CN1477388A - 酶电极试纸 - Google Patents

Abstract

一种酶电极试纸属于生物传感技术领域。试纸基片上印有一个工作电极、一个参考电极，还印有电回路和同读出仪表相连的导线，工作电极和参考电极分别由印在基片导电银层上复合印刷碳涂层构成，工作电极和参考电极上喷涂有反应工作液，反应工作液的组成及其重量百分比为：酶的重量百分比为0.8－1.2％；导电介质的重量百分比为15－25％；粘合剂的重量百分比为5－15％；缓冲剂的重量百分比为60－80％。本发明可高速批量化生产酶电极测试条，测试条的重复性、精密度等质量指标大大提高，产品成本则大幅降低，材料来源广，加工简单，工艺可操作性强，适合大规模工业化生产。本发明制成的试纸一旦接触人体体液后，可在相应的配套测试仪器上方便直观的读出测试结果。

Description

酶电极试纸

技术领域

本发明涉及的是一种酶电极试纸，特别是一种用于测定血液葡萄糖的人体体液测试仪配套酶电极试纸，属于生物传感技术领域。

背景技术

随着现代生物分析测试技术的快速发展，一类小型移动便携式、适合于病人实时自我操控、迅速得到准确测试结果的测试仪器或测试手段，国外称之为POCT(Point of Care Testing)正在快速发展。由于这类测试仪或测试手段涉及到多个技术领域，与这些测试仪或测试手段相配套的试纸制作，包含了较高的技术内容。以血糖仪配套试纸为例，目前市售的血糖测试试纸均采用复杂的制作技术，需使用特殊组成份的丝印油墨，主要原材料需要进口，产品成本和废品率都较高，难以在国内实现产业化。经文献检索发现，美国专利号：5820551，专利名称为：Strip electrode with screen printing(丝印法制备条状电极)，该专利中强调了丝印电极试纸的组合配制特殊性，在测定中起关键作用的生物元件-酶必须与导电介质混合配入丝印油墨中，分别制成工作电极和参考电极。这种方式的不利因素是生物元件必须与混有有机溶剂的丝印材料接触，造成制作过程中部分酶蛋白的变性失活。美国专利号：5509410，专利名称为：Strip electrodeincluding screen printing of a single layer(采用单层丝印制作条状电极)，该专利中介绍的试纸配方将导电介质如二茂铁先混入丝印油墨，印制成工作电极，然后复合印制生物元件材料如酶，其目的是通过预先植入工作电极的导电介质可同生物元件紧密接触，加强了酶同电极表面的电子传递，使测试系统更加灵敏和高精度。但该法也无法避免酶同丝印有机溶剂材料的直接接触。美国专利号：5312590，专利名称为：Amperometric sensor for single and multicomponentanalysis(电流式传感器用于单或多项成分分析)该专利突出其测试试纸的重要组分导电介质采用离子交换树脂，该离子交换树脂对阴阳离子具有选择性，从而在实际测试中可排除诸如抗坏血酸等阴离子对测试的干扰。上述专利均描述了复杂的试纸组成配方和制作工艺，给这些试纸的后期加工和封装带来困难，而不利于规模化生产。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种人体体液测试仪配套酶电极试纸，使用本发明配方的酶电极试纸一旦接触人体体液后，可在相应的配套测试仪器上方便直观的读出测试结果，其配制方法简单，方便后期加工和封装，有利于规模化生产。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明酶电极试纸的基片上印有一个工作电极、一个参考电极，还印有电回路以及同读出仪表相连的导线，工作电极和参考电极分别由印在基片导电银层上复合印刷碳涂层构成，工作电极和参考电极上喷涂有反应工作液，反应工作液的组成及其重量百分比为：酶的重量百分比为0.8-1.2％；导电介质的重量百分比为15-25％；粘合剂的重量百分比为5-15％；缓冲剂的重量百分比为60-80％。其中，所述的酶采用葡萄糖氧化酶、胆固醇氧化酶、乳酸氧化酶中的一种；所述的导电介质采用铁氰化钾、对苯醌、次甲基蓝、二甲基二茂铁中的一种；所述的粘合剂采用淀粉、糊精、牛血清白蛋白、明胶、低聚寡糖、羟乙基纤维素、甲壳质多糖、羧甲基纤维素中的一种或者几种；所述的缓冲剂采用磷酸纳缓冲液、磷酸钾缓冲液、氯化钾中的一种。

其中酶起催化生化反应的作用，导电介质能在酶分子同电极之间进行电子传递，粘合剂在反应工作液中起稳定粘合作用，被测试的物质是乳酸、胆固醇或葡萄糖。

本发明试纸采用生物传感及电化学原理，通过丝网和喷涂印刷相结合的方法制作上述试纸。丝网印刷局限于印制导电线路，仅起导通作用，将酶、导电介质和黏合剂自行组合配成喷涂材料，采用非接触的喷涂方式印刷在工作电极表面上，喷涂量和喷涂面积完全由电脑精确控制。

本发明具有实质性特点和显著进步，本发明配制的含活性蛋白反应工作液，采用普通喷涂印刷技术，可高速批量化生产酶电极测试条，测试条的重复性、精密度等质量指标大大提高，产品成本则大幅降低。本发明中涉及的材料，采购来源广，加工简单易行，工艺可操作性强，适合大规模工业化生产。本发明制成的酶电极试纸一旦接触人体体液后，可在相应的配套测试仪器上方便直观的读出测试结果。

具体实施方式

结合本发明方法的内容提供以下实施例，对本发明作进一步的说明。

实施例1：所取工作反应液的各组分及其重量百分比如下：

材料	重量(％)
		乳酸氧化酶	0.8％
磷酸钾缓冲液	60％
		牛血清白蛋白	7.5％
低聚寡糖	6.5％
		对苯醌	25％

通过丝网和喷涂印刷相结合的方法制作上述试纸，丝网印刷局限于印制导电线路，喷涂量和喷涂面积完全由电脑精确控制。将已制成的测试条，置于配套测试仪中并在工作电极和参考电极两段施加220mV工作电压，测定不同浓度的乳酸，结果表明反应发生10秒后，显示制作电极良好的测试重复性和相关性。经同生化分析仪比较，分别取50份乳酸质控液和50份病人血样乳酸对照测试，其相关性γ达到0.9567测试条的相对标准误差为CV≤6.5％。

实施例2：所取工作反应液的各组分及其重量百分比如下：

材料	重量(％)
		葡萄糖氧化酶	1％
磷酸钾缓冲液	70％
		铁氰化钾	20％
低聚寡糖	5％
		羧甲基纤维素	5％

制作方法如实施例1，将制成的测试条，置于配套测试仪中并在工作电极和参考电极两段施加400mV工作电压，分别测定不同浓度的葡萄糖，结果表明反应发生20秒后，显示制作电极良好的测试重复性和相关性。经同医院生化分析仪比较，分别取50份葡萄糖质控液和50份糖尿病人血样葡萄糖对照测试，其相关性γ达到0.97，测试条的相对标准误差为CV≤8.1％。

实施例3：所取工作反应液的各组分及其重量百分比如下：

材料	重量(％)
		胆固醇氧化酶	1.2％
磷酸纳缓冲液	78％
		淀粉	2.5％
次甲基蓝	15％
		甲壳素多糖	2,5％

喷涂制作方法如实施例1，将制成的测试条，置于配套测试仪中并在工作电极和参考电极两段施加300mV工作电压，分别测定不同浓度的胆固醇，结果表明反应发生20秒后，显示制作电极良好的测试重复性和相关性。经同医院生化分析仪比较，分别取20份胆固醇质控液和20份糖尿病人血样胆固醇对照测试，其相关性γ达到0.967，测试条的相对标准误差为CV≤5.7％。

Claims (6)

1、一种酶电极试纸，基片上印有一个工作电极、一个参考电极，还印有电回路以及同读出仪表相连的导线，工作电极和参考电极分别由印在基片导电银层上复合印刷碳涂层构成，其特征在于，工作电极和参考电极上喷涂有反应工作液，反应工作液的组成及其重量百分比为：酶的重量百分比为0.8-1.2％，导电介质的重量百分比为15-25％，粘合剂的重量百分比为5-15％，缓冲剂的重量百分比为60-80％。

2、根据权利要求1所述的酶电极试纸，其特征是，所述的酶采用葡萄糖氧化酶、胆固醇氧化酶、乳酸氧化酶中的一种。

3、根据权利要求1所述的酶电极试纸，其特征是，所述的导电介质采用铁氰化钾、对苯醌、次甲基蓝、二甲基二茂铁中的一种。

4、根据权利要求1或2所述的酶电极试纸，其特征是，所述的粘合剂采用淀粉、糊精、牛血清白蛋白、明胶、低聚寡糖、羟乙基纤维素、甲壳质多糖、羧甲基纤维素中的一种或者几种。

5、根据权利要求1或2所述的酶电极试纸，其特征是，所述的缓冲剂采用磷酸纳缓冲液、磷酸钾缓冲液、氯化钾中的一种。

6、根据权利要求1所述的酶电极试纸，其特征是，被测试的物质是乳酸、胆固醇或葡萄糖。