CN111208121A - 一种使用溶胶凝胶固载的喷墨打印葡萄糖检测试纸 - Google Patents

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王振名
王昱
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    • G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
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Abstract

本发明公开了一种使用溶胶凝胶固载的喷墨打印葡萄糖检测试纸，通过将葡萄糖氧化酶、过氧化酶以及其他反应物的溶液与具有酶稳定性的溶胶凝胶混合均匀后，滴加于指示区，所得试纸经避光干燥处理后即可使用；借助石蜡喷墨打印的技术构筑试纸上的指示区、通道、待测液区，使用时，取一定量待测液滴加到待测液区，待测液在毛细作用下扩散到指示区，等待一段时间后便可通过指示区颜色变化进行检测，用于固载的溶胶凝胶可以保持酶的活性，延长试纸的保质期至1‑2个月。通过该方法制备的试纸，指示剂用量极少，大大节约了成本。制备得到的试纸显色均匀，灵敏度大大提高。

Description

一种使用溶胶凝胶固载的喷墨打印葡萄糖检测试纸
技术领域
本发明涉及医疗检测领域，具体涉及一种使用溶胶凝胶固载的喷墨打印葡萄糖检测试纸
背景技术
葡萄糖含量是生化分析中常用的指标，经常用于各种疾病的诊断，比如说糖尿病。目前常用的葡萄糖检测主要包括两种，即血糖和尿糖。前者为得到待测样需要采血，抽血过程不可避免地伴随有刺痛感，另外采血需要一定的技术和设备，对于一般用户而言很不方便，这对于即时诊断而言是很大的限制因素。但是从各种意义上而言，尿糖检测则方便得多。尿液采集是非侵入式采集，自然不会产生刺痛感。目前尿检使用的干化学法尿检试纸，存在脱色严重导致的显色不均匀，指示不够灵敏，使用不方便等问题，存在很大的改进空间。因此采用更简便的方法制备显色更均匀、更灵敏的试纸势在必行。
发明内容
本发明旨在通过石蜡喷墨打印技术简便快捷地制备一种葡萄糖检测试纸，并用溶胶凝胶对其中的葡萄糖指示剂进行固载化处理。解决传统干化学法试纸存在保质期短，显色不均匀，指示不够灵敏等问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
本发明一种使用溶胶凝胶固载的喷墨打印葡萄糖检测试纸，该检测试纸由葡萄糖指示剂、基质材料和溶胶凝胶组成，其制备方法为：将葡萄糖指示剂与具有酶稳定性的溶胶凝胶混合均匀后，滴加于基质材料的指示区，所得检测试纸经避光干燥处理后即可使用；
所述葡萄糖指示剂为葡萄糖氧化酶、过氧化酶以及其他反应物的溶液；
所述的溶胶凝胶为：一定比例的四乙氧基硅烷以及甲基三乙氧基硅烷与一定量的水，酸，酶稳定剂混合制得。
所述的基质材料含有借助石蜡喷墨打印的技术构筑的指示区、通道区、待测液区。
所述基质材料按照以下步骤进行分区：
(1)采用蜡印机按照设计好的图纸将石蜡打印到定量滤纸上将滤纸分隔成指示区、通道区、待测液区；
(2)蜡印处理，打印石蜡后的基质在60-150摄氏度下加热5-25分钟即可。
所述的指示区直径为0.1-2厘米；通道宽度为0.1-1.5厘米，长度为0.1-1厘米；待测液区直径为0.1-2厘米。
所述葡萄糖检测试纸所使用的基质材料，为定量滤纸、吸水纸、玻璃纤维膜或者聚酯纤维膜中的一种。
所述的溶胶凝胶与葡萄糖指示剂的用量关系为：溶胶凝胶与葡萄糖指示剂的体积比为1:1～50；将葡萄糖指示剂与具有酶稳定性的溶胶凝胶混合均匀后充分振荡0.1-10分钟后，滴加到经蜡印处理的基质材料的相应区域，常温下放置1-300分钟后即可完成固载；
所述葡萄糖指示剂中葡萄糖氧化酶的浓度为0.01-0.03g/L、过氧化酶的浓度为0.10-0.30g/L、其他反应物的浓度为0.10-0.30g/L，
所述的溶胶凝胶中四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、水、酸与酶稳定剂的质量比为1-30:1-30:0.5-10:0.1-1:0.1-1；所述酶稳定剂0.05-0.30g/L。
所用酸是盐酸、磷酸、硫酸、酒石酸中的一种或几种。
所述酶稳定剂是聚乙二醇400，聚乙烯醇，聚乳酸、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、甘油中的几种，其中亲水性聚合物：疏水性聚合物：甘油：水的质量比为：0.1-10：0.1-5：0.1-10：1-100。
所述其他反应物包括碘化钾，苯酚，4-氨基安替比林，邻联甲苯胺以及四甲基联苯胺中的一种或几种。
将滴加固载后试剂的试纸在20-40摄氏度、相对湿度40％-70％下干燥10-30分钟。
一种使用溶胶凝胶固载的喷墨打印葡萄糖检测试纸的使用方法，使用时，取1-500ul待测液滴加到待测液区，待测液在毛细作用下扩散到指示区，等待0.1-20分钟后便可通过指示区颜色变化进行检测，用于固载的溶胶凝胶可以保持酶的活性，延长试纸的保质期至1-2个月。
本发明利用石蜡喷墨打印的技术构筑试纸上的指示区、通道、待测液区，使用时，取一定量待测液滴加到待测液区，待测液在毛细作用下扩散到指示区，等待一段时间后便可通过指示区颜色变化进行检测，用于固载的溶胶凝胶可以保持酶的活性，使延长试纸的保质期至1-2个月。
本发明使用的硅氧烷溶胶凝胶采用以下配方制备，向20ml的反应瓶中加入2-6ml四乙氧基硅烷与甲基三乙氧基硅烷混合物，四乙氧基硅烷与甲基三乙氧基硅烷的比例在1-10(体积比)之间，10-100mg聚乙二醇-4000，在常温下搅拌0.5-4小时至体系澄清
本发明具有如下优点:
按照本发明的方法制备的葡萄糖检测试纸，相较传统干化学法试纸。试纸保质期提高，可延长至1-2个月。制备过程简便快捷，操作简便。制备试纸时，指示剂用量极少，大大节约了成本。制备得到的试纸显色均匀，灵敏度大大提高。
附图说明
图1.一种使用溶胶凝胶固载的喷墨打印葡萄糖检测试纸，
其中：1为检测区，2为通道区，3为加样区。
具体实施方式
实施例1
一种葡萄糖检测试纸的制备，按照事先设计好的图纸如图1所示，指示区直径为0.7厘米；通道宽度为0.8厘米，长度为0.5厘米；待测液区直径为1.0厘米，用石蜡喷墨打印机将图纸打印出来后。将试纸置于120摄氏度的电热鼓风干燥箱中加热10分钟后取出备用。向1ml离心管中加入100ul溶胶凝胶体系，之后加入50ul四甲基联苯胺溶液，再加入20ul2g/L过氧化酶的PBS溶液，4ul1g/L葡萄糖氧化酶的PBS溶液。用振荡器振荡30s至体系均匀。向试纸的指示区滴加上述指示剂1ul，在空气中放置30分钟,真空包装后，放入锡箔纸袋中避光保存。
实施例2
一种葡萄糖检测试纸的制备，按照事先设计好的图纸，指示区直径为0.7厘米；通道宽度为0.5厘米，长度为0.5厘米；待测液区直径为0.6厘米，用石蜡喷墨打印机将图纸打印出来后。将试纸置于150摄氏度的电热鼓风干燥箱中加热5分钟后取出备用。向1ml离心管中加入200ul溶胶凝胶体系，之后加入30ul四甲基联苯胺溶液，再加入10ul 2g/L过氧化酶的PBS溶液，4ul 1g/L葡萄糖氧化酶的PBS溶液。用振荡器振荡30s至体系均匀。向试纸的指示区滴加上述指示剂1ul，在空气中放置10分钟,真空包装后，放入锡箔纸袋中避光保存。
实施例3
一种葡萄糖检测试纸的制备，按照事先设计好的图纸，指示区直径为0.7厘米；通道宽度为0.6厘米，长度为0.5厘米；待测液区直径为0.6厘米，用石蜡喷墨打印机将图纸打印出来后。将试纸置于:120摄氏度的电热鼓风干燥箱中加热7分钟后取出备用。向1ml离心管中加入90ul溶胶凝胶体系，之后加入40ul四甲基联苯胺溶液，再加入15ul 2g/L过氧化酶的PBS溶液，4ul 1g/L葡萄糖氧化酶的PBS溶液。用振荡器振荡30s至体系均匀。向试纸的指示区滴加上述指示剂1ul，在空气中放置20分钟,真空包装后，放入锡箔纸袋中避光保存。
实施例4
待测液葡萄糖浓度的检测：用葡萄糖固体配制100mg/L的葡萄糖待测液。取200ul待测液滴加到实施例1中制备的葡萄糖检测试纸的待测液区，等待5-10分钟，检测区变成浅蓝色，说明待测液中含有葡萄糖，且浓度较低。
实施例5
待测液葡萄糖浓度的检测：用葡萄糖固体配制2000mg/L的葡萄糖待测液。取200ul待测液滴加到实施例1中制备的葡萄糖检测试纸的待测液区，等待5-10分钟，检测区变成深蓝色，说明待测液中含有葡萄糖，且浓度较高。

Claims (10)

1.一种使用溶胶凝胶固载的喷墨打印葡萄糖检测试纸，其特征在于：该检测试纸由葡萄糖指示剂、基质材料和溶胶凝胶组成，其制备方法为：将葡萄糖指示剂与具有酶稳定性的溶胶凝胶混合均匀后，滴加于基质材料的指示区，所得检测试纸经避光干燥处理后即可使用；
所述葡萄糖指示剂为葡萄糖氧化酶、过氧化酶以及其他反应物的溶液；
所述的溶胶凝胶为：一定比例的四乙氧基硅烷以及甲基三乙氧基硅烷与一定量的水，酸，酶稳定剂混合制得；
所述的基质材料含有借助石蜡喷墨打印的技术构筑的指示区、通道区、待测液区。
2.根据权利要求1所述的一种使用溶胶凝胶固载的喷墨打印葡萄糖检测试纸，其特征在于：所述基质材料按照以下步骤进行分区：
(1)采用蜡印机按照设计好的图纸将石蜡打印到定量滤纸上将滤纸分隔成指示区、通道区、待测液区；
(2)蜡印处理，打印石蜡后的基质在60-150摄氏度下加热5-25分钟即可。
3.根据权利要求1或2所述的一种使用溶胶凝胶固载的喷墨打印葡萄糖检测试纸，其特征在于：所述的指示区直径为0.1-2厘米；通道宽度为0.1-1.5厘米，长度为0.1-1厘米；待测液区直径为0.1-2厘米。
4.根据权利要求1所述的一种使用溶胶凝胶固载的喷墨打印葡萄糖检测试纸，其特征在于：所述葡萄糖检测试纸所使用的基质材料，为定量滤纸、吸水纸、玻璃纤维膜或者聚酯纤维膜中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种使用溶胶凝胶固载的喷墨打印葡萄糖检测试纸，其特征在于：
所述的溶胶凝胶与葡萄糖指示剂的用量关系为：溶胶凝胶与葡萄糖指示剂的体积比为1:1～50；将葡萄糖指示剂与具有酶稳定性的溶胶凝胶混合均匀后充分振荡0.1-10分钟后，滴加到经蜡印处理的基质材料的相应区域，常温下放置1-300分钟后即可完成固载；
所述葡萄糖指示剂中葡萄糖氧化酶的浓度为0.01-0.03g/L、过氧化酶的浓度为0.10-0.30g/L、其他反应物的浓度为0.10-0.30g/L，
所述的溶胶凝胶中四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、水、酸与酶稳定剂的质量比为1-30:1-30:0.5-10:0.1-1:0.1-1；所述酶稳定剂0.05-0.30g/L。
6.根据权利要求5所述的喷墨打印葡萄糖检测试纸所用溶胶凝胶，其特征在于所用酸是盐酸、磷酸、硫酸、酒石酸中的一种或几种。
7.根据权利要求5所述的一种使用溶胶凝胶固载的喷墨打印葡萄糖检测试纸，其特征在于：所述酶稳定剂是聚乙二醇400，聚乙烯醇，聚乳酸、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、甘油中的几种，其中亲水性聚合物：疏水性聚合物：甘油：水的质量比为：0.1-10：0.1-5：0.1-10：1-100。
8.根据权利要求5所述的一种使用溶胶凝胶固载的喷墨打印葡萄糖检测试纸，其特征在于：所述其他反应物包括碘化钾，苯酚，4-氨基安替比林，邻联甲苯胺以及四甲基联苯胺中的一种或几种。
9.根据权利要求1或2所述的一种使用溶胶凝胶固载的喷墨打印葡萄糖检测试纸，其特征在于：将滴加固载后试剂的试纸在20-40摄氏度、相对湿度40％-70％下干燥10-30分钟。
10.根据权利要求1所述的葡萄糖检测试纸的使用方法，其特征在于：使用时，取1-500ul待测液滴加到待测液区，待测液在毛细作用下扩散到指示区，等待0.1-20分钟后便可通过指示区颜色变化进行检测，用于固载的溶胶凝胶可以保持酶的活性，延长试纸的保质期至1-2个月。
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