CN113588749B - 肌酐测试试纸及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于医疗领域，具体提供一种肌酐测试试纸，从下至上依次包括PET基片、电极层、油墨层、冲槽白胶层、亲水膜层和盖片层；电极层包括两组电极区和两个反应区，每组电极区均包括两根反应电极，一根满血触发电极，一根根识别电极和一根开机电极，每个反应区内均包括有反应药液；油墨层覆盖在电极层上方，油墨层位于开机电极的相对一端端部留有采样口，采样口分别与两组反应区连通，且油墨层漏出电极区和反应区；冲槽白胶层覆盖于电极层上方，并填充于采样口之间，将两个反应区隔离；亲水膜层覆盖于冲槽白胶层上方，且亲水膜层在采样口的上方留有排气孔；盖片层位于亲水膜层上方，并漏出排气孔。和现有技术相比，结果测试更准确；检测速度快，无需滤血可直接用全血进行检测，并且采血量也较少。

Description

肌酐测试试纸及其制备方法

技术领域

本发明属于医疗领域，尤其涉及肌酐测试试纸及其制备方法。

背景技术

肌酐(creatinine，Cr)是一种人体低分子质量的含氮化合物，是肌肉在人体内代谢的产物。血肌酐来自外源性和内源性两种，外源性肌酐是肉类食物在体内代谢后的产物；内源性肌酐是体内肌肉组织代谢的产物。在外源性肌酐摄入量稳定、体内生成量恒定的情况下，血肌酐浓度主要取决于肾小球的滤过功能。当肾小球滤过率下降到正常人1/3时，血肌酐才明显上升，因此当血肌酐明显高于正常值时，常表示肾功能已严重损害。在肾功能受损的情况下，血肌酐就是反映肾小球功能的最可靠指标。一般来说，血肌酐的参考范围：男性(20-59岁)57-97umol/L，男性(60-79岁)57-111umol/L，女性(20-59岁)41-73umol/L，女性(60-79岁)41-81umol/L。

目前肌酐的检测主要是借助大型生化分析仪和配套试剂盒来进行检测，此种仪器需要专业人士进行操作，而且时间久，操作复杂，给用户和病人带来了不便，检测一次成本太大。电化学肌酐测试条在国内无产品，主要的问题是存在内源性肌酸的干扰，导致测试结果不准确；而国内市场上存在的光化学肌酐测试条测试需要采血量较大，检测时间长，且检测结果不准确。

因此，市场上需要一种检测时间快，采血量少，且检测结果准确，与医院检测结果匹配性好的试条。

发明内容

本发明针对现有电化学肌酐测试试纸存在内源性肌酸的干扰，导致测试结果不准确的问题，光化学肌酐测试条测试需要采血量较大，检测时间长，且检测结果不准确，提供了一种检测时间快，采血量少，且检测结果准确，与医院检测结果匹配性好的肌酐测试试纸。

本发明提供的基础方案为：一种肌酐测试试纸，从下至上依次包括PET基片、电极层、油墨层、冲槽白胶层、亲水膜层和盖片层；电极层包括两组电极区和两个反应区，每组电极区均包括两根反应电极，一根满血触发电极，一根根识别电极和一根开机电极，每个反应区内均包括有反应药液；油墨层覆盖在电极层上方，油墨层位于开机电极的相对一端端部留有采样口，采样口分别与两组反应区连通，且油墨层漏出电极区和反应区；冲槽白胶层覆盖于电极层上方，并填充于采样口之间，将两个反应区隔离；亲水膜层覆盖于冲槽白胶层上方，且亲水膜层在采样口的上方留有排气孔；盖片层位于亲水膜层上方，并漏出排气孔。

基础方案工作原理及有益效果：电极层的两组电极区和两个反应区，分别测试内源性肌酸含量和内源性肌酸+肌酐含量，识别电极是让仪器识别试纸的种类，通过识别电极与开机电极的短路情况来进行识别试纸的种类，开机电极是由两根电极直接连接短路形成，仪器的试纸插入口检测到两根电极是有导通形成电流时，仪器自动开机；冲槽白胶层粘贴于油墨层的一端，使两个反应区和吸血路径裸露，在采样口处由冲槽白胶将两个反应区隔离开，从而使两个反应区独立消除相互之间导通存在的干扰；亲水膜粘贴在冲槽白胶上，且亲水膜层在反应区底端上设有排气孔，从而由排气孔、反应区及亲水膜层构成虹吸池。双通道虹吸式结构存在两通道之间的互相导通而存在较大的干扰，基于这个问题，本发明利用冲槽白胶将两个通道隔离开来，这样就避免了两个通道之间的相互导通而存在的干扰。血样从采样口通过虹吸作用被吸入两个独立的反应区内，当血液充满反应区时，满血触发电极导通表明吸血量充足，如果反应区吸血量不足，则会提示吸血量不足，当两个反应区的吸血量足够时，将会检测到各自反应产生的电流，一个反应区是检测血液肌酐和内源性肌酸反应所产生的电流，另一个反应区是检测血液内源性肌酸反应所产生的电流，根据两个反应区所检测的电流大小做一个差分，即可排除内源性肌酸的干扰，最终得出血液中肌酐的含量。

本发明的电化学肌酐试纸采用差分原理，排除内源性肌酸的干扰，使结果测试更准确；此外，该试纸采用虹吸式结构吸血，检测速度快，无需滤血可直接用全血进行检测，并且采血量也较少。

进一步，两个反应区内的反应药液中均含有酶，其中，一个反应区的反应药液中的酶包括有肌酐酶、肌酸酶、肌氨酸氧化酶和过氧化物酶；另一个反应区的反应药液中的酶包括有肌酸酶、肌氨酸氧化酶和过氧化物酶。肌酐在肌酐酶的作用下分解产生肌酸，然后产生的肌酸和内源性肌酸一起在肌酸酶的作用下生成肌氨酸，生成的肌氨酸在肌氨酸氧化酶的作用下产生过氧化氢，过氧化氢在过氧化物酶的作用下与亚铁氰化钾发生氧化还原反应生成铁氰化钾，在+400mV的电压下，铁氰化钾被还原成亚铁氰化钾，产生电流；在第二反应区中，除了不发生第一反应区的第一步肌酐分解成肌酸的反应，其余与第一反应区的反应过程完全相同，最终也会产生电流；通过将两个反应区所产生的电流值做一个差分，即可得到肌酐浓度与电流值之间的线性关系，从而排除了内源性肌酸的干扰得出血液肌酐的含量；两个反应区的满血电极在反应区的最内侧，若两个反应区的血液吸满则会接触到满血触发电极从而导通表明血液吸满然后驱动400mV进行加压，若有一个反应区吸血量不够，则不会导通，会提示血液未吸满。

进一步，电极区是由导电银浆、导电碳浆和绝缘油墨采用丝网印刷的方式印刷在PET片材上。所用的银电极和碳电极来制作肌酐试纸，价格便宜，极大地降低了生产成本。

进一步，采样口端部设有用于外接采血管的柔性连接头。基于目前的试纸均是将采血后的血样储存于采血管中再后拿去检测，而事先并无法获知试纸需要多少的血样量，因此，在采血时仍然会依照预估采取常规血样量，则会导致采血量并未从根本上解决采血量大的问题，而本发明在采样口端部设置用于外接采血管的柔性连接头，在采血时，直接将采血管与试纸连接，在采血时只需要查看试纸的电极导通即可，从而避免过度采血样，从根本上解决采血量大的问题。

进一步，电极层的纵向侧部还设有样品预留区，且样品预留区与电极区之间用冲槽白胶层隔离。在采血的同时为了血样的留样，同时在试纸的侧部设样品预留区，即解决采血的同时，既满足试纸所需要的血样量，同时满足留样的血样量需求，而且预留血样量的采血量与试纸所需血样量同时来自于采样口，采血时间一致，采血量也基本相同，也可以避免血样留样过多的问题，避免过度采血。

进一步，样品预留区包括有样品预留管，样品预留管的一端设有与采样口连通的预留通道，样品预留管的另一端设有负压吸头。样品预留区的采样，可以是冲槽白胶形成的空腔，也可以是是样品预留管或者预留槽，本发明采用样品预留管，利于保存，样品预留管与采样口之间用冲槽白胶形成的通道构成预留通道，用于输送血样，样品预留管还可预配有密封塞，用于留样血样保存，负压吸头是为了样品预留管更顺畅的吸取血样。

进一步，柔性连接头端部设有无菌包膜包裹连接头外围。为了保证采样口清洁无菌，设有无菌包膜包裹，使用时再即时打开即可使用。

进一步，样品预留区与电极区之间设有撕裂线。使用时可与试纸一体使用，使用完成后，可用撕裂线撕下另行保存。

本发明的另一基础方案：肌酐测试试纸制备方法，包括以下步骤，

(1)取PET基片，将导电银浆、导电碳浆和绝缘油墨印刷到PET基板上，电极包括两组电极区，每组电极区均包括两根反应电极，一根满血触发电极，一根根识别电极和一根开机电极；两组电极区的反应电极和满血触发电极分别在两个独立的反应区内，形成两个反应区，得电极层；

(2)将绝缘油墨覆盖在电极上面，露出反应区和电极引脚，得油墨层；

(3)将反应区进行亲水处理，以温度为50℃，时间为4min进行烘干；

(4)配制两组反应药液：第一组的反应药液中除酶外，其余成分和第二组反应药液相同；其余成分包括有：缓冲溶液：浓度为0.5mol/L的TAPS，用稀HCL将PH调成PH＝8.0；

表面活性剂：吐温20和曲拉通x-100；

酶保护剂：蔗糖和BSA；

电子介体：亚铁氰化钾；

第一组的反应药液中的酶有：肌酐酶、肌酸酶、肌氨酸氧化酶和过氧化物酶；二组的反应药液中酶有：肌酸酶、肌氨酸氧化酶和过氧化物酶；

将上述其余成分按照比例配制成工作液，再将第一组和第二组反应药液所需要的酶分别加入两组工作液中，配制成两组反应药液；将配制好的两组反应药液分别点到两个反应区，烘干；

(5)烘干完成后，贴上一层冲槽白胶层，然后再贴上一层亲水膜，最后贴上盖片，获得试纸。

进一步，工作液的配置成分比例为：PH＝8.0的TAPS缓冲溶液占比88％，表面活性剂吐温和曲拉通x-100各占比2％，酶保护剂蔗糖占比4％和BSA占比1％，亚铁氰化钾占比3％。

附图说明

图1为本发明一种肌酐测试试纸实施例一的示意图；

图2为本发明一种肌酐测试试纸实施例一的断面图；

图3为本发明一种肌酐测试试纸实施例一的测试线性拟合所得的标准曲线图。

图4为本发明一种肌酐测试试纸实施例二的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：满血触发电极1、反应电极2、反应区3、油墨层4、采样口5、识别电极6、基片7、冲槽白胶层8、排气孔9、亲水膜层10、盖片层11、开机电极12、撕裂线13、样品预留管14、负压吸头15、柔性连接头16。

实施例一：如附图1、图2所示：本实施例一种肌酐测试试纸，从下至上依次包括PET基片7、电极层、油墨层4、冲槽白胶层8、亲水膜层10和盖片层11；电极层包括两组电极区和两个反应区3，电极区是由导电银浆、导电碳浆和绝缘油墨采用丝网印刷的方式印刷在PET片材上，每组电极区均包括两根反应电极2，一根满血触发电极1，一根根识别电极6和一根开机电极12，每个反应区3内均包括有反应药液，两个反应区内的反应药液中均含有酶，其中，一个反应区3的反应药液中的酶包括有0.5U肌酐酶、0.5U肌酸酶、0.5U肌氨酸氧化酶和0.3U过氧化物酶；另一个反应区3的反应药液中的酶包括有0.5U肌酸酶、0.5U肌氨酸氧化酶和0.3U过氧化物酶；油墨层4覆盖在电极层上方，油墨层4位于开机电极12的相对一端端部留有采样口5，采样口5分别与两个反应区3连通，且油墨层4漏出电极区和反应区3；冲槽白胶层8覆盖于电极层上方，并填充于采样口5之间，将两个反应区3隔离；亲水膜层10覆盖于冲槽白胶层8上方，且亲水膜层10在采样口5的上方留有排气孔9；盖片层11位于亲水膜层10上方，并漏出排气孔9。

制备方法为：(1)取PET基片7，将导电银浆、导电碳浆和绝缘油墨印刷到PET基板上，电极包括两组电极区，每组电极区均包括两根反应电极2，一根满血触发电极1，一根根识别电极6和一根开机电极12；两组电极区的反应电极2和满血触发电极1分别在两个独立的反应区3内，形成两个反应区3，得电极层；两组电极区分别测试内源性肌酸含量和内源性肌酸+肌酐含量，识别电极6是让仪器识别试纸的种类，通过识别电极6与开机电极12的短路情况来进行识别试纸的种类，开机电极12是由两根电极直接连接短路形成，仪器的试纸插入口检测到两根电极是有导通形成电流时，仪器自动开机；

(2)将绝缘油墨覆盖在电极上面，露出反应区3和电极引脚，得油墨层4；

(3)配制含有聚乙烯醇的处理液，用处理液将反应区3进行亲水处理，以温度为50℃，时间为4min进行烘干；

(4)配制两组反应药液：第一组的反应药液中除酶外，其余成分和第二组反应药液相同；其余成分包括有：缓冲溶液占比88％：浓度为0.5mol/L的TAPS，用稀HCL将PH调成PH＝8.0；表面活性剂：吐温20占比2％和曲拉通x-100占比2％；酶保护剂：蔗糖占比4％和BSA占比1％；电子介体：亚铁氰化钾占比3％；将上述其余成分按照比例配制成工作液，第一组的反应药液中的酶有：0.5U肌酐酶、0.5U肌酸酶、0.5U肌氨酸氧化酶和0.3U过氧化物酶；二组的反应药液中酶有：0.5U肌酸酶、0.5U肌氨酸氧化酶和0.3U过氧化物酶；再将第一组和第二组反应药液所需要的酶分别加入两组工作液中，配制成两组反应药液；将配制好的两组反应药液分别点到两个反应区3，点样量为1.5uL，点样完成后放进烘道内烘干，烘干温度为50℃，时间为20-25min；

(5)烘干完成后，贴上一层冲槽白胶层8，然后再贴上一层亲水膜，最后贴上盖片，冲槽白胶层8材料为索威斯WH234343型双面胶，亲水膜经过单面亲水处理，使用3M 9901P型号，盖片的材料为合成纸，获得试纸。

本发明通过设计两个独立的反应区3，通过冲槽白胶层8的结构设计不仅避免了虹吸结构两个反应区3相互导通存在的干扰，还通过差分法排除了内源性肌酸的干扰，使肌酐的测量更为准确；

增加满血电极，当血液吸入反应区3充满反应区3时会导致满血触发电极1导通才开始进行检测，如果血液未吸满，则不会使满血触发电极1导通，则会提示血液未吸满，这样可完全避免在测试过程中因为血液未吸满且未察觉的情况下被不准确的测试结果所误导的风险。

本发明所用的银电极和碳电极来制作肌酐试纸，且所用的试剂大部分都是稳定且价格便宜的，极大地降低了生产成本。

使用时，将血样从采样口5加入即可，加入后血样会由于虹吸作用吸入反应区3，当血样充满反应区3后导致满血触发电极1导通，开始检测，若血样未吸满，则不检测。

实验：

1.取5个不同肌酐浓度梯度的血液样本，每个样本都通过生化分析仪进行肌酐测试，记录下每个样本的肌酐生化值。

2.取一定数量的肌酐试纸，每个样本重复测试10次，分别记录下差分后的电流值；

3.将差分后的电流值与肌酐的生化值进行线性拟合，该曲线就是肌酐试纸的标准曲线。

测试的数据如表1所示：

表1

通过测试数据来看，电流值的重复性(CV)好，且由于虹吸结构两通道之间的互通干扰已经通过冲槽白胶的结构来避免了，差分电流值的大小与肌酐的浓度呈正比，通过线性拟合所得的标准曲线如图3所示：分电流与肌酐生化浓度的线性较好，达到0.999，将测试的电流通过标准曲线即可到肌酐的浓度，测试浓度(umol/L)，如表2所示：

表2

从数据我们可以看出，本发明的试纸所测试的结果相对于生化值较为准确，且重复性较好，不仅通过差分结构排除了内源性肌酸的干扰，还通过冲槽白胶层8将虹吸结构所带来的双通道之间相互导通所带来的干扰避免，这两个因素使该肌酐测试试纸的测试结果更为准确。

实施例二：

如图1、图2和图4所示，在实施例一的基础之上，采样口5端部设有用于外接采血针的柔性连接头16，柔性连接头16采用硅胶连接头，硅胶连接头的端部用无菌包膜包裹连接头外围；电极层的纵向侧部还有样品预留区，且样品预留区与电极区之间用冲槽白胶层8隔离；样品预留区与电极区之间设有撕裂线13，撕裂线13为压线，并在压线上间断打孔后形成；样品预留区包括有样品预留管14，样品预留管14为塑料管，塑料管的一端与采样口5连通，并形成预留通道；塑料管的另一端设有负压吸头15。

在使用时，撕开无菌包膜，将硅胶连接头与采血针连接，也可与采血毛细管连接，当医务人员用采血针采血时，血样则由采血针进入硅胶连接头，进入采样口5，并进入反应区3和样品预留区，血样充满反应区3后满血触发电极1导通，进行测试，同时，医务人员按压样品预留管14端部的负压吸头15，血样进入样品预留区的样品预留管14，检测和取样结束后，停止采血，并密封样品预留管14的端部，并从撕裂线13撕开样品预留区作为预留样品。

实施例三：

为了避免试纸受潮的缺陷，在试纸的外表面，包括四周、上表面和下表面均包裹一层干燥纸，干燥纸采用无尘纸嵌设吸水树脂制成，或者也可采用无尘纸嵌设氯化钙颗粒，当然，也可采用其他的吸水干燥颗粒。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。

本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (3)

1.一种肌酐测试试纸，其特征在于：从下至上依次包括PET基片、电极层、油墨层、冲槽白胶层、亲水膜层和盖片层；电极层包括两组电极区和两个反应区，每组电极区均包括两根反应电极，一根满血触发电极，一根识别电极和一根开机电极，每个反应区内均包括有反应药液；油墨层覆盖在电极层上方，油墨层位于开机电极的相对一端端部留有采样口，采样口分别与两组反应区连通，且油墨层漏出电极区和反应区；冲槽白胶层覆盖于电极层上方，并填充于采样口之间，将两个反应区隔离；亲水膜层覆盖于冲槽白胶层上方，且亲水膜层在采样口的上方留有排气孔；盖片层位于亲水膜层上方，并漏出排气孔；

所述的两个反应区内的反应药液中均含有酶，其中，一个反应区的反应药液中的酶包括有肌酐酶、肌酸酶、肌氨酸氧化酶和过氧化物酶；另一个反应区的反应药液中的酶包括有肌酸酶、肌氨酸氧化酶和过氧化物酶，两个反应区均包括有亚铁氰化钾；

一个反应区的肌酐在肌酐酶的作用下分解产生肌酸，产生的肌酸和内源性肌酸一起在肌酸酶的作用下生成肌氨酸，生成的肌氨酸在肌氨酸氧化酶的作用下产生过氧化氢，过氧化氢在过氧化物酶的作用下与亚铁氰化钾发生氧化还原反应生成铁氰化钾，在电压下，铁氰化钾被还原成亚铁氰化钾，产生电流；在另一反应区中，不发生前一个反应区的第一步肌酐分解成肌酸的反应，其余与前一反应区的反应过程相同，最终也会产生电流；两个反应区所产生的电流值差分，得到肌酐浓度与电流值之间的线性关系，排除内源性肌酸的干扰得出血液肌酐的含量；

所述电极区是由导电银浆、导电碳浆和绝缘油墨采用丝网印刷的方式印刷在PET片材上；

所述的采样口端部设有用于外接采血针的柔性连接头；

所述电极层的纵向侧部还设有样品预留区，且样品预留区与电极区之间用冲槽白胶层隔离；

所述的样品预留区包括有样品预留管，样品预留管的一端设有与采样口连通的预留通道，样品预留管的另一端设有负压吸头；

所述的柔性连接头端部设有无菌包膜包裹连接头外围；

所述的样品预留区与电极区之间设有撕裂线；

所述柔性连接头采用硅胶连接头，样品预留区与电极区之间用冲槽白胶层隔离；

冲槽白胶层材料为索威斯WH234343型双面胶，亲水膜经过单面亲水处理，使用3M9901P型号。

2.根据权利要求1所述的肌酐测试试纸制备方法，其特征在于：包括以下步骤，

取PET基片，将导电银浆、导电碳浆和绝缘油墨印刷到PET基板上，电极包括两组电极区，每组电极区均包括两根反应电极，一根满血触发电极，一根识别电极和一根开机电极；两组电极区的反应电极和满血触发电极分别在两个独立的反应区内，形成两个反应区，得电极层；

将绝缘油墨覆盖在电极上面，露出反应区和电极引脚，得油墨层；

（3）将反应区进行亲水处理，以温度为50℃，时间为4min进行烘干；

（4）配制两组反应药液：第一组的反应药液中除酶外，其余成分和第二组反应药液相同；其余成分包括有：缓冲溶液：浓度为0.5mol/L的TAPS，用稀HCL将pH调成pH=8.0；

表面活性剂：吐温20和曲拉通x-100；

酶保护剂：蔗糖和BSA；

电子介体：亚铁氰化钾；

第一组的反应药液中的酶有：肌酐酶、肌酸酶、肌氨酸氧化酶和过氧化物酶；第二组的反应药液中酶有：肌酸酶、肌氨酸氧化酶和过氧化物酶；

将上述其余成分按照比例配制成工作液，再将第一组和第二组反应药液所需要的酶分别加入两组工作液中，配制成两组反应药液；将配制好的两组反应药液分别点到两个反应区，烘干；

（5）烘干完成后，贴上一层冲槽白胶层，然后再贴上一层亲水膜，最后贴上盖片，获得试纸。

3.根据权利要求2所述的肌酐测试试纸制备方法，其特征在于：所述工作液的配置成分比例为：pH=8.0的TAPS缓冲溶液占比88%，表面活性剂吐温和曲拉通x-100各占比2%，酶保护剂蔗糖占比4%和BSA占比1%，亚铁氰化钾占比3%。

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