血樣的測試的製作方法

2023-12-07 04:31:26

專利名稱：血樣的測試的製作方法
技術領域：
本發明涉及藉助可見光的血樣的試管內測試方法、系統和設備，其中在單一的完整吸收測試條上收集血樣，並分析血液成分。分析以具有指示劑或者指示劑系列的血液成分的光學性質為基礎。本發明的另一方面是保存血液成分測量結果(可選地，以及其它生物學、生理學及醫學數據)，以便分析和傳輸給例如衛生服務提供者。
背景技術：
1.背景-醫學。糖尿病和冠狀動脈疾病是主要的殺手，但是是能夠通過血液化學進行檢測、監視和管理的。
a.冠狀動脈疾病。非常多的人仍然死於，並且過早地死於心血管疾病。據美國心臟協會報告，心血管疾病每年導致大約1百萬美國人死亡。這比因各種癌症而導致的死亡的總數還大。
這些死亡中的多數起因於動脈變窄或阻塞(動脈硬化症)。在這種很大程度上可避免的情況中，膽固醇起著重要的作用。動脈粥樣硬化是一個無聲、無痛的過程，在該過程中，包含膽固醇的脂肪沉積物(動脈粥樣斑)堆積在動脈血管壁上。
隨著動脈粥樣斑的增大，動脈中的通路變窄。這減小了血液的流量。如果在冠狀(心臟)動脈中發生了流量減小，那麼會導致一種稱為心絞痛的胸部疼痛。隨著動脈粥樣斑的擴大，動脈的內層變粗糙。動脈粥樣斑的撕裂或破裂會導致形成血液凝塊。
這種凝塊會阻塞血液的流動或者破裂並堵塞動脈下遊。如果到部分心臟的血液流動被阻止，人會發作心臟病。如果到部分大腦的血液流動被阻塞，那麼人會中風。
許多因素影響動脈的阻塞。在該過程中，膽固醇起著重要的作用。膽固醇是一種蠟樣的脂肪物質(脂質)。雖然通常認為膽固醇是一種毒素，但是沒有膽固醇，人也不能生存。對人體的細胞膜，對神經的隔離以及對某些激素的產生來說，膽固醇是必不可少的。肝臟使用膽固醇產生膽汁酸，膽汁酸幫助消化食物。玷汙膽固醇的混亂部分源於人們使用該詞語的方式。術語「膽固醇」通常既是飲食膽固醇，又是血液中膽固醇的統稱。
膽固醇以食用脂質的形式存在於食物中。膽固醇存在於諸如肉類和乳製品之類動物製品中。作為一種不同的方式，膽固醇還以血脂的自然成分的形式存在。血液中的膽固醇既來自肝臟又來自食用膽固醇。肝臟產生大約80％的血脂。只有大約20％的膽固醇來自於飲食。食用脂肪和膽固醇的數量會影響血脂的所有水平，包括血液膽固醇水平。
為了能夠在血液中運送，軀體用稱為載脂蛋白的蛋白質包覆膽固醇。一旦被包覆，膽固醇形成稱為脂蛋白的包。脂蛋白運送血液中的膽固醇和甘油三酸脂(另一種血脂)。一些脂蛋白被稱為低密度脂蛋白(LDL)。它們包含高水平的膽固醇。其它一些脂蛋白被稱為高密度脂蛋白(HDL)。它們主要包含蛋白質。第三種脂蛋白被稱為極低密度脂蛋白(VLDL)。這種脂蛋白包含膽固醇、甘油三酸酯和蛋白質。
膽固醇用作軀體內細胞的建築材料。運送膽固醇的LDL粒子附著到細胞壁上的受體上，隨後接收到細胞內。如果血液中存在過多的LDL粒子，如果肝臟細胞(LDL受體)沒有正常接受LDL粒子，或者如果肝臟中LDL受體過少，那麼軀體的細胞會充滿來自LDL粒子的膽固醇。隨後膽固醇沉積在動脈血管管壁上。此時，高密度脂蛋白(HDL)起它們的「有益」作用。高密度脂蛋白實際上拾取沉積在動脈血管管壁上的膽固醇，並將其運送到肝臟以便處理。如果來自LDL粒子的過多膽固醇仍然沉積在動脈血管管壁上，則動脈會形成動脈粥樣斑，並開始變窄。這是動脈粥樣硬化症過程。這就是高HDL水平較LDL水平好的原因。它可幫助防止人們患上動脈粥樣硬化症。
許多人具有高膽固醇。高水平的膽固醇可能起源於遺傳，糖尿病的存在或者生活方法選擇，或者這三者。
查明血脂是否在理想範圍中的唯一方式是測試血脂。在患者已禁食一晚上之後，通過獲得禁食血樣，進行測試。提倡健康的團體和醫療中心推薦測量總的膽固醇、HDL膽固醇和甘油三酸酯(總的膽固醇由LDL、HDL和其它血液膽固醇粒子組成)。
隨著人們的老化，LDL膽固醇的水平通常增大。研究人員對其原因沒有把握。這種增大可能源於老化，或者源於軀體脂肪的增加。另外，在45歲之前，男性的總膽固醇水平通常高於女性。另外，直到該年齡，女性會具有更高的HDL水平。但是，在絕經期之後，女性的總膽固醇上升，保護性HDL下降，除非她們採用激素替代療法。
血膽固醇過高是一種「家族」病和老年病。如果家族成員具有不理想的脂質水平和心血管問題，那麼這些問題的風險增大。成人具有高膽固醇的家庭中的兒童更可能具有高的膽固醇。動脈粥樣硬化的早期跡象出現於孩童時期。重要的是檢查「有危險」家族中孩童的葡萄糖和膽固醇。
b.糖尿病。和血膽固醇過高一樣，糖尿病也是一種「家族」病和老年病。糖尿病是一種複雜的病患過程，涉及(1)胰腺中產生胰島素的胰島，和(2)細胞對血糖的吸收中的任一或者兩者都涉及。
忍受糖尿病的個人具有高血糖症，即血糖水平過高。通常，在I型糖尿病(「胰島素依賴」或「孩童時期發作」糖尿病)中，胰腺不會向血流中分泌足量的胰島素，以調節糖類代謝。在II型糖尿病(「成年發作」或「非胰島素依賴」糖尿病)中，胰島素的化學活性不足以調節糖類利用。如果允許異常高的血糖濃度持續較長的時間，那麼個人會患上糖尿病的慢性併發症，包括視網膜病，腎病、神經病和心血管病。
90％的糖尿病是「II型」糖尿病。與「成年發作」糖尿病相關的是胰腺產生的胰島素的化學活性降低，高的膽固醇(高於正常LDL膽固醇百分率，低於正常HDL膽固醇百分率)，升高的甘油三酸酯，和低效的葡萄糖肝糖形成。這些是血漿的「血漿營養物」或「蓄能」部分的全部要素。這組條件與單一的有缺陷基因或一組基因相關，表現為「在家族中流行」。當臨床醫生觀察到該組症狀時，目標是明確的——降低葡萄糖，甘油三酸酯，膽固醇和LDL，升高HDL。臨床醫生囑咐鍛練，減輕體重，改變飲食，服用降糖藥，降膽固醇藥，可能還服用高血壓藥物(因為常常還存在血壓升高和冠狀動脈疾病)。
在許多人中，糖尿病會升高甘油三酸酯，降低HDL。糖尿病加速動脈粥樣硬化症的形成，動脈粥樣硬化症再增大心臟病發作、中風的風險，降低足部的血液循環。如果患者患有糖尿病，那麼必須經常測試總的膽固醇，甘油三酸酯和HDL。由於美國國內不斷變化的保健實踐，範例和經濟情況的緣故，這是對患者和臨床醫生的挑戰。
2.背景-血液化學。血液流經心臟、動脈、靜脈和毛細血管，向身體組織輸送營養物、電解液、激素、維生素、抗體、熱量和氧氣，帶走廢物和二氧化碳。全血由兩部分組成，細胞和血漿。
「細胞」或「血球」部分包含紅血球(紅細胞)，白血球(白細胞)和血小板。紅血球把氧氣從肺部輸送到細胞，把二氧化碳從細胞運送到肺部以便呼出。在稱為血紅蛋白分子的結構中，每個紅血球包含四個Fe原子。來自肺部的氧氣和血紅蛋白分子結合，形成氧基血紅素，以便輸送到組織，在該組織處，氧氣被讓給組織，並從組織吸收二氧化碳。二氧化碳與血紅蛋白反應，形成氨甲醯血紅蛋白。白血球把抗體輸送到周圍，破壞入侵的細胞。
全血還運送血小板。血小板是促使血液凝結和凝固的修復物質。凝固是一種複雜的過程，其中凝血酶(一種蛋白質)作用於可溶的纖維蛋白原，產生不溶的血纖維蛋白。血纖維蛋白沉積為細絲。血小板附著於血纖維蛋白絲上。
「細胞」或血球部分約佔血液的45％(體積百分比)。剩餘55％的血液是稱為血漿的有色液體部分。血漿包含大約8％(重量百分比)的「固體」。血漿固體包括血漿蛋白質(有機修復物質，例如白蛋白、纖維蛋白、凝血素和球蛋白)，營養物(例如葡萄糖、甘油三酸酯、膽固醇、其它脂質和胺基酸)，調整和保護物質(酶、激素和抗體)，電解液(鉀、鈉和氯化物)和代謝廢物(尿素和尿酸)。
3.挑戰-醫療。突出的醫學挑戰是有效控制血糖、血膽固醇和脂蛋白。研究表明能夠維持幾乎正常的葡萄糖控制的糖尿病患者大大降低了諸如視網膜病、腎病、神經病和心血管疾病之類可怕併發症的可能性。其它研究表明控制其膽固醇和脂質，同時升高其HDL膽固醇的高膽固醇患者能夠顯著降低冠心病的風險。
於是，已進行了幾種測試，以測量和控制高血糖和高膽固醇條件。這些測試包括(i)葡萄糖的直接測量(其半壽期約為數小時)，(ii)膽固醇和相關脂蛋白的直接測量(其半壽期為4-12周)，和(iii)糖基化(glycosolated)血紅蛋白(其半壽期為4-12周)。為了便於數學建模，糖基化血紅蛋白可被看作葡萄糖的一種形式的時間積分。另外，在糖尿病治療中，頻繁測量脂質(膽固醇、HDL膽固醇、LDL膽固醇和甘油三酸酯)具有臨床優點。其原因在於其它威脅生命的條件和糖尿病併發症和這些血液成分中每個成分的異常值密切相關。
臨床醫生關於血糖和膽固醇控制效果的確定以一組最多75-125美元的血液測試為基礎，在目前的HMO和護理條件下，最多每季進行一次所述一組血液測試。但是，葡萄糖(胰島素產生和使用的量度)每小時不同，其它血漿營養物和胰島素也是這樣。在沒有病理不適或其它不適的情況下，脂質(膽固醇、LDL、HDL、甘油三酸酯)變化極慢，並且具有數周到數月的半壽期。但是，糖尿病是一種「病狀」，處方藥是一種「幹擾」。從飲食(「麩皮鬆餅」(bran muflins)，歐車前(psylium))或藥物(抑制素，statins)變化時起，可存在「趨勢線」，對患者和臨床醫生來說這是重要的。這就是必須使患者能夠在家裡利用用戶友好的系統和方法，在不扎入靜脈和動脈的情況下，要監控的內容。
顯然，需要一種簡單、易於使用的家用血液營養物定量分析器，該分析器能夠分析葡萄糖、糖基化血紅蛋白、膽固醇(或者膽固醇各部分)和甘油三酸酯。分析器必須易於使用，價廉，可靠，準確到符合家庭護理診斷標準(但是不必符合臨床或實驗室標準)，堅固，並且需要「針刺小孔」的毛細血管血樣，而不必刺破靜脈或動脈。這使得能夠在無醫院、診所或臨床環境中受過訓練的技師的幹預的情況下，抽取樣本。系統必須最大可能地容許不正確的使用(「用戶友好」或「防止錯誤操作」)。
4.背景-血液化學測試。患者和醫生感興趣的是血液化學測試。適用於臨床醫生的全範圍血液化學測試確定並報告pH、葡萄糖、非蛋白質氮、脂質、蛋白質、酶和類固醇。在缺少具體病狀或疾病過程的情況下，家庭健康監控特別關心的是葡萄糖、時間累積葡萄糖(糖基化血紅蛋白)和脂質(包括LDL和HDL在內的膽固醇，和甘油三酸酯)。另外，經常檢測鐵，以便早期檢測貧血和/或內出血之一或這兩者，也經常檢測(尤其是服用抗凝血劑的患者的)凝血因子，經常為也需要香豆定(coumadine)作為預防的高膽固醇(hypercholesteric)患者開出這種抗凝血劑。
一般來說，利用比色計/濾色光度計、火焰光度計或分光光度計定量確定葡萄糖和脂質。
比色計或濾色光度計是測量溶質的顏色、反射率或吸光性(一般在溶質或溶質-酶產物和染料或其它試劑反應之後)的光電設備。結果由密度計測量，並以透光度或吸光度的形式顯示，以指示所分析成分的濃度。
火焰光度計是一種測量吸入火焰中的物質的顏色強度的光學儀器。
分光光度計是作為定量和定性測試，測量隨波長而變化的光吸收的複雜光度計。
要注意的是即使是在簡單、多孔纖維墊或纖維條中，也可用層析法分離和分析樣本，以染色帶或染色條的強度的形式顯示結果。也可在自動分析儀中分析樣本，通過使血液順序經過分析儀，並抽取部分用於分析，分析儀順序測量並顯示血液化學分析。
5.背景-葡萄糖測試葡萄糖的短半壽期，更短的胰島素半壽期，「尿糖」和「尿酮」測試的不準確性，和溼化學測試的用戶不友好性促進了關於血糖的越來越用戶友好的化學定量測試的發展。
5.a.背景-比色測試。葡萄糖的最初家庭測試是比色測試。在Mast等的美國專利3298789和Rey等的美國專利3630957中描述的這些早期測試利用對氧化酶/過氧化物酶固相酶系統的計時暴露和目視確定的顏色變化。在早期的比色測試中，新鮮的全血樣本(一般為20-40微升)被放在包含具有葡萄糖氧化酶和過氧化物酶活性的固相酶系統的吸收墊上。酶系統和血樣中的葡萄糖反應，釋放過氧化氫。吸收墊還包含在存在過氧化物酶的情況下，與過氧化氫反應的指示劑，以便產生強度正比於樣本的葡萄糖水平的顏色。
在這些早期測試中，允許血樣繼續與試劑墊接觸規定的時間(一般為一分鐘)。隨後，從試劑墊洗掉或擦去血樣，目視評估試劑墊的顏色。通過比較產生的顏色和色卡，或者通過把試劑墊或膜放入漫反射率儀器，讀取顏色強度值，實現所述評估。
這些早期測試用於葡萄糖監控已有多年，即使它們存在極大的極限。對於針刺測試來說，所需的樣本相當大，對於毛細血管血液不易於擠出的一些人來說，難以獲得所需的樣本。
另外，結果(葡萄糖濃度)基於絕對顏色讀數，而顏色讀數又與樣本和測試試劑之間反應的完全程度相關。在計時反應時間間隔之後，必須從試劑墊洗去或擦去樣本的事實要求用戶在計時時間間隔結束時作好準備，以便在要求的時間迅速擦去或者使用衝洗流。通過除去樣本終止反應的事實會導致結果的不確定性，尤其是在家庭用戶的手中。過度衝洗會導致結果較低，而衝洗不充分會導致結果較高。
簡單的最終用戶比色測定中通常存在的另一問題是當把血液塗在試劑墊上時，必須啟動獨立的計時序列。用戶通常已進行針刺，以便獲得血樣，隨後要求同時地(1)把血液從手指塗在試劑墊上，同時(2)用他或她的另一隻手啟動計時電路，從而要求同時使用兩隻手。這是特別困難的，因為通常必須確保只有當血液被塗在測試條上時才啟動計時電路。為了實現該結果，所有的現有方法需要額外的處理或額外的電路。因此，反射率讀取儀器的這方面的簡化是合乎需要的。
紅血球或其它有色成分的存在通常幹擾這些絕對顏色值的測量，從而如同現有技術最廣泛實踐的那樣，在現有技術中要求排除紅血球。這通常是由吸收墊中或吸收墊之前的基於大小的分離(過濾)來實現的。
5.b.背景-反射率/吸光率。上面描述的早期家庭測試已被反射率/吸光率測試代替。在Phillips等的美國專利5179005，Phillips等的美國專利4935346，Phillips等的美國專利5059394，Phillips等的美國專利5304468，和Phillips等的美國專利5563042中描述了這些反射率/吸光率測試。在反射率/吸光率測試中，測試條具有包含「信號產生系統」(始於葡萄糖的酶催化反應，止於色基的比色化學反應序列)，並和反射率測量設備一起使用的親水多孔充填物(matrix)，依據血液滲透充填物時，親水多孔充填物的反射率的變化激活所述反射率測量設備。當把全血的「針刺」樣本放在親水充填物的暴露表面上時，開始所述方法。充填物實現血液的「粗」分或者分餾或者層析分離，濾出較大的粒子，例如紅血球。「信號產生系統」產生血反應產物，所述產物改變充填物的反射率。這種變化和樣本中血液組分的(定量)存在相關。
5.c.背景-充填物。親水充填物是幹化學葡萄糖監控系統的中心。充填物是測試條的內部成分。附著在充填物上的是「信號產生系統」的一種或多種試劑。「信號產生系統」指的是一種改變和血液的葡萄糖含量相關的一些可測量的光學性質的酶和染料系統。具體地說，葡萄糖和充填物中的固相酶反應。酶反應產物的產生(可能經過幾個反應步驟之後)提供充填物的反射率數量方面的變化。當塗抹血液時，充填物一般存在於反射率測量設備中。血樣滲透充填物，導致測量表面反射率的初始變化。在反射率的初始變化之後，一次或多次獲得讀數。測量表面上或者充填物中反射率的變化是酶反應產物的形成，以及顏色變化和樣本中葡萄糖數量的關聯的直接或間接結果。
多孔充填物包含由葡萄糖產生過氧化氫的氧化酶固相酶系統。充填物還包含第二固相酶，特別是過氧化物酶，和結合過氧化物酶產物，產生吸光產物的染料系統。吸光酶反應產物改變充填物系統的反射率。在兩個不同的波長下獲得讀數，同時在一個波長下獲得的讀數被用於減除由血細胞比容、血氧化和可能影響結果的其它變數導致的背景幹擾。
5.d.背景-化學試劑。可採用能夠與樣本中的葡萄糖反應，產生(直接或者間接地)某一化合物的任意信號產生固相酶和染料系統，所述某一化合物在除化驗介質充分吸收入射光的波長之外的某一波長下具有可復現的定量吸收性。酶作用物(葡萄糖)和利用氧的氧化酶反應，從而產生中間反應產物。中間反應產物再與染料中間體反應，直接地或者間接地形成在預定波長範圍中吸收的染料。例如，氧化酶可氧化葡萄糖酶作用物，產生過氧化氫中間反應產物。過氧化氫隨後可在催化或未催化反應中與染料中間體或先驅體反應，產生氧化形式的中間體或先驅體。這種氧化物質可產生有色產物或者與第二先驅體反應，形成最終染料。這示於反應式(1)和(2)中(1)(2)典型的固相酶包括用於葡萄糖的葡萄糖氧化酶和葡萄糖過氧化物酶。
5.e.葡萄糖分析方法。葡萄糖的分析方法依賴於由漫反射率測量的吸光率的變化。漫反射率取決於測試樣本中所存在的葡萄糖的數量。通過測量兩個或更多時刻之間，測試樣本的吸光率的變化，可確定葡萄糖濃度。
6.a.背景-測量儀表。由市售的葡萄糖儀例證的測量儀器是具有適當軟體的漫反射率分光光度計。典型的測量儀表在某一選擇時刻自動讀取反射率，計算反射率變化率，並利用校準因子，輸出血液中的葡萄糖水平。帶有分光光度計的血糖儀具有把充填物保持在光源附近的結構。光源(例如可以是高強度發光二極體(LED)或雷射器)把一束光線射到多孔充填物的包含樣本和酶產物的區域。相當一部分(在缺少反應產物的情況下，至少25％，優選至少35％，最好至少50％)的所述光線從多孔充填物被漫反射，並由光探測器檢測。光探測器可以是，例如產生正比於其接收光線的輸出電流的光電電晶體。在商用系統中，使用兩個波長的光線，即635納米和700納米的光線。這是因為葡萄糖-酶反應，以及與染料的後續反應產生的色基在635納米和700納米下具有不同的光學特徵。
6.b.反射率轉換。通過測量當塗抹到多孔充填物或試劑墊上的血液的水性部分經過充填物，到達測量反射率的表面或區域時，產生的反射率下降，反射率電路本身可被用於啟動計時。一般來說，測量設備被打開，處於「準備」模式，在該模式下，以間隔較短的時間(一般約為0.2秒)從通常呈灰白色、充分乾燥、未反應的試劑條自動獲得反射率讀數。一般在受分析的血液滲透充填物之前，進行初始測量。一般通過把連續數值保存在存儲器中，隨後比較每個數值和初始的未反應值，由微處理器評估反射率值。當血液滲透試劑充填墊時，反射率的下降用信號通知測量時間間隔的開始。5-50％的反射率降低可被用於啟動計時，一般約10％的降低啟動計時。按照這種簡單的方式，血液到達從其獲得測量結果的表面和讀數序列的開始之間精確同步，而不需要用戶進行任何操作。
7.背景-糖基化血紅蛋白測試常見的測量和控制高血糖症的用戶友好的家庭醫療測試是如上所述，由糖尿病患者直接測量血糖水平。由於受飲食、活動和治療的影響，血糖水平在一天內顯著波動，取決於個體情況的本性和嚴重程度，一些患者一天多次測量他們的血糖水平。根據測得的葡萄糖水平的觀察模式，患者和醫師一起調整飲食、鍛鍊和胰島素攝入量，以便更好地控制該疾病。顯然，用戶應立即獲得這種信息。
注意在人體中，胰島素和葡萄糖的滯留時間都非常短。為此，葡萄糖測量獨立不能給出患者的血液化學的準確描述。「瞬時」葡萄糖含量隨著一天中的時間，進餐，鍛鍊等而變化。為此，已開發了和患者的飲食、活動和/或治療無關，並提供血糖水平的較長期指示的測試。這些測試測量糖基化蛋白質或「蛋白質結合葡萄糖」(PBG，protein-bound glucose)的濃度。蛋白質，例如存在於全血、血清和其它生物流體中的那些蛋白質在非酶促條件下，與葡萄糖反應，產生糖基化蛋白質。反應的程度直接取決於血液的葡萄糖濃度的數日到數月的「時間累積」。
開發的首批糖基化蛋白質測試之一測量糖基化血紅蛋白，即血紅蛋白A1C(HbA1c)。血紅蛋白A1C在人體中的滯留時間約為數周到數月。血紅蛋白A1C的測量反映約2-3個月時期內的血糖過多控制。
一種通過血紅蛋白A1C間接評定血糖濃度的方式是分析果糖胺濃度。在Galen等的美國專利5695949中描述了一種幹法果糖胺幹法測試系統。糖基化蛋白質也被稱為果糖胺或酮胺。藉助葡萄糖和血蛋白的可用氨基基團，主要是賴氨酸殘餘物的-氨基基團和蛋白質的末端胺基酸的α-氨基基團之間的非酶促反應，血蛋白在試管內被糖基化。葡萄糖結合在蛋白質的氨基基團上，形成席夫鹼，即葡糖基胺或醛亞胺，所述席夫鹼經歷分子重排，形成穩定的酮胺。這種酮胺一般稱為「果糖胺」。蛋白質糖基化和果糖胺形成的程度直接正比於血糖濃度隨著時間(例如約2-3月)的「時間累積」。血清或血漿果糖胺的測量有益於監視糖尿病控制，因為血清或血漿中的果糖胺濃度反映數月期間血糖水平的平均值。
雖然如上所述開發了直接和間接測量葡萄糖的用戶友好的家庭個人測試，但是仍然不存在允許糖尿病患者或醫師評估即時的葡萄糖水平，以及中期或長期血糖過高狀態的方便的、用戶友好的家庭測試系統。目前，雖然醫生或患者按照常規進行葡萄糖測試，但是通常利用複雜的技術和昂貴的儀器，在臨床實驗室中進行糖基化蛋白質測試。醫生和患者通常幾天得不到這些臨床實驗室測試的結果。信息傳送方面的這種延遲降低了測試結果的價值。醫師甚至忘記把測試結果轉交給患者，直到患者下次就診為止，這期間可能是數月。已報到和不知曉他們的糖基化蛋白質測試結果的醫生和患者相比，了解該測試結果的醫生和患者能夠更好地控制血糖過高。
現在還相信糖基化蛋白質，以及血糖過高可以是疾病併發症的誘因。在出現視力、心臟、腎或血循環問題之前，檢測血糖過高問題對臨床來說既重要又關鍵。從而，需要便利並且快速地單獨測量糖基化蛋白質，或者和葡萄糖相結合，以便確定研究對象的累積血糖過高狀態。
當前，存在用戶不友好的測試系統，所述測試系統確定研究對象的累積血糖過高狀態，向研究對象提供他或她血糖過高狀態的完整描述，便於最好的可能監控和治療。特別有益的是確定患者的累積血糖過高狀態的單一儀器，該儀器可在醫生的辦公室使用，也可由糖尿病患者在家裡使用。
果糖胺由糖基化蛋白質在試管內形成。在鹼性條件下，在血液中形成的果糖胺在試管中被轉換成烯胺醇(eneaminol)。烯胺醇形式的果糖胺是一種化學活性的還原物質，該還原物質與能夠被果糖胺還原的指示劑反應。例如，發色染料或源於這種反應的螢光物或螢光試劑的顏色變化可被測量，並和標準進行比較，以便給出在前半月時期內血樣的平均葡萄糖濃度的指示。一般來說，血液，例如血清中的果糖胺濃度反映大約半月時期內的平均葡萄糖濃度。
顯然，需要在用戶友好的設備中提供和其它血液組分結合的糖基化血紅蛋白測試。
8.背景-脂質測試(包括膽固醇、甘油三酸酯、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白)8.a.膽固醇測試。Iwata的美國專利5912139描述了膽固醇的幹法測試。根據Iwata的專利，通過提供包含載體、脫氫酶(膽固醇脫氫酶)、心肌黃酶、螢光色原和煙醯胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)或煙醯胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP)的測試條，獲得了膽固醇的幹法測試條檢測和測量用插入物。
8.b.甘油三酸酯測試。Iwata的美國專利5912139還描述了關於膽固醇的類似幹法測試。根據Iwata的專利，獲得了在甘油三酸酯被分解成甘油的情況下，甘油三酸酯的幹法測試條檢測和測量用插入物。
8.c.脂蛋白脂蛋白是包含在血循環系統中發現的蛋白質和脂質的複合粒子。其功能之一是運送不溶於水的物質，例如膽固醇和膽固醇酯，以便最終被細胞利用。雖然所有細胞的生長需要膽固醇，但是細胞過多累積膽固醇會導致某些疾病，包括動脈粥樣硬化。
血清中存在各種脂蛋白，可根據其密度對其分類。這些類別包括甚低密度脂蛋白(VLDL)，低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)。所有這些脂蛋白包含數量不斷變化的膽固醇。總的血清膽固醇測定數據是每種脂蛋白對血清的脂蛋白總量的貢獻量的綜合和。
雖然已知血清膽固醇總量可和動脈粥樣硬化的發生率相關，近年來的研究證據表明和其它類型的脂蛋白相比，特定類型的脂蛋白和包括動脈粥樣硬化在內的心臟病的進展更密切相關。近來的許多研究暗示LDL對細胞中膽固醇的累積負責，而HDL已被證明可用於從細胞除去多餘的膽固醇。此外，其它研究表明II型(成年開始)糖尿病，高血糖症，升高的LDL，低HDL及高血壓和動脈粥樣硬化，腎病，視網膜病及外周神經系統靈敏性的喪失之間的高度相關性。因此，需要結合檢測和葡萄糖、糖基化血紅蛋白、HDL膽固醇、LDL膽固醇和甘油三酸酯的測量。
8.c.1.背景-高密度脂蛋白(HDL)測試高密度脂蛋白膽固醇的測量，尤其是結合膽固醇測量的高密度脂蛋白膽固醇的測量已被證明是動脈粥樣硬化心血管疾病的潛在風險的有效指示。於是，在臨床實驗中，高密度脂蛋白(HDL)膽固醇的測定已變得重要和常見。
測量HDL膽固醇的傳統方法是溼化學測試法，溼化學測試法費時，又不適合於患者在家裡進行測試。
對於高密度脂蛋白膽固醇的測量來說，迄今為止必須利用傳統的凝結或離心方法，把血清/血漿和全血分開。隨後按照精確比率，向分離後的血漿或血清中加入沉積劑，並充分混合，以便完成沉積物形成和沉澱粒子的團聚。隨後離心分離混合物，使沉澱物在離心機管的底部形成餅狀物，小心地取回包含高密度脂蛋白(HDL)的上層清液。隨後利用溼化學測量與HDL部分相關的膽固醇(HDL膽固醇)。這顯然不是患者友好的家用診斷測試。
HDL膽固醇測量的另一種常見方法是超速離心分離，其中在超高速離心機中分離各種含膽固醇的部分。該方法更費力和費時，要求相當高的技能，並且相當昂貴。另外還利用脂蛋白的電泳現象，不過這同樣既慢又貴，並且是半定量的。通常只被用作其它定量方法的輔助。同樣，這些方法既不用戶友好，又不適於家用診斷測試。
於是，就手工方法來說，HDL膽固醇測量徵往費時。對於樣本流量較大的臨床病理實驗室來說，已使這些步驟自動化。可獲得能夠自動配製和處理試劑的自動化分析儀，但是這些自動化分析儀相當複雜和昂貴。
Thakore等的美國專利5135716中描述的一種幹測試方法是利用吸溼作用和包含密封的液體試劑的多孔測試條的化驗，所述密封的液體試劑包括可見的指示劑。這種方法利用了HDL膽固醇與包含在低密度脂蛋白和甚低密度脂蛋白(LDL和VLDL)中的膽固醇比較不同的反應性。一般認為這消除了HDL膽固醇測定必需的分離步驟。測量是動力學的，意味著在LDL和VLDL膽固醇都被反應之後，監控HDL膽固醇的反應率。這要求小心控制時間和溫度。在準確的時間按照規定方式添加數量精確受控的試劑。即使該方法帶來顯著的進步，但是對於準確結果來說，它需要操作者小心地監控(手工實現的話)或者需要昂貴的儀器(實現自動化的話)。雖然該方法朝著正確方向前進一步，但是該方法既不用戶友好，又昂貴，並且還不適合於家庭診斷。
9.背景-凝血因子。凝血因子經常受藥物影響，尤其是就正在進行抗凝血劑治療的高膽固醇血症患者來說更是如此。對於這些因素來說，凝血因子的測量和控制特別關鍵。Bartl等的美國專利5059525描述一種利用氧化劑，和與發血蛋白酶培養基形成有色化合物的苯胺或苯酚衍生物測定凝血因子的幹測試條系統。
10.背景-血紅蛋白和「鐵」。血紅蛋白和其相關的「鐵」是諸如毒物學病理、內出血和貧血症之類嚴重疾病的指示。Svoboda等的美國專利4017261描述了一種用於血紅蛋白和鐵的幹測試條系統。該系統使用色原體，潤溼劑，能夠增強血紅蛋白的過氧化物酶活性的藥劑，呈具有脂肪胺、脂環胺、雜環胺的穩定固體鹽形式的有機過氧化氫物，和固體、聚合薄膜形成材料，所有這些都沉積在測試條上。
11.背景-數據處理和同步優選的是把定期血化學測量集中到單一儀器中，把結果保存在單一資料庫或者一組資料庫中，以便顯示和分析。最好具有把數據上傳到個人計算機或者伺服器，甚至上傳給衛生服務提供者。
這可通過利用測量設備中的簡單處理器來實現，所述處理器具有持有簡單資料庫或電子表格的能力，以及把血化學數據上傳給主計算機或者使血化學數據與主計算機同步的能力。
另外，最好結合其它臨床數據，例如脈搏、血壓、呼吸和心電圖數據一起查看和分析血化學測試圖。

發明內容
提供一種用戶友好的家用保健血化學設備、方法和系統。本發明只需要「針刺」毛細血樣(1-50微升)，不需要經過訓練的技師刺破動脈和靜脈來獲得血樣。血液被塗到包括血樣接受墊和血樣分析墊的測試條上。血樣被塗到血樣接受墊上，並藉助表面張力、疏水性和毛細運動，流到就血樣流動來說彼此平行，並且和血樣接受墊串聯的獨立分析墊上。每個血樣分析墊包含專用於產生特定血液成分的可光學檢測效果的試劑，所述試劑包括酶和染料。光學效果由結合測試條使用的反射率計檢測。光學效果被轉換成數字數據，保存在與反射率計相關的存儲裝置中，以便傳輸給衛生服務提供者。
本發明的一個方面是一種分析單一血樣中的多個血液成分的多成分測試條。該測試條包含具有一個血樣接受區和兩個或更多血樣分析區的多孔介質。就血樣流動來說，血樣接受區與兩個或多個血樣分析區串聯，兩個或多個血樣分析區彼此並列。所述兩個或多個血樣分析區包含專用於兩種或多種特定血液成分的試劑。
多成分測試條包括有孔的第一基體，和有孔的第二基體，以及置於所述兩個基體之間並結合到所述兩個基體上的多孔介質，所述多孔介質具有和有孔的第一基體接觸，並通過第一基體中的小孔接受血樣的血樣接受區。相對於有孔的第二基體中的小孔布置血樣分析區，以便通過第二基體中的小孔，顯示血液成分的存在指徵。
多孔介質可具有血樣接受和分配墊；和獨立的血樣分析墊。另一方面，多孔介質可包括血樣接受墊；血樣分配墊；和獨立的血樣分析墊；血樣分配墊被布置在血樣接受墊和獨立的血樣分析墊之間，並被配置成在血樣分析墊之間分配來自血樣接受墊的血樣。
另一方面，測試條可包含第一多孔墊和分析墊之間的分配器，以便運送來自第一多孔墊和分析墊的血液組分。
有孔的第一基體、第一多孔墊、分配器、分析墊和有孔的第二基體結合在一起。
本發明的另一方面是一種收集和記錄血液成分數據的方法。該方法包括把血樣放在測試條上，所述測試條具有檢測並指示血液組分的存在和濃度的兩個或多個不同區域。下一步驟是在相關儀表中測量、數位化和保存血液組分濃度的讀數。所述儀表被配置成讀取血液組分存在和濃度讀數，數位化所述讀數，保存數位化的讀數，並傳送數位化讀數。最後一步是把保存的血液組分的讀數傳送給伺服器。
血液成分數據包括血糖和至少一種其它血液成分，例如選自糖基化血紅蛋白、膽固醇、LDL膽固醇、HDL膽固醇、甘油三酸酯、血紅蛋白和凝血因子的至少一種其它血液成分的濃度。
本發明的另一方面是使本地計算機上血液組分濃度的讀數同步；並把血液組分的同步讀數從本地計算機傳送給伺服器。
本發明的另一方面是配置成讀取如上所述的多指示劑血液測試條的系統，所述多指示劑血液測試條具有檢測並比色指示血液組分的存在和濃度的兩個或多個不同區域。系統包括適合於照射測試條的不同區域，並檢測比色性質(例如顏色，吸光率等)的光學器件。系統還包括數位化對每個區域檢測到的比色性質的電路；和保存每個區域的數位化比色性質的存儲器電路。系統還具有顯示區域的數位化比色性質的顯示器；和接收來自相關計算機的命令，並把各個區域的數位化比色性質發送給相關計算機的輸入/輸出電路。
該系統的特徵在於還具有照射並檢測測試條的單個區域的獨立光學器件。輸入/輸出電路接收來自相關計算機的命令，並把各個區域的數位化比色性質發送給相關計算機，並且包含把數位化比色性質發送給相關本地計算機的同步電路和指令，或者通過網際網路，把各個區域的數位化比色性質傳送給遠程伺服器的傳輸電路和指令。
本發明的另一方面是一種記錄血液成分和心血管測量的方法和系統。例如，個人可在起床時抽取血樣，在鍛鍊時(例如在划船機、爬梯機或步行機上)進行心血管測量，把該信息記錄在一個裝置上，並將其上傳給伺服器。從而，最終用戶可通過關於血液成分的濃度，分析這裡描述的血樣，監視生物學功能，並把濃度記錄在存儲器中。用戶還可進行心血管測量，並把測量結果保存在相關存儲器中。隨後可把記錄的血液成分濃度和心血管測量結果上傳給遠程伺服器。如同這裡說明的那樣分析血液，血液包括選自葡萄糖、糖基化血紅蛋白、膽固醇、LDL膽固醇、HDL膽固醇、甘油三酸酯、血紅蛋白和凝血因子的血液成分。心血管測量是可在鍛鍊過程中進行的那些測量，選自血壓、呼吸速率和心電圖。當心血管測量結果是心電圖讀數時，在傳送給伺服器之前，壓縮心電圖。


在附圖中圖解說明本發明的各個方面。
圖1是本發明的系統、方法和設備的示意圖，表示了測試條中血樣的流動模式，測試條中測試墊的結構，和相關儀表的光學器件。
圖2是本發明的測試條的血樣接受面的軸測圖。
圖3是本發明的測試條的血樣分析面的軸測圖，表示了用於雙組分分析的分析孔。
圖4是本發明的測試條的分解圖，表示了接受血樣的單孔基體，血樣接受墊，分流墊，通常包含一種或多種試劑，光學指示被分析血樣的血液成分的兩個分析墊，和一個測量與被分析血液成分的數量相關的光學性質變化的多孔基體。
圖5是本發明的雙組分測試條的剖面圖，表示了接受血樣的單孔基體，血樣接受墊，分流墊，通常包含一種或多種試劑，光學指示被分析血樣的血液成分的兩個分析墊，和一個測量與被分析血液成分的數量相關的光學性質變化的多孔基體。
圖6是本發明的用於分析六種成分的測試條的備選範例的分解圖。表示了接受血樣的單孔基體，血樣接受墊，分流墊，通常包含一種或多種試劑，光學指示被分析血樣的六種血液成分的六個分析墊，和測量與被分析血液成分的數量相關的光學性質變化的多孔基體。
圖7是本發明的備選測試條的分解圖，其中血樣接受區和血樣分流網彼此結合成單一部件。
圖8是本發明的另一備選測試條的分解圖，其中血樣接受區，分流網和各個分析墊被合併成單一部件，可通過把少量分析試劑注入單一部件的選定空間中，準備單一的合併分析墊的血樣分析部件。
圖9是本發明的測試儀的軸測圖。測試儀具有接受測試條的狹槽，內部光學系統和邏輯電路，顯示器，以及用戶輸入用小鍵盤。
圖10是圖9中所示的那種測試儀的電路圖，具有血樣(顯示血樣是為了形成背景)，測試條，分析測試條的各個分析墊的光學器件和檢測器，放大器，跟蹤和保持電路，模數轉換器，及數據和控制總線。數據和控制總線包括用於用戶輸入、程序存儲器、數據存儲器、顯示器和I/O的設備。I/O可提供相對於網絡，個人計算機或工作站，或者外設(例如心電圖儀，血壓計，呼吸表或者脈博計，或者它們的組合)的輸入、輸出和/或控制。
圖11表示了把資料庫分成記錄，記錄分成屬性的邏輯劃分，以及屬性的列舉。
圖12圖解說明了可供實踐本發明中使用的儀表之用的數據記錄的性質和屬性。
圖13圖解說明使測試儀中的資料庫和相關伺服器中的資料庫同步的一種方法的流程圖。
圖14利用測試儀和用戶PC之間的同步，以及用戶和衛生服務提供者之間的HTTP/TCP/IP層，圖解說明儀表和衛生服務提供者的主計算機之間的邏輯層。
圖15利用用戶和衛生服務提供者之間的HTTP/TCP/IP層，圖解說明儀表和衛生服務提供者的主計算機之間的邏輯層。
圖16圖解說明了本發明的把其它醫療數據，例如血壓和心電圖數據併入給衛生服務提供者的報告中的範例的邏輯層和資料庫。
圖17是糖基化血紅蛋白的測試結構的分解圖。
圖18是LDL膽固醇測試結構的分解圖。
圖19是HDL膽固醇測試結構的分解圖。
具體實施例方式
提供一種用戶友好的家用保健血化學設備、方法和系統。所述系統、方法和設備提供確定「趨勢」和「變化」的「基本」或「基準」，所述「趨勢」和「變化」指示例如分析、複雜測試和治療用專業醫療幹預的需要性。系統還可把數據上傳給衛生服務提供者，從而允許護理者監視患者，並進行恰當的幹預。本發明只需要「針刺」毛細血樣(1-50微升)，不需要經過訓練的技師刺破動脈和靜脈來獲得血樣。血樣被塗到測試條上，測試條包括血樣接受墊和血樣分析墊。血液被塗到血樣接受墊上，並藉助表面張力、疏水性和毛細運動，流到就血樣流動來說彼此平行，並且和血樣接受墊串聯的獨立分析墊上。每個血樣分析墊包含專用於產生特定血液成分的可光學檢測效果的試劑，所述試劑包括酶和染料。光學效果由結合測試條使用的反射率計檢測。光學效果被轉換成數字數據，保存在與反射率計相關的存儲裝置中，以便傳輸給衛生服務提供者。
圖1是本發明的測試條，及其和測試儀光學系統的結合的高級示意圖。具體地說，血樣被表示成正在滴落到測試條1的上支承件11中的血樣接受墊41上。血樣藉助疏水性、表面張力、毛細運動等流到與墊41串聯的分配器，分配網或分流器51。血液的分離部分從分配器、分配網或分流器51流到就血液流動來說與分配器、分配網或分流器51串聯，並且彼此平行的分析墊61和81上。
圖1還表示了反射率轉換光學系統，包括波長λ1下的發光二極體-光電二極體對215a-217a和波長λ2下的發光二極體-光電二極體對215b-217b，以及波長λ3下的發光二極體-光電二極體對215c-217c和波長λ4下的發光二極體-光電二極體對215d-217d，下面更詳細說明。
如圖7和8中所示，要注意的是分配網或分流器51和血樣接受部件可被合併成單一部件(如圖7中所示)，並且這三個部件，即血樣接受部件41，血樣分配或分流部件51和一組血樣分析部件61、71、81、91可以是同一整體部件的選擇區域。
圖2和3是本發明的測試條1的軸測圖，圖2是本發明的測試條1的血樣接受面的軸測圖，圖3是本發明的測試條1的血樣分析面的軸測圖，表示了用於雙組分分析的分析孔。
圖4是本發明的測試條1的分解圖，表示了接受血樣的單孔基體21，血樣接受墊41，血樣分流或分配墊或網51，通常包含一種或多種試劑，光學指示被分析血液成分的兩個分析墊61、81，和一個測量與被分析血液成分的數量相關的光學性質變化的多孔31、33基體13。
就血液流動來說，血樣分析墊或部件61、81彼此平行，並通過血樣分配或分流部件或網51，與血樣接受墊41串聯。
圖5是本發明的雙組分測試條1的剖面圖，表示了接受血樣的單孔21基體11，血樣接受墊、部件或區41，血樣分流或分配墊、網或部件51，通常包含一種或多種試劑，光學指示被分析血液成分的兩個分析墊61、81，和一個測量與被分析血液成分的數量相關的光學性質變化的多孔基體。
圖6是本發明的用於分析六種成分的測試條1的備選範例的分解圖。該圖表示了接受血樣的單孔21基體11，血樣接受墊41，分流墊或網51，通常包含一種或多種試劑，光學指示被分析的六種血液成分的六個分析墊61、71、81、91、101和111，和測量與被分析血液成分的數量相關的光學性質變化的多孔31、33、35、37、39和41基體13。
現在參見圖7和圖8，要注意的是分配網或分流器51和血樣接受部件可被合併成單一部件(如圖7中所示)，並且這三個部件，即血樣接受部件41，血樣分配或分流部件51和一組血樣分析部件61、71、81、91可以是同一整體部件的選擇區域(如圖8中所示)。
圖9是本發明的測試儀201的軸測圖。測試儀201具有接受測試條1的狹槽205，內部光學系統和邏輯電路，顯示器301，以及用戶輸入用小鍵盤275、277和279。
圖10是圖9中所示的那種測試儀的電路圖，具有血樣(顯示血樣是為了形成背景)，測試條1，分析測試條的各個分析墊31、33的光學器件211a、211b和檢測器217a、217b，放大器219a、219b，跟蹤和保持電路221a、221b，模數轉換器233a、233b，及數據和控制總線。數據和控制總線包括用戶輸入271，程序存儲器251，數據存儲器301，顯示器261和I/O401用構造。輸入/輸出401可提供相對於主計算機、網絡以及相對於外設，例如心電圖儀(最好自己帶有數據壓縮)，血壓計，脈博測量裝置和呼吸裝置的數據和/或控制用連接。
圖11表示了把資料庫301分成記錄311a、311b、311c，記錄311a、311b、311c分成性質321a、322a、323a、321b、322b、323b、321c、322c和323c的邏輯劃分，以及性質的列舉。圖12圖解說明了可供實踐本發明中使用的儀表之用的數據記錄的性質321和屬性311。
圖13、14和15中圖解說明了數據通信和同步的流程圖和邏輯層。圖13圖解說明了使測試儀中的資料庫和相關伺服器中的資料庫同步的一種方法的流程圖。圖14利用測試儀和用戶PC之間的同步，以及用戶和衛生服務提供者之間的HTTP/TCP/IP層，圖解說明儀表和衛生服務提供者的主計算機之間的邏輯層。圖15利用用戶和衛生服務提供者之間的HTTP/TCP/IP層，圖解說明儀表和衛生服務提供者的主計算機之間的邏輯層。
圖16圖解說明了本發明的把其它醫療數據，例如血壓和心電圖數據併入給護理者的報告中的範例的邏輯層和資料庫。
提供一種用戶友好的家用保健血化學設備、方法和系統。本發明只需要「針刺」毛細血樣(1-50微升)，不需要經過訓練的技師刺破動脈和靜脈來獲得血樣。更可取的是，傷口能夠自我癒合，不需要繃帶或壓迫。血樣被塗到測試條1上，測試條1包括血樣接受墊或區41，和樣本分析墊61、81。血液被塗到血樣接受墊上，並藉助表面張力、疏水性和毛細運動，流到就血樣流動來說彼此平行，並且和血樣接受墊串聯的獨立分析墊上。通過獨立的血樣分配或分開網51，或者通過與血樣接受墊或區41，或血樣分析墊61、81之一或兩者集成的組合、整體網狀部件，血樣從血樣接受墊或區41分開和分配到血樣分析墊或區61、81。每個血樣分析墊包含專用於產生特定血液成分的可光學檢測效果的試劑，所述試劑包括酶和染料。光學效果由結合測試條1使用的反射率計201檢測。光學效果被轉換成數字數據，保存在與反射率計相關的存儲裝置中，以便未來參考和分析，或者傳輸給衛生服務提供者。
集成的用戶友好的血液測試系統、方法和設備包含兩個相關組件。一個是多成分測試條1。另一個組件是和多成分測試條1一起使用的相關的集成分析儀201。
測試條1具有血樣接受區、墊或氈41，和若干獨立的血樣分析區(其中具有指示劑的吸收墊或氈)61、81，一個血樣分析區用於一種量化的血液組分或成分。每個區是多孔和微孔薄片、層片和板層的獨特迭片結構，一些薄片、層片和板層帶有固相酶、染料或試劑，以便量化具體的血液組分。就流動來說，血樣接受區、墊或氈41與每個血樣分析區、墊或氈61、81串聯，所有的血樣分析區、墊或氈61、81彼此平行。血樣分析區由呈分流器或岐管51形式的多孔的、微孔的或者毛細流動區連接到血樣接受區，分流器或岐管51可以是獨立的，截然不同的結構、墊或氈，或者可合併到血樣接受墊、氈或結構41中，或者結合到血樣分析結構61、81中。少量的血樣被放在血樣接受區上。血液通過分流器或岐管的多孔的、微孔的毛細流動區移動到獨立的分析區、墊或氈，以便進行分析。在測試條的下表面上存在獨立的分析孔，用於每個部分的比色分析。
比色分析由圖10中所示的分光光度計或比色計進行。分光光度計測量並處理每個樣本區的光學性質，並將其保存在存儲器以便未來分析。
1.葡萄糖測定1.a.葡萄糖測定-概述。用於定量測定葡萄糖的樣本條的測試區、氈或墊使葡萄糖和適當的固相酶反應。該反應啟動一系列的反應，所述一系列反應導致和血樣的葡萄糖含量相關的可測變色。測量並處理所述變色。
測試條的葡萄糖分析區、墊或氈具有親水多孔充填物，親水多孔充填物包含「信號產生系統」(支持比色化學反應序列的固相酶和染料，比色化學反應序列產生可和被分析物(analyte)的葡萄糖含量相關的可檢測的顏色、反射率或吸光度變化)。測試條和相關的反射率、吸光度或顏色測量設備一起使用，當分析物滲透充填物時，依據親水多孔充填物的反射率、吸光度或顏色的變化，啟動所述測量設備。當樣本全血被放在血樣接受親水充填物的暴露表面上，並流經分流器或充填物到達單獨的葡萄糖分析親水充填物、墊或氈時，開始該方法。充填物實現血液的粗分或層析分離，濾出諸如紅血球之類較大的粒子，並通過含葡萄糖的血漿。當包含葡萄糖的血漿通過充填物時，其中的夾帶的和固相的酶和試劑，即「信號產生系統」產生血液反應產物，所述產物進一步改變充填物的反射率。這種變化可和血樣中的血糖的(定量)存在相關。
為了測量血液中的葡萄糖，全血通常被用作化驗媒體。多孔充填物包含由葡萄糖產生過氧化氫的固相氧化酶。充填物還包含第二固相酶，尤其是過氧化物酶，和結合過氧化物酶產生吸光產物的染料系統。吸光酶反應產物改變充填物的反射率。可取的是，在兩個不同波長下獲得全血讀數，一個波長下的讀數用於扣除由血細胞比容、血氧化和可能影響結果的其它變數導致的背景幹擾。
使用中，被分析的血樣被塗到測試條的一側，從而血液藉助毛細作用，虹吸，重力流和/或擴散作用，通過充填物/固相酶部件。存在於充填物中的信號產生化學/固相酶系統的組分與葡萄糖反應，產生吸光反應產物。在除塗敷血樣的位置之外的不同位置上，入射光射在充填物上(即在血液虹吸通過充填物並與固相酶反應之後)。光線從部件表面被反射為漫反射光。
反射率分光光度計的檢測器收集並測量該漫射光。反射光的量和血樣中血液百分率的數值相關，通常是血樣中血液百分率的量值的反函數。
下面依次說明產生試劑部件所需的各個組件。第一個組件是充填物自己。
1.a.葡萄糖測定-墊或氈。充填物是一種親水多孔充填物，試劑(固相酶和染料)可共價或非共價地附在其上。充填物便於水性介質流過。它還便於把蛋白質合成物附到充填物上，而不會顯著影響蛋白質的生物活性，例如酶的酶促活性。充填物的組成成分是反射性的，並且充填物足夠厚，允許在充填物的空腔中或者在充填物的內(小孔)表面上形成吸光染料，以便顯著影響充填物的反射率。充填物可以是均勻的合成物，或者是提供必要的結構和物理性質的基體上的塗層。
充填物不會在溼潤狀態下變形，從而保持其它初始構造和尺寸。充填物具有規定的吸收率，從而可在合理的限度內校準被吸收的葡萄糖量。就吸收性充填物來說，充填物具有足夠的溼態強度，便於常規製造。充填物允許非共價結合的試劑相當均勻地分布在充填物的表面上。
例證的纖維性充填物表面是聚醯胺，尤其是具有包括全血的樣本。聚醯胺最好是4-8個碳原子的單體的聚合物，單體是內醯胺或者二元胺和二羧酸的組合物。也可使用具有同樣性質的其它聚合物。聚醯胺合成物可被改性，以便引入提供帶電結構的其它功能團，從而充填物的表面是中性的，帶正電的或帶負電的，以及中性的，鹼性的或者酸性的。優選的表面帶正電。本領域的技術人員的經驗證明充填物上的正電荷既可提高穩定性，又可延遲適用期。
當和全血一起使用時，多孔充填物優選具有平均直徑約為0.1-2.0微米的小孔，最好具有平均直徑約為0.6-1.0微米的小孔。當多孔充填物包含平均直徑約為0.8微米的小孔時，血樣不會產生層析效應。即，血樣不會找到圓形充填物的邊緣。相反，血液保持在充填物的所有小孔內，產生整個充填物的均勻可讀性。另外，這種小孔尺寸使血液的非滲出效應達到最大。即，小孔被充分注滿，但是又不會溢出，從而血液的血細胞比容計水平不會導致在樣本的讀取之前，需要滲出。另外，已報導當考慮適用期和穩定性時，這種尺寸的小孔是最佳的。
製備纖維性多孔材料的優選方法是把親水性聚合物澆注到無紡纖維芯層上。核心纖維可以是產生所述完整性和強度的任意纖維性材料，例如聚酯和聚醯胺。構成吸光反應產物(後面詳細說明)的試劑存在於充填物的小孔中，但是不堵塞充填物，從而被分析血液的液體部分可流過充填物的小孔，而諸如紅血球之類粒子保留在表面上。
充填物是反射性的，從而在不使用反射背襯的情況下，產生漫反射。優選至少25％，最好至少50％的射到充填物上的入射光被發射，並以漫反射的形式發出。特別是對於尼龍充填物，優選厚度小於0.5毫米的纖維性充填物，更優選的是厚度約為0.01-0.3毫米的纖維性充填物，最好是厚度約為0.1-0.2毫米的纖維性充填物。
一般來說，充填物被附著到測試條上，以便使其具有物理形狀並且具有剛性，不過這不是必需的。在許多用戶友好的葡萄糖計中，測試條具有置於塑料支持物、把柄或插入物的一端的薄的親水充填物襯墊。
一般來說，就被測試的血液來說，試劑墊或親水充填物的表面積約為10-100平方毫米，尤其是10-50平方毫米(或者直徑約為2-10毫米)。這是5-10微升的血樣會過分飽和的體積。注意的是利用選擇區域中的獨特化學性質，可在分析墊61、81的分離區域中分析幾種不同血液成分。
1.c.葡萄糖測定-化學性質。可採用能夠與血樣中的葡萄糖反應，產生(直接或者間接地)在除化驗媒體充分吸收入射光的波長之外的某一波長下，具有可再現定量吸光性的化合物的任意信號產生固相酶和染料系統。
就纖維性充填物來說，聚醯胺充填物特別適用於實現其中酶作用物(葡萄糖)和利用氧的氧化酶反應，從而產生中間反應產物的反應。該中間反應產物再與染料中間體反應，從而直接或者間接地形成在預定波長範圍內吸光的染料。例如，氧化酶可氧化葡萄糖酶作用物，產生過氧化氫作為中間反應產物。過氧化氫隨後可在催化或非催化反應中與染料中間體或先驅體反應，產生氧化形式的中間體或先驅體。這種氧化物質可產生有色產物或者與第二先驅體反應，形成最終染料。這示於反應式(1)和(2)中(1)(2)對於葡萄糖來說，典型的固相酶包括萄萄糖氧化酶，葡萄糖過氧化物酶。
可採用能夠與血液中的血糖反應，從而產生(直接或者間接地)在除充填物和血液充分吸收入射光的波長之外的某一波長下，具有吸光性的化合物的任意信號產生酶-染料化學系統。
酶-染料系統放置在多孔充填物中。當和全血一起使用時，利用約0.2-2.0微米，優選約0.5-1.2微米，最好約0.8微米的小孔尺寸可獲得理想的結果。聚醯胺充填物特別適合於實現其中葡萄糖和利用氧的氧化酶反應，產生的產物再與再與染料或染料中間體反應，從而直接或者間接地形成在預定波長範圍內吸光的染料的反應。例如，氧化酶氧化葡萄糖，產生過氧化氫作為反應產物。過氧化氫隨後與染料中間體或先驅體反應，產生氧化形式的中間體或先驅體。這種氧化物質可以是有色產物(「信號」)，或者可與第二先驅體反應，形成最終染料。
酶可以是葡萄糖氧化酶，或葡萄糖過氧化物酶。酶具有氧受體。氧受體包括鄰聯茴香胺，鄰-甲苯胺，鄰聯甲苯胺，對二氨基聯苯，2，2′-連氮基2-(3-乙基苯並噻唑啉磺酸)，3-甲基-2-苯並噻唑啉酮腙加上N，N-二甲基苯胺，苯酚加上4-氨基二甲基苯基吡唑酮，磺化2，4-二氯酚加上4-氨基二甲基苯基吡唑酮(2)，3-甲基-2-苯並噻唑啉酮腙加上3-(二甲基氨)苯甲酸，2-甲氧基-4-烯丙基酚，和4-氨基安替比林二甲基苯胺。
雖然許多染料可用作指示劑，不過必須選擇在和紅血球、白血球、分析墊和汙染物吸光的波長不同的某一波長下具有吸光性的染料。一種適當的染料是MBTH-DMAB染料共軛體(鹽酸3-甲基-2-苯並噻唑啉酮腙和3-二甲基氨苯甲酸)。可用在葡萄糖測量中的另一種染料共軛體是AAP-CTA(4-氨基安替比林和二羥基二磺酸萘)共軛體。
染料，即MBTH-DMAB或AAP-CTA，形成在約635納米下吸光，但是在700納米下不會顯著吸光的色基。在700納米下，通過測量血色，可測量血細胞比容和氧化程度。此外，可從市場上購得用於635納米和700納米測量的發光二極體(LED)，從而簡化了設備的批量生產。
1.c.葡萄糖測定-方法和系統。葡萄糖分析方法依賴於藉助漫反射測量的吸光率的變化。漫射取決於測試血樣中存在的葡萄糖的數量。通過測量兩個或更多時刻之間測試血樣的吸光率變化，可確定葡萄糖濃度。
第一分析步驟是把血樣塗到充填物上。實踐中，可如下進行分析首先獲得含葡萄糖的血樣。血液中的葡萄糖與充填物中的固化酶反應，從而實現變色。在塗敷血液之前，把測試條安裝在讀取吸光率，例如依據反射率的顏色強度的儀表上。在塗敷血樣之後的某些選擇時刻，測量吸光率。吸光率不僅涉及可見光，還涉及不可見光，例如紅外線和紫外線輻射。根據這些吸光率測量結果，可就葡萄糖水平校準顯色度。
諸如帶有恰當軟體的漫反射分光光度計之類的測量儀器自動讀取在某些選擇時刻的反射率，計算反射率變化率，並利用校準因子，輸出血液中的葡萄糖水平。帶有分光光度計的血糖計具有把充填物固定在光源附近的結構。光源(可以是例如高強度發光二極體(LED)，雷射器，蒸氣球管或者白熾燈泡)把光束射到多孔充填物的包含血樣和酶產物的區域上。相當一部分(在沒有反應產物的情況下，至少25％，優選至少35％，最好50％)的光線從多孔充填物被漫反射，並被光探測器檢測。光探測器可以是，例如產生和它接收的光線正比的輸出電流的光電電晶體。
如果需要，光源和/或探測器可被修改成產生或響應特定波長的光線。在許多系統中，使用兩種波長(635納米和700納米)的光線。這是因為葡萄糖-酶反應，以及與染料的後續反應產生的色基在635納米和700納米下具有不同的光學特性。
2.糖基化血紅蛋白測定一種間接分析方法可被用於通過分析果糖胺，測試糖基化血紅蛋白。果糖胺由糖基化蛋白質形成。葡萄糖連接到蛋白質的氨基基團上，形成席夫鹼，即糖基胺或醛亞胺，所述席夫鹼經歷分子重排，形成穩定的酮胺。本領域中，這種酮胺一般被稱為「果糖胺」。由於果糖胺形成直接取決於葡萄糖濃度，和非糖尿病個體相比，糖尿病個體在血液中具有更高的果糖胺濃度。在鹼性條件下，在血液中形成的果糖胺被轉換成烯胺醇。烯胺醇形式的果糖胺是一種與能夠被果糖胺還原的恰當指示劑反應的化學活性還原物質。例如，源於該反應的發色染料的變色或螢光試劑的螢光性可被測量，並和標準進行比較，給出前半月時段內血樣中的平均葡萄糖濃度的指示。一般來說，血液中，例如血清中的果糖胺濃度反映大約半月時段內的平均葡萄糖濃度。
利用圖1、2和6中所示的，和上面關於葡萄糖描述的充填物類似的多層多孔充填物21，可間接確定糖基化血紅蛋白濃度。
多層圖17中以局部分解圖表示的多層果糖胺測試部件62的層62a、62b被布置成彼此相鄰或者被布置成一層在另一層的頂上，從而它們形成充填物之間的流通。水平或垂直相鄰各層之間的流體流動可以是垂直的或者水平的。因此，多層裝置的各層可重疊或者並置。
測試部件62的各層62a、62b包含諸如緩衝劑或指示劑之類的恰當化驗試劑。試劑被注入層中，或者塗到層中或層上，或者共價連接到層上，例如連接到層的內孔、空隙和毛細管上。
包括緩衝層62a、指示劑層62a和任意附加層在內的各層的材料包含能夠包含試劑和酶，但是能夠被果糖胺血液組分和其它試劑及液體滲透的多孔充填物。滲透性通常起源於多孔性，膨脹能力或其它任意特性。測試部件的各層62a、62b可由諸如纖維素、紙張、羊毛、毛氈、織物之類各種多孔、纖維性材料形成。另一方面，測試條的各層可包含諸如微孔聚合物之類多孔、非纖維性材料。可用於各層的恰當材料的具體例子包括濾紙，例如3毫米濾紙。
測試部件62的多層62a、62b包含酶和試劑，例如緩衝劑或指示劑，並且可同時或者順序裝載和裝配。首先把用於指定層的多孔材料放入諸如緩衝劑溶液或指示劑溶液之類的化驗試劑溶液中。乾燥之後，可把該層保存在乾燥箱中，直到準備層疊到多層測試條中為止。
多層62a、62b一般採取單獨試劑墊的形式，如下更詳細所述，所述單獨試劑墊被安放在一個支持件上或者夾在兩個或者更多支持件之間。單獨的多層墊可以是任意幾何尺寸，例如圓形或矩形，周長一般為0.5-10毫米，優選1-5毫米，並且彼此被重疊或並列放置。
和多層的放置無關，可用於定量分析果糖胺的測試裝置包括基本部件(緩衝劑層、指示劑層)，並且還可包括如下所述的輔助層。
緩衝劑層緩衝劑層62a包含pH值至少為9的緩衝劑。各種已知類型的緩衝劑可包含在緩衝劑層中，只要緩衝劑提供足夠高的pH值，從而果糖劑被轉換成其烯胺醇形式即可。為此，緩衝劑的pH應介於大約9和13之間，為使結果最佳，pH應介於10和12之間。這種緩衝劑的例子包括磷酸氫鉀、磷酸氫鈉、氫氧化鈉、胍鹽、某些胺基酸和其它眾所周知的適當緩衝劑，或者它們的組合。在緩衝劑層重疊在指示劑層上的情況下，緩衝劑層通常是透明的液體可滲透材料。
指示劑層指示劑層62b包含通過被果糖胺還原的任意指示劑，例如某些染料，包括發色染料或者螢光試劑。根據液體樣本中存在的果糖胺的數量變色的適當發色染料的例子包括四唑染料，例如新四唑氯化物(NT)，四硝基藍四唑氯化物(TNBT)，四唑藍氯化物(BT)，碘硝基四唑氯化物，氮藍四唑氯化物(NBT)，氮藍單四唑氯化物，噻唑基藍四唑溴化物(MTT)，噻唑基紫色染料，2，3，5-三苯基-2-H-四唑氯化物，硫代氨基甲醯氮藍四唑氯化物(TCNBT)，噻唑基XTT(XTT)，2-2′-苯並噻唑基-5-苯乙烯基-3-(4′-鄰苯二醯肼基)四唑氯化物(BSPT)，聯苯乙烯氮藍四唑氯化物(DSNBT)。適當的螢光試劑的一個例子是4-氰基-2，3-二甲苯基四唑氯化物(CTC)。
輔助層除了緩衝劑層和指示劑層之外，在果糖胺測試裝置中可使用其它層。例如，多層測試裝置可包括位於緩衝劑層墊之前的一層或多層紅血球(RBC)分離層，用於分離RBC成分。其它有用的各層包括(但不限於)輻射阻擋層，可包含清潔劑、螯合劑、抗氧化劑或者可幹涉準確結果的其它物質的幹擾消除層，汙染防止層，透析層，過濾層，支承層等。
3.脂質測定。脂質測定包括膽固醇、LDL膽固醇、HDL膽固醇和甘油三酸酯之一或多個的測定。
3.a.膽固醇測定Iwata的美國專利5912139描述了膽固醇的幹法測試。根據Iwata的專利，通過提供包含載體、脫氫酶(膽固醇脫氫酶)、心肌黃酶、螢光色原和煙醯胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)或煙醯胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP)的測試條，獲得了膽固醇的幹法測試條檢測和測量用插入物。
供本發明之用的螢光色原不受限制，只要在存在NADH(還原NAK)或NADPH(還原NADP)的情況下，當被心肌黃酶的作用還原時發出螢光即可。特別有利的是使用刃天青或alamar藍，因為這些物質具有高的螢光強度，並且在氧化態和還原態下，在空氣中都穩定。
另外，為了提高定量測定效率和要測量物質的回收率(A)，沿著從氧化形式的螢光色原和還原形式的菸鹼核苷酸(NADH或NADPH)到還原形式的螢光色原和氧化形式的菸鹼核苷酸(NAD或NADP)的方向，供本發明使用的心肌黃酶可具有為1或更大，優選為10或更大，最好為100或更大的反應平衡常數(K值)。
最好按照這樣的數量混和這些成分，以致以90％或更高的比率，優選97％或更高的比率，最好99％或更高的比率進行從膽固醇到還原態螢光色原的酶反應。為此，按照這樣的數量使用心肌黃酶，從而可按照每100平方釐米的測試條，以0.1-10000微升，優選1-1000微升，最好1-100微升的量使用濃度為0.1-1000000單位/升，優選0.1-10000單位/升，最好1-1000單位/升的心肌黃酶溶液。可按照和心肌黃酶類似的濃度使用脫氫酶。按照這樣的數量使用NAD或NADP，從而可按照每100平方釐米的測試條，以0.1-10000微升，優選1-1000微升，最好1-100微升的量使用濃度為0.001nM(納摩爾)-200mM(毫摩爾)，優選0.1nM(納摩爾)-50mM(毫摩爾)的溶液。
每100平方釐米的測試條，按照0.01-500毫克，優選0.1-100毫克，最好0.1-50毫克的數量使用螢光色原。這種情況下，螢光色原的量如果過小，會降低螢光性，如果過高，會導致不溶形態，從而導致精度降低。
該溶液存放在幹測試條內的充填物中，形成用於膽固醇的分析墊，在高於血樣中膽固醇的預置或預定濃度的情況下，發出螢光。可根據膽固醇的濃度調整試劑的用量，以便提供約180毫克/分升或200毫克/分升之上，或者240毫克/分升之上的螢光性。可常規地確定準確的裝料。
3.b.甘油三酸酯測定通過首先把甘油三酸酯轉換成甘油，測定甘油三酸酯。當測量甘油時，使用氧化酶和/或過氧化物酶。更具體地說，當測量甘油三酸酯時，在首先把甘油三酸酯轉換成甘油，隨後確定甘油濃度作為甘油三酸酯的標記的反應方案中，可使用氧化酶。
因此，通過提供包含載體、脫氫酶、心肌黃酶、螢光色原和煙醯胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)或煙醯胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP)的分析墊作為測試條部件，實現了本發明。
供本發明之用的螢光色原是在存在NADH或NADPH的情況下，當被心肌黃酶的作用還原時，發出螢光的螢光色原。特別有利的是使用刃天青或alamar藍，因為這些物質具有高的螢光強度，並且在氧化態和還原態下，在空氣中都穩定。
另外，為了提高定量測定效率和甘油三酸酯的回收率，沿著從氧化形式的螢光色原和還原形式的菸鹼核苷酸(NADH或NADPH)到還原形式的螢光色原和氧化形式的菸鹼核苷酸(NAD或NADP)的方向，供本發明使用的心肌黃酶可具有為1或更大，優選為10或更大，最好為100或更大的反應平衡常數(K值)。
最好按照這樣的數量混和這些成分，以致以90％或更高的比率，優選97％或更高的比率，最好99％或更高的比率進行從甘油三酸酯到還原態螢光色原的酶反應。為此，按照這樣的數量使用心肌黃酶，從而每100平方釐米的測試條，可按照0.1-10000微升，優選1-1000微升，最好1-100微升的量使用濃度為0.1-1000000單位/升，優選0.1-10000單位/升，最好1-1000單位/升的心肌黃酶溶液。可按照和心肌黃酶類似的濃度使用脫氫酶。按照這樣的數量使用NAD或NADP，從而每100平方釐米的測試條，可按照0.1-10000微升，優選1-1000微升，最好1-100微升的量使用濃度為0.001nM(納摩爾)-200mM(毫摩爾)，優選0.1nM(納摩爾)-50mM(毫摩爾)的溶液。
每100平方釐米的測試條，按照0.01-500毫克，優選0.1-100毫克，最好0.1-50毫克的數量使用螢光色原。這種情況下，螢光色原的量如果過小，會降低螢光性，如果過高，會導致不溶形態，從而導致精度降低。螢光色原的數量最好使得在約200毫克/分升以上的甘油三酸酯濃度下，發出螢光。
3.c.低密度脂蛋白(LDL膽固醇)測定Foltz等(美國專利5401466)描述一種從血液中分離高密度脂蛋白的幹相位取樣條。該部件可用作測試條1中的部件31。該取樣條具有第一層的流體可滲透材料，所述材料包含分散、細分的多孔二氧化矽或矽酸鹽粒子。這些粒子是HDL的吸收劑。這些粒子由沿其最大尺寸方向的1-1000微米的大小，和大小約為80埃-1000埃的表面小孔表徵。該層含二氧化矽或矽酸鹽的材料可和第二層的流體可滲透材料172組合，第二層材料具有從血樣中有選擇地除去甚低密度脂蛋白和乳糜粒，並通過亞微米過濾器濾除在其中形成的絡化物，從而把低密度脂蛋白作為唯一的脂蛋白留在血樣中。當第一層和第二層與由多孔充填物形成的第三層組合時，結果是低密度脂蛋白的一步測定的單一裝置，多孔充填物包含脂蛋白的定量分析用化驗系統。
LDL膽固醇的測定要求在測試前，從血樣中除去紅血球和其它脂質部分，只留下LDL膽固醇作為唯一的大分子。
使用浸入流體可滲透充填物中的微粒/多孔矽膠分離LDL膽固醇起因於與二氧化矽的表面互作用以及尺寸排除。藉助尺寸排除和吸收消除HDL分量，即HDL與平均孔徑大於HDL粒子的直徑的矽膠相互作用，當二氧化矽小孔尺寸足夠小，足以減少諸如LDL和VLDL之類較大脂蛋白粒子與其的交互作用時最有益。對於HDL粒子消除來說，顆粒尺寸(其最大尺寸方向)約為1-1000微米(最好3-10微米)，小孔尺寸約為80埃-1000埃(最好300埃-500埃)的二氧化矽被認為具有最好的選擇性和效率。
例如如同紙張和毛氈的情況一樣，通過在粒子周圍形成纖維性網絡，或者通過用粘合劑塗敷纖維，把二氧化矽黏附地接合到易於包含到充填物中的其它纖維或顆粒上，把矽膠夾在多孔層中。可利用粘合劑，例如澱粉或聚乙烯醇幫助夾裹含矽膠纖維，提高含二氧化矽層的耐用性。玻璃是優選纖維。也可使用其它人造纖維，例如含親水基團的塑料纖維或者諸如纖維素、羊毛或絲線之類的天色纖維。
理想地，含二氧化矽層和充填物的獨立流體滲透層組合，所述獨立的流體滲透層其中具有分散的試劑，所述試劑用於有選擇地保留VLDL和乳糜粒，以便在板層、薄層、墊、氈的堆疊或層疊結束時，最終提供只包含LDL的流體樣本。用於本系統的這部分的適當試劑包括二價陽離子和多價陰離子。二價陽離子一般呈MnCl2或MgCl2的形式，多價陰離子一般是肝素或葡聚糖硫酸鹽。優選肝素/MnCl2的組合物。雖然被測試的血清或血漿樣本可進行預處理，除去VLDL和乳糜粒，不過優選技術涉及在諸如玻璃纖維、纖維素或天然或人造纖維的毛氈或織物之類多孔充填物材料中分散二價陽離子/多價陰離子組合物，以便形成VLDL/乳糜粒消除步驟用的幹相系統。
包含一摞、一疊或一系列層、板或氈的幹試劑條用於測定全血中的LDL膽固醇。參見圖18，疊層63由用於選擇LDL的三層組成包含過濾紅血球並捕獲HDL的多孔二氧化矽的玻璃氈63a，包含肝素和錳鹽(MnCl2)的玻璃纖維層63b，和亞微米過濾層63c。在這三層63a、63b、63c之下，是膽固醇顯示薄膜63d，包含用於分解脂蛋白粒子，把膽固醇脂轉換成膽固醇，以及最終顏色反應的試劑，這取決於膽固醇濃度。
該裝置允許血液在置於透明窗口之上的疊層的頂部進入，從而可在小型反射光度計中測量變色。這種變色和當血樣到達檢測層時，血樣中剩餘的脂蛋白相關。
3.d.高密度脂蛋白(HDL膽固醇)測定Thakore等的美國專利描述了一種方法，其中包括血漿分離，沉澱物計量，沉澱物分離以及HDL膽固醇反應的樣本處理被嵌入到乾燥體(dry body)內，從而使用戶操作降至最少，並且可在1-2分鐘內從全血直接測定HDL膽固醇。該方法測量化學反應的終點，於是不需要精確的時間和溫度控制。這種方法使用簡單的裝置分離血漿和測量膽固醇，並且使用特定的固化乾式化學測定HDL。該裝置利用血液通過血細胞分離薄膜的切向流。HDL乾式化學沉澱試劑及沉澱物過濾材料被裝入所述裝置中。
根據Thakore等的專利的測試部件64可包含在幹測試條1中。圖19中所示的測試部件64包括多層結構，所述多層結構具有微孔血漿分離膜64a，至少一個血漿收集測試膜64b，過濾膜64c，包含LDL和VLDL反應物以便形成LDL和VLDL沉澱物的薄層64d，以及載體沉澱膜64e。
血漿收集測試膜64b具有將與HDL膽固醇反應，定量指示HDL膽固醇水平的反應物。過濾膜64e可位於微孔血漿分離膜和傳送介質之間，或者位於微孔血漿分離膜和血漿收集測試膜之間，其功能是阻止沉澱的粒子到達測試區。形成LDL和VLDL的沉澱物的LDL和VLDL反應物可位於血漿收集測試膜上遊的任意地方，即在傳送介質，微孔血漿分離膜，過濾膜和可選的載體分離膜中的一個或多個之內。
微孔血漿分離膜64a具有約0.02-10微米的標稱小孔尺寸。
可使用三種沉澱劑系統(1)通常具有作為二價陽離子來源的氯化鎂(MgCl2)的葡聚糖硫酸鹽(DS)(50000或者5000000分子量)；(2)肝素-氯化錳；或(3)聚乙二醇(6000分子量)。
沉澱物的濃度可由液體化學物質的濃度得到。但是，除了沉澱物之外，最好使用親水的非揮發性液體或者低分子量添加劑，例如低分子量聚乙二醇(分子量200-2000或者其它類似的多羥基化合物)。在由聚合物和共生離子(例如DS-MgCl2和肝素-MnCl2)組成的雙組分沉澱劑系統中，聚乙二醇特別有益。這種情況下，鹽和聚合物可不同地吸附到薄膜充填物上。從而，根據沉澱劑系統和薄膜充填物，如果在缺少這種親水組分的情況下，裝入聚合物和共生離子，則需要一些試驗和誤差方法來確定準確的濃度和聚合物共生離子比率，因為它們不易於按照可預測的方式溶解於血液或血漿中。非揮發性親水組分(例如聚乙二醇)使沉澱劑不被吸收和結晶，允許沉澱劑以可預測的易於溶解的形式移動，以便一致地釋放到血漿(或血液)中。聚乙二醇的另一優點在於增大了各種薄膜，尤其是纖維素尼龍膜和聚碸膜的「可潤溼性」和血清吸取量。聚乙二醇(例如分子量400-2000的聚乙二醇)在水或緩衝液中的使用濃度為2-20％，最佳範圍為5-10％。沉澱劑以和在液體化學中使用的濃度相同的濃度，溶解於水性聚乙二醇溶液中。對於自全血的沉澱來說，沉澱劑濃度約為在血漿沉澱方法中使用的濃度的一半。一般來說，用帶有溶解的沉澱劑的聚乙二醇水溶液浸透薄膜，並使之乾燥。乾燥之後，沉澱劑薄膜隨時可以使用。
本發明裝置的血漿收集測試膜或過濾/血漿接受測試膜包含酶膽固醇酶酯，膽固醇氧化酶和過氧化物酶，以及緩衝鹽，活化劑，穩定劑和色原。試劑和在總膽固醇化驗中使用的那些試劑相同。準確的配方設計只是選擇的問題，還取決於酶的來源的純度。一種典型的配方由在pH6.7下，溶解於0.1M 2-[N-嗎啉代]乙基磺基酸鉀(MES)緩衝液中的膽固醇酶酯(微生物@200單位/毫升)，膽固醇氧化酶(諾卡氏菌@40單位/毫升)，過氧化物酶(山葵@200單位/毫升)組成。該溶液還包含3％的膽酸鈉作為活化劑。試劑膜被酶溶液浸透，乾燥，隨後浸透由在丙酮(或甲苯)中濃度分別為5毫克/毫升和3毫克/毫升的四甲基聯苯胺(TMB)和二辛基硫代琥珀酸鈉(DOSS)組成的色原溶液，之後使之乾燥。
到達分析墊的血漿(現在沒有LDL和VLDL成分)與分析墊中的試劑反應，產生著色反應，顏色強度正比於HDL膽固醇濃度。
4.血紅蛋白(「鐵」)測定用於分析血紅蛋白和鐵的氈或墊包括pH為2.5-5.0的酸性緩衝液，色原，潤溼劑，能夠增強血紅蛋白的過氧化物酶活性的藥劑，呈具有脂肪族、脂環族或雜環胺的穩定、固態鹽形式的有機過氧化氫物，和固態的聚合薄膜形成材料或合成物質，試劑布置在吸收性的吸溼載體材料上。
適合於血紅蛋白分析之用的有機過氧化氫物可選自叔丁基過氧化氫物，苯基異丙基過氧化氫物，4-甲基苯基異丙基過氧化氫物，苯基-1，4-二異丙基過氧化二氫物，1-羥基環己基-1-過氧化氫物，和2，5-二甲基己基-2，5-過氧化二氫物。如上所述，以具有脂肪族、脂環族或雜環胺的穩定、固態非揮發性鹽的形式使用過氧化氫物。適用於該目的地胺必須顯示至少8.0的pK，選自哌嗪，(1，4，二氮雙環-2，2，2-辛基)辛烷，尿素，六亞甲基四胺，2-氨基-2-甲基-1，3-丙二醇，3，3′-二氨基-2-丙醇，3，3 ′-二氨基二丙胺，乙醇胺，二乙醇胺和環己胺。通過使胺和過氧化氫物反應，製備這些鹽。
以具有0.1-10摩爾過量胺的混合物的形式使用有機過氧化氫鹽，所述過量胺穩定過氧化氫鹽。雖然上述任意胺可和任意鹽一起使用，不過幹測試條優選使用固態的非吸溼水溶性鹽。
在諸如苯、甲苯、二乙酯、氯仿、二氯化乙烯、石油醚、乙酸乙酯之類非水性溶劑(優選C1-C3鏈烷醇)中攜帶結晶有機胺。
測定血紅蛋白的氈、墊或層還包括聚合的、天然或合成的成膜有機物，所述有機物能夠防止測試區免受環境影響。採用的有機物質必須是水溶性的，能夠在所述的非水性溶劑中溶解，不能在氧化反應中沉澱，並且溶劑的後續蒸發必須能夠在吸溼載體上形成局部可水潤溼的薄膜。滿足這些要求的物質是藻酸鈉，聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯醇，澱粉，聚乙烯丙酸鹽，聚乙烯丁縮醛，羧甲基纖維素，分子量為2000-15000的聚乙二醇或者它們的混合物。
構成測試區的氈、墊或層的其它成分可選自本領域中已知的用於該目的的那些物質。例如，可使用包含pK為1.0-5.0的多價有機或無機酸，其鈉鹽、鉀鹽或銨鹽的混合物，或者這些酸的一代鹽或二代鹽的混合物的緩衝劑。典型的這種緩衝劑是檸檬酸和檸檬酸鈉的混合物，酒石酸和酒石酸鈉的混合物，蘋果酸和硼砂的混合物，鄰苯二甲酸氫鉀和鄰苯二甲酸二鉀的混合物，琥珀酸氫鈉和琥珀酸二鈉的混合物等。選擇的具體緩衝劑及其濃度並不關鍵，其目的是把測試墊、層或氈的pH保持在2.5-5.0的範圍中。
採用的潤溼劑被設計成提高測試墊、氈或層的吸收性，從而提高反應速率。任意眾所周知的陰離子、非離子或陽離子洗滌劑可用於此用途。一般優選陰離子洗滌劑，陰離子洗滌劑提供較好的靈敏性。
可選的是，試劑組合物中還可包括能夠提高血紅蛋白的過氧化物酶活性的藥劑。滿足該要求的藥劑可選自喹啉及其衍生物，例如金雞納鹼，弱金雞納鹼，6-甲氧基金雞納鹼，喹哪啶，8-氨基-6-甲氧基-金雞納鹼，2-喹啉醇等。這種試劑的存在提高了氧化反應的速度，並增強了氧化色原的顏色強度，所述氧化色原產生較高的靈敏度。
5.凝血酶(「凝結因子」)測定利用包含部分促凝血酶原激酶，接觸活化劑，發色凝血酶作用物，磷酯和Ca2+的氈或墊測定凝結因子，接觸活化劑最好是鞣花酸。
乾燥試劑是單一的氈、墊、載體材料或者反應充填充物，包含凝血因子或輔助因子和緩衝劑物質。另外，乾燥試劑還包含具有氧化劑的第二載體材料。這種情況下，第一載體材料包含在存在第二載體材料的氧化劑的情況下，與發色酶作用物的色基形成顏色的苯胺或苯酚衍生物。
乾燥試劑可包括凝血系統的蛋白酶的任意所需發色酶作用物。具有下述通式的化合物特別適合於用作本發明範圍中的發色酶作用物φ(NH-A-Y-X) (NR1R2) (R3)這裡φ是芳基，其中A是胺基酸精氨酸或賴氨酸，X是N-端接胺基酸保護基團，Y是單鍵或者1-3個胺基酸鏈，N R1R2是位於o或p位置的基團，其中彼此不同的R1和R2是氫原子或者包含1-3個碳原子的烷基或者是硝基，R3是氫原子，羧酸酯或氨甲酸基團，滷素原子，硝基或者包含-3個碳原子的烷基。
特別優選其中X-Y-A表示Tos-Gly-Pro-Arg的發色酶作用物。
諸如N-甲基氨基苯甲酸，二甲基氨基苯甲酸，N-乙基-N-(3′-磺基苯)-苯胺和2，3-二甲苯酚之類化合物可用作顏色形成苯胺或苯酚衍生物。
就本發明的包含充滿氧化劑的第二吸收載體材料的優選實施例來說，第一吸收載體材料最好充滿作為發色酶作用物的Tos-Gly-Pro-Arg-p-苯基乙二胺和作為顏色形成苯胺衍生物的N-甲基氨基苯甲酸，第二吸收載體材料包含作為氧化劑的鐵氰化鉀。
本發明中使用的帶有試劑的分析墊、氈或層可用於和血漿或全血相關的測定。如果關於全血進行測定，最好還提供插入的第三吸收氈或墊，以便截斷血液固體的流動。
吸收氈或墊最好是吸收性的，可膨脹或者可溶解的成膜載體材料，例如紙張和類似的羊毛狀材料，例如茶葉袋紙，濾紙等。
6.支承多層固定測試條1的各個多層(測試部件)61、71，以及測試條中的各個疊層(葡萄糖、糖基化血紅蛋白、LDL膽固醇、HDL膽固醇、甘油三酸酯等)的支承件對光線或者其它能量可以是不透明的、反射的或者透明的。支承件與打算使用的分析方式和指示劑(例如發色指示劑或螢光指示劑)兼容。可用於支承件的材料包括各種塑料和聚合物，例如醋酸纖維素，聚酯，聚碳酸酯，聚氯乙烯，聚乙烯和聚苯乙烯。一般來說，在使用這種材料的情況下，支承件基本上是平直的。
多層測試條21至少具有位於指示劑層下的一個支承件，該支承件帶有一個檢測孔。這意味著在所述一個支承件透明的情況下，不需要檢測孔，而就不透明支承件來說，需要一個檢測孔。檢測孔是用於觀察指示劑層的變色或螢光的小孔。小孔的尺寸一般小於多層的尺寸，並且其大小取決於層墊的大小。小孔尺寸一般為0.5-10毫米，最好為1-5毫米。檢測孔在底部支承件上的位置取決於所述多層是重疊還是並置的。在所述多層被重疊的情況下，檢測小孔在所有多層的下方。在所述多層被並置的情況下，檢測孔直接位於指示劑層或者其它最後層之下。
7.反射率計可和測試條一起使用的反射率計201通過測試條的小孔31、33照射各個分析部件61、71，確定反應的血液成分的光學性質，從而確定其濃度。在可在本發明的實踐中使用的檢測器電路201中，檢測器271a、217b的輸出被傳給放大器219a、219b，例如把光電電晶體電流轉換成電壓的線性集成電路。放大器219a、219b的輸出可被送給處理器或者跟蹤和保持電路221a、221b，放大器219a、219b和跟蹤和保持電路221a、221b的組合是跟蹤或遵循來自放大器的模擬電壓，並依據來自微處理器的命令，鎖定或保持該時刻的電壓值的組合線性/數字集成電路。
模-數轉換器223a、223b獲得來自跟蹤和保持電路221a、221b的模擬電壓，並依據微處理器501的命令，將其轉換成二進位數字值。微處理器501可以是數字集成電路。微處理器至少提供下述控制功能1)整個系統的計時；2)模/數轉換器的輸出的讀取；3)程序，4)保存和間隔規定時間測量的反射率對應的數據的數據存儲器；5)根據保存的反射率計算成分水平；和6)把血液成分濃度數據輸出給顯示器和/或RAM(帶有識別數據)301。
存儲器可以是保存數據的數字集成電路301，和保存微處理器操作程序的數字集成電路251。可向存儲器電路、顯示電路，或者向通信電路，或者向它們中的任一或者全部報告。報告通常是視覺顯示，例如液晶顯示器(LCD)或發光二極體(LED)顯示。也可以是保存其它血液成分濃度和識別數據的資料庫的RAM。儀器還可包括起動-停止開關，如果需要，能夠提供可聽的或者可視的時間輸出，以便指示塗敷血樣，獲得讀數等的時間。
通過測量當血液的水性部分被塗到多孔充填物上，或者試劑墊通過充填物到達測量反射率的表面或區域時產生的反射率下降，反射率電路本身可被用於啟動計時。一般來說，按照「就緒」模式打開測量裝置，在該模式下，每隔較短的時間(一般約為0.2秒)，從灰白色的乾燥的未反應的試劑條自動得到反射率讀數。一般在被分析的血液滲透充填物之前，進行初始測量。一般通過把連續數值保存在存儲器中，隨後把各個數值和初始的未反應數值進行比較，由微處理器估計反射率值。當血液滲透試劑充填物墊時，反射率的下降用信號通知開始測量時間間隔。5-50％的反射率下降可被用於啟動計時，一般約10％的反射率下降啟動計時。按照這種簡單的方式，在血液到達進行測量的表面和啟動讀數序列之間存在準確的同步，而不需要用戶的操作。
儀表201(帶有適當軟體的漫反射分光光度計)自動讀取暴光測試墊的一系列和時間相關的反射率數據，計算反射率的變化率，並利用校準因子，輸出具體血液成分的濃度。圖9和10表示了這種裝置的一個例子，測試條1在儀表201中。光源205(例如高強度發光二極體(LED)，雷射器，白熾燈或者蒸氣燈)把光束射到測試條的試劑墊41、61上。部分光線被測試條1的分析墊41、61漫反射，並被光探測器，例如光電電晶體檢測，光探測器產生正比於接收光線的輸出電流。如果需要，光源和/或探測器都可被修改，以便產生或響應特定的波長。
微處理器501實現下述控制功能(1)多工操作光源和光探測器，所述若干光源的跟蹤和保持電路，以及測試條上的相關測試墊，(2)整個系統的計時；(3)模/數轉換器的輸出的讀取；(4)保存和間隔規定時間測量的反射率對應的數據；(5)根據保存的反射率計算分析物濃度；和(6)向顯示器和/或其它輸出裝置輸出血液成分濃度數據。存儲器可以是保存數據和微處理器操作程序的數字集成電路。在本發明的一個優選實施例中，讀數被保存在資料庫或電子表格中，或者保存在其它結構中，以便傳送給主計算機。報告裝置可採取各種硬拷貝、軟拷貝和電子形式。
8.反射率轉換通過測量當血液到達分析或測試墊或氈，之後遷移到測量反射率的表面時產生的反射率的降低，反射率電路可被用於啟動計時。一般來說，按照「就緒」模式打開測量裝置，在該模式下，間隔較短的時間，從乾燥的未反應的試劑分析或測試條自動得到反射率讀數。在血液到達氈、墊或充填物之前，進行初始測量。通過把連續數值保存在存儲器中，隨後把各個數值和初始的未反應數值進行比較，由微處理器估計反射率值。當血液滲透分析或測試氈或墊1，並且通過小孔31、33看得見反應的血液成分時，反射率的初始下降用信號通知測量時間間隔的開始。
9.數據收集和報告最初在儀表201本身中收集數據。數據可以採取電子表格或資料庫的形式。資料庫可以是連結列表或者關係資料庫。就關係資料庫來說，資料庫的元數據包括樣本分析時間，測量的各個部分的濃度，以及測量其它成分的時間和輸入，其數值，或者壓縮輸入的係數值，例如心電圖跡線。隨後可以表格形式或者圖形地抽取和報告數據。
數據收集和報告的另一方面在於數據可上傳到主計算機，例如個人計算機，或者直接上傳到衛生服務提供者，例如伺服器或者web伺服器。
圖10-16圖解說明了本發明的數據管理、數據接口和數據傳輸方面。
圖10圖解說明了集成系統，其中測試條或血樣墊1通過血樣接受孔21，把「針刺」血樣接收到血樣接受墊41。藉助毛細作用，疏水性和表面張力，血樣經過樣本分流器，分配器或者分配網51移動到樣本分析墊，例如墊61和81，通過開孔31和33顯露墊61和81。就流動來說，樣本分析墊61和81與樣本接受墊41串聯，並且彼此平行，如圖1、4、5和10中所示。
通常光學器件211a和211b，測試條1在邏輯上和光學上與儀表201串聯，光學系統包括光源215a和215b，和受微處理器501計時控制的檢測器217a和217b。檢測器217a和217b接收，並在放大器219a和219b中放大的光信號保存在跟蹤和保持部件221a和221b中，並在模/數轉換器223a和223b中被數位化。
數位化信號通過數據和控制總線。數據和控制總線還支持用戶輸入271(開，關，血液成分或要顯示的日期等)，程序存儲器251(可以是RAM或ROM或者通向RAM的ROM)，數據存儲器301(可以是易失性RAM或加電持久RAM)，顯示器261和I/O 401(例如連接主計算機或連接通信系統)。
圖11利用Microsoft Windows CE的存儲器結構，圖解說明了存儲器管理系統，包括模式和元數據，這只是用於舉例說明而不是對本發明的限制。存儲器301具有記錄311a、311b和311c。記錄311a、311b和311c分別具有「性質」321a、322a、323a，和321b、322b、323b，及321c、322c、323c。根據Microsoft WindowsCE編程範例，「性質」包括「ID」(例如葡萄糖，糖基化血紅蛋白，甘油三酸酯，膽固醇，LDL膽固醇，HDL膽固醇，凝結因子和血紅蛋白/鐵)，「類型」(整數，長整數，浮點，長浮點，常數)和「數值」，實際的數據值。
另一方面，存儲器管理系統可使用電子表格範例，行為「文件」，列為「數據」，如圖12中所示。如圖所示，該電子表格範例有兩個記錄311a和311b，具有數據列(整數數據)321a和321b，「葡萄糖」數據列(浮點)322a和322b，膽固醇數據列(浮點)323a和323b，糖基化血紅蛋白數據列(浮點)324a和324b。
當然要明白在不脫離發明原理的情況下，也可使用具有各種模式和元數據的各種資料庫和/或電子表格範例。
圖13、14和15圖解說明了與主機或伺服器的同步，和相對於主機和伺服器的數據傳輸，以及與外設，例如血壓計、脈博計、呼吸表和心電圖儀輸入等的同步。圖13圖解說明了和在MicrosoftWindows CE掌上電腦或手持式設備和使用Microsoft Mobile Devices應用程式的個人計算機之間使用的數據同步方法類似的數據同步方法。如圖13中所示，在PC主機和儀表421之間建立通信鏈路。PC隨後訪問儀表423上的資料庫。第一任務是確定自從最後同步以來，是否已產生或改變了儀表上的文件對象(步驟425)。如果是，則列舉產生的和/或改變的數據對象(步驟427)，把列舉的文件對象通知儀表(步驟429)。儀表選擇要同步的文件對象(步驟431)。使選擇的文件對象串行化(步驟433)，並從儀表發送給個人計算機(步驟435)。個人計算機解除文件對象的串行化，並將其保存在個人計算機上的資料庫中(步驟437)。在使最新的文件對象同步之後，關閉連接(步驟439)。
圖14和15圖解說明了在儀表201和衛生服務提供者之間傳送數據的兩種備選方案。在圖14中，通過PC傳送數據，而在圖15中，直接從儀表201傳送數據。
圖14圖解說明了具有置於儀表201和個人計算機400之間的作業系統同步接口的儀表201。使數據與個人計算機400同步，隨後通過FTP或HTTP層451和TCP/IP層453，與web伺服器455同步。web伺服器455把數據傳給應用程式伺服器457和相關的資料庫伺服器459。應用程式伺服器457把數據傳給伺服器461，TCP/IP層463，和HTTP或FTP層465，到達衛生服務提供者的主計算機467。
圖15圖解說明了一種備選系統，其中儀表至少在向web伺服器傳送數據方面具有web瀏覽器能力。圖15圖解說明了具有FTP或HTTP層451′和TCP/IP層453′，向web伺服器455傳送數據的儀表201。web伺服器455把數據傳給應用程式伺服器457′和相關的資料庫伺服器459′。應用程式伺服器457′把數據傳送給web伺服器461′，TCP/IP層463′，和HTTP或FTP層465′，到達衛生服務提供者的主計算機467′。
10.數據收集和報告的可升級性圖16圖解說明了本發明的方法的可升級性。例如，通過對來自上述儀表201的血化學數據進行數位化(301)，對血壓、脈博和/或呼吸數據進行數位化(501)，和對心電圖數據數位化(601)及壓縮(603，可選)，資料庫399可具有易於升級的模式和元數據。資料庫399被升級，以便包括血壓和心電圖數據。可通過串行或並行埠(由圖10中的I/O部件401表示)，在儀表201收集這些數據。隨後如圖14和15中所示，通過網絡可把這些數據發送給衛生服務提供者467或467′。可在鍛鍊中(例如在划船機，爬梯機，走步機上或有氧運動中)收集血壓和心電圖數據。
可從5個以下的引線獲得心電圖數據，心電圖數據最好被壓縮(圖16中表示成「傅立葉(心電圖)」)。心電圖數據的壓縮眾所周知，並且在美國專利4947858中進行了說明，該專利作為參考包含於此。
Smith的美國專利4947858「Method And Apparatus For DataCompression In An ECG Monitoring System」描述了一種數據壓縮方法，包括下述步驟把模擬輸入ECG節拍調整成過濾數字數據；識別節拍中的各個QRS峰值；並壓縮所述節拍。具體地說，壓縮節拍的步驟包括有選擇地對節拍進行二次抽樣；模板匹配和使節拍和模板節拍，即其類型(正常，異常或人為)的前一節拍有區別；並對二次抽樣的有區別的節拍編碼。
Smith把有選擇地二次抽樣的步驟描述成包括把QRS區分成以QRS峰值為中心的至少兩個子區；和以不同的壓縮比，有選擇地對每個子區進行二次抽樣。
雖然參考某些優選實施例和範例說明了本發明，不過本發明的範圍並不局限於此，相反，本發明的範圍只由附加的權利要求限定。
權利要求
1.一種分析單一血樣中的多個血液成分的多成分測試條，所述測試條包含具有一個血樣接受區和兩個或更多血樣分析區的多孔介質，其中就血樣流動來說，所述血樣接受區與所述兩個或多個血樣分析區串聯，並且所述兩個或多個血樣分析區彼此並列，其中所述兩個或多個血樣分析區包含專用於兩種或多種特定血液成分的指示劑。
2.按照權利要求1所述的多成分測試條，包括(a)有孔的第一基體；(b)有孔的第二基體；(c)置於所述兩個基體之間並結合到所述兩個基體上的多孔介質，所述多孔介質具有和有孔的第一基體接觸，位置設置得通過第一基體中的孔接受血樣的血樣接受區；相對於有孔的第二基體中的孔布置所述血樣分析區，以便通過第二基體中的孔，顯示血液成分的存在指徵。
3.按照權利要求2所述的多成分測試條，其中所述多孔介質包括(a)血樣接受和分配墊；和(b)獨立的血樣分析墊。
4.按照權利要求2所述的多成分測試條，其中所述多孔介質包括(a)血樣接受墊；(b)血樣分配墊；和(c)獨立的血樣分析墊；其中所述血樣分配墊被布置在所述血樣接受墊和獨立的血樣分析墊之間，並被配置成在血樣分析墊之間分配來自血樣接受墊的血樣。
5.按照權利要求1所述的多成分測試條，包括所述第一多孔墊和所述分析墊之間的分配器，以便運送來自所述第一多孔墊和所述分析墊的血液組分。
6.按照權利要求2所述的多成分測試條，其中所述有孔的第一基體、所述第一多孔墊、所述分配器、所述分析墊和所述有孔的第二基體結合在一起。
7.一種收集和記錄血液成分數據的方法，包括下述步驟(a)把血樣放在測試條上，所述測試條具有檢測並指示血液組分的存在和濃度的兩個或多個不同區域；(b)在相關儀表中測量、數位化和保存血液組分濃度的讀數，所述儀表被配置成讀取血液組分的存在和濃度讀數，數位化所述讀數，保存數位化的讀數，並傳送數位化讀數；和(c)把保存的血液組分的讀數傳送給伺服器。
8.按照權利要求7所述的方法，其中血液成分數據包括血糖和至少一種其它血液成分的濃度。
9.按照權利要求8所述的方法，其中至少一種其它血液成分選自糖基化血紅蛋白、膽固醇、LDL膽固醇、HDL膽固醇、甘油三酸酯、血紅蛋白和凝血因子。
10.按照權利要求7所述的方法，還包括下述步驟(a)使本地計算機上血液組分濃度的讀數同步；和(b)把血液組分的同步讀數從本地計算機傳送給伺服器。
11.一種讀取多指示劑血液測試條的系統，所述多指示劑血液測試條具有檢測並比色指示血液組分的存在和濃度的兩個或多個不同區域，所述系統包括(a)適合於照射測試條的不同區域，並檢測其比色性質的光學器件；(b)數位化對每個區域檢測到的比色性質的電路；(c)保存每個區域的數位化比色性質的存儲器電路；(d)顯示各區域的數位化比色性質的顯示器；和(e)接收來自相關計算機的命令，並把各個區域的數位化比色性質發送給相關計算機的輸入/輸出電路。
12.按照權利要求11所述的系統，包括照射並檢測測試條的各單獨區域的獨立光學器件。
13.按照權利要求11所述的系統，其中接收來自相關計算機的命令，並把各個區域的數位化比色性質發送給相關計算機的輸入/輸出電路包括把數位化比色性質發送給相關本地計算機的同步電路和指令。
14.按照權利要求11所述的系統，其中接收來自相關計算機的命令，並把各個區域的數位化比色性質發送給相關計算機的輸入/輸出電路包括把各個區域的數位化比色性質傳送給遠程伺服器的傳輸電路和指令。
15.一種監視生物功能的方法，包括下述步驟(a)分析受檢者血樣的血樣成分的濃度，並把濃度記錄在存儲器中；(b)測量受檢者的心血管量度參數，並將其記錄在存儲器中；和(c)把記錄的血液成分濃度和心血管量度參數上傳給遠程伺服器。
16.按照權利要求15所述的方法，包括利用下述方法確定血液成分濃度(a)把血樣放在測試條上，所述測試條具有檢測並指示血液組分的存在和濃度的兩個或多個不同區域；和(b)在相關儀表中測量、數位化和保存血液組分濃度的讀數，所述儀表被配置成讀取血液組分的存在和濃度讀數，數位化所述讀數，保存數位化的讀數，並傳送數位化讀數。
17.按照權利要求16所述的方法，其中血液成分選自葡萄糖、糖基化血紅蛋白、膽固醇、LDL膽固醇、HDL膽固醇、甘油三酸酯、血紅蛋白和凝血因子。
18.按照權利要求15所述的方法，其中心血管量度參數選自血壓、呼吸速率和心電圖。
19.按照權利要求18所述的方法，其中心血管量度參數是心電圖，在傳送給伺服器之前壓縮所述心電圖。
19.一種系統，配置成(a)讀取多指示劑血液測試條，所述血液測試條具有檢測並比色指示血液組分的存在和濃度的兩個或多個不同區域，(b)接收生理數據，所述生理數據為呼吸、脈博速率、血壓和心電圖跡線中的一個或多個；(c)保存來自多指示劑血液測試條的讀數和生理數據；和(d)用主機或伺服器同步或上傳所述數據。
19.按照權利要求20所述的系統，包括(a)適合於照射測試條的不同區域，並檢測其比色性質的光學器件；(b)數位化對每個區域檢測到的比色性質的電路；(c)保存每個區域的數位化比色性質的存儲器電路；(d)顯示各區域的數位化比色性質的顯示器；(e)接收生理數據的輸入/輸出電路；和(f)接收來自相關計算機的命令，並把各個區域的數位化比色性質和生理數據發送給相關計算機的輸入/輸出電路。
全文摘要
一種分析單一血樣中的多個血液成分的多成分測試條(1)。測試條包含具有一個血樣接受區(41)和兩個或更多血樣分析區(61、81)的多孔介質。就血樣流動來說，血樣接受區(41)與兩個或多個血樣分析區(61、81)串聯，並且兩個或多個血樣分析區(61、81)彼此並列。兩個或多個血樣分析區(61、81)包含專用於兩種或多種特定血液成分的指示劑。還公開一種使用測試條表徵血液的系統，以及一種血液表徵和分析方法。
文檔編號G01N21/78GK1653323SQ01823418
公開日2005年8月10日 申請日期2001年12月21日 優先權日2001年6月29日
發明者理察·M·古德曼 申請人:國際商業機器公司