測量裝置、檢測方法、電化學(xué)傳感器和測量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測量裝置、檢測方法、電化學(xué)傳感器和測量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]作為皮下留置型葡萄糖傳感器，在已知的一種傳感器中，在工作電極上設(shè)置酶試劑層并且該酶試劑層(或者整個(gè)傳感器大體上)被覆蓋有用于限制酶試劑層中的基質(zhì)擴(kuò)散的外層膜。
[0003]在使用該傳感器期間(在皮下留置之后隨著時(shí)間消逝)，該葡萄糖傳感器的外層膜劣化。當(dāng)該外層膜劣化時(shí)，在葡萄糖濃度的測量結(jié)果中會(huì)發(fā)生誤差，且因此，已開發(fā)出用于檢測外層膜已劣化(在該外層膜中已導(dǎo)致缺陷)的技術(shù)。
[0004]具體地，已開發(fā)出如下的技術(shù):其中，用于獲得從基質(zhì)產(chǎn)生的響應(yīng)的電壓被持續(xù)施加至傳感器；測量在電壓施加之后立即引起的響應(yīng)電流值的變化變?yōu)樾∮诨虼笥谧兓撝档臅r(shí)間T ;以及如果該時(shí)間T小于時(shí)間閾值則確定在外層膜中已導(dǎo)致缺陷的技術(shù)(例如，參見專利文獻(xiàn)1)。
[0005][引用列表]
[0006][專利文獻(xiàn)]
[0007][專利文獻(xiàn)1]日本專利特許公開第2012-176229號(hào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008][本發(fā)明要解決的問題]
[0009]根據(jù)前述技術(shù)，盡管可以檢測傳感器的外層膜已劣化，但是不可能檢測傳感器的酶試劑層已劣化。此外，在一些情況下，該傳感器的酶試劑層可能先于外層膜而劣化。因此，存在對(duì)可以檢測包括外層膜和酶試劑層的傳感器(諸如前述葡萄糖傳感器)的酶試劑層的狀態(tài)(正常狀態(tài)、劣化狀態(tài)等)的技術(shù)的需求。
[0010]此外，在一些非皮下留置型的葡萄糖傳感器中，在不提供外層膜的情況下(例如，如在用于測量Cottrell電流的自監(jiān)測血糖傳感器中)擴(kuò)散被限制，但目前尚未開發(fā)出檢測該傳感器的酶試劑層的劣化的技術(shù)。
[0011]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種可以檢測包括外層膜的傳感器和不包括外層膜的傳感器的酶試劑層的狀態(tài)的技術(shù)。
[0012][用于解決問題的手段]
[0013]本發(fā)明人進(jìn)行了用于解決前述問題的關(guān)于對(duì)包括酶試劑層的傳感器的酶試劑層的狀態(tài)的檢測方法的認(rèn)真研究。結(jié)果，已發(fā)現(xiàn)在包括酶試劑層的傳感器中，無論是否設(shè)置外層膜，均可以基于通過施加兩個(gè)不同電壓而獲得的兩個(gè)響應(yīng)電流值之間的差來檢測酶試劑層的狀態(tài)(這將在下文詳細(xì)描述)。
[0014]本發(fā)明基于前述發(fā)現(xiàn)通過進(jìn)一步檢查來實(shí)現(xiàn)，并且為了解決前述問題，本發(fā)明的用于通過使用包括酶試劑層的傳感器來測量基質(zhì)濃度的測量裝置包括:狀態(tài)檢測裝置，所述狀態(tài)檢測裝置向所述傳感器施加第一電壓和不同于所述第一電壓的第二電壓，以基于在施加所述第一電壓時(shí)獲得的第一響應(yīng)電流值與在施加所述第二電壓時(shí)獲得的第二響應(yīng)電流值之間的差來檢測所述酶試劑層的狀態(tài)。
[0015]在施加前述電壓時(shí)獲得的所述第一響應(yīng)電流值與所述第二響應(yīng)電流值之間的差根據(jù)所述酶試劑層的狀態(tài)而改變。因此，當(dāng)使用本發(fā)明的包括具有上述功能的狀態(tài)檢測裝置的測量裝置時(shí)，可以檢測設(shè)置在傳感器中的酶試劑層的狀態(tài)。
[0016]本發(fā)明的測量裝置可以被設(shè)置為如下的裝置:其中，所述傳感器是響應(yīng)電流值在所施加的電壓處于低電壓范圍內(nèi)時(shí)根據(jù)所施加的電壓的增加基本以第一增長率而增加，并且在所施加的電壓處于高于所述低電壓范圍的高電壓范圍內(nèi)時(shí)以小于所述第一增長率的第二增長率而增加的傳感器；以及所述第一電壓和所述第二電壓中的至少一個(gè)是在所述高電壓范圍內(nèi)的電壓。
[0017]作為本發(fā)明的測量裝置的狀態(tài)檢測裝置，可以采用“當(dāng)通過施加高于與所述第一電壓對(duì)應(yīng)的一般測量電壓的電壓作為所述第二電壓而獲得的所述差等于或大于閾值時(shí)，檢測到所述酶試劑層已處于劣化狀態(tài)”的裝置或者“當(dāng)通過施加低于與所述第一電壓對(duì)應(yīng)的一般測量電壓的電壓作為所述第二電壓而獲得的所述差等于或大于閾值時(shí)，檢測到所述酶試劑層已處于劣化狀態(tài)的前兆狀態(tài)”的裝置。順便提及，當(dāng)采用后一裝置作為狀態(tài)檢測裝置時(shí)，可以在測量電流值受酶試劑層劣化影響并且獲得不準(zhǔn)確的基質(zhì)濃度之前，檢測到酶試劑層已開始劣化(已接近酶試劑層的劣化開始不利地影響測量電流值的時(shí)間)。
[0018]此外，本發(fā)明的一種用于檢測設(shè)置在傳感器中的酶試劑層的狀態(tài)的檢測方法包括:向所述傳感器施加第一電壓以測量所述傳感器的響應(yīng)于所述第一電壓的響應(yīng)電流值的步驟；向所述傳感器施加不同于所述第一電壓的第二電壓以測量所述傳感器的響應(yīng)于所述第二電壓的響應(yīng)電流值的步驟；以及基于所測量的兩個(gè)響應(yīng)電流值之間的差來檢測所述酶試劑層的狀態(tài)的步驟。通過該檢測方法測量的兩個(gè)響應(yīng)電流值之間的差還指示酶試劑層的狀態(tài)。因此，也可以通過本發(fā)明的檢測方法來檢測設(shè)置在傳感器中的酶試劑層的狀態(tài)。
[0019]此外，本發(fā)明的電化學(xué)傳感器是連接至上述本發(fā)明的測量裝置的電化學(xué)傳感器，以及本發(fā)明的測量系統(tǒng)包括:測量裝置，所述測量裝置向與所述測量裝置連接的傳感器施加電壓以基于在施加所述電壓時(shí)獲得的響應(yīng)電流值來測量基質(zhì)濃度；以及電化學(xué)傳感器，所述電化學(xué)傳感器被連接至所述測量裝置，并且包括酶試劑層和多個(gè)電極，第一電壓和第二電壓被施加于所述多個(gè)電極，以便所述測量裝置基于在施加所述第一電壓時(shí)獲得的第一響應(yīng)電流值與在施加不同于所述第一電壓的所述第二電壓時(shí)獲得的第二響應(yīng)電流值之間的差來檢測所述酶試劑層的狀態(tài)。
[0020][本發(fā)明的效果]
[0021]根據(jù)本發(fā)明，無論是否設(shè)置外層膜，均可以檢測傳感器的酶試劑層的狀態(tài)。
【附圖說明】
[0022][圖1]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的測量裝置的結(jié)構(gòu)和使用形式的說明圖。
[0023][圖2]圖2是示出在該實(shí)施方式的測量裝置中可使用的傳感器的電極結(jié)構(gòu)的示例圖。
[0024][圖3]圖3是傳感器的外層膜的形狀的示例圖。
[0025][圖4]圖4是該實(shí)施方式的測量裝置中包括的印刷電路的框圖。
[0026][圖5]圖5是可以由印刷電路的控制單元執(zhí)行的第一狀態(tài)檢測處理的流程圖。
[0027][圖6]圖6是可以由印刷電路的控制單元執(zhí)行的第二狀態(tài)檢測處理的流程圖。
[0028][圖7]圖7是可以由印刷電路的控制單元執(zhí)行的第三狀態(tài)檢測處理的流程圖。
[0029][圖8]圖8是傳感器的所施加的電壓/響應(yīng)電流值特性的說明圖。
[0030][圖9]圖9是示出每24小時(shí)測量的傳感器的所施加的電壓/響應(yīng)電流值特性的結(jié)果的曲線圖。
[0031][圖10]圖10是示出在施加400mV電壓時(shí)獲得的響應(yīng)電流值隨時(shí)間的變化和在施加500mV電壓時(shí)獲得的響應(yīng)電流值隨時(shí)間的變化的曲線圖。
[0032][圖11]圖11是示出在施加400mV電壓時(shí)獲得的響應(yīng)電流值隨時(shí)間的變化和在施加300mV電壓時(shí)獲得的響應(yīng)電流值隨時(shí)間的變化的曲線圖。
[0033][圖12]圖12是與第一狀態(tài)檢測處理的變型對(duì)應(yīng)的第四狀態(tài)檢測處理的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]現(xiàn)將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0035]注意，以下描述的根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的測量裝置1是用于檢測皮下留置型傳感器4的狀態(tài)的裝置，其中，在工作電極上設(shè)置酶試劑層并且該酶試劑層覆蓋有用于限制基質(zhì)擴(kuò)散的外側(cè)膜。然而，本發(fā)明不僅可以被應(yīng)用于通過外層膜限制擴(kuò)散的皮下留置型傳感器，而且還可以被應(yīng)用于不提供外層膜來限制擴(kuò)散的非皮下留置型傳感器。此外，本發(fā)明也可以被應(yīng)用于用于執(zhí)行連續(xù)測量、重復(fù)測量和單次測量中的任一種的傳感器。
[0036]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的測量裝置1的結(jié)構(gòu)和使用形式。
[0037]本實(shí)施方式的測量裝置1是貼附至人體的腹部、肩等的皮膚6的用于持續(xù)測量血液或皮下組織液中的葡萄糖濃度的CGM(持續(xù)葡萄糖監(jiān)測)裝置。
[0038]具有在測量裝置1中放置的端部40的傳感器4是皮下留置型可交換葡萄糖傳感器。如上所述，在傳感器4的工作電極上設(shè)置酶試劑層，并且該傳感器4的酶試劑層覆蓋有用于限制基質(zhì)擴(kuò)散的外層膜。作為該傳感器4，可以使用具體結(jié)構(gòu)不同的各種傳感器中的任一種。
[0039]例如，如圖2中示意性所示，傳感器4可以是其中對(duì)電極42、工作電極43和參考電極44被布置在窄且長的基座