专利名称：一种试片的制作方法
技术领域：
本发明涉及电化学测量领域，特别涉及用于生物、化学测量的一种试片。
背景技术：
近来各项研究表明，人体血液中胆固醇的增高是引发心脏病，心肌梗塞，心血管疾病的主要元凶。如高血脂是引发高血压和动脉粥样硬化的重要因数，而血液中血脂指标，主要是指甘油三脂和总胆固醇的综合指标。随着饮食、生活习惯、工作压力等的变化，由血脂浓度的增高引发心血管疾病的病人越来越多，因此人们有必要及时的进行胆固醇和甘油三酯测试。通过对自身的胆固醇等浓度进行适时的监控和了解，以及时的控制饮食中的胆固醇摄入量，或加强体育锻炼降低血液中胆固醇积累，保证身体健康。
目前医院传统胆固醇测定方法仍以比色和皂化方法为主，这些方法即费时，价格又高并且需要专门仪器和专业人员操作，不易普及和个人用户对胆固醇的自我测试监控使用。为了提高临床的检测效率以及实现病人的自我测试监控，就需要一种能简便、快速的测试血液中胆固醇浓度的手段，于是市场上出现了配合胆固醇浓度测试仪使用的、能快速胆固醇浓度的一次性使用的试片。图1为现有的二电极结构的试片的简单结构示意图，其中101、102、103、104分别表示基片、工作电极、参比电极和反应试剂，待测液体与反应试剂反应，产生的电信号由所述工作电极和参比电极采集，根据电信号来检测胆固醇浓度。
由于常规的胆固醇的测试过程比较慢，为了加快反应速度，降低反应时间，常常在反应试剂中加入表面活性剂，这样测试胆固醇浓度的试片与胆固醇测试仪配套使用，一般2.5分钟就能得到测试结果。但是表面活性剂会对红细胞产生不利影响，因此不能用全血进行胆固醇测量。为此，出现了过滤红细胞的滤膜，但由于反应液体的扩散，仍有少量的红细胞被破坏后溶解到反应液体中，从而导致测量不准确，因此如何防止反应试剂的扩散仍是一个有待解决的问题。
另外，常用的试片设计是将待测液体直接滴加到反应区，或者是从侧向吸入反应区。对于滴加液体的方式，往往由于对滴加的液体的量难以精确控制而造成测量误差，并且裸露的或用丝网覆盖的反应区也容易受到污染而影响测量结果；传统的从侧向吸入液体到反应区的试片又容易存在排气效果差的问题。因此，如何同时克服待测液体不定量、反应区易污染以及排气性差的问题，也有待解决。
除此以外，试片的制备成本也是必须考虑的一个因素。
发明内容
本发明的目的在于提供一种试片，其不仅工艺简单、成本低，又能快速、准确检测全血中的胆固醇浓度，通过血浆分离膜将全血中的血浆分离，并经导流膜传送到采样量固定的反应腔，利用工作电极与参比电极检测电信号的大小来实现胆固醇浓度的精确测试。
为实现所述的目的，本发明的技术方案为一种试片，包括载有电极的基片，还包括反应区、导流膜、盖片和分离膜；其中，所述反应区设置有反应试剂，并与所述电极接触，经导线输出电信号；所述导流膜设置在基片上，该导流膜的一端由所述盖片至少部分地覆盖，其覆盖所述反应区；该导流膜的另一端由所述分离膜至少部分地覆盖；在基片与盖片之间的由盖片覆盖的导流膜部分形成有一反应腔；在基片与分离膜之间的由分离膜覆盖的导流膜部分形成有一分离腔；所述反应腔和分离腔之间由一导流膜构成的进样通道连接，待测液体经分离膜分离，分离出的反应液体进入分离腔，并通过所述进样通道进入反应腔，与反应腔下方反应区中的反应试剂发生反应；所述反应所产生的电信号由所述电极经导线输出。
所述分离膜为血浆分离膜，所述待测液体为血液，经所述血浆分离膜分离出的反应液体为血浆。
所述的分离膜与盖片紧密排列于导流膜上方。
所述分离腔、进样通道和反应腔是由基片、盖片、分离膜以及双面都设置有涂胶的导流膜的边缘部分限定而成；所述边缘部分的一面与通过涂胶与所述基片固定，另一面通过涂胶与所述的盖片和分离膜固定，未涂胶的导流膜的中间部分形成有分离腔、进样通道和反应腔。
所述基片由两层绝缘材料用胶粘合而成。
所述的导流膜为丝网膜、无纺布或玻璃纤维素膜一类的纺织品。
所述的盖片上具有一孔洞，形成所述反应腔的排气通道。
所述电极包括工作电极和参比电极。所述基片为条状。
本发明的有益效果在于，本发明为临床上提供了一种与测试仪配套使用的试片，不仅工艺简单、成本低，还能够实现全血胆固醇浓度的快速、准确的检测，为临床诊断、日常检测、指导治疗以及血脂水平普查提供简便、快速和廉价的手段，从而有利于实现对血脂水平的有效监控及控制心血管疾病的发病率。
图1为现有技术的试片结构示意图；图2为本发明试片的结构分解示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作详细的说明。
图2为本发明试片的结构分解示意图。如图2所示，本发明的试片包括载有电极的基片201、载有反应试剂204的反应区205、导流膜200、盖片206及血浆分离膜207；其中，基片201可以采用任何具有稳定机械性能的常规绝缘材料制成，如不导电的聚合物(如聚碳酸酯、聚烯烃、聚酯等)、树脂或陶瓷等，由于基片是用作试片的支撑片，其应保证具有一定的厚度及其支撑强度，为了节约成本，本实施例中，基片由两层绝缘材料构成0.3mm厚的透明聚氯乙烯(PVC)基底材料与0.125mm厚的PET(盖白漆)，二者利用压敏胶粘合固定。
基片上的电极包括一工作电极202与一参比电极203；电极可采用任何导电材料，如钯、铂、金、碳等，电极的制备也可采用多种工艺手段，如真空镀膜(真空蒸发、磁控溅射、离子束沉积等)、丝网印刷、电子束刻蚀等，本实施例中电极是采用磁控溅射方法制备。
所述反应区205固定有反应试剂204，该反应区位于电极表面并与所述电极相接触，待测液体与反应试剂反应所产生的电信号由所述电极经导线输出。
反应试剂204由酶、电子媒体、缓冲试剂、纤维素等组成。根据所要检测的物质不同而采用不同的酶，如用于胆固醇测验则采用胆固醇酯酶和胆固醇氧化酶。电子媒体促进生化反应产物在电极表面发生电化学氧化还原反应，并在反应物与工作电极之间传递电子，其可以是铁氢化钾、二茂铁等。反应试剂可以直接滴加到反应区或通过机器喷射等手段加到反应区，反应试剂经晾干或烘烤干燥形成试剂层。
为了提高测量的准确性并保护电极，在载有电极的基片201上还设置有一层绝缘膜212，其部分地覆盖绝缘基片201与电极，并露出反应区及用于连接测试仪器的电极的测量端，如图2所示。绝缘膜可以采用与基片相同的绝缘材料，本实施例中为PET膜。
导流膜200设置在基片上，其为一丝网状亲水物质，其可以是无纺布、玻璃纤维膜或丝网膜，本实施例中为厚0.12mm的丝网均匀的丝网膜，采用胶涂或印刷的方法将所述导流膜四周边缘双面涂胶，使一面粘结于基片201上，并覆盖反应区和部分绝缘膜212；另一面与盖板206和血浆分离膜207相粘结，即所述的导流膜200通过其四周的涂胶213固定于基片与盖片206和血浆分离膜207之间。
如图2所示，导流膜的上方为紧密排列的盖片206和血浆分离膜207。导流膜200的一端由盖片206覆盖，该端覆盖所述反应区；导流膜的另一端由血浆分离膜207覆盖，该端位于绝缘膜212上方。
本发明中，所述的盖片206可以为任一聚合物绝缘材料，此处为厚度0.05mm的PET材料；绝缘盖片用于固定反应区空间，控制采样量，提高进样精度，同时也保护反应区免受污染。在盖片206上具有一孔洞211，作为排气通道。
血浆分离膜207用作承载平台，用于过滤全血，使血浆与红细胞分离，本实施例中，分离膜为厚度0.8mm的滤纸，另外，其材料还可以为多孔滤膜等。
在所述基片、盖片、血浆分离膜，以及所述导流膜边缘双面涂胶的部分将所述导流膜的未涂胶部分限定形成了一反应腔209、一分离腔208，以及所述反应腔和分离腔之间的进样通道210。其中，所述反应腔209位于绝缘盖片下方，即绝缘盖片与反应区之间，所述分离腔208位于所述血浆分离膜的下方，所述分离腔和反应腔之间由一导流膜的进样通道连接。血液经血浆分离膜分离，分离出的血浆进入分离腔，并经所述进样通道进入反应腔，与反应腔下方反应区中的反应试剂发生反应；所述反应所产生的电信号由工作电极和参比电极经导线输出。本发明中，导流膜的作用是既用于导流血浆到达反应区，又可防止反应试液扩散回分离腔。本发明由于以导流膜作为反应腔和分离腔，有效防止了反应区中的反应物扩散回分离腔甚至分离膜，以避免对血液样品造成影响。
由图2可以看出，由于反应腔和分离腔以及所述的进样通道是受所述导流膜的涂胶部分限制，因此通过改变导流膜涂胶部分的面积及形状可以控制反应腔、分离腔的大小和形状，以及进样通道210的宽窄；另外通过改变所述导流膜的厚度，可以改变两个腔的腔体及进样进样通道的高度。由此，本发明实现了待测血浆反应量的精确控制，从而提高反应的精度。
根据上述结构的全血胆固醇试片，利用信号检测仪与试片的电极进行连接，就可以对全血中胆固醇浓度进行检测全血样品加到血浆分离膜上，血细胞被滞留在膜中，只有血浆经过血浆分离膜到达分离腔，并由于毛细作用，血浆经进样通道210到达试片的反应腔，从而进入酶反应区，其中的脂蛋白经试剂作用释放出胆固醇酯，连同血浆中少量游离胆固醇酯与固定在试片表面的胆固醇酯酶(CEH)反应，水解生成胆固醇，后者在胆固醇氧化酶(CHOD)作用下发生氧化，使铁氰化钾被还原，产生Δ4胆甾烯酮和亚铁氰化钾。信号检测仪向试片施加一恒定的工作电压，使亚铁氰化钾氧化为铁氰化钾，产生氧化电流，氧化电流的大小与胆固醇浓度成正比。信号检测仪记录氧化电流的大小，并换算出胆固醇酯的浓度，即全血胆固醇浓度。在试片的血浆分离膜上滴全血，检测仪器3分钟后便可以得到测量结果，非常快速和方便。
盖片与基片及四周双面涂胶的导流膜200一起限定形成的具有进样通道210和排气通道211的空间固定的反应腔，控制了进样量，提高了测量的准确性。为了更好的保护反应区，盖片上的孔洞，即排气通道位于反应区斜上方，并且尽量小。
本发明中导流膜不仅起到导流的作用，还能有效的防止酶反应试剂扩散到分离腔中，也能防止血浆分离膜中被破坏溶解的红细胞进入到反应腔。因此利用本发明的试片，能有效、快速又准确的对胆固醇含量进行检测，并且本发明的试片结构简单，成本又低。
本实施例所述的试片规格为独立包装试片70mm×40mm，试片重量为1.2g/每支独立包装；每支试片的成分如下胆固醇氧化酶≥0.8IU，胆固醇酯酶≥2IU，铁氰化钾0.1mg，其它盐类64％。
本发明的全血胆固醇试片，与胆固醇测试仪器配套使用(将试片的阴、阳电极与测试仪器相连接)，在试片的血浆分离膜上加血样以后(最好将血样充满试片的血液分离膜)，180秒后便可以显示测试结果，根据本发明，只需30μl全血就可以完成胆固醇检测。
本发明的全血胆固醇试片与全血胆固醇测试仪配套使用，重复测量结果的精密度符合表1的要求。
表1.全血胆固醇测试片测量重复性
本发明的试片对全血胆固醇的线形响应范围为100mg/dl～400mg/dl。并且，所述试片对全血胆固醇的测试与标准方法测试值的线性相关系数大于0.98，具有很高的准确度。
另外，在试片制备过程中，对不同批号的全血胆固醇试片，其批间差不大于15％。
另外，利用本发明所述的结构的试片，还可以完成全血中其它成分的测试，例如测试全血中的甘油三酯，此时，只需将所述试片反应区的反应酶替换为脂肪酶、甘油激酶、磷酸甘油氧化酶，并与相应的甘油三酯测试仪器配套使用，就可以方便、快速、准确的完成甘油三酯的测试。
综上所述，本发明为临床上提供了一种与胆固醇测试仪配套使用的胆固醇试片，不仅工艺简单、成本低，还能够实现全血胆固醇浓度的快速、方便、准确的检测，为临床诊断、日常检测、指导治疗以及血脂水平普查提供简便、快速和廉价的手段，从而有利于实现对血脂水平的有效监控及控制心血管疾病的发病率。
以上具体实施方式
仅用于说明本发明，而非用于限定本发明。
权利要求
1.一种试片，包括载有电极的基片，其特征在于，还包括反应区、导流膜、盖片和分离膜；其中，所述反应区设置有反应试剂，并与所述电极接触，经导线输出电信号；所述导流膜设置在基片上，该导流膜的一端由所述盖片至少部分地覆盖，其覆盖所述反应区；该导流膜另一端由所述分离膜至少部分地覆盖；在基片与盖片之间的由盖片覆盖的导流膜部分形成有一反应腔；在基片与分离膜之间的由分离膜覆盖的导流膜部分形成有一分离腔；所述反应腔和分离腔之间由一导流膜构成的进样通道连接，待测液体经分离膜分离，分离出的反应液体进入分离腔，并通过所述进样通道进入反应腔，与反应腔下方反应区中的反应试剂发生反应；所述反应所产生的电信号由所述电极经导线输出。
2.根据权利要求1所述的试片，其特征在于，所述分离膜为血浆分离膜，所述待测液体为血液，经所述血浆分离膜分离出的反应液体为血浆。
3.根据权利要求1所述的试片，其特征在于，所述的分离膜与盖片紧密排列于导流膜上方。
4.根据权利要求1所述的试片，其特征在于，所述分离腔、进样通道和反应腔是由基片、盖片、分离膜以及双面都设置有涂胶的导流膜的边缘部分限定而成；所述边缘部分的一面通过涂胶与所述基片固定，另一面通过涂胶与所述的盖片和分离膜固定，未涂胶的导流膜的中间部分形成有分离腔、进样通道和反应腔。
5.根据权利要求1所述的试片，其特征在于，所述基片由两层绝缘材料用胶粘合而成。
6.根据权利要求1所述的试片，其特征在于，所述的导流膜为丝网膜、无纺布或玻璃纤维素膜。
7.根据权利要求1所述的试片，其特征在于，所述的盖片上具有一孔洞，形成所述反应腔的排气通道。
8.根据权利要求1所述的试片，其特征在于，所述电极包括工作电极和参比电极。
9.根据权利要求1所述的试片，其特征在于，所述基片为条状。
全文摘要
本发明提供用于生物电化学测试的一种试片，包括载有电极的基片，反应区、导流膜、盖片和分离膜；反应区涂有反应试剂，并与电极接触，电极经导线输出电信号；导流膜设置在基片上，其一端由盖片至少部分地覆盖，其覆盖所述反应区；其另一端由分离膜至少部分地覆盖；在基片与盖片之间的由盖片覆盖的导流膜部分形成有一反应腔；在基片与分离膜之间的由分离膜覆盖的导流膜部分形成有一分离腔；反应腔和分离腔之间由一进样通道连接，待测液体经分离膜分离出的反应液体进入分离腔，并通过进样通道进入反应腔，与反应腔下方反应区中的反应试剂发生反应。本发明不仅工艺简单、成本低，还能够实现全血胆固醇浓度的快速、方便、准确的检测。
文档编号G01N27/26GK1858592SQ20051006995
公开日2006年11月8日 申请日期2005年4月30日 优先权日2005年4月30日
发明者宗小林 申请人:北京怡成生物电子技术有限公司