CN101153875B

CN101153875B - 用于检测血液样本总胆固醇的感测件

Info

Publication number: CN101153875B
Application number: CN2006101593550A
Authority: CN
Inventors: 苏建雄; 洪妙玲; 金宁君; 吴太光
Original assignee: QINLI BIOLOGIC SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: QINLI BIOLOGIC SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2006-09-27
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2026-09-27
Also published as: CN101153875A

Abstract

一种用于检测血液样本总胆固醇的感测件，包括分别形成于第一基板与第二基板的工作电极与对等电极，该第一与第二基板其中之一具有一开孔开设于该形成电极的位置供血液样本通过；形成于该第一或第二基板表面并暴露出基板的电极与电极端点接头的绝缘层；设置于工作电极与对等电极间且含有反应试剂的反应垫；以及设置于该基板电极开孔上的分离垫，使该血液样本进入该电极开孔之前，先通过该分离垫分离去除该检体中的干扰物。该感测件于特定位置设置分离垫，有效去除血液样本中的血球及干扰大分子，而达到快速且精确检测全血样本总胆固醇的目的。

Description

用于检测血液样本总胆固醇的感测件

技术领域

本发明涉及检测血液样本总胆固醇的感测件，具体而言，涉及以电化学检测血液样本总胆固醇的感测件。

背景技术

血液中的总胆固醇含量是血脂测试的指标之一，常用作动脉硬化及心血管疾病的早期预防和/或治疗评估的依据。若能在日常随时进行检测，将血液中胆固醇含量控制在标准值内，可以有效地预防动脉硬化，减少心血管疾病的发生机率。

生化分子成分测定的实施方式，以往可利用分光光度仪配合反应成分在特定波长下进行光学呈色反应的分析，例如吸光度等。然而，具有分析仪器必须在实验室等特定场所进行等的限制，其测定上的不便性再加上相对的低浓度的生化分子成分检测结果的不稳定性，屡屡造成实施上的困难。

电化学的测定方法是经酶进行生物化学反应之后产生的电子传递依检体中待测物质浓度成正比的电流流量，再经导电电极检测，其快速反应及电子快速传递至电极而测定的特性，成为迅速而可靠的检测法。电极式检验片由于其容易制造、成本低廉且携带方便已普遍地应用于各种检测产品，例如血糖、尿酸、胆固醇等各种生化检测器。

以往用于检测血液胆固醇含量的血液样本需经离心、沉淀、分离等预处理的步骤，去除可能干扰检测结果的物质，例如血球。然而，若欲在居家自行检测则势必无法进行上述的预处理步骤，而改用全血样本进行检测。例如，美国第5,695,947号专利揭示一种用于检血液胆固醇含量的生物传感器，该项专利系以血清作为测试样品，其并未教示如何处理全血样本中的血球或其它干扰物质影响检测结果。

美国第6,033,866号专利揭示一种利用电化学分析原理检测血糖的生物传感器。根据该项专利所揭示的内容，检体系经由参考电极上的孔洞滴入夹层中的反应垫片，途中可经分离膜的作用分离血球及干扰检测结果的物质。然而，血液胆固醇的检测反应系不同于血糖的检测，尤其是全血样本中的干扰成分对于胆固醇的检测结果的影响远大于血糖的检测。该项专利并未教示，使用全血样本进行胆固醇含量检测时，分离膜设置的位置对于检测结果的影响。

美国公开第2003/0183591号专利揭示一种可以自全血样本中分离血球的生物传感器。全血样本进入过滤区时，利用水平层析的原理，减缓血球的移动速度，使血浆在血球通过过滤区到达电极反应区进行检测。然而，该种水平层析的原理需要较长的样本分离时间，且不易控制血球移动速度，无法确保血球完全不会进入反应区，仍无法符合快速且精准检测的需求。另一方面，日本公开第2004-245736号专利揭示一种可以使用全血检测高密度胆固醇(HDL)与三酸甘油的检测试片，但是该件专利所揭示的检测试片的构造较复杂，要使用血球延迟剂，且血球过滤与血浆流动必须仰赖外加帮助抽气进行，需要高达数十μL的样本且反应时间长达数十分钟。

因此，仍需要一种能够直接使用全血样本进行检测，且能快速精准获得检测结果的传感器。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种可以快速检测血液样本总胆固醇的感测件。

本发明的又一目的是提供一种可以精确检测血液样本总胆固醇的感测件。

本发明的再一目的是提供一种可以检测全血样本总胆固醇的感测件。

为达上述目的，本发明揭示一种用于检测血液样本总胆固醇的感测件，包括分别形成于第一基板与第二基板的工作电极与对等电极，该第一与第二基板其中之一具有一开孔开设于该形成电极的位置供血液样本通过；绝缘层，其形成于该第一或第二基板表面并暴露出该基板的电极与电极端点接头，以令该端点接头与施加电压的电子装置电性连接；反应垫，其设置于工作电极与对等电极间且含有反应试剂，该反应试剂包括电子传递物、能与待分析物起反应并产生与浓度相对应的电流的酶、及缓冲液；以及分离垫，其设置于该基板开孔上，使该血液样本进入该开孔之前，先通过该分离垫分离去除该检体中的干扰物。本发明用于检测血液样本总胆固醇的感测件于基板开孔上设置有分离垫，血液样本进入该电极开孔之前，先通过该分离垫分离去除该样本中的血球及其它干扰物，而具有快速且精准检测全血样本总胆固醇的优点。

本发明又揭示一种用于检测血液样本总胆固醇的感测件，包括：分别形成于第一基板与第二基板的工作电极与对等电极；绝缘层，形成于该第一或第二基板表面并暴露出该基板的电极与电极端点接头，以令该端点接头与施加电压的电子装置电性连接；反应垫，设置于工作电极与对等电极间且含有反应试剂，该反应试剂包括电子传递物、能与待分析物起反应并产生与浓度相对应的电流的酶、及缓冲液；以及分离垫，设置于该第一基板与第二基板之间，使该血液样本先通过该分离垫分离去除该检体中的干扰物，再横向扩散至反应垫。该感测件系于第一基板与第二基板之间设置有分离垫，使血液样本先通过该分离去除样本中的血球及其它干扰物，再横向扩散至反应垫进行总胆固醇的检测，而具有快速且精准检测全血样本总胆固醇的优点。

附图说明

图1本发明用于检测血液样本总胆固醇的感测件的第一具体实例的分解示意图；

图2本发明用于检测血液样本总胆固醇的感测件的第二具体实例的分解示意图；

图3本发明用于检测血液样本总胆固醇的感测件的第三具体实例的分解示意图；

图4本发明用于检测血液样本总胆固醇的感测件的第四具体实例的分解示意图；

主要组件符号说明

100、200、300、400 感测件

110、210、310、410 第一基板

112、212、312、412 电极

114、214、314、414 导线

120、220、320、420 第二基板

122、222、322、422 电极

124、224、324、424 导线

126、226、326 开孔

130、230、330、430 绝缘层

140、240、340、440 反应垫

150、250、350、450 分离垫

160、260、360、460 黏胶层

270、370 导流片

280 毛细管导入区

290、390 上盖片

392 注入口

具体实施方式

以下将通过实例详细说明本发明用于检测血液样本总胆固醇检测的感测件，但本发明并不为其揭示内容所限制。本发明用于检测血液样本总胆固醇检测的感测件如图1所示。于此具体实例中，用于检测血液样本总胆固醇检测的感测件100包括第一基板110、第二基板120、绝缘层130、反应垫140、及分离垫150。该基板可为绝缘高分子基板、二氧化硅基板或二氧化铝基板。该绝缘高分子的实例包括，但非限于聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚醚、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯对苯二甲酸酯、及聚对苯二甲酸乙二醇酯。于此具体实例中，使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)片状基材作为第一基板110与第二基板120，再利用网版印刷的方式分别于该第一基板110与第二基板120形成工作电极112与对等电极122，以及金属导线114、124，且该第二基板120形成有对等电极122的位置系开设有开孔126供血液样本通过。该工作电极与对等电极的实例包括碳电极、石墨电极、或金属粒，较佳为碳电极。金属导线可为银导线、金导线、或白金导线，较佳为银导线。

第一基板110表面形成有绝缘层130覆盖于其上，并暴露出该第一基板110的工作电极112与电极端点接头，以令该端点接头与施加电压的电子装置电性连接。黏胶层160具有对应该工作电极112与对等电极122的空位供该含有反应试剂的反应垫140放置于其中，再以面对面的方式贴合该具有工作电极112且表面覆盖有绝缘层130的第一基板110以及具有对等电极122的第二基板120。使该含有反应试剂的反应垫140设置于第一基板110的工作电极112与第二基板120的对等电极122间。

该反应垫140所含的反应试剂包括电子传递物、能与待分析物起反应并产生与浓度相对应的电流的酶、及缓冲液。本发明可使用的电子传递物的实例包括，但非限于3，3’，5，5’-四甲基联苯胺；铁氰酸盐，例如铁氰化钾；二茂铁；对苯醌；吩嗪硫酸甲酯；靛酚；及β-萘醌-4-磺酸钾。能与待分析物起反应并产生与浓度相对应的电流的酶包括胆固醇酯化酶、胆固醇氧化酶、及过氧化氢酶。缓冲液的实例可为磷酸缓冲液、TRIS缓冲液、及MES缓冲液。于此具体实例中，反应垫140所含的反应试剂可进一步包括接口活性剂成分，例如Triton X-100，用以改善酯类胆固醇的溶解度。将反应试剂滴至反应垫140，于40℃烘烤30分钟，即形成含有反应试剂的反应垫140。

接着，将分离垫150，例如玻璃纤维过滤纸，设置于该第二基板120的开孔126上，构成本发明第一具体实例的感测件。该感测件100系于第二基板120的开孔126上设置有分离垫150，使待检测的血液样本经由开孔126进入反应垫140前，先经该分离垫150分离去除血液样本中的干扰物，如图1中箭头方向A所示。特别是使用全血样本进行总胆固醇检测时，本发明的感测件可以利用分离垫分离血液样本中血球以及其它干扰物质，快速地获得精确的检测结果。

图2显示本发明用于检测血液样本总胆固醇检测的感测件的第二具体实例。于此具体实例中，用于检测血液样本总胆固醇检测的感测件200包括第一基板210、第二基板220、绝缘层230、反应垫240、分离垫250、导流片270、毛细管导入区280、及上盖片290。工作电极212、对等电极222、以及金属导线214、224系利用网版印刷的方式分别于该第一基板210与第二基板220，该第二基板220形成有对等电极222的位置系开设有圆形开孔226供血液样本通过。

第一基板210表面系形成有绝缘层230覆盖于其上，并暴露出该第一基板210的工作电极212与电极端点接头，以令该端点接头与施加电压的电子装置电性连接。黏胶层260具有对应该工作电极212与对等电极222的空位供该含有反应试剂的反应垫240放置于其中，再以面对面的方式贴合该具有工作电极212且表面覆盖有绝缘层230的第一基板210以及具有对等电极222的第二基板220。使该含有反应试剂的反应垫240设置于第一基板210的工作电极212与第二基板220的对等电极222间。

接着，依序将导流片270与分离垫250，设置于该第二基板220的圆形开孔226上。于此具体实例中，该导流片270系具有与该圆形开孔226大致相同的外形轮廓，以使该血液样本顺利地通过分离垫250再经由圆形开孔226进入反应垫240，如图2中箭头方向A所示。毛细管导入区280系设于该分离垫250上方，以使该待检测的检体顺利导入分离垫250，如图2中箭头方向B所示。最后，覆盖上盖片290即形成本发明第二具体实例的感测件。

图3显示本发明用于检测血液样本总胆固醇检测的感测件的第三具体实例。于此具体实例中，用于检测血液样本总胆固醇检测的感测件300系包括包括第一基板310、第二基板320、绝缘层330、反应垫340、分离垫350、导流片370、及上盖片390。工作电极312、对等电极322、以及金属导线314、324系利用网版印刷的方式分别于该第一基板310与第二基板320，该第二基板320形成有对等电极322的位置系开设有圆形开孔326供血液样本通过。

第一基板310表面系形成有绝缘层330覆盖于其上，并暴露出该第一基板310的工作电极312与电极端点接头，以令该端点接头与施加电压的电子装置电性连接。黏胶层360具有对应该工作电极312与对等电极322的空位供该含有反应试剂的反应垫340放置于其中，再以面对面的方式贴合该具有工作电极312且表面覆盖有绝缘层330的第一基板310以及具有对等电极322的第二基板320。使该含有反应试剂的反应垫340设置于第一基板310的工作电极312与第二基板320 的对等电极322间。

导流片370与分离垫350，设置于该第二基板320的圆形326上，再覆盖上盖片390即形成本发明第三具体实例的感测件。该上盖片390对应该分离垫350的位置系形成有检体注入口392供检体注入该感测件300，再通过分离垫350及导流片370，由圆形开孔326进入反应垫340，如图3中箭头方向A所示。

图4显示本发明用于检测血液样本总胆固醇检测的感测件的第四具体实例。于此具体实例中，用于检测血液样本总胆固醇检测的感测件400系包括包括第一基板410、第二基板420、绝缘层430、反应垫440、及分离垫450。工作电极412、对等电极422、以及金属导线414、424系利用网版印刷的方式分别于该长形片状第一基板410与第二基板420。第一基板410表面系形成有绝缘层430覆盖于其上，并暴露出该第一基板410的工作电极412与电极端点接头，以令该端点接头与施加电压的电子装置电性连接。黏胶层460具有对应该工作电极412与对等电极422的空位供该含有反应试剂的反应垫440放置于其中，再以面对面的方式贴合该具有工作电极412且表面覆盖有绝缘层430的第一基板410以及具有对等电极422的第二基板420。使该含有反应试剂的反应垫440设置于第一基板410的工作电极412与第二基板420的对等电极422间。

在此具体实例中，分离垫450系置于该长形片状第二基板420与第一基板410间的检体注入端。较佳者，系令该分离垫450部分外露而用以方便注入待检测的血液样本。如第4图所示，欲进行检测的血液样本依箭头方向A注入该感测件400后，如箭头方向B所示，先通过该分离垫450去除检体中的干扰物，再横向扩散至反应垫440，如第4图中箭头方向C。

实施例

实施例1--血浆检体的总胆固醇检测

使用本发明第三具体实例的感测件检测样本中总胆固醇含量。施加-330毫伏特固定电压于两极式电极的工作电极导线。将约7微升血浆检体滴入检体注入口，等待约60秒的反应时间后，纪录所读取的电流强度(μA)与检体中总胆固醇含量检体中的总胆固醇浓度(mg/dL)以Kodak分析仪进行标定，结果如表1所示。

表1

实施例2--全血样本的总胆固醇检测

使用本发明第三具体实例的感测件检测全血样本中总胆固醇含量。施加-330毫伏特固定电压于两极式电极的工作电极导线。将约10微升检体滴入检体注入口，等待约60秒的反应时间后，纪录所读取的电流强度(μA)与检体中总胆固醇含量检体中的总胆固醇浓度(mg/dL)以Kodak分析仪进行标定，结果如表2所示。

表2

比较例1--未使用分离垫位置

使用如同本发明第三具体实例的感测件但未设置分离垫检测全血样本中总胆固醇含量。施加-330毫伏特固定电压于两极式电极的工作电极导线。将约10微升检体滴入检体注入口，等待约60秒的反应时间后，纪录所读取的电流强度(μA)与检体中总胆固醇含量检体中的总胆固醇浓度(mg/dL)以Kodak分析仪进行标定，结果显示含有140mg/dL与300mg/dL总胆固醇的全血样本并无电流信号的差异。

比较例2--改变分离垫位置

使用如同本发明第三具体实例的感测件但将分离垫的位置改设于反应垫与第二基板间，检测全血样本中总胆固醇含量。施加-330毫伏特固定电压于两极式电极的工作电极导线。将约10微升血浆检体滴入检体注入口，等待约60秒的反应时间后，纪录所读取的电流强度(μ A)与检体中总胆固醇含量检体中的总胆固醇浓度(mg/dL)以Kodak分析仪进行标定，结果显示含有140mg/dL与300mg/dL总胆固醇的全血样本并无电流信号的差异。

依上述结果可得知，检测所得的电流强度为线性关系正比于血液样本中总胆固醇的含量。而比较例中，未设置分离垫或改变设置分离垫位置时，无法准确测定含有140至300mg/dL总胆固醇的全血样本。因此，本发明于特定位置设置分离垫的感测件系对于血液样本，特别是全血样本中总胆固醇含量广范围地提供迅速且准确的检测结果。

Claims

1.一种用于检测血液样本总胆固醇的感测件，包括：

分别形成于第一基板与第二基板的工作电极与对等电极，该第一与第二基板其中之一具有一开孔开设于该形成电极的位置供血液样本通过；

绝缘层，其形成于该第一与第二基板其中之一的表面并暴露出该基板的电极与电级端点接头，以令该端点接头与施加电压的电子装置电性连接；

反应垫，其设置于工作电极与对等电极间且含有反应试剂，该反应试剂包括电子传递物、能与待分析物起反应并产生与浓度相对应的电流的酶、及缓冲液；以及

分离垫，其设置于该开孔基板的开孔上，使该血液样本进入该电极开孔之前，先通过该分离垫分离去除该样本中的干扰物。

2.一种用于检测血液样本总胆固醇的感测件，包括：

分别形成于第一基板与第二基板的工作电极与对等电极；

絕緣層，其形成于該第一與第二基板其中之一的表面并暴露出該基板的电极与电级端点接头，以令垓端点接头与施加电压的电子装置电性连接；

分离垫，其设置于该第一基板与第二基板之间，使该血液样本先通过该分离垫分离去除该样本中的干扰物，再横向扩散至反应垫。

3.根据权利要求1或2所述的感测件，其中，该基板是绝缘高分子基板。

4.根据权利要求1或2所述的感测件，其中，该电极选自碳电极、石墨电极、及金属粒所构成的组群之一。

5.根据权利要求4所述的感测件，其中，该电极利用网版印刷的方式形成于基板表面。

6.根据权利要求1或2所述的感测件，其中，该电子传递物系3，3’，5，5’-四甲基联苯胺。

7.根据权利要求1或2所述的感测件，其中，该能与待分析物起反应并产生与浓度相对应的电流的酶包括胆固醇酯化酶、胆固醇氧化酶、及过氧化氢酶。

8.根据权利要求1所述的感测件，还包括置于该第二基板的电极开孔与该分离垫之间，且具有与该开孔大致相同的外形轮廓的导流片。

9.根据权利要求1所述的感测件，还包括设于该分离垫上方的毛细管导入区以及覆盖该感测件的上盖片。

10.根据权利要求1所述的感测件，还包括覆盖该感测件的上盖片，且该上盖片对应该分离垫的位置形成有供样本注入的注入口。

11.根据权利要求1所述的感测件，其中，该血液样本指全血样本。