專(zhuān)利名稱(chēng)：全血尿素生物傳感試紙的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種全血尿素生物傳感試紙，屬于生物傳感技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
血尿素指標(biāo)能反映運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)體蛋白質(zhì)的代謝情況，可作為評(píng)定運(yùn)動(dòng)量和監(jiān)督過(guò)度訓(xùn)練的敏感指標(biāo)，因此不論是在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過(guò)程及之后的運(yùn)動(dòng)恢復(fù)效果評(píng)價(jià)中都是一項(xiàng)極為重要的監(jiān)測(cè)指標(biāo)。
目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于測(cè)定血尿素的方法有縮合法和酶偶聯(lián)速率法等。其中縮合法精度較差，酶偶聯(lián)速率法相對(duì)快速準(zhǔn)確。這兩種方法都需要經(jīng)過(guò)取血、離心血清、試劑加樣、上機(jī)比色等過(guò)程，用時(shí)相對(duì)較長(zhǎng)。如有學(xué)者報(bào)道，分光光度法測(cè)試一個(gè)樣品的時(shí)間大約為40 分鐘，還需要有熟練的操作人員，不利于血尿素指標(biāo)的廣泛應(yīng)用，特別不利于運(yùn)動(dòng)員的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。
酶電極法具有測(cè)試速度快、特異性高、靈敏度高的特點(diǎn)，是簡(jiǎn)化測(cè)試程序?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)使用的最佳方法。酶電極法測(cè)試一個(gè)樣品加上恢復(fù)時(shí)間大約為15分鐘，而且血清樣品不需要其它預(yù)處理，對(duì)于已經(jīng)著色的分光光度法難以測(cè)定的樣品，酶電極法仍然有效。傳統(tǒng)的尿素酶電極測(cè)量法利用脲酶催化尿素，生成NH3,隨著反應(yīng)進(jìn)行也會(huì)引起pH值的變化，尿素由脲酶催化生成的NH3由氨氣敏電極響應(yīng)，從而根據(jù)氨氣的量推測(cè)出尿素的量?？墒惯@種方法實(shí)際組成體系的復(fù)雜性也限制了其廣泛的應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種全血尿素生物傳感試紙，可快速簡(jiǎn)便地進(jìn)行全血血尿素測(cè)試，有利于廣泛應(yīng)用。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種全血尿素生物傳感試紙，包括基片，所述基片上印有工作電極、參考電極和與所述工作電極及參考電極配套的連接導(dǎo)線，所述基片的一端印有用于與測(cè)試儀器相連的連接導(dǎo)線輸出端子，所述工作電極和參考電極上印有可與尿素進(jìn)行反應(yīng)的反應(yīng)物層。
所述反應(yīng)物層的反應(yīng)物可以包括α-酮戊二酸和NADH。
優(yōu)選地，所述反應(yīng)物層含α -酮戊二酸7 26. 28ug，含NADH36. 64 119. 4ug。
所述連接導(dǎo)線和工作電極及參考電極優(yōu)選由印在所述基片上的導(dǎo)電層和印在所述導(dǎo)電層上的碳涂層構(gòu)成，所述參考電極的碳涂層與所述反應(yīng)物層之間優(yōu)選印有Ag/AgCl層。
所述工作電極和參考電極上可以通過(guò)雙面膠帶紙粘貼覆蓋有塑料薄膜，所述雙面膠帶紙優(yōu)選為兩條，每條均橫向粘貼在所述工作電極和參考電極上，兩條所述雙面膠帶紙之間優(yōu)選留有間隙，構(gòu)成橫向的反應(yīng)池通道。
所述反應(yīng)物層還可以含有用于對(duì)尿素與所述反應(yīng)物的反應(yīng)起催化作用的酶。
所述起催化作用的酶可以包括脲酶、谷氨酸脫氫酶和谷氨酸氧化酶。
優(yōu)選地，所述酶中含脲酶O. 12 O. 36U，含谷氨酸脫氫酶O. 24 O. 72U，含谷氨酸氧化酶O. 24 O. 72U。
所述反應(yīng)物層還可以含有在反應(yīng)時(shí)用于電子傳遞的電子媒介物質(zhì)、用于固定酶的物質(zhì)和緩沖液。
所述電子媒介物質(zhì)可以為鐵氰化鉀，所述反應(yīng)物層優(yōu)選含鐵氰化鉀18. 19 59. 26ug ;所述用于固定酶的物質(zhì)可以為明膠、絲素蛋白和牛血清白蛋白與戊二醛交聯(lián)中的任意一種，所述反應(yīng)物層優(yōu)選含用于固定酶的物質(zhì)20 40ug ;所述緩沖液可以為咪唑緩沖液或磷酸緩沖液，所述反應(yīng)物層含緩沖液優(yōu)選為40 IOOug,所述緩沖液的pH值為6. 5 7. 5。
本發(fā)明的有益效果采用本發(fā)明進(jìn)行測(cè)試時(shí)，將試紙插入測(cè)試儀器的插口，形成測(cè)試回路，再將血液滴加在反應(yīng)層上，反應(yīng)物使工作電極和參考電極連通，即可通過(guò)測(cè)試儀器獲得工作電極和參考電極之間的電阻特性或其他電特性，由于這些電特性由反應(yīng)物同血滴接觸后發(fā)生的反應(yīng)特性決定，體現(xiàn)血液中血尿素的含量，由此測(cè)試儀器根據(jù)該特性進(jìn)行運(yùn)算后可獲得相應(yīng)的血尿素測(cè)試結(jié)果。采用本發(fā)明進(jìn)行血尿素的測(cè)試，相比于現(xiàn)有技術(shù)下需要半自動(dòng)或全自動(dòng)儀的酶動(dòng)力比色法測(cè)試更為方便快捷，可以使得血尿素指標(biāo)更為廣泛地應(yīng)用在體育監(jiān)測(cè)或醫(yī)療分析中，可以為普通人群或者沒(méi)有大型測(cè)試儀器條件的人群提供一種簡(jiǎn)單快捷的測(cè)試方法；本發(fā)明反應(yīng)池通道的設(shè)計(jì)還方便左右手不同手指的取血。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)分解圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖I和圖2，本發(fā)明提供了一種全血尿素生物傳感試紙，包括基片I，所述基片可以采用PVC板材，所述基片上可以采用絲網(wǎng)印刷法印有工作電極、參考電極和與所述工作電極及參考電極配套的連接導(dǎo)線，所述基片的一端印有用于與測(cè)試儀器相連的連接導(dǎo)線輸出端子2，所述工作電極和參考電極上印有可與尿素進(jìn)行反應(yīng)的反應(yīng)物層3。
所述反應(yīng)物層的反應(yīng)物可以包括α-酮戊二酸和NADH，所述反應(yīng)物層優(yōu)選含 α -酮戊二酸7 26. 28ug，如7ug、10ug、15ug、20ug或26. 28ug ;所述反應(yīng)物層優(yōu)選含NADH 36. 64 119. 4ug,如 36. 64ug、50ug、80ug、IOOug 或 119. 4ug。
所述連接導(dǎo)線和工作電極及參考電極優(yōu)選由印在所述基片上的導(dǎo)電層5和印在所述導(dǎo)電層上的碳涂層6構(gòu)成。所述導(dǎo)電層的材料可以為導(dǎo)電銀漿油墨，所述碳涂層的材料可以為碳油墨，所述參考電極的碳涂層與所述反應(yīng)物層之間可以印有Ag/AgCl層4。
所述反應(yīng)物層還可以含有用于對(duì)尿素與所述反應(yīng)物的反應(yīng)起催化作用的酶，所述起催化作用的酶可以包括脲酶、谷氨酸脫氫酶和谷氨酸氧化酶。所述酶中優(yōu)選含脲酶 O. 12 O. 36U，如0. 12U、0. 15U、0. 2U、0. 25U、0. 3U 或 0. 36U ;所述酶中優(yōu)選含谷氨酸脫氫酶O. 24 O. 72U,如0. 24U、0. 3U、0. 5U、0. 6U或0. 72U ;所述酶中優(yōu)選含谷氨酸氧化酶O.24 O. 72U,如0. 24U、0. 3U、0. 5U、0. 6U 或 0. 72U。
所述反應(yīng)物層還可以含有在反應(yīng)時(shí)用于電子傳遞的電子媒介物質(zhì)、用于固定酶的物質(zhì)和緩沖液。所述電子媒介物質(zhì)可以為鐵氰化鉀，所述反應(yīng)物層優(yōu)選含鐵氰化鉀 18. 19 59. 26ug，如18. 19ug、20ug、30ug、50ug或59. 26ug ;所述用于固定酶的物質(zhì)可以為明膠、絲素蛋白和牛血清白蛋白與戊二醛交聯(lián)中的任意一種，所述反應(yīng)物層優(yōu)選含用于固定酶的物質(zhì)20 40ug,如20ug、25ug、30ug、35ug或40ug ;所述緩沖液可以為咪唑緩沖液或磷酸緩沖液，所述反應(yīng)物層優(yōu)選含緩沖液40 IOOug,如40ug、60ug、80ug、90ug或 lOOug，所述緩沖液的pH值為6. 5 7. 5。
所述工作電極和參考電極上可以通過(guò)雙面膠帶紙7粘貼覆蓋有塑料薄膜8，所述雙面膠帶紙優(yōu)選為兩條，每條均橫向粘貼在所述工作電極和參考電極上，兩條所述雙面膠帶紙之間留有間隙，構(gòu)成橫向的反應(yīng)池通道9，便于通過(guò)虹吸現(xiàn)象引導(dǎo)待測(cè)血液與所述反應(yīng)層充分接觸，此種設(shè)計(jì)，需要進(jìn)行測(cè)試時(shí)，只需將人體取血位置接觸反應(yīng)池通道任意一端的開(kāi)口即可，依靠反應(yīng)池通道的虹吸作用即可將血液吸入所述反應(yīng)池通道，所述反應(yīng)池通道兩端的開(kāi)口適用于左右手不同的手指取血。所述塑料薄膜還可防止所述工作電極和參考電極暴漏在空氣中，對(duì)測(cè)試結(jié)果造成影響。
所述基片設(shè)置所述工作電極和參考電極的一端可以設(shè)有向外延伸的手持端10，所述手持端的長(zhǎng)度優(yōu)選為10 18_，所述手持端的設(shè)計(jì)，有利于試紙的拿取，避免了拿取試紙時(shí)對(duì)反應(yīng)區(qū)域造成污染而影響測(cè)試效果。
實(shí)施例I :
用絲網(wǎng)印刷方法在PVC基片上用導(dǎo)電銀漿油墨印刷連接導(dǎo)線導(dǎo)電層、工作電極導(dǎo)電層和參考電極導(dǎo)電層，在連接導(dǎo)線導(dǎo)電層、工作電極導(dǎo)電層和參考電極導(dǎo)電層上用碳油墨印刷連接導(dǎo)線碳涂層、工作電極碳涂層和參考電極碳涂層，再用銀漿油墨與AgCl的混合物印刷在參考電極碳涂層上構(gòu)成Ag/AgCl層，銀漿油墨與AgCl的混合比例為10/1 (W/W)。在工作電極和參考電極上橫向粘貼兩條雙面膠帶紙，兩條雙面膠帶紙之間留有間隙，構(gòu)成反應(yīng)池通道。將含有0-酮戊二酸26.28呢、應(yīng)0!1119.41^、脲酶0.36比谷氨酸脫氫酶0.72比谷氨酸氧化酶O. 72U、鐵氰化鉀59. 26ug、明膠20ug、pH值為7的咪唑緩沖液40ug的混合液 5ul滴加在反應(yīng)池通道的工作電極上，在干燥的室溫下形成反應(yīng)層。兩條雙面膠帶紙上覆蓋一整片塑料薄膜，與反應(yīng)池通道配合構(gòu)成雙側(cè)開(kāi)口的反應(yīng)池。PVC基片設(shè)有工作電極和參考電極的一端設(shè)有向外延伸12mm的空白端作為手持端。
實(shí)施例2
用絲網(wǎng)印刷方法在PVC基片上用導(dǎo)電銀漿油墨印刷連接導(dǎo)線導(dǎo)電層、工作電極導(dǎo)電層和參考電極導(dǎo)電層，在連接導(dǎo)線導(dǎo)電層、工作電極導(dǎo)電層和參考電極導(dǎo)電層上用碳油墨印刷連接導(dǎo)線碳涂層、工作電極碳涂層和參考電極碳涂層，再用銀漿油墨與AgCl的混合物印刷在參考電極碳涂層上構(gòu)成Ag/AgCl層，銀漿油墨與AgCl的混合比例為10/1 (W/W)。在工作電極和參考電極上橫向粘貼兩條雙面膠帶紙，兩條雙面膠帶紙之間留有間隙，構(gòu)成反應(yīng)池通道。將含有0-酮戊二酸26.28呢、應(yīng)0!1119.41^、脲酶0.36比谷氨酸脫氫酶0.72比谷氨酸氧化酶O. 72U、鐵氰化鉀59. 26ug、絲素蛋白40ug、pH值為7的磷酸緩沖液IOOug的混合液5ul滴加在反應(yīng)池通道的工作電極上，在干燥的室溫下形成反應(yīng)層。兩條雙面膠帶紙上覆蓋一整片塑料薄膜，與反應(yīng)池通道配合構(gòu)成雙側(cè)開(kāi)口的反應(yīng)池。PVC基片設(shè)有工作電極和參考電極的一端設(shè)有向外延伸12mm的空白端作為手持端。
本發(fā)明的生物化學(xué)反應(yīng)過(guò)程如下權(quán)利要求
1.一種全血尿素生物傳感試紙，包括基片，所述基片上印有工作電極、參考電極和與所述工作電極及參考電極配套的連接導(dǎo)線，所述基片的一端印有用于與測(cè)試儀器相連的連接導(dǎo)線輸出端子，其特征在于所述工作電極和參考電極上印有可與尿素進(jìn)行反應(yīng)的反應(yīng)物層。
2.如權(quán)利要求I所述的全血尿素生物傳感試紙，其特征在于所述反應(yīng)物層的反應(yīng)物包括α -酮戊二酸和NADH。
3.如權(quán)利要求2所述的全血尿素生物傳感試紙，其特征在于所述反應(yīng)物層含α-酮戊二酸 7 26. 28ug,含 NADH36. 64 119. 4ug。
4.如權(quán)利要求3所述的全血尿素生物傳感試紙，其特征在于所述連接導(dǎo)線和工作電極及參考電極由印在所述基片上的導(dǎo)電層和印在所述導(dǎo)電層上的碳涂層構(gòu)成，所述參考電極的碳涂層與所述反應(yīng)物層之間印有Ag/AgCl層。
5.如權(quán)利要求4所述的全血尿素生物傳感試紙，其特征在于所述工作電極和參考電極上通過(guò)雙面膠帶紙粘貼覆蓋有塑料薄膜，所述雙面膠帶紙為兩條，每條均橫向粘貼在所述工作電極和參考電極上，兩條所述雙面膠帶紙之間留有間隙，構(gòu)成橫向的反應(yīng)池通道。
6.如權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的全血尿素生物傳感試紙，其特征在于所述反應(yīng)物層還含有用于對(duì)尿素與所述反應(yīng)物的反應(yīng)起催化作用的酶。
7.如權(quán)利要求6所述的全血尿素生物傳感試紙，其特征在于所述起催化作用的酶包括脲酶、谷氨酸脫氫酶和谷氨酸氧化酶。
8.如權(quán)利要求7所述的全血尿素生物傳感試紙，其特征在于所述酶中含脲酶O.12 .O.36U，含谷氨酸脫氫酶O. 24 O. 72U，含谷氨酸氧化酶O. 24 O. 72U。
9.如權(quán)利要求8所述的全血尿素生物傳感試紙，其特征在于所述反應(yīng)物層還含有在反應(yīng)時(shí)用于電子傳遞的電子媒介物質(zhì)、用于固定酶的物質(zhì)和緩沖液。
10.如權(quán)利要求9所述的全血尿素生物傳感試紙，其特征在于所述電子媒介物質(zhì)為鐵氰化鉀，所述反應(yīng)物層含鐵氰化鉀18. 19 59. 26ug;所述用于固定酶的物質(zhì)為明膠、絲素蛋白和牛血清白蛋白與戊二醛交聯(lián)中的任意一種，所述反應(yīng)物層含用于固定酶的物質(zhì)20 40ug ;所述緩沖液為咪唑緩沖液或磷酸緩沖液,所述反應(yīng)物層含緩沖液40 IOOug,所述緩沖液的pH值為6. 5 7. 5。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全血尿素生物傳感試紙，包括基片，所述基片上印有工作電極、參考電極和與所述工作電極及參考電極配套的連接導(dǎo)線、所述基片的一端印有用于與測(cè)試儀器相連的連接導(dǎo)線輸出端子，所述工作電極和參考電極上印有可與尿素進(jìn)行反應(yīng)的反應(yīng)層。采用本發(fā)明進(jìn)行血尿素測(cè)試，相比于現(xiàn)有技術(shù)下需要半自動(dòng)或全自動(dòng)儀的酶動(dòng)力比色法測(cè)試更為方便快捷，可以使得血尿素指標(biāo)更為廣泛地應(yīng)用在體育監(jiān)測(cè)或醫(yī)療分析中，也可以為普通人群提供一種簡(jiǎn)單快捷的測(cè)試方法。
文檔編號(hào)G01N27/00GK102928468SQ20121033869
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者周越, 魏曉雨, 艾磊, 許岳, 韓奇, 何輝, 熊開(kāi)宇, 王瑞元 申請(qǐng)人:北京體育大學(xué)