CN111077143A

CN111077143A - 一种尿酸的检测方法及其检测装置

Info

Publication number: CN111077143A
Application number: CN201911343462.2A
Authority: CN
Inventors: 董灵; 胡强
Original assignee: Hangzhou Qidi Biotechnology Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Qidi Biotechnology Co Ltd
Priority date: 2019-12-24
Filing date: 2019-12-24
Publication date: 2020-04-28

Abstract

本发明涉及医学检测方法技术领域，为满足痛风患者实现快速诊断和监控疾病，特别是家用快速检测和监控疾病的需要，本申请提出一种尿酸的检测方法及其检测装置，将测试样本与检测试纸反应至检测试纸颜色发生改变；将光信号转化为数字信号，存储，显示得到的检测结果。本发明的测试方法与装置可以快速且简单地测定尿酸指标，帮助病人随时随地对病情的跟踪检测。

Description

一种尿酸的检测方法及其检测装置

技术领域

本发明涉及医学检测方法技术领域，具体涉及一种尿酸的检测方法及其检测装置。

背景技术

由于大众饮食结构的改变，高蛋白摄入，体内蛋白质及嘌呤生物合成代谢增加，尿酸产生过多或因尿酸排泄不良而致血中尿酸升高，从而形成尿酸血症。尿酸盐结晶沉积在关节滑膜、滑囊及软骨组织中，引起反复发作性炎性疾病，即为痛风。研究表明，高尿酸血症与泌尿系统结石的发生也密切相关。我国高尿酸血症患者人数已达1.7亿，其中痛风患者超过8000万人，而且正以每年9.7％的年增长率迅速增加。高尿酸血症发病率从1998年的10.10％上升到2008年的17.90％，而痛风的发病率从1998年的0.34％上升到2008年的2.0％。预计2020年，痛风人数将达到一亿。现今痛风已经成为我国仅次于糖尿尿病的第二大代谢类疾病。泌尿系统结石的发病率为1-5％，南方高达5-10％。年新发病率约为150-200/10万人,其中25％的患者需住院治疗。

尿酸水平的检测对于痛风及泌尿系统结石的早筛、辅助诊断以及长期监控是一种相对简单有效的方法。痛风有五个阶段：第一，高尿酸血症阶段，此阶段尿酸值高于正常值，但是从未发作过痛风，注意饮食即可，一般化无需药物治疗，约5％-12％的高尿酸血症患者可发展为痛风；第二，痛风发作阶段，第一次痛风开始发作，一般2-5天无需药物治疗即可自愈，疼痛程度较轻危.，此时需引起注意，控制尿酸浓度，开始降酸；第三，痛风反复发作，每次间隔时间更短，一年内两次以上，痛疼更剧烈，每次恢复时间更长，通常一周以上，关节或肾脏开始有少量尿酸盐结晶，此过程大致3-5年左右，此过程需要药物介入，控制尿酸，溶解结晶，防治进一步发展即可；第四，如完全放任，则发展为痛风频繁发作，痛风更严重，恢复时间缓慢，通常1—2周，关节有少量可触摸痛风石，关节轻微变形，可引发肾功异常，此过程大致需要5-10年左右；第五，关节严重变形，痛风频发，疼痛恢复十分缓慢，肾尿盐结石，可发展为肾衰竭尿毒症等。总之，不管是急性还是慢性痛风性关节炎，病患体内的尿酸水平都是非常高。尿酸盐结晶形成的过程中，患者不会有自身感受，直到病痛发作。监测尿酸水平对于预防痛风及泌尿系统结石的发生，缓解疾病症状以及控制病情的进一步发展非常重要。痛风病情经常反复，而泌尿系统结石的复发率也非常高，很多病人患有长期的慢性痛风，恢复极其缓慢，非常需要一种快速的家用检测技术，用于监控痛风及泌尿系统结石病人的尿酸水平。

关于痛风的诊断，其金标准是滑液或滑膜活检发现尿酸结晶。除临床指征外，其他辅助检测包括：影像诊断(常规X线放射，超声，双能CT)，血尿酸检测，尿尿酸检测。这些检查都需要昂贵的高端设备，费用高，步骤多，耗时长，更重要的是，这些检查需要医学专业人士承担，不可能作为家用辅助诊断和疾病长期监控指标。泌尿结石的诊断最常用的方法是B超检查，可以发现0.3mm以上的结石，技术熟练的医务人员，可以利用B超检查全泌尿系的结石，直观、方便、无创伤。x线腹平片，可以看到大部分的泌尿系结石，对阴性结石，x线可以穿透结石，因而看不到。x线造影，对于可异的输尿管结石，可以判断是结石还是狭窄。CT的诊断结果准确率最高。但是费用偏高。MRI费用高，检出率并不十分理想。作为对传统检测手段的革新，无创或者微创诊断将是未来体外疾病诊断和监控的一个重要趋势。采用体液样品譬如唾液、尿液或血液进行检测，已经成为诊断、监测疾病和健康普查的主要手段，目前这一观点在欧美发达国家已逐渐取得共识。值得一提的是研发唾液诊断艾滋病的公司OraSure Technologies已经在美国NASDAQ成功上市，并且该技术已经被美国FDA批准病患可以在家中测试艾滋病毒。这些进展充分显示了唾液、尿液和血液的快速诊断将成为未来医学检测领域的主流方向之一，市场前景非常广阔。

发明内容

为满足痛风患者实现快速诊断和监控疾病，特别是家用快速检测和监控疾病的需要，本申请提出一种尿酸的检测方法及其检测装置，可以快速且简单地测定尿酸指标，帮助病人随时随地对病情的跟踪检测。

本申请通过以下技术方案实现的：一种尿酸的检测方法包括以下步骤：

(1)将测试样本与检测试纸反应至检测试纸颜色发生改变；

测试样本包括唾液、尿液。与血液相比，唾液收集可随时反复进行，尿液也非常适合于家庭检测，这使得疾病大量的动态监测成为可能。

所述的检测试纸为将滤纸全部浸泡在反应试剂内5秒后干燥得到，含水率小于10％，优选干燥方法为：滤纸浸泡反应试剂后在85-100℃烘烤8-15分钟焙干，焙干后的试纸条在普通室温(25摄氏度左右)可以放置一个月以上。

所述的反应试剂的制备方法为：分别配制柠檬酸钠与硫酸铜的混合水溶液A，联辛可宁酸二钾盐或联辛可宁酸二钠盐与氯化纳的混合水溶液B，然后按体积比1：0.5-2将两种混合水溶液混合，得到反应试剂。

作为优选，混合水溶液A中，柠檬酸钠的摩尔浓度为10-200mM，硫酸铜的体积质量浓度度为0.05-1％(g/mL)。

作为优选，混合水溶液B中，联辛可宁酸二钾盐或联辛可宁酸二钠盐的体积质量浓度为1-8％(g/mL)，氯化纳的摩尔浓度为10-200mM。

反应试剂直接吸附在滤纸上，通过螯合作用，可以快速与痛风病患样本中的尿酸检测指标相互作用，通过尿酸还原CuSO4(Cu2+)为Cu+,然后利用联辛可宁酸二钾盐或联辛可宁酸二钠盐与单价Cu+的螯合作用，发生颜色反应，产生颜色信号。

(2)将光信号转化为数字信号，存储，显示得到的检测结果。

先建立标准曲线，是根据浓度和测得的颜色信号建立的,对于未知尿酸浓度的样品，根据测定的颜色信号和标准曲线就可以得到样品中尿酸的浓度。本发明反应试纸的吸光度与尿酸浓度呈线性关系，检测范围可以达到0-20mg/dL(1mg/dL＝59.45μmol/L)，可以快速定量检测患者唾液中尿酸的水平，实现家用检测和跟踪痛风病患的尿酸指标。

实现快速诊断和监控疾病，特别是家用快速检测和监控疾病，要求要快速且简单地测定疾病的具体指标，帮助病人随时随地对病情的跟踪检测。本发明利用信号检测装置，快速的将数据显示于检测装置屏幕上以及手机等其他终端设备上。

所述的检测装置包括检测条，颜色识别检测器、LCD显示器，测试条上设有凹槽，颜色识别检测器上设有检测窗口，测试窗口位于凹槽的正上方，检测装置内部设有LED灯，颜色识别检测器通过数据传输线与LCD显示器连接。

作为优选，所述的检测装置内设有蓝牙装置，蓝牙装置与颜色识别检测器连接。信号传输可到手机或者电脑等数据终端设备上保存，供医疗技术人员分析。

作为优选，所述的检测条为白色PVC，厚度为1-5mm。白色有利于分辨检测试纸的颜色。

作为优选，所述测试条中的凹槽尺寸与检测窗口适配，有利于识别检测试纸的颜色。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的测试方法具有高效、快速和高特异性检测尿酸的优点；

(2)价格低廉，采用的试剂和试纸消耗非常小；

(3)技术稳定可靠，试纸条在室温下放置1个月以上依然可以用于检测；

(4)检测数据可以长期存储和跟踪；

(5)检测样本为唾液或者尿液，更易于患者操作，为开发便捷有效的无创型疾病诊断手段开辟了新途径。同时适用于大规模筛查疾病，方法简单、快捷、便宜，容易被接受和推广，适合中国国情，特别是用于广大乡镇居民的疾病检测和筛查。

附图说明

图1为检测装置结构示意图；

图2为检测装置测试示意图；

图3为本发明测试方案的标准曲线；

图中：

1、测试条；2、凹槽；3、LED灯；4、检测窗口；5、颜色识别检测器；6、蓝牙装置；7、LED显示器；8、检测装置。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，实施例所用原料均可市购或采用常规方法制备。

滤纸为常规用滤纸。

唾液样品收集之前，病患用清水漱口三次，然后静候10分钟，向5ml离心管中提供唾液样品1.0-2.0ml。用吸管吸取0.5ml唾液样品到1.5ml的离心管中。唾液样品收集之后必须于1-3分钟内用于尿酸检测。

尿液样本采用一次性的尿样收集杯，收集5-10ml尿液样本。用吸管吸取0.2ml唾液样品到1.5ml的离心管中，加入0.8ml二次蒸馏水(双蒸)。尿液样品收集之后必须于1-3分钟内用于尿酸检测。

实施例1

检测装置如图1所示：检测装置8包括检测条1，测试条长6cm，宽1cm，颜色识别检测器5、LCD显示器7，测试条1上设有凹槽2，凹槽直径0.5-0.8cm，优选为0.7cm，颜色识别检测器5上设有检测窗口4，测试窗口4位于凹槽2的正上方，检测装置内部设有LED灯3，颜色识别检测器5通过数据传输线与LCD显示器7连接，检测装置8还设有蓝牙装置6通过数据连接线与颜色识别检测器5连接。

其中，LED灯3，颜色识别检测器5，蓝牙装置6，LED显示器7均为市购产品，颜色识别检测器5型号为TCS3200。

使用时，将浸有唾液与尿液的检测试纸放到检测条1的凹槽2中，打开LED灯3，LED灯照亮检测试纸，颜色识别检测器5的检测窗口4正对检测试纸，检测试纸的颜色，即可见光信号通过检测窗口4收集到颜色识别检测器5，颜色识别检测器5将光信号转换成数字信号，将尿酸浓度指标的数据存储通过数据传输线传到LCD显示器7上，同时结果可以通过蓝牙6传输至手机或其他终端设备上，手机小程序也可以根据标准曲线的线性范围确定样品中尿酸的水平。整个的样品处理和信号检测过程在10分钟以内完成，如图2所示。

图3所示为标准曲线，购买尿酸标准品，然后采用本发明的测试装置与测试方法检测标准品的结果，标准曲线是根据浓度和测得的颜色信号建立的,对于未知尿酸浓度的样品，根据测定的颜色信号和标准曲线就可以得到样品中尿酸的浓度。

实施例2

(1)先配制柠檬酸钠与硫酸铜的混合水溶液A，同时配制联辛可宁酸二钾盐与氯化纳混合水溶液B，然后按体积比1：0，5将两种混合水溶液混合，得到反应试剂；

其中，混合水溶液A中，柠檬酸钠的摩尔浓度为20mM，硫酸铜的体积质量浓度度为0.1％(g/mL)。混合水溶液B中，联辛可宁酸二钾盐的体积质量浓度为2％(g/mL)，氯化纳的摩尔浓度为10mM。

然后将滤纸浸泡在反应试剂内时间5秒后拿出，在85℃下烘烤10分钟焙干，含水率为8％，得到检测试纸，待用。

(2)采用微型镊子提取一片检测试纸，试纸片为圆形。将检测试纸片浸泡于待测唾液#1中5秒，晾干后放到试纸条上的凹槽中两分钟，检测试纸颜色不再改变后，通过实施例1的检测装置进行检测，立即得到测试结果。

实施例3

按照实施例2的方法得到检测试纸，采用微型镊子提取一片检测试纸，试纸片为圆形。将检测试纸片浸泡于待测尿样#1中5秒，放到试纸条上的检测凹槽中一分钟，检测试纸颜色不再改变后，通过实施例1的检测装置进行检测，4分钟得到测试结果。

实施例4

(1)先配制柠檬酸钠与硫酸铜的混合水溶液A，同时配制联辛可宁酸二钾盐与氯化纳混合水溶液B，然后按体积比1：1将两种混合水溶液混合，得到反应试剂；

其中，混合水溶液A中，柠檬酸钠的摩尔浓度为100mM，硫酸铜的体积质量浓度度为0.5％(g/mL)。混合水溶液B中，联辛可宁酸二钾盐的体积质量浓度为5％(g/mL)，氯化纳的摩尔浓度为100mM。

然后将滤纸浸泡在反应试剂内时间5秒后拿出，在100℃下烘烤8分钟焙干，含水率为5％，得到检测试纸，待用。

(2)吸管取200微升待测唾液#2加到检测试纸上5秒，然后30秒反应检测试纸颜色发生改变，晾干后放到试纸条上的凹槽中3分钟，检测试纸颜色不再改变后，通过实施例1的检测装置进行检测，6分钟左右得到测试结果。

实施例5

按照实施例4的方法得到检测试纸，吸管取200微升待测尿样#2加到检测试纸上5秒，然后30秒反应检测试纸颜色发生改变，晾干后放到试纸条上的凹槽中3分钟，检测试纸颜色不再改变后，通过实施例1的检测装置进行检测，4分钟左右得到测试结果。

实施例6

(1)先配制柠檬酸钠与硫酸铜的混合水溶液A，同时配制联辛可宁酸二钾盐与氯化纳混合水溶液B，然后按体积比1：2将两种混合水溶液混合，得到反应试剂；

其中，混合水溶液A中，柠檬酸钠的摩尔浓度为150mM，硫酸铜的体积质量浓度度为0.8％(g/mL)。混合水溶液B中，联辛可宁酸二钾盐的体积质量浓度为7％(g/mL)，氯化纳的摩尔浓度为150mM。

然后将滤纸浸泡在反应试剂内时间10秒后拿出，在90℃下烘烤9分钟焙干，含水率为10％，得到检测试纸，待用。

(2)采用微型镊子提取一片检测试纸，试纸片为圆形。将检测试纸片浸泡于待测唾液#3中5秒，晾干后放到试纸条上的凹槽中2分钟，检测试纸颜色不再改变后，通过实施例1的检测装置进行检测，5分钟得到测试结果。

实施例7

按照实施例6的方法得到检测试纸，采用微型镊子提取一片检测试纸，试纸片为圆形。将检测试纸片浸泡于待测尿样#3中五秒，晾干后放到试纸条上的凹槽中两分钟，检测试纸颜色不再改变后，通过实施例1的检测装置进行检测，4分钟得到测试结果。

对比例

采用医院常规使用的大型检测仪器检测唾液#1-#3，尿样#1-#3中的尿酸浓度。

测试例1

1、比较本发明的测试装置及其测试方法与医院检测尿液样品中尿酸的水平

样品	医院测试结果(mM)	RSD	本发明测试结果(mM)	RSD
					尿样#1	3.27	2.8％	3.49	6.6％
尿样#2	1.98	2.1％	1.89	4.1％
					尿样#3	2.63	1.9％	2.77	5.7％

2、本发明检测尿样中尿酸的回收率

测试例2

1、比较本发明的测试装置及其测试方法与医院检测唾液样品中尿酸的水平

样品	医院测试结果(mM)	RSD	本发明测试结果(mM)	RSD
					唾液#1	0.48	1.7％	0.51	7.8％
唾液#2	0.61	2.9％	0.66	6.3％
					唾液#3	0.52	2.2％	0.49	6.9％

2、本发明检测唾液样品中尿酸的回收率

RSD为相对标准偏差，是指标准偏差与测量结果算术平均值的比值，即相对标准偏差＝标准偏差(SD)/计算结果的算术平均值(X)*100％，该值通常用来表示分析测试结果的精密度，RSD数值越小越精确，虽然本申请的RSD高于医院测试的RSD，但是本申请的目的为了快速检测与监控疾病，该结果已非常精确，只要可以帮助病患随时随地了解自身体内尿酸的水平即可。但从实验结果表明，使用本发明的检测装置与检测方法得到的测试结果与医院大型仪器测试得到的结果比较接近，精准率较高，完全满足尿酸动态监测的需要。

回收率＝实际测量值/(标品+样本)x100％，回收率就可以反映的是特异性，通过测试例1-2中回收率的结果，证明测试的是尿酸。

通过实施例与测试例表明，利用唾液和尿液进行无创检测的技术可早筛和监控痛风及泌尿系统结石疾病的病情发展，可以帮助病患随时随地了解自身体内尿酸的水平，以便更好地控制疾病的发展。这对加强我国常见病、多发病及重大疾病人群的筛查和早期诊断都具有积极意义。与血液相比，唾液收集可随时反复进行，尿液也非常适合于家庭检测，这使得疾病大量的动态监测成为可能。本发明也可以用于大规模筛查疾病，方法简单、快捷、便宜，容易被接受和推广，适合中国国情，特别是用于广大乡镇居民的疾病检测和筛查。

Claims

1.一种尿酸的检测方法，其特征在于，所述的检测方法包括以下步骤：

(1)将测试样本与检测试纸反应至检测试纸颜色发生改变；

(2)将检测试纸可见光信号转化为数字信号，存贮、并显示得到的检测结果。

2.根据权利要求1所述的尿酸的检测方法，其特征在于，测试样本包括唾液、尿液中一种。

3.根据权利要求1所述的尿酸的检测方法，其特征在于，所述的检测试纸为将滤纸全部浸泡在反应试剂内，然后干燥得到。

4.根据权利要求3所述的尿酸的检测方法，其特征在于，所述反应试剂的制备方法为：分别配制柠檬酸钠与硫酸铜的混合水溶液A，联辛可宁酸二钾盐或联辛可宁酸二钠盐与氯化纳的混合水溶液B，然后按体积比1：0.5-2将两种混合水溶液混合，得到反应试剂。

5.根据权利要求4所述的尿酸的检测方法，其特征在于，混合水溶液A中，柠檬酸钠的摩尔浓度为10-200mM，硫酸铜的体积质量浓度度为0.05-1％g/mL。

6.根据权利要求4所述的尿酸的检测方法，其特征在于，混合水溶液B中，联辛可宁酸二钾盐或联辛可宁酸二钠盐的体积质量浓度为1-8％g/mL，氯化纳的摩尔浓度为10-200mM。

7.一种使用权利要求1-6中任一项所述的尿酸的检测方法的尿酸的检测装置，其特征在于，所述的检测装置包括检测条，颜色识别检测器、LCD显示器，测试条上设有凹槽，颜色识别检测器上设有检测窗口，测试窗口位于凹槽的正上方，检测装置内部设有LED灯，颜色识别检测器通过数据传输线与LCD显示器连接。

8.根据权利要求7所述的尿酸的检测装置，其特征在于，所述的检测装置上设有蓝牙装置与颜色识别检测器连接。

9.根据权利要求7所述的尿酸的检测装置，其特征在于，所述的检测条为PVC，厚度为1-5mm。

10.根据权利要求7或9所述的尿酸的检测装置，其特征在于，所述测试条中的凹槽尺寸与检测窗口适配。