CN110494745A - 用于定量测定钠浓度和肌酸酐浓度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于定量测定钠浓度和肌酸酐浓度以及用于随后测定它们的比率的一次性使用的测试条，以及涉及用于检测患者体内钠缺乏和/或钠超载的非侵入性护理现场(POC)装置。此外，本发明涉及用于同时地并定量地测定患者的尿液样品中钠浓度和肌酸酐浓度的方法，以及涉及以及检测患者体内钠缺乏和/或钠超载的方法。

Description

用于定量测定钠浓度和肌酸酐浓度的方法
技术领域
本发明涉及用于定量测定钠浓度和肌酸酐浓度以及用于随后测定它们的比率的一次性使用的测试条，并涉及用于检测患者体内钠缺乏(sodium depletion)和/或钠超载(sodium overload)的非侵入性护理现场(point-of-care，POC)装置。此外，本发明涉及用于同时地并定量地测定患者的尿液样品中钠浓度和肌酸酐浓度的方法，以及涉及检测患者体内钠缺乏和/或钠超载的方法。
背景技术
钠缺乏(NaD)是钠和液体平衡的紊乱，其特点在于，由于Na摄入量低或Na损失增加，体钠的病理性减少(1–3)。通过发现血浆Na浓度低于特定参考范围来常规诊断NaD。然而，甚至更令人担忧的是，NaD也可能与正常的血浆Na浓度同时存在(4)，特别是当患者遭受体Na和液体的成比例损失。这种所谓的钠正常的(normonatremic)Na缺乏(NNaD)可能发生在腹泻(5)、胃肠道造口(gastrointestinal stoma)、急性出血、囊性纤维化(6，7)、烧伤或剧烈的体育锻炼(4)的情况下。Na缺乏(NaD和NNaD)可能引起常见的非特异性症状，例如睡眠障碍(4)、疲劳、头痛、意识模糊、食欲低(3，8)或生长不足(6，7，9)，但也可能导致严重的并发症，例如肌肉痉挛、癫痫、脑病、昏迷甚至死亡(10-12)。受影响的患者的额外风险是，在该症状的常规诊断检查中，NaD/NNaD通常不被考虑作为导致该症状的因素。因此迫切需要及时鉴别NaD/NNaD患者。
与NaD/NNaD相反，钠超载(NaO)作为动脉高血压及其后遗症例如心功能不全和中风的重要原因对于患者和医生是众所周知的。然而，通过记录膳食盐摄入量和/或24小时尿液收集物中的Na-排泄来监测盐状态是麻烦的且容易出错的，因此需要更简单的监测盐状态的方法。
最近，尿钠与尿肌酸酐(uNa/uCr)的比率的计算已被证明是一种用于鉴别和监测有NaD/NNaD风险的患者的极好的标记和有前景的诊断工具(5-7)。然而，如目前进行的uNa/uCr的测定，受限于需要将尿液样本送到实验室，使用生物化学(13，14)或常规电生理学方法(14)测量Na的浓度，以及通过例如毛细管电泳或光度测定等已建立的方法之一测定肌酸酐的浓度(15)。所有这些方法都在集中式医学实验室中进行，其需要时间和技术人员，并且不适合用于护理现场(POC)诊断。
由于先进技术(例如丝网印刷或喷墨)以及移动技术的成熟而得以使电化学装置小型化，随着电化学装置小型化的出现，POC测试的新时代已应运而生(16，17，22-24)，潜在地允许定量测量各种各样的分析物，如已证明的用于糖尿病患者中的葡糖糖。
测定体钠状态的很可能最准确的方式可以是通过23Na-磁共振研究测量组织钠浓度(27)，然而，其是非常昂贵的并且需要专门的实验室。目前用于评估钠状态和诊断NaD的程序主要是测量血液中的钠浓度(3，13)。目前应用的两种主要方法是在血浆中和(在较小程度上，也在尿液中)通过火焰光度法和通过传统的Na选择性电极(14)测定。对于这些方法，需要特定的仪器和受过培训的人员。
对于“真实的”体钠状态，血液中的Na浓度通常是误导性的，由于它们可能受到隔室液体移位(compartmental fluid shift)的影响的事实。尿液Na浓度受尿流量和体积稀释的影响，因此其通常作为归一化因子与肌酐浓度相关(25)。目前用于评估钠平衡的“黄金标准(gold standard)”是Na的排泄分数的测定(FENa；6-8，26)，然而，其需要使用上述常规实验室方法用于测量在血浆和尿液中的Na浓度和肌酸酐浓度。这也适用于uNa/uCr的测定。
目前许多可用的用于评估人体钠状态的方法是耗时的，并且通常不在许多常规实验室中进行。
在临床实验室中肌酸酐的常规测定是基于Jaffe反应或基于使用产生有色化合物的酶肌酸酐酰胺水解酶。众所周知，这些比色方法并不能避免干扰和分析的问题(18，19)。肌酸酐的高度准确的结果由同位素稀释气相色谱-质谱法提供。然而，该方法需要昂贵且复杂的仪器和受过训练的人员，因此，它不能被认为是可行的常规方法。最近，为了开发一种可行的常规方法以测定肌酸酐，已经报道了一些主要依赖于三种酶的复杂组合的电流型生物传感器(20)。市场上现有可用的是(Abbott，美国)，其为一种便携式临床分析仪，其利用固定在一次性使用的口袋大小的盒(cartridge)上的这种三酶体系(21)。然而，该分析是用血液样品进行的，并需要相当高的体积(>65μL)，因此它是侵入性的并且不适宜用于基于日常例行的监测。此外，由于其复杂性，该装置对于自运输(self-transport)是相当重的(650g)且成本高。
Biomedical Stat Profile Critical Care Xpress(CCX)(22)是一种台式护理现场装置，其能够以大约11.4％的误差检测肌酸酐和包括Na的其他分析物。然而，该装置与所有其他装置一样，需要血液用于分析，因此，它是侵入性的。它不是便携式装置，而且相当昂贵，因为它是一体化系统。另外，如上所述，对于如上所述的Na状态的评估，测量血液中的Na-浓度可能是误导性的。
考虑到上述信息，显然，鉴别和监测钠状态的紊乱的侵入性较小且成本较低的方法是非常需要的。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供以简单的方式同时测定患者的尿液样品中钠浓度和肌酸酐浓度的方法，以及提供这样的方法，其易于操作。本发明的另一个目的是提供一种方法论，用于测定患者的尿液样品中钠浓度和肌酸酐浓度以用于随后测定它们的比率并用于检测钠缺乏和/或钠超载，其是省时的并且可以在护理现场(POC)实施。本发明的又一个目的是提供用于检测患者体内钠缺乏和/或钠超载的方法论，其甚至可以由未经训练的人，例如患者自己来实施。本发明的再一个目的是提供用于定量测定患者的尿液样品中钠浓度和肌酸酐浓度并用于测定它们的比率和/或检测患者体内钠缺乏和/或钠超载的方法和方法论，其是不费时的并且可以作为例行操作来进行。
所有这些目的通过用于定量测定患者的尿液样品中钠浓度和肌酸酐浓度的一次性使用的测试条来实现，
所述测试条包括：
-基底，其是电绝缘的或者在其上施加有电绝缘层，
-电极组件，其施加于所述基底上或施加于如果存在的所述电绝缘层上，所述电极组件至少包括
-一个钠选择性工作电极；
-一个肌酸酐选择性工作电极；
-用于所述钠选择性工作电极和所述肌酸酐选择性工作电极二者的一个接合参考电极，或用于所述钠选择性工作电极的参考电极和用于所述肌酸酐选择性工作电极的单独参考电极；
-任选地；用于测量和消除干扰的一个或两个中性电极，
-用于将所述电极组件电连接至读出仪表装置的接口。
在一个实施方案中，通过一次或多次电位测量进行这种测定。
应注意的是，根据本发明，钠和肌酸酐各自的浓度的测定“组合”发生。术语“组合”是指两种分析物的浓度在一个样品中或从一个样品中一起测定。然而，这并不意味着任何特定的测定顺序：例如，这种测定可以以时间上重叠的方式同时地发生或按顺序地发生。在一个实施方案中，分析物的浓度是同时测定的，其实质上意味着它们是一起测定的且在这些测定之间没有任何实质的时间间隔。
在一个实施方案中，根据本发明的测试条是单独的测试条；在另一个实施方案中，所述测试条形成测试条的阵列的一部分，例如可以布置在卷中或盘上，其中，对于每次测量，一次可以使用一个测试条。
在一个实施方案中，所述基底是平面基底；在另一个实施方案中，所述基底是非平面基底。例如，它也可以是以片或杆或管的形式。在一个实施方案中，所述电极阵列的电极全部布置在单个平面中；在另一个实施方案中，所述电极不一定都必须在单个平面中，而是可以彼此成角度地布置在不同平面中。唯一的要求是电极都布置在电极阵列内，如此使得当测试条与尿液样品接触时，它们可以与尿液接触。
在一个实施方案中，所述工作电极，所述一个或多个参考电极和如果存在的所述一个或多个中性电极已经通过合适的沉积技术，例如印刷、溅射、蒸发、无电镀、附加(affixation)、胶合或平板印刷，优选丝网印刷或喷墨印刷，施加于所述基底上或施加于如果存在的所述电绝缘层上，从而在所述基底或所述电绝缘层上形成电极组件，并且其中所述钠选择性工作电极包括钠选择性膜，以及所述肌酸酐选择性工作电极包括肌酸酐选择性膜，以及其中所述一个或多个中性电极包括不是钠选择性的且不是肌酸酐选择性的膜。一个或多个中性电极的目的是测量和消除一种或多种干扰。然而，取决于一种干扰或这些干扰的类型和性质，一个或多个中性电极可以对这种干扰/干扰分析物是选择性的。在一个实施方案中，作为示例，一个或多个中性电极是质子选择性的，并且包括一个或多个质子选择性的膜。因此，虽然一个或多个中性电极不是钠选择性的且不是肌酸酐选择性的，但它们仍然可以对其它实体(例如质子)是选择性的，特别是对于引起干扰的这些其它实体。
在一个实施方案中，所述基底由选自塑料、陶瓷、氧化铝、纸、纸板、橡胶、织物、碳基聚合物(例如聚丙烯)、含氟聚合物(例如特氟龙)、硅基基底(例如玻璃、石英、氮化硅、氧化硅)、硅基聚合物(例如聚二甲氧基硅氧烷)、半导体材料(例如元素硅)和介电材料的材料制成，优选选自有机介电材料(例如聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、聚偏二氟乙烯)，或无机介电材料(例如二氧化硅)；以及所述电绝缘层，如果存在，由介电材料制成，所述介电材料优选从其中选择；如果所述电绝缘层存在于所述基底上，所述电极组件位于所述电绝缘层上。在基底本身不是由电绝缘材料制成的情况下，电绝缘层保持电极之间以及基底上可能的导电路径之间的电隔离。
在一个实施方案中，所述钠选择性工作电极包括钠选择性膜，该钠选择性膜包括在聚合物基质(polymer matrix)中的钠选择性载体，以及所述肌酸酐选择性膜包括肌酸酐选择性载体，优选在聚合物基质中的质子化的肌酸酐选择性载体(creatinine-selectivecarrier，也称为creatininium-selective carrier)。
因此，如本文所用的，术语“肌酸酐选择性”是指涉及对于质子化的或非质子化形式的肌酸酐的选择性，或对于二者均具有选择性。
工作电极可以由任意导电材料制成，例如碳、金、钯、银、铂、钛、铬、铱、锡、它们的氧化物或衍生物及其组合，例如氟掺杂的氧化锡(FTO)或铟锡氧化物(ITO)。在一个实施方案中，所述电极已经通过合适的沉积技术，例如印刷、溅射、蒸发、无电镀、附加(affixation)、胶合或平板印刷，优选丝网印刷或喷墨印刷，施加于所述基底上或如果存在的所述电绝缘层上。电极可以是单独沉积或一起沉积。
在一个实施方案中，一个或多个参考电极优选是Ag/AgCl体系，但在生物液体中提供受控电位的其他合适的一种或多种参考材料也是可能的和设想的。
在一个实施方案中，所述参考电极由与工作电极相同的材料制成，并且具有表面，其表面涂覆有包含Ag/AgCl/KCl的聚合物材料以保持恒定的电位。
在一个实施方案中，为了更高的电位稳定性，参考电极可以另外用包括亲脂性盐的聚合物材料涂覆，例如阴离子交换材料和阳离子交换材料(例如不同的一种或多种四烷基铵和四苯基硼酸盐)。这些高亲脂性的组分排除或最小化与样品溶液的离子交换，并赋予参考电极恒定的电位。
在一个实施方案中，所述电极组件还包括一个或两个用于测量和消除干扰的中性电极(NE)，其中所述中性电极包括膜，所述膜包括不含任何钠选择性载体且不含任何肌酸酐选择性载体的聚合物基质。通常，所述中性电极包括与所述工作电极(WE)的所述钠选择性膜和/或肌酸酐选择性膜中相同或相似的聚合物基质，但不包括钠选择性载体和肌酸酐选择性载体。与这种中性电极相关的优点是，引入这种中性电极的体系能够另外测量样品中由其它分析物，例如尿酸或抗坏血酸，产生的干扰。因此，虽然中性电极对钠不是选择性的且对肌酸酐不是选择性的，但应注意的是，这种中性电极可以对除钠或肌酸酐以外的分析物是选择性的，例如引起一种或多种干扰的那些分析物或实体。在一个实施方案中，中性电极可以对质子是选择性的。在另一个实施方案中，中性电极可以对尿酸和/或抗坏血酸是选择性的。这些中性电极也各自分别具有电引线，其中所述电引线将所述各个电极与所述接口连接，用于将所述电极组件电连接至读出仪表装置。(图2D中可以看到包括中性电极的这种电极组件的实施方案)。
在一个实施方案中，所述电极组件中的每个所述电极分别具有电引线，其中所述电引线将所述电极与所述接口连接，用于将所述电极组件电连接至读出仪表装置。
在一个实施方案中，所述电引线可以由任何合适的导电材料制成，如碳、金、钯、银、铂、钛、铬、铱、锡、它们的氧化物或衍生物及其组合，例如FTO，ITO。在一个实施方案中，所述电引线已经通过合适的沉积技术，例如印刷、溅射、蒸发、无电镀、附加、胶合或平板印刷，优选丝网印刷或喷墨印刷，施加于所述基底上或施加于如果存在的所述电绝缘层上。电引线可以单独沉积或一起沉积。
应该注意的是，电极在基底上或如果存在的绝缘层上的形状和位置布置，(例如圆形、椭圆形、正方形、矩形)，二者对于从测试条获得可用的结果不是关键的。示例性的可能的布置可以例如为：WE1-WE2-RE，WE1-RE-WE2，或例如如果存在中性电极，为WE1-NE-WE2-RE，WE1-WE2-NE-RE，NE-WE1-WE2-RE等(WE＝工作电极；RE＝参考电极，NE＝中性电极)。
在一个实施方案中，所述接合参考电极具有的表面大于每个所述工作电极的表面，或者每个所述单独参考电极具有的表面大于每个所述工作电极的表面。
本发明的目的还通过用于检测患者体内钠缺乏和/或钠超载的非侵入性护理现场(POC)装置来实现，所述POC装置包括：
-读出仪表装置，用于定量且选择性测量尿液样品中钠浓度和肌酸酐浓度，以及用于测定钠与肌酸酐的比率，所述读出仪表装置包括
-接收模块，用于接收根据本发明的一次性使用的测试条的接口，并用于在所述读出仪表装置和所述一次性使用的测试条的电极组件之间建立电接触，从而允许检测和传输从所述一次性使用的测试条至所述读出仪表装置的一个或多个电信号，其中所述接收模块具有用于通过所述测试条的所述接口分别与每个电极接触的多个电连接器
-多通道放大器，优选地具有高输入电阻，用于放大从根据本发明的一次性使用的测试条传输的一个或多个电信号
-包括模拟/数字转换器和储存存储器的控制器，用于将从根据本发明的一次性使用的测试条接收的电信号转换为一个或多个钠浓度测量值以及一个或多个肌酸酐浓度测量值，并用于随后基于所述钠浓度测量值和肌酸酐浓度测量值测定钠浓度与肌酸酐浓度的比率
-输出装置，用于向用户显示浓度测量值和/或所述比率，优选显示器，和电源。
在一个实施方案中，输出装置也可以另外显示其他数据，例如，早些时候的测量值，其也可以具有其他功能，如超过某一阈值时发出警报等。它可能包括保存/发送功能等。
在一个实施方案中，所述控制器，利用预先存储在储存存储器中的预先存储的校准信息，用于将从根据本发明的一次性使用的测试条接收的电信号转换为一个或多个钠浓度测量值和一个或多个肌酸酐浓度测量值。这种预先存储的校准信息是针对每一种分析物的，即钠和肌酸酐。控制器另外利用Nernst方程从而测定相应分析物的浓度测量值。例如，在一个实施方案中，其中电极组件包括第一工作电极(具有第一电引线)，接合参考电极(具有第二电引线)，第二工作电极(具有第三电引线)和中性电极(具有第四电引线)，所述控制器使用经由第一电连接器(引线)和第二电连接器(引线)接收的第一电信号，经由第二电连接器(引线)和第三电连接器(引线)接收的第二电线号，以及，如果还存在中性电极，使用经由第二电连接器(引线)和第四电连接器(引线)接收的第三电信号，以分别测定钠浓度和肌酸酐浓度并随后计算其比率。
在一个实施方案中，所述接收模块为狭缝、凹部或槽的形式，或，允许与所述测试条的接口建立连接的其他合适的形式。在一个实施方案中，所述接收模块可以配置成边缘连接器对(edge-connector pair)或插脚和插座对(pin-and-socket-pair)。
在一个实施方案中，根据本发明的非侵入性护理现场(POC)装置还包括
-根据本发明的一次性使用的测试条，其通过所述一次性使用的测试条的所述接口的方式插入所述读出仪表装置的所述接收模块中，从而在所述测试条的所述电极组件和所述读出仪表装置之间建立电接触。
在一个实施方案中，所述装置还包括
-用于操作所述装置的用户界面，和/或用于存储多个钠浓度测量值和肌酸酐浓度测量值和计算的钠浓度与肌酸酐浓度的比率的存储器，和/或连接接口，优选USB连接接口和/或无线连接接口，用于与外部计算机或外部网络传输和/或交换数据。
在另一方面，本发明涉及一种用于定量测定患者的尿液样品中钠浓度和肌酸酐浓度的方法，其包括以下步骤：
a)提供尿液样品
b)将根据本发明的一次性使用的测试条与所述尿液样品接触，并使所述测试条的电极组件被所述尿液样品润湿并与所述尿液样品接触，任选地从所述尿液样品取出尿液润湿的测试条
c)将所述测试条连接至如上定义的护理现场(POC)装置的读出仪表装置，以组装如上定义的护理现场(POC)装置，其中所述一次性使用的测试条插入所述读出仪表装置的所述接收模块中，从而在所述测试条的所述电极组件和所述读出仪表装置之间建立电接触，
其中步骤c)中所述测试条至所述护理现场的所述读出仪表装置的所述连接发生在步骤b)之前或之后，
d)使用步骤c)中组装的所述护理现场(POC)装置，测量所述尿液样品中的钠浓度和肌酸酐浓度。
本发明进一步涉及检测患者体内钠缺乏和/或钠超载的方法，所述方法包括以下步骤：
-进行如上所述的用于定量测定患者的尿液样品中钠浓度和肌酸酐浓度的方法，
-使用所述护理现场(POC)装置测定钠浓度与肌酸酐浓度的比率
-如果计算的所述尿液样品中钠浓度与肌酸酐浓度的比率<8，则检测钠缺乏，以及，如果计算的钠浓度与肌酸酐浓度的比率>50，则检测钠超载。通常，并且在一个实施方案中，比率在8和50之间表示正常的(即健康的)体钠平衡。
在一个实施方案中，所述钠缺乏是患者的血浆中钠缺乏，或是钠正常的钠缺乏，其中，在这种钠正常的钠缺乏中，患者的血浆中钠浓度在正常健康范围内，但是患者患有全身钠池(total body sodium pool)的贫化，例如由于体内钠和液体的成比例损失，例如可能发生在腹泻、胃肠道造口、急性出血、囊性纤维化、烧伤或剧烈的体育锻炼中。为了澄清并且不希望受任何理论的束缚，钠正常的钠缺乏可以发生在以下示例情形中：血液Na浓度是仅在一个身体隔室内的Na浓度。除了所有血管的这个血管内的隔室，其他隔室为：细胞内(所有组织的细胞)的和细胞外(细胞之间但不在血液循环内)的。如果在这些隔室的一个中的Na是低的或者如果-由于循环中的少量液体，少量液体和Na灌注肾脏，肾脏保留Na，因而少量Na被排泄且uNa/uCr是低的。
本发明人提供了一种简单、灵敏、非侵入性的、定量的且低成本的便携式一次性使用的测试条，用于同时定量测定患者的尿液样品中钠浓度和肌酸酐浓度，以及提供了一种非侵入性的、定量的、低成本的且便携的护理现场(POC)装置，用于检测患者体内的钠缺乏和/或钠超载。测试条和护理现场装置能够电化学测量尿液的钠和肌酸酐的浓度，用于随后计算它们相应的比率(钠:肌酸酐)，以被用作钠缺乏(NaD/NNaD)和/或钠超载(NaO)的标记。
应注意的是，钠浓度和肌酸酐浓度的同时定量测定以无酶方式发生。因此，没有酶被用于这种测定，并且没有酶反应的产物被测量/测定。这种测定基于电位测量，即其涉及电位差的测量。其不涉及电流的测量。
在一个简单的实施方案中，如本文所用的，“测试条”是指涉及要与样品接触的基底，以便用于进行钠和肌酸酐浓度的定量测量。测试条可以采用适合与患者的样品接触的任何形式，例如矩形形式，方形形式，圆形形式或椭圆形形式。在一个实施方案中，测试条是平面的，具有平面电绝缘基底，其上已经施加有电极组件。然而，在其他实施方案中，测试条还可以采用其他形状和形式，例如片或杆或管，条件是这种形式适合于容纳基底，所述基底上可以沉积电极阵列。在一个实施方案中，所述基底是平面基底；在另一个实施方案中，所述基底是非平面基底。例如，其也可以是片或杆或管的形式。在一个实施方案中，所述电极阵列的电极全部布置在所述基底上的单个平面中，或布置在如果存在的所述绝缘层上；在另一个实施方案中，所述电极不一定必须在单个平面中，而是可以彼此成角度地布置在不同平面中。唯一的要求是电极布置在电极阵列内，如此使得当测试条与尿液样品接触时，它们可以与尿液接触。
在一个实施方案中，根据本发明的测试条本身是单独的测试条；在另一个实施方案中，所述测试条形成测试条的阵列的一部分，例如可以布置在卷中或盘上，其中，对于每次测量，一次可以使用一个测试条。因此，本发明还设想并涉及彼此连接的根据本发明的多个测试条。因此，本发明还涉及根据本发明的测试条的阵列。在这样的阵列中，每个测试条预定作单次使用，但是整个阵列可以使用与这种阵列中的测试条一样多的次数。在一个实施方案中，这种测试条的阵列可以以允许测试条按顺序使用的盒(cartridge)或其他分配装置(dispensing device)的形式提供。在一个实施方案中，在这样的阵列内，测试条可拆开地互相连接，使得，例如如果测试条用于测量，可以将其从阵列中分离并且之后使用。
本文所用的术语“钠选择性”和“肌酸酐选择性”，在电极或膜的上下文中，是指涉及分别对钠和/或肌酸酐是特异性的和选择性灵敏的电极或膜。在一个实施方案中，电极的这种特异性和选择性灵敏度通过在所述电极上施加钠选择性膜或肌酸酐选择性膜来实现。在一个实施方案中，这种钠选择性膜或更一般的，分析物选择性膜，是通过将分析物选择性膜溶液施加到相应电极的表面上来制备的。该应用可以通过点胶(dispensing)、滴铸、丝网印刷、旋涂或任何其他合适的沉积方法来完成。这种分析物选择性膜溶液通常含有分析物特异性载体分子，例如离子载体。该溶液通常还含有聚合物和溶剂。这种溶液还可以并任选地含有其他组分，例如增塑剂和/或阳离子交换剂盐。分析物选择性溶液可以例如通过将所有组分溶解在合适的溶剂中来制备。合适的溶剂是多种多样的，例如四氢呋喃或二甲基甲酰胺。一旦已经将分析物选择性膜溶液施加到电极表面上，通过干燥、蒸发等除去溶剂，剩下的是含有分析物特异性的且选择性的载体的聚合物膜。
通常，在一个实施方案中，钠选择性载体是冠醚类，杯(4)芳烃类，硅烷冠醚类(silacrown ethers)和相关的大环主体以及来自莫能菌素(羧酸抗生素类)家族的非环状二酰胺和非环状三酰胺或衍生物。钠选择性载体的实例是4-叔丁基杯(4)芳烃四乙酸四乙酯、2,3:11,12-双十氢化萘基-16-冠-5(2,3:11,12-didecalino-16-crown-5)、双[(12-冠-4)甲基]十二烷基甲基丙二酸酯；双[(12-冠-4)甲基]2,2-双十二烷基丙二酸酯；4-十八烷酰氧基甲基-N,N,N',N'-四环己基-1,2-亚苯基二氧基二乙酰胺；(N,N',N”-三庚基-N,N',N”-三甲基-4,4',4”-次丙基三(3-氧杂丁酰胺)；N,N'-二苄基-N,N'-二苯基-1,2-亚苯基二氧基二乙酰胺)；莫能菌素甲酯(monensin methyl ester)或莫能菌素十二烷基酯(Monensin docdecyl ester)。
在一个实施方案中，在电位测量之前，必须通过添加合适的缓冲剂调节所述样品的pH，使肌酸酐质子化以形成肌酸酐离子。术语“肌酸酐选择性”是指包含对肌酸酐的选择性，无关于且独立于所述肌酸酐的质子化状态。因此，肌酸酐选择性电极对非质子化形式的或质子化形式的肌酸酐具有选择性，或者对这两种形式的肌酸酐均具有选择性。在一个实施方案中，合适的pH为低于5，并且合适的缓冲剂是多种多样的，例如，它们可以是乙酸盐、柠檬酸盐或磷酸盐。通常，在一个实施方案中，质子化的肌酸酐选择性载体(creatinine-selective carrier，也称为creatininium-selective carrier)可以选自冠醚类、α-环糊精类、β-环糊精类、杯吡咯类、氨基-吡啶酮和氨基-嘧啶酮类的家族。肌酸酐选择性载体的实例是二苯并-30-冠-10；三-邻-辛基-β-环糊精；2,6-二-邻-十二烷基-β-环糊精；1-(5,7,7-三甲基-2-(1,3,3-三甲基丁基)-辛基)异胞嘧啶。
在一个实施方案中，肌酸酐选择性载体可以是结晶离子对配合物，例如肌酸酐钨磷酸盐，肌酸酐钼磷酸盐或肌酸酐苦酮酸盐(creatinine picrolonate)。
可以用于制备膜溶液(由其产生聚合物基质)并随后在膜中起到聚合物基质作用的聚合物或聚合物的混合物是多种多样的，以及，在一个实施方案中，选自聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯类、聚碳酸酯类、聚酯类、聚酰胺类、聚氨酯类、聚偏二氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇类、聚硅氧烷类、聚甲基丙烯酸酯类、硅酮弹性体类、纤维素酯类。
也可以是这些聚合物的氟相，以实现极其疏水的分析物选择性电极(ASE)膜，例如离子选择性电极(ISE)膜。
在一个实施方案中，聚合物优选具有高平均分子量以保证膜的惰性特征。
在一个实施方案中，聚合物材料相对于分析物选择性膜总重量的重量百分比为20％至40％。
在一个实施方案中，膜溶液中包含一种或多种增塑剂。它们的作用是使膜更柔软并抗机械应力。在一个实施方案中，可以在膜溶液中使用的一种或多种增塑剂，其可以选自邻硝基苯基-辛基醚、己二酸双(2-乙基己基)酯、癸二酸双(2-乙基己基)酯、癸二酸二辛酯、膦酸二辛基苯酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、六甲基磷酰胺、己二酸双(1-丁基戊基)酯、氯化石蜡。在一个实施方案中，增塑剂以足以使分析物选择性载体在聚合物材料中成为溶剂化物的量存在。在一个实施方案中，增塑剂与分析物选择性载体的重量比为10:1至100:1。在一个实施方案中，在典型的增塑剂:聚合物混合物中增塑剂:聚合物的重量比在1:1至4:1的范围内。在一个实施方案中，增塑剂相对于膜的总重量的重量百分比为40％至80％。
任选地，以及在某些实施方案中，特别是当分析物选择性载体是中性分子时，可以在聚合物基质中加入阳离子交换剂盐。在一个实施方案中，这种盐由大的带负电的有机分子和小的阳离子组成。其功能是通过补充被膜由大的带负电的有机分子(例如亲脂性阴离子)捕获的每个阳离子分析物来帮助保持膜的选择渗透性，并在膜中仅交换带相同正负号的离子。
这种阳离子交换剂盐的实例是四[3,5-双(三氟甲基)苯基]硼酸钾或四[3,5-双(三氟甲基)苯基]硼酸钠，四(对氯苯基)硼酸钾或四(对氯苯基)硼酸钠，四[3,5-双(1,1,1,3,3,3-六氟-2-甲氧基-2-丙基)苯基]硼酸钾或四[3,5-双(1,1,1,3,3,3-六氟-2-甲氧基-2-丙基)苯基]硼酸钠。
在一个实施方案中，阳离子交换剂盐:分析物选择性载体混合物的典型摩尔比在1:10至1:2的范围内。在一个实施方案中，阳离子交换剂盐相对于膜的总重量的重量百分比为0.1％至2％。
然而，明显的，对于聚合物基质及其不同组分而言，聚合物基质的这些不同组分将以它们的总含量按重量计为100％的量存在和使用。
任选地，以及在一些实施方案中，在将分析物选择性溶液施加至相应电极的表面上之前，或者在将包含Ag/AgCl/KCl或亲脂性盐的聚合物材料施加至参考电极上之前，可以将“内接触层”材料(也称为离子-电子变换器(ion-to-electron transducer))涂覆在所述电极上。不希望受任何理论束缚，这种内接触层具有避免在电极/膜界面处形成电容层的作用。适合作为“内接触层”的材料的实例是导电聚合物类，例如聚苯胺、聚(3,4-乙烯基二氧基噻吩)、聚(3-辛基噻吩)、聚吡咯、聚苯胺、导电碳基材料，所述导电碳基材料例如石墨烯、碳纳米管、石墨烯、石墨烯氧化物、还原石墨烯氧化物或金属纳米粒子。在一个实施方案中，它们可以溶解或分散在合适的溶剂中，并通过点胶、滴铸、丝网印刷、旋涂或任何其他合适的沉积方法施加至所述电极的表面上。一旦已经将溶液/分散体施加到电极表面上，通过干燥、蒸发等除去溶剂，剩下的是“内接触层”，然后在其上施加分析物选择性膜。
在一个实施方案中，“内接触层”材料也可以任选地直接包含在分析物选择性膜的聚合物膜溶液中或包含在施加在参考电极上的聚合物材料中。
在一些实施方案中，尽管电极应与液体样品例如尿液样品电接触，防止电极阵列和电引线接触较大的分子或尿液成分(例如蛋白质)可能是有利的，其可能会干扰一个或多个浓度的测定质量并对其具有负面影响。(这种由于较大的分子导致的恶化过程称为“生物淤积”)。因此，在一些实施方案中，任选地，覆盖膜可以施加在所述测试条的旨在与所述尿液样品接触的部分上。这种合适的覆盖膜的一个例子是聚碳酸酯材料，例如以商标“Nucleopore”出售的允许捕获较大的干扰分子的那些。
此外，在一些实施方案中，在测试条的制造结束时，可以将合适的覆盖膜(例如，具有用于电极的开口的塑料绝缘材料)施加于测试条上(图4)，以构建具有暴露的电极阵列4和末端接口5的测试条(2a)，用于在存储和处理期间避免电引线的污染以及用于用户使用的商品。
应注意的是，在一个实施方案中，根据本发明的测试条不是杆状结构，而是平面电绝缘基底或包含平面电绝缘基底。在一个实施方案中，钠浓度和肌酸酐浓度的定量测定不基于比色测量或电流测量。在一个实施方案中，其是基于电位测量。此外，在一个实施方案中，根据本发明的钠浓度和肌酸酐浓度的定量测定，不涉及酶的使用，也不涉及任何氧化/还原反应，也不涉及分析物的任何水解。
在根据本发明的实施方案中，待使用的一次性使用的测试条以和根据本发明的护理现场装置连接来使用，用于检测钠缺乏和/或钠超载。为此目的，一次性使用的测试条具有合适的接口，用于将所述测试条的电极组件电连接至读出仪表装置，其形成本发明的护理现场装置的一部分。这种接口可以采用任何合适的形式，并且在一个实施方案中，可以是来自平面基底上的电极组件的一组电接触头。这种接口可以例如采用插头的形式，电接触头形成所述插头的一部分。该接口适合于将电极组件电连接至用于检测钠缺乏和/或钠超载的非侵入性护理现场装置的读出仪表装置，其中这种护理现场装置包括读出仪表装置，所述读出仪表装置具有用于接收根据本发明的一次性使用的测试条的接口的接收模块，例如以凹部或槽或狭缝的形式，用于接收测试条的接口。在一个实施方案中，这种接收模块可以采用插座的形式。通常，接收模块适合于容纳一次性使用的测试条的接口。
术语“尿液样品中的钠浓度”或“尿液中”在本文中有时也缩写为“uNa”。这同样适用于“尿液样品中的肌酸酐浓度”或“尿液中”，其缩写为“uCr”。尿液样品中钠浓度与肌酸酐浓度的比率在本文中有时也缩写为“uNa/uCr”。
本文使用的缩写“EMF”是指电动势，其基本上是指两个电极之间的电位差。这种电动势通过Nernst方程定量地与样品中相应的分析物浓度相关。通常，可以从根据本发明的测试条获得的电位信号或测量值为电动势，其然后可以被关联/转化为分析物浓度。这里使用的缩写“WE”是指工作电极，缩写“RE”是指参考电极，以及缩写“NE”是指中性电极。
测试条所包括的基底优选地由电绝缘材料制成。在一个实施方案中，这种电绝缘材料是介电材料，例如塑料、陶瓷、氧化铝、纸、纸板、橡胶、织物、碳基聚合物(例如聚丙烯)、含氟聚合物(例如特氟龙)、硅基基底(例如玻璃、石英、氮化硅、氧化硅)、硅基聚合物(例如聚二甲氧基硅氧烷)、半导体材料(例如元素硅)。基底可以任选地涂覆有电绝缘层。这种电绝缘基底优选由介电材料制成，优选选自有机介电材料或无机介电材料，所述有机介电材料例如聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、聚偏二氟乙烯，所述无机介电材料例如二氧化硅。在一个实施方案中，施加在基底或施加在如果存在的所述电绝缘基底上的电极组件是基底表面的一部分和/或形成基底表面的一部分，并且适于与患者的样品接触，例如尿液样品。如果在基底上存在电绝缘层，则电极组件优选位于并施加于这种电绝缘层上。
根据本发明的实施方案中，测试条是一次性使用的测试条，这意味着其在用于测量钠和肌酸酐浓度而已使用了一次后，就将其丢弃。因此，根据本发明的实施方案的测试条是用完即可丢弃的测试条。它与根据本发明的非侵入性护理现场(POC)装置结合来使用，用于检测患者体内的钠缺乏和/或钠超载。这种护理现场装置包括读出仪表装置，用于定量且选择性测量尿液样品中的钠浓度和肌酸酐浓度，并用于测定钠与肌酸酐浓度的比率。这种读出仪表装置适合于且被配置成定量地测量从连接至读出仪表装置的一次性使用的测试条接收的电信号。此外，读出仪表装置被配置成基于电信号和校准信息来计算分析物(即钠和肌酸酐)的浓度以及它们的比率，并且还被配置成输出，例如向用户显示结果。在一个实施方案中，这种读出仪表装置包括控制器，该控制器被配置成测量从所述测试条接收的一个或多个电信号，并基于这种一个或多个电信号计算浓度。此外，读出仪表装置包括连接至控制器的输出装置，用于输出结果供用户检查。此外，读出仪表装置包括USB端口和/或无线端口，用于与外部计算机或网络交换数据。
根据本发明的一次性使用的测试条和护理现场(POC)装置是低成本的装置，且非常容易操作，因而也可以由非医疗工作人员和患者使用。装置是袖珍型便携式的，并且它们可以以非侵入性方式使用，因此为最佳的患者依从性提供了良好的基础。例如，这在儿童中特别有利，因为避免了采血的需要。此外，根据本发明的装置和方法论减少了时间以及技术的和后勤的复杂性，并且减少了常规临床分析的成本，从而大大地便利了体钠状态的分析。
附图说明
现在参照以下附图进一步描述本发明，其中
图1示出了用于检测患者体内钠缺乏和/或钠超载的护理现场(POC)装置的实施方案的示意图；EMF＝电动势；uNa＝尿液样品中的钠浓度；uCr＝尿液样品中的肌酸酐浓度；uNa/uCr＝钠浓度:肌酸酐浓度的比率。1＝POC装置，2＝测试条，3＝读出仪表装置，4＝电极组件，5＝用于电连接的接口，6＝钠选择性电极，7＝肌酸酐选择性电极，8＝参考电极，9＝电引线
图2示出了具有施加于绝缘层上的示例性可能模式的电极阵列和电引线的示例性测试条的俯视图
A)示例性的圆形形状的工作电极+椭圆形参考电极
5＝用于电连接的接口
6＝钠选择性电极
7＝肌酸酐选择性电极
8＝参考电极
9＝电引线
B)示例性的正方形形状的工作电极+矩形参考电极
C)9a)＝在电引线末端的用于接触读出仪表装置的示例性接触路径
D)10＝用于测定干扰的中性电极
图3示出了示例性分析物选择性电极的横截面视图
A)没有“内接触层”
11＝基底
12＝绝缘层
13＝导电层
14＝分析物选择性膜
B)具有“内接触层”
11＝基底
12＝绝缘层
13＝导电层
14＝分析物选择性膜
15＝任选地，“内接触层”(变换器)
图4示出了用于制造具有额外的覆盖层的示例性测试条的示例性实施方案。在这种示例性制造方法中，进行以下步骤：
步骤1)提供在顶部具有绝缘层的基底
步骤2)施加电极组件和电引线
步骤3)形成分析物选择性电极
步骤4)优选地，施加合适的覆盖膜，例如，具有用于电极的开口的塑料绝缘材料
2a＝具有覆盖层的测试条
4a＝电极组件和电引线
5＝用于电连接的接口
11a＝具有绝缘层的基底
15a＝分析物选择性膜溶液
16＝具有用于电极的开口的覆盖膜
图5示出了根据本发明制造的测试条(T1-T4)对水溶液中不同浓度的钠的电位响应。
图6示出了通过传统的常规钠-铁选择性电极(ISE)，通过国际临床化学联合会(IFCC)的参考方法火焰光度法(即原子吸收光谱法，AAS)，和通过根据本发明的示例性钠选择性测试条来测定钠浓度的对比。
图7示出了根据本发明示例性制造的测试条(CI-C5)对水溶液中的不同肌酸酐浓度的电位响应。
图8示出了根据本发明示例性制造的测试条(T5-T7)对0.5M氯化钙水溶液中不同钠浓度的近-Nernst(near-Nernst)电位响应。
图9示出了具有示例性尺寸的电极阵列和基底的示例性测试条的俯视图。WEI＝第一工作电极；WE2＝第二工作电极；RE＝参考电极。
图10示出了用于检测患者体内钠缺乏和/或钠超载的示例性护理现场(POC)装置，其由测试条和显示示例性分析结果的读出仪表构成。
具体实施方式
此外，现在通过参照以下用于说明而不是限制本发明的实施例进一步描述本发明。
实施例
钠特异性试纸条的功能证明
加载在商业测试条上的Na特异性测试膜的功能的初步证明通过以下获得：
-具有预先确定的Na浓度的液体和原始的(native)人尿液样品中的Na浓度的成功电位测量
-证明测试条对于生理液体中钠的相关浓度的线性(动态)范围
-人尿液中Na浓度与通过常规方法(包括AAS和ISE)测量的值的良好一致性
-证明对于生理液体中钠的相关浓度的近-Nernst电位响应
加载在商业测试条上的肌酸酐特异性测试膜的功能的初步证明通过以下获得
-对具有预先确定的肌酸酐浓度的液体和人尿液中的肌酸酐浓度的成功电位测量
实施例1)钠选择性测试条的制造
对于原理证明实验，使用了商业可获得的2-Electrode System(Gwent,UK,BE2070921D1/007)。该系统由均丝网印刷在12.0 x 26.5mm塑料基底上的的碳工作电极(WE)和通用(Ag/AgCl)对电极/参考电极(RE)组成。
为了实现钠选择性电极(Na-ISE)，将离子选择性膜(Na-ISM)溶液(30μL)浇铸在碳WE的区域上。然后，干燥基底以除去溶剂。Na-ISM溶液由在3mL四氢呋喃中的4.0mg钠离子载体X(4-叔丁基杯[4]芳烃四乙酸四乙酯)、1.0mg KTpClPB(四(4-氯苯基)硼酸钾)、133mgPVC(高分子量聚氯乙烯)和266mg o-NPOE(2-硝基苯基辛基醚)的混合物组成。
实施例2)用钠选择性测试条测量电位
在测量之前，为了调适Na-ISE电极，将测试条浸入氯化钠溶液(1M NaCl水溶液)中过夜。将具有两个电极的基底引入样品溶液中，并使用简单的数字电压表测量改进的WE(Na-ISE)和RE之间的电位差(EMF)。
实施例3)通过测量标准钠溶液系列校准传感器
通过将氯化钠(NaCl)溶解在水中来制备钠浓度分别为1M、10-1M、10-2M的标准溶液。记录EMF值，并通过绘制EMF值作为钠浓度的负对数的函数来建立校准曲线。制造并测试了四种不同的测试条(T1-T4)。结果总结在表1中。
表1.通过用四种不同的测试条(T1-T4)测量获得的三种不同Na+浓度(1.0-0.01M)的EMF值
c(Na+)[M] EMK[mV]T1 EMK[mV]T2 EMK[mV]T3 EMK[mV]T4
1 -118 -114 -119 -119
0.1 -25 -23 -19 -21
0.01 60 64 65 63
数据清楚地显示出良好的再现性，以及如图5中所示，显示出在0.01M和1M钠溶液之间的线性(动态)范围。因此，测试条的线性范围覆盖了生理液体中的医学相关浓度，因为在人尿液中Na浓度的正常范围在0.02-0.25M之间。
对于每个测试条的这些数据中，计算了具有相应相关系数R的回归方程(表2)。
表2.对于使用四种不同钠传感器(T1-T4)的EMF测量获得的线性回归方程和相关系数的概述
传感器 线性回归方程 R
T1 y＝89.0 x-116.7 0.9987
T2 y＝89.0 x-113.3 0.9997
T3 y＝92.0 x-116.3 0.9950
T4 y＝91.0 x-116.7 0.9961
使用这些回归方程，从测量的EMF可以测定样品中钠的浓度。
实施例4)用制造的钠选择性测试条测量原始的人尿液样品，并与通过常规方法获得的结果比较
用制造的钠传感器测试条检查17种不同的原始的人尿液样品(用数字1-17表示)。在测量之前将样品1:10稀释。如上所述，在测量之前，通过浸入1M NaCl溶液来调适每个测试条。然后，将测试条浸入尿液样品中并用电位计测量EMF。
使用线性回归方程，如以下实施例所说明的测定尿液样品中钠的浓度(表3)：
用T1测试条测量的样品的EMF：27mV
回归方程：y＝89.0x-116.7
-Log[Na+]＝(27+116.7)/(-89.0)＝-1.6146
[Na+]＝10-1.6146＝0.0243
由于在测量之前1:10稀释，乘以
表3.从使用四种不同的测试条(T1-T4)测量和相应的表2中的回归方程获得的EMF和相应的Na浓度的概述。
对于人尿液的相同样品，分析了其通过常规火焰光度法(AAS)和传统的Na-ISE得到的Na浓度(表4)。
表4.通过根据本发明制造的Na选择性测试条、传统的Na-ISE和火焰光度法(AAS)测量来自17名儿童的尿液中的钠浓度(mM)。
将通过四次测试条测量获得的钠浓度取平均值，并与通过传统的Na ISE和通过火焰光度法测定的值进行比较。如图6所示，三种方法之间有相当好的一致性。在某些情况下，传统Na-ISE和火焰光度法，这两种方法目前应用在临床实验室中用于测定钠浓度，二者之间的差异甚至比传统Na-ISE和开发的测试条之间的差异更大些。
实施例5)肌酸酐选择性测试条的制造
对于原理证明实验，使用了商业可获得的2-Electrode System(Gwent,UK,BE2070921D1/007)。该系统由均丝网印刷在12.0 x 26.5mm塑料基底上的的碳工作电极(WE)和通用(Ag/AgCl)对电极/参考电极组成。
为了实现肌酸酐选择性电极(Cr-SE)，将选择性膜(Cr-SM)溶液(30μL)浇铸在碳WE的区域上。然后，干燥基底以除去溶剂，并在WE上形成选择性膜。Cr-ISM溶液由在3ml四氢呋喃中的1.8mg二苯并-30-冠-10(DB30C10)、1.8mg四(对氯苯基)硼酸钾(PTp-ClPB)、65.5mg邻硝基苯基辛基醚(o-NPOE)和30.9mg PVC(高分子量聚氯乙烯)的混合物组成。
实施例6)用肌酸酐选择性测试条测量电位
在测量之前，为了调适Cr选择性电极，将测试条浸入10-2M质子化肌酸酐水溶液中过夜。将具有两个电极的基底引入样品溶液中，并使用简单的数字电压表测量改进的WE(Na-ISE)和RE之间的电位差(EMF)。
实施例7)通过测量标准肌酸酐溶液系列校准传感器
制备浓度分别为1M、10-1M、10-2M和10-3M的质子化肌酸酐的标准水溶液。记录EMF值，并通过绘制EMF值作为肌酸酐浓度的负对数的函数来建立校准曲线。制造并测试了五种不同的测试条(CI-C5)。结果总结在表5中。
表5.通过用五种不同的测试条(C1-C5)测量获得的四种不同肌酸酐浓度(1.0-0.001M)的EMF值。
数据清楚地显示出良好的再现性，以及如图7所示，显示出在0.001M和1M肌酸酐溶液之间的线性(动态)范围。因此，测试条的线性范围覆盖生理液体中的医学相关浓度，因为在尿液中具有0.004-0.02M的值。
对于每个测试条的这些数据中，计算了表6中所列的具有相关系数R的回归方程。
表6.从使用五种不同肌酸酐传感器(C1-C5)的EMF测量获得的线性回归方程和相关系数的概述
测试条 线型回归方程 R
C1 y＝86.3 x-307.7 0.9995
C2 y＝84.2 x-299.3 0.9994
C3 y＝85.0 x-306.5 0.9998
C4 y＝84.6 x-302.4 0.9986
C5 y＝82.4 x-298.1 0.9988
实施例8)用显示出在生物学相关范围内的近-Nernst响应的稳定的参考电极电位进行传感器校准
Ag/AgCl对电极/参考电极(RE)在所用的商业测试条(Gwent，UK，BE 207092 ID 1/007)上的电位取决于样品中的氯离子浓度。为了获得稳定的参考电极电位，将饱和浓度的氯离子添加到校准传感器的标准溶液中。因此，通过将氯化钠(NaCl)溶解在0.5M氯化钙(CaCl2)水溶液中来制备浓度分别为1M、10-1M、10-2M、10-3M的钠标准溶液。如实施例1中所述制造钠传感器，并如实施例2中所述记录EMF值。通过绘制EMF值作为钠浓度的负对数的函数来建立校准曲线。制造并测试了三种不同的测试条(T5-T7)。结果总结在表1中。
表7.通过用三种不同的测试条(T5-T7)测量获得的四种不同Na+浓度(1.0-0.001M)的EMF值
对于每个测试条的这些数据中，计算了具有相应相关系数R的回归方程(表8)。
表8.对于使用三种不同钠传感器(T5-T7)的EMF测量获得的线性回归方程和相关系数的概述
传感器 线性回归方程 R
T5 y＝-55,6 x+325,9 0.9984
T6 y＝-54,0 x+322,0 0.9983
T7 y＝-56,5 x+332,5 0.9984
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在前述的说明书中、权利要求中和/或附图中所披露的特征可以单独地和以其任意组合以其各种形式成为用于实现本发明的材料。

Claims (13)

1.用于定量测定患者的尿液样品中钠浓度和肌酸酐浓度的一次性使用的测试条，
所述测试条包括：
-基底，其是电绝缘的或者在其上施加有电绝缘层，
-电极组件，其施加于所述基底上或施加于如果存在的所述电绝缘层上，
所述电极组件至少包括
-一个钠选择性工作电极；
-一个肌酸酐选择性工作电极；
-用于所述钠选择性工作电极和所述肌酸酐选择性工作电极二者的一个接合参考电极，或用于所述钠选择性工作电极的参考电极和用于所述肌酸酐选择性工作电极的单独参考电极；
-任选地；用于测量和消除干扰的一个或两个中性电极，
-用于将所述电极组件电连接至读出仪表装置的接口。
2.根据权利要求1所述的一次性使用的测试条，其中所述工作电极、所述一个或多个参考电极和如果存在的所述一个或多个中性电极，已经通过合适的沉积技术，例如印刷、溅射、蒸发、无电镀、附加、胶合或平板印刷，优选丝网印刷或喷墨印刷，施加于所述基底上或施加于如果存在的所述电绝缘层上，从而在所述基底上或所述电绝缘层上形成电极组件，并且其中所述钠选择性工作电极包括钠选择性膜，以及所述肌酸酐选择性工作电极包括肌酸酐选择性膜，以及其中所述一个或多个中性电极包括不是钠选择性的且不是肌酸酐选择性的膜。
3.根据前述任一项权利要求所述的一次性使用的测试条，其中所述基底由选自塑料，陶瓷，氧化铝，纸，纸板，橡胶，织物，碳基聚合物例如聚丙烯，含氟聚合物例如特氟龙，硅基基底例如玻璃、石英、氮化硅、氧化硅，硅基聚合物例如聚二甲氧基硅氧烷，半导体材料例如元素硅，介电材料的材料制成；优选选自有机介电材料例如聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、聚偏二氟乙烯，无机介电材料例如二氧化硅；以及其中所述电绝缘层，如果存在，由介电材料制成，其中，如果所述电绝缘层存在于所述基底上，所述电极组件位于所述电绝缘层上。
4.根据权利要求2-3任一项所述的一次性使用的测试条，其中所述钠选择性工作电极包括钠选择性膜，所述钠选择性膜包括在聚合物基质中的钠选择性载体，以及所述肌酸酐选择性膜包括在聚合物基质中的肌酸酐选择性载体。
5.根据前述任一项权利要求所述的一次性使用的测试条，其中所述电极组件还包括一个或两个用于测量和消除干扰的中性电极，其中所述中性电极包括膜，所述膜包括不含任何钠选择性载体且不含任何肌酸酐选择性载体的聚合物基质。
6.根据前述任一项权利要求所述的一次性使用的测试条，其中所述电极组件中的每个所述电极分别具有电引线，其中所述电引线将所述电极与所述接口连接，用于将所述电极组件电连接至读出仪表装置。
7.根据前述任一项权利要求所述的一次性使用的测试条，其中所述接合参考电极具有的表面大于每个所述工作电极的表面，或者每个所述单独参考电极具有的表面大于每个所述工作电极的表面。
8.用于检测患者体内钠缺乏和/或钠超载的非侵入性护理现场(POC)装置，所述POC装置包括：
-读出仪表装置，用于定量且选择性测量尿液样品中钠浓度和肌酸酐浓度，以及用于测定钠与肌酸酐的比率，所述读出仪表装置包括
-接收模块，用于接收根据权利要求1-7任一项的一次性使用的测试条的接口，并用于在所述读出仪表装置和所述一次性使用的测试条的电极组件之间建立电接触，从而允许检测和传输从所述一次性使用的测试条至所述读出仪表装置的一个或多个电信号，其中所述接收模块具有用于通过所述测试条的所述接口分别与每个电极接触的多个电连接器
-多通道放大器，优选地具有高输入电阻，用于放大从根据权利要求1-7任一项的一次性使用的测试条传输的一个或多个电信号
-包括模拟/数字转换器和储存存储器的控制器，用于将从根据权利要求1-7任一项的一次性使用的测试条接收的电信号转换为一个或多个钠浓度测量值以及一个或多个肌酸酐浓度测量值，并用于随后基于所述钠浓度测量值和肌酸酐浓度测量值测定钠浓度与肌酸酐浓度的比率
-输出装置，用于向用户显示浓度测量值和/或所述比率，优选为显示器，和
-电源。
9.根据权利要求8所述的非侵入性护理现场(POC)装置，还包括
-根据权利要求1-7任一项的一次性使用的测试条，其通过所述一次性使用的测试条的所述接口的方式插入所述读出仪表装置的所述接收模块中，从而在所述测试条的所述电极组件和所述读出仪表装置之间建立电接触。
10.根据权利要求8-9任一项所述的非侵入性护理现场(POC)装置，其中所述装置还包括
-用于操作所述装置的用户界面，和/或用于存储多个钠浓度测量值和肌酸酐浓度测量值和计算的钠浓度与肌酸酐浓度的比率的存储器，和/或连接接口，优选USB连接接口和/或无线连接接口，用于与外部计算机或外部网络传输和/或交换数据。
11.用于定量测定患者的尿液样品中钠浓度和肌酸酐浓度的方法，其包括以下步骤：
a)提供尿液样品
b)将根据权利要求1-7任一项的一次性使用的测试条与所述尿液样品接触，并使所述测试条的电极组件被所述尿液样品润湿并与所述尿液样品接触，任选地从所述尿液样品取出尿液润湿的测试条
c)将所述测试条连接至如权利要求8中定义的护理现场(POC)装置的读出仪表装置，以组装如权利要求9中定义的护理现场(POC)装置，其中所述一次性使用的测试条插入所述读出仪表装置的所述接收模块中，从而在所述测试条的所述电极组件和所述读出仪表装置之间建立电接触，
其中在步骤c)中所述测试条至所述护理现场的所述读出仪表装置的所述连接发生在步骤b)之前或之后，
d)使用步骤c)中组装的所述护理现场(POC)装置，测量所述尿液样品中的钠浓度和肌酸酐浓度。
12.检测患者体内钠缺乏和/或钠超载的方法，所述方法包括以下步骤：
-进行根据权利要求11的方法
-使用所述护理现场(POC)装置测定钠浓度与肌酸酐浓度的比率
-如果计算的所述尿液样品中钠浓度与肌酸酐浓度的比率<8，则检测钠缺乏，以及，如果计算的钠浓度与肌酸酐浓度的比率>50，则检测钠超载。
13.根据权利要求12的方法，其中所述钠缺乏是患者的血浆中钠缺乏，或是钠正常的钠缺乏，其中，在这种钠正常的钠缺乏中，患者的血浆中钠浓度在正常健康范围内，但是患者患有全身钠池的贫化，例如由于体内钠和液体的成比例损失，例如可能发生在腹泻、胃肠道造口、急性出血、囊性纤维化、烧伤或剧烈的体育锻炼中。
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