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专利名称：全血尿素生物传感试纸的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种全血尿素生物传感试纸，属于生物传感技术领域。
背景技术：
血尿素指标能反映运动时机体蛋白质的代谢情况，可作为评定运动量和监督过度训练的敏感指标，因此不论是在运动训练过程及之后的运动恢复效果评价中都是一项极为重要的监测指标。
目前，国内外关于测定血尿素的方法有缩合法和酶偶联速率法等。其中缩合法精度较差，酶偶联速率法相对快速准确。这两种方法都需要经过取血、离心血清、试剂加样、上机比色等过程，用时相对较长。如有学者报道，分光光度法测试一个样品的时间大约为40 分钟，还需要有熟练的操作人员，不利于血尿素指标的广泛应用，特别不利于运动员的现场监测。
酶电极法具有测试速度快、特异性高、灵敏度高的特点，是简化测试程序实现现场使用的最佳方法。酶电极法测试一个样品加上恢复时间大约为15分钟，而且血清样品不需要其它预处理，对于已经着色的分光光度法难以测定的样品，酶电极法仍然有效。传统的尿素酶电极测量法利用脲酶催化尿素，生成NH3,随着反应进行也会引起pH值的变化，尿素由脲酶催化生成的NH3由氨气敏电极响应，从而根据氨气的量推测出尿素的量。可使这种方法实际组成体系的复杂性也限制了其广泛的应用。发明内容
为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种全血尿素生物传感试纸，可快速简便地进行全血血尿素测试，有利于广泛应用。
本发明所采用的技术方案为一种全血尿素生物传感试纸，包括基片，所述基片上印有工作电极、参考电极和与所述工作电极及参考电极配套的连接导线，所述基片的一端印有用于与测试仪器相连的连接导线输出端子，所述工作电极和参考电极上印有可与尿素进行反应的反应物层。
所述反应物层的反应物可以包括α-酮戊二酸和NADH。
优选地，所述反应物层含α -酮戊二酸7 26. 28ug，含NADH36. 64 119. 4ug。
所述连接导线和工作电极及参考电极优选由印在所述基片上的导电层和印在所述导电层上的碳涂层构成，所述参考电极的碳涂层与所述反应物层之间优选印有Ag/AgCl层。
所述工作电极和参考电极上可以通过双面胶带纸粘贴覆盖有塑料薄膜，所述双面胶带纸优选为两条，每条均横向粘贴在所述工作电极和参考电极上，两条所述双面胶带纸之间优选留有间隙，构成横向的反应池通道。
所述反应物层还可以含有用于对尿素与所述反应物的反应起催化作用的酶。
所述起催化作用的酶可以包括脲酶、谷氨酸脱氢酶和谷氨酸氧化酶。
优选地，所述酶中含脲酶O. 12 O. 36U，含谷氨酸脱氢酶O. 24 O. 72U，含谷氨酸氧化酶O. 24 O. 72U。
所述反应物层还可以含有在反应时用于电子传递的电子媒介物质、用于固定酶的物质和缓冲液。
所述电子媒介物质可以为铁氰化钾，所述反应物层优选含铁氰化钾18. 19 59. 26ug ;所述用于固定酶的物质可以为明胶、丝素蛋白和牛血清白蛋白与戊二醛交联中的任意一种，所述反应物层优选含用于固定酶的物质20 40ug ;所述缓冲液可以为咪唑缓冲液或磷酸缓冲液，所述反应物层含缓冲液优选为40 IOOug,所述缓冲液的pH值为6. 5 7. 5。
本发明的有益效果采用本发明进行测试时，将试纸插入测试仪器的插口，形成测试回路，再将血液滴加在反应层上，反应物使工作电极和参考电极连通，即可通过测试仪器获得工作电极和参考电极之间的电阻特性或其他电特性，由于这些电特性由反应物同血滴接触后发生的反应特性决定，体现血液中血尿素的含量，由此测试仪器根据该特性进行运算后可获得相应的血尿素测试结果。采用本发明进行血尿素的测试，相比于现有技术下需要半自动或全自动仪的酶动力比色法测试更为方便快捷，可以使得血尿素指标更为广泛地应用在体育监测或医疗分析中，可以为普通人群或者没有大型测试仪器条件的人群提供一种简单快捷的测试方法；本发明反应池通道的设计还方便左右手不同手指的取血。


图I为本发明的结构示意图2为本发明的结构分解图。
具体实施方式
参见图I和图2，本发明提供了一种全血尿素生物传感试纸，包括基片I，所述基片可以采用PVC板材，所述基片上可以采用丝网印刷法印有工作电极、参考电极和与所述工作电极及参考电极配套的连接导线，所述基片的一端印有用于与测试仪器相连的连接导线输出端子2，所述工作电极和参考电极上印有可与尿素进行反应的反应物层3。
所述反应物层的反应物可以包括α-酮戊二酸和NADH，所述反应物层优选含 α -酮戊二酸7 26. 28ug，如7ug、10ug、15ug、20ug或26. 28ug ;所述反应物层优选含NADH 36. 64 119. 4ug,如 36. 64ug、50ug、80ug、IOOug 或 119. 4ug。
所述连接导线和工作电极及参考电极优选由印在所述基片上的导电层5和印在所述导电层上的碳涂层6构成。所述导电层的材料可以为导电银浆油墨，所述碳涂层的材料可以为碳油墨，所述参考电极的碳涂层与所述反应物层之间可以印有Ag/AgCl层4。
所述反应物层还可以含有用于对尿素与所述反应物的反应起催化作用的酶，所述起催化作用的酶可以包括脲酶、谷氨酸脱氢酶和谷氨酸氧化酶。所述酶中优选含脲酶 O. 12 O. 36U，如0. 12U、0. 15U、0. 2U、0. 25U、0. 3U 或 0. 36U ;所述酶中优选含谷氨酸脱氢酶O. 24 O. 72U,如0. 24U、0. 3U、0. 5U、0. 6U或0. 72U ;所述酶中优选含谷氨酸氧化酶O.24 O. 72U,如0. 24U、0. 3U、0. 5U、0. 6U 或 0. 72U。
所述反应物层还可以含有在反应时用于电子传递的电子媒介物质、用于固定酶的物质和缓冲液。所述电子媒介物质可以为铁氰化钾，所述反应物层优选含铁氰化钾 18. 19 59. 26ug，如18. 19ug、20ug、30ug、50ug或59. 26ug ;所述用于固定酶的物质可以为明胶、丝素蛋白和牛血清白蛋白与戊二醛交联中的任意一种，所述反应物层优选含用于固定酶的物质20 40ug,如20ug、25ug、30ug、35ug或40ug ;所述缓冲液可以为咪唑缓冲液或磷酸缓冲液，所述反应物层优选含缓冲液40 IOOug,如40ug、60ug、80ug、90ug或 lOOug，所述缓冲液的pH值为6. 5 7. 5。
所述工作电极和参考电极上可以通过双面胶带纸7粘贴覆盖有塑料薄膜8，所述双面胶带纸优选为两条，每条均横向粘贴在所述工作电极和参考电极上，两条所述双面胶带纸之间留有间隙，构成横向的反应池通道9，便于通过虹吸现象引导待测血液与所述反应层充分接触，此种设计，需要进行测试时，只需将人体取血位置接触反应池通道任意一端的开口即可，依靠反应池通道的虹吸作用即可将血液吸入所述反应池通道，所述反应池通道两端的开口适用于左右手不同的手指取血。所述塑料薄膜还可防止所述工作电极和参考电极暴漏在空气中，对测试结果造成影响。
所述基片设置所述工作电极和参考电极的一端可以设有向外延伸的手持端10，所述手持端的长度优选为10 18_，所述手持端的设计，有利于试纸的拿取，避免了拿取试纸时对反应区域造成污染而影响测试效果。
实施例I :
用丝网印刷方法在PVC基片上用导电银浆油墨印刷连接导线导电层、工作电极导电层和参考电极导电层，在连接导线导电层、工作电极导电层和参考电极导电层上用碳油墨印刷连接导线碳涂层、工作电极碳涂层和参考电极碳涂层，再用银浆油墨与AgCl的混合物印刷在参考电极碳涂层上构成Ag/AgCl层，银浆油墨与AgCl的混合比例为10/1 (W/W)。在工作电极和参考电极上横向粘贴两条双面胶带纸，两条双面胶带纸之间留有间隙，构成反应池通道。将含有0-酮戊二酸26.28呢、應0!1119.41^、脲酶0.36比谷氨酸脱氢酶0.72比谷氨酸氧化酶O. 72U、铁氰化钾59. 26ug、明胶20ug、pH值为7的咪唑缓冲液40ug的混合液 5ul滴加在反应池通道的工作电极上，在干燥的室温下形成反应层。两条双面胶带纸上覆盖一整片塑料薄膜，与反应池通道配合构成双侧开口的反应池。PVC基片设有工作电极和参考电极的一端设有向外延伸12mm的空白端作为手持端。
实施例2
用丝网印刷方法在PVC基片上用导电银浆油墨印刷连接导线导电层、工作电极导电层和参考电极导电层，在连接导线导电层、工作电极导电层和参考电极导电层上用碳油墨印刷连接导线碳涂层、工作电极碳涂层和参考电极碳涂层，再用银浆油墨与AgCl的混合物印刷在参考电极碳涂层上构成Ag/AgCl层，银浆油墨与AgCl的混合比例为10/1 (W/W)。在工作电极和参考电极上横向粘贴两条双面胶带纸，两条双面胶带纸之间留有间隙，构成反应池通道。将含有0-酮戊二酸26.28呢、應0!1119.41^、脲酶0.36比谷氨酸脱氢酶0.72比谷氨酸氧化酶O. 72U、铁氰化钾59. 26ug、丝素蛋白40ug、pH值为7的磷酸缓冲液IOOug的混合液5ul滴加在反应池通道的工作电极上，在干燥的室温下形成反应层。两条双面胶带纸上覆盖一整片塑料薄膜，与反应池通道配合构成双侧开口的反应池。PVC基片设有工作电极和参考电极的一端设有向外延伸12mm的空白端作为手持端。
本发明的生物化学反应过程如下权利要求
1.一种全血尿素生物传感试纸，包括基片，所述基片上印有工作电极、参考电极和与所述工作电极及参考电极配套的连接导线，所述基片的一端印有用于与测试仪器相连的连接导线输出端子，其特征在于所述工作电极和参考电极上印有可与尿素进行反应的反应物层。
2.如权利要求I所述的全血尿素生物传感试纸，其特征在于所述反应物层的反应物包括α -酮戊二酸和NADH。
3.如权利要求2所述的全血尿素生物传感试纸，其特征在于所述反应物层含α-酮戊二酸 7 26. 28ug,含 NADH36. 64 119. 4ug。
4.如权利要求3所述的全血尿素生物传感试纸，其特征在于所述连接导线和工作电极及参考电极由印在所述基片上的导电层和印在所述导电层上的碳涂层构成，所述参考电极的碳涂层与所述反应物层之间印有Ag/AgCl层。
5.如权利要求4所述的全血尿素生物传感试纸，其特征在于所述工作电极和参考电极上通过双面胶带纸粘贴覆盖有塑料薄膜，所述双面胶带纸为两条，每条均横向粘贴在所述工作电极和参考电极上，两条所述双面胶带纸之间留有间隙，构成横向的反应池通道。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述的全血尿素生物传感试纸，其特征在于所述反应物层还含有用于对尿素与所述反应物的反应起催化作用的酶。
7.如权利要求6所述的全血尿素生物传感试纸，其特征在于所述起催化作用的酶包括脲酶、谷氨酸脱氢酶和谷氨酸氧化酶。
8.如权利要求7所述的全血尿素生物传感试纸，其特征在于所述酶中含脲酶O.12 .O.36U，含谷氨酸脱氢酶O. 24 O. 72U，含谷氨酸氧化酶O. 24 O. 72U。
9.如权利要求8所述的全血尿素生物传感试纸，其特征在于所述反应物层还含有在反应时用于电子传递的电子媒介物质、用于固定酶的物质和缓冲液。
10.如权利要求9所述的全血尿素生物传感试纸，其特征在于所述电子媒介物质为铁氰化钾，所述反应物层含铁氰化钾18. 19 59. 26ug;所述用于固定酶的物质为明胶、丝素蛋白和牛血清白蛋白与戊二醛交联中的任意一种，所述反应物层含用于固定酶的物质20 40ug ;所述缓冲液为咪唑缓冲液或磷酸缓冲液,所述反应物层含缓冲液40 IOOug,所述缓冲液的pH值为6. 5 7. 5。
全文摘要
本发明涉及一种全血尿素生物传感试纸，包括基片，所述基片上印有工作电极、参考电极和与所述工作电极及参考电极配套的连接导线、所述基片的一端印有用于与测试仪器相连的连接导线输出端子，所述工作电极和参考电极上印有可与尿素进行反应的反应层。采用本发明进行血尿素测试，相比于现有技术下需要半自动或全自动仪的酶动力比色法测试更为方便快捷，可以使得血尿素指标更为广泛地应用在体育监测或医疗分析中，也可以为普通人群提供一种简单快捷的测试方法。
文档编号G01N27/00GK102928468SQ20121033869
公开日2013年2月13日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者周越, 魏晓雨, 艾磊, 许岳, 韩奇, 何辉, 熊开宇, 王瑞元 申请人:北京体育大学