientes en 8.5 , 10 y 11.5 segundos se pueden utilizar para calcular las concentraciones de glucosa utilizando las pendientes e intercepciones de las líneas de calibración correspondientes; por lo tanto, G8.5 = (is.5 Int8.5) /Pendientes.5, G?0 = (iio - Int10) /Pendienteio y Gn.5 = (in.5 - Intu.5) /Pendienten.5. Teóricamente, estos tres valores de glucosa deben ser equivalentes, difiriendo únicamente por variaciones aleatorias. De esta manera, los valores del glucosa G8.s, Gxo y Gn.5 pueden promediarse y se puede calcular el valor de glucosa final de (G8.5 + G?0 + G11.5) /3. La determinación del promedio de los valores de las líneas de calibración puede proporcionar una reducción en el ruido en la relación de l/ 3) . Un beneficio inesperado de las secuencias de impulsos amperimétricos regulados que incluyen excitaciones relativamente cortas y relajaciones relativamente largas, tal como aquel representado en la FIGURA 5E, es la capacidad para simplificar la calibración. Mientras que los múltiples conjuntos de constantes de calibración que se pueden obtener a partir de los perfiles transitorios y de contorno pueden proporcionar una ventaja para la exactitud del análisis, una secuencia de impulsos tal como se representa en la FIGURA 5E puede proporcionar una exactitud similar a aquella obtenida utilizando múltiples conjuntos de constantes de calibración a partir de un conjunto individual de constantes de calibración. Mientras que no se pretende ser limitado por ninguna teoría particular, este resultado puede ser atribuible a 'los tiempos de relajación relativamente prolongados en comparación con las relajaciones cortas. Los tiempos de relajación prolongados pueden proporcionar un estado donde la velocidad promedio de conversión de la especie mensurable durante la excitación es balanceada por la velocidad de difusión de la especie mensurable en la DBL. De esta manera, los múltiples conjuntos de constantes de calibración pueden colapsarse en un conjunto individual y la conversión de los datos registrados en una concentración de analito puede simplificarse al llevar a cabo el proceso de determinación del promedio en los datos de corriente registrados antes de determinar la concentración del analito. La combinación del perfil de corriente transitoria de cada excitación y los perfiles de contorno resultantes también se puede utilizar para determinar si la tira sensora ha sido llenada insuficientemente con la muestra, permitiendo de esta manera que el usuario agregue muestra adicional a la tira sensora. Además del electrodo de trabajo y el contraelectrodo, los sistemas sensores convencionales pueden determinar una condición de llenado insuficiente a través del uso de un tercer electrodo o par de electrodos; sin embargo, el tercer electrodo o par de electrodos agrega complejidad y costo al sistema sensor. Los sistemas convencionales de dos electrodos pueden ser capaces de reconocer que un análisis es "malo" , pero no pueden determinar si la razón para el análisis fallido fue causada por un llenado insuficiente o una tira sensora defectuosa. La capacidad para determinar si un llenado insuficiente causó la falla del análisis es benéfica debido a que se puede corregir al agregar muestra adicional a la misma tira sensora y repetir el análisis, impidiendo de esta manera que una tira buena sea desechada. La FIGURA 9A representa los perfiles de corriente transitoria obtenidos a partir de la secuencia de impulsos representada en la FIGURA 5B para 10 análisis, cada uno utilizando una diferente tira sensora, donde 2.0 µL de muestra se introdujeron a la tira. Dependiendo de la velocidad de llenado y el volumen de la abertura de la tapa de una tira sensora específica, 2.0 µL de la muestra pueden ser suficientes o no para llenar la tira. En la FIGURA 9B, los perfiles de corriente transitoria de la FIGURA 9A se convirtieron a perfiles de contorno de la velocidad de debilitamiento como una función de tiempo. En un aspecto, la velocidad de debilitamiento puede ser representada como una constante K determinada por cualquiera de las siguientes ecuaciones: donde los valores 0.125, 0.5 y 1.0 están en segundos. De esta manera, utilizando la constante K de un proceso de debilitamiento, los perfiles de corriente de la FIGURA 9A se pueden convertir en los perfiles de constante de debilitamiento de la FIGURA 9B . La FIGURA 9B establece que existe una diferencia sustancial entre los perfiles de debilitamiento de los sensores llenados insuficientemente y los sensores llenados normalmente, especialmente en el intervalo de tiempo de 3 a 7 segundos. El llenado insuficiente puede ser determinado a partir de los perfiles de constante de debilitamiento al comparar la diferencia entre la constante de debilitamiento real y un valor seleccionado previamente. Por ejemplo, si -0.1 se selecciona como el límite superior para un sensor llenado normalmente con respecto a la FIGURA 9B, cualquier constante Ki que tenga un valor menor que -0.1 determinado a partir de las excitaciones durante el período de tiempo de 3 a 5 segundos se puede considerar como llenado normalmente. Similarmente, cualquier sensor que tenga un valor K más alto que -0.1 puede considerarse como llenado insuficientemente. De esta manera, el llenado insuficiente puede determinarse en respuesta a la velocidad de debilitamiento obtenida a partir de un perfil de corriente transitoria. De esta manera, en la FIGURA 9B las tiras sensoras representadas por las series 3 y 8 se llenaron suficientemente, mientras que las ocho tiras sensoras representadas por las series 1-2, 4-7 y 9-10 se llenaron insuficientemente. De esta manera, las secuencias de impulsos amperimétricos regulados de la presente invención permitieron la detección del llenado insuficiente en una tira sensora de dos electrodos, una función que requiere típicamente un tercer electrodo para los sistemas sensores convencionales. Además, la determinación del llenado insuficiente se hizo en menos de diez segundos, proporcionando tiempo para que el dispositivo de medición avisara al usuario tal como al enviar una señal a un dispositivo emisor de luz o una unidad de visualización, para agregar más muestra a la tira. Debido a que el llenado insuficiente puede ser determinado a partir de los perfiles de corriente transitoria, los mismos valores de corriente utilizados para determinar la presencia y/o concentración del analito se pueden utilizar para determinar si existe una condición de llenado insuficiente. De esta manera, el llenado insuficiente puede ser determinado durante los múltiples ciclos de funcionamiento de la secuencia de impulsos sin alargar la duración del análisis electroquímico más allá de lo requerido para la determinación de la concentración. La combinación del perfil de corriente transitoria de cada excitación y el perfil de contorno resultante también se puede utilizar para determinar si un cambio en la temperatura de la muestra puede afectar de manera adversa el análisis. Los sistemas sensores convencionales incluyen un termistor en el dispositivo de medición o en la tira para proporcionar la temperatura del dispositivo o tira, respectivamente. Mientras que esta temperatura es una aproximación de la temperatura de la muestra, típicamente, el dispositivo o tira está a una temperatura diferente de la muestra. La diferencia de la temperatura entre el dispositivo o tira y la muestra pueden introducir una desviación en el análisis. Al determinar una velocidad de debilitamiento, tal como con una constante K como se describió previamente, se puede determinar la temperatura de la muestra. La FIGURA 10 representa las constantes K representadas en un diagrama como una función de temperatura que se obtuvieron a partir de la quinta excitación de una secuencia de impulsos para las concentraciones de glucosa de 50, 100 y 400 mg/dL. Los diagramas establecen que la velocidad de debilitamiento incrementó en un valor absoluto con el incremento de la temperatura. Mientras que no se desea ser limitado por ninguna teoría particular, este fenómeno puede ser atribuible a las temperaturas más bajas que disminuyen la velocidad de difusión de los diversos constituyentes presentes en la abertura de la tapa. De esta manera, la temperatura de una muestra puede determinarse en respuesta a una velocidad de debilitamiento obtenida a partir de un perfil de corriente transitoria. Debido a que la temperatura de la muestra puede ser determinada a partir de los perfiles de corriente transitoria, los mismos valores de corriente utilizados para determinar la presencia y/o concentración del analito se pueden utilizar para determinar la temperatura de la muestra. De esta manera, la temperatura de la muestra puede ser determinada durante los múltiples ciclos de funcionamiento de la secuencia de impulsos sin alargar la duración del análisis electroquímico más allá de lo requerido para la determinación de la concentración. En un aspecto, la temperatura de la muestra puede determinarse al resolver K por medio de la siguiente ecuación: lnz'n,« -lnz'n K = - '0.125 '0.375 ln(0.125)-In(0.375) donde io.125 e io.37s son las corrientes en 0.125 y 0.375 segundos desde la excitación más sensible a un cambio de temperatura, tal como la excitación que genera el debilitamiento de corriente más sensible con respecto al cambio de temperatura. ln( 0.125) y ln ( 0.375) son los términos logarítmicos naturales de los tiempo en 0.125 y 0.375 segundos, respectivamente. A partir del diagrama de estas constantes K contra la temperatura, representado en la FIGURA 10, la temperatura de la muestra puede determinarse por medio de la función de correlación del diagrama. La función de correlación puede ser un ajuste polinómico de la curva. La temperatura determinada a partir de este diagrama puede ser diferente de la temperatura del dispositivo o puede reflejar de manera más exacta la temperatura de la muestra. Una ventaja de determinar la temperatura de la muestra, opuesto al dispositivo, es que la longitud del análisis se puede ajustar para permitir suficiente tiempo para la rehidratación de una DBL para alcanzar el equilibrio, incrementando de esta manera la exactitud del análisis. Por ejemplo, si la temperatura de la muestra determinada durante la secuencia de impulsos es al menos 5 o 10 °C abajo de la temperatura ambiente, la secuencia de impulsos puede ser alargada, tal como con ciclos de funcionamiento adicionales. La FIGURA 11 es una representación esquemática de un dispositivo de medición 1100 que incluye contactos 1120 en comunicación eléctrica con la circuitería eléctrica 1110 y una unidad de visualización 1130. En un aspecto, el dispositivo de medición 1100 es transportable y está adaptado para ser portátil y para recibir una tira sensora, tal como la tira 100 de la FIGURA ÍA. En otro aspecto, el dispositivo de medición 1100 es un dispositivo de medición portátil que está adaptado para recibir una tira sensora e implementar secuencias de impulsos amperimétricos regulados . Los contactos 1120 están adaptados para proporcionar comunicación eléctrica con la circuitería eléctrica 1110 y los contactos de una tira sensora, tales como los contactos 170 y 180 de la tira sensora 100 representada en la FIGURA IB. La circuitería eléctrica 1110 puede incluir un cargador eléctrico 1150, un procesador 1140 y un medio de almacenamiento leíble por computadora 1145. El cargador eléctrico 1150 puede ser un potencioestato, un generador de señales o similares. De esta manera, el cargador 1150 puede aplicar un voltaje a los contactos 1120 mientras que registra la corriente resultante para funcionar como un cargador-registrador . El procesador 1140 puede estar en comunicación eléctrica con el cargador 1150, el medio de almacenamiento leíble por computadora 1145 y la unidad de visualización 1130. Si el cargador no está adaptado para registrar una corriente, el procesador 1140 puede estar adaptado para registrar la corriente en los contactos 1120. El medio de almacenamiento leíble por computadora 1145 puede ser cualquier medio de almacenamiento, tal como una memoria magnética, óptica, semiconductora y similares. El medio de almacenamiento leíble por computadora 1145 puede ser un dispositivo de memoria fijo o un dispositivo de memoria removible, tal como una tarjeta de memoria removible. La unidad de visualización 1130 puede ser análoga o digital, en un aspecto una unidad de visualización de LCD adaptada para exhibir una lectura numérica. Cuando los contactos de una tira sensora que contiene una muestra están en comunicación eléctrica con los contactos 1120, el procesador 1140 puede dirigir el cargador 1150 para aplicar una secuencia de impulsos amperimétricos regulados a la muestra, iniciando de esta manera el análisis. El procesador 1140 puede iniciar el análisis en respuesta a la inserción de una tira sensora, la aplicación de una muestra a una tira sensora insertada previamente o en respuesta a una entrada de un usuario, por ejemplo. Las instrucciones con respecto a la implementación de la secuencia de impulsos amperimétricos regulados pueden ser proporcionadas por un código de equipo lógico leíble por computadora almacenado en el medio de almacenamiento leíble por computadora 1145. El código puede ser un código objetivo o cualquier otro código que describa o que controle la funcionalidad descrita en esta solicitud. Los datos que resultan de la secuencia de impulsos amperimétricos regulados se pueden sujetar a uno o más tratamientos de datos, inclusive la determinación de las velocidades de debilitamiento, constantes K, pendientes, intersecciones y/o temperatura de muestra en el procesador 1140 y los resultados, tal como la concentración corregida del analito, son enviados a la unidad de visualización 1130. Como con las instrucciones con respecto a la secuencia de impulsos, el tratamiento de datos puede ser implementado por el procesador 1140 a partir del código de equipo lógico leíble por computadora que está almacenado en el medio de almacenamiento leíble por computadora 1145. Sin limitar el alcance, aplicación o implementación, los métodos y sistemas descritos previamente se pueden implementar utilizando el siguiente algoritmo: Paso 1 : Encender el suministro de energía del biosensor Paso 2: Realizar una prueba automática del biosensor Paso 3 : Configurar para sondear para la aplicación de una muestra al sensor Establecer un potencial de sondeo de ASIC a ^sondear Establecer el nivel de umbral de ASIC a iact?var Ajustar un cronómetro periódico de sondeo para expirar en intsondear Paso 4 : Configurar para someter a ensayo la corriente del sensor Esperar a que el cronometro periódico de sondeo expire Habilitar la bomba de carga de ASIC Habilitar el detector de umbral de ASIC (iactivar) Habilitar el potencial de sondeo (vsondear) Seleccionar un canal del sensor que aplica un potencial al sensor Esperar el tiempo de instalación tsondear Paso 5: Someter a prueba si la corriente del sensor excede el umbral Paso 6 : Retardar y someter a prueba nuevamente la corriente del sensor Paso 7: Con la detección de la Aplicación de una Muestra Iniciar el conteo de tiempo Lanzar la secuencia de impulsos Paso 8: Impulso 1 - Medir las corrientes del sensor i?,? Iniciar el impulso 1 en el momento tpl Ajustar la duración del Impulso 1 a dpi Ajustar el potencial del sensor del Impulso 1 a VP1 Seleccionar un canal del sensor para aplicar un potencial al sensor En el momento, t?fl medir la señal del sensor, almacenar el valor como ADSn En el momento tl?8, medir la señal del sensor, almacenar el valor como ADSi8 Paso 9: Retardo 1 - Re-estandarizar los elementos electrónicos El retardo 1 inicia al final de la lectura AD2, desconectar el canal del sensor El retardo 1 termina al inicio del impulso 2 Ajustar el potencial a Vestandarizar En el momento tc?, seleccionar el canal del resistor de referencia luego medir la señal, almacenar el valor como ADR? En el momento tc2, seleccionar el canal offset luego medir la señal, almacenar el valor como AD0? Nota: las corrientes del sensor que inician en el Impulso 1 se calculan a partir de las mediciones ADRi y AD0? Paso 10: Impulso 2 - Medir las corrientes del sensor i2;? e i2/8 El impulso 2 inicia en el momento tp2 Ajustar la duración del Impulso 2 a dp2 Ajustar el potencial del sensor del Impulso 2 a Vp2 Seleccionar un canal del sensor para aplicar un potencial al sensor En el momento t2,?, medir la señal del sensor, almacenar el valor como ADS2? En el momento t2;8, medir la señal del sensor, almacenar el valor como ADS28 Paso 11: Retardo 2 - El retardo 2 inicia al final de la lectura ADS3, desconectar el canal del sensor El retardo 2 termina al inicio del Impulso 3 Seleccionar un canal offset para desconectar el sensor Paso 12: Impulso 3 - Medir las corrientes del sensor: Í3,l e i3,s El impulso 3 inicia en el momento tp3 Ajustar la duración del Impulso 3 a dp3 Ajustar el potencial del sensor del Impulso 3 a VP3 Seleccionar un canal del sensor para aplicar un potencial al sensor En el momento t3/i medir la señal del sensor, almacenar el valor como AD?3? En el momento t3/8, medir la señal del sensor, almacenar el valor como ADS38 PaSO 13 : Retardo 3 - Tx e ihumedecer El retardo 3 inicial al final de la lectura ADS38, desconectar el canal del sensor El retardo 3 termina al inicio del Impulso 4 Aj UStar el potencial a Vestandarizar En el momento tc3, seleccionar el canal del termistor luego medir la señal, almacenar el valor como ADT1 En el momento thumedecer. seleccionar un canal offset luego medir la señal, almacenar el valor COmO ADhumedecer Paso 14: Impulso 4 - Medir las corrientes del sensor: 14,l, 1-4,4 1 ,8 El impulso 4 inicia en el momento tp4 Ajustar la duración del Impulso 4 a dp4 Ajustar el potencial del sensor del Impulso 4 a vp4 seleccionar un canal del sensor para aplicar un potencial al sensor En el momento t4??, medir la señal del sensor, almacenar el valor como ADS4? En el momento t4,4, medir la señal del sensor, almacenar el valor como ADS44 En el momento t4;8, medir la señal del sensor, almacenar el valor como ADS48 Paso 15 : Retardo 4 - El retardo 4 inicia al final de la lectura ADS48, desconectar el canal del sensor El retardo 4 termina al inicio del Impulso 5 Seleccionar un canal offset para desconectar el sensor Paso 16: Impulso 5 - Medir las corrientes del sensor: El impulso 5 inicia en el momento tp5 Ajustar la duración del Impulso 5 a dp5 Ajustar el potencial del sensor del Impulso 5 a vp5 Seleccionar un canal de sensor para aplicar un potencial al sensor En el momento t5,?, medir la señal del sensor, almacenar el valor como ADS5? En el momento t5,4, medir la señal del sensor, almacenar el valor como ADSs En el momento t5;8, medir la señal del sensor, almacenar el valor como ADS58 Deshabilitar las funciones análogas de ASIC Paso 17: Buscar la pendiente y la intersección para el número de calibración del lote S = Valor de la pendiente para el número de calibración del lote de corriente Int = Valor de la intersección para el número de calibración del lote de corriente Paso 18: Ajustar la pendiente y la intersección para el efecto de la temperatura Paso 19: Calcular la concentración de glucosa a 25°C Paso 20: Convertir a una referencia objetivo (plasma vs . Referencia de WB) Paso 21: Verificar el llenado insuficiente Paso 22: Verificar un "Comportamiento Anormal" Paso 23: Si la glucosa está baja, verificar nuevamente un "Comportamiento Anormal" Paso 25: Verificar los niveles extremos de glucosa Paso 26: Exhibir el resultado El algoritmo puede tener otras subrrutinas que incluyen aquellas para verificar los errores tales como temperatura de la muestra y condiciones de llenado insuficiente. Las constantes que se pueden utilizar en el algoritmo se proporcionan en la Tabla IV a continuación. Se pueden utilizar otras constantes.

TABLA IV Mientras que se han descrito varias modalidades de la invención, será aparente para aquellas personas de experiencia ordinaria en el campo que son posibles otras modalidades e implementaciones dentro del alcance de la invención.

Claims (30)

1. REIVINDICACIONES 1. Un método para determinar la concentración de un analito en una muestra, caracterizado porque comprende: aplicar una señal de entrada a la muestra, la señal de entrada comprende al menos 3 ciclos de funcionamiento dentro de 180 segundos y cada ciclo de funcionamiento comprende una excitación y una relajación; medir una señal de salida sensible a una especie mensurable; y determinar la concentración del analito en la muestra en respuesta a la señal de salida medida.
2. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende introducir la muestra a una tira sensora y transferir al menos un electrón del analito en la muestra a un mediador en la tira sensora, donde la señal de entrada excita electroquímicamente la especie mensurable y la especie mensurable se selecciona del grupo que consiste del analito, el mediador y combinaciones de los mismos.
3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la excitación tiene un voltaje sustancialmente constante.
4. 4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la señal de entrada comprende un impulso de lectura terminal .
5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la señal de entrada comprende excitaciones de onda cuadrada.
6. 6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la señal de entrada tiene una intensidad redox de al menos 0.01.
7. 7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la concentración del analito determinada a partir del método incluye menos desviación atribuible al fondo del mediador que una concentración del analito determinada a partir del mismo método u otro método que carece de la señal de entrada que comprende al menos 3 ciclos de funcionamiento dentro de 180 segundos .
8. 8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende registrar al menos una corriente como una función de tiempo durante la aplicación de la señal de entrada.
9. 9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la determinación comprende aplicar al menos un tratamiento de datos a al menos una corriente de la señal de entrada.
10. 10. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende: excitar la especie mensurable en la parte interior de una capa de barrera de difusión; y excluir sustancialmente de la excitación la especie mensurable en la parte interna de la capa de barrera de difusión.
11. 11. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende determinar la concentración del analito en respuesta a un perfil de corriente cuando se alcanza una velocidad de difusión relativamente constante de la especie mensurable.
12. 12. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la señal de salida comprende al menos un perfil de corriente y la concentración del analito en la muestra se determina en respuesta a al menos un perfil de corriente.
13. 13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la excitación es menor de 5 segundos.
14. 14. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la relajación es sensible a un circuito abierto.
15. 15. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la relajación es de al menos 0.5 segundos .
16. 16. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el perfil de corriente incluye un debilitamiento transitorio y la concentración del analito se determina a partir del debilitamiento transitorio.
17. 17. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque además comprende establecer múltiples conjuntos de constantes de calibración en respuesta a la señal de salida.
18. 18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque además comprende determinar el número de ciclos de funcionamiento en la señal de entrada en respuesta a los múltiples conjuntos de constantes de calibración.
19. 19. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque además comprende: determinar la concentración del analito en la muestra en respuesta a cada conjunto de constantes de calibración; y determinar el promedio de las concentraciones del analito a partir de los conjuntos de constantes de calibración.
20. 20. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque además comprende determinar la temperatura de la muestra contenida por una tira sensora en respuesta a una velocidad de debilitamiento del perfil de corriente.
21. 21. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque además comprende determinar cuando una tira sensora es llenada insuficientemente en respuesta al perfil de corriente.
22. 22. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque además comprende determinar cuando una tira sensora es llenada insuficientemente cuando una velocidad de debilitamiento del perfil de corriente es menor que un valor seleccionado.
23. 23. El método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el valor seleccionado es -0.1.
24. 24. Un dispositivo de medición portátil para determinar la concentración de un analito en una muestra, caracterizado porque el dispositivo está adaptado para recibir una tira sensora y el dispositivo comprende: contactos; al menos una unidad de visualización; y circuitería electrónica que establece una comunicación eléctrica entre los contactos y la unidad de visualización, la circuitería comprende: un cargador eléctrico y un procesador en comunicación eléctrica, el procesador está en comunicación eléctrica con un medio de almacenamiento leíble por computadora que comprende un código de equipo lógico leíble por computadora, el cual cuando es ejecutado por el procesador, causa que el cargador implemente una señal de entrada que comprende al menos 3 ciclos de funcionamiento dentro de 180 segundos entre los contactos, cada ciclo de funcionamiento comprende una excitación y una relajación.
25. 25. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque la excitación es un voltaje sustancialmente constante.
26. 26. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el procesador es operable para medir al menos un perfil de corriente en los contactos y para determinar la concentración del analito en la muestra en respuesta a al menos un perfil de corriente.
27. 27. Un método para reducir la desviación atribuible al fondo del mediador en una concentración determinada de un analito en una muestra, caracterizado porque comprende: aplicar una señal de entrada a la muestra, la señal de entrada comprende al menos 3 ciclos de funcionamiento dentro de 180 segundos.
28. 28. Un método para avisar a un usuario que tiene que agregar muestra adicional a una tira, caracterizado porque comprende: determinar si la tira sensora está llenada insuficientemente al determinar una constante de debilitamiento de las corrientes registradas durante al menos dos excitaciones de una señal de entrada que incluye al menos 3 ciclos de funcionamiento dentro de 180 segundos; avisar al usuario que debe agregar muestra adicional a la tira sensora si la tira está llenada insuficientemente.
29. 29. Un método para determinar la temperatura de una muestra contenida por una tira sensora, caracterizado porque comprende: determinar una constante de debilitamiento de las corrientes registradas durante al menos dos excitaciones de una señal de entrada que incluye al menos 3 ciclos de funcionamiento dentro de 180 segundos; y correlacionar la constante de debilitamiento con un valor de temperatura .
30. 30. Un método para determinar la duración de una señal de entrada que incluye al menos 3 ciclos de funcionamiento dentro de 180 segundos para determinar la concentración de un analito en una muestra, caracterizado porque comprende: determinar una pluralidad de puntos de calibración determinados a partir de corrientes registradas durante al menos 3 ciclos de funcionamiento; y determinar la duración de la señal de entrada en respuesta a la concentración determinada del analito en la muestra.