快速測血尿酸儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種快速測血尿酸儀，包含采血裝置,顯示裝置,控制裝置，控制裝置與采血裝置、顯示裝置相連；所述采血裝置包括采血試條及試條接口；所述控制裝置包括放大電路模塊，操作按鈕、電源模塊、電流采集模塊、處理器模塊及模數轉換模塊；所述顯示裝置為顯示屏；所述采血試條通過試條接口與放大電路模塊連接，放大電路模塊的輸出與電流采集模塊的輸入相連接，電流采集模塊的輸出與模數轉換模塊的輸入相連接，模數轉換模塊的輸出與處理器模塊的輸入相連接，處理器模塊的輸出與顯示屏相連接；所述操作按鈕及電源模塊與處理器模塊相連接。本發(fā)明操作簡便，準確度相對較高，較適于尿酸的精確測定，樣品無需事先進行處理，且設備價格較低，無需專業(yè)分析人員，操作簡單易掌握，適于單個批量試樣的分析作業(yè)，利于推廣到家庭中使用，有利于儀器的小型化，適于非專業(yè)人員操作。
【專利說明】快速測血尿酸儀
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療裝置領域，尤其涉及一種快速測血尿酸儀。
【背景技術】
[0002]痛風是由于嘌呤類物質代謝紊亂，尿酸產生過多和排泄減少，使血尿酸水平持續(xù)增高，尿酸鹽結晶沉積于軟組織所致的一組代謝性疾病。尿酸水平升高是痛風的生化基礎，高尿酸血癥是痛風發(fā)生的前期狀態(tài)，痛風必伴高尿酸血癥。近年來，痛風和高尿酸血癥的發(fā)病率呈上升趨勢,發(fā)病年齡呈低齡化,給社會帶來了巨大的負擔，并且與高血壓、高尿酸血癥、動脈粥樣硬化、肥胖、胰島素抵抗的發(fā)生密切相關，已成為中老年男性的常見病。但現有檢測尿酸方法復雜繁瑣，雖然方法各有不同，但均耗時較長，所需相關試劑多樣，無形中同時也增加了定量檢測血尿酸的成本。
[0003]目前已報道的測定尿酸的方法有重量法、滴定法、還原法和酶法等。重量法和滴定法操作繁瑣，而且準確度低，不適于尿酸的精確測定；臨床上通常采用還原法和酶比色法。用還原法檢測，尿酸在堿性條件下被磷鎢酸氧化成尿素，磷鎢酸被還原成鎢藍，后者生成量與尿酸含量成正比。其缺點是:血樣中的抗壞血酸易干擾。樣品必須事先進行脫蛋白處理，需要昂貴設備和專業(yè)分析人員。酶法分為酶聯光度法和酶聯電化學法，前者常用于醫(yī)院的自動生化分析儀，適于大批量試樣的分析作業(yè)，但是血液分析前經離心分離為血清或血漿，要求專業(yè)人員和專門的試劑，不適于家庭中使用。
[0004]現有技術中最常用的是高效液相色譜法(High Performance LiquidChromatography \ HPLC)又稱“高壓液相色譜”、“高速液相色譜”、“高分離度液相色譜”、“近代柱色譜”等。高效液相色譜是色譜法的一個重要分支，以液體為流動相，采用高壓輸液系統，將具有不同極性的單一溶劑或不同比例的混合溶劑、緩沖液等流動相泵入裝有固定相的色譜柱，在柱內各成分被分離后，進入檢測器進行檢測，從而實現對試樣的分析。
[0005]高效液相色譜法是較常用，較基本的尿酸檢測方法，它的操作主要要注意以下幾點:1.標準對照品及樣品的制備與全處理:I)標準對照品制備:將尿酸用11.0mmol/ L的混合標準溶液SI，將SI倍比稀釋5次至S6。2)樣本收集:收集受試者24h尿液，用甲苯防腐，準確記錄尿量，混勻后取約5ml，同時取靜脈血3ml，及時分離血清，與尿液一起置于-20 e下，于一周內分析。3)準確吸取系列混合標準液，血清及40倍稀釋的尿液0.1ml,滴加1.9ml甲醇在鏇潤振蕩器上混勻，于6000r/ min離心lOmin，取上清液1.2ml置于干凈試管中，在氮氣流下吹干，分析前以流動相0.3ml復溶，鏇混Imin,自動進樣40ul進行色譜分析。2.色譜條件:分析柱:Shim- packCLC- ODS 15cm ) 0.6cm 預柱 Shim- packCLC G- ODS ( 4);流動相 0.02mol/ L KH2P04。3.用磷酸調 PH 3.2;流速 lml/ min,柱溫 35e AUFS 0.001;波長 233nm。
上述現有技術的不足之處在于:
I需要復雜的預處理，包括標準對照品及樣品的制備與處理。
[0006] HPLC是目前生物樣品藥物分析中應用廣泛、發(fā)展迅速的一種分析方法，其檢測法雖然簡單，但由于生物樣品組分復雜，特別是含大量蛋白質等大分子雜質，易引起柱頭堵塞而升高柱壓；另外試樣中藥物濃度較低，需進一步富集才能檢出，都需要對試樣進行適當的前處理，以使藥物凈化、富集。通常的方法是進行液液萃取，但存在諸如易產生乳化、雜質較多、回收率低、需要的樣品量大等缺點。有的情況下，縮短了實驗時間，會導致一些難分離物質無法分開。且其在本身設備設計上也有其缺點。
[0007]2需要專門的檢測儀器(如紫外檢測器)和復雜的柱切換設備。
[0008]3所用到的試劑一般都有毒。
[0009]4抗干擾性較差，準確度易受樣品預處理時樣品降解或樣品不純、樣品蒸發(fā)、樣品前處理不當、內標物配置不當、進樣問題、峰高峰面積積分值不準確等原因的影響。流動相溶劑的純度和質量對分析結果和儀器本身都有重要影響。溶劑中的各種痕量雜質不僅會造成較高的基線和鬼峰，進而影響定性定量分析結果，而且可能會污染分離柱和堵塞系統，造成儀器出現故障。
[0010]5操作復雜，需要專門的檢測人員。
[0011]6價格較高。
[0012]而本發(fā)明與之采用的是完全不同的技術方案。不需要前期的復雜樣品制備，靈敏度高，直接取手指血幾毫升， 電極制備簡單，響應快，使用方便，操作簡便易懂便于推廣。且本發(fā)明價格較低，攜帶方便，便于推廣至家庭中使用，考察尿酸在修飾電極上的電化學行為表明，該修飾電極提高了電流響應的靈敏度。具有選擇好、靈敏度和穩(wěn)定性高等優(yōu)點。
[0013]在優(yōu)化的條件下，尿酸在修飾電極上的氧化峰電流顯著增強，具有穩(wěn)定性和重現性好等特點。
[0014]本發(fā)明提供一種基于家庭保健和各級醫(yī)院應用的一種方便、快速測量血液尿酸含量的設備，減少病人去醫(yī)院的不便和降低病人醫(yī)療開支。酶聯電化學法特別有利于儀器的小型化和適于非專業(yè)人員操作。應用電化學法測定人體血和尿中尿酸的濃度，是一種準確、快速、簡便的方法，對人體血液中尿酸的定量分析無論是在藥物控制方面，還是在臨床診斷方面，都具有重要意義。

【發(fā)明內容】

[0015]本發(fā)明要解決的技術問題在于克服上述不足，提供一種快速測血尿酸儀，通過采用鐵氰化鉀作為媒介體，將尿酸氧化酶固定在羧甲基纖維素鈉處理過的碳電極表面，研制成一種尿酸生物傳感器。借助三電極體系測得化學反應所釋放的電流，間接測出被測溶液中尿酸的含量。本發(fā)明的技術方案包含采血裝置，顯示裝置，控制裝置，控制裝置與采血裝置、顯示裝置相連。采血裝置包括采血試條及試條接口 ；控制裝置包括放大電路模塊，操作按鈕、電源模塊、電流采集模塊、處理器模塊及模數轉換模塊；顯示裝置為顯示屏。采血試條通過試條接口與放大電路模塊連接，放大電路模塊的輸出與電流采集模塊的輸入相連接，電流采集模塊的輸出與模數轉換模塊的輸入相連接，模數轉換模塊的輸出與處理器模塊的輸入相連接，處理器模塊的輸出與顯示屏相連接；操作按鈕及電源模塊與處理器模塊相連接。
[0016]采血試條包括絕緣基底，在絕緣基地上設有工作電極、參比電極和對電極，工作電極、參比電極和對電極引出導線及接點，覆蓋在部分電極、導線及部分接點上的絕緣層，設置在未覆蓋絕緣層的工作電極、參比電極、對電極上的試劑層，在試劑層的邊緣粘貼墊片上加蓋親水性膜，由試劑層，墊片和親水性膜圍成血樣反應腔。導線和接點為導電材料，工作電極、參比電極、對電極是用絲網技術印制在絕緣基底的碳電極。導線是印制在絕緣基底上的銀軌，接點是印制在絕緣基底上的碳層。試劑層包含牛血清蛋白，電子媒介體，粘結劑和PH緩沖劑。墊片厚度為70-120微米，兩墊片的間距為2毫米。血樣反應腔的大小限制了血液的進樣量，使測定更準確，親水膜能加快血液的吸入，縮短測定時間。電子媒介體為鐵氰化鉀。該采血試條能有效去除血液中的其他成分的干擾，可以快速準確地測定全血中尿酸濃度，具有自吸進樣功能，使用方便；且制作方法簡單，特別適于大批量生產。本發(fā)明的采血試條采用三極電測量體系，形成的電流經試條接口，流向放大電路模塊，經電流采集模塊采集電流信號后，由模數轉換模塊處理流向處理器模塊，處理器模塊進行既定的轉換程序計算出濃度后顯示在顯示屏上。模數轉換模塊可以是模數轉換器。
[0017]優(yōu)選的控制裝置可以包括有實時時鐘模塊，所述處理器模塊的輸出與實時時鐘的輸入相連接，實時時鐘的輸出與顯示屏相連接。實時時鐘模塊可以采用S-3530A實時時鐘芯片。該實時時鐘模塊具有高精度低功耗的特點，工作晶振頻率32K，并設有節(jié)電模式，可以在血尿酸儀不工作的時候使其進入節(jié)電模式，節(jié)省電池電量。且自動計算閏年，并且以BCD碼格式表示年月日時間數據，為處理器模塊的讀寫提供很大方便。
[0018]優(yōu)選的控制裝置包括電源開關模塊，與電源模塊及處理器模塊相連接。設計電源開關電路，當關機時除了處理器模塊和實時時鐘可以直接通過電源模塊供電以外，其他模塊的電源被全部切斷，然后使處理器模塊和實時時鐘模塊進入休眠或節(jié)電狀態(tài)，可以大大節(jié)省待機的耗電，延長使用時間。處理器模塊的喚醒通過中斷實現，當按下特定操作按鈕時產生一個按鍵中斷，由此喚醒處理器模塊并為其他模塊接通電源，血尿酸儀重新進入工作狀態(tài)。
[0019]優(yōu)選的處理器模塊設有存儲器，用于存儲測量數據。
[0020]
本發(fā)明與現有技術相比具有的有益效果是:
1.操作簡便，準確度相對較高，較適于尿酸的精確測定；
2.樣品無需事先進行處理，且設備價格較低；
3.無需專業(yè)分析人員，操作簡單易掌握；
4.適于單個批量試樣的分析作業(yè)，利于推廣到家庭中使用；
5.有利于儀器的小型化，適于非專業(yè)人員操作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明裝置結構圖；
圖2為本發(fā)明模塊結構圖；
圖3為本發(fā)明采血試條結構圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖及具體實施例對本發(fā)明再作進一步詳細的說明。
[0023]實施例一，參見圖1，圖2，圖3。[0024]本發(fā)明要解決的技術問題在于克服上述不足，提供一種快速測血尿酸儀，通過采用鐵氰化鉀作為媒介體，將尿酸氧化酶固定在羧甲基纖維素鈉處理過的碳電極表面，研制成一種尿酸生物傳感器。借助三電極體系測得化學反應所釋放的電流，間接測出被測溶液中尿酸的含量。本發(fā)明的技術方案包含采血裝置，顯示裝置，控制裝置，控制裝置與采血裝置、顯示裝置相連。采血裝置包括采血試條及試條接口 ；控制裝置包括放大電路模塊，操作按鈕、電源模塊、電流采集模塊、處理器模塊及模數轉換模塊；顯示裝置為顯示屏。采血試條通過試條接口與放大電路模塊連接，放大電路模塊的輸出與電流采集模塊的輸入相連接，電流采集模塊的輸出與模數轉換模塊的輸入相連接，模數轉換模塊的輸出與處理器模塊的輸入相連接，處理器模塊的輸出與顯示屏相連接；操作按鈕及電源模塊與處理器模塊相連接。
[0025]采血試條包括絕緣基底15，在絕緣基底15上設有工作電極9、參比電極7和對電極8，工作電極9、參比電極7和對電極8引出導線6、4、5及接點3、1、2，覆蓋在部分電極9、
7、8、導線6、4、5及部分接點3、1、2上的絕緣層14，設置在未覆蓋絕緣層14的工作電極9、參比電極7、對電極8上的試劑層10，在試劑層10的邊緣粘貼墊片11，墊片11上加蓋親水性膜12，由試劑層10，墊片11和親水性膜12圍成血樣反應腔13。導線6、4、5和接點3、1、2為導電材料，工作電極9、參比電極7、對電極8是用絲網技術印制在絕緣基底I的碳電極。導線6、4、5可以是印制在絕緣基底I上的銀軌，接點3、1、2是印制在絕緣基底I上的碳層。試劑層10包含牛血清蛋白，電子媒介體，粘結劑和PH緩沖劑。墊片11厚度為70-120微米，兩墊片11的間距為2毫米。血樣反應腔13的大小限制了血液的進樣量，使測定更準確，親水性膜12能加快血液的吸入，縮短測定時間。電子媒介體為鐵氰化鉀。
[0026]稱取0.006g羧甲基纖維素鈉(CMC)，溶解到100mL水中，用磁力攪拌器進行攪拌待充分溶解后，用中速定性濾紙過濾，保留濾液，然后取IOmlCMC液，加入800u尿酸氧化酶，再加入500mg K4FeCN6搖勻 至完全溶解，然后保存在5度下冰箱里備用。稱取80mgLI2C03溶入15ml水中，室溫下溶解至飽和，然后用定性濾紙過濾,去洛，于濾液中加入IOOmg尿酸,50-60度水浴至尿酸完全溶解,冷卻后用水稀釋至100ml,得到1000mg/L的尿酸母液，4度下保存?zhèn)溆谩７Q取12.4gNa2B407和4.8GKH2P04,水溶解至1L，搖勻即可得到緩沖液(PH8.5)。先用制備的CMC對傳感器的兩個碳電極進行預處理一次，待晾干后，在點樣機(美國，xyz-2500型)上吸取配好的尿酸酶液，然后將反應試劑等量點在工作電極9、對電極8和參比極7之上，優(yōu)選的在碳電極各點上約0.5ul的尿酸酶液，然后，放置在干凈的地方晾IOh即可。
[0027]該采血試條能有效去除血液中的其他成分的干擾，可以快速準確地測定全血中尿酸濃度，具有自吸進樣功能，使用方便；且制作方法簡單，特別適于大批量生產。本發(fā)明的采血試條采用三極電測量體系，形成的電流經試條接口，流向放大電路模塊，經電流采集模塊采集電流信號后，由模數轉換模塊處理流向處理器模塊，處理器模塊進行既定的轉換程序計算出濃度后顯示在顯示屏上。模數轉換模塊可以是模數轉換器。
[0028]控制裝置可以包括有實時時鐘模塊，所述處理器模塊的輸出與實時時鐘的輸入相連接，實時時鐘的輸出與顯示屏相連接。實時時鐘模塊可以采用S-3530A實時時鐘芯片。該實時時鐘模塊具有高精度低功耗的特點，工作晶振頻率32K，并設有節(jié)電模式，可以在血尿酸儀不工作的時候使其進入節(jié)電模式，節(jié)省電池電量。且自動計算閏年，并且以BCD碼格式表示年月日時間數據，為處理器模塊的讀寫提供很大方便。
[0029]控制裝置包括電源開關模塊，與電源模塊及處理器模塊相連接。設計電源開關電路，當關機時除了處理器模塊和實時時鐘可以直接通過電源模塊供電以外，其他模塊的電源被全部切斷，然后使處理器模塊和實時時鐘模塊進入休眠或節(jié)電狀態(tài)，可以大大節(jié)省待機的耗電，延長使用時間。處理器模塊的喚醒通過中斷實現，當按下特定操作按鈕時產生一個按鍵中斷，由此喚醒處理器模塊并為其他模塊接通電源，血尿酸儀重新進入工作狀態(tài)。
[0030]處理器模塊設有存儲器，用于存儲測量數據。
[0031]處理器模塊可以選取Silicon labs C8051F410單片機。內部集成了豐富的外圍模擬設備，使用戶可以充分利用其豐富的硬件資源。利用C8051F410單片機中12位的A/D轉換器用來做小信號測量，小信號電流經過電流采樣電路最終轉換為電壓由該A/D采樣，然后以既定的轉換程序計算出濃度顯示在顯示屏上。利用12位的D/A轉換器可以輸出精確穩(wěn)定的參比電壓用于三電極電化學測量過程，由于D/A的輸出可以由程序編程任意改變，因此可以很方便的通過改變D/A值來改變參比電壓與工作電壓之間的壓差，而且可以12位的精度保證了壓差的穩(wěn)定，有效提高測量精度。內部具有32/16kB的Flash存儲器可用于存儲測量數據。血尿酸儀需要將每次測量數據及日期記錄在非易失性存儲介質中，通常采用Flash存儲器，在有電源的情況下用于記錄數據，在每次血尿酸儀關機的時候再將數據寫入Flash中，提高血尿酸儀測量效率。
[0032]本發(fā)明可以采用一塊PDM1621-893的定制液晶模塊作為顯示屏，進行人機界面操作，該模塊可以實現諸如實時時鐘，電池電量，測量單位，報警信號，代碼提示等多種顯示，另外結合對三位七 段數碼顯示的編程可以在多個工作模式下提供盡可能豐富的提示信息。
【權利要求】
1.一種快速測血尿酸儀，其特征在于:包含采血裝置，顯示裝置，控制裝置，控制裝置與采血裝置、顯示裝置相連； 所述采血裝置包括采血試條及試條接口； 所述控制裝置包括放大電路模塊，操作按鈕、電源模塊、電流采集模塊、處理器模塊及模數轉換模塊； 所述顯示裝置為顯示屏； 所述采血試條通過試條接口與放大電路模塊連接，放大電路模塊的輸出與電流采集模塊的輸入相連接，電流采集模塊的輸出與模數轉換模塊的輸入相連接，模數轉換模塊的輸出與處理器模塊的輸入相連接，處理器模塊的輸出與顯示屏相連接； 所述操作按鈕及電源模塊與處理器模塊相連接。
2.根據權利要求1所述的一種快速測血尿酸儀，其特征在于:所述采血試條包括絕緣基底，在絕緣基地上設有工作電極、參比電極和對電極，工作電極、參比電極和對電極引出導線及接點，覆蓋在部分電極、導線及部分接點上的絕緣層，設置在未覆蓋絕緣層的工作電極、參比電極、對電極上的試劑層，在試劑層的邊緣粘貼墊片上加蓋親水性膜，由試劑層，墊片和親水性膜圍成血樣反映腔。
3.根據權利要求2所述的一種快速測血尿酸儀，其特征在于:所述導線和接點為導電材料，工作電極、參比電極、對電極是用絲網技術印制在絕緣基底的碳電極。
4.根據權利要求3所述的一種快速測血尿酸儀，其特征在于:所述導線是印制在絕緣基底上的銀軌，接點是印制在絕緣基底上的碳層。
5.根據權利要求2或3或4所述的一種快速測血尿酸儀，其特征在于:所述試劑層包含牛血清蛋白，電子媒介體，粘結劑和PH緩沖劑。
6.根據權利要求2或3或4所述的一種快速測血尿酸儀，其特征在于:所述墊片厚度為70-120微米，兩墊片的間距為2毫米。
7.根據權利要求5所述的一種快速測血尿酸儀，其特征在于:所述電子媒介體為鐵氰化鉀。
8.根據權利要求1所述的一種快速測血尿酸儀，其特征在于所述控制裝置包括實時時鐘模塊，所述處理器模塊的輸出與實時時鐘的輸入相連接，實時時鐘的輸出與顯不屏相連接。
9.根據權利要求1或8所述的一種快速測血尿酸儀，其特征在于:所述控制裝置包括電源開關模塊，與電源模塊及處理器模塊相連接。
10.根據權利要求1或8所述的一種快速測血尿酸儀，其特征在于:所述處理器模塊設有存儲器，用于存儲測量數據。
【文檔編號】G01N27/26GK104000601SQ201310056113
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2013年2月22日 優(yōu)先權日:2013年2月22日
【發(fā)明者】譚唱, 汪悅, 汪云逸 申請人:譚唱, 汪悅, 汪云逸, 王一荃, 王莉, 楊莉, 曹芳, 趙宇棟