DE69524108T2

DE69524108T2 - Analyt-nachweisstreifen mit einem standard auf dem streifen

Info

Publication number: DE69524108T2
Application number: DE69524108T
Authority: DE
Inventors: M. Daffern; P. Matzinger
Original assignee: LifeScan Inc
Current assignee: LifeScan Inc
Priority date: 1994-09-08
Filing date: 1995-09-08
Publication date: 2002-06-06
Anticipated expiration: 2015-09-09
Also published as: EP0779984A1; US5780304A; EP0779984B1; ATE209355T1; CN1109895C; JP3488925B2; JPH10505676A; CN1162358A; CA2199494A1; DK0779984T3; ES2168389T3; KR100354581B1; NO971008D0; KR970706492A; PT779984E; NO319708B1; MX9701792A; AU3723595A; NO971008L; DE69524108D1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Testvorrichtung und ein Verfahren die optische Bestimmung eines Analyts in einem wässrigen Fluid insbesondere Gesamtblut. In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft sie eine Testvorrichtung und ein Verfahren zur optische Messung der Konzentration von Glucose in Gesamtblut.

Hintergrund der Erfindung

Die Quantifizierung von chemischen und biochemischen Komponenten in gefärbten, wässerigen Fluiden, gefärbten, biologischen Fluiden, wie Gesamtblut und Urin, und biologisch Fluidderivaten, wie Blutserum und Blutplasma, gewinnt immer zunehmendere Bedeutung Wichtige Anwendungen existieren in der medizinischen Diagnose und der Behandlung und in der Quantifizierung wie man therapeutischen Arzneistoffen, Rauschgiften, gefährlichen Chemikalien und dergleichen ausgesetzt ist. In einigen Fällen sind die Mengen an Materialien, die bestimmt werden, entweder so winzig - in dem Bereich eines Mikrogramms oder weniger pro Deziliter - oder so schwierig genau zu bestimmen, daß die verwendete Vorrichtung kompliziert ist und lediglich für geschultes Laborpersonal geeignet ist. In diesem Fall sind die Ergebnisse im Allgemeinen nicht innerhalb einiger Stunden oder Tage nach der Probenahme verfügbar. In anderen Fällen ist häufig eine Betonung der Fähigkeit einer leichte Bedienung zu find, um den Test routinemäßig schnell und reproduzierbar außerhalb einer Laborumgebung mit schneller oder sofortigen Informationsanzeige durchzuführen.
Ein häufiger medizinischer Test ist die Messung von Blutglucosegehalten bei Diabetikern. Die gegenwärtige Lehre rät Diabetispatienten, ihrem Blutglucosegehalt zwei bis siebenmal pro Tag zu messen, abhängig von der Art und Schwere ihrer individuelle Fälle. Basierend auf den beobachtete Muster der gemessenen Glucosegehalte mache der Patient und der Arzt gemeinsam Einstellungen hinsichtlich einer Diät, von Übungen und einer Insulinaufnahme, um besser mit der Erkrankung zu Recht zu komm. Natürlich sollte diese Information für den Patienten sofort zur Verfügung stehen.
Gegenwärtig verwendet ein Verfahren das in den Vereinigten Staaten breite Verwendung finde, einen Testgegenstand der Art, die in der US 3,298,789, erteilt am 17. Januar 1967 an Mast, beschrieben wird. In diesen Verfahren wird eine Probe aus frischem Gesamtblut (typischerweise 20-40 ul) auf einem mit Ethylzellulose beschichteten Reagenzbelag angeordnet, welcher ein Enzymsystem mit Glucoseoxidase- und Peroxidaseaktivität enthält. Das Enzymsystem reagiert mit Glucose und setzt Wasserstoffperoxid frei. Der Belag enthält ebenfalls einen Indikator, welcher mit dem Wasserstoffperoxid in der Gegenwart von Peroxidase reagiert um eine Färbung zu geben, welche in der Intensität dem Glucosegehalt der Probe proportional ist.
Ein weiteres populäres Blutglucosetestverfahren verwendet eine ähnliche Chemie, verwendet jedoch anstelle des mit Ethylzellulose beschichteten Belags einen Wasser resistenten Film, durch welchen die Enzyme und der Indikator dispergiert werden. Diese Systemart ist in der US 3,630,957, erteilt am 28. Dezember 1971 an Rey et al., offenbart.
In beiden Fällen es der Probe ermöglicht, in Berührung mit dem Reagenzbelag für eine bestimmte Zeit (typischerweise 1 Minute) zu bleiben. Dann wird im ersten Fall die Blutprobe mit einen Wasserstrahl abgewaschen, während sie im zweiten Fall von dem Film abgewischt wird. Der Reagenzbelag oder der Film wird dann trocken abgetupft und ausgewertet. Die Auswertung der Analytkonzentration wird entweder durch Vergleichen der erzeugten Färbung mit einer Farbtafel oder durch Anordnen des Belags oder des Films in einem Instrument für diffuse Reflexion, um einen Intensitätswert der Färbung abzulesen, durchgeführt.
Während die obigen Verfahren bei der Glucoseüberwachung seit Jahren verwendet worden sind, haben sie bestimmte Einschränkungen. Die Probengröße, die benötigt ziemlich groß für einen Fingerstechest, und die Probengröße ist schwierig zu erhalten für einige Menschen, deren Kapillarblut nicht leicht herausdrückt.
Zusätzlich teilen diese Verfahren eine Einschränkung mit anderen, einfach zu bedienenden colorimetrischen Bestimmungen dahingehend, als daß deren Ergebnis auf einer absoluten Färbungsablesung basiert, welche wiederum zu dem absoluten Ausmaß der Reaktion zwischen der Probe und den Tastreagentien in Relation steht. Die Tatsache, daß die Probe von dem Ragenzbelag nach den gemessenen Reationsintervall gewaschen, abgetupft oder abgewischt werden muß, erfordert, daß der Verwender am Ende bes bestimmten Zeitintervalls fertig sein muß und nach der benötigten Zeit den Belag abwischen oder einen Wasserstrahl anwenden muß. Die Tatsache, daß die Reaktion beendet wird durch Entfernen der Probe, führt zu einiger Unsicherheit in Hinsicht auf das Ergebnis, insbesondere in den Händen eines häuslichen Verwenders. Ein übermäßiges Waschen, Abtupfen oder Abwischen kann geringe Ergebnisse liefern, und ein zu geringes Waschen kann hohe Ergebnisse liefern.
Ein weiteres Problem, das häufig bei einfach zu bedienenden Bestimmungen vorliegt, ist die Notwendigkeit einer Initiierung einer Zeitmeßsequenz, wenn Blut auf einen Reagenzbelag aufgetragen worden ist. Ein Verwender wird typischerweise seinen Finger eingestochen habe, um eine Blutprobe zu erhalten, und er muß dann gleichzeitig das Blut von dem Finger auf einen Reagenzbelag auftragen, während er mit seiner anderen Hand einen Zeitnehmer startet wodurch der Einsatz beider Hände gleichzeitig erforderlich ist. Dies ist insbesondere schwierig, da es häufig notwendig ist, sicherzustellen, daß der Zeitnehmer lediglich gestartet wird, wenn Blut auf dem Reagenzbelag aufgetragen worden ist. Alle Verfahren aus dem Stand der Technik erfordern zusätzliche Manipulationen oder zusätzliche Umstände, in dieses Ergebnis zu erreichen. Folglich ist eine Vereinfachung dieses Aspekts von Insumenten mit Reflexionsablesung wünschenswert.
Große Verbesserungen sind erreicht worden durch die Einführung der Systeme, die in den US 5,179, 005, 5. 059, 394, 5, 049, 487 und 4, 935, 346 beschrieben werden, in denen eine Vorrichtung bereitgestellt wird zur Aufnahme eines Teststreifens mit einem Testbelag, von dem eine Oberfläche eine Reaktionszone umfaßt, die angepaßt ist, um durch die Vorrichtung optisch ablesbar zu sein. Der Teststreifen wird in die Vorrichtung eingesetzt, die Vorrichtung wird gestartet, und dann wird Gesamtblut auf den Testbelag aufgetragen. Wenigstens ein Teil eines solchen Bluts kann zu der Reaktionszone permeieren, wodurch jegliches Analyt, das darin vorliegt mit farbproduzierenden Reagentien in dem Testbelag reagieren wird, um die Lichtreflexionseigenschaften der Reaktionszone zu verändern. Das Reflexionsvermögen Reaktionszone ist dann ein Maß für die Gegenwart und/oder die Menge an Analyt, das in der Blutprobe vorhanden ist. Wie beschrieben in den zuvor erwähnten Patenten, benötigt dieses System keine große Blutprobe noch muß der Verwender zeitlich vorgegebene Manipulationen hinsichtlich des Beginns oder des Endes der Reaktion unternehmen. Stattdessen, da der Streifens zuerst in die Vorrichtung vor der Auftragung der Probe eingesetzt wird, ist die Ablesung eines Standardreflexionsvermögens der Reaktionszone im trockenen Zustand erhältlich. Der Beginn der Reaktion kann detektiert werden durch den ersten "Durchbruch" der flüssigen Probe auf die Reaktionszone durch Überwachen des Reflexionsvermögens und Vergleichen der Ablesung mit dem Standardreflexionsvermögen der trockenen Reaktionszone. Ein Ablesen des Reflexionsvermögens, aufgenommen nach einer vorher bestimmten Zeit, nachdem die Reaktion begonnen hat, und verglichen mit dem Standardreflexionsvermögen, d. h. dem Ablesen der trockenen Reaktionszone, wird indikativ sein für die Menge an Analyt, das in der Probe vorhanden ist.
Während das oben beschriebene System tatsächlich die Probleme des Stands der Technik löst und den Verwender von der Last einer Messung und einer Zeitnehmung befreit, erfordert es doch, daß Verwender eine Blutprobe auf den Streifen aufträgt, während der Streifens in der Vorrichtung ist. In der Regel stellt dies jedoch kein Problem für die große Mehrzahl der Verwender dar. Jedoch leiden einige Verwender unter Handikaps, wie ein schlechtes Sehvermögen oder eine eingeschränkte Bewegungskoordination, so daß die akkurate Auftragung von Blut von dem angestochenen Finger solcher Verwender auf den Streifen, angeordnet in der Vorrichtung, eine große Schwierigkeit darstellt. Zudem besteht für Verwender in einem Krankenhaus oder Pflegeheim beispielsweise die Möglichkeit, daß eine gewisse Menge Blut auf der Vorrichtung verbleibt von einem vorherigen Verwender, da die Systeme das Anlegen eines eingestochenen Fingers Verwenders auf die Vorrichtung erfordern. In solchen Fällen besteht die Notwendigkeit, die Vorrichtung zwischen zwei Verwendern zu desinfizieren.
Folglich wäre es aus den obigen Gründen im Falle von wenigstens einigen Verwendern bevorzugt, zunächst die Blutprobe auf den Streifens vor dem Einsetzen des Streifens in die Vorrichtung aufzutragen. Unglücklicherweise hat die Vorrichtung bei einer solchen Vorgehensweise nicht länger die Fähigkeit eines Ablesens des Reflexionsvermögens der trockenen, unreagierten Reaktionszone, d. h. zu keiner Zeit wird die trockene Reaktionszone der Vorrichtung präsentiert. Diese Ablesung war notwendig bei den bekannten Vorrichtungen aus den Stand der Technik, um einen Kalibrationsstandard zum Bestimmen der Reflexionsänderung als ein Ergebnis der Reaktion bereitzustellen, und somit zum Bestimmen der Gegenwart und/oder der Menge an Analyt in der Probe.
Bestimmte bekannte Systeme sind entwickelt worden, um die Vorrichtung mit einem solchen kalibrierten Standart zu versehen, um es somit einem Streifens zu ermöglichen, mit einer bereits aufgetragenen aufgetragenen Probe in die Vorrichtung eingeführt zu werden. In jedem solchen Fall haben die bekannten Systeme jedoch die Aufgabe des Verwenders in Bezug auf das Erhalten einer Ablesung verkompliziert und erforderten von dem Verwender, mehrere Schritte zum Betrieb solcher bekannten Systeme einzusetzen.
Beispielsweise offenbart das System, das in da US 4,125,372 an Kawai beschrieben ist, einen Teststreifens, welche zwei Bereiche mit im wesentlichen identischen optischen Eigenschaften einschließt, wobei ein Bereich einer Farbveränderung in der Gegenwart des Analyts unterliegt, und der andere Bereich dieses nicht tut. Auf diesem Wege können Farbvariationen des sich verändernden Bereichs gegen die kalibrierte Ablesung des sich nicht verändernden Bereichs bestimmt werden, nachdem der Streifens eingesetzt ist. Das Kalibrationsverfahren erfordert jedoch, daß der Verwender den Streifen schrittweise einsetzt. Zunächst wird der Streifens in einer ersten Position eingesetzt, wobei der Verwender manuell einen Kalibrationsknopf einstellt, um eine Standardablesung zu erhalten, die auf dem sich nicht farbverändernden Bereich basiert. Dann setzt der Verwender den Streifen in einer zweiten Position ein, um eine Ablesung des sich farbverändernden Bereichs zu erhalten, welche dann mit da ersten Ablesung verglichen wird, um einen Wert für die Menge an Analyt, welche vorhanden ist, zu erhalten. Offensichtlich sind diese Mehrfachschritte unerwünscht, und dies ist insbesondere der Fall in Bezug auf Verwender mit einem Handikap. In der US 5,037,614 an Makita wird wieder ein Mehrschrittverfahren offenbart, wobei der Verwender einen sauberen Teststreifens in eine Vorrichtung einsetzt, dann einen kalibrierten Standardwert erhält, dann den Streifens entfernt, dann die Probe aufträgt und dann den Streifen erneut einsetzt, jedesmal aktivierend die geeignete Funktionsweise der Vorrichtung.
In den Vorrichtungen, die in den US 5,277,870 und 5,174,963 an Fuller beschrieben sind, wird ein ersetzbares, kalibriertes Scheibenelement, spezifisch für eine Anzahl von Teststreifen, separat eingesetzt, um einen kalibrierten Standard zu erhalten. Es gibt jedoch kein Mittel Kompensation für die Verschlechterung solcher externen Standardscheiben mit der Zeit. Zusätzlich besteht die Unbequemlichkeit von mehreren Stufen des Einsetzens der Scheiben und dann des Streifens.
Folglich besteht eine Notwendigkeit für einen Streifen, eine Vorrichtung und ein Verfahren, um es dem Verwender zu ermöglichen Probe auf Streifen vor Einsetzen desselben in die Ablesevorrichtung aufzutragen, während ebenfalls ein kalibrierter Standard für die Bestimmung von Analytgegenwart und/oder Menge des Analyts bereitgestellt wird; alles dies ohne die Notwendigkeit einer übermäßigen Manipulation, mehreren Schritten oder der Gefahr der Verschlechterung oder der Fehlanordnung von einigen separaten Kalibrationsstandards.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß der Lehre dieser Erfindung ein Teststreifen zum Bestimmen der Gegenwart und/oder der Menge eines Analyts in einer flüssigen Probe bereitgestellt, welche vewendet werden kann durch zunächst ein Aufragen der Probe auf dem Streifen und dann eines Einsetzens des Streifen eine optische Ablesevorrichtung. Dies wird erreicht, ohne daß der Verwender zusätzliche Manipulationen durchführen muß, um die Vorrichtung mit einen kalibrierten Standard zu versehen, um einen Vergleich gegen den die Probe enthaltenden Streifen vorzunehmen.
Speziell umfaßt der Testseifen eine Vorderkante, eine Hintertante und einen Bereich zum Auftragen der Flüssigkeit darauf, wobei diese Bereich eine optisch sichtbare Oberfläche aufweist (d. h. wenigstens in Bezug auf die Optiken der Vorrichtung die mit dem Streifen zu verwenden sind), welche eine Reaktionszone definiert. Diese Reaktionszone ist so, daß deren Reflexionsvermögen als eine Funktion der Menge an Analyt, das in der aufgetragenen Flüssigkeit vorhanden ist, variiert. Bevorzugt dies dadurch erreicht, daß das Analyt, falls vorhanden, mit Reaktanten reagiert, um eine Farbveränderung der Reaktionszone zu erzeugen. Der Teststreifen umfaßt weiter eine optisch sichtbare Standardzone mit, entlang ihrer Länge, einen im westlichen konstanten Reflexionsvermögen. Bevorzugt weist die Standardzone ein im wesentlichen konstantes, hohes Reflexionsvermögen auf, relativ zu dem Reflexionsvermögen der Reaktionszone. Die Standardzone ist so auf den Streifen positioniert, daß sie der Reaktionszone vorangeht, wenn der Streifen in die Vorrichtung eingesetzt wird. Die Standardzone der Wahl erstreckt sich von der Reaktionszone entlang der Vorderkante mit einer Länge von wenigstens 0,3 inch.
Entsprechend kann die Vorrichtung mit einen optischen Mittel zur sequentiellen Bestimmung des Reflexionswerts der Standardzone vesehen sein, wenn der Streifen in seine vollständig eingesetzte Position in der Vorrichtung eingesetzt wird, und des Reflexionswerts der Reaktionszone, nachdem der Streifen eingesetzt worden ist. Zusätzlich ist die Vorrichtung mit einem Mittel zum Berechnen der Gegenwart und/oder der Menge an fraglichem Analyt als eine Funktion des Standardzonenreflexionsvermögen und des Reaktionszonenreflexionsvermögens vesehen.
Wege der Konfiguration des Streifens dieser Erfindung und, spezieller, der Bereitstellung einer Standardzone, die der Reaktionszone vorangeht muß die zuvor erwähnte Vorrichtung lediglich mit einen Satz an Optiken versehen werden, z. B. einer lichtemittierenden Diode und einem Lichtdetektor zum Ablese des Reflexionsvermögens an einer einzelnen Position entlang des Wegs des Streifen. Bevorzugt aus Gründen, die hierin beschriebe sind, ist die Bestimmung des Reflexionsvermögens bei zwei bestimmte Wellenlängen wünschenswert und somit sind zwei lichtemittierenden Dioden vorgesehen, obgleich beide an der gleiche Position entlang des Wegs des Streifens fokusiert sind.
Bei Betrieb stellt der Verwender die Vorrichtung an, trägt die Probe auf einem frische Streifen auf und setzt den Streifen dann vollständig in der Vorrichtung ein und liest die Ergebnisse ab. Ohne Eingriff des Verwenders ermöglicht es der Streifen, der gemäß den Lehren dies Erfindung konfiguriert ist, der Vorrichtung, das Reflexionsvermögen von Licht das auf die Standardzone einfällt abzulesen, wer dieser Optiken der Vorrichtung passiert wenn der Streife eingesetzt wird. Die Ablesung wird vewendet, um dann die Vorrichtung zu kalibrieren, um Variationen zu beobachten aufgrund von Veränderungen in der Vorrichtung von Herstellungsbetriebszuständen und von Chargenvariationen der Streifen. Der vollständig eingesetzte Streifen präsentiert anschließend die Reaktionszone den Optiken der Vorrichtung, das Reflexionsvermögen dies Oberfläche kann abgelesen werden. Ein Mittel die Vorrichtung ist bereitgestellt, um die Analytgegenwart oder die Konzentration als eine Funktion dies Ablesungen zu berechnen und anzuzeigen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung kann einfacher verstanden werden durch Bezugnahme auf die folgende, detaillierte Beschreibung, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird, wobei:
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht eines Streifens und einer Vorrichtung ist, welche die Lehren dieser Erfindung verkörpern;
Fig. 2 eine longitudinale Teilquerschnittsansicht entlang der Linie 2-2 aus Fig. 1 ist und den Streife veranschaulicht, der vollständig in der Vorrichtung eingesetzt ist;
Fig. 3 eine transversale Teilquerschnittsansicht entlang der Linie 3-3 aus Fig. 1 ist und den Streife veranschaulicht, der vollständig in der Vorrichtung eingesetzt ist;
Fig. 4 eine Aufsicht auf eine Hauptoberfläche eines Streifens ist, welche die Lehren dieser Erfindung verkörpert;
Fig. 4a eine zu der von Fig. 4 ähnliche Aufsicht einer alternativen Ausführungsform des Streifens dieser Erfindung ist;
Fig. 5 eine longitudinale Querschnittsansicht des Streifens aus Fig. 4 entlang 5-5 aus Fig. 4 ist;
Fig. 6 eine schematische, longitudinale Querschnittsansicht des Streifens aus Fig. 4, der in die Vorrichtung eingesetzt ist, und des Mittels zum Ablese des Streifens ist;
Fig. 7-11 schematische, longitudinale Querschnittsansichten des Streifens aus Fig. 6 in unterschiedlichen sequentiellen Positionen sind, wenn dieser in die Vorrichtung eingesetzt wird;
Fig. 12 eine Auftragung des Lichtreflexionsvermögens, gemessen die die Vorrichtung als eine Funktion da Zeit, veranschaulicht, wenn der Streifs in die Vorrichtung eingesetzt wird; und
Fig. 13 ein Detail eines Streifendurchgangs, gezeigt in longitudinalen Querschnitt, veranschaulicht.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Sich nun beziehend auf die Zeichnungen, veranschaulicht Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht eines Streifens 10 zum Auftragen einer Probe darauf und zum Einsetzen eines solchen mit einer Probe beladenen Streifens 10 in eine optische Ablesevorrichtung 12. Diese Ausführungsform des Streifens 10 und der Vorrichtung 12 wird im Folgende im Allgemeinen bezüglich einer Detektion und Quantifizierung von Glucose beschrieben, es wird jedoch von Fachleuten auf diesen Gebiet verstanden werden, daß die Lehren hierin nicht auf Glucosebestimmungen begrenzt sind, sondern stattdessen auf andere Analytbestimmungen übertragen werden können. Zudem sollen aus Gründen einer Vereinfachung und Klarheit der Streifen 10, die Vorrichtung 12 und deren jeweiligen Komponententeile alle beschrieben werden, wie sie in der in dar Zeichnungen geigten Orientierung vorliegen, und Begriffe wie "der Boden" und "das Oberteil" sollen konsistent mit einer solchen Orientierung verwendet werden. Es wird jedoch verstanden werden, daß dieses Beschreibungsverfahren lediglich bequem ist, und daß die Erfindung in keiner Weise auf eine solche Orientierung beschränkt ist, und daß der Streifen und der Streifenhalter tatsächlich um jeden Winkel relativ zu der Vorrichtung rotiert werden können und die hierin beschriebenen Lehrer noch anwendbar sind.
Wie in Fig. 1 erkannt werden ist ist der Streifen 10 angepaßt, um longitudinal in eine Öffnung 14 eines Streifenhalters 16, der auf einer Vorrichtung 12 getragen wird, eingesetzt zu werden. Der Streifenhalter 16, in größerem Detail in Fig. 2 und 3 gezeigt, ist bevorzugt von der Vorrichtung 12 zur Reinigung abnehmbar. Die Vorrichtung 12 ist auf ihren sichtbaren Oberfläche mit einem Bildschirm 18 versehen auf dem Mitteilungen, Istruktionen, Fehlerwarnungen und, am wichtigsten, Ergebnisse angezeigt werden können durch Mittel, wie Flüssigkristallanzeigen, wie sie aus dem Stand da Technik gut bekannt sind. Solche Informationen können vermittelt werden durch Buchstaben, Worte, Zahlen oder Zeichen. Zusätzlich ist die Vorrichtung 12 mit einem Stromschalter zum Aktivieren der Vorrichtung versehen, bevorzugt mit Batterien, und ein solche Stromschalter ist als Druckknopf 20 in den Zeichnungen gezeigt.
Sich nun beziehend auf Fig. 2 und 3, ist darin in longitudinaler beziehungsweise transversaler Querschnittsansicht der abnehmbare Streifenhalter 16 mit einem vollständig darin eingesetzten Streifens 10 gezeigt zusammen mit fragmentarischen Ansichten der benachbarten Teile da Vorrichtung 12. Der Streifenhalter 16 ist umfaßt von einer oberen Führung 22 und einer unteren Führung 24, welche zusammen einen Kanal oder Streifendurchgang 26 bilden, in welchen der Streifen über eine Öffnung 14 eingesetzt wird. Das Ausmaß des vollständigen Einsatzes des Streifens bestimmt duch eine Streifenaufhaltewand 31. Es sollte erwähnt werden, daß der Durchgang 26 in Bezug auf die Ebene des Bodens 28 der Vorrichtung 12 in einem Winkel geneigt ist, um so den Einsatz des Streifen 10 in die Vorrichtung zu erleichtern, wenn die Vorrichtung auf einer flachen Oberfläche aufliegt.
Die unter Führung 24 ist mit einer Öffnung 30 bereitgestellt, durch welche die Bodenfläche 11 des Streifens 10 durch die Optiken, die unterhalb der Führung 24 angeordnet sind, "gesehen" werden kann. Wie im folgende verstanden werden wird, ist die Öffnung 30 entlang der unteren Führung 24 so positioniert, um die Bodenfläche einer Reaktionszone eines Streifens 10 zu "sehen", wenn der Streifen 10 vollständig in den Durchgang 26 eingesetzt ist.
Die Optiken für die Vorrichtung sind in einem Optikblock 32 angeordnet, der an der Vorrichtung 12 befestigt ist. Der Optikblock 32 enthält eine lichtemittierende (LED) 36, die fähig ist Licht durch die Öffnung 30 zu lenken, auf eine Oberfläche, wie die untere Oberfläche des Streifens. Die lichtemittierende Diode ist bevorzugt eine solche, welche Licht von im wesentlichen einheitliche Wellenlänge in schnelle Pulsen emittiert, im Folgenden bezeichnet als "Chops", für eine Zeitdauer, immer wenn sie aktiviert ist. Zu Zwecken einer Glucosebestimmung ist bevorzugt gefunden worden, zwei solche LEDs zu verwenden, wobei jede Licht bei einer unterschiedlichen Wellenlänge und bevorzugt bei 660 bzw. 940 nanometer (LED 660 bzw. LED 940) emittiert. Der Optikblock 32 umfaßt ebenfalls einen Fotodetektor 38, eine Vorrichtung, die fähig ist, Licht, das von da Oberfläche, auf welche die LEDs fokussieren, reflektiert wird, einzufangen und solches Licht in eine meßbare Spannung umzuwandeln.
Eingebaut in die ober Führung 22 ist ein Ausrichtungsmittel 40, welches angepaßt ist, entlang der oberen Fläche 42 der unteren Führung im Bereich da Öffnung 30 ausgerichtet zu werden, um so zu gewährleisten, daß der Bereich des Streifens 10, der über der Öffnung 30 liegt, flach ist und eine optisch konsistente Oberfläche für die Optiken bereitstellt. Wie veranschaulicht in den Zeichnungen, umfaßt das Ausrichtungsmittel 40 eine elastomere Membran mit auf seiner der Öffnung entgegengesetzten Oberfläche einer ringartig projizierenden Dichtung 44, welche angepaßt ist, um gegen den Streifens zu drücken, wenn dieser in Position ist, und den Streifen flach gegen zu halten. Zentriert innerhalb der ringartigen Projektion ist ein gefärbtes Ziel, bevorzugt grau, im Folgenden bezeichnet als "Grauziel" 45. Wie im Folgenden im größeren Detail beschrieben werden wird, präsentiert das Grauziel 45 den Optiken eine Oberfläche zum Sichern der korrekten Kalibration der Vorrichtung, bevor der Streifen eingesetzt wird.
Das Ausrichtungsmittel 40 kann andere Formen als jene einer elastomeren Membran annehmen. Beispielsweise kann eine Blattfeder als solches Ausrichtungsmittel verwendet werden. In der anhängigen WO 9607892 sind solche alternativen Ausrichtungsmittel beschrieben und schließen ein besonders nützliches Mittel ein, bei welchem der Durchgang 26 in einer serpentinartigen Konfiguration entworfen ist, welche in Kombination mit einem Streifens Federeigenschaften dazu dient, um als ein Ausrichtungsmittel zu fungieren. Solch ein Durchgang ist in Fig. 13 veranschaulicht, in der die obere Führung 22 und die untere Führung 24 gezeigt sind.
Tabelle 1, unten, zählt bevorzugte Dimensionen für die Winkel, Abstände und Radii auf; alle basieren auf den x, y Koordinaten, die in Fig. 13 gezeigt sind.
Sich nun beziehend auf Fig. 4, ist darin eine Aufsicht der Bodenfläche 43 eines Streifens 46 veranschaulicht, der die Lehren dieser Erfindung verkörpert. Fig. 5 ist eine longitudinale Querschnittansicht des Streifens 46 entlang der Linie 5-5 aus Fig. 4.
In der hierin beschriebenen Ausführungsform zum Bestimmen von Glucose in Gesamtblut umfaßt der Streifen 46 einen länglichen und im Allgemeinen rechtwinkligen Träger 47, auf dem ein Testbelag 48 angefügt ist, der Reaktanten enthält und mit einem überliegenden Transportmedium 50 versehen ist. Bei Verwendung muß die Probe auf die obere Oberfläche des Transportmediums 50, welche über dem Testbelag 48 liegt, aufgetragen werden. Ein Teil der Probe penetriert durch den Testbelag und jegliche vorhandene Glucose reagiert mit den Reaktanten darin, um eine Farbveränderung zu erzeugen, welche auf der Bodenfläche des Testbelags sichtbar ist. Eine Trägeröffnung 52 ist durch den Träger zum Ausrichten mit der Öffnung 30 in der unteren Führung der Vorrichtung vorgesehen, wenn der Streifen vollständig darin eingesetzt ist, so daß ein Bereich des Bodens der Oberfläche des Testbelags für die Optiken der Vorrichtung (solcher Bereich im Folgenden: die Reaktionszone) sichtbar sein wird.
Details dieser Komponenten des Streifens sind in der europäischen Anmeldung EP A-0574134, welche eine Priorität der US. Serial No.881,970, eingereicht am 12 Mai 1992 und veröffentliche am 15. Dember 1993, in Anspruch nimmt, beschrieben. In Kürze beschrieben, umfaßt das Transportmedium 50 Poren, welche die Probe durch Kapillarwirkung durchlassen. Das Transportmedium kann aus Naturmaterialien, wie Baumwolle oder Papier, ebenso wie aus synthetischen Materialien, wie Polyestern, Polyamiden, Polyethylen und dergleichen, zusammengesetzt sein.
Das Transportmedium hat Poren mit einem effektiven Durchmesser in dem Bereich von etwa 20 um bis etwa 350 um, bevorzugt etwa 50 bis etwa 150 um, z. B. 100 um. Das Transportmedium ist im Allgemeinen hydrophil oder kann hydrophil gemacht werden durch Behandlung mit oberflächenaktiven Mitteln, die mit roten Blutzellen kompatibel sind. Ein solches kompatibles oberflächenaktives Mittel ist MAPHOSTM 66, verkauft von Mazar Chemical, einer Abteilung von PPG Industries Inc. Chemicals aus Gumes, Illinois. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Transportmedium in der Lage, Blutproben aus bis zu etwa 20 bis etwa 40 ul, z. B. 30 ul, zu absorbieren.
Das Transportmedium kann beispielsweise ein Filterpapier oder gesintertes Kunststoffmaterial, wie solche porösen Polyethylenmaterialien gewöhnlich von der Porax Corp. aus Fairbum, Georgia, erhältlich sind, sein. Das Transportmedium wird im Allgemeinen hergestellt, um eine Dicke von etwa 0,056 cm (0,022 inch) zu haben, mit einer Breite von etwa 0,64 cm (0,25 inch) und einer Länge von etwa 2,5 cm (1,0 inch). Das Transportmedium wird mit einer für rote Blutzellen kompatiblen Lösung eines oberflächenaktiven Mittels behandelt. Da lediglich etwa 3 bis etwa 5 Microliter Blut benötigt werden, um den Testbelag zu sättigen, wird das Transportmedium bevorzugt einen kleinen Hohlraum für nicht benötigte große Volumina Blut besitzen. Überschüssiges Blut, das auf den Reagenzstreifen aufgetragen worden ist, wird absorbiert und in dem Bereich des Transportmediums gehalten, welcher sich jenseits des Testbelags ersteckt.
Der Testbelag und seine Herstellung sind ebenfalls dargelegt im Detail in der US 4935,346 und müssen hierin nicht im Detail beschrieben werden. Im wesentlichen ist der Testbelag eine hydrophile, poröse Matrix, an die Reagentien kovalent oder nicht kovalent gebunden werden können. Beispiele eines geeigneten Materials schließen Polyamide, welche vorteilhafte Kondensationspolymere aus Monomeren aus von 4 bis 8 Kohlenstoffatomen sind, wobei die Monomere Lactame oder Kombinationen aus Diaminen und Dicarbonsäuren sind, Polysulfone, Polyester, Polyethylen und Membrane auf Zellulosebasis ein. Andere polymere Zusammensetzungen können ebenfalls verwendet werden. Ferner können die Polymerzusamensetzungen modifiziert werden, um andere funktionelle Gruppen einzuführen, um so geladene Strukturen bereitszustellen, so daß die Oberflächen neutral, positiv oder negativ, ebenso wie neutral, basisch oder sauer sein können. Das Material der Wahl ist ein hydrophiles, anisotropes Polysulfon mit Poren, die in der Größe von groß bis klein durch die Dicke der Matrix variieren. Die bevorzugte Matrix wird enthalten von der Memtec America Corporation aus Maryland und weist eine durchschnittliche Porengröße von etwa 125 bis etwa 140 um, z. B. 130 um, auf. Das Verhältnis des durchschnittlichen Durchmessers der großen zu dem der kleinen Poren ist etwa 100.
Das Transportmedium 50 ist an den Testbelag 48 mit einen Klebstoff (nicht gezeigt) angefügt. Geeignete Klebstoffe für diesen Zweck schließen Formulierungen auf Basis von von Acryl, Gummi und Ethylenvinylacetat (EVA) ein. Besonders geeignete Klebstoffe sind die aus dem Stand der Technik bekannten Heißschmelzklebstoffe. Der Klebstoff kann in kontinuierlichen Streifen plaziert werden, angeordnet lediglich in der Nähe des Umfangs des Testbelags, und belassend einen Zentralbereich der Aufnahmefläche des Testbelags im wesentlichen frei.
Alternativerweise kann, wenn die Transportschicht aus einem Material zusammengesetzt ist, das bei industriell angewendet Temperaturen verschmilzt, die Transportschicht direkt an den Testbelag durch Anwendung von Wärme und Druck angefügt werden. Die Transportschicht wird erwärmt, bis sie zu schmelzen beginnt und wird dann gegen den Testbelag gedrückt und abgekühlt. Ein direktes Anfügen der Transportschicht an den Testbelag duch Verschmelzen umgeht jegliche Notwendigkeit für eine ausgeprägte Klebstoffschicht.
Das Transportmedium ist angepaßt, um eine Gesamtblutprobe zu akzeptieren und einen detektierbaren Teil der Probe zu der Aufnahmeoberfläche durch Kapillarwirkung zu transportieren. Das Transportmedium ersteckt bevorzugt von hinter einem oder Enden des Testbelags, um so ein Reservat zum Bewahren von überschüssigen Mengen der Blutprobe zu bilden, welche der Verwendung vorliegen können. Es ist gewöhnlich wünschenswerter, solche überschüssigen Mengen der Blutprobe in dem Transportmedium zurückzubehalten, als daß der Überschuß auf den Verwender auf die Sichtmittel auf eine unkontrollierte Art und Weise tropfen kann. Demzufolge ist es bevorzugt, daß das Transportmedium fähig ist von etwa 20 bis etwa 40 ul Blut, bevorzugt 30 ul Blut, und von etwa 3 bis etwa 5 ul Blut zu dem Testbelag zu leiten.
Der Testbelag ist imprägniert mit einen farbbildenden Reagenzsystem, welches für ein Analyt spezifisch ist. Typische Analyte sind Glucose, Cholesterol, Harnstoff und viele andere, welche sich für einen Fachmann auf diesen Gebiet leicht ergeben. Bevorzugt schließt das farbbildende ein Enzym ein, welches selektiv eine Primärreaktion mit dem interessierenden Analyt katalysiert. Ein Produkt der Primärreaktion kann ein Farbstoff sein, welcher einer Farbveränderung unterliegt, welche in der Reaktionszone detektierbar ist. Alternativerweise kann das Produkt aus der Primärreaktion eine Zwischenstufe sein, welche einer andern Reaktion unterliegt, bevorzugt ebenfalls enzymkatalysiert, und in einer zweiten Reaktion teilnimmt, welche, direkt oder indirekt, bewirkt, daß ein fertiger Farbstoff einer Farbveränderung unterliegt, welche in der Reaktionszone detektierbar ist.
Ein beispielhaftes farbbildendes Reagenzsystem ist das System, welches spezifisch für Glucose ist und Glucoseoxidase, eine Peroxidase, und einen oxidierbaren Farbstoff enthält Glucoseoxidase ist ein Enzym, das gewöhnlich aus Aspergillus Niger oder Penicillium erhalten, das mit Glucose und Sauerstoff reagiert, um Gluconolacton und Wasserstoffperoxid zu erzeugen. Das so erzeigte Wasserstoffperoxid katalysiert durch ein Peroxidaseenzym, wie Meerrettichperoxidase, oxidiert einer Farbstoff. Das resultierende Chromophor (der oxidierte Farbstoff) zeigt eine Farbe, die in der Reaktionszone beobachtet werden kann. Viele geeignet oxidierbare Farbstoffe sind im Stand der Technik bekannt einschließend beispielsweise jene, die in der US 5, 304, 468 dargelegt sind. Ein besonders geeigneter oxidierbarer Farbstoff ist der 3-Methyl-2-benzothiazolinon- hydrazon-hydrochlorid/8-Anilino-1-naphtalensulfonat-Kupplungsfarbstoff (MBTH/ANS- Kupplungsfarbstoff), beschrieben in der EP-0555045. Viele weitere geeignete farbstoffbildenden Reagenzsysteme, die für bestimmte Analyte spezifisch sind, sind im Stand der Technik bekamt. Ein Kupplungsfarbstoff der Wahl ist ein Derivat von MBTH, Meta-[3-Methyl-2-benzothiazolin-hydrazon]-Nsulfonyl-benzensolfonat-mononatrium, gekuppelt mit ANS. Diese Kombination ist im Detail in der WO-A- 9607757 beschriebet.
Der Träge 47 kann aus einem Material sein mit den Eigenschaften einer ausreichenden Starrheit, um in die Vorrichtung eingesetzt zu werden, ohne übermäßiges Biegen oder Knicken. Bevorzugt ist ein solcher Träg umfaßt von Materialien wie Polyolefinen (z. B. Polypropylen oder Polypropylen), Polystyrol oder Polyesten. Ein bevorzugtes Material für diesen Träge ist ein Polyestermaterial, das von Imperial Chemical Industries Limited aus Großbritannien unter dem Handelsamen Melinex 329 verkauft wird und eine Dicke von 0,036 cm (0,014 inch) aufweist.
Wie gezeigt in Fig. 4, kann die Bodenfläche des Streifens erkannt werden (d. h. die Oberfläche, die in direkter Beziehung mit der Öffnung 30 der unteren Führung der Vorrichtung eingesetzt wird und somit die Oberfläche ist, die von den Optiken der Vorrichtung, "gesehen" wird), um eine 54 darzubieten, umfaßt von dem Bereich des Testbelags 48, der durch die Trägeröffnung 52 sichtbar ist. Die Reaktionszone 54 ist longitudinal zwischen der Vorderkante 56 des Streifens (vorangehend in Bezug auf den Einsatz in die Vorrichtung) und der Kante 58. Gemäß den Lehren dieser Erfindung ist eine Standardzone 60 auf diese Bodenfläche des Streifens vorgesehen, wenigstens ein Bereich von dieser ist positioniert zwischen der Vorderkante 56 des Streifens und der Reaktionszone 54. Wie veranschaulicht in Fig. 4, ersteckt sich die Standardzone longitudinal von der Vorderkante zu der Reaktionszone, d. h. über die Länge L. Wie in größerem Detail beschrieben werden wird, stellt die Standardzone einen kalibrierten Standardreflexionswert bereit, gegen welchen das Reflexionsvermögen der farbentwickelten Reaktionszone gemessen werden kann, um es so der Vorrichtung zu ermöglichen, die Gegenwatt oder Menge des fraglichen Analyts in der Probe zu berechnen und anzuzeigen. Die Standardzone ist so plaziert um der Reaktionszone voranzugehen, wenn der Streifen in die Vorrichtung eingesetzt wird, wobei das Reflexionsvermögen der Standzone gegessen werden kann, wenn sie übe die Optiken während des Einsetzens geleitet wird. Die Standardzone sollte ein Reflexionsvermögen eines gegebenen einfallenden Lichts zeigen, welches im Wesentlichen konstant entlang seiner Länge ist. Bevorzugt sollte das Reflexionsvermögen von Licht mit einer Wellenlänge von 660 nm nicht innerhalb der Länge der Standardzone mit mehr als etwa 70% bis etwa 1000/% basierend auf dem maximalen Reflexionsvermögen von solchem Licht innerhalb der Standardzone, variieren. Es ist ebenfalls bevorzugt, daß das Reflexionsvermögen innerhalb der Standardzone mit dem Reflexionsvermögen der farbentwickelten Reaktionszone kontrastiert, und besonders bevorzugt ist es von höherem Reflexionsvermögen. Beispielsweise, wenn eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 660 nm eingesetzt wird, ist die Standardzone bevorzugt in der Lage, wenigstens viermal soviel Licht wie eine farbentwickelte Reaktionszone, zu reflektieren, auf welche eine Gesamtblutprobe aufgetragen ist, die 100 mg pro Deziliter Glucose enthält. Noch besonders bevorzugter ist, wen eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 660 im eingesetzt wird, daß die Standardzone in der Lage ist, von etwa vier bis etwa neunmal soviel Licht wie eine farbentwickelte Reaktionszone zu reflektieren, auf welche eine Gesamtblutprobe aufgetragen worden ist, welche 100 mg pro Deziliter Glucose enthält. Das Reflexionsvermögen des Materials der Standardzone und des Materials der farbentwickelten Reaktionszone kann mit einem Spektrophotometer gemessen werden, das von der Macbeth Company, eine Abteilung von Kollmorgen, Inc., aus Little Britain, Newburgh, New York Modelnummer 545, verfügbar ist.
Das erforderliche Reflexionsvermögen für die Standardzone kann erhalten über eine Vielzahl von Wegen, wie einem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt sein wird. Beispielsweise kann der Träger im Bereich da Standardzone eine darauf laminierte Schicht mit dem erforderlichen Reflexionsvermögen aufweisen. Alternativerweise kann das Material, das den Träger umfaßt, dann ein färbendes Material eingebaut haben, das den Bereich, der die Standardzone umfaßt das geeignete Reflexionsvermögen verleiht. Als weitere Alternativen kann das färbende Material auf den geeigneten Bereich aufgedruckt oder aufgemalt sein Bevorzugt, wie veranschaulicht in Fig. 4 und 5, ist der gesamte Trägerstreifen von einem gefärbten Material umfaßt, um die Reflexionsvermögenserfordernisse des Bachs der Standardzone zu erfüllen. In diesem Fall gibt es keine klar sichtbare Grenze für die Standardzone, wenn sie durch das nackte Auge betrachtet wird. Selbstverständlich werden in einem solchen die Optiken die Optiken lediglich als das Reflexionsvermögen der Standardzone den Bereich des Trägers ablesen, der sich von der Vorderkante bis zum Beginn der Reaktionszone erstreckt.
Es wird verstanden wen, daß, da die Vorrichtung den Weit für das Reflexionsvermögen der Standardzone ablesen muß, wenn da Streifen in den Streifendurchgang 26 eingesetzt wird, die Zeit, die zum Ablesen eines solche Wales verfügbar ist, eine Funktion da Geschwindigkeit sein wird, mit der der Streifen eingesetzt wird, und da Länge da Standardzone, d. h. der Länge L. Es ist bestimmt worden, daß die höchste Geschwindigkeit die ein Verwender einsetzen kann, wenn er den Streifen einsetzt, weniger als etwa 8,9 cm (3,5 inch) pro Sekunde ist, und das ein genaues Ablesen erhalten werden kann, wenn die Standardzone wenigstens etwa 0,8 cm (0,3 inch) und bevorzugt wenigstens etwa 1,0 cm (0,4 inch), z. B. 1,4 cm (0,55 inch), ist.
Fig. 4a veranschaulicht einen alternativen Streifen bei dem eine Standardzone 64 vorgesehen ist, welche sich nicht zu da Vorderkante erstreckt, sondern stattdessen sich über eine Länge mit da Dimension L ersteckt, von ein wenig im Inneren der Vorderkante zu der Reaktionszone 68. In dieser Ausführungsform ist der Bereich 67 von da Vorderkante 66 zu dem Beginn da Standardzone 64 mit Reflexionseigenschaften vorgesehen, die in scharfem Kontrast zu da Standardzone stehen, z. B. ein geringes Reflexionsvermögen, das mit einem hohen Reflexionsvermögen für die Standardzone kontrastiert. Demzufolge kann die Vorrichtung programmiert werden ein geringes Reflexionsvermögen zu erwarten, gefolgt von einem hohem Reflexionsvermögen, wenn der Streifen richtig eingesetzt worden ist, mit der Bodenfläche gegenüberliegend den Optiken. Sollte die Vorrichtung versagen, einen solchen abrupten Wechsel zu detektieren, wenn der Steifen eingesetzt wird, kann ein Mittel vorgesehen sein zum Berichten des Fehler, d. h. der Streifen ist dann verkehrt herum eingesetzt worden. Es sollte erwähnt werden, daß selbstverständlich dieses Mittel zum Detektieren eines verkehrt herum eingesetzten Streifen basiert auf dem Bereitstellen eines unterschiedlichen Reflexionsmusters auf der entgegengesetzten Oberfläche des Streifens.
Um den Streifen dieser Erfindung und die Art seiner Verwendung besser verstehen zu können, wird Bezug genommen auf Fig. 6, welche schematisch die funktionalen Merkmale der Vorrichtung veranschaulicht wenn wer Streifen darin eingesetzt ist, zusammen mit Fig. 7-11, welche schematisch den Streifen in verschiedenen Position während des Einsetzen veranschauliche.
Wie veranschaulicht in Fig. 6, wird ein Streifen 46, wie jener, der in Verbindung mit Fig. 4 und 5 beschriebe worden ist, in Pfeillichtung in den Streifendurchgang 26 der Vorrichtung 12 eingesetzt. Ein Ausrichtungsmittel 40 ist vorgesehen, um den Streifen flach gegen die Öffnung 30 zu drängen, um eine konsistente optische Leistung sicherzustellen. Die Bodenfläche 45 des Ausrichtungsmittels 40 stellt das Grauziel für die Optiken des Systems dar, wenn kein Streifen plaziert ist. Innerhalb der Vorrichtung und fokusiert auf die Oberfläche, die durch die Öffnung 30 dargestellt wird, ist wenigstens eine LED 36. Für die Zwecke einer Glucosebestimmung werden zwei solche LEDs eingesetzt, emittierend Lichtstrahlen mit 660 bzw. 940 nm. Ein Fotodetektor ist positioniert um Licht das von der Oberfläche, die durch die Öffnung 30 dargestellt wird reflektiert wird, zu detektieren, und kommmuniziert solch detektiertes Licht zu einen Analog-Digital-Umwandler (A/D) 39, wobei reflektiertes Licht aus einer Spannung in ein digitalisiertes Signal umgewandelt wird, welches wiederum zu einem Mikroprozessor 33 kommuniziert wird. Der Mikroprozessor kommuniziert ebenfalls mit den LED's 36 über einen Digital Analog-Umwandler (D/A) 35, um die Sequenz der Operationen der LED's gemäßt der einprogrammierten Betriebsweise der Vorrichtung zu stem. Der Mikroprozessor steuert ebenfalls den Betrieb der Ausgabe, d. h. die Instruktionen, Mitteilung und Ergebnisse, die auf den Flüssigkristallanzeigeschirm der Vorrichtung angezeigt werden.
Fig. 7-11 veranschaulichen schematisch sequenzierte Position des Streifens in Bezug auf die Öffnung 30, war der Streifen in den Durchgang 26 eingesetzt wird. So ist in Fig. 7 der Streifen 46 gerade in den Durchgang eingesetzt worden, uni die Vorderkante hat noch nicht die Öffnung erreicht. Demzufolge ist die Oberfläche, die den Optiken gezeigt wird einzig das Grauziel des Bodens des Ausrichtungsmittels (Position A). In Fig. 8 haben die Vorderkante und der Beginn der Standardzone teilweise die Öffnung verdeckt und somit sehe die Optiken Teile sowohl des Grauziels als auch der Standardzone (Position B bis C). In Fig. 9 hat der Streifen die Öffnung 30 vollständig verdeckt und die Optiken sehen lediglich die Standardzone (Positionen C bis D). In Fig. 10 liegt die Grenzfläche zwischen der Standardzone und der Reaktionsvene über der Öffnung 30, und die Optiken sehen Bereiche beide Zonen (Positionen D bis E). Schließlich, bezugnehmend auf Fig. 11, ist der Streifen vollständig eingesetzt und die Optiken sehen lediglich die Reaktionszone (Positionen E bis F).
Das Reflexionsvermögen der Oberfläche, die den Optiken gezeigt wird, wird von der Vorrichtung an jeder dieser Positionen gemessen. Mehr Ablesung werden an jeder Position nach beabstandeten Zeitdauern durchgeführt. Jede solche Ablesung umfaßt eine Anzahl von Energieimpulsen, die der LED in Wechselwirkung mit Vorgaben von dem Mikroprozessor verliehen werden. Diese Impulse, bezeichnet als Chops, steuern die Menge an Lichtenergie, die auf die Oberfläche für jede Ablesung gerichtet wird d. h., bei einer konstanten Energiemenge, je größer die Anzahl an Chops, desto größer die Lichtenergie, die auf die Oberfläche beim Messen einfällt. Die Lichtenergie, die von der Oberfläche während jeder Ablesung reflektiert wird, wird von den Fotodetektor eingefangen und in eine Spannung umgewandelt. Es wird der Spannung ermöglicht, auf 0 über eine Zeitdauer abzusinken, und die Zeit, die es dauert, um auf 0 abzusinken ist ein Maß für die Lichtenergie, die von den Fotodetektor absorbiert wird, d. h. daß das Licht, das von der Oberfläche reflektiert wird, gemessen wird. Eine solche Zeitdauer wird in Einheiten gemessen, die Courts genannt werden, somit stellt die Anzahl an Counts die Lichtenergie dar, die von der Oberfläche reflektiert wird. Fig. 12 ist Auftragung der Counts oder der Lichtenergie, die von der Oberfläche reflektiert und der Öffnung gezeigt wird, als eine Funktion der Position des Streifens, wen er in die Vorrichtung eingesetzt wird. Die Position des Streifens, die den Fig. 7 bis 11 entspricht, ist durch die entsprechenden Buchstaben A bis F gekennzeichnet. Somit ist, sich beziehend auf Fig. 12, wenn der Streifen in denn Fig. 7 gezeigten Position ist (Positionen A bis B) lediglich das Grauziel gezeigt, und das Lichtreflexionsvermögen ist bei einen geringen, konstanten Wert. Wenn der Streifen in Position B bis C ist, wird das Grauziel durch die hochreflektierende Standardzone verdeckt, und somit steigt die detektierte Lichtreflexion, wenn die Abdeckung fortschreitet. Wenn der Streifen in den Positionen C bis D ist, wird die Standardzone den Optiken gezeigt, und die Lireflexion erhält einen konstanten hohen Wert. Wenn der Streifen in den Positionen D bis E ist, wird ein zunehmender Anteil der Öffnung mit der verhältnismäßig gering reflektierenden Oberfläche der Reaktionszone und einen abnehmenden Bereich der verhältnismäßig hoch reflektierenden Standardzone verdeckt, und somit nimmt die detektierte Lichtreflexion schnell ab. Schließlich, wenn der Streife die Position E bis F und darüber hinaus erreicht, ist lediglich die Reaktionszone für die Optiken sichtbar, und ein verhältnismäßig geringes, konstantes Lichtreflexionsvermögen wird detektiert.
Mit der oben beschriebenen Beziehung von Streifenposition und Ausgabe der optische Ablesevorrichtung im Hinterkopf, wird als nächstes die Kalibration und der Betrieb des Systems beschrieb werden.
Es wird verstanden werden, daß jede Öffnungs- und Streifenkombination sich qualitativ so verhalten wird, wie hierin beschrieben worden ist. Jedoch müsse Variation zwischen bestimmten Vorrichtungen Variation der Zeit in einer gegebene Vorrichtung und Variationen in zahlreich Herstellungschargen der Streifen sämtlich aufgezeichnet werden, bevor ein genauer Wert für ein Analyt wie Glucose, einer Probenflüssigkeit, wie Blut, ermittelt weiden kann. Um dies zu tun, muß jede Vorrichtung vor der Abgabe fabrikmäßig eingestellt werden, und jede Charge von Streifen muß codiert werden für ihre eigenen reflektiven Eigenschaften, so daß, wenn die Vorrichtung angeschaltet wird und verwendet wird, eine interne Kalibration durchgeführt, um Veränderungen in der Vorrichtung, nachdem sie die Fabrik verlassen hat und hinsichtlich Veränderungen von den Chargen der Streifen, aufzuzeichnen.
Zunächst muß jede Vorrichtung eingestellt werden, um die richtige Lichtenergiemenge bereitzustellen, die von jeder LED emittiert wird (für Glucose LED 660 und LED 940). Wie beschrieben worden ist, ist solche Lichtenergie eine Funktion der Anzahl von Chops und der Energie, mit der die LED versorgt wird. Diese Parameter werden in der Fabrik eingestellt, um so in einer gegebenen Vorrichtung ein zufällig ausgewähltes Lichtreflexionsvermögen von einer weißen Standardzone zu erzeugen, solche Reflexionswerte werden zufällig bei 4000 Counts (die Zeit für den Fotodetektor, um angesammelte Spannung auf 0 abzubauen) ausgewählt. Die Freiheitsgrade des Systems erlauben es der Energie so eingestellt zu werden, um das Ziel von etwa 4000 Counts zu erreichen, während die Anzahl an Chops auf einen Wert gezwungen werden, welche etwa 55 Chops pro Ablesung beträgt. Mit jeder da LEDs mit 660 nm und 940 nm Wellenlänge, eingestellt mit Ihm eigenen fabrikmäßig bestimmten Weit an Chops (CHP 660 und CHP 940) und Energie, ist eine Ablesung für das Reflexionsvermögen des Grauziels der Vorrichtung für jede LED hergestellt und in dem Mikroprozessor als die kalibrierte Grauablesung für jede LED (RCG 660 und RCG 940) gespeichert.
Im Betriebsmodus in den Händen des Verwenders, wenn eine Glucosebestimmung durchgeführt wird, stellt der Verwender zunächst die Vorrichtung an. An dieser Stelle lenkt der Mikroprozessor bestimmte Diagnoseprüfungen, die durchgeführt werden müssen. Beispielsweise wird die Batteriesspannung geprüft, um zu gewährleisten, daß diese ausreichend ist. Ferner wird die Betriebstemperatur geprüft. Es wird verstanden werden, da die Bestimmung Analyts, z. B. Glucose, abhängig ist von einer chemischen Reaktion, die innerhalb des Testbelags des Streifens auftritt, daß die Geschwindigkeit einer solchen Reaktion, die bis zur Vollständigkeit verläuft eine Funktion der Temperatur sein wird. Demzufolge wird die Vorrichtung einen Fehler melden, wenn die Temperatur zu niedrig oder zu hoch, beispielsweise weniger als 10ºC oder größer als 40ºC, ist. Falls die Temperatur zu niedrig jedoch noch betriebsfähig ist, wird sich die Vorrichtung auf eine solche niedrige Temperatur einstellen Ausdehnen der Ablesezeit der Reaktionszone.
Nach Durchführung dieser Diagnosetests wird der Mikroprozessor die Optiken (Autoscale) einstellen, um jede Variation aufzuzeichnen, die aufgetreten, nachdem die Vorrichtung die Fabrik verlassen hat. Wie oben beschrieben worden ist, sehen die Optiken lediglich das Grauziel, wenn kein Streifen in da Vorrichtung ist. Demzufolge leitet der eine Ablesung des Grauziels, verwendend die LED 940 bei 3 Chops. Falls die Reflexionsablesung einen niedrigem Weit als einen vorherbestimmen Wert anzeigt, wird angenommen, daß das Grauziel fehlt oder außerhalb der Position liegt, und ein Fehler und ein Fehl wird gemeldet. Falls der Reflexionswert höher ist als ein vorgegebener Wert, wird angenommen, daß ein Streifens vorzeitig in die Vorrichtung eingesetzt worden ist, und wieder wird eine Fehlermeldung angezeigt. Wie im Allgemeinen da Fall sein wird, wenn die Reflexionsablesung zwischen den zwei vorgegebenen Wetten liegt, beginnt die Vorrichtung die Einstellung oder das Autoscaling wie folgt. Die Vorrichtung sieht das Grauziel, liest einen Wert für dessen Reflexionsvermögen bei beiden LED-Wellenlängen ab, unter der Verwendung der fabrikmäßig bestimmten Anzahl an Chops (kalibriertes CHP 660 und kalibriertes CHP 940) und vergleicht diese Wate mit den fabrikmäßig gespeicherten Werten für die Grauablesung. Fall sich die Ablesung unterscheidet, wird eine Einstellung da Anzahl an Chops für jede LED durchgeführt, um die Werte in eine engere Übereinstimmung zu bringen. Ein solches Autoscaling ist auf der folgenden Berechnung basiert.
Autoskaliertes CHOP 660 = [(kalibriertes CHP 660 + 1)·(RCG660)]-1/(RDG660)
Autoskaliertes CHOP 940 = [(kalibriertes CHP 940 + 1)·(RCG940)-1/(RDG940)
wobei RDG 660 und RDG 940 die augenblickliche Grauzielablesungen von der LED 660 bzw. LED 940 sind.
In den Falle, daß die Einstellung eine vorgegebene Grenze übersteigt, wird die Vorrichtung einer Fehler melden.
Der Mikroprozessor bewirkt dann, daß die Vorrichtung der Verwender über der Bildschirm auffordert, eine Probe auf einen Streifen aufzutragen tat diese dann in die Vorrichtung einzusetzen. An dieser Stelle initiiert der Mikroprozessor die Vorgehensweise zum Detektieren der Vorderkante der Standardzone. Dies wird erreicht durch schnelle Ablesungen des Reflexionsvermögens da Oberfläche, die der Öffnung 30 gezeigt wird, unter Verwendung der LED 940 bei einer geringen Anzahl an Chops pro Ablesung, z.B. 3 Chops pro Ablesung. Falls ein Reflexionsvermögen abgelesen wird, welches größer ist als eine vorgegebene Anzahl von Counts, die ausgewählt worden ist, uni ein Anzeichen dafür zu sein, daß eine hochreflektierende Oberfläche der Öffnung gezeigt wird, wird angenommen, daß die Vorderkante da Standardzone detektiert wird.
Die Vorrichtung wird als nächstes so programmiert, um das Reflexionsvermögen der Standardzone abzulesen. Es ist gefunden worden, daß ein Kalibrierten des Reflexionsvermögens der Standardzone auf die maximal erhältliche Ablesung genaue Ergebnisse ergeben wird, vorausgesetzt, daß wenigstens drei gültige Ablesungen halten werden, wenn der Streifen eingesetzt wird. Demzufolge wird da Mikroprozessor so programmiert, um zu bewirken, daß die Ablesungen beginnen, bei Detektion des Streifens mit da LED 660 und dann mit alternierenden Ablesungen zwischen der LED 940 und 660 mit einer reduzierten Anzahl von Chops in Bezug auf die autoscalierte Anzahl von Chops. Die reduzierte Anzahl von Chops ermöglicht mehr Ablesungen in da Zeit, die verfügbar ist, war da Streifen eingesetzt ist und erzeugt eine adäquate Auflösung für Zwecke Kalibrierung. In der Praxis ersetzt Mikroprozessor bei jeder Ablesung bei jeder Wellenlänge den vorherigen Wert, der als das Reflexionsvermögen gespeichert ist, durch den nächsten Ablesewert, wenn, und lediglich wenn, solcher nächste Ablesewert den gespeicherte Wert überschreitet. Auf diese Art und Weise wird lediglich die maximale Reflexionsablesung für jede Wellenlänge gespeichert, nachdem die gesamte Standardzone gelesen worden ist.
Die maximale Reflexionsablesung der Standardzone kann dann wie folgt mit autoscalierten Anzahl an Chops für jede Wellenlänge eingeteil werden.
RW 660 = (autoskalierte Chop 660 + 1)·(RMX 660)/N
RW 940 = (autoskalierte Chop 940 + 1)·(RMX 940)/N
wobei RMX 660 und RMX 940 die maximal detektieren Ablesungen für das Reflexionsvermögen der Standardzone und RW 660 und RW 940 die nun kalibrierten Werte für die Standardzone bei der entsprechende autoscalierten Anzahl an Chops für jede LED sind. (N ist glich da reduzierten Anzahl an Chops).
Für jede der Ablesungen der LED 660 wird das Verhältnis einer solchen Ablesung zu dem vorherigen Maximalwert berechnet. Falls ein solches Verhältnis eines vorgegebenen Wertes fällt, z. B. 0,7, wird angenommen, daß die Grenzfläche da Standardzone und da Reaktionszone erreicht worden ist Sollte dies eintreten, bevor drei gültige Ablesungen für eine maximale Reflexion in der Standardzone durchgeführt worden sind, dann sollte der Mikroprozessor bewirken, daß der Bildschirm einen Fehler an den Verwender meldet, annehmend, daß der Streifen zu schnell eingesetzt worden ist. Ferner wird, sollte die Reaktionszone nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeit, beispielsweise 15 Sekunden, detektiert werden, angenommen, daß der Streifen nicht richtig eingesetzt worden ist, und eine entsprechende Meldung wird auf dem Bildschirm erscheinen.
Nach Bestimmung des Kalibrierungswertes für die Standardzone wird eine weitere interne Berechnung durchgeführt, um sicherzustellen, daß die Optiken nicht verschmutzt oder anderweitig beeinträchtigt sind, durch Verwenden da Reflexionsablesung, die in dem Graubereich aufgenommen worden ist, wenn die Vorrichtung das erste Mal gestartet wurde, und denn nun bestimmten, kalibrierten Standardreflexionsvermögen. Es wird angenommen, daß, vorausgesetzt, die Optiken sind sauber und betriebsbereit, das K/S-Verhältnis zwischen denn Grauziel und da Standardzone übe die Lebensdauer des Produkts konstant ist, innerhalb einer vorgegebenen Toleranz, z. B. ± 15%. K/S ist der berechnete Wert, eingesetzt in die Kubelka-Monk- Gleichungen, erhalten insbesondere für Reflexionsspektometrie aus dem Einsatz des Beer'schen Gesetzes und beschrieben in größerem Detail in der U. S. 5,179, 005, und in größerem Detail im Journal of Optical Society of America Vol. 38; No. 5. May, 1948; pp 448-457. Gemäß den Kubelka-Monk-Gleichungen ist:
K/S = (1 - R*)²/2R*
wobei R* das Verhältnis des fraglichen Reflexionsvermögen zu einem Standardreflexionsvermögen ist. Der K/S-Wert für das Grauziel bei jeder Wellenlänge wird bestimmt als eine Funktion der anfänglichen Ablesung des Grauziels und des kalibrierten Standardzonenreflexionsvermögen, um zu bestimmen, ob dieses mit den K/S-Werten korrespondiert die aus den fabrikmäßig gespeicherten Reflexionsdaten für diese zwei, innerhalb vorgegebener Toleranzen, berechnet worden sind. Falls nicht wild eine geeignete Fehlermeldung angezeigt.
Sobald diese interne Prüfung abgeschlossen ist, wird die Vorrichtung programmiert, um das Reflexionsvermögen der Reaktionszone zu untersuchen, zu bestimmen, wann die Reaktion zwischen dem mutmaßlichen Analyt (Glucose in der beschriebenen Ausführungform) und den Reagentien in dem Testbelag an einem Endpunkt angelangt ist (innerhalb einer vorgegebenen Toleranz). Der Endpunkt wird detektiert durch Ablesen der Reaktionszone einmal pro Sekunde mit der LED 660 mit den autoscalierten Chops, bis ein Abschluß detektiert wird. Die Ablesungen werden in K/S-Daten, wie oben beschrieben, umgewandelt (somit eine Funktion da kalibrierten Standardzonenablesung und da Ablesung die in der Reaktionszone vorgenommen wird), bis keine Veränderung der K/S-Ablesung innerhalb vorgegebener Grenzen detektiert wird und es angenommen werden kann, daß der Endpunkt erreicht worden ist.
Zusätzlich zum Detektieren des Endpunkts durch Ablesen da Reaktionszone mit der LED 660, wild eine weitere Ablesung mit da LED 940 nach einen vorgegebenen Intervall währt des Endpunktdetektionsverfahrens, z. B. 30 Sekunden nach Start des Verfahren, durchgeführt. Dies wird getan, um sicherzustellen, daß eine Reflexionsablesung innerhalb vorgegebene Bereiche liegt, die anzeigend für die Tatsache sind, daß eine richtige Probenmenge auf den Testbelag aufgetragen worden ist. Sollte gegen diese Bereiche verstoßen werden, so wird ein Fehler gemeldet.
Ist bestimmt worden, daß da Endpunkt ereicht und daß eine richtige Probenmenge aufgetragen worden ist, werden als nächstes Berechnungen durchgeführt um den Analytgehalt (Glucose) da Probe zu bestimmen. Die letzten K/S-Daten, die aus einer Ablesung der Reaktionszone aufgenommen wurden, wenn der Endpunkt detektiert worden ist, K/S 660, weiden verwendet und werden zunächst bezüglich fabrikmäßig bestimmen Kalibrierung korrigiert, unter Verwendung eine linearen Beziehung, z. B.
KSMCAL = F(KS 660) + G
wobei F und G Koeffizienten sind, die dem Mikroprozessor der bestimmten Vorrichtung in der Fabrik bereitgestellt worden sind. Der KSMCAL-Wert wird weiter korrigiert, um Eigenarten in eine individuellen Streifenhestellungcharge vorzusehen. Jede Charge ist in der Fabrik getestet worden und mit einer einzelnen Codenummer versehen worden. Die Codenummer bezieht sich auf einem Satz von Koeffizienten z. B. sind 21 Sätze in dem Mikroprozessor jeder Vorrichtung gespeichert und gegen die besagte Codenummer indexiert. Zum Beispiel wird angenommen, daß eine lineare Korrelation adäquat zur Aufhebung von Chargenvariationen in den Streifen dem Glucosetest ist, und daher werden zwei Koeffizienten Satz gegen jede Codenummer gespeichert. Beim Einsetzen eines Streifens in die Vorrichtung wird der Verwender gebeten, die richtige Codenummer einzugeben, die auf der Verpackung der eingesetzen Streifen gefunden wird. Der Mikroprozessor wird dann, verwendend eine Nachschlagetabelle, von den richtigen Koeffizienten in Kenntnis gesetzt. Es wird verstanden Wert, daß der Streifen mit einem von der Vorrichtung lesbaren Code versehen sein kann, wodurch die Notwendigkeit der Eingabe desselben überflüssig wird. In jedem Falle wird das von der Vorrichtung korrigierte K/S-Vahältnis KSMCAL in Bezug auf der Streifen wie folgt weiter korrigiert:
KSSCAL = (KSMCAL)M + B
wobei KSSCAL nun das für den Streifen korrigierte K/S-Verhältnis und M und B die nachgeschlagenen Koeffizienten sind. Schließlich wird die Analytkonzentrationen (Glucose), bevorzugt in Einheiten von mg/dl an Probe, gemäß einer trinomischen Beziehung berechnet:
G = K&sub1; + K&sub2; (KSSCAL) + K&sub3; (KSSCAL)² + K&sub4; (KSSCAL)³
wobei G die Glucosekonzentrationen und K&sub1;, K&sub2;, K&sub3; und K&sub4; empirisch erhaltene Konstanten sind.
Alternativerweise kann eine Nachschlagetabelle, welche solche Korrelationen widerspiegelt, dem Mikroprozessor zur Verfügung gestellt werden.
Nachdem die Erfindung nun vollständig beschreiben worden ist, wird es für einen Fachmann auf diesen Gebiet offensichtlich sein, daß Modifikationen und Veränderungen durchgeführt werden können, ohne von dem Umfang der Erfindung, wie bestimmt in den folgenden Ansprüchen, abzuweichen.

Claims

1. Teststreifen zum Bestimmen der Gegenwert oder Menge eines Analyts in einer Flüssigkeit durch Einsetzen des Teststreifens in eine optische Ablesevorrichtung wobei der Teststreifen umfaßt:

eine Vorderkante und eine Hinterkante; und

eine Bereich zum Auftragen einer Flüssigkeit darauf, wobei Bereich eine Oberfläche aufweist, welche eine Reaktionszone definiert, welche Reaktionszone im Reflexionsvermögen als eine Funktion der Menge des in der aufgetragen Flüssigkeit vorhandenen Analyts variiert;

wobei der Teststreifen weiter eine Standardzone von hohem Reflexionsvermögen relativ zu der Reaktionszone umfaßt, die so auf dem Streifen positioniert ist, um der Reaktionszone voranzugehen, wenn der Streifen in die Vorrichtung eingesetzt wird, wobei die Standardzone sich von der Reaktionszone entlang der Vorderkante mit einer Länge von wenigstens 0,8 cm (0,3 inch)erstreckt.

2. Teststreifen nach Anspuch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Standardzone ein c von Licht mit 660 nm Wellenlänge von wenigstens etwa dem Vierfachen des Reflexionsvermögen der Reaktionszone zeigt, wenn die Reaktionszone nach Auftragung von Gesamtblut, welches 100 mg/dl an Glucose enthält, farbentwickelt ist.

3. Streifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Standardzone eine Länge aufweist, die ausreichend ist, daß Reflexionsvermögen wenigstens dreimal durch die Vorrichtung ablesbar ist, wenn sie in die Vorrichtung mit einer Geschwindigkeit von 8,9 cm (3,5 inch) pro Sekunde eingesetzt wird.

4. Streifs nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Standardzone eine Länge von wenigstens etwa 1,0 cm (0,4 inch) aufweist.

5. Teststreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Standardzone eine Breite von wenigstens derjenigen der optisch sichtbaren Reaktionszone aufweist.

6. Teststreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Standardzone wenigstens 0,33 cm (0,13 inch) breit ist.

7. Streifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Standardzone positioniert ist, um sich von des Vorderkante des Streifens zu der Vorderkante der Reaktionszone zu erstrecken.

8. Streifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Standardzone positioniert ist, um sich von einem Punkt Vorderkante Streifen zu der Vorderkante der Reaktionszone zu erstrecken.

9. Teststreifen zum Bestimmen der Gegenwert oder Mange eines Analyts in einer Flüssigkeit durch Einsetzen des Teststreifens in eine optische Ablesevorrichtung; wobei der Teststreifen umfaßt:

einen sich longitudinal ersteckenden Träger mit einer transversalen Vorderkante und einer transversalen Hinterkante, in Bezug auf den longitudinalen Einsalz in die Vorrichtung, und mit einer ersten und zweiten Hauptoberfläche;

einen porösen, Reaktanten enthaltenden Testbelag mit einer ersten und zweiten Hauptoberfläche und angefügt an den Träger mit der zweiten Hauptoberfläche des Testbelags in direkter Verbindung mit der ersten Hauptoberfläche des Trägers;

eine Trägeröffnung in dem Träger, angeordnet, um einen Bereich der zweiten Oberfläche des Testbelags durch die Öffnung optisch auszusetzen, der Bereich eine Reaktionszone definiert;

wobei die zweite Oberfläche des Trägers weiter eine Standardzone von hohem Reflexionsvermögen relativ zu der Reaktionszone umfaßt, und so angeordnet auf der zweiten Oberfläche des Trägers, um der Reaktionszone voranzugehen, wenn der Streifen in die Vorrichtung eingesetzt wird, wobei die Standardzone sich von der Reaktionszone entlang der Vorderkante mit einer Länge von wenigstens 0,8 cm (0,3 inch) ersteckt.

10. Vorrichtung zum Bestimmt der Gegenwart der Menge eines Analyts in einer Probe, die auf einen Bereich eines sich longitudinal ersteckenden Teststreifens aufgetragen ist; wobei der Bereich eine optisch sichtbare Oberfläche aufweist, welche eine Reaktionszone definiert, welche Reaktionszone im Reflexionsvermögen als eine Funktion der Menge des in aufgetragen Flüssigkeit vorhandenen Analyts variiert; wobei die Vorrichtung umfaßt:

eine Öffnung zum Einsetzen der Vorderkante des Streifens in die Vorrichtung;

einen Streifendurchgang, der sich von der Öffnung ersteckt und einem Streifenaufhaltemittel zum Aufhalten des Streifens, nachdem er vollständig eingesetzt ist, endet;

eine optische Öffnung durch den Durchgang, wobei ein Bereich der Oberfläche des Streifens, überliegend der Öffnung sichtbar ist, wobei die Öffnung entlang des Durchgangs so positioniert ist, daß, wenn der Streifen vollständig eingesetzt ist, die Reaktionszone des Streifens durch diese sichtbar ist, Optiken in optischer Verbindung mit da optischen Öffnung, wobei die Optiken wenigstens eine Lichtquelle zum Richten von Licht auf den Bereich des Streifens und wenigstens einen Reflexionsdetektor zum Detektieren von Licht, welches von dem Bereich des Streifens reflektiert wird, umfaßt;

eine Mikroprozessor zum Steuern der Optiken, wenn der Streifen in den Durchgang eingesetzt ist und nachdem der Streifen das Streifenaufhaltemittel erreicht hat;

wobei der Mikroprozessor programmiert ist, um zu bewirken, daß die Lichtquelle und der Detektor eine Vielzahl von Ablesungen einer Standardzone machen, die auf der Oberfläche des Streifens bereitgestellt ist, welche der Reaktionszone vorangeht und durch die optische Öffnung sichtbar ist, wenn der Steifen eingesetzt ist, und die höchste Ablesung verwendet, um ein kalibriertes Standardreflexionsvermögen bereitzustellen;

wobei der Mikroprozessor programmiert ist, um zu bewirken, daß die Lichtquelle und der Detektor das Reflexionsvermögen der Reaktionszone, nachdem der Streifen eingesetzt worden ist, ablesen; und

wobei der Mikroprozessor programmiert ist, um die Menge an Analyt in der Probe als eine Funktion des kalibrierten Standardzonenreflexionsvermögens und des Reflexionsvermögens der Reaktionszone zu bestimmen; und

Mittel zum Berichten solcher Menge.

11. Verfähren zum Bestimmen der Gegenwert oder der Menge eines Analyts in einer Flüssigkeit, die auf einen Teststreifen ist und in eine optische Ablesevorrichtung eingesetzt ist, wobei das Verfahren umfaßt:

Auftragen der Flüssigkeit auf den Teststreifen, wobei der Teststreifen einen Bereich umfaßt mit einer Oberfläche, definierend eine Reaktionszone, welche im Reflexionsvermögen als eine Funktion der Menge des in der aufgetragenen Flüssigkeit vorhandenen Analyts variiert, und weiter eine Standardzone von im wesentlichen konstantem Reflexionsvermögen umfaßt;

Einsetzen des Streifens in die Vorrichtung, wobei die Standardzone der Reaktionszone vorangeht, wenn der Streifen eingesetzt wird;

Ablesen des Reflexionsvermögen der Standardzone, wenn der Streifen eingesetzt wird durch Aufnahme einer Vielzahl von Ablesungen und einsetzend lediglich die höchste;

Ablesen des Reflexionsvermögen der Reaktionszone, nachdem der Streifen eingesetzt ist;

Bestimmen der Gegenwert oder Menge des Analyts in der Flüssigkeit als eine Funktion dieser Reflexionsablesungen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens drei Ablesungen der Standardzone aufgenommen werden.