CN105980841A - 血氨的快速小体积检测 - Google Patents

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Abstract

一种用于测量血液样品中的氨的方法可以涉及，将血液样品放置在与氨气体传感器接近的位置，采用所述氨气体传感器生成响应于从血液样品中释放出来的氨气的电流，并使用与氨气体传感器耦联的电流测量部件，测量由氨气体传感器产生的电流。一种用于测量血液样品中的氨水平的装置可以包括血液样品容纳部件，与血液样品容纳部件耦联的氨气体传感器，和与氨气体传感器耦联的电流测量部件。可使用所述方法和装置来测量血液样品小到一滴血、或大约0.05毫升的血液的血氨水平。

Description

血氨的快速小体积检测
背景技术
高氨血症是一种代谢紊乱，其特征在于，在血液中过量的氨。它是一种危险的病况，可能会导致脑功能障碍(脑病)，甚至死亡。婴儿猝死综合征(SIDS)的某些情况已被关联到引起高血氨症的未确诊代谢障碍。许多不同的病况下可能会导致高氨血症，如遗传性基因突变，肝功能损害，与胃肠道手术有关的盲袢综合征，炎性肠病和某些类型的用于癌症治疗的化疗药物。如果发现得足够早，高氨血症通常易于治疗。不幸的是，目前没有，用于检测高氨血症的简单、快速的测定。这意味着，高氨血症的很多情况直到为时已晚时才被发现，这往往导致患者死亡。
导致高氨血症的病况可以是遗传的或后天的。许多不同的遗传性基因突变可导致高氨血症。氨在尿中排泄之前由肾脏转化为毒性较低的物质尿素。有些儿童有扰乱体内的尿素循环的基因突变。这些儿童需要终身监控血氨水平。高氨血症的后天原因，包括上面提到的那些，也需要血氨水平的长期监测。不幸的是，针对患者在持续的基础上监控他们的血氨水平，没有方便的方法。
婴儿猝死综合征是在工业化世界中儿童死亡的最大单一原因。SIDS死亡的一个小而显著部分是由于与高氨血症有关的无法识别的代谢障碍。许多这些疾病在新生儿或在生命的最初几个月中出现症状。事实上，一些州针对遗传性疾病、如脂肪酸氧化障碍或有机酸血症(其是与高氨血症有关)进行新生儿测定。所述测定不是直接测量血氨水平，所述测定使用串联质谱法来检测在这些病况中积累的特定代谢物。测试必须由新生儿的足跟获得的一滴血进行，因为静脉穿刺在技术上是困难的、病态的和侵入性的。目前，美国仅针对少量高氨血症相关的缺陷进行筛选。其它经济发达的国家提供非常少的任何种类的筛选测定。
虽然高氨血症损伤大脑，但如果检测到足够早，能够有效地和简单地进行治疗。一个简单的治疗涉及施用乳果糖给患者。乳果糖是一种非吸收糖，其酸化粪便，从而防止氨从肠吸收到血液中。另一种治疗包括施用抗生素利福昔明(Rifaxamin)，它可以在肠中杀死生产尿素的菌。如果在高氨血症的过程中使用足够早，这些治疗是简单、廉价和有效的。
在检测和治疗高血氨症中的最紧迫的问题在于检测。所有的目前可用的检测方法需要处理血液以获得血浆，然后针对氨测试血浆。处理涉及在离心机中离心血液以将血浆与红血细胞分离。这必须在具有离心装置的实验室进行。然后血浆必须在血液处理后进行尽快快速测试。在大多数情况下，血液处理和氨水平测量必须在医院的两个不同的区域中进行。因此，患者必须去附属于医院的血液加工实验室采取用于测试的血液。另外，用于血氨的当前检测要求，只能通过静脉穿刺来获取的血液量。这使得测试婴儿和幼儿还具有挑战性。
用于测量血浆氨的最常用的临床实验室测试利用谷氨酸脱氢酶反应，其中的铵离子与2-氧代戊二酸和NADPH反应以形成谷氨酸、NADP和水。吸收光谱在340nm处测量在NADPH中的减少。该测定在宽范围的氨浓度中是高度特异性的和有效的。但是，该过程是冗长和复杂的，需要几毫升血液的静脉穿刺，然后离心血浆。样品必须在冰上运输到中心实验室，以尽量减少来自在血细胞中谷氨酰胺脱氨的氨水平假升高。因此，标准的临床检测不适于处于高氨血症风险的患者的密切监测。
标准血浆氨分析的一种替代是测量全血中的氨浓度。为了避免其它血液成分的干扰，这种策略释放气态形式的氨以用于单独量化。通过全血液样品的碱化释放氨，气敏电极检测氨。电极被放置在样品的表面上方，受气体渗透膜保护。但是，这种方法有两个主要的缺点，即，它需要大量的血液以操作，并且这需要长时间来分析样品，在低氨水平10至15分钟。
通过光谱法，比色反应也可以用于测量氨。这样的反应包括靛酚反应(其产生蓝色)和内斯勒反应(Nessler reaction)，其产生棕橙色。这些方法的缺点是，在血液中的其它物质、如氨基酸和谷氨酰胺可影响反应，导致不准确。
已经发展了用于测定全血中的氨的更新近的比色法，并将其纳入称为血氨检验器(Blood Ammonia Checker)的装置，或者纳入较新版本，PocketChem血氨分析仪(PocketChem Blood Ammonia Analyzer)(可从伍德利装置有限公司(Woodley Equipment Company Ltd.)获得)。为了测量氨，一小滴血放在包含从血释放氨的碱性盐的测试条。氨通过多孔分离器，扩散至含有溴甲酚绿的显色层。3-4分钟后通过比色法定量氨。与此装置的问题是，它已被证明有准确性的问题。此外，用于检测升高的氨水平的灵敏度是值得商榷的。基于染料的测定的动态范围必定受限于染料的pKa和颜色检测系统的灵敏度。最后，血氨氮分析仪的价格是$3,000。
因此，非常希望的是，具有用于检验血氨水平的改进的方法和装置。理想的是，这样的方法和装置将是使用简单，价格相对低廉，便于携带的。还理想的是，该方法和装置将是方便用于医院，医生办公室或患者家中。最后，如果这种方法和装置可用于一次性血氨水平测定、血氨水平的持续监测或两者，那么这将是理想的。这些目标中的至少一些将通过以下描述的实施方案得到实现。
发明内容
本发明公开内容描述了使用电化学反应以检测从血液中释放的气态氨的装置。该装置的各种实施方案包括血液样品容纳部件(containment member)、氨气体传感器以及与所述气体传感器耦联的(coupled)电流测量部件。小体积血液样品(这在某些情况下可能小至一滴血液(约0.05毫升))被放置在血液样品容纳部件中或在血液样品容纳部件上，血液样品容纳部件可以是容器或基底(substrate)。血液样品释放出来的氨随后产生氨气体传感器(其在一些实施方案中可以是氨型燃料电池)中的电流并且该电流进入电流测量部件(例如电路)，然后测量的电流可在氨水平显示器上被显示。电化学检测应提供比目前使用的基于染料的检测更准确的结果，因为它不共享基于染料的测定法的有限的动态范围。此外，微型氨燃料电池(其可以被用作在一个实施方案中的氨气体传感器)价格便宜并且容易获得。例如，用于工业安全应用的氨燃料电池的价值大约为每个200$。(目前可获得的氨型燃料电池的一个实例在图1中描绘)。
本文描述的方法通常涉及将血液样品放置在接近氨气体传感器的样品容器或基底(substrate)中或在接近氨气体传感器的样品容器或基底上，允许从血液样品中释放氨以生成氨气体传感器中的电流，并采用与氨气体传感器耦联的电流测量部件测量电流。该方法典型地还包括通过与氨气体传感器和/或电流测量部件耦联的显示部件为使用者提供血氨水平。在一些实施方案中，该方法还可以涉及将碱性物质与血液样品混合，以促进和/或加速氨离开血液。例如，一个这样的物质可以是K2CO3(碳酸钾)，而另一实例可以是LiCl/LiOH(氯化锂/氢氧化锂)的溶液。在某些情况下，这种溶液可以与血液样品混合，并且该混合物可以搅拌或搅动。在其它实施方案中，在没有样品的任何进一步处理的情况下，血液样品可以简单地放置在与燃料电池接近的固体支持物上。
本文描述的装置实施例可以是非常小的、便携的、廉价的和快速使用的，从而允许在患者的床边(医院，疗养院等)，在医生的办公室，在家里，或在对于患者最方便的其它地方进行血氨检测。在一些实施方案中，例如，氨测试装置可以是如对于糖尿病患者通常使用的血糖监测装置那样小和方便使用的。在其它实施方案中，该装置可以包括另外的特征，如在医院环境中进行检测时直接将氨水平发送到病人的电子医疗记录的能力(capability)。用于血氨快速小体积检测的本文中所描述的装置和方法可提供在检测和监测高氨血症中的显著改善。因此，它们可被用于筛选全世界中数百万患者，以帮助防止脑损伤和死亡。
在一个方面，一种用于测量血液样品中的氨的方法可以涉及将血液样品放置在与氨气体传感器，如氨的燃料电池接近的位置，并测量燃料电池响应于从血液样品释放的氨而产生的电流。该方法还可以包括在与电流测量部件耦联的显示器上显示所测量的电流。在一些实施方案中，放置血液样品可涉及形成密封的腔室(或“隔室”)，其中从血液释放的氨接近燃料电池的阳极端。一些实施方案可进一步包括将血液样品与碱性物质混合。例如，在两个备选实施方案中，碱性物质可以是碳酸钾、或碱性物质可以是氯化锂和氢氧化锂的水溶液。任选地，该方法还可以包括搅拌或搅动血液/碱性物质混合物。
如上所述，在一些实施方案中，血液样品可以是如一滴血那样小，或不超过约0.05毫升的血。在一些实施方案中，放置血液样品可能涉及使密封容器接触氨气体传感器，使得气体传感器的阳极端暴露于在包含该血液样品的容器的开放空间。在其它实施方案中，放置血液样品可能涉及放置基底以保持血液样品接近氨气体传感器阳极端，其中在所述放置步骤之后阳极端和血液样品都位于密封隔室内。在一些实施方案中，电流表用于测量由所述燃料电池产生的电流。
在另一个方面，用于测量血液样品中的氨的方法可能涉及将血液样品接近氨燃料电池或其它氨气体传感器放置，响应于从血液样品中释放出来的氨，氨燃料电池或其它传感器产生电流，并测量由所述燃料电池或其它的传感器所产生的电流。
在另一个方面，用于测量血液样品中的氨水平的装置可以包括血液样品容纳部件，氨气体传感器，例如氨的燃料电池，其与血液样品容纳部件耦联，和与气体传感器耦联的电流测量部件。在一些实施方案中，血液样品容纳部件可以是可拆卸地连接到气体传感器，以形成密封的隔室，所述隔室容纳燃料电池的阳极端和血液样品。在一些实施方案中，血液样品容纳部件包括用于保持血液样品的基底。任选地，这样的实施方案可以包括充当释放氨的碱的基底，或用物质(例如，碱和/或盐)处理的基底。然后将血液样品施加到基底上。
典型地，该装置将足够小以容易携带。该装置也将被配置成只使用非常小的血液样品(如不超过一滴血，或不超过约0.05毫升的血液)测量血氨水平。在一些实施方案中，氨燃料电池可以是小型的氨型燃料电池，类似于那些在各种工业应用中使用的小型的氨型燃料电池。在一些实施例中，电流测量元件可以是电流表或恒电位仪。在一些实施方案中，血液样品容纳部件可形成与氨气体传感器的阳极端流体连通的腔室，和电流测量部件可以是与氨气体传感器的阳极端和阴极端耦联的电路。
在一些实施方案中，该装置可进一步包括用于含有血液样品的容纳部件、氨气体传感器和/或电流测量部件的外壳。在一些实施方案中，该装置还可以包括在外壳上用于显示所测量的血氨水平的显示器。根据各种实施方案，所述显示器可以被配置成数字地显示所测量的血氨水平，作为线性显示器(诸如图)，和/或经由任何其它适当的表示。
将参考所附附图在下面进一步详细描述这些和其它方面和实施方案。
附图说明
图1是工业氨燃料电池的透视图；
图2是根据一个实施方案的血氨水平测量装置的示意图；
图3显示在水平轴上的时间和垂直轴上的电流的曲线图，示出根据一个实施方案和一个实施例响应于从血液释放的氨的电流与时间。
图4是示出用根据一个实施例的装置和方法，在全血中氨的标准曲线测量的图；和
图5是表示常规的血浆测定与根据一个实施方案的全血氨水平检测技术的图。
发明详述
下面的描述是针对用于测量血液样品中氨水平的装置和方法的实施方案。下面提供的实施方案目的是在实质上是示例性的，而不应被解释为限制本发明的范围。例如，在各种替代实施方案中，有可能消除或改变一个或多个装置部件，消除或改变的一个或多个方法步骤，改变方法步骤的顺序，和/或类似消除或改变。作为一个具体的例子，虽然下面的描述集中在将所述装置和方法实施方案用于检测血液样品中氨的水平，在替代实施方案的中，这些相同的实施方案或它们的变型可以用于检测在其它物质中氨的水平。
现在参考图2，在一个实施方案中，快速、体积小的血氨检测装置10包括与氨(NH3)燃料电池14耦联的血液样品容纳部件12，所述氨(NH3)燃料电池14与电流测量部件16耦联。在各种替代实施方案中，燃料电池14可被替换为任何其它合适的氨气体传感器，诸如但不限于氧化还原介体(redox mediator)。因此，虽然在图2中示出的实施例和许多下面的描述讨论了“燃料电池”，备选实施方案可包括任何合适的替代氨气体传感器。因此，本申请不应该被解释为仅限于包括燃料电池的实施方案。
同样地，在一个实施方案中，如图2中所示，血液样品容纳部件12可以是用于保持血液样品的容器。血液容纳部件12的一个例子可以是具有盖和膜的小瓶。在本实施方案中，血液样品可以被放置在小瓶中，并且盖和膜可以密封容纳部件12。当容纳部件12然后连接于燃料电池14和/或含燃料电池14的外壳时，膜可以被刺穿，从而形成暴露于燃料电池14但仍密封的腔室。在替代实施方案中，血液样品容纳部件12可以是基底，例如板，载玻片，平板材料的片或类似物。在基底实施方案中，血液样品容纳部件12可以接近用于氨气测量的燃料电池14放置。在示出的实施例中，电流测量元件16是恒电位仪。在替代实施方案中，电流测量部件16可以是电流表或其它类型的电路或其它电流测量装置。
容纳部件12，燃料电池单元14和电流测量部件16可以是全部或部分地容纳在外壳18a和18b中。在图2的示意图中，外壳18a，18b被描述为具有血液样品部18a和燃料电池部18b，其可装配在一起以形成密封，从而将所述血液样品密封在气密室中。(可选择地，血液样品部18a可以简单地是血液容纳部件12，换句话说，这样的实施方案将不具有单独的血液样品外壳部18a)。在这种构造中，在容纳部件12与血液样品部分18a的开口允许燃料电池14的阳极端(或“阳极侧”)能够接近在本文中称为顶部空间的20，即血液样品直接上面并与燃料电池14的阳极端空气接触的空间。否则，血液样品和阳极端被密封成与外部空气隔绝。如图2所示，在一些实施方案中，电流测量元件16可以从所述外壳的燃料电池部18b延伸出来。在一个替代实施方案中，容纳部件12、燃料电池14和电流测量部件16可全部被容纳在外壳18a，18b内。在另一替代实施方案中，外壳可以是单片(one-piece)结构，并且一旦血液样品被加载，血液样品容纳部件12可以插入外壳，或血液样品本身可以通过一个开口插入装置10。任选地，在外壳18a，18b(未示出)的外侧上的显示器可以显示测量的氨水平。在一些实施方案中，如在图2图表示出的，容纳部件12实际上可能自身是外壳18a。
在各种实施方案中，容纳部件12可以具有任何合适的尺寸，形状和构造，并且可以由任何合适的材料制成。例如，容纳部件12可以是杯状的容器，具有用于密封杯子的开口端至燃料电池14的工具(means)。可替代地，容纳部件12可以是具有密封的或可密封的帽的小瓶。血液样品可以插入小瓶或杯，并在一个实施例中装置10可包括穿刺元件，所述穿刺元件当容纳部件12连接到装置10时，在容纳部件12的盖中穿刺一个或多个孔，从而允许释放的血氨接触燃料电池14。在一些实施方案中，容纳部件12可以是极小的，因为它典型地仅需要持有一滴或50微升血液。如下面进一步描述，例如，在一些实施例中容纳部件12可以简单地是平的基底。
燃料电池14可以是任何当前可获得的或还未发明的氨燃料电池，例如但不限于目前可用的，小的、重量轻的氨燃料电池，其被处于氨暴露风险的工业工人佩戴为徽章。如上所述，在其它替代实施方案中，燃料电池14可以替换为另一种类型的氨气体传感器。燃料电池14可以包括三个电极，其中的一个连接到电流测量部件16的阳极，其中一个连接到电流测量部件16的阴极，和其中的一个连接到参考电极。在一个实施方案中，所有这三个连接是有线的连接。另一电极配置可在替代实施方案中是可能的。例如，有可能消除或替代用于参考电极的一些其它配置。
装置10被配置为检测从血液样品中释放的气态NH3并暴露于在顶部空间20中的燃料电池14，从而产生正比于样品中的NH3浓度的电流响应。在操作过程中，样品容纳部件12被密封到燃料电池14的阳极侧。血液样品被注入到容纳部件12并随后用碱性物质(例如但不限于碳酸钾，LiCl/LiOH，其它氢氧化物和其它盐)处理。当与如碳酸钾或LiCl/LiOH的物质混合时，血液的pH和离子强度的增加引起NH3释放到顶部空间20。在燃料电池14阳极端的NH3氧化，连同在燃料电池14阴极端的(O2)还原，产生电流，由电流测量部件16测量所述电流。由于NH3释放到顶部空间20比其在阳极的消耗速度快，NH3有效地在顶部空间20与血液样品之间达到平衡。电流上升到一个平稳值(plateau value)，所述平稳值正比于这个稳定状态的顶部空间浓度，并因此正比于样品浓度。响应被作为峰值电流，其提供血氨水平的精确测量。
用于样品的血液的量可以很小。例如，在一些实施方案中，可以使用一滴血-如，不超过约0.05毫升(50微升)的血液。这与现有血氨测量技术形成对比，所述现有血氨测量技术通常需要至少3000-10,000微升的血液。在各种实施例中，任何合适的碱性溶液可以与血液混合，或者在其它替代实施方案中，血液可以在没有用碱性溶液混合的情况下来测定。在一个实施方案中，以下被认为是有利的：用LiOH将血液样品的pH升高到约11，而在同一时间使用LiCl增加血液样品的离子强度。在一个替代实施方案中，被认为是有利的是，使用碳酸钾(K2CO3)。在一般情况下，出于安全原因，碳酸盐、如碳酸钾相对于氢氧化物可能是优选的。
在一些实施方案中，血液样品可以被注入，或以其它方式输送到容纳部件12中。在替代实施方案中，有可能简单地将一滴血液应用到固体基底，如玻璃的平片，玻璃纤维，纸或其它材料。平的基底可以在燃料电池14的阳极端的紧接下面放置。在各种替代实施方案中，基底可以是未处理的或用物质(例如盐和/或碱)进行预处理的。在一些实施方案中，装置10可以包括手指插入组件(finger stick component)，从而使得患者可能刺他或她的手指，来自手指的一滴血液沉积在样品基底上，并且装置10检测血氨水平。在一些实施方案中，通过装置10的血液样品中的氨水平的检测可非常快地发生，例如，在几分钟或甚至仅仅几秒钟内。
在不同实施方案中，装置10可以许多不同的方式提供血氨水平的测量。例如，在一些实施方案中，装置10可以包括内置的，数字化，数字显示器，其示出测量的氨水平。在这样的实施方案中，当达到平衡氨水平时，装置10可任选蜂鸣声，闪光或以其它方式发信号，类似于数字温度计，所述数字温度计在测定体温时发信号给使用者。在其它实施方案中，装置10可以存储和/或传输血氨测量值，其用于在另一装置(诸如笔记本或桌面计算机)上显示。例如，装置10可以具有蓝牙功能，或者可以通过USB端口插入计算机。
在一些实施例中，装置10可以是完全一次性的，而在替代实施方案中，一些或所有的装置可以是可重复使用的。例如，在一些实施方案中，容纳部件12可以是一次性的，而装置10的其余部分是可重复使用的。在其它实施方案中，所有的装置10可以是可重复使用的，并且携带血液样品的基底可以置于容纳部件12，以使得基底在使用后被处理掉并且容器被重新使用。
全血中NH3的实验测量
实验#1
进行初始组实验，以优化来自血液的NH3释放，并确定装置10是否线性响应于血液NH3含量。(匿名全血液样品是从斯坦福血库(Stanford Blood Bank)根据它们的人类受试者协议获得的)。通过以下获得快速的响应：将300微升(μL)全血注入到样品容纳部件12，随后是180微升含有0.2M LiOH和12M LiCl的水溶液(“LiOH/LiCl”)。血液和试剂用磁力搅拌棒混合的同时，记录来自所述检测器的电流响应。图3显示了该实验中的典型电流-时间曲线的一个例子。装置10在加入LiOH/LiCl后3分钟内达到准稳态电流。除非另有说明，将这个优化过程用于如下讨论的所有全血分析。
实验#2
通过以下制备一组跨越一定范围的NH3浓度的血液样品：将血液从单一的供体分成5等分试样，并将不同量的在NH4Cl形式的NH3加入每个等分试样中。NH3的添加量为0至800μM之间。图4示出了作为添加的NH3量的函数的仪器的响应。横跨5个样品，获得平稳线性响应，其具有1nA/μM NH3的斜率。正如预期的那样，在没有添加的NH3的情况下，得到样品的可观的响应，这反映出NH3天然存在于样品中的量。该实验证明了，装置10的检测直接来自全血的NH3和量化样品之间的NH3含量差异的能力。
实验#3
理想的是，氨的水平的全血分析(使用本文所述的装置和方法)将与测量的血浆的NH3强烈相关。为了解决这个问题，装置10对于从全血样品释放的NH3的响应与用常规酶分析测量的同一样品的血浆中的NH3浓度进行比较。在斯坦福血液中心从5名健康捐献者获得新鲜的10毫升全血液样品和将其在冰上运输至实验室。对样品进行了系列分析，以最小化各个体样品全血和血浆分析之间的时间。从第一样品中移出等分试样，并将其保持在冰上，而对样品的剩余部分进行离心以分离血浆。在离心过程中，将全血等分试样采用仪器一式两份地进行分析。然后一式三份地使用常规的酶测定法测量已被分离的血浆。针对4个余下的全血样品重复此步骤。图5示出仪器针对全血等分试样的响应与在相应的血浆中的NH3浓度的曲线图。针对六个样品(其有范围为52μM到77μM的经测量的血浆NH3水平)获得良好的线性拟合(R2＝0.90)。此外，相比于传统的基于酶的血浆测定法，装置10响应噪声更低。因此，数据表明，装置10可能比传统的基于酶的血浆测定法和基于染料的血氨检查器都更可靠得多。
来自点样到固相支持体上的一滴血的NH3的测量
尤其是对于血氨的家庭检测，理想的是，只要求最小可能的血液样品体积和使分析过程尽可能简单。理想的是，分析可以采用在固体支持体上的一滴血液(20-50μL)来进行。在某些情况下，可采用盐和/或碱预加载支持体，所述盐和/或碱将在血液样品干燥时促进NH3从血液样品的释放。进行评估这种方法的可行性的初步实验。
新鲜的全血液样品分成两个等分试样，和将167μM的NH4Cl的溶液加入一个等分试样中。用KCl溶液或KCl溶液+LiOH/LiCl浸泡玻璃微纤维盘，然后用H2O冲洗并干燥。盘放入装置10的样品混合容纳部件12。50微升血液滴加入到该盘，和样品容纳部件12被紧接密封至燃料电池14。表1示出了在有和没有氯化铵的情况下对血滴的电流响应，使用用于预处理玻璃纤维过滤器的两种方法，使用单独的KCl或KCl+LiOH。
表1.点样到固相支持体的全血
血液样品 微纤维过滤器处理 响应(nA)
无 用KCl溶液浸泡，干燥 11
天然样品 用KCl溶液浸泡，干燥 28
+167μM NH4Cl 用KCl溶液浸泡，干燥 44
天然样品 用KCl+LiOH/LiCl溶液浸泡，干燥 22
+167μM NH4Cl 用KCl+LiOH/LiCl溶液浸泡，干燥 46
不添加NH4Cl的血液产生显著高于基线电流的响应，表示血液样品中的氨的水平。加入氯化铵的血液产生约2倍更高的反应，具有约20nA的增量增加。结果表明，玻璃纤维过滤器本身可以是有效地碱化血液样品以释放氨，从而消除了用碱处理该过滤器的需要。最重要的是，这个初步实验表明，对从在固体支持体上的血滴释放的NH3进行电化学检测是可行的。通过使用小样品容器/基底12以匹配小样品量，有可能提供在响应电流中的增加以及也提供在达到电流稳定水平(current plateau)的时间的大幅下降。这些改进使得可能在数秒内准确量化来自一滴血液的全血氨。
虽然如上描述各种实施方案和实施例，这些实施方案和实施例不应该被解释为限制本发明的范围。可以对任何上述实施方案进行任何数目的合适修改，而不脱离范围。因此，实施方案具有示例性性质的，而不是限制性的。

Claims (34)

1.一种用于测量血液样品中氨的方法，所述方法包括：
将血液样品接近氨气体传感器放置；
采用氨气体传感器产生响应于从血液样品中释放的氨气的电流；和
使用与氨气体传感器耦联的电流测量部件，测量由氨气体传感器产生的电流。
2.如权利要求1所述的方法，其中氨气体传感器包括氨燃料电池，并且其中将所述血液样品放置包括将血液样品放置在围绕氨燃料电池的阳极端的至少一部分的密封腔室中，从而使得阳极端暴露于从血液样品释放的氨气。
3.如权利要求2所述的方法，其中将血液样品放置进一步包括将血液样品容纳部件附着到氨燃料电池，以形成密封腔室。
4.如权利要求3所述的方法，其中将血液样品容纳部件附着到氨燃料电池，形成在血液样品容纳部件中的至少一个孔，以形成密封腔室。
5.如权利要求1所述的方法，其中血液样品包含不超过约0.05mL的血液。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包括在产生电流之前用碱性物质混合血液样品。
7.如权利要求6所述的方法，其中在将血液样品放置之前进行血液样品的混合。
8.如权利要求6所述的方法，其中在将血液样品放置之后进行血液样品的混合。
9.如权利要求6所述的方法，其中碱性物质选自由以下组成的组：碳酸钾；氯化锂和氢氧化锂的水溶液；其它氢氧化物；和其它盐。
10.如权利要求6所述的方法，还包括，在混合步骤期间或之后中的至少之一，搅拌或搅动血液样品和碱性物质。
11.如权利要求1所述的方法，其中将所述血液样品放置包括将保持血液样品的基底接近氨气体传感器的阳极端放置。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述测量电流包括用电流表测量。
13.如权利要求1所述的方法，其中所述测量电流包括采用恒电位仪测量。
14.如权利要求1所述的方法，还包括在与电流测量部件耦联的显示器部件上显示测量的电流。
15.如权利要求1所述的方法，其中使用便携式氨测量装置进行所述方法，所述便携式氨测量装置包括血液样品容纳部件，与血液样品容纳部件耦联的氨气体传感器，和与氨燃料电池耦联的电流测量部件，并且其中所述便携式氨测量装置被配置为在使用者的一只手中被掌握。
16.一种用于测量血液样品中氨水平的装置，所述装置包括：
血液样品容纳部件；
与血液样品容纳部件耦联的氨气体传感器；和
与氨气体传感器耦联的电流测量部件。
17.如权利要求16所述的装置，其中氨气体传感器包括氨燃料电池。
18.如权利要求16所述的装置，其中血液样品容纳部件可拆卸地与所述氨气体传感器耦联。
19.如权利要求16所述的装置，其中所述血液样品容纳部件包括用于保持血液样品的隔室，其中当血液样品容纳部件与氨气体传感器耦联时，所述隔室形成密封腔室，并且其中所述密封腔室封闭氨气体传感器的阳极端和血液样品。
20.如权利要求19所述的装置，其中电流测量部件包括电路，所述电路一端与氨气体传感器的阳极端耦联，并且另一端与氨气体传感器的阴极端耦联。
21.如权利要求16所述的装置，其中所述血液样品容纳部件包括用于保持血液样品的基底。
22.如权利要求21所述的装置，还包括在将血液样品应用至基底之前预先应用到基底上的物质。
23.如权利要求22所述的装置，其中所述物质是选自由以下组成的组：碳酸钾；氯化锂和氢氧化锂的水溶液；其它氢氧化物；和其它盐。
24.如权利要求16所述的装置，其中所述电流测量部件包括电流表。
25.如权利要求16所述的装置，其中所述电流测量部件包括恒电位仪。
26.如权利要求16所述的装置，还包括外壳，所述外壳至少部分包含氨气体传感器和电流测量部件，其中所述血液样品容纳部件与所述外壳可拆卸地连接。
27.如权利要求26所述的装置，其中所述血液样品容纳部件包括可与所述外壳连接的容器，以形成密封腔室，血液样品被包含在所述密封腔室中。
28.如权利要求27所述的装置，其中所述血液样品容纳部件包括密封小瓶，所述小瓶包含膜，并且其中血液样品容纳部件与外壳的耦联，刺穿膜并形成密封腔室。
29.如权利要求26所述的装置，其中所述血液容纳部件包括基底，并且其中所述外壳包括槽，基底被推入槽中以将血液样品暴露于氨气体传感器。
30.如权利要求26所述的装置，还包括在外壳上的显示器，其用于显示测量的血氨水平。
31.如权利要求30所述的装置，其中所述显示器被配置为显示测量的血氨水平的数字指示或线性表示中的至少之一。
32.如权利要求16所述的装置，还包括两部分的外壳，其中所述两部分的外壳的第一部分至少部分地包含氨气体传感器和电流测量部件，并且其中所述两部分的外壳的第二部分至少部分包含血液样品容纳部件。
33.如权利要求16所述的装置，其中所述装置被配置为测量所述血液样品中的氨水平，其中所述血液样品包含不超过约0.05mL的血液。
34.如权利要求16所述的装置，其中所述装置是足够小的以在使用时在使用者的一只手中被掌握。
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