專利名稱：一種試片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電化學(xué)測(cè)量領(lǐng)域，特別涉及用于生物、化學(xué)測(cè)量的一種試片。
背景技術(shù)：
近來(lái)各項(xiàng)研究表明，人體血液中膽固醇的增高是引發(fā)心臟病，心肌梗塞，心血管疾病的主要元兇。如高血脂是引發(fā)高血壓和動(dòng)脈粥樣硬化的重要因數(shù)，而血液中血脂指標(biāo)，主要是指甘油三脂和總膽固醇的綜合指標(biāo)。隨著飲食、生活習(xí)慣、工作壓力等的變化，由血脂濃度的增高引發(fā)心血管疾病的病人越來(lái)越多，因此人們有必要及時(shí)的進(jìn)行膽固醇和甘油三酯測(cè)試。通過(guò)對(duì)自身的膽固醇等濃度進(jìn)行適時(shí)的監(jiān)控和了解，以及時(shí)的控制飲食中的膽固醇攝入量，或加強(qiáng)體育鍛煉降低血液中膽固醇積累，保證身體健康。
目前醫(yī)院傳統(tǒng)膽固醇測(cè)定方法仍以比色和皂化方法為主，這些方法即費(fèi)時(shí)，價(jià)格又高并且需要專門(mén)儀器和專業(yè)人員操作，不易普及和個(gè)人用戶對(duì)膽固醇的自我測(cè)試監(jiān)控使用。為了提高臨床的檢測(cè)效率以及實(shí)現(xiàn)病人的自我測(cè)試監(jiān)控，就需要一種能簡(jiǎn)便、快速的測(cè)試血液中膽固醇濃度的手段，于是市場(chǎng)上出現(xiàn)了配合膽固醇濃度測(cè)試儀使用的、能快速膽固醇濃度的一次性使用的試片。圖1為現(xiàn)有的二電極結(jié)構(gòu)的試片的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)示意圖，其中101、102、103、104分別表示基片、工作電極、參比電極和反應(yīng)試劑，待測(cè)液體與反應(yīng)試劑反應(yīng)，產(chǎn)生的電信號(hào)由所述工作電極和參比電極采集，根據(jù)電信號(hào)來(lái)檢測(cè)膽固醇濃度。
由于常規(guī)的膽固醇的測(cè)試過(guò)程比較慢，為了加快反應(yīng)速度，降低反應(yīng)時(shí)間，常常在反應(yīng)試劑中加入表面活性劑，這樣測(cè)試膽固醇濃度的試片與膽固醇測(cè)試儀配套使用，一般2.5分鐘就能得到測(cè)試結(jié)果。但是表面活性劑會(huì)對(duì)紅細(xì)胞產(chǎn)生不利影響，因此不能用全血進(jìn)行膽固醇測(cè)量。為此，出現(xiàn)了過(guò)濾紅細(xì)胞的濾膜，但由于反應(yīng)液體的擴(kuò)散，仍有少量的紅細(xì)胞被破壞后溶解到反應(yīng)液體中，從而導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確，因此如何防止反應(yīng)試劑的擴(kuò)散仍是一個(gè)有待解決的問(wèn)題。
另外，常用的試片設(shè)計(jì)是將待測(cè)液體直接滴加到反應(yīng)區(qū)，或者是從側(cè)向吸入反應(yīng)區(qū)。對(duì)于滴加液體的方式，往往由于對(duì)滴加的液體的量難以精確控制而造成測(cè)量誤差，并且裸露的或用絲網(wǎng)覆蓋的反應(yīng)區(qū)也容易受到污染而影響測(cè)量結(jié)果；傳統(tǒng)的從側(cè)向吸入液體到反應(yīng)區(qū)的試片又容易存在排氣效果差的問(wèn)題。因此，如何同時(shí)克服待測(cè)液體不定量、反應(yīng)區(qū)易污染以及排氣性差的問(wèn)題，也有待解決。
除此以外，試片的制備成本也是必須考慮的一個(gè)因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種試片，其不僅工藝簡(jiǎn)單、成本低，又能快速、準(zhǔn)確檢測(cè)全血中的膽固醇濃度，通過(guò)血漿分離膜將全血中的血漿分離，并經(jīng)導(dǎo)流膜傳送到采樣量固定的反應(yīng)腔，利用工作電極與參比電極檢測(cè)電信號(hào)的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)膽固醇濃度的精確測(cè)試。
為實(shí)現(xiàn)所述的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種試片，包括載有電極的基片，還包括反應(yīng)區(qū)、導(dǎo)流膜、蓋片和分離膜；其中，所述反應(yīng)區(qū)設(shè)置有反應(yīng)試劑，并與所述電極接觸，經(jīng)導(dǎo)線輸出電信號(hào)；所述導(dǎo)流膜設(shè)置在基片上，該導(dǎo)流膜的一端由所述蓋片至少部分地覆蓋，其覆蓋所述反應(yīng)區(qū)；該導(dǎo)流膜的另一端由所述分離膜至少部分地覆蓋；在基片與蓋片之間的由蓋片覆蓋的導(dǎo)流膜部分形成有一反應(yīng)腔；在基片與分離膜之間的由分離膜覆蓋的導(dǎo)流膜部分形成有一分離腔；所述反應(yīng)腔和分離腔之間由一導(dǎo)流膜構(gòu)成的進(jìn)樣通道連接，待測(cè)液體經(jīng)分離膜分離，分離出的反應(yīng)液體進(jìn)入分離腔，并通過(guò)所述進(jìn)樣通道進(jìn)入反應(yīng)腔，與反應(yīng)腔下方反應(yīng)區(qū)中的反應(yīng)試劑發(fā)生反應(yīng)；所述反應(yīng)所產(chǎn)生的電信號(hào)由所述電極經(jīng)導(dǎo)線輸出。
所述分離膜為血漿分離膜，所述待測(cè)液體為血液，經(jīng)所述血漿分離膜分離出的反應(yīng)液體為血漿。
所述的分離膜與蓋片緊密排列于導(dǎo)流膜上方。
所述分離腔、進(jìn)樣通道和反應(yīng)腔是由基片、蓋片、分離膜以及雙面都設(shè)置有涂膠的導(dǎo)流膜的邊緣部分限定而成；所述邊緣部分的一面與通過(guò)涂膠與所述基片固定，另一面通過(guò)涂膠與所述的蓋片和分離膜固定，未涂膠的導(dǎo)流膜的中間部分形成有分離腔、進(jìn)樣通道和反應(yīng)腔。
所述基片由兩層絕緣材料用膠粘合而成。
所述的導(dǎo)流膜為絲網(wǎng)膜、無(wú)紡布或玻璃纖維素膜一類的紡織品。
所述的蓋片上具有一孔洞，形成所述反應(yīng)腔的排氣通道。
所述電極包括工作電極和參比電極。所述基片為條狀。
本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明為臨床上提供了一種與測(cè)試儀配套使用的試片，不僅工藝簡(jiǎn)單、成本低，還能夠?qū)崿F(xiàn)全血膽固醇濃度的快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)，為臨床診斷、日常檢測(cè)、指導(dǎo)治療以及血脂水平普查提供簡(jiǎn)便、快速和廉價(jià)的手段，從而有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)血脂水平的有效監(jiān)控及控制心血管疾病的發(fā)病率。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的試片結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明試片的結(jié)構(gòu)分解示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)的說(shuō)明。
圖2為本發(fā)明試片的結(jié)構(gòu)分解示意圖。如圖2所示，本發(fā)明的試片包括載有電極的基片201、載有反應(yīng)試劑204的反應(yīng)區(qū)205、導(dǎo)流膜200、蓋片206及血漿分離膜207；其中，基片201可以采用任何具有穩(wěn)定機(jī)械性能的常規(guī)絕緣材料制成，如不導(dǎo)電的聚合物(如聚碳酸酯、聚烯烴、聚酯等)、樹(shù)脂或陶瓷等，由于基片是用作試片的支撐片，其應(yīng)保證具有一定的厚度及其支撐強(qiáng)度，為了節(jié)約成本，本實(shí)施例中，基片由兩層絕緣材料構(gòu)成0.3mm厚的透明聚氯乙烯(PVC)基底材料與0.125mm厚的PET(蓋白漆)，二者利用壓敏膠粘合固定。
基片上的電極包括一工作電極202與一參比電極203；電極可采用任何導(dǎo)電材料，如鈀、鉑、金、碳等，電極的制備也可采用多種工藝手段，如真空鍍膜(真空蒸發(fā)、磁控濺射、離子束沉積等)、絲網(wǎng)印刷、電子束刻蝕等，本實(shí)施例中電極是采用磁控濺射方法制備。
所述反應(yīng)區(qū)205固定有反應(yīng)試劑204，該反應(yīng)區(qū)位于電極表面并與所述電極相接觸，待測(cè)液體與反應(yīng)試劑反應(yīng)所產(chǎn)生的電信號(hào)由所述電極經(jīng)導(dǎo)線輸出。
反應(yīng)試劑204由酶、電子媒體、緩沖試劑、纖維素等組成。根據(jù)所要檢測(cè)的物質(zhì)不同而采用不同的酶，如用于膽固醇測(cè)驗(yàn)則采用膽固醇酯酶和膽固醇氧化酶。電子媒體促進(jìn)生化反應(yīng)產(chǎn)物在電極表面發(fā)生電化學(xué)氧化還原反應(yīng)，并在反應(yīng)物與工作電極之間傳遞電子，其可以是鐵氫化鉀、二茂鐵等。反應(yīng)試劑可以直接滴加到反應(yīng)區(qū)或通過(guò)機(jī)器噴射等手段加到反應(yīng)區(qū)，反應(yīng)試劑經(jīng)晾干或烘烤干燥形成試劑層。
為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確性并保護(hù)電極，在載有電極的基片201上還設(shè)置有一層絕緣膜212，其部分地覆蓋絕緣基片201與電極，并露出反應(yīng)區(qū)及用于連接測(cè)試儀器的電極的測(cè)量端，如圖2所示。絕緣膜可以采用與基片相同的絕緣材料，本實(shí)施例中為PET膜。
導(dǎo)流膜200設(shè)置在基片上，其為一絲網(wǎng)狀親水物質(zhì)，其可以是無(wú)紡布、玻璃纖維膜或絲網(wǎng)膜，本實(shí)施例中為厚0.12mm的絲網(wǎng)均勻的絲網(wǎng)膜，采用膠涂或印刷的方法將所述導(dǎo)流膜四周邊緣雙面涂膠，使一面粘結(jié)于基片201上，并覆蓋反應(yīng)區(qū)和部分絕緣膜212；另一面與蓋板206和血漿分離膜207相粘結(jié)，即所述的導(dǎo)流膜200通過(guò)其四周的涂膠213固定于基片與蓋片206和血漿分離膜207之間。
如圖2所示，導(dǎo)流膜的上方為緊密排列的蓋片206和血漿分離膜207。導(dǎo)流膜200的一端由蓋片206覆蓋，該端覆蓋所述反應(yīng)區(qū)；導(dǎo)流膜的另一端由血漿分離膜207覆蓋，該端位于絕緣膜212上方。
本發(fā)明中，所述的蓋片206可以為任一聚合物絕緣材料，此處為厚度0.05mm的PET材料；絕緣蓋片用于固定反應(yīng)區(qū)空間，控制采樣量，提高進(jìn)樣精度，同時(shí)也保護(hù)反應(yīng)區(qū)免受污染。在蓋片206上具有一孔洞211，作為排氣通道。
血漿分離膜207用作承載平臺(tái)，用于過(guò)濾全血，使血漿與紅細(xì)胞分離，本實(shí)施例中，分離膜為厚度0.8mm的濾紙，另外，其材料還可以為多孔濾膜等。
在所述基片、蓋片、血漿分離膜，以及所述導(dǎo)流膜邊緣雙面涂膠的部分將所述導(dǎo)流膜的未涂膠部分限定形成了一反應(yīng)腔209、一分離腔208，以及所述反應(yīng)腔和分離腔之間的進(jìn)樣通道210。其中，所述反應(yīng)腔209位于絕緣蓋片下方，即絕緣蓋片與反應(yīng)區(qū)之間，所述分離腔208位于所述血漿分離膜的下方，所述分離腔和反應(yīng)腔之間由一導(dǎo)流膜的進(jìn)樣通道連接。血液經(jīng)血漿分離膜分離，分離出的血漿進(jìn)入分離腔，并經(jīng)所述進(jìn)樣通道進(jìn)入反應(yīng)腔，與反應(yīng)腔下方反應(yīng)區(qū)中的反應(yīng)試劑發(fā)生反應(yīng)；所述反應(yīng)所產(chǎn)生的電信號(hào)由工作電極和參比電極經(jīng)導(dǎo)線輸出。本發(fā)明中，導(dǎo)流膜的作用是既用于導(dǎo)流血漿到達(dá)反應(yīng)區(qū)，又可防止反應(yīng)試液擴(kuò)散回分離腔。本發(fā)明由于以導(dǎo)流膜作為反應(yīng)腔和分離腔，有效防止了反應(yīng)區(qū)中的反應(yīng)物擴(kuò)散回分離腔甚至分離膜，以避免對(duì)血液樣品造成影響。
由圖2可以看出，由于反應(yīng)腔和分離腔以及所述的進(jìn)樣通道是受所述導(dǎo)流膜的涂膠部分限制，因此通過(guò)改變導(dǎo)流膜涂膠部分的面積及形狀可以控制反應(yīng)腔、分離腔的大小和形狀，以及進(jìn)樣通道210的寬窄；另外通過(guò)改變所述導(dǎo)流膜的厚度，可以改變兩個(gè)腔的腔體及進(jìn)樣進(jìn)樣通道的高度。由此，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了待測(cè)血漿反應(yīng)量的精確控制，從而提高反應(yīng)的精度。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的全血膽固醇試片，利用信號(hào)檢測(cè)儀與試片的電極進(jìn)行連接，就可以對(duì)全血中膽固醇濃度進(jìn)行檢測(cè)全血樣品加到血漿分離膜上，血細(xì)胞被滯留在膜中，只有血漿經(jīng)過(guò)血漿分離膜到達(dá)分離腔，并由于毛細(xì)作用，血漿經(jīng)進(jìn)樣通道210到達(dá)試片的反應(yīng)腔，從而進(jìn)入酶反應(yīng)區(qū)，其中的脂蛋白經(jīng)試劑作用釋放出膽固醇酯，連同血漿中少量游離膽固醇酯與固定在試片表面的膽固醇酯酶(CEH)反應(yīng)，水解生成膽固醇，后者在膽固醇氧化酶(CHOD)作用下發(fā)生氧化，使鐵氰化鉀被還原，產(chǎn)生Δ4膽甾烯酮和亞鐵氰化鉀。信號(hào)檢測(cè)儀向試片施加一恒定的工作電壓，使亞鐵氰化鉀氧化為鐵氰化鉀，產(chǎn)生氧化電流，氧化電流的大小與膽固醇濃度成正比。信號(hào)檢測(cè)儀記錄氧化電流的大小，并換算出膽固醇酯的濃度，即全血膽固醇濃度。在試片的血漿分離膜上滴全血，檢測(cè)儀器3分鐘后便可以得到測(cè)量結(jié)果，非常快速和方便。
蓋片與基片及四周雙面涂膠的導(dǎo)流膜200一起限定形成的具有進(jìn)樣通道210和排氣通道211的空間固定的反應(yīng)腔，控制了進(jìn)樣量，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性。為了更好的保護(hù)反應(yīng)區(qū)，蓋片上的孔洞，即排氣通道位于反應(yīng)區(qū)斜上方，并且盡量小。
本發(fā)明中導(dǎo)流膜不僅起到導(dǎo)流的作用，還能有效的防止酶反應(yīng)試劑擴(kuò)散到分離腔中，也能防止血漿分離膜中被破壞溶解的紅細(xì)胞進(jìn)入到反應(yīng)腔。因此利用本發(fā)明的試片，能有效、快速又準(zhǔn)確的對(duì)膽固醇含量進(jìn)行檢測(cè)，并且本發(fā)明的試片結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本又低。
本實(shí)施例所述的試片規(guī)格為獨(dú)立包裝試片70mm×40mm，試片重量為1.2g/每支獨(dú)立包裝；每支試片的成分如下膽固醇氧化酶≥0.8IU，膽固醇酯酶≥2IU，鐵氰化鉀0.1mg，其它鹽類64％。
本發(fā)明的全血膽固醇試片，與膽固醇測(cè)試儀器配套使用(將試片的陰、陽(yáng)電極與測(cè)試儀器相連接)，在試片的血漿分離膜上加血樣以后(最好將血樣充滿試片的血液分離膜)，180秒后便可以顯示測(cè)試結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明，只需30μl全血就可以完成膽固醇檢測(cè)。
本發(fā)明的全血膽固醇試片與全血膽固醇測(cè)試儀配套使用，重復(fù)測(cè)量結(jié)果的精密度符合表1的要求。
表1.全血膽固醇測(cè)試片測(cè)量重復(fù)性

本發(fā)明的試片對(duì)全血膽固醇的線形響應(yīng)范圍為100mg/dl～400mg/dl。并且，所述試片對(duì)全血膽固醇的測(cè)試與標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)試值的線性相關(guān)系數(shù)大于0.98，具有很高的準(zhǔn)確度。
另外，在試片制備過(guò)程中，對(duì)不同批號(hào)的全血膽固醇試片，其批間差不大于15％。
另外，利用本發(fā)明所述的結(jié)構(gòu)的試片，還可以完成全血中其它成分的測(cè)試，例如測(cè)試全血中的甘油三酯，此時(shí)，只需將所述試片反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)酶替換為脂肪酶、甘油激酶、磷酸甘油氧化酶，并與相應(yīng)的甘油三酯測(cè)試儀器配套使用，就可以方便、快速、準(zhǔn)確的完成甘油三酯的測(cè)試。
綜上所述，本發(fā)明為臨床上提供了一種與膽固醇測(cè)試儀配套使用的膽固醇試片，不僅工藝簡(jiǎn)單、成本低，還能夠?qū)崿F(xiàn)全血膽固醇濃度的快速、方便、準(zhǔn)確的檢測(cè)，為臨床診斷、日常檢測(cè)、指導(dǎo)治療以及血脂水平普查提供簡(jiǎn)便、快速和廉價(jià)的手段，從而有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)血脂水平的有效監(jiān)控及控制心血管疾病的發(fā)病率。
以上具體實(shí)施方式
僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而非用于限定本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種試片，包括載有電極的基片，其特征在于，還包括反應(yīng)區(qū)、導(dǎo)流膜、蓋片和分離膜；其中，所述反應(yīng)區(qū)設(shè)置有反應(yīng)試劑，并與所述電極接觸，經(jīng)導(dǎo)線輸出電信號(hào)；所述導(dǎo)流膜設(shè)置在基片上，該導(dǎo)流膜的一端由所述蓋片至少部分地覆蓋，其覆蓋所述反應(yīng)區(qū)；該導(dǎo)流膜另一端由所述分離膜至少部分地覆蓋；在基片與蓋片之間的由蓋片覆蓋的導(dǎo)流膜部分形成有一反應(yīng)腔；在基片與分離膜之間的由分離膜覆蓋的導(dǎo)流膜部分形成有一分離腔；所述反應(yīng)腔和分離腔之間由一導(dǎo)流膜構(gòu)成的進(jìn)樣通道連接，待測(cè)液體經(jīng)分離膜分離，分離出的反應(yīng)液體進(jìn)入分離腔，并通過(guò)所述進(jìn)樣通道進(jìn)入反應(yīng)腔，與反應(yīng)腔下方反應(yīng)區(qū)中的反應(yīng)試劑發(fā)生反應(yīng)；所述反應(yīng)所產(chǎn)生的電信號(hào)由所述電極經(jīng)導(dǎo)線輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試片，其特征在于，所述分離膜為血漿分離膜，所述待測(cè)液體為血液，經(jīng)所述血漿分離膜分離出的反應(yīng)液體為血漿。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試片，其特征在于，所述的分離膜與蓋片緊密排列于導(dǎo)流膜上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試片，其特征在于，所述分離腔、進(jìn)樣通道和反應(yīng)腔是由基片、蓋片、分離膜以及雙面都設(shè)置有涂膠的導(dǎo)流膜的邊緣部分限定而成；所述邊緣部分的一面通過(guò)涂膠與所述基片固定，另一面通過(guò)涂膠與所述的蓋片和分離膜固定，未涂膠的導(dǎo)流膜的中間部分形成有分離腔、進(jìn)樣通道和反應(yīng)腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試片，其特征在于，所述基片由兩層絕緣材料用膠粘合而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試片，其特征在于，所述的導(dǎo)流膜為絲網(wǎng)膜、無(wú)紡布或玻璃纖維素膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試片，其特征在于，所述的蓋片上具有一孔洞，形成所述反應(yīng)腔的排氣通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試片，其特征在于，所述電極包括工作電極和參比電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試片，其特征在于，所述基片為條狀。
全文摘要
本發(fā)明提供用于生物電化學(xué)測(cè)試的一種試片，包括載有電極的基片，反應(yīng)區(qū)、導(dǎo)流膜、蓋片和分離膜；反應(yīng)區(qū)涂有反應(yīng)試劑，并與電極接觸，電極經(jīng)導(dǎo)線輸出電信號(hào)；導(dǎo)流膜設(shè)置在基片上，其一端由蓋片至少部分地覆蓋，其覆蓋所述反應(yīng)區(qū)；其另一端由分離膜至少部分地覆蓋；在基片與蓋片之間的由蓋片覆蓋的導(dǎo)流膜部分形成有一反應(yīng)腔；在基片與分離膜之間的由分離膜覆蓋的導(dǎo)流膜部分形成有一分離腔；反應(yīng)腔和分離腔之間由一進(jìn)樣通道連接，待測(cè)液體經(jīng)分離膜分離出的反應(yīng)液體進(jìn)入分離腔，并通過(guò)進(jìn)樣通道進(jìn)入反應(yīng)腔，與反應(yīng)腔下方反應(yīng)區(qū)中的反應(yīng)試劑發(fā)生反應(yīng)。本發(fā)明不僅工藝簡(jiǎn)單、成本低，還能夠?qū)崿F(xiàn)全血膽固醇濃度的快速、方便、準(zhǔn)確的檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01N27/26GK1858592SQ20051006995
公開(kāi)日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2005年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月30日
發(fā)明者宗小林 申請(qǐng)人:北京怡成生物電子技術(shù)有限公司