RU2012140730A - Определение емкости при анализе электрохимическим методом - Google Patents

Abstract

1. Способ определения емкости биосенсорной камеры, имеющей два электрода, расположенных в камере и соединенных с микроконтроллером, включающий:инициацию электрохимической реакции в камере биосенсора;приложение осциллирующего напряжения заранее определенной частоты к камере;определение угла фазового сдвига между выходным током и осциллирующим напряжением из камеры; ивычисление емкости камеры на основе произведения выходного тока и синуса фазового угла, деленному на произведение 2-х пи, частоты и напряжения.2. Способ по п.1, в котором вычисление включает вычисление емкости по уравнению формы:где:C ≈ емкость;≈ общий ток;≈ угол фазового сдвига между общим током и током в резисторе;≈ частота; иV ≈ напряжение.3. Способ по п.2, в котором вычисление включает:дискретизацию множества выходных значений тока на выходе из камеры на протяжении одного частотного цикла;получение среднего дискретизированного выходного тока;вычитание упомянутого среднего из каждого дискретизированного тока из множества выходных значений тока; ивычитание среднеквадратичного значения всех отрицательных значений из результата вычитания для получения общего выходного тока.4. Способ по п.3, в котором вычисление включает:определение из дискретизации, по меньшей мере, одной точки пересечения кривой тока от отрицательных до положительных значений; иинтерполяцию ближайшей по меньшей мере одной точки пересечения кривой тока для определения первого угла, при котором ток изменяется с положительного на отрицательный или с отрицательного на положительный.5. Способ по п.4, в котором интерполяция, по меньшей мере, одной точки пересечения кривой тока

Claims (9)

1. Способ определения емкости биосенсорной камеры, имеющей два электрода, расположенных в камере и соединенных с микроконтроллером, включающий:

инициацию электрохимической реакции в камере биосенсора;

приложение осциллирующего напряжения заранее определенной частоты к камере;

определение угла фазового сдвига между выходным током и осциллирующим напряжением из камеры; и

вычисление емкости камеры на основе произведения выходного тока и синуса фазового угла, деленному на произведение 2-х пи, частоты и напряжения.

2. Способ по п.1, в котором вычисление включает вычисление емкости по уравнению формы:

$$C=\left|\left(i_T\sin \Phi \right)\right|÷2\pi fV,$$

где:

C ≈ емкость;

$$i_T$$

≈ общий ток;

$$\Phi$$

≈ угол фазового сдвига между общим током и током в резисторе;

f ≈ частота; и

V ≈ напряжение.

3. Способ по п.2, в котором вычисление включает:

дискретизацию множества выходных значений тока на выходе из камеры на протяжении одного частотного цикла;

получение среднего дискретизированного выходного тока;

вычитание упомянутого среднего из каждого дискретизированного тока из множества выходных значений тока; и

вычитание среднеквадратичного значения всех отрицательных значений из результата вычитания для получения общего выходного тока.

4. Способ по п.3, в котором вычисление включает:

определение из дискретизации, по меньшей мере, одной точки пересечения кривой тока от отрицательных до положительных значений; и

интерполяцию ближайшей по меньшей мере одной точки пересечения кривой тока для определения первого угла, при котором ток изменяется с положительного на отрицательный или с отрицательного на положительный.

5. Способ по п.4, в котором интерполяция, по меньшей мере, одной точки пересечения кривой тока включает:

интерполяцию другой точки пересечения из дискретизации для определения другого угла, при котором ток изменяется с положительного на отрицательный или с отрицательного на положительный; и

вычитание из другого угла примерно 180° для получения второго угла.

6. Способ по п.5, в котором вычитание далее включает вычисление среднего от первого и второго углов.

7. Способ по п.5, в котором вычисление включает определение разницы углов между осциллирующим входным током и выходным током как угла сдвига фаз.

8. Система для измерения аналита, включающая:

тест-полоску для определения аналита, содержащую:

подложку с распределенным в ней реактивом;

по меньшей мере два электрода в непосредственной близости от реактива в тестовой камере;

измеритель аналита, включающий:

разъем порта для полоски, расположенный с возможностью соединения с двумя электродами;

источник питания; и

микроконтроллер, электрически соединенный с разъемом порта для полоски и источником питания, причем микроконтроллер программируется таким образом, чтобы:

(a) инициировать электрохимическую реакцию в биосенсорной камере; прилагать осциллирующее напряжение заранее определенной частоты к камере;

(b) определять фазовый угол между выходным током и осциллирующим напряжением из камеры; и

(c) вычислять емкость камеры на основе произведения выходного тока и синуса фазового угла, деленному на произведение 2-х пи, частоты и напряжения.

9. Система для измерения аналита, включающая:

тест-полоску для определения аналита, содержащую:

подложку с распределенным в ней реактивом;

по меньшей мере два электрода в непосредственной близости от реактива в тестовой камере;

измеритель аналита, включающий:

разъем порта для полоски, расположенный так, чтобы соединяться с двумя электродами;

источник питания; и

микроконтроллер, электрически соединенный с разъемом порта для полоски и источником питания таким образом, что процент погрешности измерения емкости тест-полоски по диапазону емкости по сравнению с эталонным параллельным контуром R-C был менее приблизительно 3%.