TW202020451A - 用於測量體液樣本中之分析物濃度的裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示用於測量體液樣本(112)中之分析物濃度之光學測試條(110)、方法及套組(128)。該光學測試條(110)包含： a) 測試條載體(114)，其具有至少一個透明區(116)； b) 測試場(118)，其中該測試場(118)： - 包含至少一個載體箔(120)，其中該載體箔(120)被施加至該測試條載體(114)上且至少部分覆蓋該測試條載體(114)之該透明區(116)； - 包含至少一種施加至該載體箔(120)上之測試化學物質(122)，該測試化學物質(122)經組態以便與該分析物進行在光學上可偵測之偵測反應，其中該測試化學物質(122)進一步經組態以用於至少部分吸收至少一個吸收波長λ吸收 (144)在650 nm ＜ λ吸收 ≤ 1100 nm範圍內的光；且 - 包含至少一種用於至少部分濾除該樣本(112)中所含有之固體組分的多孔材料(124)； 其中該載體箔(120)具有至少一個波長濾波器組件(121)，其經調適以基本上阻擋波長λ阻擋 (146)為λ阻擋 ≤ WL低 之光，其中550 nm ≤ WL低 ≤ 650 nm。

Description

用於測量體液樣本中之分析物濃度的裝置及方法
本發明係關於用於測量體液樣本中之分析物濃度之光學測試條以及套組。本發明進一步關於一種用於測量體液樣本中之分析物濃度之方法，根據本發明之光學測試條、套組及方法可用於醫學診斷學，以便在一或多份體液中定量或定性地偵測及/或測量一或多種分析物之濃度。本發明之其他應用領域亦為可行的。
在醫學診斷學領域中，在許多情況下，必須在體液(諸如血液、間質液、尿液、唾液或其他類型之體液)樣本中偵測及/或測量一或多種分析物之濃度。待偵測之分析物之實例為葡萄糖、三酸甘油酯、乳酸酯、膽固醇或通常存在於此等體液中之其他類型分析物。根據分析物之濃度及/或存在，必要時，可選擇適當的治療。
US 2006/0051738 A1描述能夠與一滴全血反應且報導葡萄糖與光散射分析物(諸如乳糜微粒)兩者之診斷性乾燥試劑測試。此類乾燥試劑測試可採用電化學偵測方法、光學偵測方法或此兩種方法。此等測試提醒糖尿病患者由脂肪過多的膳食引起之過高的餐後血脂水準，且由此可有助於降低糖尿病患者心血管併發症之風險。
US 2018/0172591 A1描述一種光學生物感測器。該光學生物感測器包括：基板；光感測器，其安置於基板上且在用光照射後產生電信號；及生物樣本層，其安置於光感測器上且含有待檢定目標物質及誘導材料，該誘導材料在用光照射時經由螢光、消光或發光而發射光，其中光感測器經自誘導材料經由螢光、消光或發光而發射之光照射。光學感測器偵測藉由在用光照射時經由光感測器之光改變的生物樣本之譜圖且將所改變譜圖轉化為電信號，藉此使得能夠在不使用另一偵測器之情況下檢定生物樣本。
US 2005/0109951 A1描述用於攜帶型螢光偵測之裝置、系統及方法。本發明之攜帶型裝置之特徵在於低功率光，其中波長範圍定義為至少一個光波長。光源較佳為高能量效率的，使得消耗之大部分電能接著轉化為透射光。自經激發螢光團發射之光接著較佳係用任何低成本及低功率光偵測器偵測。儘管視情況可使用高靈敏度的光學偵測器，較佳地，螢光係用任何光感測裝置(諸如常規光電二極體或CCD (電荷耦合裝置)感測器)偵測。
WO 2013/158505 A1描述用於在生物樣本中偵測及量化酶或生化分析物之活性水準或濃度中之至少一者的酶基診斷測試系統。此類酶基診斷測試系統可在護理時刻提供快速、準確、負擔得起的實驗室品質測試。酶基診斷測試系統可包括側向流動層析檢定卡匣，其經組態用於在樣本中檢定酶之量或活性或用於在樣本中以酶方式測定酶受質之濃度。另外，酶基診斷測試系統可包括具有資料收集及資料分析能力之測試裝置(例如，智慧型電話或類似遠程計算裝置)。此類測試裝置亦可包括自動化資料報導及決策支持。
一般而言，為熟習此項技術者已知之裝置及方法利用包含一或多種測試化學物質之測試要素，該等測試化學物質在待偵測分析物之存在下能夠進行一或多個可偵測的偵測反應，諸如在光學上可偵測之偵測反應。
通常，監測測試化學物質中之一或多個在光學上可偵測之變化，以便自此等變化推導出至少一種待偵測分析物之濃度。就偵測測試化學物質之光學性質之至少一個變化而言，各種類型之偵測器為此項技術中已知的。在最近的發展中，消費型電子產品(諸如行動電話、膝上型電腦、智慧型電話及其他攜帶型裝置)已流行起來以用作用於在測試化學物質中偵測變化之偵測器。除使用用於在普通測試條中偵測測試化學物質之光學性質之變化的消費型電子產品之外，藉由使用消費型電子產品(例如攜帶型裝置之攝影機)自經專門設計之測試模組獲取資訊亦自此項技術中已知。因此，US 2017/0343480 A1揭示一種用於藉由攜帶型終端機使用條模組測量血糖水準之方法。條模組包括具有色彩之染料墊，該色彩回應於施加至染料墊之樣本而變化。條模組亦包括具有第一側及第二側之透明條。第一側與第二側相對。染料墊安裝於透明條之第一側上，且透明條反射自鄰近第二側而定位之攜帶型終端機之光源提供的光且將光透射至染料墊。
然而，儘管使用消費型電子產品測量體液樣本中之分析物濃度有優勢，但仍存在數個技術挑戰。具體言之，環境光可能對由行動裝置之攝影機(諸如智慧型電話攝影機)偵測之光有顯著貢獻。因此，一般需要考慮環境光對所測定分析物濃度之影響，迄今為止，此需要照明配置、額外聯接構件及經專門設計之測試條之複雜組合，諸如自US 2017/0343480 A1已知。特定言之，藉由使用額外硬體考慮環境光影響之常見方法通常給使用者帶來顯著不便且增加經濟負擔。
待解決之問題 因此，需要提供解決上文所提及之分析測量之技術挑戰的裝置及方法。具體言之，應提供測定或測量體液樣本中之分析物濃度時減輕環境光之影響且無需額外硬體的光學測試條、套組及方法。
此問題係由具有獨立請求項之特徵之用於測量體液樣本中之分析物濃度的光學測試條、套組及方法解決。可以獨立方式或以任何任意組合實現之有利實施例列舉於附屬申請專利範圍中。
如在下文中所使用，術語「具有」、「包含」或「包括」或其任何任意語法變化係以獨佔性方式使用。因此，此等術語可係指其中除藉由此等術語引入之特徵以外，在此上下文中所描述之實體中不存在其他特徵的情形與其中存在一或多個其他特徵之情形兩者。作為一實例，表達「A具有B」、「A包含B」及「A包括B」可係指其中除B之外，A中不存在其他要素之情形(亦即其中A單獨且排他性地由B組成之情形)與其中除B之外，在實體A中存在一或多個其他要素，諸如要素C、要素C及要素D或甚至其他要素之情形兩者。
此外，應注意，術語「至少一個」、「一或多個」或指示特徵或要素可存在一次或超過一次之類似表達在引入各別特徵或要素時將通常僅使用一次。在下文中，在大多數情況下，當指代各別特徵或要素時，將不重複表達「至少一個」或「一或多個」，而不經受當時各別特徵或要素可存在一次或超過一次的事實。
此外，如在下文中所使用，術語「較佳地」、「更佳地」、「特定言之」、「更特定言之」、「具體言之」、「更具體言之」或類似術語係結合視情況選用之特徵使用，而不限制替代性可能性。因此，藉由此等術語引入之特徵為視情況選用之特徵且不意欲以任何方式限制申請專利範圍之範疇。如熟習此項技術者將認識到，本發明可藉由使用替代性特徵來執行。類似地，藉由「在本發明之一實施例中」或類似表達引入之特徵意欲為視情況選用之特徵，而無關於本發明之替代實施例之任何限制，無關於本發明之範疇之任何限制，且無關於將以此類方式引入之特徵與本發明之其他視情況選用或非視情況選用之特徵組合的可能性之任何限制。
在第一態樣中揭示用於測量體液樣本中之分析物濃度之光學測試條。光學測試條包含測試條載體，其具有至少一個透明區及測試場。測試場包含至少一個載體箔、至少一個施加至載體箔之測試化學物質及至少一種多孔材料。
如本文中所使用，術語「光學測試條」為廣義術語且給予其對一般熟習此項技術者而言普通且慣用之含義，且不限於特殊或定製含義。該術語可具體(但不限於)係指經組態用於測量體液樣本中之分析物濃度之任意元件。光學測試條可尤其經組態用於執行色彩變化偵測反應且藉此提供關於分析物濃度之在光學上可偵測之資訊。作為一實例，光學測試條可尤其為條形，因此，測試條可具有長且窄的形狀。
如本文中所使用之術語「分析物」為廣義術語且給予其對一般熟習此項技術者而言普通且慣用之含義，且不限於特殊或定製含義。該術語可具體(但不限於)係指待偵測及/或測量之一或多種特定化合物及/或其他參數。作為一實例，至少一種分析物可為參與代謝之化合物，諸如葡萄糖、膽固醇或三酸甘油酯中之一或多者。另外地或可替代地，可測定其他類型之分析物或參數，例如pH值。
如本文中所使用之術語「測量樣本中之分析物濃度」為廣義術語且給予其對一般熟習此項技術者而言普通且慣用之含義，且不限於特殊或定製含義。該術語可具體(但不限於)係指在任意樣本中定量及/或定性地測定至少一種分析物。舉例而言，樣本可包含體液，諸如血液、間質液、尿液、唾液或其他類型之體液。作為一實例，測量之結果可為分析物之濃度及/或待測量分析物之存在或不存在。具體言之，作為一實例，測量可為血糖測量，因此，測量之結果可例如為血糖濃度。
如本文中所使用之術語「測試條載體」為廣義術語且給予其對一般熟習此項技術者而言普通且慣用之含義，且不限於特殊或定製含義。該術語可具體(但不限於)係指經組態以向光學測試條(具體向測試場)提供穩定化構件之任意基板。測試條載體可具體具有條形狀，例如矩形條形狀。作為一實例，測試條載體可為可撓式且/或可變形的。作為一實例，測試條載體可具有寬度，例如1 mm至20 mm，例如2 mm至5 mm之垂直於測試條之縱軸的側向延伸。測試條載體可進一步具有長度，例如10 mm至70 mm，例如15 mm至50 mm之縱向延伸。長度可超過寬度達例如至少1.5倍。測試條載體可進一步具有100微米至2 mm，例如500微米至1 mm之厚度。測試條載體可完全或部分由至少一種材料，諸如塑膠材料、陶瓷材料或紙張中之一或多者製得。具體言之，測試條載體可完全或部分由至少一種塑膠箔製得。測試條載體可由單層或多個層製得。測試條載體可具體為不透明，諸如藉由包含至少一種就可見光而言為完全或部分不透明之材料。
測試條載體具有至少一個透明區，諸如(例如)完全或部分由半透明的材料製得之區或在測試條載體中具有至少一個開口、貫穿或孔之區。作為一實例，透明區可具有圓形、橢圓形或多邊形形狀。作為一實例，透明區可完全或部分由測試條載體之或不透明材料包圍。作為一實例，透明區可在測試條載體中形成至少一個窗，具體窗開口。具體言之，將在下文進一步詳細概述之窗或窗開口可完全或部分由測試場覆蓋，作為一實例，該測試場可施加至至少一個透明區之區域中的測試條載體，藉此例如至少覆蓋窗。然而，透明區可例如在整個測試條內擴展，諸如完全覆蓋測試條。因此，特定言之，測試條載體自身可例如完全由透明材料製得且可因此例如其自身為透明區域。
如本文中所使用之術語「測試場」為廣義術語且給予其對一般熟習此項技術者而言普通且慣用之含義，且不限於特殊或定製含義。該術語可具體(但不限於)係指具有用於偵測至少一種分析物之測試化學物質之至少一個量的任意元件。作為一實例，測試場可包含至少一個包含測試化學物質之層。作為一實例，測試場可包含具有分層結構之任意分層元件，其中測試化學物質係藉由至少一個分層結構層包含。特定言之，該術語可係指測試化學物質之相干量，諸如具有一或多個材料層之場，例如圓形、多邊形或矩形形狀場，其中至少一個測試場(諸如載體箔)層上施加有測試化學物質。可為存在其他層，從而提供用於散佈樣本之散佈性質或提供諸如用於分離樣本(細胞組分)之微粒組分的分離性質，例如藉由包含至少一種多孔材料。
特定言之，測試場包含至少一種多孔材料(例如材料為完全或部分多孔的)以用於至少部分濾除樣本中所含有之固體組分。多孔材料尤其可經組態以用於分離樣本之微粒或固體組分。因此，多孔材料可具體為或可包含過濾材料，諸如(例如)二氧化鈦(TiO2 )。特定言之，多孔材料可例如濾出體液之樣本在所包含之細胞組分。
此外，測試場包含至少一個載體箔。至少一個測試場之載體箔被施加至測試條載體上且覆蓋測試條載體之透明區。因此，載體箔可例如覆蓋或與測試條載體之透明區(例如開口或孔)重疊。具體言之，載體箔可為或可包含具有固有硬度之材料，以便適用於覆蓋測試條載體之透明區，諸如開口或孔。
如本文中所使用之術語「載體箔」為廣義術語且給予其對一般熟習此項技術者而言普通且慣用之含義，且不限於特殊或定製含義。該術語可具體(但不限於)係指任意膜類材料。具體言之，載體箔可具有箔形狀，其中第一延伸方向中之載體箔可比另一方向中載體箔之延伸小至少十倍，該另一方向正交延伸至該第一方向。載體箔可具體由至少一種可撓性或可變形材料(諸如至少一種可撓性或可變形塑膠箔)製得。作為一實例，塑膠箔可具有10微米至500微米之厚度。具體言之，載體箔可包含至少一種透明基質材料，諸如至少一種在可見光譜範圍內為半透明之透明塑膠材料。將在下文進一步詳細給出實例。
特定言之，載體箔可包含複雜結構，例如具有一或多個材料層分層結構。因此，載體箔可具體包含至少一個透明基質材料層。可存在其他層，例如黏著層，諸如膠層、黏著帶層或其他用於結合之層。
載體箔進一步具有至少一個波長濾波器組件，其經調適以基本上阻擋波長λ阻擋 為λ阻擋 ≤ WL低 之光，其中550 nm ≤ WL低 ≤ 650 nm。特定言之，WL低 係指表徵至少一個波長濾波器組件之波長。如本文中所使用之術語「光」為廣義術語且給予其對一般熟習此項技術者而言普通且慣用之含義，且不限於特殊或定製含義。該術語可具體(但不限於)係指波長在電磁波譜內之電磁輻射。具體言之，在下文中提及之術語光可具體為或可包含波長λe 至少在10 nm ≤ λe ≤ 1200 nm、尤其100 nm ≤ λe ≤ 1200 nm，更尤其250 nm ≤ λe ≤ 1200 nm、甚至更尤其400 nm ≤ λe ≤ 1200 nm範圍內之電磁輻射。
特定言之，波長濾波器組件可例如引入至或混合在載體箔之基質材料中，例如載體箔之透明基質材料，具體混合在至少一個載體箔層中。另外地或可替代地，波長濾波器組件可藉由分散於基質材料中或以化學方式結合至基質材料中之一或多者(例如藉由共價鍵、化學複合或離子結合)來實施至基質材料中。另外地或可替代地，波長濾波器組件亦可形成至少一個過濾層，例如至少一個安置於至少一個基質材料層之一個或兩個側面上的層。
如本文中所使用之術語「基本上阻擋」為廣義術語且給予其對一般熟習此項技術者而言普通且慣用之含義，且不限於特殊或定製含義。該術語可具體(但不限於)係指停止或封端大部分電磁輻射穿過物質之過程。特定言之，具有表徵波長波長WL低 且經組態以用於基本上阻擋具有波長λ阻擋 之光的濾波器組件可具體經組態以用於以下中之一或兩者：吸收或反射波長λ阻擋 ≤ WL低 之電磁輻射強度的≥80%，以免透射或穿過載體箔。因此，具有表徵波長波長WL低 且經組態以用於基本上阻擋具有波長λ阻擋 之光的濾波器組件可具體經組態以用於透射小於20%、尤其小於10%、更尤其小於5%之波長λ阻擋 ≤ WL低 之光通過載體箔。透射率可具體定義為藉由濾波器透射之光(例如電磁輻射)的強度除濾波器上光入射之開始強度的商乘以100%。
至少一個波長濾波器組件之阻擋作用可基於各種物理原理。因此，作為一實例，波長濾波器組件可包含至少一種適合於具體以波長選擇性方式吸收光之濾波器材料，諸如至少一種染料，例如至少一種有機或無機染料。作為一實例，濾波器材料(例如至少一種染料)可引入於例如如上文所概述之至少一種基質材料中。另外地或可替代地，濾波器材料亦可由至少一個過濾層包含，該至少一個過濾層例如至少一個直接或間接施加至載體箔之一個或兩個側面上之過濾材料層。此外，除吸收之外或作為吸收之替代方案，阻擋作用亦可藉由反射例如以波長選擇性方式來達成。因此，作為一實例且如將在如下進一步詳細概述，波長濾波器組件可包含至少一個多層設置，其包含多個具有不同光學折射率之層。因此，作為一實例，波長濾波器組件可包含至少一個干涉濾波器，例如至少一個具有多個至少一種有機或無機材料層之干涉濾波器，該等層具有變化折射率，例如週期性變化之折射率。作為一實例，該層設置可直接或間接地在一個或兩個側面上施加至載體箔。另外地或可替代地，載體箔自身可為波長選擇性元件之部分。所提及之可能性之組合為可行的。
測試場進一步包含至少一種直接或間接施加至載體箔之測試化學物質。測試化學物質經組態以用於執行與分析物之在光學上可偵測的偵測反應。如本文中所使用之術語「測試化學物質」為廣義術語且給予其對一般熟習此項技術者而言普通且慣用之含義，且不限於特殊或定製含義。該術語可具體(但不限於)係指一種化合物或複數種化合物，諸如適合於在存在分析物之情況下執行偵測反應之化合物的混合物，其中偵測反應可藉由特定手段(諸如以光學方式)偵測。偵測反應可具體為分析物特異性的。在當前情況下，測試化學物質可具體為光學測試化學物質，諸如在存在分析物之情況下改變色彩之色彩變化測試化學物質。色彩變化可具體視存在於樣本中之分析物之量而定。作為一實例，測試化學物質可包含至少一種酶，諸如葡萄糖氧化酶及/或葡萄糖去氫酶。另外，可存在其他組分，諸如一或多種染料、介質及其類似物。測試化學物質一般為熟習此項技術者已知且可參考J. 20 Hönes等人: Diabetes Technology and Therapeutics, 第10卷, Supplement 1, 2008, 第10-26頁。然而，其他測試化學物質亦為可行的。
測試化學物質進一步經組態以用於至少部分(例如完全或部分)地吸收至少一個吸收波長λ吸收 在650 nm ＜ λ吸收 ≤ 1100 nm範圍內之光。特定言之，具有至少一個吸收波長λ吸收 之光可尤其由測試化學物質完全或部分吸收。如本文中所使用之術語「吸收」為廣義術語且給予其對一般熟習此項技術者而言普通且慣用之含義，且不限於特殊或定製含義。該術語可具體(但不限於)係指能量藉由物質(諸如原子之電子)吸收之過程。因此，特定言之，具有至少一種吸收波長λ吸收 之光的電磁能可由測試化學物質至少部分吸收且藉此例如轉換為測試化學物質之內部能量。因此，作為一實例，測試化學物質可具體具有α ＞ 0之消光或衰減係數。
作為一實例，就阻擋經調適以基本上阻擋具有波長λ阻擋 之光之波長濾波器組件的波長λ阻擋 而言，具體施加10 nm ≤ λ阻擋 ≤ WL低 ，例如100 nm ≤ λ阻擋 ≤ WL低 、250 nm ≤ λ阻擋 ≤ WL低 或400 nm ≤ λ阻擋 ≤ WL低 。因此，特定言之，波長濾波器組件可經調適以基本上阻擋所有自紫外範圍至WL低 之光。具體言之，波長濾波器組件可例如經組態以基本上阻擋紫外(UV)光，諸如UV範圍內之電磁輻射，以及可見光，具體具體低於或等於WL低 之人眼可見的電磁輻射。
特定言之，波長濾波器組件可位於載體箔內。具體言之，波長濾波器組件可例如分散於載體箔內，諸如混合在載體箔之材料內。
作為一實例，波長濾波器組件可選自由長通濾波器組件及帶通濾波器組件組成之群。具體言之，波長濾波器組件可具體為或可包含長通濾波器，諸如(例如)波長濾波器組件可經組態以用於基本上阻擋波長λ阻擋 ≤ WL低 之光。可替代地，波長濾波器組件可為或可包含帶通濾波器。帶通濾波器可具體為或可包含長通濾波器與短通濾波器之組合且可因此僅透射預定義波長範圍內之光，例如僅在波長帶內之光。因此，特定言之，波長濾波器組件可另外經組態以阻擋波長λ阻擋 ≥ WL高 之光。具體言之，WL高 可係指進一步表徵至少一個波長濾波器組件之額外波長。作為一實例，波長濾波器組件可經組態以基本上阻擋例如波長為WL高 且更高之光，以及波長為WL低 且更低之光。
特定言之，波長濾波器組件可具體為或可包含至少一個長通濾波器。長通濾波器可尤其具有隨光之波長上升的透射率邊緣。因此，長通濾波器可具體顯示光之透射率愈高，波長愈長。特定言之，通過長通濾波器之光之透射率可隨波長上升而上升。此外，長通濾波器可具有表徵波長λLP 。因此，WL低 可等於λLP 。特定言之，在λLP 下之長通濾波器的透射率TLP 可為長通濾波器之最大透射率TLP 最大 的50%。因此，表徵波長λLP 可經限定使得在λLP 下之長通濾波器的透射率TLP 可為長通濾波器之最大透射率TLP 最大 的50%。特定言之，作為一實例，若長通濾波器(例如在其透射率範圍內)具有最大透射率的85%，則針對此情況之特徵波長λLP 定義為長通濾波器達到0.5 x 85 % = 42.5 %之透射率的波長，例如在觀察到透射光譜具有上升波長時。特定言之，長通濾波器之最大透射率可例如為至少75%、具體至少80%、更具體至少85%或甚至至少90%或至少95%。
此外，長通濾波器可具有上升透射率邊緣之傾斜度SLP 。特定言之，當長通濾波器具有傾斜透射率邊緣以便阻擋或吸收波長低於λLP 之光的最大部分及波長在λLP 內或高於λLP 之光的最大部分時，其可為較佳。長通濾波器之傾斜度可一般以單位電子伏特(eV)報導且可定義為
Figure 108128103-A0304-0001
在等式(1)中，λ阻擋 可具體為在其下及低於其長通濾波器基本上阻擋光之波長。因此，在波長λ阻擋 下，長通濾波器之透射率TLP 可具體小於20%、尤其小於10%、更尤其小於5%。此外，λ透射 可定義為在其下及高於其長通濾波器達到95%之長通濾波器之最大透射率TLP 最大 之值的波長。因此，在小於λ透射 之波長下，長通濾波器之透射率TLP 可＜長通濾波器之最大透射率TLP 最大 的95%，且在等於或大於λ透射 之波長下，透射率TLP 可≥TLP 最大 的95%，例如TLP 最大 的95%至100%。舉例而言，若長通濾波器(更尤其在透射率區域中)具有最大透射率的85%，則λ透射 可定義為在其下(例如具有上升波長)透射率達到0.95 x 85 % = 80.75 %之值的波長。此外，上文所提及之用於長通濾波器之的公式，參數h指示普朗克常數(Planck's constant) (h ≈ 6.626 ∙ 10-34 Js)且c指示真空中之光速(c ≈ 3.0 ∙ 108 m/s)。具體言之，在以此類方式定義之傾斜度下，傾斜度SLP 可例如為0 eV ＜ SLP ≤ 1.2 eV、具體0.1 eV ≤ SLP ≤ 1.1 eV、更具體0.2 eV ≤ SLP ≤ 0.9 eV。
特定言之，表徵至少一個波長濾波器組件之表徵波長WL低 可例如在550 nm ≤ WL低 ≤ 650 nm範圍內、具體在600 nm ≤ WL低 ≤ 650 nm範圍內、更具體在625 nm ≤ WL低 ≤ 650 nm範圍內。
光學測試條之測試場可尤其具有選自由以下組成之群的形狀：矩形形狀；正方形形狀；圓形形狀；環形形狀。此外，測試場可包含至少一個散佈層。特定言之，散佈層可經組態以將體液樣本均等地散佈或分佈在測試場之表面上方，在該測試場上可施加樣本。
波長濾波器可例如包含干涉濾波器，具體高通干涉濾波器。如本文中所使用之術語「干涉濾波器」為廣義術語且給予其對一般熟習此項技術者而言普通且慣用之含義，且不限於特殊或定製含義。該術語可具體(但不限於)係指在維持所有所關注波長之吸收係數幾乎為零的同時，反射一或多個光譜帶或光譜線且透射其他光譜帶或光譜線的光學濾波器。作為一實例，干涉濾波器可包含多個具有不同折射率之介電材料層。特定言之，干涉濾波器包含波長選擇性性質。因此，作為一實例，具有亦稱為截止頻率之特徵波長λHPF 之高通干涉濾波器可選擇性阻擋或衰減所有波長低於λHPF 的光，其中高通干涉濾波器可透射所有波長高於λHPF 之光。
干涉濾波器可具體定位於載體箔之至少一個表面上。作為一實例干涉濾波器可例如作為單獨層直接或間接施加至載體箔之上表面。另外地或可替代地，干涉濾波器可直接或間接施加至載體箔之下表面。因此，干涉濾波器可例如定位於載體箔之上表面與下表面兩者上。
此外，光學測試條(具體載體箔)可包含至少一個其他濾波器組件。特定言之，至少一個其他濾波器組件可包含短通濾波器。具體言之，短通濾波器可具有隨光之波長下降的透射率邊緣。因此，短通濾波器可具體顯示相對於波長減少之光透射率增加。特定言之，通過短通濾波器之光之透射率可隨波長上升而下降。此外，短通濾波器可具有特徵波長λSP ，其中λSP 可等於WL高 。特定言之，在λSP 下之短通濾波器的透射率TSP 可為短通濾波器之最大透射率TSP 最大 的50%。舉例而言，短通濾波器之特徵波長λSP 可在630 nm ≤ λSP ≤ 800 nm範圍內，具體在640 nm ≤ λSP ≤ 680 nm範圍內。
作為一實例，其他濾波器組件(具體短通濾波器)可為或可包含短波通干涉濾波器。具體言之，短通干涉濾波器可例如為如上文所定義之干涉濾波器。特定言之，短通干涉濾波器可包含多個具有不同折射率之介電材料層。特定言之，短通干涉濾波器亦可包含波長選擇性性質。因此，作為一實例，短通干涉濾波器可具有特徵波長λSPF 且可選擇性阻擋或衰減所有波長高於λSPF 之光，其中短通干涉濾波器可透射所有波長低於λSPF 之光。
光學測試條(具體載體箔)可例如包含濾波器組件之組合。作為一實例，光學測試條可包含長通濾波器與短通濾波器之組合，例如高通干涉濾波器與短通干涉濾波器之組合然而，濾波器之其他組合為可行的。
特定言之，其他濾波器組件可經組態以用於基本上阻擋波長λ ≥ WL高 之光之透射，其中WL高 ＞ WL低 、具體言之WL高 ≥ WL低 + 20 nm、更具體言之WL高 ≥ WL低 + 30 nm，例如WL低 + 20 nm ≤ WL高 ≤ WL低 + 60 nm，例如WL低 + 30 nm ≤ WL高 ≤ WL低 + 50 nm。
特定言之，載體箔可例如包含至少一種選自由以下組成之群的材料：熱塑性材料；聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)；聚乙二醇(PEG)；聚碳酸酯(PC)，具體Pokalon®；聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)。此外，作為一實例，測試條載體可包含至少一種選自由以下組成之群的材料：塑膠材料；熱塑性材料；聚碳酸酯，具體Makrolon®或Lexan®。
舉例而言，光學測試條可進一步包含至少一個參考色場。如本文中所使用之術語「參考色場」為廣義術語且給予其對一般熟習此項技術者而言普通且慣用之含義，且不限於特殊或定製含義。該術語可具體(但不限於)係指具有已知性質之預定色彩的任意二維區。特定言之，參考色場可例如包含至少一個白色場，諸如具有白色之場。此外，參考色場可具有選自由以下組成之群的形狀：矩形形狀；正方形形狀；圓形形狀；環形形狀。
特定言之，參考色場可例如用作參考物。具體言之，當測定施加至測試場之樣本內之分析物濃度時，參考色場之色彩可用作相比於測試化學物質與分析物之在光學上可偵測之偵測反應的參考物。
在本發明之另一態樣中，揭示一種用於藉由使用行動裝置來測量施加至光學測試條之測試場的體液樣本中之分析物濃度之方法。該方法包含以下方法步驟，其可按給定順序執行。然而，不同順序亦可可能的。此外，可一次或反覆執行方法步驟中之一者、多於一者或甚至所有者。此外，可連續執行方法步驟，或替代地，兩個或更多個方法步驟步可以及時疊加方式或甚至並行地執行。該方法可進一步包含未列出之額外方法步驟。
該方法包含以下步驟： i) 提供具有至少一個波長濾波器組件之光學測試條，該至少一個波長濾波器組件經調適以基本上阻擋波長λ阻擋 為λ阻擋 ≤ WL低 之光，其中550 nm ≤ WL低 ≤ 650 nm。 ii)     提供行動裝置，其中行動裝置包含至少一個攝影機及至少一個波長濾波器，其中波長濾波器經組態以用於基本上阻擋波長λ為1200 nm ≥ λ ≥ WL高 之光之透射，其中800 nm ≤ WL高 ≤ 1000 nm； iii)    將體液樣本施加至測試場； iv)    藉由使用行動裝置之攝影機來捕獲上面施加有樣本的測試場之至少一個影像；及 v)     藉由評估測試場之測試化學物質的在光學上可偵測之偵測反應來測定施加至測試場之體液樣本的分析物濃度。
如本文中所使用之術語「行動裝置」為廣義術語且給予其對一般熟習此項技術者而言普通且慣用之含義，且不限於特殊或定製含義。該術語可具體(但不限於)係指行動電子裝置，更具體行動通信裝置，諸如行動電話或智慧型手機。另外地或可替代地，行動裝置亦可係指平板電腦或具有至少一個攝影機之另一類型之攜帶型電腦。
如本文中所使用之術語「攝影機」為廣義術語且給予其對一般熟習此項技術者而言普通且慣用之含義，且不限於特殊或定製含義。該術語可具體(但不限於)係指具有至少一個成像元件之裝置，該成像元件經組態以用於記錄或捕獲空間解析之一維、二維或甚至三維光學資訊。作為一實例，攝影機可包含至少一個攝影機晶片，諸如經組態以用於記錄影像之至少一個CCD晶片及/或至少一個CMOS晶片。如本文中所使用，非限制性地，術語「影像」可具體係關於藉由使用攝影機而記錄之資料，諸如來自成像裝置之複數個電子讀數，諸如攝影機晶片之像素。因此，影像本身可包含像素，影像之像素與攝影機晶片之像素相關聯。
攝影機可具體為彩色攝影機。因此，例如就各像素而言，可提供或生成色彩資訊，諸如三種色彩R、G、B之色彩值。較大數目之色彩值亦為可行的，諸如各像素四種色彩。彩色攝影機一般為熟習此項技術者已知。因此，作為一實例，攝影機晶片之各像素可具有三個或更多個不同色彩感測器，諸如色彩記錄像素，如一個用於紅色(R)之像素、一個用於黃色(G)之像素及一個用於藍色(B)之像素。就像素中之每一者而言，諸如就R、G、B而言，視各別色彩之強度而定，值可藉由像素記錄，諸如在0至255範圍內之數位值。作為一實例，代替使用三重色，諸如R、G、B，可使用四重色，諸如C、M、Y、K。此等技術一般為熟習此項技術者已知。
行動裝置之波長濾波器可整合至攝影機晶片中，例如整合至至少一個CMOS晶片中。因此，具體言之，當使用行動裝置之攝影機拍攝影像時，波長λ為1200 nm ≥ λ ≥ WL高 之光可基本上被阻擋。因此，特定言之，當使用行動裝置記錄影像時，具有表徵波長WL高 之波長濾波器可基本上阻擋具有波長λ之光免於被記錄。
出於術語及可能實施例之進一步可能的定義之原因，可參考上文所給出或如下文進一步描述之光學測試條之描述。
行動裝置可進一步包含至少一個照明源。照明源可具體經組態以用於出於在使用行動裝置拍攝其影像時照明目標之目的而發射光。特定言之，方法步驟iv)可進一步包含照明光學測試條，具體測試場，尤其藉由使用行動裝置之照明源。
舉例而言，光學測試條可包含至少一個參考色場。特定言之，該方法可進一步包含藉由使用行動裝置(例如行動裝置之攝影機)來捕獲參考色場之至少一個影像的步驟vi)。此外，方法步驟vi)可包含照明光學測試條，具體參考色場。
特定言之，行動裝置之波長濾波器可包含至少一個短通濾波器。作為一實例，短通濾波器可具體具有隨光之波長下降的透射率邊緣。因此，短通濾波器可具體顯示光之透射率上升，波長愈低。特定言之，通過短通濾波器之光之透射率可隨波長上升而下降。此外，短通濾波器可具有特徵波長λSP 。因此，WL高 可等於λSP 。特定言之，作為一實例，在λSP 下之短通濾波器之透射率TSP 可為短通濾波器之最大透射率TSP 最大 的50%。
特定言之，表徵行動裝置之至少一個波長濾波器之表徵波長WL高 可例如在800 nm ≤ WL高 ≤ 1000 nm範圍內、具體在800 nm ≤ WL高 ≤ 950 nm範圍內、更具體在800 nm ≤ WL高 ≤ 900 nm範圍內。
具體言之，作為一實例，光學測試條可為或可包含如上文所揭示或如下文進一步描述之光學測試條。
在本發明之另一態樣中，揭示一種用於測量體液樣本中之分析物濃度之套組。套組包含如上文所描述或在下文更詳細地描述之實施例中之任一例的光學測試條及包含至少一個攝影機之行動裝置。行動裝置進一步包含至少一個波長濾波器，其中波長濾波器經組態以用於基本上阻擋波長λ為1200 nm ≥ λ ≥ WL高 之光之透射，其中800 nm ≤ WL高 ≤ 1000 nm。
特定言之，行動裝置可進一步包含至少一個照明源。具體言之，行動裝置之至少一個照明源可經組態以用於在使用行動裝置拍攝目標(例如光學測試條)之影像時照明目標(諸如光學測試條)。
此外，行動裝置可包含至少一個處理器。作為一實例，處理器可經組態以用於執行用於以下之方法的方法步驟ii)至v)：藉由使用如上文所描述或如下文進一步描述之行動裝置來測量施加至光學測試條之測試場的體液樣本中之分析物濃度。另外，處理器亦可經組態以用於執行方法之方法步驟vi)。
根據本發明之裝置及方法可提供多個優於用於測量體液樣本中之分析物濃度之已知方法及裝置的優勢。因此，具體言之，本發明可比常見裝置及方法較獨立於環境照明條件。特定言之，作為一實例，測試化學物質之在光學上可偵測之偵測反應(具體色彩反應本身)可隨光譜範圍變化，例如可相對於不同光譜範圍變化。因此，在光學上可偵測之偵測反應可視環境照明條件而定。然而，本發明可提供用於例如在不利用額外彩色濾波器作為硬體元件(諸如用於攝影機之額外濾波器)之情況下減輕環境光對在光學上可偵測之偵測反應之影響的裝置及方法。特定言之，作為一實例，當藉由使用行動裝置(例如尤其智慧型電話攝影機)來分析或評估量熱色彩帶(諸如(例如)光學測試條)例如以用於偵測血糖時，可能需要補償不同環境照明條件且另外，可能需要顧及各種攝影機特定性質或特徵。作為一實例，甚至行動裝置之照明源本身可相對於不同類型及型號之行動裝置(例如智慧型電話)而變化。此外，作為一實例，用於RGB通道中(諸如用於攝影機晶片中，例如用於CCD晶片或CMOS晶片中)之彩色濾波器可相對於各種攝影機而極大地不同。本發明可允許藉由僅在變窄頻率範圍內追蹤測試化學物質之強度變化來評估分析物濃度。舉例而言，結果，對分析物濃度之評估可較不依賴於環境照明病況，例如照明情形，且可因此比在已知方法及裝置中較明確地歸因於所觀測之色彩反應。
概述且不排除其他可能實施例，可設想以下實施例： 實施例1： 一種用於測量體液樣本中之分析物濃度之光學測試條，其包含： a)  測試條載體，其具有至少一個透明區； b)  測試場，其中該測試場： - 包含至少一個載體箔，其中該載體箔施加至該測試條載體上且至少部分覆蓋該測試條載體之該透明區； - 包含至少一種施加至該載體箔上之測試化學物質，該測試化學物質經組態以便與該分析物進行在光學上可偵測之偵測反應，其中該測試化學物質進一步經組態以用於至少部分吸收至少一個吸收波長λ吸收 在650 nm ＜ λ吸收 ≤ 1100 nm範圍內的光；及 - 包含至少一種用於至少部分濾除該樣本中所含有之固體組分的多孔材料； 其中該載體箔具有至少一個波長濾波器組件，其經調適以基本上阻擋波長λ阻擋 為λ阻擋 ≤ WL低 之光，其中550 nm ≤ WL低 ≤ 650 nm。
實施例2：    如前一實施例之光學測試條，其中該波長濾波器組件經調適以基本上阻擋波長λ阻擋 (146)為10 nm ≤ λ阻擋 ≤ WL低 、具體100 nm ≤ λ阻擋 ≤ WL低 、更具體250 nm ≤ λ阻擋 ≤ WL低 且甚至更具體400 nm ≤ λ阻擋 ≤ WL低 之光。
實施例3：    如前述實施例中任一項之光學測試條，其中該波長濾波器組件位於該載體箔內，具體言之，該波長濾波器組件分散於該載體箔內。
實施例4：    如前述實施例中任一項之光學測試條(110)，其中該波長濾波器組件(121)選自由長通濾波器組件及帶通濾波器組件組成之群。
實施例5：    如前述實施例中任一項之光學測試條，其中該波長濾波器組件包含至少一個長通濾波器，其中該長通濾波器具有隨該光之波長上升的透射率邊緣，其中該長通濾波器進一步具有特徵波長λLP ，其中在λLP 下之該長通濾波器之透射率為該長通濾波器之最大透射率的50%且其中WL低 = λLP 。
實施例6：    如前一實施例之光學測試條，其中該長通濾波器具有該上升透射率邊緣之傾斜度SLP ，其中0 eV ＜ SLP ≤ 1.2 eV、具體0.1 eV ≤ SLP ≤ 1.1 eV、更具體0.2 eV ≤ SLP ≤ 0.9 eV，其中SLP = h ∙ c ∙ [(1/λ阻擋 ) - (1/λ透射 )]，其中在波長λ阻擋 下，該長通濾波器之透射率TLP 等於或小於TLP 最大 的5%，其中在波長λ透射 下，該長通濾波器之透射率TLP 等於或大於TLP 最大 的95%。
實施例7：    如前述實施例中任一項之光學測試條，其中600 nm ≤ WL低 ≤ 650 nm、具體625 nm ≤ WL低 ≤ 650 nm。
實施例8：    如前述實施例中任一項之光學測試條，其中該測試場具有選自由以下組成之群的形狀：矩形形狀；正方形形狀；圓形形狀；環形形狀。
實施例9：    如前述實施例中任一項之光學測試條，其中該測試場進一步包含至少一個散佈層，其中該散佈層經組態以將該體液樣本均等地散佈或分佈在測試場的上面施加有樣本之表面上方。
實施例10：   如前述實施例中任一項之光學測試條，其中該波長濾波器組件包含干涉濾波器，其中該干涉濾波器具有特徵波長λHPF ，其中WL低 = λHPF 。
實施例11：   如前一實施例之光學測試條，其中該干涉濾波器定位於該載體箔之至少一個表面上，具體言之定位於該載體箔之上表面上、該載體箔之下表面上或該載體箔之上表面與下表面兩者上。
實施例12：   如前述實施例中任一項之光學測試條(110)，其中該光學測試條(110)，具體言之該載體箔(120)，包含至少一個其他濾波器組件，其中該至少一個其他濾波器組件包含短通濾波器。
實施例13：   如前述請求項之光學測試條(110)，其中該其他濾波器組件經組態以用於基本上阻擋波長λ ≥ WL高 之光之透射，其中WL高 ＞ WL低 、具體言之WL高 ≥ WL低 + 20 nm、更具體言之WL高 ≥ WL低 + 30 nm，例如WL低 + 20 nm ≤ WL高 ≤ WL低 + 60 nm，例如WL低 + 30 nm ≤ WL高 ≤ WL低 + 50 nm。
實施例14：   如前述實施例中任一項之光學測試條，其中該載體箔包含至少一種選自由以下組成之群的材料：熱塑性材料；聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)；聚乙二醇(PEG)；聚碳酸酯(PC)，具體言之Pokalon®；聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)。
實施例15：   如前述實施例中任一項之光學測試條，其中該測試條載體包含至少一種選自由以下組成之群的材料：塑膠材料；熱塑性材料；聚碳酸酯，具體言之Makrolon®或Lexan®。
實施例16：   如前述實施例中任一項之光學測試條，其中該光學測試條進一步包含至少一個參考色場。
實施例17：   如前一實施例之光學測試條，其中該參考色場含有至少一個白色場。
實施例18：   如前述兩個實施例中任一項之光學測試條，其中該參考色場具有選自由以下組成之群的形狀：矩形形狀；正方形形狀；圓形形狀；環形形狀。
實施例19：   一種用於藉由使用行動裝置來測量施加至光學測試條之測試場之體液樣本中之分析物濃度的方法，其包含： i)   提供光學測試條，該光學測試條具有至少一個波長濾波器組件，該至少一個波長濾波器組件經調適以基本上阻擋波長λ阻擋 為λ阻擋 ≤ WL低 之光，其中550 nm ≤ WL低 ≤ 650 nm。 ii)  提供該行動裝置，其中該行動裝置包含至少一個攝影機及至少一個波長濾波器，其中該波長濾波器經組態以用於基本上阻擋波長λ為λ ≥ WL高 之光之透射，其中800 nm ≤ WL高 ≤ 1000 nm； iii) 將該體液樣本施加至該測試場上； iv) 藉由使用該行動裝置之該攝影機來捕獲上面施加有該樣本的該測試場之至少一個影像；及 v)  藉由評估該測試場之測試化學物質的在光學上可偵測之偵測反應來測定施加至該測試場上之該體液樣本的該分析物濃度。
實施例20：   如前一實施例之方法，其中該波長濾波器(134)經組態以用於基本上阻擋波長λ為1200 nm ≥ λ ≥ WL高 之光之透射。
實施例21：   如前述提及方法之實施例中任一項之方法，其中該行動裝置進一步包含至少一個照明源，其中方法步驟iv)進一步包含具體藉由使用該行動裝置之該照明源來照明該光學測試條。
實施例22：   如前述提及方法之實施例中任一項之方法，其中該光學測試條進一步包含至少一個參考色場，且其中該方法進一步包含藉由使用該行動裝置來捕獲該參考色場之至少一個影像的步驟vi)。
實施例23：   如前一實施例之方法，其中方法步驟vi)進一步包含具體藉由使用該行動裝置之該照明源來照明該光學測試條。
實施例24：   如前述提及方法之實施例中任一項之方法，其中該波長濾波器包含至少一個短通濾波器，其中該短通濾波器具有隨該光之波長下降的透射率邊緣，其中該短通濾波器進一步具有特徵波長λSP ，其中在λSP 下之該短通濾波器之透射率為該短通濾波器的最大透射率的50%且其中WL高 = λSP 。
實施例25：   如前述提及方法之實施例中任一項之方法，其中800 nm ≤ WL高 ≤ 950 nm、具體800 nm ≤ WL高 ≤ 900 nm。
實施例26：   如前述提及方法之實施例中任一項之方法，其中該光學測試條包含如前述提及光學測試條之實施例中任一項之光學測試條。
實施例27：   一種用於測量體液樣本中之分析物濃度之套組，該套組包含如前述提及光學測試條之實施例中任一項之光學測試條且該套組進一步包含行動裝置，其中該行動裝置包含至少一個攝影機，其中該行動裝置進一步包含至少一個波長濾波器，其中該波長濾波器經組態以用於基本上阻擋波長λ為λ ≥ WL高 之光之透射，其中800 nm ≤ WL高 ≤ 1000 nm。
實施例28：   如前一實施例之套組(128)，其中該波長濾波器(134)經組態以用於基本上阻擋波長λ為1200 nm ≥ λ ≥ WL高 之光之透射。
實施例29：   如前述提及套組之實施例中任一項之套組，其中該行動裝置進一步包含至少一個照明源。
實施例30：   如前述提及套組之實施例中任一項之套組，其中該行動裝置進一步包含至少一個控制單元，具體至少一個處理器。
實施例31：   如前一實施例之套組，其中該至少一個處理器經組態以用於執行如前述提及方法之實施例中任一項之方法的方法步驟iii)至v)。
在圖1中，用於測量體液樣本112中之分析物濃度之光學測試條110之一實施例係以透視圖說明。光學測試條110包含測試條載體114，其具有至少一個透明區116。光學測試條110進一步包含至少一個測試場118，其包含至少一個施加至測試條載體114之載體箔120，該載體箔120具有至少一個波長濾波器組件121。測試場118進一步包含至少一種施加至載體箔120上之測試化學物質122，測試化學物質122經組態以用於執行與分析物之在光學上可偵測之偵測反應，及至少一種用於至少部分濾除樣本112中所含有之固體組分之多孔材料124。此外，光學測試條110可包含至少一個參考色場126。
圖2以透視圖顯示一種用於測量體液樣本112中之分析物濃度之套組128之一實施例。套組128包含光學測試條110及行動裝置130。行動裝置130包含至少一個攝影機132及至少一個波長濾波器134。此外，行動裝置130可包含至少一個照明源136及至少一個處理器138。
在圖3中，光學測試條110之一實施例係以剖視圖說明。特定言之，如圖3中所說明，樣本112可施加至光學測試條110之(具體測試場118之)第一側140，其中測試化學物質122之在光學上可偵測之偵測反應可自光學測試條110之(具體測試場118之)第二側142評估。在圖4A及4B中，說明光學測試條110之剖視圖之不同實施例。圖4A及4B可具體顯示藉由圖3中所說明之區IV所指示之光學測試條110的一部分之放大截面視圖之實施例。具體言之，圖4A及4B可說明測試場118之不同實施例。
如圖4A及4B中所說明，測試場118之載體箔120施加至測試條載體114且至少部分覆蓋測試條載體114之透明區116。測試場118進一步包含經組態以用於執行在光學上可偵測之偵測反應之測試化學物質122。測試化學物質122進一步經組態以用於至少部分吸收具有至少一個吸收波長λ吸收 144之光，其中至少一個吸收波長λ吸收 144在650 nm ＜ λ吸收 ≤ 1100 nm範圍內。此外，如圖4A中所說明，測試場118包含至少一種用於至少部分濾除樣本112中所含有之固體組分之多孔材料124。測試化學物質122及至少部分多孔材料124可配置在分離層中，如例如圖4A中所說明。特定言之，如圖4B中所說明，測試化學物質122及至少部分多孔材料124亦可合併為一個層。此外，測試場118可包含散佈層148，其經組態以將體液樣本112均等地散佈或分佈在測試場118之表面上方(具體在第一側140上方)，在該測試場上施加樣本112。
載體箔120進一步具有至少一個波長濾波器組件121，其經調適以基本上阻擋λ阻擋 為λ阻擋 ≤ WL低 之光，其中550 nm ≤ WL低 ≤ 650 nm。特定言之，波長濾波器組件121可例如位於載體箔120內，具體言之，波長濾波器組件121可分散於載體箔120內，如例如圖4A中所說明。更特定言之，波長濾波器組件121可為或可包含至少一個長通濾波器150。另外地或可替代地，波長濾波器組件121可為或可包含至少一個干涉濾波器152。具體言之，干涉濾波器152可定位於載體箔120之至少一個表面上，具體如圖4B中所說明，定位於載體箔120之上表面上。然而，干涉濾波器152亦可施加在載體箔120之下表面上或施加在載體箔120上表面與下表面兩者上。
圖5A說明波長濾波器組件121之不同實施例之透射率光譜的曲線圖。特定言之，作為一實例，可說明長通濾波器150之第一透射光譜154及干涉濾波器152之第二透射光譜156。具體言之，如圖5A中所說明，長通濾波器可具有隨x軸160上所顯示之光之波長上升的透射率邊緣158。y軸162可具體顯示波長濾波器組件121之透射率。此外，長通濾波器150可具有特徵波長λLP 164，其中在λLP 164下之長通濾波器150之透射率TLP 166可為長通濾波器150之最大透射率TLP 最大 168的50%。因此，在圖5中，作為一實例，TLP 最大 168可為80%且因此TLP 166可為0.5 x 80% = 40%。此外，長通濾波器150可具有上升透射率邊緣158之傾斜度SLP 170。特定言之，如上文等式(1)中所描述，SLP 可藉由使用波長λ阻擋 172及波長λ透射 174來計算。具體言之，在波長λ阻擋 172下，長通濾波器150之透射率TLP 可等於或小於TLP 最大 的5%，且在波長λ透射 174下，長通濾波器150之透射率TLP 可等於或大於TLP 最大 的95%。
此外，干涉濾波器152可具有特徵波長λHPF 176，其中，如藉由圖5中之第二透射光譜156所說明，干涉濾波器152可選擇性阻擋或衰減所有波長低於λHPF 176之光，且其中干涉濾波器152可透射具有波長高於λHPF 176之光。
作為一實例，波長濾波器組件121可具體允許對光學測試條110之(具體測試化學物質122之在光學上可偵測之偵測反應之)以強度為基礎之評估，作為一實例，獨立地自環境光及行動裝置130之特徵(具體攝影機132之特徵)。
圖5B顯示用於不同血糖濃度之測試化學物質122之反射光譜的曲線圖，其中在測試場118之載體箔120在不存在波長濾波器組件121。特定言之，曲線圖可說明各種測試場之反射光譜，該等測試領域包含測試化學物質122，但不具有波長濾波器組件121。舉例而言，所說明之反射值可在與測試化學物質122接觸後20 s出現。具體言之，不同血糖濃度可隨x軸160上所顯示之光之波長而變化，其中y軸132可顯示不同血糖濃度之相對反射，具體反射之百分比。特定言之，六種不同血糖濃度可由曲線圖中之六根不同曲線說明。具體言之，曲線200可說明0毫克/分升(mg/dl)之血糖濃度之反射光譜，曲線202可說明40 mg/dL之血糖濃度之反射光譜，曲線204可說明80 mg/dl之血糖濃度之反射光譜，曲線206可說明160 mg/dl之血糖濃度之反射光譜，曲線208可說明260 mg/dl之血糖濃度之反射光譜且曲線210可說明440 mg/dl之血糖濃度之反射光譜。
圖5C顯示用於不同血糖濃度之測試場118之一實施例之反射光譜的曲線圖。具體言之，測試場118包含具有波長濾波器組件121之載體箔120。因此，圖5C中所顯示之反射光譜可說明用於不同血糖濃度之測試化學物質122的反射光譜，其中具有波長λ阻擋 (172)之光可基本上藉由測試場118之載體箔120之波長濾波器組件121阻擋。作為一實例，圖5C中所顯示之光譜反射可說明用於圖5B之同一血糖濃度的反射光譜，其中反射光譜係藉由長通濾波器150之第一透射光譜154疊加，如圖5A中所說明。出於較佳理解之原因，長通濾波器150之透射光譜154之一部分另外說明於圖5C中。
如所說明，不同血糖濃度可明確分離且可顯示波長λ ≥ 550nm、具體λ ≥ 600nm之線性過程。因此，根據本發明測定施加至光學測試條110之測試場118之樣本112的分析物濃度(諸如血糖濃度)可尤其提高分析物濃度之測量準確性。具體言之，如所說明，此係由於分析物濃度之測定在例如波長λ ＜ 550nm之波長範圍內可能為困難的，在該波長範圍內分析物濃度(例如血糖濃度)相對於照明條件之極小變化而顯著變化。
在圖6A及6B中顯示藉由具有攝影機132之行動裝置130之一實施例記錄的紅色直方圖之曲線圖。作為一實例，在圖6A中，具體在不使用波長濾波器134之情況下拍攝影像時，信號(具體攝影機132之紅色通道之信號)可說明於第一直方圖178中。特定言之，例如在第一直方圖178中，第一照明180 (具體白標準光，例如具有6500 K)及第二照明182 (具體呈綠色之光)可已用於環境照明。作為一實例，可以看到，在第二照明182之情況下，例如在呈綠色之光之情況下，作為一實例，可記錄約10計數值之錯誤信號。然而，在圖6B中，攝影機132之紅色通道之信號可例如類似於圖6A中所顯示之第一直方圖說明於第二直方圖184中，其中在第二直方圖184中可使用紅色濾波器。舉例而言，可以看到，第二照明182 (例如「呈綠色之」照明)可具體不再產生錯誤信號。作為一實例，第一照明180之(例如白光之)信號在將第一直方圖178與第二直方圖184進行比較時可例如相差約100個計數值。此可例如由濾波器內之損耗所致而出現。然而，作為一實例，信號可擴增及/或升高至例如180個計數值，諸如藉由使用較強照明。
圖7A顯示一種用於藉由使用行動裝置130來測量施加至光學測試條110之測試場118之體液樣本112中的分析物濃度的方法之一實施例之流程圖。該方法包含以下步驟： i) (用元件符號186指示)提供具有至少一個波長濾波器組件121之光學測試條110，該波長濾波器組件經調適以基本上阻擋波長λ阻擋 146為λ阻擋 ≤ WL低 之光，其中550 nm ≤ WL低 ≤ 650 nm； ii) (用元件符號188指示)提供行動裝置130，其中行動裝置130包含至少一個攝影機132及至少一個波長濾波器134，其中波長濾波器134經組態以用於基本上阻擋波長λ為1200 nm ≥ λ ≥ WL高 之光之透射，其中800 nm ≤ WL高 ≤ 1000 nm； iii) (用元件符號190指示)將體液樣本112施加至測試場118； iv) (用元件符號192指示)藉由使用行動裝置130之攝影機132來捕獲上面施加有該樣本112的測試場118之至少一個影像；及 v) (用元件符號194指示)藉由評估測試場118之測試化學物質122的在光學上可偵測之偵測反應來測定施加至測試場118之體液樣本112的分析物濃度。
圖7B顯示一種用於藉由使用行動裝置130來測量施加至光學測試條110之測試場118之體液樣本112中的分析物濃度的方法之另一實施例之流程圖。如圖7B中所說明，該方法可進一步包含步驟vi) (用元件符號196指示)藉由使用行動裝置130來捕獲參考色場126之至少一個影像。作為一實例，步驟vi)可具體在執行步驟v)之前執行。特定言之，步驟iv)及/或步驟vi)可進一步包含具體藉由使用行動裝置130之照明源136照明光學測試條110之子步驟198。
110:光學測試條 112:樣本 114:測試條載體 116:透明區 118:測試場 120:載體箔 121:波長濾波器組件 122:測試化學物質 124:多孔材料 126:參考色場 128:套組 130:行動裝置 132:攝影機 134:波長濾波器 136:照明源 138:處理器 140:第一側 142:第二側 144:λ吸收 146:λ阻擋 148:散佈層 150:長通濾波器 152:干涉濾波器 154:第一透射光譜 156:第二透射光譜 158:透射率邊緣 160:x軸 162:y軸 164:λLP 166:TLP 168:TLP 最大 170:SLP 172:λ阻擋 174:λ透射 176:λHPF 178:第一直方圖 180:第一照明 182:第二照明 184:第二直方圖 186:步驟i) 188:步驟ii) 190:步驟iii) 192:步驟iv) 194:步驟v) 196:步驟vi) 198:照明測試條 200:0 mg/dl曲線 202:40 mg/dl曲線 204:80 mg/dl曲線 206:160 mg/dl曲線 208:260 mg/dl曲線 210:440 mg/dl曲線
其他視情況存在之特徵及實施例將更詳細地揭示於實施例之後續描述中，較佳結合附屬申請專利範圍。其中，如技術人員將認識到，可以獨立方式以及以任何任意可行的組合實現各別視情況選用的特徵。本發明之範疇不受較佳實施例限制。該等實施例示意性地描繪於圖中。其中，此等圖中之相同參考數字指相同或功能上可比之元件。 圖式中：
圖1在透視圖中顯示一種用於測量體液樣本中之分析物濃度之光學測試之一實施例；
圖2    在透視圖中顯示一種用於測量體液樣本中之分析物濃度之套組之一實施例。
圖3    在剖視圖中顯示光學測試條之一實施例；
圖4A及圖4B 顯示光學測試條之剖視圖之不同實施例；
圖5A至圖5C 顯示波長濾波器組分之不同實施例之透射率光譜的曲線圖(圖5A)以及用於不同血糖濃度之測試化學物質之反射光譜的曲線圖(圖5B)及測試場之曲線圖(圖5C)；
圖6A及圖6B 顯示藉由具有攝影機之行動裝置之一實施例記錄的紅色直方圖的曲線圖；且
圖7A及圖7B 顯示一種用於藉由使用行動裝置來測量施加至光學測試條之測試場之體液樣本中的分析物濃度的方法之不同實施例之流程圖。
110:光學測試條
112:樣本
118:測試場
126:參考色場
128:套組
130:行動裝置
132:攝影機
134:波長濾波器
136:照明源
138:處理器

Claims (15)

  1. 一種用於測量體液樣本(112)中之分析物濃度之光學測試條(110)，其包含： a) 測試條載體(114)，其具有至少一個透明區(116)； b) 測試場(118)，其中該測試場(118)： 包含至少一個載體箔(120)，其中該載體箔(120)被施加至該測試條載體(114)上且至少部分覆蓋該測試條載體(114)之該透明區(116)； 包含至少一種施加至該載體箔(120)上之測試化學物質(122)，該測試化學物質(122)經組態以便與該分析物進行在光學上可偵測之偵測反應，其中該測試化學物質(122)進一步經組態以用於至少部分吸收至少一個吸收波長λ吸收 (144)在650 nm ＜ λ吸收 ≤ 1100 nm範圍內的光；且 包含至少一種用於至少部分濾除該樣本(112)中所含有之固體組分的多孔材料(124)； 其中該載體箔(120)具有至少一個波長濾波器組件(121)，其經調適以基本上阻擋波長λ阻擋 (146)為λ阻擋 ≤ WL低 之光，其中550 nm ≤ WL低 ≤ 650 nm。
  2. 如請求項1之光學測試條(110)，其中該波長濾波器組件經調適以基本上阻擋波長λ阻擋 (146)為10 nm ≤ λ阻擋 ≤ WL低 之電磁輻射。
  3. 如請求項1或2之光學測試條(110)，其中該波長濾波器組件(121)位於該載體箔(120)內。
  4. 如請求項1或2之光學測試條(110)，其中該波長濾波器組件(121)選自由長通濾波器組件及帶通濾波器組件組成之群。
  5. 如請求項1或2之光學測試條(110)，其中該波長濾波器組件(121)包含至少一個長通濾波器(150)，其中該長通濾波器(150)具有隨該光之波長而上升的透射率邊緣(158)，其中該長通濾波器(150)進一步具有特徵波長λLP (164)，其中在λLP (164)下之該長通濾波器(150)之透射率為該長通濾波器(150)的最大透射率的50%且其中WL低 = λLP (164)。
  6. 如請求項1或2之光學測試條(110)，其中該波長濾波器組件(121)包含干涉濾波器(152)，其中該干涉濾波器(152)具有特徵波長λHPF (176)，其中WL低 = λHPF (176)，其中該干涉濾波器(152)較佳定位於該載體箔(120)之至少一個表面上。
  7. 如請求項1或2之光學測試條(110)，其中該光學測試條(110)，具體地該載體箔(120)，包含至少一個其他濾波器組件，其中該至少一個其他濾波器組件包含短通濾波器，其中該其他濾波器組件較佳經組態以用於基本上阻擋波長λ ≥ WL高 之光之透射，其中WL高 ＞ WL低 。
  8. 一種用於藉由使用行動裝置(130)來測量施加至光學測試條(110)之測試場(118)之體液樣本(112)中的分析物濃度之方法，其包含： i) 提供如前述請求項中任一項之光學測試條(110)； ii) 提供該行動裝置(130)，其中該行動裝置(130)包含至少一個攝影機(132)及至少一個波長濾波器(134)，其中該波長濾波器(134)經組態以用於基本上阻擋波長λ為λ ≥ WL高 之光之透射，其中800 nm ≤ WL高 ≤ 1000 nm； iii) 將該體液樣本(112)施加至該測試場(118)上； iv) 藉由使用該行動裝置(130)之該攝影機(132)來捕獲上面施加有該樣本(112)之該測試場(118)的至少一個影像；及 v) 藉由評估該測試場(118)之測試化學物質(122)的在光學上可偵測之偵測反應來測定施加至該測試場(118)上之該體液樣本(112)之該分析物濃度。
  9. 如請求項8之方法，其中該波長濾波器(134)經組態以用於基本上阻擋波長λ為1200 nm ≥ λ ≥ WL高 之光之透射。
  10. 如請求項8或9之方法，其中該行動裝置(130)進一步包含至少一個照明源(136)，其中方法步驟iv)進一步包含照明該光學測試條(110)。
  11. 如請求項8或9之方法，其中該波長濾波器(134)包含至少一個短通濾波器，其中該短通濾波器具有隨該光之波長而下降的透射率邊緣，其中該短通濾波器進一步具有特徵波長λSP ，其中在λSP 下之該短通濾波器之透射率為該短通濾波器的最大透射率的50%且其中WL高 = λSP 。
  12. 如請求項8或9之方法，其中800 nm ≤ WL高 ≤ 950 nm、具體800 nm ≤ WL高 ≤ 900 nm。
  13. 如請求項8或9之方法，其中該光學測試條(110)包含如前述提及光學測試條(110)之請求項中任一項之光學測試條(110)。
  14. 一種用於測量體液樣本(112)中之分析物濃度之套組(128)，該套組(128)包含如前述提及光學測試條(110)之請求項中任一項之光學測試條(110)，且該套組進一步包含行動裝置(130)，其中該行動裝置(130)包含至少一個攝影機(132)，其中該行動裝置(130)進一步包含至少一個波長濾波器(134)，其中該波長濾波器(134)經組態以用於基本上阻擋波長λ為λ ≥ WL高 之光之透射，其中800 nm ≤ WL高 ≤ 1000 nm。
  15. 如請求項14之套組(128)，其中該波長濾波器(134)經組態以用於基本上阻擋波長λ為1200 nm ≥ λ ≥ WL高 之光之透射。
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