一种血液同步分离与传感膜的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种血液同步分离与传感膜的制备方法，尤其设及一种用于血液中同 步分离血清及组分浓度传感膜的制备方法，所制备的膜可W应用在新鲜血液中血清的快速 实时提取，并同时进行血糖、血乳酸、血谷氨酸、转氨酶、蛋白质等重要成分浓度的检测。
【背景技术】
[0002] 在现代医疗中，血清的提取与检测成为疾病诊断过程中最重要的手段之一。目前 医院所采用的方法中，提取与检测均需要独立的操作及特殊的仪器实现:血清提取主要依 靠固凝、离屯、都步骤将血细胞、纤维蛋白原与血清进行分离;血清检测主要依靠商品化的生 化分析仪，在加入特定试剂的血清样中进行特定组分的分析。W上两个步骤操作繁琐、耗时 较长，通常需要一天W上的周期出具详细的化验报告，延长了患者的诊断时间。特别是在急 救过程中，如紧急输血，传统技术耗时长的特性可能会大大增加生命抢救的危险。因此，快 速的血液化验技术的开发将具有重要的医疗实践意义及广大的市场前景。
[0003] 血清的提取与检测设及到分离及传感两种不同的技术。膜分离为一种新兴的原位 分离技术，可根据待分离物质的大小调节膜孔径尺寸W达到筛分的作用，其成本较低且能 耗较少，性质稳定，已有部分产品被应用于医疗领域，如肾透析膜等;而在众多传感技术中， 电化学型生物传感器由于其快速的响应时间，较低的成本，灵敏度高，最有可能应用于生理 物质的实际检测。W上两种技术在材料的选择、工作机理上均有较大的差异，未有研究成果 能将两者融合并制造出相应的产品。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于同时实现血清的提取与检验，而提供一种血液同步分离与传感 膜的制备方法，W提高医疗诊断中血液化验的效率。该分离传感膜制备工艺简单、成本较 低，适用于应用在新鲜血液中血清的快速实时提取，并同时进行血糖、血乳酸、血谷氨酸、转 氨酶、蛋白质等重要成分浓度的检测，具有良好的医用前景。
[0005] 本发明的技术方案为:一种血液同步分离与传感膜的制备方法，其具体步骤如下：
[0006] 1).沉积液的配制，分别配制含阴离子溶液的K离子水溶液和含阳离子溶液的K离 子水溶液，两者具有相同的离子浓度；其中所述阴离子溶液为K4Fe (CN) 6、KsFe (CN) 6或K3C0 (CN)6溶液中一种，所述阳离子溶液为化Cl3、（畑4)2化(S〇4)2或C〇Cl3溶液中一种；
[0007] 2). W中空纤维支撑体上沉积膜，将支撑体一端密封，另一端接真空累，将支撑体 浸没入含阴离子溶液的K离子水溶液中，一段时间后取出；再将支撑体浸没入去离子水中， 一段时间后取出；接着将支撑体浸没入含阳离子溶液的K离子水溶液中，一段时间后取出； 最后再将支撑体浸没入去离子水中，一段时间后取出，完成一层膜的沉积；
[000引3).重复步骤2)，控制膜达到一定的厚度，干燥，得到血液同步分离与传感膜。
[0009]优选步骤1)中K离子的供源为KC1、KN03或K2SO4等。优选步骤1)中所述的含阴离子 溶液的K离子水溶液和含阳离子溶液的K离子水溶液的中阴阳离子的浓度一致，均为0.001- ο. IM; Κ离子的浓度均为ο. ο 1 -ο. 5M，pH值控制在1 -9。
[0010]优选步骤2)中环境溫度控审化0-60。沉积阳离子和阴离子的时间均为1-lOmin; 浸没去离子的时间均为10-60S。
[0011] 优选步骤3)中的重复次数为1-60次;优选膜的厚度为1-5μπι。
[0012] 优选步骤3)中将制备好的普鲁±蓝电极进行干燥，干燥为自然惊干或烘干。
[OOU] 有益效果：
[0014] 本发明基于膜分离及电化学生物传感技术，开发出一种具有血液同步分离与传感 作用的膜的制备工艺。利用静电纺丝技术制备出适合膜生长的陶瓷支撑体，同时该支撑体 具有无毒、耐酸碱性好的特点适合用于血液环境中。通过真空自组装技术，将目标阴阳离子 在支撑体孔道沉积形成连续的膜层，通过控制沉积时间、组装次数等条件进行膜孔径的调 节，W达到截流血细胞的作用。同时该膜层可与目标生理物质，如血糖、血乳酸、血谷氨酸、 转氨酶、蛋白质等产生电催化作用，根据目标物浓度的大小形成相应大小的电流信号W达 到传感作用。该制备方法流程简便、成本较低，具有大规模工艺化生产的前景。
【附图说明】
[0015] 图1为所制备的一种血液同步分离与传感膜的断面扫描电镜图。
【具体实施方式】
[0016] 实施例1
[0017] 1)配制含K4Fe(CN)6溶液的KC1水溶液，配制含化Cl3溶液的KC1水溶液，阴阳离子浓 度为0.001M，KC1浓度为0.01M，抑为1。
[0018] 2)将支撑体一端密封，另一端接真空累，环境溫度控制在0°C将支撑体浸没入含阴 离子溶液的K离子水溶液中lOmin后取出;再将支撑体浸没入去离子水中10s后取出；接着将 支撑体浸没入含阳离子溶液的KC1水溶液中lOmin后取出；最后再将支撑体浸没入去离子水 中10s后取出。W上操作重复60次，膜厚达Ιμπι。将制备好的膜烘干。所制备膜的断面扫描电 镜图如图1所示。
[0019] 实施例2
[0020] 1)配制含K3Fe(CN)6溶液的K2S化水溶液，配制含（NH4)2Fe(S化)2溶液的K2S化水溶 液，阴阳离子浓度一致为0.1M，K2SO4浓度为0.5M，pH为9。
[0021] 2)将支撑体一端密封，另一端接真空累，环境溫度控制在60°C，将支撑体浸没入含 阴离子溶液的KC1水溶液中Imin后取出；再将支撑体浸没入去离子水中60s后取出；接着将 支撑体浸没入含阳离子溶液的KC1水溶液中Imin后取出；最后再将支撑体浸没入去离子水 中60s后取出。W上操作重复1次，膜厚达2皿。将制备好的膜自然惊干。
[0022] 实施例3
[0023] 1)配制含K3Co(CN)6溶液的KN化水溶液，配制含CoCl3溶液的KW)3水溶液，阴阳离子 浓度为0. ΟΙΜ,Κ离子浓度为0.05M，pH为3。
[0024] 1)将支撑体一端密封，另一端接真空累，环境溫度控制在35°C，将支撑体浸没入含 阴离子溶液的K离子水溶液中5min后取出；再将支撑体浸没入去离子水中30s后取出；接着 将支撑体浸没入含阳离子溶液的K离子水溶液中5min后取出；最后再将支撑体浸没入去离 子水中30s后取出。W上操作重复10次，膜厚达2μπι。将制备好的膜烘干。
[0025] 实施例4
[0026] 1)配制含K4Fe(CN)6溶液的KC1水溶液，配制含化Cl3溶液的KC1水溶液，阴阳离子浓 度为0.01M，KC1浓度为0.01M，抑为1。
[0027] 2)将支撑体一端密封，另一端接真空累，环境溫度控制在0°C将支撑体浸没入含阴 离子溶液的K离子水溶液中lOmin后取出;再将支撑体浸没入去离子水中10s后取出；接着将 支撑体浸没入含阳离子溶液的KC1水溶液中lOmin后取出；最后再将支撑体浸没入去离子水 中10s后取出。W上操作重复60次，膜厚达如m。将制备好的膜烘干。
[0028] 实施例5
[0029] 1)配制含K4Fe(CN)6溶液的KC1水溶液，配制含化Cl3溶液的KC1水溶液，阴阳离子浓 度为0.001M，KC1浓度为0.01M，抑为1。
[0030] 2)将支撑体一端密封，另一端接真空累，环境溫度控制在35°C将支撑体浸没入含 阴离子溶液的K离子水溶液中lOmin后取出；再将支撑体浸没入去离子水中10s后取出;接着 将支撑体浸没入含阳离子溶液的KC1水溶液中lOmin后取出；最后再将支撑体浸没入去离子 水中10s后取出。W上操作重复60次，膜厚达如m。将制备好的膜自然惊干。
[0031 ]实施例1-5所制备的分离传感膜的具体使用方法如下：
[0032] 基于W上的实施例，所制备的分离传感膜在使用时，一端用胶密封，一端由橡胶导 管接入真空累及电化学工作站。使用时将膜完全浸没入全血中，开启真空累及电化学工作 站，血细胞被膜外表面截流，血清通过内孔道进入膜内腔被抽出，在此过程中，血清中的活 性组分被催化产生催化电流，电化学工作站监控并输出产生的电信号，计算出活性组分的 浓度，达到血清提取及检验的功能。
[0033] 实施例1-5所制备的分离传感膜的分离及传感性能如下：
[0034]
【主权项】
1. 一种血液同步分离与传感膜的制备方法，其具体步骤如下： 1) .沉积液的配制，分别配制含阴离子溶液的K离子水溶液和含阳离子溶液的K离子水 溶液，两者具有相同的离子浓度;其中所述阴离子溶液为K 4Fe(CN)6、K3Fe(CN)6或K 3Co(CN)6 溶液中一种，所述阳离子溶液为FeCl3、(NH4)2Fe(S〇4) 2或C〇Cl3溶液中一种； 2) .以中空纤维支撑体上沉积膜，将支撑体一端密封，另一端接真空栗，将支撑体浸没 入含阴离子溶液的K离子水溶液中，一段时间后取出；再将支撑体浸没入去离子水中，一段 时间后取出；接着将支撑体浸没入含阳离子溶液的K离子水溶液中，一段时间后取出；最后 再将支撑体浸没入去离子水中，一段时间后取出，完成一层膜的沉积； 3) .重复步骤2)，控制膜达到一定的厚度，干燥，得到血液同步分离与传感膜。2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤1)中K离子的供源为KC1、KN03或 K2S〇4〇3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤1)中所述的含阴离子溶液的K离子 水溶液和含阳离子溶液的K离子水溶液的中阴阳离子的浓度均为0.001-0.1M;K离子的浓度 均为0 · 01 -0 · 5M，pH值控制在1 -9。4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤2)中环境温度控制在0-60°C;沉积 阳离子和阴离子的时间均为l-l〇min;浸没去离子的时间均为10-60S。5. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤3)中的重复次数为1-60次。6. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤3)中的干燥为自然晾干或烘干。7. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于膜的厚度为1_5μπι。
【专利摘要】本发明涉及一种血液同步分离与传感膜的制备方法，其具体步骤如下：分别配制含阴离子溶液的K离子水溶液和含阳离子溶液的K离子水溶液，将支撑体浸没入含阴离子溶液的KCl水溶液中取出；再将支撑体浸没入去离子水中后取出；接着将支撑体浸没入含阴离子溶液的KCl水溶液中后取出；最后再将支撑体浸没入去离子水中后取出，完成一层膜的沉积。重复浸渍控制膜达到一定的厚度，干燥，得到血液同步分离与传感膜所制备的膜，可以应用在新鲜血液中血清的快速实时提取，并同时进行血糖、血乳酸、血谷氨酸、转氨酶、蛋白质等重要成分浓度的检测。该方法工艺简单、成本较低，具有良好的大规模生产前景。
【IPC分类】G01N1/40, G01N27/26
【公开号】CN105628756
【申请号】CN201511021957
【发明人】金万勤, 储震宇, 彭京蒙
【申请人】南京工业大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月30日