测量含红细胞样品中目标组分的方法

专利名称：测量含红细胞样品中目标组分的方法
技术领域：
本发明涉及一种测量含红细胞样品中的目标组分的方法。
背景技术：
为了测量血液中的目标组分，使用生物传感器检测电化学信号或者光信号的方法 已经被广泛的使用。表明信号大小或强度的信号值与目标组分的量相对应。因此，通过测 量信号值，血液中目标组分的量能被测量.在这样的测量中，血液的红细胞压积值的影响被认为是个问题。通常，血液的红细 胞压积值的正常值被设置为30%至55%。但是，贫血性血液的红细胞压积值可能会低于正 常值，而聚合型(polysynthetic)血液的红细胞压积值可能会高于正常值。同样，每个人的 血液的Ht值是不同的。因此，当对未知Ht值的血液样品执行目标组分的测量时，引起下述 问题，由于Ht值的影响，该目标组分的量不能被准确地确定。引用列表专利文献专利文献1US2004079652A1专利文献2EP1645876A2专利文献3W02007121111A
发明内容
技术问题考虑到上述情况，本发明的目的是提供一种在抑制样品的Ht值的影响的同时具 有高可靠性的测量含红细胞样品中目标组分的方法。解决向题的方案根据本发明的测量方法是一种使用生物传感器测量含红细胞样品中目标组分的 方法，包括以下步骤(A)在测量之前提供目标组分的量与多个与之对应的信号之间的关系；(B)使用生物传感器获取来自含红细胞样品中目标组分的多个信号；并且(C)基于步骤⑶中的上述多个信号，根据步骤㈧中的上述关系，确定样品中目 标组分的量。发明的有益效果根据本发明，Ht值对测量目标组分的影响可以根据目标组分的量与多个与之对应 的信号之间的关系来修正，从而使含红细胞样品中目标组分的量的测量更加准确。因此，可 以说本发明在分析、临床实践等领域是非常有用的。本发明的发明人发现，在基于来自目标组分的信号测量含红细胞样品中目标组分 的量时，(1)即使当目标组分的量是相同的，信号取决于样品的Ht值而变化，并且O)当多 个信号被测量，这些信号有变化。基于这些发现，发明人通过以下方式实现本发明根据目标组分的量与多个与之对应的信号之间的关系，更加准确地测量含红细胞样品中目标组分的量。


图1是显示关于含有葡萄糖的标准样品在施加电压5秒与10秒后测量的电流之 间的关系，并显示本发明的实施例1中预定的Ht值的图。图2是显示关于含有葡萄糖的标准样品在施加电压5秒后测量的电流与葡萄糖浓 度之间的关系，以及显示预定的Ht值的图。图3是基于本发明的实施例2中的二次多项式绘制的10秒电流(Altl)与5秒电流 (A5)之间的关系图。图4是显示通过本发明的实施例2中的算法校正的Ht值中的误差(％ Ht)的图。图5是显示通过本发明的实施例4中的算法校正的葡萄糖浓度与已知葡萄糖浓度 之间的关系图。图6是显示通过常规算法估算的葡萄糖浓度与已知葡萄糖浓度之间的关系图。
具体实施例方式根据本发明的测量方法，如上所述，是一种使用生物传感器测量含红细胞样品中 目标组分的方法，包括以下步骤(A)在测量之前提供目标组分的量与多个与之对应的信号之间的关系；(B)使用生物传感器获取来自含红细胞样品中目标组分的多个信号；并且(C)基于步骤(B)中的上述多个信号，根据步骤(A)中的上述关系，确定样品中目 标组分的量。在根据本发明的测量方法中，“获取信号”也可以称为，例如，“测量信号”。此外， 获取或者测量“信号”意味着，例如，获取或者测量“信号值”，其表明信号大小、强度、或诸如 此类。进一步，信号的变化意味着，例如，信号值的变化。在根据本发明的测量方法中，在步骤㈧中，于测量之前，可对于不同的Ht值提供 目标组分的量与多个与之对应的信号之间的关系。在根据本发明的测量方法中，多个信号可以是，例如，在多个时间点获取的信号或 者在多个检测部分获取的信号。作为本发明的测量方法，第一测量方法中多个信号是在多 个时间点获取的信号，第二测量方法和第三测量方法中多个信号是在多个检测部分获取的 信号，在下文中将被描述。应当指出的是本发明并不限于这些实施方式。(第一测量方法)根据本发明的第一测量方法是，如上所述，使用在多个时间点获取的信号作为多 个信号来测量含红细胞样品中目标组分的方法。根据本发明的第一测量方法的实现，如上所述，是基于发明人的如下发现(1)即 使当目标组分的量相同时，信号取决于样品的Ht值而变化，并且(2)当多个信号被测量，信 号有变化。第(1)项发现，例如，在信号是与目标组分的量保持一致增加的信号的情况下， 该信号在Ht值变得相对较高时减少并在Ht值变得相对较低时增加。另一方面，第(2)项 发现，例如，在信号是与目标组分的量保持一致增加的信号的情况下，在按时间进程的信号检测中信号被检测的时间点相对较晚时该信号减少。根据本发明，含红细胞样品的Ht值，例如，可基于在多个时间点获取的信号而被 转换。因此，样品中目标组分可以在Ht值的影响被修正的情况下测量。此外，根据本发明， 样品中目标组分可以在该样品的Ht值的影响被修正的情况下测量，例如，不执行Ht值的转换。在本发明中，优选在步骤㈧中，于测量之前对于不同的Ht值提供目标组分的量 与多个与之对应的信号之间的关系。此外，在步骤㈧中，上述关系可以是，例如，与目标组 分的量相对应的多个信号与Ht值之间的关系。在多个时间点获取信号意味着，例如，随着时间的推移获取多于一次的信号。时间 点的数量，即进行信号采集的次数，没有特别的限制，只要是复数。例如，它是2或2以上， 优选2至4，更优选2至3，进一步优选2。多个信号优选是，例如，在相同的检测部分获取的信号。信号被获取的时间间隔没有特别的限制，能酌情取决于，例如，信号的种类、目标 组分的种类、产生信号的条件等来确定。作为一个具体的例子，优选多个信号是，例如，以1 至20秒的时间间隔获取的信号，更优选5至10秒，进一步优选4至5秒。关于多个信号，信号采集的开始时间和终止时间没有特别的限制，能酌情取决于， 例如，信号的种类、目标组分的种类、产生信号的条件等来确定。在多个信号中，首先获取的 信号优选是，例如，包括第1和20秒在内的第1到20秒之间产生的信号，更优选是包括第5 和10秒在内的第5到10秒之间，进一步优选是包括第4和5秒在内的第4到5秒之间，假 设信号的产生成为可能的时间点是第0秒。此外，在多个信号中，最后获取的信号优选是， 例如，包括第5和20秒在内的第5到20秒之间产生的信号，更优选是包括第5和10秒在 内的第5到10秒之间，进一步优选是包括第5和6秒在内的第5到6秒之间，假设信号的 产生成为可能的时间点是第0秒。在本发明的第一测量方法中，获取信号的时间选择没有特别的限制，能酌情取决 于，例如，信号的种类、目标组分的种类、产生信号的条件等来确定。具体的例子如下。多个 信号优选是，例如，在第10秒或之后产生的信号，更优选在第6秒或之后，进一步优选在第4 秒或之后，假设信号的产生成为可能的时间点是第0秒。此外，多个信号优选是，例如，直到 第20秒产生的信号，更优选直到第10秒，进一步优选直到第5秒，假设信号的产生成为可 能的时间点是第0秒。进一步，信号优选是，例如，包括第10和15秒在内的第10到15秒 之间产生的信号，更优选是包括第6和10秒在内的第6到10秒之间，进一步优选是包括第 4和5秒在内的第4到5秒之间，假设信号的产生成为可能的时间点是第0秒。在本发明的第一测量方法中，信号可以是，例如，能被电化学测量检测到的信号 (在下文中，这样的信号也被称为“电信号”)。在这种情况下，电信号优选是，例如，能被作 为生物传感器的检测部分的工作电极检测的信号。电信号的种类没有特别的限制，并且可以是，例如，电流、从电流转换的电压、和与 之对应的数字信号。这些电信号的相互转换是可能的，例如，通过已知的方法。作为一个具 体的例子，当电流被电化学测量测定时，电流可以被转换为电压，例如，使用电流/电压转 换器或类似物，并且电压可以从模拟信号转换为数字信号，例如，使用A/D (模拟/数字)转 换器。
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获取电信号的时间间隔没有特别的限制，能酌情取决于，例如，目标组分的种类、 产生电信号的条件等来确定。作为一个具体的例子，多个电信号优选是，例如，以1至10秒 的时间间隔获取的电信号，更优选1至5秒，进一步优选1至2秒。关于多个电信号，其采集的开始时间和终止时间没有特别的限制，能酌情取决于， 例如，目标组分的种类、产生电信号的条件等来确定。在多个电信号中，首先获取的电信号 优选是，例如，包括第1和20秒在内的第1到20秒之间产生的信号，更优选是包括第5和 10秒在内的第5到10秒之间，进一步优选是包括第4和5秒在内的第4到5秒之间，假设 施加电压的时间是第0秒。此外，在多个电信号中，最后获取的电信号优选是，例如，包括第 5和20秒在内的第5到20秒之间产生的信号，更优选是包括第5和10秒在内的第5到10 秒之间，进一步优选是包括第5和6秒在内的第5到6秒之间，假设施加电压的时间是第0 秒。获取电信号的时间选择没有特别的限制，能酌情取决于，例如，目标组分的种类、 产生电信号的条件等来确定。具体的例子如下。多个电信号优选是，例如，在第10秒或之 后产生的信号，更优选在第5秒或之后，进一步优选在第4秒或之后，假设施加电压的时间 是第0秒。此外，多个电信号优选是，例如，直到第20秒产生的信号，更优选直到第10秒， 进一步优选直到第5秒，假设施加电压的时间是第0秒。进一步，多个电信号优选是，例如， 包括第1和20秒在内的第1到20秒之间产生的信号，更优选是包括第5和10秒在内的第 5到10秒之间，进一步优选是包括第4和5秒在内的第4到5秒之间，假设施加电压的时间 是第0秒。此外，在本发明的第一测量方法中，信号可以是，例如，可被光学测量检测到的信 号(在下文中，这样的信号也被称为“光信号”)。光信号的种类没有特别的限制，并且其例 子包括吸光度、反射率、透光度、和与之对应的数字信号。这些光信号的相互转换是可能的， 例如，通过已知的方法。光信号能被例如检测器检测到。检测器可被设置在，例如，生物传感器之内或者生 物传感器之外。在后一种情况，例如，生物传感器可以在检测光信号之前事先与检测器连 接，或者生物传感器可以在进行检测时与检测器连接。获取光信号的时间间隔没有特别的限制，能酌情取决于，例如，目标组分的种类、 产生光信号的条件等来确定。作为一个具体的例子，多个光信号优选是，例如，以1至20秒 的时间间隔获取的光信号，更优选5至10秒，进一步优选4至5秒。关于多个光信号，其采集的开始时间和终止时间没有特别的限制，能酌情取决于， 例如，目标组分的种类、产生光信号的条件等来确定。在多个光信号中，首先获取的光信号 优选是，例如，包括第1和20秒在内的第1到20秒之间产生的信号，更优选是包括第5和 10秒在内的第5到10秒之间，进一步优选是包括第4和5秒在内的第4到5秒之间，假设 信号的产生成为可能的时间点是第0秒。此外，在多个光信号中，最后获取的光信号优选 是，例如，包括第5和20秒在内的第5到20秒之间产生的信号，更优选是包括第5和10秒 在内的第5到10秒之间，进一步优选是包括第5和6秒在内的第5到6秒之间，假设信号 的产生成为可能的时间点是第0秒。信号的产生成为可能的时间点可以是，例如，用于产生 光信号的反应开始的时间点。获取光信号的时间选择没有特别的限制，能酌情取决于，例如，目标组分的种类、
8产生光信号的条件等来确定。具体的例子如下。多个光信号优选是，例如，在第10秒或之 后产生的信号，更优选在第6秒或之后，进一步优选在第4秒或之后，假设信号的产生成为 可能的时间点是第0秒。此外，多个光信号优选是，例如，直到第20秒产生的信号，更优选 直到第10秒，进一步优选直到第5秒，假设信号的产生成为可能的时间点是第0秒。进一 步，多个光信号优选是，例如，包括第1和20秒在内的第1到20秒之间产生的信号，更优选 是包括第5和10秒在内的第5到10秒之间，进一步优选是包括第4和5秒在内的第4到 5秒之间，假设信号的产生成为可能的时间点是第0秒。在本发明的第一测量方法中，信号可以是，例如，基于目标组分的氧化还原反应的 信号。氧化还原反应的种类能酌情取决于，例如，目标组分的种类来确定。氧化还原反应没有特别的限制，并且可以是，例如，依靠目标组分的种类而使用必 要的试剂的氧化还原反应。氧化还原反应的具体例子包括使用了催化至少一种氧化反应和 还原反应的酶和中介物或显色底物的反应。当信号是电信号时，例如电子转移物质，可以用 作中介物。电子转移物质的具体例子包括钌复合物、铁复合物、其它有机金属复合物、有机 金属复合聚合物、导电离子盐、以及例如苯醌的有机中介化合物。酶能酌情取决于，例如，目 标组分的种类来确定，其例子包括氧化酶、还原酶、和氧化还原酶。当信号是光信号时，显色 底物可以是通过氧化或还原反应显色的显色底物、通过氧化或还原反应发射荧光的荧光底 物、或类似物。酶和中介物或显色底物优选被固定在，例如，生物传感器上的样品被提供的 部分、样品移动的部分、或类似部分。在本发明的第一测量方法中，如上所述，步骤(A)是提供目标组分的量与多个与 之对应的信号之间的关系的步骤(在下文中，也被称为“特定关系”)。根据这种特定关系， Ht值对测量目标组分的影响能被修正，由此含红细胞样品中目标组分的量能被更加准确地 测量。这种特定关系的设定方法没有特别的限制。例如，该特定关系可以通过由已知目标 组分浓度的标准样品获得的多个信号来设定。此外，已知目标组分浓度的标准样品优选来 自每一个都具有不同的Ht值的多个标准样品。关于该标准样品的多个信号没有特别的限制，并能通过，例如，以下方式获得。首先，提供具有不同Ht值的多个标准样品。标准样品的种类数目没有特别的限 制，并且可以是，例如，2或更多，优选3或更多，更优选5或更多，并且特别优选10或更多。 例如，由于随着标准样品的种类数目相对较大使更加可靠的测量成为可能，种类数目的上 限没有特别的限制。标准样品的Ht值并没有特别的限制。标准样品的Ht值只需要是，例 如，如上所述的不同Ht值，并且不同的Ht值可以是已知或未知的。标准样品的Ht值优选， 例如，处在包括正常值和异常值的范围内。一般情况下，Ht值的正常值大约是30% 55%， 异常值的上限大约是70%，而异常值的下限大约是10%。因此，标准样品的Ht值优选是， 例如，在10% 70%的范围内。优选地，多个标准样品至少包括，特别地，Ht值在上限附近 的标准样品、Ht值在下限附近的标准样品、以及Ht值是正常值的标准样品。其次，每个标准样品的目标组分的浓度是不同的，从而为每个标准样品提供目标 组分的浓度系列。目标组分的浓度可变化，例如，从一个标准样品到另一个，但优选所有的 标准样品都具有相同的目标组分浓度。包含在标准样品的浓度系列中的目标组分浓度种类 的数目，即目标组分浓度的变化，没有特别的限制，并可以是，例如2或更多，优选3或更多， 更优选是5或更多，并且特别优选是10或更多。随着包含在浓度系列中的目标组分浓度种类的数量相对较大，更可靠的测量成为可能。因此，例如，种类的上限没有限制。包含在目 标组分的浓度系列中的浓度没有特别的限制，能酌情取决于，例如，目标组分的种类、产生 信号的条件、获取信号的方法等来确定。优选将浓度设置在包括正常值和异常值的范围内， 例如，取决于目标组分的种类。在此范围内，浓度优选至少包括在上限附近的浓度、在下限 附近的浓度、以及是正常值的浓度。这将以葡萄糖作为目标组分的例子来解释。葡萄糖的 正常值一般是大约80 180mg/dL，葡萄糖的上限大约是600mg/dL，而葡萄糖的下限大约是 20mg/dL。因此，葡萄糖浓度系列优选设置落在上述范围内，例如，20 600mg/dL。必须指 出的是，葡萄糖只是作为一个例子给出，在本发明中的目标组分并不仅限于此。然后，对于每个标准样品的目标组分的浓度系列，获取多个信号。优选地，多个信 号的采集是对所有标准样品在相同的条件下并且通过同样的方法进行的。同样优选地，多 个信号的采集是在相同的条件下并且通过与将在后面描述的步骤(B)中从含红细胞样品 采集信号同样的方法而进行的。从由此得到的多个信号和标准样品中目标组分的浓度，有可能得到目标组分的量 与多个与之对应的信号之间的关系。这种特定关系代表了由Ht值导致的信号变化、当在多 个时间点测量信号时导致的信号变化(信号值随着时间的变化)、以及对应于目标组分的 量的信号变化。因此，基于该关系，有可能确定，例如，考虑了含红细胞样品测量的多个信号 中Ht值的影响的目标组分浓度。在本发明的第一测量方法中，特定关系的表达方式决不受限制，并且例如，能应用 校准曲线、校准表、回归方程等。下面的说明涉及特定关系由回归方程表达的实例。作为回归方程，可以使用例如 以下步骤(X)中设定的回归方程。即，在本发明的第一测量方法中，在步骤(A)中就不同的 Ht值，目标组分的量与多个与之对应的信号之间的关系优选是由以下步骤(X)确定的回归 方程。步骤(X)的步骤是对于每个都具有不同Ht值的标准样品的目标组分的浓度系列获取多个信号，对于每个标准样品确定多个信号之间的相关方程，选择标准样品中的任意一个作为显示参考Ht值的参考样品，设置所选择的参考样品的相关方程作为参考相关方程，以及确定用于将各标准样品的相关方程代入参考相关方程的回归方程。这里必须指出的是，在本发明中，使用通过上述步骤(X)确定的回归方程只是一 个例子，而且甚至在使用回归方程的情况下，步骤(X)也不是本发明中必需的。虽然会在下面描述步骤(X)的说明性实施例，必须指出的是本发明并不仅限于 此。在步骤(X)中，首先，以如上所述同样的方式对于每个都具有不同Ht值的标准样品的 目标组分的浓度系列获取多个信号。然后，基于由此获得的多个信号，对于每个标准样品确 定多个信号之间的相关方程。相关方程可以通过常规已知的技术确定。例如，可以使用通 用计算软件。另一方面，选择标准样品中的任何一个作为显示参考Ht值的参考样品。参考样品 能随意地进行选择，而且就此没有特别的限制。例如，在标准样品中，可以选择显示中间Ht 值的标准样品、显示正常Ht值的标准样品、或类似样品。
然后，设置该参考样品的相关方程作为参考相关方程，并且确定用于将各标准样 品的相关方程代入参考样品的相关方程的回归方程。回归方程被称为将在随后执行的步骤 (C)中的特定关系。回归方程可以通过常规已知的技术确定。例如，可以使用通用计算软 件。特定关系并不限于，例如，回归方程，并且可用例如校准曲线、校准表、或类似的来 表示。它们也可以通过对于多个标准样品的目标组分的浓度系列获取多个信号来制备，例 如，与回归方程的情况类似。在本发明的测量方法中，步骤(B)，如上所述，是获取来自含红细胞样品中的目标 组分的多个信号的步骤。从含红细胞样品采集信号优选，例如，在相同的条件下并且通过与 上述从标准样品采集信号同样的方法进行。在本发明的测量方法中，步骤(C)是，如上所述，基于步骤(B)中的多个信号，根据 步骤(A)中的特定关系，确定样品中目标组分的量的步骤。该特定关系表示，如上所述，目 标组分的量与多个与之对应的信号之间的关系。通过参考特定关系，考虑了含红细胞样品中Ht值的目标组分的量能被确定，例 如，以下述方式。该特定关系表示，如上所述，由Ht值导致的信号变化、当在多个时间点测 量信号时导致的信号变化(信号随着时间的变化)、以及与目标组分的量相对应的信号变 化。因此，通过参考特定关系，即使在例如含红细胞样品的Ht值是未知的情况下，考虑到所 给的由Ht值导致的信号变化，用来自样品的多个测量信号来确定目标组分的量成为可能。此外，在步骤(C)中，例如，在步骤㈧中举例说明的回归方程可以称为特定关系。 回归方程是，如上所述，将各标准样品的相关方程代入参考样品的相关方程(参考相关方 程)的回归方程。在这种情况下，含红细胞样品中目标组分的量能以例如下述方式确定。也 就是说，例如，即使在从样品测量的多个信号不适合参考相关方程的情况下，该多个信号可 基于回归方程被修正为适合参考样品的相关方程的信号。换句话说，考虑由Ht值导致的信 号变化可修正该信号。因此，通过假定多个修正的信号是参考样品的多个信号，目标组分的 量可以根据参考样品的多个信号与目标组分的量之间的关系来确定此外，在步骤(C)中，下面描述的校正方程也可以使用。也就是说，本发明的第一 测量方法可通过以下方式进行，在步骤(C)中，根据步骤(A)中的关系从步骤(B)中的多个 信号确定多个修正的信号，然后根据由以下步骤(Y)确定的校正方程从该多个修正的信号 确定样品中目标组分的量。步骤⑴的步骤是对于显示参考Ht值的参考样品的目标组分的浓度系列获取多个信号，和将多个信号与参考样品中的目标组分的量之间的相关方程确定为校正方程。这里必须指出的是，在本发明中，使用通过下列步骤(Y)确定的校正方程只是一 个例子，而且步骤(Y)也不是本发明中必需的。根据本发明的第一测量方法，有可能在测量时抑制Ht值的影响，Ht值表示红细胞 的量。因此，如上所述，第一测量方法被应用于含红细胞的样品。含红细胞样品的例子包括 全血样品。全血样品可以是，例如，未经处理的全血、稀释后的全血、或者溶血的全血。在本发明的测量方法中，目标组分决不受限制，并且可以是含红细胞样品中包含 的或者被认为包含的任何组分。该组分的例子包括例如葡萄糖的糖类、C-反应蛋白(CRP)、HbAlc、促甲状腺激素(TSH)、FT3、FT4、hCG、HBs抗原、HBc抗体、HCV抗体、TY抗原、抗链球 菌溶素O(ASO)、IV型胶原、基质金属蛋白酶(MMP-3)、PIVAK-II、α 1微球蛋白、β 1微球蛋 白、淀粉样蛋白A (SAA)、弹性蛋白酶1、基本甲胎蛋白(BFP)、念珠菌抗原、宫颈粘液中的粒 细胞弹性蛋白酶、地高辛、胱抑素C(cyStatin C)、凝血因子XIII、尿转铁蛋白、梅毒、透明质 酸、纤维蛋白单体复合物(SFMC)、VOn Willbrand因子(凝血因子VIII抗原)、蛋白S、类风 湿因子(RF)、IgD、α 1酸性糖蛋白(a 1AG)、α 1抗胰蛋白酶(α 1ΑΤ)、α 2巨球蛋白、白蛋 白(Alb)、铜蓝蛋白(Cp)、结合珠蛋白(Hp)、前白蛋白、视黄醇结合蛋白(RBP)、β IC/β IA 球蛋白(C3)、β IE球蛋白(C4)、IgA、IgG、IgM、β脂蛋白(β-LP)、载脂蛋白A-I、载脂蛋白 A-II、载脂蛋白B、载脂蛋白C-II、载脂蛋白C-III、载脂蛋白E、转铁蛋白(Tf)、尿白蛋白、血 纤维蛋白溶酶原(PLG)、脂蛋白(a) (LP(a))、乳酸、低密度脂质、高密度脂质和甘油三酯、以 及类似物。在本发明的第一测量方法中，使用的生物传感器没有特别的限制，并且可以使用 任何常规的生物传感器。生物传感器的种类没有特别的限制，并能酌情取决于，例如，信号 的种类，即信号是电信号还是光信号等来选择。以下，在电化学测量方法中使用的生物传 感器被称为电学生物传感器，而在光学测量方法中使用的生物传感器被称为光学生物传感
ο在本发明的第一测量方法中，信号测量可以通过在多个时间点测量信号来实现。 因此，生物传感器唯一必须包括的是，例如，至少一个检测部分。当该信号是电信号时，优选使用包括一个工作电极作为检测部分的电学生物传感 器。在电学生物传感器中，工作电极的数目没有特别的限制，而且电学生物传感器可以包括 至少一个工作电极。具体而言，电学生物传感器优选装配有至少一组包括工作电极和反电 极的电极组。在信号检测时，通过在电学生物传感器中工作电极与反电极之间施加电压，就 能从工作电极检测到例如电流的信号。此外，生物传感器可具有多个工作电极，而工作电极 的数目是，例如，2个或更多，优选2个。在这种情况下，可在多个时间点由每一个工作电极 获取信号。该多个工作电极可以是，例如，不同的工作电极。不同的工作电极的例子包括由 不同材料制成的工作电极以及为了检测目标组分涂覆不同试剂的工作电极。通过使用电学生物传感器，信号能通过例如连接在工作电极上的检测器而检测。 检测器可被设置在例如生物传感器之内或者生物传感器之外。在后一种情况，例如，生物传 感器可在检测光信号之前事先与检测器连接，或者生物传感器可在进行检测时与检测器连 接。检测器可通过例如终端连接至工作电极。检测器没有特别的限制，并且可以是，例 如，电流检测器，其中可包括电流/电压转换器、A/D转换器、计算单元等。在电学生物传感器中，根据需要，试剂优选被布置在，例如，样品被添加的区域或 者样品移动的区域。试剂能酌情取决于，例如，目标组分的种类、产生信号的氧化还原反应 的种类等来确定。试剂的实例包括上述的中介物和酶。当信号是光信号时，可以使用例如光学生物传感器。在光学生物传感器中，检测部 分可以是，例如，样品与试剂发生反应的反应区域。在本发明中，例如，样品与试剂的反应可 在反应区域开始、或者包含样品和试剂的反应溶液可被引入反应区域。在前一种情况，例 如，试剂可预先布置在该反应区域、或者与样品混合之前，试剂布置在可以被引入反应区域的另一区域。在后一种情况，例如，试剂可布置在与反应区域不同的区域，并在试剂与样品 混合后，反应溶液可被引入反应区域。(第二测量方法)根据本发明的第二测量方法是，如上所述，使用在多个检测部分获取的信号作为 多个信号的测量含红细胞样品中目标组分的方法。在这里指出，除非另有说明，本发明的第 二测量方法可以用与本发明的第一测量方法同样的方式进行。检测部分的数目没有特别的限制，并且可以是，例如，2个或更多，优选2至5个，更 优选2至3个，进一步优选2个。本发明的第二测量方法中，要使用的生物传感器没有特别的限制，只要其包括如 上所述的多个检测部分，并且任何常规的生物传感器都可以使用。当信号是电信号时，例如，优选使用具有多个工作电极的电学生物传感器。优选 地，从各个工作电极测量电信号。工作电极的数目是，例如，2个或更多，优选2至5个，更优 选2至3个，进一步优选2个。具体来说，电学生物传感器优选具有，例如，每个都包括工作 电极和反电极的多个电极组。即，电学生物传感器优选具有2组或更多组电极组，优选2至 5组电极组，更优选2至3组电极组，进一步优选2组电极组。电学生物传感器中的反电极 的数目决不仅限于此。它可以是一个或者也可以是两个或更多个。例如，各个电极组可以 具有不同的反电极，或者一个电极组中的反电极也可用作另一个电极组的反电极。当生物传感器具有多个工作电极时，工作电极优选是，例如，不同的工作电极。具 体的说，多个工作电极优选是呈现与目标组分发生不同的化学反应的电极。在这种情况下， 在各个电极中，各个化学反应受红细胞压积的影响。因此，通过提供目标组分的量与在各电 极上获取的与之对应的信号之间的关系作为特定关系，修正红细胞压积的影响成为可能。 在各个电极上测量信号优选，例如，在相同的时间进行。呈现不同化学反应的电极的例子包 括为了检测目标组分由不同材料制成的电极以及涂覆不同试剂的电极。另一方面，当信号是光信号时，例如可以使用具有多个检测部分的光学生物传感 器。在光学生物传感器中，检测部分可以是，例如，样品与试剂发生反应的反应区域。(第三测量方法)根据本发明的第三测量方法是使用在多个检测部分获取的信号测量含红细胞样 品中目标组分的方法。检测部分布置为，例如，与样品的移动方向平行并且位于离样品被添 加的部分距离不同的位置。如上所述，根据本发明的第三测量方法基于发明人的如下发现而实现(1)即使 当目标组分的量相同时，信号取决于样品的Ht值而变化；以及O)当多个信号被测量时， 这些信号变化。第(1)项发现，如上所述，例如，在信号是与目标组分的量保持一致增加的 信号的情况下，该信号在Ht值变得相对较高时减少并在Ht值变得相对较低时增加。另一 方面，第( 项发现，例如，在信号是与目标组分的量保持一致增加的信号的情况下，在离 样品被添加的部分相对较远的检测部分检测时该信号减少。据推测，其原因是样品的扩散 速度取决于Ht值降低，并且其影响反映在信号值中。具体的说，推测信号减小的原因是，例 如，由于在Ht值变得相对较高时样品的扩散速度变得相对较慢。只要参考特定关系，本发明不限于为说明目的而列出的实施方式。以下，本发明将通过实施例更具体地描述。然而必须指出的是，本发明决不仅限于这些实施例。实施例[实施例1]使用静脉血液，制备具有预先确定的Ht值09^^41^^^55% (士2%))的标准 样品(以下，这些样品被称为Ht 29%, Ht 41%、和Ht 55%)。然后，对于这些标准样品 的每一个，制备葡萄糖浓度系列的试样使得它们具有预先确定的葡萄糖浓度(50、100、150、 250、350、和 550mg/dL)。Modified Advance测量计(商品名，由Hypoguard制造，具有允许收集暂态电流的 改良软件的测量计)作为电流测量装置，并且2件(Pot)Menarini Glucomen GM条(商品 名，由Arkray制造)作为生物传感器，电流测量按照它们的说明进行。在第5秒和第10秒 执行电流测量，假设施加电压的时间是第O秒。对每个试样执行测量8次，并且确定由此得 到的测量值的平均值。测量结果显示在图1中。图1是关于每个标准样品的葡萄糖浓度系列绘制在施加 电压后5秒测量的电流(A5，以下称为“第5秒电流(A5) ”)与施加电压后10秒的测量的电流 (Altl，以下称为“第10秒电流(Altl) ”)的图。图1中，X轴表示第10秒电流(Altl)，而Y轴表 示第5秒电流(A5)。此外，图1中，空菱形( )显示的是Ht的结果，空正方形(□) 显示的是Ht 41%的结果，而空三角形(Δ)显示的是Ht 55%的结果。进一步，图1中，每 3个被环绕的点表示，从左开始，当葡萄糖是50mg/dL时的结果、当葡萄糖是lOOmg/dL时的 结果、当葡萄糖是150mg/dL时的结果、当葡萄糖是250mg/dL时的结果、当葡萄糖是350mg/ dL时的结果、和当葡萄糖是550mg/dL时的结果。绘制的电流是平均值。作为对每个试样在上述两个时间点测量电流的结果，揭示了以下事实。首先，对于 所有的葡萄糖浓度，Ht 55%的电流值最低而Ht的电流值最高。这表明电流值具有如 下特性，在Ht值的影响下，其随着Ht值的增大而减小并随着Ht值的减小而增大。此外，作 为两个时间点测试电流的结果，第10秒电流(Altl)低于第5秒电流(A5)。这表明电流值具 有如下特性，在Ht值的影响下，随着从施加电压直到测量电流值所经过的时间变长电流值 减小。图1是显示上述特性的图。因此，可以这样说，基于这些特性，从两个时间点测量电 流的结果可以修正Ht值的影响。另一方面，图2显示关于每个标准样品的葡萄糖浓度系列绘制葡萄糖浓度和第5 秒电流(A5)的图。图2中，空菱形( )显示的是关于Ht的第5秒电流(A5)，空正 方形(□)显示的是关于Ht 41%的第5秒电流(A5),而空三角形(Δ)显示的是关于Ht 55%的第5秒电流(A5)。图2中，绘制的电流是平均值。图2显示的是只在一个时间点测量电流的情况，假设测量的电流是8000nA，例如， SOOOnA的点对每个标准样品都存在。因此，只要样品的Ht值是未知的，得出以下三个葡萄 糖浓度基于Ht 29% (O)的结果大约是250mg/dL;基于Ht 41% ( □)的结果大约是 300mg/dL ；以及基于Ht 55% (Δ)的结果大约是390mg/dL。因此，Ht值不能被修正，以致 于测量结果缺少准确性。[实施例2]随后，从图1所示的结果，确定对每个标准样品表达第5秒电流(A5)和第10秒电 流(Altl)之间的相关性的二次多项式。结果显示如下。在以下等式中，y是第5秒电流(A5)
14而Χ是第10秒电流(A10)。
权利要求
1.一种使用生物传感器测量含红细胞样品中的目标组分的方法，包括以下步骤(A)在测量之前提供所述目标组分的量与多个与之对应的信号之间的关系；(B)使用生物传感器获取来自含红细胞样品中的所述目标组分的多个信号；以及(C)基于步骤(B)中的所述多个信号，根据步骤(A)中的所述关系确定样品中的目标组 分的量。
2.如权利要求1所述的测量方法，其中，在步骤(A)中，测量之前关于不同的Ht值提供 所述目标组分的量与多个与之对应的信号之间的关系。
3.如权利要求1或2所述的测量方法，其中所述多个信号是在多个时间点获取的信号。
4.如权利要求1至3中任一项所述的测量方法，其中所述多个信号是在两个时间点获 取的信号。
5.如权利要求1至4中任一项所述的测量方法，其中所述多个信号是以1至20秒的时 间间隔获取的信号。
6.如权利要求1至5中任一项所述的测量方法，其中所述多个信号是在同一检测部分 获取的信号。
7.如权利要求1至6中任一项所述的测量方法，其中所述多个信号是在多个检测部分 获取的信号。
8.如权利要求1至7中任一项所述的测量方法，其中所述多个信号是在两个检测部分 获取的信号。
9.如权利要求1至8中任一项所述的测量方法，其中所述多个信号是在多个检测部分 同时获取的信号。
10.如权利要求1至9中任一项所述的测量方法，其中所述信号是能被电化学测量检测 的信号。
11.如权利要求1至10中任一项所述的测量方法，其中所述信号是能被作为生物传感 器检测部分的工作电极检测的信号。
12.如权利要求1至11中任一项所述的测量方法，其中所述信号是能被光学测量检测 的信号。
13.如权利要求1至12中任一项所述的测量方法，其中所述多个信号是直到第20秒获 取的信号，假设信号的产生成为可能的时间点是第0秒。
14.如权利要求1至13中任一项所述的测量方法，其中所述信号是基于与所述目标组 分的氧化还原反应的信号。
15.如权利要求14所述的测量方法，其中所述氧化还原反应是使用氧化还原酶和中介 物的反应。
16.如权利要求1至15中任一项所述的测量方法，其中，在步骤(A)中，关于不同的Ht 值所述目标组分的量与多个与之对应的信号之间的关系是由以下步骤确定的回归方程(X)关于每个具有不同Ht值的标准样品的目标组分的浓度系列获取多个信号，关于每个所述标准样品确定所述多个信号之间的相关方程，选择所述标准样品中的任意一个作为显示参考Ht值的参考样品，设置所选择的参考样品的相关方程作为参考相关方程，以及确定用于将各标准样品的相关方程代入所述参考相关方程的回归方程。
17.如权利要求16所述的测量方法，其中在步骤(C)中，根据步骤(A)中的所述关系，从步骤(B)中的所述多个信号确定多个修正信号，并且根据由以下步骤确定的校正方程从所述多个修正信号确定样品中的目标组分的量(Y)关于显示参考Ht值的参考样品的目标组分的浓度系列，获取多个信号，以及将所述多个信号与所述参考样品中的目标组分的量之间的相关方程确定为校正方程。
18.如权利要求1至17中任一项所述的测量方法，其中所述含红细胞样品是全血。
19.如权利要求1至18中任一项所述的测量方法，其中所述目标组分是选自葡萄糖、 C-反应蛋白(CRP)、HbAlc、促甲状腺激素(TSH)、FT3、FT4、hCG、HBs抗原、HBc抗体、HCV抗 体、TY抗原、抗链球菌溶血素O(ASO)、IV型胶原、基质金属蛋白酶(MMP-3)、PIVAK-II, α 1 微球蛋白、β 1微球蛋白、淀粉样蛋白A(SAA)、弹性蛋白酶1、基本甲胎蛋白(BFP)、念珠菌抗 原、宫颈粘液中的粒细胞弹性蛋白酶、地高辛、胱抑素C、凝血因子XIII、尿转铁蛋白、梅毒、 透明质酸、纤维蛋白单体复合物(SFMC)、νοη Willbrand因子(凝血因子VIII抗原)、蛋白 S、类风湿因子(RF)、IgD、a 1酸性糖蛋白(a lAG)、a 1抗胰蛋白酶(α 1AT)、α 2巨球蛋白、 白蛋白(Alb)、铜蓝蛋白(Cp)、结合珠蛋白(Hp)、前白蛋白、视黄醇结合蛋白(RBP)、β IC/ β IA球蛋白(C3)、β IE球蛋白(C4)、IgA、IgG、IgM、β脂蛋白(β-LP)、载脂蛋白Α-Ι、载 脂蛋白Α-ΙΙ、载脂蛋白B、载脂蛋白C-II、载脂蛋白C-III、载脂蛋白Ε、转铁蛋白(Tf)、尿白 蛋白、血纤维蛋白溶酶原(PLG)、脂蛋白(a) (LP(a))、乳酸、低密度脂质、高密度脂质和甘油 三酯中的至少一种。
20.一种在使用生物传感器测量含红细胞样品中的目标组分的方法中使用的测量装 置，所述测量装置包括采集单元，从生物传感器获取来自含红细胞样品中的所述目标组分的多个信号；以及计算单元，基于所述采集单元获取的所述多个信号，根据所述目标组分的量与多个与 之对应的信号之间的关系计算所述目标组分的量。
21.如权利要求20所述的测量装置，其中所述关系是关于不同的Ht值所述目标组分的 量与多个与之对应的信号之间的关系。
22.如权利要求20或21所述的测量装置，其中所述多个信号是在多个时间点获取的信号。
23.如权利要求20至22中任一项所述的测量装置，其中所述多个信号是在两个时间点 获取的信号。
24.如权利要求20至23中任一项所述的测量装置，其中所述多个信号是以1至20秒 的时间间隔获取的信号。
25.如权利要求20至对中任一项所述的测量装置，其中所述多个信号是在同一检测部 分获取的信号。
26.如权利要求20至25中任一项所述的测量装置，其中所述多个信号是在多个检测部 分获取的信号。
27.如权利要求20至沈中任一项所述的测量装置，其中所述多个信号是在两个检测部 分获取的信号。
28.如权利要求20至27中任一项所述的测量装置，其中所述多个信号是在多个检测部分同时获取的信号。
29.如权利要求20至观中任一项所述的测量装置，其中所述信号是能被电化学测量检 测的信号。
30.如权利要求20至四中任一项所述的测量装置，其中所述信号是能被作为生物传感 器检测部分的工作电极检测的信号。
31.如权利要求20至30中任一项所述的测量装置，其中所述信号是能被光学测量检测 的信号。
32.如权利要求20至31中任一项所述的测量装置，其中所述多个信号是直到第20秒 获取的信号，假设信号的产生成为可能的时间点是第0秒。
33.如权利要求20至32中任一项所述的测量装置，其中所述信号是基于与所述目标组 分的氧化还原反应的信号。
34.如权利要求33所述的测量装置，其中所述氧化还原反应是使用氧化还原酶和中介 物的反应。
35.如权利要求20至34中任一项所述的测量装置，其中所述关系是由以下步骤确定的 回归方程(X)关于每个具有不同Ht值的标准样品的目标组分的浓度系列获取多个信号， 关于每个所述标准样品确定所述多个信号之间的相关方程， 选择所述标准样品中的任意一个作为显示参考Ht值的参考样品， 设置所选择的参考样品的相关方程作为参考相关方程，以及 确定用于将各标准样品的相关方程代入所述参考相关方程的回归方程。
36.如权利要求35所述的测量装置，其中所述计算单元包括校正部，基于所述采集单元获取的所述多个信号，根据所述关系计算多个修正信号；以及计算部，将关于显示参考Ht值的所述参考样品的所述目标组分的浓度系列获取的所 述多个信号与所述参考样品中的所述目标组分的量之间的相关方程，作为校正方程，根据 所述校正方程计算样品中的所述目标组分的量。
全文摘要
本发明提供一种在抑制样品的Ht值的影响的同时，具有高可靠性的测量含红细胞样品中目标组分的方法。在本发明的测量方法中，首先，在测量之前，提供目标组分的量与多个与之对应的信号之间的关系。然后，使用生物传感器获取来自含红细胞样品中目标组分的多个信号。根据上述关系，基于由此获取的多个信号确定样品中目标组分的量。
文档编号G01N33/48GK102128916SQ20101057701
公开日2011年7月20日 申请日期2010年9月30日 优先权日2009年9月30日
发明者J·J·里珀斯 申请人:爱科来株式会社