DE9422381U1

DE9422381U1 - Biosensor-Meßgerät, das den korrekten Elektrodenkontakt detektiert und zwischen Teststreifen und Prüfstreifen unterscheidet

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Publication number: DE9422381U1
Application number: DE9422381U
Authority: DE
Original assignee: Roche Diagnostics Corp
Current assignee: Roche Diagnostics Corp
Priority date: 1993-06-08
Filing date: 1994-05-13
Publication date: 2000-11-23
Anticipated expiration: 2004-05-14

Description

EP 94 919 131.6

PCT/US 94/05322 = WO 94/29705

Deutsche Übersetzung = Gbm-Anmeldung (Abzweigung) RD 4244/OG/DE

Biosensor-Meßgerät,

das den korrekten Elektrodenkontakt detektiert und zwischen Teststreifen und Prüfstreifen unterscheidet

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf Biosensor-Meßgeräte zur Bestimmung von Analytkonzentrationen und insbesondere auf solche Geräte, die in Verbindung mit einmal verwendbaren (disposiblen) Teststreifen verwendet werden.

Hintergrund der Erfindung

Biosensor-Meßgeräte, die disposible Teststreifen verwenden, erfreuen sich einer hohen Akzeptanz bei den Verbrauehern. Derartige Instrumente werden zur Bestimmung der Konzentration von Analyten wie beispielsweise Glucose und Cholesterin im Blut verwendet. Sie liefern im allgemeinen genaue Ergebnisse, wenn der Benutzer sorgfältig die Anwendungsvorschriften des Instruments beachtet. Häufig ist der Benutzer jedoch nachlässig bei der Benutzung des Teststreifens oder des Instruments, so daß fehlerhafte Meßergebnisse resultieren. Deswegen haben die Hersteller der Geräte große Anstrengungen unternommen, um das Risiko von Fehlern bei der Benutzung von Teststreifen und entsprechenden Geräten zu vermindern.

Selbst wenn ein Biosensor-Meßgerät und die entsprechenden Teststreifen vorschriftsgemäß verwendet werden, können Herstellungsfehler zu Fehlanzeigen führen. Deswegen besteht, obwohl die Geräte und die Teststreifen mit einem hohen Maß an Sorgfalt hergestellt werden, ein Bedürfnis, in das Gerät Überprüfungsfunktionen zu integrieren, die es ermöglichen, Fehlfunktionen des Geräts, Unregelmäßigkeiten eines Teststreifens und Benutzungsfehler zu erkennen und die daraus resultierenden Fehlmessungen zu verhindern.

Aus dem Stand der Technik ist eine Anzahl von Beschreibungen von Biosensor-Meßgeräten bekannt, bei denen disposible Teststreifen verwendet werden. In dem US-Patent 5,108,564 (Szuminsky et al.) wird ein Biosensor-Meßgerät beschrieben, das zur Messung von Glucose-Konzentrationen im Blut dient. Das Gerät basiert auf einer Reaktion, bei der Glucose in der Gegenwart eines Enzyms eine Reaktion von Kaliumferricyanid zu Kaliumferrocyanid katalysiert.

Nach Abschluß der Reaktion wird an eine Reaktionszone eine Spannung angelegt, die zu einer Umkehrung der Reaktion führt, wobei ein kleiner, aber meßbarer Stromfluß erzeugt wird. Dieser Strom wird als Cottrell-Strom bezeichnet. In Abhängigkeit von der Konzentration der Glucose in der Reaktionszone folgt er während der Rückreaktion einer vorbestimmten Kurve. Der Meßwert des Cottrell-Stroms wird in ein Maß für die Glucosekonzentration umgewandelt. Das Meßgerät mißt auch die Impedanz in der Reaktionszone und bestimmt, wann eine Blutprobe hineinplaziert wurde, indem es eine plötzliche Änderung des Stromflusses erfaßt. Zu diesem Zeitpunkt beginnt die Inkubationszeit, nach deren Ablauf ein Potential an die Reaktionszone angelegt und der Cottrell-Strom gemessen wird.

In der europäischen Patentanmeldung 0471986 A2 von Tsutsumi et al. ist ein Blutglucose-Meßsystem beschrieben, bei dem disposible Teststreifen verwendet werden. Dabei wird die Gegenwart einer Blutprobe dadurch festgestellt, daß der Widerstand zwischen einem Paar von Elektroden gemessen wird. Außerdem wird eine Mehrzahl von probenähnlichen Streifen verwendet, von denen jeder einen spezifizierten Widerstandswert hat, der ihn von anderen Streifen unterscheidet. Jeder dieser Streifen hat einen bestimmten Anwendungszweck, d.h. er wird zur Justierung des Gerätes, zur Kompensation eines Meßfehlers, zur Kalibration usw. verwendet.

Das US-Patent 4,999,582 (Parks et al.), dessen Inhaber auch der Inhaber der vorliegenden Anmeldung ist, beschreibt eine Biosensorelektroden-Anregungsschaltung, die feststellt, ob ein Teststreifen sachgemäß in das Meßgerät eingesetzt wurde und für zumindest eine Elektrode auf dem Teststreifen feststellt, ob der Kontaktwiderstand akzeptabel ist. In dem US-Patent 4,123,701 (Josefsen et al.) ist ein Teststreifen mit zwei Elektroden beschrieben, bei dem ein vertiefter Aufnahmeraum zur Aufnahme der biologischen Probe dient. Das Gerät, in das der Teststreifen eingesetzt wird, hat eine Öffnung zur Aufnahme des Test-Streifens und ist so ausgebildet, daß ein falsches Einsetzen unmöglich ist. In dem US-Patent 3,922,598 (Steuer et al.) wird ein auf dem elektrischen Widerstand basierendes System zur Messung des Hämatokrit in einer Blutprobe beschrieben. Dabei wird eine Elektrodensonde zur Messung des erforderlichen Widerstandswerts verwendet. Ein disposibler Teststreifen wird nicht eingesetzt.

US-Patent 4,940,945 (Littlejohn et al.) beschreibt eine Schnittstellenschaltung zur Verwendung bei Biosensor-Meßgeräten. Dabei wird ein disposibles Element einge-

setzt, das ein Elektrodenpaar einschließt, zwischen dem der Widerstand gemessen wird. Die Schaltung erfaßt die Gegenwart einer flüssigen Probe durch Messung des Anfangswiderstands. Im Zusammenhang mit Figur 10 wird in dem Patent von Littlejohn et al. beschrieben, daß mittels eines Paars von Meßkontakten ein Kontakt zu einer Elektrode derartig hergestellt wird, daß ein Strom fließt, der hoch genug ist, um zur Verbesserung des elektrischen Kontakts eine Mikroverschweißung zu erzeugen. Gemäß dem &iacgr;&ogr; US-Patent 3,996,514 (Brown et al.) wird eine Mehrzahl von Elektroden verwendet, um bei der Verwendung einer Leiterplatine eine Messung und Überwachung des Kontaktwiderstands zu ermöglichen.

Demgemäß besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, ein Biosensor-Meßgerät zur Verfügung zu stellen, bei dem festgestellt werden kann, ob ein Teststreifen korrekt oder inkorrekt eingesetzt ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Biosensor-Meßgerät so auszubilden, daß es zwischen einem Teststreifen und einem Prüfstreifen unterscheiden kann.

Gemäß einer weiteren Aufgabe der Erfindung soll ein Biosensor-Meßgerät zur Verfügung gestellt werden, das für wiederverwendbare Teststreifen geeignet ist und nach dem Einsetzen die Qualität des Teststreifens überprüft.

0 Zusammenfassung der Erfindung

Ein Biosensor-Meßgerät nimmt wahlweise einen biomedizinischen Teststreifen oder einen Prüfstreifen auf, wobei ein Teststreifen voneinander elektrisch isolierte Anregungs- und Meßelektroden aufweist. Das Biosensor-Meßgerät weist

einen ersten und einen zweiten Kontakt auf. Die Kontakte sind so positioniert, daß sie beim Einsetzen eines Teststreifens in das Biosensor-Meßgerät von der Meßelektrode elektrisch miteinander verbunden werden. Ein Eingang eines Operationsverstärkers ist mit dem ersten Kontakt und der andere Eingang ist mit einem Referenzpotential verbunden, wobei das Referenzpotential infolge der Rückkopplung durch den Operationsverstärker auch an dem ersten Eingang ansteht. An den zweiten Kontakt ist ein Prozessor angeschlossen. Er stellt an dem zweiten Kontakt das Referenzpotential fest, wenn eine eingesetzte Meßelektrode den ersten und den zweiten Kontakt miteinander verbindet. Der Prozessor unterscheidet auch zwischen einem Teststreifen und einem Prüfstreifen und stellt, wenn ein Teststreifen eingesetzt ist, fest, daß zwischen der Meßelektrode und der Anregungselektrode des Teststreifens die ordnungsgemäße Impedanz besteht, so daß nach Dosierung der Probe auf dem Teststreifen das Biosensor-Meßgerät eine Messung durchführen kann.

Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine Aufsicht auf einen Teststreifen. Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf einen Prüfstreifen, bei dem ein oberes Abdeckteil entfernt wurde.

Fig. 3 zeigt ein Schaltbild (teilweise als Blockdiagramm) eines erfindungsgemäßen Biosensor-Meßgeräts .

Fig. 4 zeigt eine Schaltungsanordnung, wenn ein Prüfstreifen in das Biosensor-Meßgerät nach Fig. 3 eingesetzt ist.

Fig. 5 ist eine Darstellung von Strommeßwerten, durch die eine Unterscheidung zwischen Teststreifen-

typen und eine Bestimmung der Qualität eines eingesetzten Teststreifens möglich ist.

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Betriebsweise der in Fig. 3 dargestellten Schaltung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Der in Figur 1 dargestellte Teststreifen 10 hat ein Paar von Elektroden 12,14, die auf einem Kunststoffträger 16 befestigt sind. Eine Deckschicht 18 weist Öffnungen 20,24 auf, durch die die Elektroden 12 und 14 zugänglich sind. Die Öffnung 2 0 bildet eine Probenaufnahme und definiert die Reaktionszone zwischen den Elektroden 12 und 14. Eine (nicht dargestellte) Schicht enzymatischer Reaktanten überdeckt die Elektroden 12 und 14 und bildet ein Substrat, auf dem eine einen Analyten enthaltende flüssige Probe plaziert werden kann. Die Öffnung 24 legt die Elektroden 12 und 14 derartig frei, daß eine elektrische Verbindung mit ihnen hergestellt werden kann, wenn der Teststreifen 10 in ein Biosensor-Meßgerät eingesetzt wird.

Figur 2 zeigt einen Prüfstreifen 30, der verwendet wird, um die Funktionsfähigkeit des Biosensor-Meßgeräts zu testen und die Überprüfung von bestimmten Meßfunktionen des Geräts zu ermöglichen. Der Prüfstreifen 30 weist ein Elektrodenpaar 32,34 auf, die hinsichtlich ihrer räumlichen Anordnung der Meßelektrode 12 und der Anregungselektrode 14 (Figur 1) entsprechen. Die Elektrode 32 ist verkürzt und von einer L-förmigen Elektrode 36 umgeben, die durch einen Draht 3 8 mit der Elektrode 34 kurzgeschlossen ist. Die Elektroden 34 und 3 6 sind über einen Widerstand 40 mit der Elektrode 32 verbunden. Der Prüfstreifen 30 dient - wie nachfolgend noch näher beschrieben wird - da-

zu, die Funktionen eines Biosensor-Meßgeräts zu überprüfen.

Ein in Figur 3 symbolisch dargestelltes Biosensor-Meßgerät 50 hat ein (nicht dargestelltes) Fenster zur Aufnahme eines Teststreifens 10 oder eines Prüfstreifens 30. In der Darstellung von Fig. 3 ist ein Teststreifen 10 mit seinem distalen Teil in das Gerät eingesetzt. Wenn die Anregungselektrode 14 durchgängig und ordnungsgemäß eingesetzt ist, bildet sie eine elektrische Verbindung der Kontakte A und B. In ähnlicher Weise bildet die Meßelektrode 12 einen elektrischen Kurzschluß zwischen den Kontakten C und D, wenn ein Teststreifen 10 ordnungsgemäß eingesetzt ist und der Kontaktwiderstand im akzeptablen Bereich liegt. Die Kontakte A, B bzw. C, D sind jeweils mit Abstand zueinander in dem Biosensor-Meßgerät 50 angeordnet und ermöglichen festzustellen, ob ein Teststreifen 10 ordnungsgemäß eingesetzt ist und seine Elektroden sich in dem ordnungsgemäßen Impedanzbereich befinden. Nachdem dies festgestellt wurde, kann die Dosierung des Teststreifens 10 erfolgen, d.h. ein Tropfen einer den Analyten enthaltenden Flüssigkeit wird in der Öffnung 20 plaziert .

Figur 4 zeigt, daß die Elektrode 34 eines in das Meßgerät 50 eingesetzten PrüfStreifens 30 eine elektrische Verbindung zwischen dem Kontakt A und dem Kontakt B bildet, während die Elektrode 32 mit dem Kontakt C und die Elektrode 36 mit dem Kontakt D verbunden ist.

Wiederum bezugnehmend auf Figur 3 wird ein Anregungspotential V_e einer variablen Spannungsquelle 51 über eine Leitung 52 an einen Operationsverstärker 54 angelegt. Der Ausgang des Operationsverstärkers 54 ist über einen Analogschalter 55 mit dem Kontakt A verbunden. Der zweite

Eingang des Verstärkers 54 ist über eine Leitung 56 und einen Analogschalter 57 mit dem Kontakt B verbunden. Außerdem ist der zweite Eingang des Verstärkers 54 mit einem Analog/Digital (A/D)-Wandler 58 verbunden. Das Ausgangssignal des A/D-Wandlers 58 wird einem Mikroprozessor 60 zugeführt, der seinerseits mit einem Display 62 in Verbindung steht. Die Schalter 55 und 57 sind nur während der Zeit offen, während der eine chemische Reaktion in der Vertiefung 20 abläuft, so daß diesbezüglich ein hochohmiger Zustand sichergestellt ist. In der übrigen Zeit sind die Schalter 55 und 57 geschlossen.

Auf der Meßseite des Biosensor-Meßgeräts 50 bildet eine Leitung 64 eine Verbindung zwischen dem Kontakt C und einem Eingang eines Operationsverstärkers 66. Der andere Eingang des Operationsverstärkers 66 ist über eine Leitung 68 mit einem Referenzpotential verbunden. Über einen Widerstand 70 erfolgt die bei Operationsverstärkern 66 übliche Rückkopplung. Das Ausgangssignal des Operations-Verstärkers 66 wird über einen A/D-Wandler 72 einem Bus 74 zugeführt und auf diesem Weg an den Eingang des Mikroprozessors 60 übermittelt.

Der Kontakt D ist über einen Leiter 76 und einem Multiplexschalter 78 mit einem A/D-Wandler 80 verbunden, dessen Ausgang seinerseits mit dem Bus 74 verbunden ist. Eine Versorgungsspannungsquelle V ist über einen Widerstand 82 mit dem Eingang des A/D-Wandlers 80 verbunden. Der Schalter 78 ist beim Einschalten des Meßgeräts 50 geschlossen. Dadurch ist es möglich festzustellen, ob eine Meßelektrode 12 ordnungsgemäß eingesetzt ist. Sobald dies festgestellt ist, wird der Schalter 78 geöffnet.

Bevor die Betriebsweise der in Figur 3 dargestellten Schaltung beschrieben wird, werden anhand von Figur 5 be-

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stimmte Wertebereiche des Meßstroms erläutert. Wenn zwischen den Elektroden 12 und 14 ein Strom gemessen wird, der zwischen 0 und I₁ liegt, erlaubt dies die Feststellung, daß ein Teststreifen 10 eingesetzt wurde und daß der gemessene Strom innerhalb eines für einen Leckstrom akzeptablen Bereichs liegt. (Es ist daran zu erinnern, daß die Dosierung einer Probe auf einem Teststreifen nicht vor dem Einsetzen des Teststreifens erfolgt, sondern erst nachdem das Biosensor-Meßgerät 50 festgestellt

&iacgr;&ogr; hat, daß ein Teststreifen 10 ordnungsgemäß und funktionsfähig eingesetzt wurde). Wenn ein Strom gemessen wird, der zwischen I₁ und i₂ liegt, stellt das Biosensor-Meßgerät 10 fest, daß ein Prüfstreifen 30 eingesetzt wurde und geht zu zusätzlichen Gerätetestfunktionen über. Wenn der gemessene Strom zwischen i₂ und i₃ liegt, stellt das Biosensor-Meßgerät 50 fest, daß ein Teststreifen 10 eingesetzt wurde, jedoch Anzeichen für einen zu hohen Leckstrom vorliegen, so daß der Streifen zurückgewiesen werden muß. Wenn schließlich der Meßstrom oberhalb von i₃ liegt, wird daraus die Feststellung abgeleitet, daß ein Kurzschluß vorliegt, und das Meßgerät wird automatisch heruntergefahren, bis der fehlerhafte Streifen entfernt ist.

Der Betrieb der in Figur 3 dargestellten Schaltung wird nachfolgend in Verbindung mit dem in Figur 6 dargestellten Logik-Flußdiagramm beschrieben. Es wird davon ausgegangen, daß anfangs entweder ein Teststreifen 10 oder ein Prüfstreifen 30 in das Meßgerät 50 eingesetzt ist. Das Einsetzen eines Streifens wird dadurch festgestellt, daß entweder eine Anregungselektrode 14 die Kontakte A und B kurzschließt oder eine Meßelektrode 12 die Kontakte C und D kurzschließt. Wenn der Kontakt A mit dem Kontakt B kurzgeschlossen wird, liegt ein an dem Kontakt A anliegendes Anregungspotential V_e über den Operationsverstärker

54 am Eingang des A/D-Wandlers 58 an. Aufgrund des resultierenden Ausgangssignals des A/D-Wandlers 58 kann der Mikroprozessor 60 das Einsetzen eines Streifens 12 feststellen. Außerdem überwacht der Mikroprozessor 6 0 weiterhin das Ausgangssignal des A/D-Wandlers 58, um zu verifizieren, daß es weiterhin dem Potential V_e entspricht und demzufolge der Streifen 10 nicht vorzeitig entfernt wurde.

In ähnlicher Weise wird, wenn eine Meßelektrode 12 die Kontakte C und D miteinander kurzschließt, das Potential des Kontakts D (das zuvor der Versorgungsspannung V entsprach) durch die Wirkung des Operationsverstärkers 66 auf das Referenzpotential 68 geklemmt.

Es wird davon ausgegangen, daß beim Start des Betriebs der Schaltung von Figur 3 das Meßgerät 50 eingeschaltet und der Schalter 78 geschlossen ist. Außerdem ist ein Anregungspotential V_e von der Spannungsquelle 51 über den Operationsverstärker 54 an den Kontakt A angelegt. Das in Figur 6 dargestellte Entscheidungssymbol 100 verdeutlicht, daß der Mikroprozessor 60 als erstes feststellt, ob der an dem Kontakt C gemessene Strom den Wert I₁ übersteigt. Falls das Ergebnis negativ ist, führt dies zu der Feststellung, daß der gemessene Strom innerhalb des akzeptablen Bereichs von Leckströmen des Teststreifens 10 liegt.

Anschließend werden weitere Tests durchgeführt, um sicherzustellen, daß der Teststreifen 10 ordnungsgemäß in das Meßgerät 50 eingesetzt ist. Durch den ersten Test (Entscheidungssymbol 102) wird festgestellt, ob die an dem Kontakt B anliegende Spannung mit dem angelegten Anregungspotential V_e übereinstimmt. Falls dies zutrifft, wird dadurch angezeigt, daß die Anregungselektrode 14

durchgängig eingesetzt ist und ordnungsgemäß die Kontakte A und B kurzschließt.

Wie vorstehend erläutert, mißt der A/D-Wandler 58 das von dem Kontakt B über die Leitung 56 zurückgeführte Potential. Da diese Rückführung über die Leitung 56 zu dem Operationsverstärker 54 dazu führt, daß der Operationsverstärker 54 mit dem Verstärkungsfaktor 1 arbeitet, müßte die an dem Kontakt B gemessene Spannung mit dem Anregungspotential V_e der Quelle 51 übereinstimmen. Diese Übereinstimmung der Spannungen wird von dem Mikroprozessor 60 geprüft, wobei eine Übereinstimmung der Potentiale bedeutet, daß das Testergebnis positiv ist. Wenn die Potentiale nicht übereinstimmen, wird ein Fehler angezeigt.

Als Nächstes prüft das System, ob das an dem Kontakt D gemessene Potential mit dem Referenzpotential übereinstimmt, das über die Leitung 68 an dem Operationsverstärker 66 anliegt. Dies ist nur der Fall, wenn der Kontakt D mit dem Kontakt C kurzgeschlossen ist und durch die Funktion des Operationsverstärkers 66 auf den über die Leitung 68 zugeführten Referenzpotentialwert geklemmt wird. Wenn das Potential an dem Kontakt D nicht mit dem Referenzpotential übereinstimmt, wird ein Fehler angezeigt.

Wenn das Referenzpotential gemessen wird, zeigt das System dem Benutzer an, daß eine Probe auf dem Teststreifen dosiert und ein Glucosetest durchgeführt werden kann.

Wenn - wiederum bezugnehmend auf das Entscheidungssymbol 100 - festgestellt wird, daß der gemessene Strom den Wert I₁ übersteigt, geht die Prozedur zu dem Entscheidungssymbol 106 über, durch das festgestellt wird, ob der gemessene Strom den Wert i₂ übersteigt. Falls dies nicht der Fall ist, resultiert daraus die Feststellung, daß der gemessene Strom in einem Bereich liegt, der als Prüfstrei-

fenbereich bezeichnet wird. Ein solcher Strom resultiert aus dem Stromfluß durch den Widerstand 4 0 zu dem Kontakt C, wenn ein Anregungspotential V_e an dem Kontakt A anliegt (siehe Figur 4). Der Wert des Widerstands 40 bestimmt den Stromfluß zu dem Kontakt C und ist in dem Fachmann geläufiger Weise so gewählt, daß der Strom in dem PrüfStreifenbereich zwischen I₁ und i₂ liegt.

Wenn der gemessene Strom in dem Prüfstreifenbereich &iacgr;&ogr; liegt, geht die Prozedur zu dem Entseheidungssymbol 110 über, gemäß dem die Spannung an dem Kontakt B nochmals in der gleichen Weise gemessen wird wie bei dem Entscheidungssymbol 102. Dieser Test stellt sicher, daß die Anregungselektrode 34 ordnungsgemäß die Kontakte A und B kurzschließt. Wenn das an dem Kontakt B gemessene Potential von dem Anregungspotential abweicht, wird ein Fehler angezeigt.

Wenn an dem Kontakt B das Anregungspotential V_e gemessen wird, geht die Prozedur zu dem Entseheidungssymbol 112 über, gemäß dem die Spannung an dem Kontakt D gemessen wird, um festzustellen, ob sie mit dem Anregungspotential V_e übereinstimmt (der Kontakt D ist mit dem Kontakt A über die Leitung 3 8 kurzgeschlossen). Wenn aus irgendeinem Grund die Elektrode 32 mit der Elektrode 36 (siehe Figur 4) kurzgeschlossen ist, wird das Potential an dem Kontakt D durch den Operationsverstärker 66 auf das an seinem nichtinvertierenden Eingang anliegende Referenzpotential geklemmt. Wenn jedoch der Kontakt D nicht mit dem Kontakt C kurzgeschlossen ist, entspricht der Eingang des A/D-Wandlers 80 des Anregungspotentials V₆. Wenn der A/D-Wandler 80 den Wert V_e an seinem Eingang anliegen hat, bedeutet dieser Wert für den Mikroprozessor 60 die Bestätigung, daß ein Prüfstreifen 30 in das Meßgerät 50 eingesetzt ist.

Wenn die Bestätigung vorliegt, daß ein Prüfstreifen in das Gerät eingesetzt ist, führt die Prozedur dazu, daß eine Mehrzahl von Anregungspotential-Werten an den Operationsverstärker 54 angelegt wird. Jeder Wert des Anregungspotentials führt zu einem unterschiedlichen Stromwert, der von dem Operationsverstärker 66 gemessen wird, dessen Ausgang wiederum von dem A/D-Wandler 72 in ein entsprechendes Digitalsignal umgewandelt wird. Bei jedem

&iacgr;&ogr; Ausgangssignal des A/D-Wandlers 72 bestimmt der Mikroprozessor 60, ob es innerhalb vorbestimmter Grenzen liegt und demzufolge eine ordnungsgemäße Funktion des Meßgeräts 50 anzeigt. Falls ordnungsgemäße Digitalwerte (innerhalb vorgegebener Grenzen) festgestellt werden, führt dies zu der Anzeige, daß das Gerät 50 betriebsbereit ist. Falls die gemessenen Stromwerte außerhalb akzeptabler Grenzen liegen, wird dem Benutzer ein Warnsignal angezeigt, durch das ihm verdeutlicht wird, daß eine Fehlfunktion des Geräts vorliegt (Feld 116).

Wenn - nochmals kurz auf das Entscheidungssymbol 106 zurückkommend - festgestellt wurde, daß der gemessene Strom den Wert i₂ übersteigt, wird, wie durch das Entscheidungssymbol 108 dargestellt, weiterhin festgestellt, ob der gemessene Stromwert den Wert i₃ übersteigt. Falls dies zutrifft, wird angezeigt, daß ein Kurzschluß des Teststreifens vorliegt. Falls die letzte Entscheidung negativ ist, wird eine Anzeige für einen Teststreifen mit erhöhtem Leckstrom erzeugt.

Die vorausgehende Beschreibung stellt lediglich ein Beispiel der Erfindung dar. Dem Fachmann sind zahlreiche Alternativen und Modifikationen geläufig, ohne von der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können die separaten A/D-Wandler 58,72,80 durch einen getakteten A/D-Wandler,

dem das Eingangssignal über einen Multiplexer zugeführt wird, ersetzt werden. Demgemäß soll die vorliegende Erfindung alle derartigen Alternativen, Modifikationen und Varianten umfassen, die in den Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche fallen.

Claims

1. Biosensor-Meßgerät zur Aufnahme eines Teststreifens, welcher elektrisch isolierte Anregungs- und Meßelektroden aufweist, die mit einem Analysereaktanten überbrückt sind, umfassend:
erste und zweite Kontakte, die so angeordnet sind, daß sie von einer Meßelektrode miteinander verbunden werden, wenn ein Teststreifen in das Biosensor- Meßgerät eingesetzt wird;
einen Operationsverstärker, dessen einer Eingang mit dem ersten Kontakt verbunden ist und dessen zweiter Eingang mit einem Referenzpotential verbunden ist, wobei das Referenzpotential auch an dem ersten Eingang ansteht, und
eine mit dem zweiten Kontakt verbundene Prozessoreinrichtung, um das Anliegen des Referenzpotentials an dem zweiten Kontakt als Anzeichen dafür festzustellen, daß eine Meßelektrode den ersten und den zweiten Kontakt miteinander verbindet.

2. Biosensor-Meßgerät nach Anspruch 1, bei welchem die Prozessoreinrichtung weiterhin umfaßt: eine Einrichtung zum Anlegen einer Spannung an den zweiten Kontakt, wobei die Prozessoreinrichtung die Spannung mißt, bis eine Meßelektrode den ersten und zweiten Kontakt miteinander verbindet und zu diesem Zeitpunkt das Referenzpotential auch an dem zweiten Kontakt ansteht.

3. Biosensor-Meßgerät nach Anspruch 2, weiterhin umfassend:
einen dritten und einen vierten Kontakt, die so angeordnet sind, daß sie von der Anregungselektrode miteinander verbunden werden, wenn ein Teststreifen in das Biosensor-Meßgerät eingesetzt wurde und
Mittel, um nach dem Einsetzen eines Teststreifens zu bestimmen, daß der dritte und vierte Kontakt elektrisch miteinander verbunden sind.

4. Biosensor-Meßgerät nach Anspruch 3, weiterhin umfassend:
Verbindungsmittel zum Verbinden des Operationsverstärkers mit der Prozessoreinrichtung; und
eine mit dem dritten Kontakt verbundene Anregungsspannungsquelle, durch die an diesen ein Anregungspotential angelegt wird, wobei die Prozessoreinrichtung als Reaktion auf ein Ausgangssignal des Operationsverstärkers, das bei Anliegen eines Anregungspotentials an dem dritten Kontakt und der damit verbundenen Anregungselektrode bei oder unterhalb eines ersten Grenzwerts liegt, feststellt, daß ein Teststreifen eingesetzt ist, bei dem die elektrische Isolation zwischen seiner Anregungselektrode und seiner Meßelektrode im akzeptablen Bereich liegt.

5. Biosensor-Meßgerät nach Anspruch 4, bei welchem, wenn der Operationsverstärker ein Ausgangssignal oberhalb eines zweiten Grenzwerts liefert, der Prozessor feststellt, daß der Teststreifen entweder einen zu hohen Leckstrom oder einen elektrischen Kurzschluß hat.

6. Biosensor-Meßgerät zur wahlweisen Aufnahme eines Teststreifens oder eines Prüfstreifens, wobei ein Teststreifen voneinander isolierte Anregungs- und Meßelektroden aufweist, die von einem Analysereaktanten überbrückt werden, und das Biosensor-Meßgerät einen ersten und einen zweiten Kontakt aufweist, die so angeordnet sind, daß sie beim Einsetzen eines Teststreifens in das Biosensor-Meßgerät von der Meßelektrode überbrückt werden, wobei weiterhin ein Prüfstreifen eine Anregungselektrode und eine unterteilte Meßelektrode aufweist, ein erstes Segment der Meßelektrode mit dem ersten Kontakt und ein zweites Segment der Meßelektrode mit dem zweiten Kontakt fluchtet und beide Meßelektrodensegmente jeweils elektrische Verbindungen mit dem ersten bzw. zweiten Kontakt herstellen, wenn ein Prüfstreifen in das Biosensor-Meßgerät eingeführt wird, wobei schließlich das erste Meßelektrodensegment über einen Widerstand auch mit der Anregungselektrode des Prüfstreifens verbunden ist, umfassend:
einen Operationsverstärker, dessen einer Eingang mit dem ersten Kontakt und dessen zweiter Eingang mit einem Referenzpotential verbunden ist, wobei auch an dem ersten Eingang das Referenzpotential ansteht; und
eine mit dem zweiten Kontakt verbundene Prozessoreinrichtung zur Bestimmung des Anstehens des Referenzpotentials an dem zweiten Kontakt als Zeichen dafür, daß ein Teststreifen eingesetzt ist und eine Meßelektrode aufweist, die den ersten und zweiten Kontakt elektrisch miteinander verbindet.

7. Biosensor-Meßgerät nach Anspruch 6, weiterhin umfassend:
Verbindungsmittel, die den Ausgang des Operationsverstärkers mit der Prozessoreinrichtung verbinden; und
eine Anregungsspannungsquelle zum Anlegen eines Anregungspotentials an eine eingesetzte Anregungselektrode, wobei die Prozessoreinrichtung als Reaktion auf ein Ausgangssignal des Operationsverstärkers, das bei Anlegen einer Spannungsquelle an die Anregungselektrode einen ersten Grenzwert übersteigt, feststellt, daß ein Prüfstreifen in das Biosensor-Meßgerät eingesetzt ist.

8. Biosensor-Meßgerät nach Anspruch 7, wobei der Widerstand, der das erste Meßelektrodensegment mit der Anregungselektrode verbindet, dazu dient sicherzustellen, daß beim Einsetzen des Prüfstreifens das Ausgangssignals des Operationsverstärkers den ersten Grenzwert übersteigt.

9. Biosensor-Meßgerät nach Anspruch 8, wobei nach der Feststellung, daß ein Prüfstreifen eingesetzt ist, die Prozessoreinrichtung eine Prozedur einleitet, bei der durch eine Anregungsspannungsquelle eine Mehrzahl von Anregungspotentialen an die Anregungselektrode angelegt wird, um die Betriebsfähigkeit des Biosensor-Meßgeräts zu testen.

10. Biosensor-Meßgerät zur Aufnahme eines Teststreifens, welcher elektrisch isolierte Anregungs- und Meßelektroden aufweist, die mit einem Analysereaktanten überbrückt sind, umfassend:
erste und zweite Kontakte, die so angeordnet sind, daß sie von einer Anregungselektrode 14 miteinander verbunden werden, wenn ein Teststreifen in das Biosensor-Meßgerät eingesetzt wird;
eine Anregungsspannungsquelle zur Erzeugung eines Anregungspotentials;
eine Verstärkereinrichtung mit einem ersten Eingang, der mit der Anregungsspannungsquelle verbunden ist, einem zweiten Differenz-Eingang, der mit dem zweiten Kontakt verbunden ist, und einem Ausgang, der mit dem ersten Kontakt verbunden ist;
eine mit dem zweiten Kontakt verbundene Prozessoreinrichtung, um das Anstehen des Anregungspotentials an dem zweiten Kontakt als Anzeichen dafür festzustellen, daß ein Teststreifen eingesetzt ist.

11. Biosensor-Meßgerät nach Anspruch 10, weiterhin umfassend: Schalter zwischen dem ersten Kontakt und dem Verstärkerausgang und zwischen dem zweiten Kontakt und dem zweiten Eingang, wobei die Schalter ständig geschlossen sind, außer während des Ablaufs einer chemischen Inkubationsreaktion mit dem Analysereaktanten, wobei in dieser Zeit die Schalter offen sind.

12. Biosensor-Meßgerät nach Anspruch 10, wobei die Prozessoreinrichtung das Anliegen des Anregungspotentials an dem zweiten Kontakt kontinuierlich weiter überwacht, um sicherzustellen, daß der Teststreifen bis zum Abschluß des Tests ständig eingesetzt bleibt und um das Anlegen eines ordnungsgemäßen Anregungspotentialwerts während des Tests zu überwachen.