CN109632774A - 干化学检测传感器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种干化学检测传感器及其制作方法。该干化学检测传感器的显色层中含有能够与待测目标物反应的检测试剂，试剂层中含有显色剂，待测目标物与检测试剂的反应产物能够与显色剂进行显色反应，这样当向加样层加入待测样品溶液时，溶液逐渐渗入试剂层，由于显色剂一般分子量较小，流动性较高，待测样品溶液会很容易带着试剂层中的显色剂渗透并均匀分散到显色层中，当待测样品中含有待测目标物时，待测目标物能够与检测试剂反应，反应产物能够与显色剂充分显色反应，较之在试剂层中加入检测试剂和显色层中加入显色剂的方案，或者检测试剂与显色剂混合在一层的方案，更有利于反应产物与显色剂充分反应，使得反应显色更均匀，精密度更高。

Description

干化学检测传感器及其制作方法

技术领域

本发明涉及体外诊断产品领域，尤其是涉及一种干化学检测传感器及其制作方法。

背景技术

干化学诊断是近些年来发展起来的新一代临床诊断方法。干化学诊断集现代化学、光学、酶工程学、化学计量学和计算机技术于一体，作为定量方法已达到常规化学测定的水平。干化学诊断具有测定快速、操作简便、污染小等特点而受到欢迎，如尿试纸、血糖试纸、血气和电解质、血脂等各种生化指标的测定都采用了干化学技术。目前已广泛应用于急诊生化项目、重症监护、床边诊断、个人健康护理和疾病筛查等。

干化学检测传感器广泛使用于干化学诊断过程中，通过将采集的样品与干化学检测传感器上的反应试剂和显色剂反应，生成有色的产物，而后就可采用光学检测仪器进行定量检测。

传统的干化学检测传感器在检测时，样品加入后向下渗入至包含了反应试剂与显色剂的反应层进行反应显色。该类干化学检测传感器普遍存在试剂保存稳定性差，反应显色不均匀导致检测精密度低等问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种试剂保存稳定性好且检测精密度高的干化学检测传感器及其制作方法。

一种干化学检测传感器，包括基底层以及至少在所述基底层的检测区的上方依次层叠设置的显色层、试剂层以及加样层，所述基底层对应所述显色层设有检测孔，所述加样层对应所述试剂层具有加样区，所述显色层中含有能够与待测目标物反应的检测试剂，所述试剂层中含有显色剂，所述待测目标物与所述检测试剂的反应产物能够与所述显色剂进行显色反应。

在其中一个实施例中，所述检测试剂与所述显色剂分别独立地设于所述显色层和所述试剂层中。

在其中一个实施例中，所述加样层在所述加样区设有加样孔。

在其中一个实施例中，所述试剂层与所述加样层之间还设有扩散层。

在其中一个实施例中，所述试剂层与所述加样层之间还设有过滤层。

在其中一个实施例中，所述试剂层与所述加样层之间还设有层叠设置的过滤层和扩散层。

在其中一个实施例中，所述扩散层的材质选自滤纸、玻璃纤维、无纺布、网布或合成纤维。

在其中一个实施例中，所述过滤层的材质选自玻璃纤维或微孔膜。

在其中一个实施例中，所述基底层和/或所述加样层的材质选自聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或聚酯纤维；

所述试剂层和/或所述显色层的载体的材质选自滤纸、玻璃纤维、无纺布或合成膜。

一种上述任一实施例所述的干化学检测传感器的制作方法，包括如下步骤：

分别制作显色层和试剂层，其中，

制作所述显色层包括：将含有检测试剂的溶液渗入显色层的载体中，经干燥后制得所述显色层，所述检测试剂能够与待测目标物反应；

制作所述试剂层包括：将含有显色剂的溶液渗入试剂层的载体中，经干燥后制得试剂层，所述待测目标物与所述检测试剂的反应产物能够与所述显色剂进行显色反应；

将基底层、所述显色层、所述试剂层及加样层依次层叠在一起，且所述显色层、所述试剂层及所述加样层至少位于所述基底层的检测区的上方。

上述干化学检测传感器具有基底层以及至少在基底层的检测区的上方依次层叠设置的显色层、试剂层以及加样层，其中，显色层中含有能够与待测目标物反应的检测试剂，试剂层中含有显色剂，待测目标物与检测试剂的反应产物能够与显色剂进行显色反应，这样当向加样层加入待测样品溶液时，待测样品溶液逐渐渗入试剂层，由于显色剂一般分子量较小，流动性较高，待测样品溶液会很容易带着试剂层中的显色剂渗透并均匀分散到显色层中，当待测样品中含有待测目标物时，待测目标物能够与检测试剂反应，反应产物能够与显色剂充分显色反应，较之在试剂层中加入检测试剂和显色层中加入显色剂的方案，或者检测试剂与显色剂混合在一层的方案，更有利于反应产物与显色剂充分反应，使得反应显色更均匀，从而提高检测的精密度；而且上述干化学检测传感器将反应试剂和显色剂分别设置在显色层和试剂层，有利于反应试剂和显色剂的保存，提高了反应试剂和显色剂在保存中的稳定性。

附图说明

图1为本发明一实施例的干化学检测传感器的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明一实施例提供了一种干化学检测传感器10，其包括基底层100、显色层200、试剂层300以及加样层400。基底层100具有测试区。显色层200、试剂层300以及加样层400至少设于基底层100的测试区之上，并在基底层100之上依次层叠设置。基底层100的测试区之外的区域可以是但不限于为手持区。基底层100对应显色层200设有用于观察测试区颜色变化和测定光密度的检测孔102。加样层400用于加样，并用于在上部作为结构支撑，其对应试剂层300具有加样区。显色层200中含有能够与待测目标物反应的检测试剂，试剂层300中含有显色剂，待测目标物与检测试剂的反应产物能够与显色剂进行显色反应。

该干化学检测传感器10整体上呈长条形，如长和宽的尺寸是但不限于40×8mm～120×12mm之间的长条形结构，其中，基底层100与加样层400的厚度可以在但不限于100～300μm之间。加样层400的宽度可以与基底层100的宽度一致。其他各层，如显色层200、试剂层300等，长和宽的尺寸均不大于加样层400的尺寸。

在一个具体示例中，加样层400在加样区设有加样孔402。加样孔402和检测孔102可以是但不限于圆形孔。

基底层100和/或加样层400的材质可选自聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或5聚酯纤维。

试剂层300和/或显色层200的载体的材质选自滤纸、玻璃纤维、无纺布或合成膜。在一个具体示例中，检测试剂与显色剂分别独立地设于显色层200和试剂层300中，即显色层200不含有显色剂，试剂层300中不含有检测试剂。

在图1所示的具体示例中，试剂层300与加样层400之间还设有扩散层500。0扩散层500的材质可选自滤纸、玻璃纤维、无纺布、网布或合成纤维，优选地，扩散层500的材质为亲水材质，更优选地，扩散层500经过表面活性剂进行表面预处理。扩散层500的作用是将待测样品溶液均一的渗透到下一层的试剂层300中去。

在一个具体示例中，试剂层300与加样层400之间还设有过滤层(图未示)，5以过滤除去待测样品溶液中的杂质。过滤层可以是但不限于用于滤去血细胞的滤血层等。过滤层的材质可选自玻璃纤维或微孔膜，其微孔的孔径大小可在但不限于0.15μm～10μm之间。

在一个优选的示例中，试剂层300与加样层400之间同时设有层叠设置的过滤层(图未示)和扩散层500。过滤层可以靠近试剂层300设置，也可以靠近0加样层400设置，优选的，试剂层300、过滤层、扩散层500与加样层400依次层叠设置。

该干化学检测传感器10的显色层200中含有能够与待测目标物反应的检测试剂，试剂层300中含有显色剂，待测目标物与检测试剂的反应产物能够与显色剂进行显色反应，这样当向加样层400加入待测样品溶液时，待测样品溶液逐渐渗入试剂层300，由于显色剂一般分子量较小，流动性较高，待测样品溶液会很容易带着试剂层300中的显色剂渗透并均匀分散到显色层200中，当待测样品中含有待测目标物时，待测目标物能够与检测试剂反应，反应产物能够与显色剂充分显色反应，较之在试剂层300中加入检测试剂和显色层200中加入显色剂的方案，或者检测试剂与显色剂混合在一层的方案，更有利于反应产物与显色剂充分反应，使得反应显色更均匀，从而提高检测的精密度；而且上述干化学检测传感器将反应试剂和显色剂分别设置在显色层和试剂层，有利于反应试剂和显色剂的保存，提高了反应试剂和显色剂在保存中的稳定性。

本发明还提供了一种上述干化学检测传感器的制作方法，其包括如下步骤：

步骤一：分别制作显色层和试剂层，其中，

制作显色层包括：将含有检测试剂的溶液渗入显色层的载体中，经干燥后制得显色层，检测试剂能够与待测目标物反应；

制作试剂层包括：将含有显色剂的溶液渗入试剂层的载体中，经干燥后制得试剂层，待测目标物与检测试剂的反应产物能够与显色剂进行显色反应；

步骤二：将基底层、显色层、试剂层及加样层依次层叠在一起，且显色层、试剂层及加样层至少位于基底层的检测区的上方。

在步骤一中，在制作显色层和试剂层时，是将相应的试剂溶液以多点点样、涂布或浸润等方式渗入至相应层的载体上经干燥后得到的。

在步骤二中，可以先将显色层与基底层粘接在一起，并将试剂层与加样层粘接在一起(如有扩散层，可以先将扩散层与加样层粘接在一起)，将粘接有显色层的基底层与粘接有试剂层的加样层以显色层与加样层相对的方式放置，并将基底层与加样层粘接在一起(如有扩散层，可以将试剂层放置在粘接有显色层的基底层与粘接有扩散层的加样层中间，再将基底层与加样层粘接)。

本发明制作的干化学检测传感器可以与小型检测仪器，如分光光度计配合使用，优选使用反射式的分光光度计。用该分光光度计监测干化学检测传感器反应后在特定波长下反射光密度的变化。本发明的干化学检测传感器由于显色反应充分，因此可以减少对待测样品的加样量需求，整个检测过程操作便捷，无需专业人员操作，且显色的强度高、均匀度好、污染小，能够满足特殊条件下的市场需求，尤其是急诊应用，较之传统的通过液体生化试剂进行检测的方法，通过本发明的干化学检测传感器可以为急诊科、基层医院、家庭和小型诊所等提供方便快捷的检测。

以下为具体实施例部分。

实施例1

使用配制好的显色剂溶液制作试剂层，并使用配制好的检测试剂溶液制作显色层；分别干燥后收起。加样层与基底层采用聚氯乙烯(PVC)片，分别用打孔机打出加样孔和检测孔，孔直径为5mm，扩散层采用网布，试剂层采用玻璃纤维，显色层采用合成膜，宽度均为7mm，将扩散层和显色层分别粘贴在加样层与基底层上，位于加样孔处和测试孔处。然后将试剂层夹在粘贴有扩散层的加样层与粘贴有显色层的基底层中间，加样孔和测试孔的位置对准，加样层与基底层对合粘贴在一起。

检测试剂溶液的配方如下：

显色剂溶液为四唑紫，浓度为10mM。

试剂层和显色层干燥时是将相应层放入35～45℃干燥箱中，30～35分钟后取出。组装后即可用于测定。

从加样孔处加样，每孔7～10μl，测定的样品为人血清基质的标准品，用稀释液倍比稀释。使用反射式分光光度计进行测定，以反应的斜率回归直线方程，考察线性范围，结果见下表1。

表1

所得直线回归方程为Y＝59690X-52.91，R²＝0.992，线性在60～1000U/L。

实施例2

使用配制好的显色剂溶液制作试剂层，并使用配制好的检测试剂溶液制作显色层；分别干燥后收起。加样层和基底层采用PET塑料片，用同实施例1同样方式打出加样孔和检测孔，孔直径为6mm，孔距为8mm，扩散层采用无纺布，试剂层采用玻璃纤维，宽度均为8mm，将扩散层和显色层分别粘贴在加样层和基底层上，然后加样层和基底层夹上试剂层后，对合粘贴在一起，加样孔和测试孔位置对准。

检测试剂溶液的配方如下：

显色剂溶液为NBT，浓度为15mM。

试剂层和显色层干燥时是放入37℃真空干燥箱中，30分钟后取出。干燥后，用滚刀机将试纸切成8mm宽的纸条即可用于测定。

从加样孔处加样，每孔7～10μl，测定的样品为人血清基质的标准品，用稀释液倍比稀释。使用反射式分光光度计进行测定。以反应的斜率回归直线方程，考察线性范围，结果见下表2。

表2

所得直线回归方程为Y＝57679X-79.60，R²＝0.991，线性范围在63～1000IU/L。

实施例3

全血样品的测定。选择底板材料及加工规格同实施例1。将滤血材料玻璃纤维粘贴在扩散层和试剂层的中间。全血样品在加样孔网布处加入。干化学检测传感器的其他制作原料和方法同实施例1。

取定值的全血样品，每次加样量为30μl，测定反应斜率，计算直线回归方程，结果见下表3。

表3

所得直线回归方程为Y＝51865X+24.04，R²＝0.991，在50～900IU/L范围内呈线性。

实施例4

分别采用实施例1、2和3制作的干化学检测传感器对已知α-羟丁酸脱氢酶的活性浓度两个血清样品和全血样品进行检测，结果见下表4。

表4

由上表4可知，采用实施例1、2和3制作的含化学试纸对α-HBDH检测时，检测结果与已知的参考值非常接近，精度非常高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种干化学检测传感器，其特征在于，包括基底层以及至少在所述基底层的检测区的上方依次层叠设置的显色层、试剂层以及加样层，所述基底层对应所述显色层设有检测孔，所述加样层对应所述试剂层具有加样区，所述显色层中含有能够与待测目标物反应的检测试剂，所述试剂层中含有显色剂，所述待测目标物与所述检测试剂的反应产物能够与所述显色剂进行显色反应。

2.如权利要求1所述的干化学检测传感器，其特征在于，所述检测试剂与所述显色剂分别独立地设于所述显色层和所述试剂层中。

3.如权利要求1或2所述的干化学检测传感器，其特征在于，所述加样层在所述加样区设有加样孔。

4.如权利要求3所述的干化学检测传感器，其特征在于，所述试剂层与所述加样层之间还设有扩散层。

5.如权利要求3所述的干化学检测传感器，其特征在于，所述试剂层与所述加样层之间还设有过滤层。

6.如权利要求3所述的干化学检测传感器，其特征在于，所述试剂层与所述加样层之间还设有层叠设置的过滤层和扩散层。

7.如权利要求4或6所述的干化学检测传感器，其特征在于，所述扩散层的材质选自滤纸、玻璃纤维、无纺布、网布或合成纤维。

8.如权利要求5或6所述的干化学检测传感器，其特征在于，所述过滤层的材质选自玻璃纤维或微孔膜。

9.如权利要求1或2所述的干化学检测传感器，其特征在于，所述基底层和/或所述加样层的材质选自聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或聚酯纤维；

所述试剂层和/或所述显色层的载体的材质选自滤纸、玻璃纤维、无纺布或合成膜。

10.一种权利要求1～9中任一项所述的干化学检测传感器的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

分别制作显色层和试剂层，其中，

制作所述显色层包括：将含有检测试剂的溶液渗入显色层的载体中，经干燥后制得所述显色层，所述检测试剂能够与待测目标物反应；

制作所述试剂层包括：将含有显色剂的溶液渗入试剂层的载体中，经干燥后制得试剂层，所述待测目标物与所述检测试剂的反应产物能够与所述显色剂进行显色反应；

将基底层、所述显色层、所述试剂层及加样层依次层叠在一起，且所述显色层、所述试剂层及所述加样层至少位于所述基底层的检测区的上方。