一种电化学测量方法

文档序号:8222248阅读:760来源:国知局
一种电化学测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电化学测量技术领域,具体涉及一种电化学测量方法,尤其是涉及一 种降低电化学测试条中还原性干扰物影响的电化学测量方法。
【背景技术】
[0002] 以电化学酶安培生物传感器为原理的电化学测量系统常用于各种即时检测 (POCT)产品,如已商品化的血糖、血酮、血脂和血肌酐电化学测量仪。电化学测量系统通过 检测目标分析物的酶催化氧化或还原电流实现对目标分析物的快速定量测定。如血糖(或 血酮)电化学测量仪常采用氧化酶(或脱氢酶-辅酶)与氧化型电子介体组成酶反应系统, 在正电位下检测葡萄糖(或羟丁酸)分子所产生的酶催化氧化电流信号,而血脂(或 血肌酐)电化学测量仪常采用脂酶(或水解酶)_氧化酶-过氧化物酶以及还原型电子介 体组成酶偶联反应系统,在负电位下检测胆固醇(或肌酐)分子所产生的酶催化还原电流 信号。当所测量的电流信号仅依赖于目标分析物的浓度时,可实现血液中待测分子的精确 定量检测。
[0003] 通常目标分子在工作电极表面产生酶促反应电流信号的过程中,血液中存在的多 种内源或外源的还原性干扰物,如扑热息痛、抗坏血酸、胆红素、多巴胺、龙胆酸、左旋多巴、 甲基多巴和尿酸等,它们亦会参与电流信号的发生过程,对测量结果造成正干扰或负干扰。 检测氧化电流信号时(如血糖或血酮电化学测量仪),还原性干扰物可在电极表面被直接 电氧化(如扑热息痛)或被氧化型电子介体氧化(如抗坏血酸),故所测氧化电流为目标分 子产生的真实电流和干扰物产生的干扰电流的累加,导致测量结果为正偏差。检测还原电 流信号时(如血脂或血肌酐电化学测量仪),还原性干扰物可与过氧化氢发生酶(过氧化物 酶)促氧化还原反应,减少与还原性电子介体发生酶促氧化还原反应的过氧化氢含量,导 致测得的真实还原电流降低,测量结果产生负偏差,其中以抗坏血酸的负干扰最为严重。因 此,降低或消除还原性干扰物对测量结果的影响,提高电化学测量仪检测疾病标志物的准 确度,对相关疾病的精确诊断和治疗至关重要。
[0004]目前,降低或消除电化学测试条中还原性干扰物影响的方法主要有以下几种:(1) 在工作电极表面覆盖一层带负电的高分子薄膜(如磺化氟代聚合物Nafion),利用静电排 斥原理阻碍各种带负电的干扰物(如抗坏血酸和尿酸)到达电极表面发生电氧化;(2)在 工作电极顶部修饰一层尺寸选择薄膜,利用薄膜的尺寸选择效应排除部分大分子量的干 扰物在工作电极发生氧化还原反应,如采用100道尔顿尺寸排阻薄膜排除分子量大于100 道尔顿的干扰物;(3)采用具有低氧化还原电位的电子介体降低施加在工作电极的氧化电 位,降低还原性干扰物在电极表面的电氧化程度;(4)在电化学试条中增加校正干扰的伪 电极,将伪电极表面测得的干扰电流从工作电极中扣除,消除干扰。尽管上述方法已部分成 功应用于电化学测试条的干扰消除,但亦存在抗干扰能力弱,试条制造复杂等缺点。此外, 目前的抗干扰方法均只用于降低检测氧化电流时的正干扰,缺少有效消除检测还原电流时 负干扰的方法,故发展新的可降低电化学测试条中还原性干扰物引起的正干扰或负干扰的 普遍方法具有重要意义。

【发明内容】

[0005] 有鉴于此,本发明的目的在于提供一种降低电化学测试条中还原性干扰物影响的 电化学测量方法。
[0006] 为实现本发明的目的,本发明采用如下技术方案:
[0007] -种电化学测量方法,分别测量目标分析物所产生的电流信号1:和还原性干扰物 产生的干扰电流信号1 2,由目标分析物所产生的电流信号1:和还原性干扰物产生的干扰电 流信号12计算出相应的校正系数k,用校正系数k校正目标分析物所产生的电流信号,得到 与目标分析物真实浓度相对应的真实校正电流值I。;其中I。=I/k。
[0008] 其中,所述校正系数k为以1:和12为自变量的函数。
[0009] 在一些实施方案中,本发明电化学测量方法以氧化电流为检测信号,所述校正系 数k取值范围为1彡k彡1. 5。
[0010] 在一些实施方案中,本发明电化学测量方法以还原电流为检测信号,所述校正系 数k取值范围为0. 5彡k彡1。
[0011] 在一些实施方案中,本发明电化学测量方法,所述校正系数k采用如下步骤获得:
[0012] (1)以正常人的血液为基质,配置含不同浓度目标分析物的血液测试样本,所配浓 度记为Lpl2,l3,l4,l5,l6……,测量不同浓度目标分析物产生的电流信号Ii和干扰物电流 信号12,获得不同浓度的目标分子所产生的真实校正电流值分别记为U,1。2,1。3,1。4,1。5, 1。6......;
[0013] (2)以正常人的血液为基质,按步骤(1)所配样本浓度,配置含不同浓度目标分析 物的血液测试样本,同样记为u,l2,l3,l4,l5,l6……,向不同浓度目标分析物的血液测试 样本中加入一定量的还原性干扰物,还原性干扰物浓度记为Mi,测量不同浓度目标分析物 产生的电流信号相应的记为Iph,Ip21,1^,1^,1^,1^……,测量干扰物电流信号记为 12十则与一组(InW相对应的校正系数ki_n=Im/Id,与(Ii_21,I2_i)相对应的校正 系数k卜21= 1卜21/1。2,以此类推可计算得k卜31,kh41,k卜51,h_61......;
[0014] (3)重复步骤(2),依次改变干扰物浓度为M2,M3,M4,M5,M6……,通过测量IJPI2, 则可获得不同干扰物浓度相对应的k值,分析得到k=fd12)所代表的具体函数关系式。
[0015] 与现有技术相比,本发明所述电化学测量方法为分别测量目标分析物所产生的电 流信号^和还原性干扰物产生的干扰电流信号1 2,由目标分析物所产生的电流信号Ii和还 原性干扰物产生的干扰电流信号12计算出相应的校正系数k,用校正系数k校正目标分析 物所产生的电流信号,得到与目标分析物真实浓度相对应的真实校正电流值I。;其中I。= I/k。本发明所述测量方法可有效减小还原性干扰物对测量结果的影响,不仅适用于降低 检测氧化电流时的正干扰,而且可有效消除检测还原电流时负干扰,测量准确度高,抗干扰 能力强,适用范围广。
【附图说明】
[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0017] 图1为本发明实施例中所采用的电化学测试条的结构示意图;
[0018] 图2为本发明实施例中所采用的电化学测试条的结构分解图。
【具体实施方式】
[0019] 下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述, 显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的 实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都 属于本发明保护的范围。
[0020] 本发明所述电化学测量方法为在电化学测试条采用两个或多个工作电极的系统 中降低还原性干扰物影响的方法。
[0021] 具体的说,在本发明中,在第一和第二工作电极表面施加同向相等的工作电压,第 一工作电极测量目标分析物所产生的电流信号,第二工作电极测量还原性干扰物产生的干 扰电流信号,利用一定的数学逻辑算法,由第一工作电极电流信号和第二工作电极干扰电 流信号计算出相应的校正系数,再用此校正系数校正第一工作电极目标分析物产生的电流 信号,得到与目标分析物真实浓度相对应的真实校正电流值,从而降低还原性干扰物对目 标分析物测量的影响。
[0022] 在本发明中,第一工作电极测量的电流信号为目标分析物产生的测量电流信号 Ii,第二工作电极上为还原性干扰物产生的干扰电流信号12,12与还原性干扰物的总浓度相 对应。测量1 :时,还原性干扰物可对Ii产生正或负的干扰。故第一工作电极上目标分析物 产生的真实校正电流信号(I。)与1:之间存在一定的数学逻辑关系,此数学逻辑关系可用下 式1表不。
[0023] Ifli/k(公式 1)
[0024] 其中k为校正系数,可实现1:与I。间的数学换算。
[0025] 在还原性干扰物总浓度较低时,12为测试样本背景电流,对目标分析物的测量基 本无干扰,此时k=
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