CN109085217B - 检测尿液葡萄糖的方法、测量仪器与系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种检测尿液葡萄糖的方法，包括：测量仪器向无酶电化学传感器施加电压，并获得所述无酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第一响应电流值；测量仪器向酶电化学传感器施加电压，并获得所述酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第二响应电流值；根据所述第一响应电流值与所述第二响应电流值，计算尿液葡萄糖浓度。本申请还提供了一种检测尿液葡萄糖的测量仪器。本申请还提供了一种检测尿液葡萄糖的系统。本申请利用电化学方法测试尿液葡萄糖，精度较高且所需设备、操作简单。

Description

检测尿液葡萄糖的方法、测量仪器与系统

技术领域

本发明涉及尿液检测技术领域，尤其涉及检测尿液葡萄糖的方法、测量仪器与系统。

背景技术

尿常规是疾病检测的一个基本常规的项目。尿常规中的尿比重与尿糖可以更加直观的实现疾病的筛查与诊断。

尿糖检查是早期诊断糖尿病最简单的方法，血糖浓度超过肾糖阈后会出现尿糖，血糖浓度越高尿糖浓度越高。尿糖检测作为一种简单且无创的检测方法，对糖尿病病人是一种非常有利的方法。

目前临床尿糖检测多用尿试纸，尿试纸依靠尿液中葡萄糖与试纸上酶反应并使染料试剂变色，颜色的变化反映葡萄糖浓度，但其精度低，属于半定量测试。使用电化学方法测试葡萄糖，精度高，所需装置简单，血糖试条目前在市场上已经非常成熟，但使用电化学试条测试尿糖在市场上并不多见，主要原因是尿液中物质复杂，对尿糖测试干扰严重，比如抗坏血酸、高尿比重尿液中的大量电解质离子、金属离子，会对电化学酶传感器测试尿糖产生比较大的干扰，造成测试结果不准确。

为了实现尿液中葡萄糖的较高准确度，考虑使用电化学电极测试电流反映尿液葡萄糖具有一定可行性。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供了一种检测尿液葡萄糖的方法，本申请提供的方法用于检测尿液葡萄糖准确性较高。

有鉴于此，本申请提供了一种检测尿液葡萄糖的方法，包括：

测量仪器向无酶电化学传感器施加电压，并获得所述无酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第一响应电流值；

测量仪器向酶电化学传感器施加电压，并获得所述酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第二响应电流值；

根据所述第一响应电流值与所述第二响应电流值，计算尿液葡萄糖浓度。

优选的，所述根据所述第一响应电流值与所述第二响应电流值，计算尿液葡萄糖浓度的步骤包括：根据如下关系式计算尿液葡萄糖浓度：

I＝(A*i+B)*Cglu+(C*i+D)；

其中，I为第二响应电流，i为第一响应电流，Cglu为尿液葡萄糖浓度；

参数A、B、C和D的取值与无酶电化学传感器中试剂层对应的试剂以及酶电化学传感器中试剂层对应的试剂有关。

优选的，所述无酶电化学传感器中试剂层对应的试剂包括：2～10wt％的电子媒介体，1～5wt％的稳定剂，0.5～2wt％的抗凝结剂，0.1～0.5wt％的表面活性剂，余量为pH缓冲液与水，pH缓冲液与水的质量比为1:1；

所述酶电化学传感器中试剂层对应的试剂包括：0.5～5wt％的葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶，2～10wt％的电子媒介体，1～5wt％的稳定剂，0.5～2wt％的抗凝结剂，0.1～0.5wt％的表面活性剂，余量为pH缓冲液与水，pH缓冲液与水的质量比为1:1。

优选的，所述无酶电化学传感器中试剂层对应的试剂包括：6.45wt％的铁氰化钾，1.8wt％的海藻糖，0.9wt％亲水二氧化硅，0.45wt％的吐温-20，45.2wt％的磷酸缓冲溶液，45.2wt％的水，所述酶电化学传感器中试剂层对应的试剂包括：0.9wt％的葡萄糖氧化酶，6.3wt％的铁氰化钾，1.8wt％的海藻糖，0.9wt％的亲水二氧化硅，0.45wt％的吐温-20，44.825wt％的磷酸缓冲溶液，44.825wt％的水，在该情况下，I＝(-0.02241*i+0.82955)*Cglu+(0.84547*i-0.18419)；

或，

所述无酶电化学传感器中试剂层对应的试剂包括：5.4wt％的铁氰化钾，1.8wt％的海藻糖，1.8wt％亲水二氧化硅，0.9wt％的吐温-20，45.05wt％的磷酸缓冲溶液，45.05wt％的水，所述酶电化学传感器中试剂层对应的试剂包括：1.8wt％的葡萄糖氧化酶，5.3wt％的铁氰化钾，1.8wt％的海藻糖，1.8wt％的亲水二氧化硅，0.9wt％的吐温-20，44.2wt％的磷酸缓冲溶液，44.2wt％的水，在该情况下，I＝(-0.02852*i+0.67899)*Cglu+(0.85354*i-0.18966)。

优选的，所述获得所述无酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第一响应电流值的步骤具体为：

经过第一预定时间后，获得所述无酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第一响应电流值；

所述获得所述酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第二响应电流值的步骤具体为：

经过第二预定时间后，获得所述酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第二响应电流值；

其中，第一预定时间等于第二预定时间。

优选的，所述第一预定时间或第二预定时间为10s～30s。

优选的，所述测量仪器向无酶电化学传感器施加电压的电压值为+0.3V～+0.5V，所述测量仪器向酶电化学传感器施加电压的电压值为+0.3V～+0.5V。

优选的，所述测量仪器向无酶电化学传感器施加电压的步骤包括：

响应外部的触发命令，测量仪器向无酶电化学传感器施加电压；或者，当检测到无酶电化学传感器时，测量仪器向无酶电化学传感器施加电压；

所述测量仪器向酶电化学传感器施加电压的步骤包括：

响应外部的触发命令，测量仪器向酶电化学传感器施加电压；或者，当检测到酶电化学传感器时，测量仪器向酶电化学传感器施加电压。

优选的，无酶电化学传感器和酶电化学传感器除试剂层对应的试剂组成不同外，其余参数一致。

本申请还提供了一种检测尿液葡萄糖的测量仪器，包括：电压输出模块、响应电流接收模块、计算模块与结果输出模块；

所述电压输出模块用于分别向无酶电化学传感器和酶电化学传感器施加电压；

所述响应电流接收模块用于获得所述无酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第一响应电流值以及酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第二响应电流值；

所述计算模块用于根据第一响应电流值、第二响应电流值与尿液葡萄糖的关系，计算尿液葡萄糖；

所述结果输出模块用于尿液葡萄糖的结果输出。

优选的，所述计算模块进一步用于根据如下关系式计算尿液葡萄糖浓度：

I＝(A*i+B)*Cglu+(C*i+D)；

其中，I为第二响应电流，i为第一响应电流，Cglu为尿液葡萄糖浓度；

参数A、B、C和D的取值与无酶电化学传感器中试剂层对应的试剂与酶电化学传感器中试剂层对应的试剂有关。

本申请还提供了一种检测尿液葡萄糖的测量仪器，包括：存储器、处理器和存储在所述存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述方案所述的方法。

本申请还提供了一种非易失性计算机存储介质，所述非易失性计算机存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如上述方案所述的方法。

本申请还提供了一种检测尿液葡萄糖的系统，包括无酶电化学传感器、酶电化学传感器与上述方案所述的测量仪器。

本申请提供了一种检测尿液葡萄糖的方法，测量仪器向无酶电化学传感器施加电压，并控制所述无酶电化学传感器与尿液进行作用，然后获得无酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第一响应电流值；以及，测量仪器向酶电化学传感器施加电压，并控制所述酶电化学传感器与尿液进行作用，然后获得酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第二响应电流值，最后根据第一响应电流值与第二响应电流值，计算尿液葡萄糖。本申请提供的检测方法完整实现了尿液葡萄糖的采集、反应与结果输出，精度较高且所需设备、操作简单。

附图说明

图1为本发明一个具体实施例的电化学传感器的拆分结构示意图；

图2为本发明电化学传感器的结构示意图；

图3为本发明另一具体实施例的电化学传感器的拆分结构示意图；

图4为尿糖测试背景电流与无酶电极电流关系曲线；

图5为尿糖测试灵敏度与无酶电极电流关系；

图6为实施例1检测尿糖浓度与配制浓度对比曲线图；

图7为实施例2检测尿糖浓度与配制浓度对比曲线图。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

针对现有技术检测尿液葡萄糖的方法的准确性低的问题，本发明提供了一种检测尿液葡萄糖的方法，利用该方法，可实现尿液葡萄糖的检测，且准确性较高。具体的，本发明实施例公开了一种检测尿液葡萄糖的方法，包括：

测量仪器向无酶电化学传感器施加电压，并获得所述无酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第一响应电流值；

测量仪器向酶电化学传感器施加电压，并获得所述酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第二响应电流值；

根据所述第一响应电流值与所述第二响应电流值，计算尿液葡萄糖浓度。

在上述检测尿液葡萄糖的过程中，由于不同人或同一人在不同时刻饮水量及摄入食物等不同，尿液尿比重变化明显，而葡萄糖检测受尿比重影响很大，因此若只采用一个含有酶试剂的传感器测定葡萄糖势必准确度不高，因为背景电流与灵敏度随尿液尿比重变化，因此在检测尿液葡萄糖时需要采用两种传感器，一种为检测尿比重的传感器-无酶传感器，一种为检测葡萄糖的传感器-酶传感器，建立尿比重与葡萄糖的关系，由此得到尿液葡萄糖的浓度。优选地，无酶电化学传感器和酶电化学传感器采用除试剂层对应的试剂组成不同外其余参数一致的电化学传感器。因此，测量仪器分别与无酶传感器、酶传感器连接，用以检测无酶电化学传感器与酶电化学传感器；并且测量仪器后续对两种传感器进行的施加电压、控制作用、接收响应电流均可以是同时进行或分开进行的，具体为：

当检测到无酶电化学传感器时，测量仪器向无酶电化学传感器施加电压；获得所述无酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第一响应电流值；

当检测到酶电化学传感器时，测量仪器向酶电化学传感器施加电压；获得所述酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第二响应电流值。

上述已经进行说明，需要根据不同的尿比重将尿糖与尿比重统一为一条工作曲线，具体过程为：根据酶电极测试尿液葡萄糖的背景电流值和灵敏度与使用无酶电极测试尿液电流值的关系，采用无酶电极电流值对酶电极尿液葡萄糖测试工作曲线进行校正，得到一条工作曲线，工作曲线关系式为：I＝(A*i+B)*Cglu+(C*i+D)，I＝酶电极电流，i＝无酶电极电流，A、B、C和D的取值与无酶电化学传感器中试剂层对应的试剂与酶电化学传感器中试剂层对应的试剂有关。上述关系式中的A、B、C和D在无酶电化学传感器中试剂层的试剂、酶电化学传感器中试剂层的试剂确定之后，即可得到A、B、C和D的具体取值。利用上述关系式可使得测试的葡萄糖浓度更准确；如图4和图5所示，图4为尿糖测试背景电流与无酶电极电流关系曲线，图5为尿糖测试灵敏度与无酶电极电流关系。

本申请对所述无酶电化学传感器中试剂层对应的试剂与酶电化学传感器中试剂层对应的试剂没有特别的限制，可为本领域技术人员熟知的试剂；在具体实施例中，所述无酶电化学传感器中试剂层对应的试剂包括：2～10wt％的电子媒介体，1～5wt％的稳定剂，0.5～2wt％的抗凝结剂，0.1～0.5wt％的表面活性剂，余量为pH缓冲液与水，pH缓冲液与水的质量比为1:1；

所述酶电化学传感器中试剂层对应的试剂包括：0.5～5wt％的葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶，2～10wt％的电子媒介体，1～5wt％的稳定剂，0.5～2wt％的抗凝结剂，0.1～0.5wt％的表面活性剂，余量为pH缓冲液与水，pH缓冲液与水的质量比为1:1。

具体的，所述电子媒介体为铁氰化物、亚铁氰化物、二茂铁或其衍生物，在具体实施例中，所述电子媒介体为铁氰化物；所述电子媒介体的含量为2～10wt％，在具体实施例中，所述电子媒介体的含量为4～7wt％；其直接影响反应过程电子传输、检测范围、响应灵敏度和电流大小。

所述稳定剂为海藻糖和壳聚糖中的一种或两种，在具体实施例中，所述稳定剂为海藻糖；其含量为1～5wt％，在具体实施例中，所述稳定剂的含量为1.5～3.5wt％。

所述抗凝结剂选自亲水二氧化硅和黄原胶中的一种或两种，在具体实施例中，所述抗凝结剂为亲水二氧化硅；其含量为0.5～2wt％，在具体实施例中，所述抗凝结剂的含量为0.8～1.8wt％。所述抗凝结剂用于防止试剂层的结块。

所述表面活性剂选自吐温-20、吐温-80和曲拉通-100中的一种或多种，在具体实施例中，所述表面活性剂为吐温-20；其含量为0.1～0.5wt％。所述表面活性剂使水溶液与疏水电极能很好地接触。

所述pH缓冲液选自磷酸盐缓冲液、MES缓冲液和柠檬酸缓冲液中的一种或多种，在具体实施例中，所述pH缓冲液为磷酸盐缓冲液；所述pH缓冲液用于缓冲试剂pH变化。在检测尿液尿比重或尿葡萄糖的试剂中，余量为pH缓冲液与水，且所述pH缓冲液与水的质量比为1:1。

所述葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶的含量为0.5～5wt％，在具体实施例中，所述葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶的含量为0.8～2wt％。上述葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶的含量会影响尿糖检测范围和响应电流大小。

在具体实施例中，上述关系式可根据上述试剂的具体组成确定；例如，在某个具体实施例中，所述无酶电化学传感器中试剂层对应的试剂包括：6.45wt％的铁氰化钾，1.8wt％的海藻糖，0.9wt％亲水二氧化硅，0.45wt％的吐温-20，45.2wt％的磷酸缓冲溶液，45.2wt％的水，所述酶电化学传感器中试剂层对应的试剂包括：0.9wt％的葡萄糖氧化酶，6.3wt％的铁氰化钾，1.8wt％的海藻糖，0.9wt％的亲水二氧化硅，0.45wt％的吐温-20，44.825wt％的磷酸缓冲溶液，44.825wt％的水，在上述情况下，I＝(-0.02241*i+0.82955)*Cglu+(0.84547*i-0.18419)；在另一个具体实施例中，所述无酶电化学传感器中试剂层对应的试剂包括：5.4wt％的铁氰化钾，1.8wt％的海藻糖，1.8wt％亲水二氧化硅，0.9wt％的吐温-20，45.05wt％的磷酸缓冲溶液，45.05wt％的水，所述酶电化学传感器中试剂层对应的试剂包括：1.8wt％的葡萄糖氧化酶，5.3wt％的铁氰化钾，1.8wt％的海藻糖，1.8wt％的亲水二氧化硅，0.9wt％的吐温-20，44.2wt％的磷酸缓冲溶液，44.2wt％的水，在上述情况下，I＝(-0.02852*i+0.67899)*Cglu+(0.85354*i-0.18966)。

本领域技术人员明白，上述仅为具体示例，如果在各组分范围内相应调整其重量百分比，系数A、B、C和D也会相应改变。另外如果传感器结构、形状、尺寸或材料有所变动的话，也会导致系数A、B、C和D发生改变。

利用上述关系式，在得到第一响应电流值与第二响应电流值之后，测试系统可根据第一响应电流值与第二响应电流值直接计算得到尿液葡萄糖。

在实际检测尿液尿比重的过程中，一种可选方案是将无酶电化学传感器与酶电化学传感器分别放入测量仪器后进行加样，即将同一种尿液分别滴至或加入至含有试剂层的无酶电化学传感器与酶电化学传感器中，同时测量仪器向无酶电化学传感器施加一电压例如+0.3V～+0.5V电压，向酶电化学传感器施加一电压例如+0.3V～+0.5V电压，经过第一预定时间后测量第一响应电流大小，经过第二预定时间后测量第二响应电流大小，例如测量10s～30s内任意时刻的第一响应电流或第二响应电流，根据测量仪器内部的芯片或计算单元，根据第一响应电流和第二响应电流直接计算出尿液葡萄糖。

或者，将同一种尿液分别滴至或加入至含有试剂层的无酶电化学传感器与酶电化学传感器中后，将无酶电化学传感器与酶电化学传感器分别放入测量仪器，由测量仪器向无酶电化学传感器与酶电化学传感器分别施加一电压，经过第一预定时间后测得第一响应电流、经过第二预定时间后测得第二响应电流；上述预定时间的起算点可以是测量仪器开始测到响应电流的时刻，即测量仪器测到响应电流的起始时刻。具体实施时起算点也可以是其他方便记录的时刻如施加电压的时刻，或加样完成的时刻。

优选地，无酶电化学传感器、酶电化学传感器采用相同结构的传感器来实现。

需要指出的是，本领域技术人员有时也会将电化学传感器称为电化学试纸条。

在上述检测尿液尿比重的方法基础上，本申请还提供了一种检测尿液葡萄糖的测量仪器，包括：电压输出模块、响应电流接收模块、计算模块与结果输出模块；

所述电压输出模块用于分别向无酶电化学传感器和酶电化学传感器施加电压；

所述响应电流接收模块用于获得所述无酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第一响应电流值以及酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第二响应电流值；

所述计算模块用于根据第一响应电流值、第二响应电流值与尿液葡萄糖的关系，计算尿液葡萄糖；

所述结果输出模块用于尿液葡萄糖的结果输出。

上述电压输出模块、响应电流接收模块、计算模块与结果输出模块为本领域技术人员熟知的具体模块形式，对此本申请没有特别的限制；但其中计算模块是根据本申请特定的需求设计的计算程序，即需要将尿液葡萄糖与通过测量仪器输出的第一响应电流值、第二响应电流值进行拟合，通过上述计算式可直接通过计算得到尿液葡萄糖。

上述计算过程仅限于测量仪器内部设置；在实际应用时，尿液分别滴至酶电化学传感器与无酶电化学传感器，测量仪器施加电压后自测量仪器端口可直接得到尿葡萄糖值。

本申请还提供了一种测量仪器，其包括：存储器、处理器和存储在所述存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述检测尿液葡萄糖的方法。

本申请还提供了一种非易失性计算机存储介质，所述非易失性计算机存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行上述检测尿液葡萄糖的方法。

本发明提供了一种检测尿液尿葡萄糖的系统，其包括酶电化学传感器、无酶电化学传感器和测量仪器，其中无酶电化学传感器与酶电化学传感器均用于采样、与尿液作用和电流输出，测量仪器用于提供电压、检测电流、计算与输出尿葡萄糖。

本申请中无酶电化学传感器与酶电化学传感器的区别仅在于试剂层中对应试剂的区别，上述已进行了说明，此处不再进行赘述。具体的，所述无酶电化学传感器或酶电化学传感器的结构可描述为：

基底上设置有多个电极；

至少一个电极表面设置有绝缘膜，所述绝缘膜开设有开口，试剂层设置于所述开口中；

在沿着远离所述基底方向上所述绝缘膜表面依次设置有粘合层与亲水膜；

所述粘合层开设有导样槽，所述亲水膜开设有出气口，所述导样槽的部分或全部正对所述试剂层，所述出气口正对所述导样槽。

所述电极的形状本申请不进行特别的限制，按照本领域技术人员熟知的形状即可。图1或图2为本申请无酶电化学传感器或酶电化学传感器的一个具体结构示意图，图中1为基底、2为工作电极、3为对电极、4为触发电极、5为绝缘膜、6为试剂层、7为亲水膜、8为粘合层、9为导样槽、10为出气口。在一个具体实施例中，所述电极包括触发电极、工作电极与对电极，所述工作电极为L型，所述对电极为L型；所述工作电极的L端与对电极的L端均设置于邻近试剂层的一端，所述触发电极设置于所述工作电极与所述对电极形成的空间内。

在所述工作电极的L端的表面设置绝缘膜，用于限制试剂层的面积。绝缘膜中可以设置多个开口，例如两个或三个开口，在临近工作电极的L端的开口中设置有一个试剂层。如开口为两个，其中一个开口正对工作电极的L端，另一个开口正对对电极L端；如开口为三个，其中一个开口正对工作电极的L端，其余两个开口分别正对对电极的L端、触发电极的T端。所述亲水膜、所述粘合层均与绝缘膜在同一侧。所述亲水膜是完整的PET膜，且其与粘合层形成一个导样槽，即粘合层开设有一导样槽，在该导样槽范围内亲水膜开设有出气口，作为虹吸进样的出气口。亲水膜或粘合层的长度可以相等，例如为触发电极长度的三分之一或二分之一，保证三个电极均有一部分位于粘合层和亲水膜的正下方。液体样本例如尿液从导样槽进入传感器后，和对电极、触发电极以及试剂层发生接触。在本申请中，触发电极的T端代表T型顶部端，工作电极与对电极的L端均代表L型具有弯折的一端。

本实施例提供的方法也适用于已有的传感器例如已有的测量尿糖的电化学试纸条，只需将其中的试剂层的组成及比例按照本实施例给出的方式予以替换。

本申请提供了检测尿液葡萄糖的系统与方法，本申请通过无酶电化学传感器、酶电化学传感器与测量仪器配合检测了尿液葡萄糖，利用电化学的方法测试了尿液葡萄糖；测试方法简单且对尿液样本需求不大，一般而言尿液量仅需2微升即可精确测得尿葡萄糖。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的检测尿液葡萄糖的方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

实施例1

利用检测尿液葡萄糖的系统检测尿液葡萄糖，本实施例采用的系统具体包括无酶电化学传感器、酶电化学传感器与测量仪器，无酶电化学传感器与酶电化学传感器的区别仅在于无酶电化学传感器中的试剂层为无酶试剂层，酶电化学传感器中的试剂层为酶试剂层，无酶电化学传感器与酶电化学传感器可统一为电化学传感器；图1为电化学传感器的结构示意图，图中1为基底、2为工作电极、3为对电极、4为触发电极、5为绝缘膜、6为试剂层、7为亲水膜、8为双面胶层、9为导样槽、10为出气口；

基底的表面丝网印刷出电极形状，依次为L型工作电极2、L型对电极3和T型触发电极4，触发电极4设置于工作电极2与对电极3形成的空间内；

工作电极2的L端侧表面设置有绝缘膜5，绝缘膜5开设有一个开口，试剂层6设置于开口中；

在沿着远离基底1方向上绝缘膜5表面依次设置有双面胶层8与亲水膜7；

双面胶层8开设有导样槽9，亲水膜7开设有出气口10，导样槽9的部分或全部正对试剂层6，出气口10正对所述导样槽9。

除该传感器之外，也可以采用其他传感器，如图3所示，例如绝缘膜的开口为多个例如两个，试剂层6设置于正对工作电极的开口中。

本申请实施例提供的测量仪器包括：电压输出模块、响应电流接收模块、计算模块与结果输出模块；

电压输出模块用于向电化学传感器施加电压；

响应电流接收模块用于获得电化学传感器与尿液作用后所产生的响应电流值；

计算模块用于根据响应电流值与尿液尿比重的关系，计算尿液尿比重；

结果输出模块用于尿液尿比重的结果输出。

无酶传感器中试剂层对应的试剂如表1所示，酶传感器中试剂层对应的试剂如表2所示；根据表1和表2中试剂的具体组成，得到第一响应电流、第二响应电流与尿葡萄糖浓度的关系式为：I＝(-0.02241*i+0.82955)*Cglu+(0.84547*i-0.18419)，由第一响应电流和第二响应电流，通过测量仪器内部设置的上述计算式即可得到尿葡萄糖值；

表1 无酶传感器试剂层中试剂的组成表

物质	质量比
		铁氰化钾	6.45％
海藻糖	1.8％
		亲水二氧化硅	0.9％
吐温-20	0.45％
		磷酸缓冲溶液	45.2％
水	45.2％

表2 酶传感器试剂层中试剂的组成表

物质	质量比
		葡萄糖氧化酶	0.9％
铁氰化钾	6.3％
		海藻糖	1.8％
亲水二氧化硅	0.9％
		吐温-20	0.45％
磷酸缓冲溶液	44.825％
		水	44.825％

取三份不同尿比重的尿液不同浓度值，采用上述无酶电化学传感器和酶电化学传感器，通过测试仪器分别向两个传感器施加+0.4V电压，测得30s时第一响应电流值和第二响应电流值，通过测试仪器内部设置的上述计算式可直接得到尿葡萄糖值；另取一份尿样，使用折射仪测试尿比重，并用其配制不同浓度的葡萄糖，采用上述方法得到尿葡萄糖浓度；将上述利用电化学传感器得到的葡萄糖的浓度与配制的葡萄糖浓度对比，如图6所示。

由图6可知，电化学传感器直接测得的与实际配制的葡萄糖的误差基本符合血糖试条测试的国标(萄葡萄糖浓度≤4.2mM时，±0.83mM以内，葡萄糖浓度＞4.2mM时，±15％以内)。

实施例2

检测尿葡萄糖的方法与实施例1相同，区别在于：无酶传感器试剂层中的试剂与酶传感器试剂层中的试剂如表3和表4所示；由此得到：计算式为I＝(-0.02852*i+0.67899)*Cglu+(0.85354*i-0.18966)；

表3 无酶传感器试剂层中试剂的组成表

物质	质量比
		铁氰化钾	5.4％
海藻糖	1.8％
		亲水二氧化硅	1.8％
吐温-20	0.9％
		磷酸缓冲溶液	45.05％
水	45.05％

表4 酶传感器试剂层中试剂的组成表

物质	质量比
		葡萄糖氧化酶	1.8％
铁氰化钾	5.3％
		海藻糖	1.8％
亲水二氧化硅	1.8％
		吐温-20	0.9％
磷酸缓冲溶液	44.2％
		水	44.2％

如图7所示，将五种不同尿比重尿样测得的浓度值与配制浓度值比较，发现校正后误差基本符合血糖试条测试的国标(萄葡萄糖浓度≤4.2mM时，±0.83mM以内，葡萄糖浓度＞4.2mM时，±15％以内)。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种检测尿液葡萄糖的方法，包括：

测量仪器向无酶电化学传感器施加电压，并获得所述无酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第一响应电流值；

测量仪器向酶电化学传感器施加电压，并获得所述酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第二响应电流值；

根据所述第一响应电流值与所述第二响应电流值，计算尿液葡萄糖浓度；

所述根据所述第一响应电流值与所述第二响应电流值，计算尿液葡萄糖浓度的步骤包括：根据如下关系式计算尿液葡萄糖浓度：

I＝(A*i+B)*Cglu+(C*i+D)；

其中，I为第二响应电流，i为第一响应电流，Cglu为尿液葡萄糖浓度；

参数A、B、C和D的取值与无酶电化学传感器中试剂层对应的试剂以及酶电化学传感器中试剂层对应的试剂有关。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无酶电化学传感器中试剂层对应的试剂包括：2～10wt％的电子媒介体，1～5wt％的稳定剂，0.5～2wt％的抗凝结剂，0.1～0.5wt％的表面活性剂，余量为pH缓冲液与水，pH缓冲液与水的质量比为1:1；

所述酶电化学传感器中试剂层对应的试剂包括：0.5～5wt％的葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶，2～10wt％的电子媒介体，1～5wt％的稳定剂，0.5～2wt％的抗凝结剂，0.1～0.5wt％的表面活性剂，余量为pH缓冲液与水，pH缓冲液与水的质量比为1:1。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述无酶电化学传感器中试剂层对应的试剂包括：6.45wt％的铁氰化钾，1.8wt％的海藻糖，0.9wt％亲水二氧化硅，0.45wt％的吐温-20，45.2wt％的磷酸缓冲溶液，45.2wt％的水，所述酶电化学传感器中试剂层对应的试剂包括：0.9wt％的葡萄糖氧化酶，6.3wt％的铁氰化钾，1.8wt％的海藻糖，0.9wt％的亲水二氧化硅，0.45wt％的吐温-20，44.825wt％的磷酸缓冲溶液，44.825wt％的水，在该情况下，I＝(-0.02241*i+0.82955)*Cglu+(0.84547*i-0.18419)；或，

所述无酶电化学传感器中试剂层对应的试剂包括：5.4wt％的铁氰化钾，1.8wt％的海藻糖，1.8wt％亲水二氧化硅，0.9wt％的吐温-20，45.05wt％的磷酸缓冲溶液，45.05wt％的水，所述酶电化学传感器中试剂层对应的试剂包括：1.8wt％的葡萄糖氧化酶，5.3wt％的铁氰化钾，1.8wt％的海藻糖，1.8wt％的亲水二氧化硅，0.9wt％的吐温-20，44.2wt％的磷酸缓冲溶液，44.2wt％的水，在该情况下，I＝(-0.02852*i+0.67899)*Cglu+(0.85354*i-0.18966)。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得所述无酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第一响应电流值的步骤具体为：

经过第一预定时间后，获得所述无酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第一响应电流值；

所述获得所述酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第二响应电流值的步骤具体为：

经过第二预定时间后，获得所述酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第二响应电流值；其中，第一预定时间等于第二预定时间。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一预定时间或第二预定时间为10s～30s。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量仪器向无酶电化学传感器施加电压的电压值为+0.3V～+0.5V，所述测量仪器向酶电化学传感器施加电压的电压值为+0.3V～+0.5V。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量仪器向无酶电化学传感器施加电压的步骤包括：

响应外部的触发命令，测量仪器向无酶电化学传感器施加电压；或者，当检测到无酶电化学传感器时，测量仪器向无酶电化学传感器施加电压；

所述测量仪器向酶电化学传感器施加电压的步骤包括：

响应外部的触发命令，测量仪器向酶电化学传感器施加电压；或者，当检测到酶电化学传感器时，测量仪器向酶电化学传感器施加电压。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，无酶电化学传感器和酶电化学传感器除试剂层对应的试剂组成不同外，其余参数一致。

9.一种检测尿液葡萄糖的测量仪器，包括：电压输出模块、响应电流接收模块、计算模块与结果输出模块；

所述电压输出模块用于分别向无酶电化学传感器和酶电化学传感器施加电压；

所述响应电流接收模块用于获得所述无酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第一响应电流值以及酶电化学传感器与尿液作用后所产生的第二响应电流值；

所述计算模块用于根据第一响应电流值、第二响应电流值与尿液葡萄糖的关系，计算尿液葡萄糖；

所述结果输出模块用于尿液葡萄糖的结果输出；

所述计算模块进一步用于根据如下关系式计算尿液葡萄糖浓度：

I＝(A*i+B)*Cglu+(C*i+D)；

其中，I为第二响应电流，i为第一响应电流，Cglu为尿液葡萄糖浓度；

参数A、B、C和D的取值与无酶电化学传感器中试剂层对应的试剂与酶电化学传感器中试剂层对应的试剂有关。

10.一种检测尿液葡萄糖的测量仪器，其特征在于，包括：存储器、处理器和存储在所述存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1～8任一项所述的方法。

11.一种非易失性计算机存储介质，其特征在于，所述非易失性计算机存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1～8任一项所述的方法。

12.一种检测尿液葡萄糖的系统，包括无酶电化学传感器、酶电化学传感器与权利要求9～10任一项所述的测量仪器。

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