CN102565153B

CN102565153B - 具有对检测样品进行前处理功能的电极式尿糖测试条

Info

Publication number: CN102565153B
Application number: CN2011104446249A
Authority: CN
Inventors: 梁明龙; 李中
Original assignee: GUILIN ROYALYZE MEDICAL INSTRUMENT CO Ltd
Current assignee: GUILIN ROYALYZE MEDICAL INSTRUMENT CO Ltd
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2031-12-27
Also published as: CN102565153A

Abstract

本发明公开了一种具有对检测样品进行前处理功能的电极式尿糖测试条，它是对本申请人之前申请的尿糖测试条的改进，具体是在在粘合隔片与表面封装片之间设有一前处理层，该前处理层是由基材置于处理液中浸泡90～150s，取出后经干燥制得；其中，所述的基材为选自孔径为0.1～3μm的聚砜膜、硝酸纤维素膜、滤纸和玻璃纤维纸中的一种；所述的处理液按重量百分比计，由海藻酸钠0.1～2％、表面活性剂0.1～1％和余量的缓冲液组成。本发明所述尿糖测试条由于增设了经特殊处理的前处理层因而可达到抑制尿液中干扰物质产生干扰电流的目的，从而提高测试结果的准确度，尤其提高干扰物含量较高的高比重尿液的检测结果的准确度。

Description

具有对检测样品进行前处理功能的电极式尿糖测试条

技术领域

本发明涉及一种体外诊断试剂，具体涉及一种具有对检测样品进行前处理功能的电极式尿糖测试条。

背景技术

对于预防用的筛选家庭及个人尿液中的葡萄糖含量的方法通常采用尿糖检测试纸，这类试纸多数是在酶化学基础上产生葡萄糖依从性的颜色反应。这些试纸条的缺点是准确性差，只能用于尿糖的定性或半定量检测，且灵敏度比较低，一般都在尿糖含量达到50mg/dl，甚至100mg/dl以上才能显示出阳性，测试时还必须用时钟严格控制反应时间才能准确判断结果，从而测量结果很不可靠。此外，只有能分辨颜色的人才能采用，而糖尿病患者，特别是II型糖尿病的老年患者中，相当多的人是色盲，至少辩色不准确。

本申请人之前申请的公告号为CN201697890U的实用新型专利，公开了一种尿糖测试条，包括基片，基片上设置有三条条状导电电极，分别为阳极电极、阴极电极和短路电极，其中短路电极与阳极电极或阴极电极相接，在导电电极之上部分设置有绝缘隔离层以使导电电极前端的电极传导部裸露在外，所述绝缘隔离层上开设有反应窗口，该反应窗口的跨度为同时覆盖阴极电极和阳极电极，在反应窗口内设置有酶反应膜；在所述的绝缘隔离层之上设有一粘合隔板，该隔板上开设有相互连通的采样口、虹吸导样槽，其中采样口设置于远离基片上电极传导部的一端，虹吸导样槽的开设位置与绝缘隔离层上反应窗口的位置相应。该实用新型所述试纸条与申请人研制的尿糖测试仪配套使用，灵敏度大大提高。但是，由于尿液中存在的各种杂质会对尿糖测量造成严重干扰，如高比重尿中含有更多的Vc、尿酸等还原性干扰物，高比重尿中含有的大量电解质离子、金属离子等均会影响尿糖检测的特异性，造成某些尿液的测试结果不准确。因此提供一种能抑制尿液中干扰物质产生干扰电流，以获得更为准确的测试结果的尿糖试纸条显得尤为重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种灵敏度高、测试结果更准确的具有对检测样品进行前处理功能的电极式尿糖测试条。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

具有对检测样品进行前处理功能的电极式尿糖测试条，包括：

一基片；

一设置于基片上的导电电极，包括两条互不接触的工作电极和参比电极，以及与工作电极或参比电极相接的短路电极，在基片上同时具有工作电极、参比电极和短路电极的一端为导电电极的传导部；

一覆盖于导电电极上但使导电电极的传导部裸露在外的绝缘隔离层，在绝缘隔离层上开设有反应窗口，该反应窗口的跨度为同时覆盖工作电极和参比电极，在反应窗口内形成有酶反应膜；

一设置于绝缘隔离层之上的粘合隔片，该粘合隔片上开设有相互连通采样口和虹吸导样槽、以及与虹吸导样槽相连通的导气孔，其中采样口设置于远离基片上电极传导部的一端，虹吸导样槽的开设位置与绝缘隔离层上反应窗口的位置相应；

一设置于粘合隔片上的表面封装片，其上与采样口位置相应处开设有与采样口形状相应的采样口穴；

与现有和之前的技术不同的是：

在粘合隔片与表面封装片之间设有一前处理层，该前处理层设置于粘合隔片上的采样口之上，所述的前处理层是由基材置于处理液中浸泡90～150s，取出后经干燥制得；其中，

所述的基材为选自孔径为0.1～3μm的聚砜膜、硝酸纤维素膜、滤纸和玻璃纤维纸中的一种；

所述的处理液按重量百分比计，由海藻酸钠0.1～2％、表面活性剂0.1～1％和余量的缓冲液组成。其中，所述的缓冲液为磷酸盐缓冲液、MES缓冲液或柠檬酸缓冲液，缓冲液的pH值为2～8，浓度为0.05～1mol/L。

上述技术方案中，

所述的基片为尿糖试纸条常用的基片，通常为PC或PET片。

所述的导电电极通常是由导电浆料网版印刷或电镀涂覆于基片上形成。

所述的绝缘隔离层，是指以具有电绝缘性质的材质所形成的薄层。较好的选择可以是PVC或PET材质的绝缘胶带。

在基片上制作工作电极、参比电极和短路电极的方法与现有技术相同，绝缘隔离层的制作也与现有技术相同，具体可以是将绝缘漆涂覆于已有导电电极的基片上，烘干即可。

在制备前处理层时，对从处理液中取出的基材进行干燥的温度在60℃以下，通常为40～60℃。

所述的表面活性剂为曲拉通X-100(TritonX-100)或吐温-20(TW-20)。

所述的处理液按重量百分比计，优选由海藻酸钠0.5～1％、表面活性剂0.3～0.6％和余量的缓冲液组成。

所述的酶反应膜由酶反应液滴加于反应窗口内的导电电极表面经干燥形成或者是将酶反应液通过丝网印刷于导电电极表面上经干燥形成，也可以是通过其它如溶胶-凝胶法、交联法等方法在反应窗口内形成酶反应膜。所述的酶反应液按重量百分比计，由与被测物质反应的酶0.5～2％、电子传递介体3～20％、粘合剂2～10％、海藻糖1～4％、表面活性剂0.05～1％和余量的缓冲液组成，其中，所述的缓冲液为磷酸盐缓冲液、MES缓冲液或柠檬酸缓冲液，缓冲液pH值为3～9，浓度为0.02～0.5mol/L。

所述滴加或丝网印刷于导电电极表面的酶反应液形成酶反应膜的干燥温度在60℃以下，通常为40～60℃。

上述酶反应液中，所述的与被测物质反应的酶为葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶。

上述酶反应液中，所述的电子传递介体为选自铁氰化钾、二茂铁、氯化六氨合钌、苯醌和二茂铁的衍生物中的一种。其中所述的二茂铁的衍生物具体可以是甲酰二茂铁、乙酰二茂铁、甲醇二茂铁或乙酸二茂铁。

上述酶反应液中，所述的粘合剂为选自淀粉、糊精、明胶、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素和海藻酸钠中的一种或两种以上的组合。当为两种以上物质的组合时，它们之间的配比可为任意配比。

上述酶反应液按重量百分比计，优选由与被测物质反应的酶1～2％、电子传递介体5～20％、粘合剂4～10％、海藻糖2～4％、表面活性剂0.1～1％和余量的缓冲液组成。

由酶反应液滴加于反应窗口内的导电电极表面经干燥形成酶反应膜时，酶反应液的用量为铺满整个反应窗口即可，在反应窗口大小相同时，不同测试条上形成酶反应液的用量应当一致，至少相按近；当由酶反应液通过丝网印刷于导电电极表面上经干燥形成酶反应膜时，干燥后的酶反应膜的厚度应控制在1～3μm。

与现有技术相比，本发明所述尿糖测试条在采样口之上增设一经特殊处理的前处理层，以达到抑制尿液中干扰物质产生干扰电流的目的，以提高测试结果的准确度；该产品与申请人研制的葡萄糖测试仪配套使用，可实现尿糖的快速、准确的测定，同时尿糖的检测范围可达2～1000mg/dL，检测灵敏度高。

附图说明

图1为本发明所述尿糖测试条一种实施方式的结构示意图；

图2为图1所示实施方式的结构分解图；

图3为采用实施例1所述的尿糖测试条构建的尿糖浓度与电流的线性关系图；

图4为采用比较例1所述的尿糖试纸条构建的尿糖浓度与电流的线性关系图。

图中标号为：

1基片；2导电电极；2-1工作电极；2-2参比电极；2-3短路电极；3绝缘隔离层；4反应窗口；5酶反应膜；6虹吸导样槽；7采样口；7-1采样口穴；8粘合隔片；9导气孔；10表面封装片；11前处理层。

具体实施方式

实施例1：

一、具有对检测样品进行前处理功能的电极式尿糖测试条的结构

本发明所述的具有对检测样品进行前处理功能的电极式尿糖测试条的结构如图1和2所示，包括基片1，基片1上设置有导电电极2，导电电极2包括三条条状电极，具体是工作电极2-1、参比电极2-2和短路电极2-3，其中短路电极2-3位于工作电极2-1和参比电极2-2之间，并与参比电极2-2相接，在基片上同时具有工作电极2-1、参比电极2-2和短路电极2-3的一端为导电电极2的传导部；

在导电电极2之上部分设置有绝缘隔离层3，在该绝缘隔离层3的长度方向上，其一端与基片1平齐，另一端在导电电极2的传导部与所述基片1的平齐端之间，以使导电电极2的传导部裸露在外，所述绝缘隔离层3宽度方向上的两端与所述基片1平齐；在所述绝缘隔离层3上开设有反应窗口4，该反应窗口4为与绝缘隔离层3长度方向平行设置的方形槽，其跨度为同时覆盖参比电极2-2和工作电极2-1，在反应窗口4内设有酶反应膜5；

在所述的绝缘隔离层3之上设有一粘合隔片8，该粘合隔片8上与绝缘隔离层3上反应窗口4开设位置的相应处开设有条形的虹吸导样槽6，在虹吸导样槽6靠近导电电极传导部的一端开设有一导气孔9，以作尿样在进入反应窗口4时排出气体之用，该导气孔9为条形槽，贯穿粘合隔片8的窄端；在虹吸导样槽6远离电极传导部的一端开设有一圆形的采样口7，所述的采样口7、虹吸导样槽6和导气孔9三者相互连通；

在所述的粘合隔片8上还设有一表面封装片10，在该表面封装片10上与采样口7开设位置的相应处开设有一与采样口7大小相应的圆形采样口穴7-1；

在粘合隔片8与表面封装片10之间设有一前处理层11，该前处理层11设置于粘合隔片8上的采样口之上。

二、酶反应液的组成和前处理层：

其中的酶反应膜是由酶反应液直接滴加于反应窗口内的导电电极表面，然后经50℃干燥20min形成，所述的酶反应液按重量百分比计，由葡萄糖氧化酶1％、铁氰化钾18％、羧甲基纤维素4％、海藻糖2％、曲拉通X-100 0.1％和余量的pH值为8，浓度为0.1mol/L磷酸钾缓冲液组成。其中酶反应液的用量为4μL。

其中的前处理层是由孔径为0.5μm的玻璃纤维纸基材置于处理液中浸泡120s(浸泡液的用量为可以浸没玻璃纤维纸即可)，取出，于60℃条件下干燥40min，取出，裁剪至合适大小而得；所述的处理液按重量百分比计，由海藻酸钠0.5％、曲拉通X-100 0.5％和余量的pH值为8，浓度为1mol/L的柠檬酸缓冲液组成。

对比例1

一、电极式尿糖试纸条的结构

与实施例1不同的是，在粘合隔片8与表面封装片10之间没有设置前处理层11。

二、酶反应液

酶反应液的组成、用量、酶反应膜的形成方式均与实施例1相同。

实施例2

本实施例举例说明尿糖浓度与电流线性关系，以及使用实施例1所述的具有对检测样品进行前处理功能的电极式尿糖测试条构建定标曲线方法。

收集比重为1.018的新鲜尿液，配制尿糖浓度为10，25，50，100，250，375，500，1000mg/dL的尿样。将实施例1所述的尿糖测试条，置于葡萄糖测试仪(桂林中辉科技发展有限公司生产的G系列电化学生物传感器检测系统)中并在工作电极和参比电极两端施加300mV工作电压；取适量配制尿液，加到采样口，尿液经过前处理层后，虹吸导样槽自动吸取尿液进入反应区与酶反应膜中的试剂反应形成电流，在电化学生物传感器检测系统上可快速检测出与葡萄糖浓度相对应的电流，尿糖浓度与电流的线性关系见图3。用上述方法定标后，将得到的线性曲线输入到配套测试仪的存储设备中，测试样品的尿糖浓度可以直接从配套测试仪中读出。

比较例2

本比较例举例说明尿糖浓度与电流线性关系，以及使用比较例1所述的电极式尿糖试纸构建定标曲线，所得曲线如图4所示。构建定标曲线的方法，除了使用的定标试纸是比较例1所述的电极式尿糖试纸外，其它与实施例2相同。

实施例3

本实施例举例说明用比较例2构建的定标曲线，测定不同比重尿液配制的不同尿糖浓度尿样，说明不同比重尿样对尿糖测试结果的影响。

收集比重为1.008、1.025的两杯新鲜尿液，分别用这两杯不同比重的尿液配制尿糖浓度为10，25，50，100，250，500，1000mg/dL的尿样。将对比例1制得的电极式尿糖试纸条，置于对比例2中定标后配套测试仪中并在工作电极和参比电极两端施加300mV工作电压，取尿样加到采样口，通过虹吸导样槽自动吸取尿样，测试尿糖浓度。同时，用YSI葡萄糖生化分析仪测试每一样品的尿糖浓度。

用对比例1制得的电极式尿糖试纸条及配套测试仪测量不同比重尿液配制的尿样葡萄糖浓度与YSI葡萄糖生化分析仪测试尿糖浓度关系见表1。

表1：

从表1中数据可以看出，用比较例1制作的电极式尿糖试纸及比较例2构建的定标曲线，测定高比重尿液配制的不同尿糖浓度尿样，同一尿样，比较例1制作的电极式尿糖试纸测试结果比YSI葡萄糖生化分析仪测试值高，且浓度越低与生化分析仪的偏差越大，偏高越多；测定低比重尿液配制的不同尿糖浓度尿样，同一尿样，比较例1制作的电极式尿糖试纸测试结果比YSI葡萄糖生化分析仪测试值低，且浓度越低与生化分析仪的偏差越大，偏低越多；说明不同比重尿会影响比较例1制作的电极式尿糖试纸的测试结果，高比重造成测试结果偏高，正偏差大于20％，甚至达到191％，低比重造成测试结果偏低，负偏差最大达到127％，测试结果准确度不够。

实施例4

本实施例举例说明用实施例2构建的定标曲线，测定不同比重尿液配制的不同尿糖浓度尿样，说明不同比重尿样对尿糖测试结果的影响。

收集比重为1.008、1.025的两杯新鲜尿液，分别用这两杯不同比重的尿液配制尿糖浓度为10，25，50，100，250，500，1000mg/dL的尿样。将实施例1制得的具有对检测样品进行前处理功能的电极式尿糖测试条，置于实施例2中定标后配套测试仪中并在工作电极和参比电极两端施加300mV工作电压，取尿样10-100μL，加到采样口，尿液经过前处理层后通过虹吸导样槽自动吸尿样，测试尿糖浓度。同时，用YSI葡萄糖生化分析仪测试每一样品尿糖浓度。

用实施例1制得的具有对检测样品进行前处理功能的电极式尿糖测试条及配套测试仪测量不同比重尿液配制的尿样葡萄糖浓度与YSI葡萄糖生化分析仪测试尿糖浓度关系见表2。

表2：

从表2中数据可以看出，用实施例1制得的具有对检测样品进行前处理功能的电极式尿糖测试条及实施例2构建的定标曲线，测定高比重尿液配制的不同尿糖浓度尿样，同一尿样，实施例1制作的电极式尿糖试纸测试结果比YSI葡萄糖生化分析仪测试值高，但最大偏差小于20％；测定低比重尿液配制的不同尿糖浓度尿样，同一尿样，实施例1制作的电极式尿糖试纸测试结果比YSI葡萄糖生化分析仪测试值低，但最大偏差小于20％；说明尿液经过前处理层处理后，再进行氧化还原作用与电化学反应，大大的抑制了不同比重尿对测试结果的影响。

使用本发明的电极式尿糖试纸测试尿液中的葡萄糖浓度，即使是检测存在较多干扰物的高比重尿液，也能快速、准确的检测尿糖浓度。

实施例5

与实施例1相同。

二、酶反应液的组成和前处理层：

其中的酶反应膜是由酶反应液直接滴加于反应窗口内的导电电极表面，然后经40℃干燥30min形成，所述的酶反应液按重量百分比计，由葡萄糖脱氢酶2％、二茂铁5％、羟乙基纤维素2％、海藻糖4％、曲拉通X-100 0.05％和余量的pH值为5，浓度为0.5mol/L的MES缓冲液组成。其中酶反应液的用量为6μL。

其中的前处理层是由孔径为2μm的滤纸置于处理液中浸泡150s(浸泡液的用量为可以浸没滤纸即可)，取出，于50℃条件下干燥50min，取出，裁剪至合适大小而得；所述的处理液按重量百分比计，由海藻酸钠2％、曲拉通X-100 0.1％和余量的pH值为2，浓度为0.5mol/L的MES缓冲液组成。

实施例6

一、具有对检测样品进行前处理功能的电极式尿糖测试条的结构与实施例1相同。

二、酶反应液的组成和前处理层：

其中的酶反应膜是将酶反应液通过丝网印刷于反应窗口内的导电电极表面，然后经60℃干燥20min形成，干燥形成的酶反应膜的厚度为2μm。所述的酶反应液按重量百分比计，由葡萄糖脱氢酶0.5％、苯醌8％、明胶10％、海藻糖3％、吐温-201％和余量的pH值为3，浓度为0.02mol/L的柠檬酸缓冲液组成。

其中的前处理层是由孔径为3μm的聚砜膜置于处理液中浸泡90s(浸泡液的用量为可以浸没聚砜膜即可)，取出，于40℃条件下干燥50min，取出，裁剪至合适大小而得；所述的处理液按重量百分比计，由海藻酸钠0.5％、曲吐温-20 1％和余量的pH值为4，浓度为0.05mol/L的MES缓冲液组成。

实施例7

二、酶反应液的组成和前处理层：

其中的酶反应膜是将酶反应液滴加于反应窗口内的导电电极表面，然后经60℃干燥15min形成，所述的酶反应液按重量百分比计，由葡萄糖氧化酶1％、氯化六氨合钌10％、淀粉5％、海藻酸钠3％，海藻糖1％、吐温-20 0.5％和余量的pH值为9，浓度为0.3mol/L的MES缓冲液组成。其中酶反应液的用量为4μL。

其中的前处理层是由孔径为0.2μm的硝酸纤维素膜置于处理液中浸泡120s(浸泡液的用量为可以浸没硝酸纤维素膜即可)，取出，于60℃条件下干燥30min，取出，裁剪至合适大小而得；所述的处理液按重量百分比计，由海藻酸钠0.1％、曲拉通X-100 0.8％和余量的pH值为6，浓度为0.8mol/L的磷酸钾缓冲液组成。

Claims

1.具有对检测样品进行前处理功能的电极式尿糖测试条，包括：

一基片(1)；

一设置于基片(1)上的导电电极(2)，包括一条工作电极(2-1)和一条参比电极(2-2)，所述的工作电极(2-1)和参比电极(2-2)互不接触，还包括一条与工作电极(2-1)或参比电极(2-2)相接的短路电极(2-3)，在基片(1)上同时具有工作电极(2-1)、参比电极(2-2)和短路电极(2-3)的一端为导电电极(2)的传导部；

一覆盖于导电电极(2)上但使导电电极(2)的传导部裸露在外的绝缘隔离层(3)，在绝缘隔离层(3)上开设有反应窗口(4)，该反应窗口(4)的跨度为同时覆盖工作电极(2-1)和参比电极(2-2)，在反应窗口(4)内设有酶反应膜(5)；

一设置于绝缘隔离层(3)之上的粘合隔片(8)，该粘合隔片(8)上开设有相互连通采样口(7)和虹吸导样槽(6)、以及与虹吸导样槽(6)相连通的导气孔(9)，其中采样口(7)设置于远离基片(1)上电极传导部的一端，虹吸导样槽(6)的开设位置与绝缘隔离层(3)上反应窗口(4)的位置相应；

一设置于粘合隔片(8)上的表面封装片(10)，其上与采样口(7)位置相应处开设有与采样口(7)形状相应的采样口穴(7-1)；

其特征在于：

在粘合隔片(8)与表面封装片(10)之间设有一前处理层(11)，该前处理层(11)设置于粘合隔片(8)上的采样口(7)之上，所述的前处理层(11)是由基材置于处理液中浸泡90～150s，取出后经干燥制得；其中，

所述的基材为选自聚砜膜、硝酸纤维素膜、滤纸和玻璃纤维纸中的一种，它们的孔径均为0.1～3μm；

所述的处理液按重量百分比计，由海藻酸钠0.1～2%、表面活性剂0.1～1%和余量的缓冲液组成，其中，所述的缓冲液为磷酸盐缓冲液、MES缓冲液或柠檬酸缓冲液，缓冲液的pH值为2～8，浓度为0.05～1mol/L。

2.根据权利要求1所述的具有对检测样品进行前处理功能的电极式尿糖测试条，其特征在于：在制备前处理层(11)时，对从处理液中取出的基材进行干燥的温度为40～60℃。

3.根据权利要求1所述的具有对检测样品进行前处理功能的电极式尿糖测试条，其特征在于：所述的表面活性剂为曲拉通X-100或吐温-20。

4.根据权利要求1所述的具有对检测样品进行前处理功能的电极式尿糖测试条，其特征在于：所述的处理液按重量百分比计，由海藻酸钠0.5～1%、表面活性剂0.3～0.6%和余量的缓冲液组成。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的具有对检测样品进行前处理功能的电极式尿糖测试条，其特征在于：所述的酶反应膜(5)由酶反应液滴加于反应窗口(4)内的导电电极(2)表面经干燥形成或者是将酶反应液通过丝网印刷于导电电极(2)表面上经干燥形成，所述的酶反应液按重量百分比计，由与被测物质反应的酶0.5～2%、电子传递介体3～20%、粘合剂2～10%、海藻糖1～4%、表面活性剂0.05～1%和余量的缓冲液组成，其中，所述的缓冲液为磷酸盐缓冲液、MES缓冲液或柠檬酸缓冲液，缓冲液的pH值为3～9，浓度为0.02～0.5mol/L。

6.根据权利要求5所述的具有对检测样品进行前处理功能的电极式尿糖测试条，其特征在于：所述滴加或丝网印刷于导电电极(2)表面的酶反应液形成酶反应膜(5)的干燥温度为40～60℃。

7.根据权利要求5所述的具有对检测样品进行前处理功能的电极式尿糖测试条，其特征在于：所述的与被测物质反应的酶为葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶。

8.根据权利要求5所述的具有对检测样品进行前处理功能的电极式尿糖测试条，其特征在于：所述的电子传递介体为选自铁氰化钾、二茂铁、氯化六氨合钌、苯醌和二茂铁的衍生物中的一种。

9.根据权利要求5所述的具有对检测样品进行前处理功能的电极式尿糖测试条，其特征在于：所述的粘合剂为选自淀粉、糊精、明胶、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素和海藻酸钠中的一种或两种以上的组合。

10.根据权利要求5所述的具有对检测样品进行前处理功能的电极式尿糖测试条，其特征在于：所述的表面活性剂为曲拉通X-100或吐温-20。