专利名称：非酶一次性检测电极条,其生产方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于检测生物分子的一次性电极条，具体为用于检测尿酸和血红蛋白的电极条。
生物分子的检测可以用两类电极进行酶电极和非酶电极。在临床生物化学分析上，生物分子通过其的减少或酶的方法来检测。酶电极由于严格的保护条件，复杂的制造方法及控制条件引起造价昂贵而不能被大量生产。酶电极不是一次性的且不适于家用。相反，非酶电极可以由一次性材料所制成，并容易生产、保存和使用；因此，它们对于检测生物分子如尿酸和血红蛋白而言是有益的生物分析仪。
到目前为止，还没有可有效检测尿酸和血红蛋白的电极条出现。Ai-min Yu，Hai-li Zhang和Hong-yuan Chen(Analyst，1997；122839~841)中描述到在聚甘氨酸化学修饰的电极上尿酸的电流行为改进和其痕量测定。该电极仅能检测0.1M磷酸盐缓冲液中的尿酸样品，而无法测定全血样品。这样的电极有如下缺陷1)线性区域超出了普通的诊断区域；2)不适合检测血液样品；3)电极的制造过程复杂且耗时不适合大量生产；4)成本高，不利于制成一次性的用品。
Jyh-Myng Zen and Jen-Sen Tang(Anal.Chem.1995；671892~1895)用Ru2-xPbxO7-x(氧化铅钌)修饰玻璃碳电极并且通过Osteryoung方波电流器检测尿素。电极在pH为1的酸性尿酸溶液中的检测是适合的。该电极不适于检测血液样品。此外，这种电极还存在如下缺陷1)价格昂贵；2)检测区域没有与诊断区域相重合；3)电极的制造过程复杂不适于大量生产；而且4)不能被用于制成一次性的电极条，因此不适于居家使用。
对于血红蛋白的检测来说，氰化血红蛋白的方法是本领域内公知的。所述方法是指用Drabkin的溶液溶解血红蛋白，也就是用K3Fe(CN)6将血红蛋白中的Fe2+氧化成Fe3+形成偏血红蛋白(MHb)。进一步讲，所述的MHb与KCN结合形成稳定的氰化血红蛋白。血红蛋白的浓度可以通过用比色法测其在540nm处的吸收量来获得。在K3Fe(CN)6对血红蛋白中Fe2+的氧化作用的基础上，血红蛋白可以通过适宜的电极和可检测的氧化电位来检测。然而，上述方法存在引发高毒性KCN污染的缺陷。
基于以上叙述，需要一种先进的一次性的、便于使用并经济的电极用于检测生物分子，特别是尿酸和血红蛋白。
本发明的一个目的是提供一种非酶的一次性的检测尿酸的电极带，其由电绝缘衬底、传导膜层，电绝缘膜层和反应膜层组成。
本发明的一个目的是提供一种一次性的检测血红蛋白的电极带，其由电绝缘衬底、传导膜层，电绝缘膜层和反应膜层组成。
本发明的另一目的是提供一种生产一次性非酶的、检测尿酸和血红蛋白的电极带的方法。
本发明的另一目的是提供一种检测尿酸和血红蛋白的装置。
本发明的另一目的是提供一种检测尿酸在液体样品中浓度的方法，和检测血红蛋白在液体样品中浓度的方法。
图1a.本发明所述的一个电极带的俯视图。
图1b.本发明所述的一个电极带的前视图。
图2a.将传导膜层2涂于电绝缘衬底1上的步骤示意图，该涂层至少包括一个阳极和一个阴极。
图2a图示了下述步骤将传导膜层2包被于电绝缘衬底上形成至少一个阳极和一个阴极。
图2b.在传导膜层上部分覆盖电绝热膜层步骤的示意图。未被覆盖的传导膜层包括阳极连接点6、阴极连接点7、工作电极8和参比电极9。
图2c.将反应膜层4涂于反应区域，使工作电极和反应电极被覆盖的步骤示意图。
图2d.将保护膜层涂于反应膜层上的步骤示意图。
图3a.检测血红蛋白的电极带的反应膜层上的溶血作用示意图。
图3b.通过调整检测装置的电流测量尿酸和血红蛋白的浓度的示意图。
图4.用本发明所述的电极带和尿酸酶与EPAC生物分析仪相结合的方法分别检测尿酸在血液中的浓度的示意图。
图5.用本发明所述的电极带和氰化血红蛋白的方法分别检测血红蛋白在血液中的浓度的示意图。
图6.用本发明所述的电极带和和离心的方法分别检测整个血液中的血球比率。
本发明的特点在于用含氧化还原电子的水溶性介质和表面活性剂修饰后的一次性检测电极带。电极带通过捕捉由含氧化还原电子介质的氧化电流以及尿酸和血红蛋白等生物分子所产生的信号来检测液体样品中生物分子的浓度。
我们惊奇地发现经低浓度阳离子表面活性剂修饰后的电极带提高了尿酸检测反应速率和精确程度。从另一方面来说，经高浓度中性表面活性剂修饰后的电极带提高了血红蛋白检测反应的速率和精确度。电极带本发明的一个目的是提供一种非酶的、一次性的检测尿酸的电极带，它由以下部分组成1)一种电绝缘衬底；
2)一种传导膜层，该传导膜层涂于上述绝缘物质的一侧，形成独立的、不相连的阳极和阴极；3)涂于一部分传导膜层上的一种电绝缘膜层，其中在没有涂传导层的阳极一端至少形成一个参比电极和另一末端形成一阳极连接器，在没有涂传导层的阴极一末端形成至少一个工作电极和另一末端形成一阴极连接器；4)一反应膜层，该反应膜层包括载体、传导介质和浓度低于0.05％的阳离子表面活性剂，其所涂的区域至少包括所述的工作电极和所述的参比电极，以便单独连接工作电极和参比电极，其中所述的反应膜层不包括任何酶。
本发明的另一个目的是提供一种非酶的、一次性的检测血红蛋白的电极带，它由以下部分组成1)一种电绝缘衬底；2)一种传导膜层涂于上述绝缘物质的一侧，形成独立的、不相连的阳极和阴极；3)将一种电绝缘涂层涂于一部分传导膜层上，在没有涂传导层的阳极末端至少包括一个参比电极和另一个阳极连接器的末端，在没有涂传导层的阴极末端至少包括一个工作电极和另一个阴极连接器的末端；4)反应膜层由载体、传导介质和浓度高于1％的中性表面活性剂组成，其所涂的区域至少包括所述的工作电极和所述的对照电极，也就是说工作电极和参比电极的连接是完全分开的，这里所述的反应膜层不包括如何酶。
在本发明中，电绝缘衬底有一个平的表面并具有绝缘的特性。该物质的抗热力高于40℃，优选40-80℃，其传导性可通过热处理增加。具有上述特性的任何材料适于作为本发明所述的电绝缘衬底。优选的是，这些材料可以选自以下物质聚氯乙烯(PVC)，光纤玻璃(FR-4)，polyester suphone，绝缘电木板，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)板，聚碳酸酯(PC)板，玻璃板和陶瓷板(CEM-1)。
如本发明所述，传导膜层涂于所述绝缘物质的一侧，形成独立的不相连的阳极和阴极。优选的是用打印墨水或粘性金属模筛印涂布。更优选的是，金属膜层选自下列金属金、银、铂和padium。打印墨水选自碳素墨水、金墨水、银墨水、或是碳素与银黑水混合物、不稳定石墨、铜墨水、或是上述各种墨水的混合物(例如，首选用打印银墨水，然后用打印碳素墨水)。所述阴极被电绝缘膜层部分覆盖，其未被覆盖的末端分别形成参比电极和阴极连接器。所述阳极被电绝缘膜层部分覆盖，其未被覆盖的末端分别形成参比电极和阳极连接器。阴极的参比电极被反应膜层覆盖并与阳极的工作电极共同探知电感应的影响。阳极和阴极连接器常与电流传感器相连。
如本发明所述，电绝缘膜层涂于所述的电绝缘衬底一个面上，但不覆盖上述阴极连接器、阳极连接器、工作电极和参比电极。未被电绝缘膜层覆盖区域包括工作电极和参比电极，形成反应区域，然后在该区域涂上反应膜层用于检测样品。优选地电绝缘膜层的厚度大于0.6mm。
如本发明所述，反应膜层通过任何适宜的方法涂于反应区域上，优选通过移液或筛印的方法。反应膜层由水溶性氧化还原电介质、载体和表面活性剂组成。反应膜层与样品相接触产生电化学反应。而且，反应膜层可被保护膜层覆盖。
如本发明所述，传导介质包含氧化还原能力低于被检测样品的电解液。传导介质与样品反应后从氧化状态变成还原状态。传导介质被施加一定的强制电压后又可还原到氧化状态。电化学反应导致的电势、电阻和电流的改变，可通过传导膜层被迁移，即从与反应膜层相连的工作电极和对参比电极到阳极和阴极的连接器。所述的传导介质优选铁氰化钾。其用量占反应膜层的重量比的0.3％-5％。
如本发明所述，因样品是亲水性的，难与疏水性的传导膜层接近，因而需吸收样品的载体。载体可增加样品的吸收量，从而增强被迁移至传导膜层上的信号。反应膜层与样品相接触并与之发生电化学反应。因此，可将载体遍布整个反应膜层区从而可使信号全部转移。优选地，载体选自微晶状纤维素、羧甲基纤维素或甲基纤维素。更优选的是小于100um大小的纤维素。纤维素占反应膜层的重量比大约是0.01％-0.1％。
如本发明所述，载体可任选地包含一聚合物。该聚合物有利于反应膜层具有某种粘性。从而可将反应膜层完全分布开。所述聚合物选自聚乙烯醇(PVA)，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，聚氧乙烯(PEG)，凝胶及其混合物。更优选聚合物占反应膜层重量的0-15％。
如本发明所述，在尿酸的检测中，反应膜层中所用的表面活性剂是阴离子型表面活性剂，其浓度占重量比要少于0.05％。本领域公知的阴离子型表面活性剂均适于本发明。优选地，所述的阴离子型的表面活性剂包括含铵的表面活性剂。更优选地，所述表面活性剂选自N-乙酰-N，N，N-三甲基-溴化铵和烷基二甲基铵卤化物。其阴离子表面活性剂量优选的用量为0.01％-0.03％。
从另一方面来说，如本发明所述，在血红蛋白的检测中，反应膜层中所用的表面活性剂是中性表面活性剂，其浓度占重量比要大于1％。本领域公知的任一合适的中性表面活性都可用于本发明所述血红蛋白检测电极的反应膜层中。优选地，所述中性表面活性剂包括聚环氧乙烷、环氧乙烷、脂族醇、氧化叔胺和三磷酸氧化氢。更优选地，所述表面活性剂选自三硝基甲苯和聚氧乙烯烷基醚组成。最优选地，所述中性表面活性剂的浓度范围为1％-5％。
如本发明所述，非酶的一次性的检测血红蛋白的电极带可以用于检测血红蛋白的浓度中，本领域技术人员公知的血球比率/血红蛋白的比值是2.9-3.1。因此，血球密度可以通过利用本发明所述的检测血红蛋白的电极带测血红蛋白的浓度而计算。
电极带的制备本发明的另一目的是提供一种生产一次性的、非酶的检测尿酸(或血红蛋白)的电极带的方法，由以下步骤组成a)将一种传导膜层涂于上述绝缘物质的一侧，形成独立的、不相连的阳极和阴极；b)将一种电绝缘涂层涂于一部分传导膜层上，其中所述传导层未覆盖阳极的一个末端为至少一个参比电极以及另一末端为一阳极连接器。所述传导层未覆盖的一个阴极末端为至少一个工作电极以及另一末端为一阴极连接器。
c)在包括至少所述工作电极和参比电极的区域上筛印或滴加反应膜层，以便将所述工作电极和参比电极单独相连。
如本发明所述，首先，将传导膜层涂于平的绝缘物质的一侧，从而形成至少一个彼此分离的阳极和阴极，涂布后，在35℃-80℃条件下烘干传导膜层。
如本发明所述，接着，将厚度等于或大于0.6mm的电绝缘膜层部分印于传导膜层上。所述传导膜层的未覆盖部分形成一阳极连接器、一阴极连接器、一工作电极以及一参比电极。环形工作电极和参比电极围成的区域或其他任一合适的形状为反应膜层的区域。
如本发明所述，第三步，将反应膜层筛印或滴加到反应区域上，从而可使单个的工作电极和参比电极相连。所述区域可以是环形或其它任一适宜的形状。多种普通的筛印技术都可用于本发明。而且，一种新的筛印技术已被本发明的一个发明人在申请号为85,109,554的R.O.C专利中公开，也可将该方法用于本发明所述的制备方法中。
如本发明所述，第四步，将反应膜层在40℃-80℃下进一步烘干。保护膜层可任选地在反应膜层上或其包衣。这样一次性的非酶的检测尿酸的电极带被生产出来。
检测装置本发明的另一目的是提供一种检测尿酸的装置，该装置包括一个一次性的非酶的检测尿酸的电极带和一个直接分析液体样品中尿酸的电流传感器。
其中所述电极带包括1)一电绝缘衬底；2)一传导膜层，该膜层涂于上述绝缘物质的一侧，形成独立的、不相连的阳极和阴极；3)一电绝缘涂层，该电绝缘涂层涂于一部分传导膜层上，在没有涂传导层的阳极末端至少包括一个参比电极和另一个阳极连接器的末端，在没有涂传导层的阴极末端至少包括一个工作电极和另一个阴极连接器的末端；4)一反应膜层，该膜层包括一载体、一传导介质以及浓度低于0.05％的阳离子表面活性剂组成，其所涂的区域至少包括所述的工作电极和所述的参比电极，也就是说工作电极和参比电极的连接是完全分开的，这里所述的反应膜层不包括任何酶。所述的电流传感器连接检测尿酸的电极带的阴极连接器和阳极连接器，包括一电压输出装置、一信号接收器以及一显示装置，其中电压输出装置可向尿酸检测电极条的反应膜层提供低于400mv的电压，从而在当该尿酸检测电极带上的反应膜层与尿酸样品反应后将传导介质从还原状态氧化成氧化状态；所述信号接收器接收在氧化还原反应过程中产生的电流、电压或电阻的变化，并将此传送到显示装置上显示样品中尿酸的浓度。
本发明的另一目的是提供一种检测血红蛋白的装置，该装置一次性的非酶的检测尿酸的电极带和直接分析液体样品中血红蛋白的电流传感器。
所述电极带包括1)一种电绝缘衬底；
2)一种传导膜层涂于上述绝缘物质的一侧，形成独立的、不相连的阳极和阴极；3)将一种电绝缘涂层涂于一部分传导膜层上，在没有涂传导层的阳极末端至少包括一个参比电极和另一个阳极连接器的末端，在没有涂传导层的阴极末端至少包括一个工作电极和另一个阴极连接器的末端；4)反应膜层由载体、传导介质和浓度大于0.05％的中性表面活性剂组成，其所涂的区域至少包括所述的工作电极和所述的对照电极，也就是说工作电极和参比电极的连接是完全分开的，这里所述的反应膜层不包括任何酶。所述的电流传感器连接检测血红蛋白的电极带的阴极连接器和阳极连接器，其由电压输出装置、信号接收器和显示装置组成，其中电压输出装置提供一个低于400mv的电压。该检测血红蛋白的电极带上的反应膜层与尿酸样品反应后将传导介质从还原状态氧化成氧化状态，信号接收器接受在氧化还原反应过程中产生的电流、电压或电阻的变化，并将此传送到显示装置上显示样品中血红蛋白的浓度。
如本发明所述，检测条件是工作电压低于400mv且pH值在5.0-10.0之间，可避免其它氧化性成份的干扰。检测方法本发明的另一目的是提供一种检测液体中尿酸浓度的方法，该方法包括将液体滴在本发明所述的非酶的一次性的尿酸检测电极带上，并控制电流传感器在400mv以下的低操作电压和pH值为7.0-10.0的范围内进行操作。
本发明的另一目的是提供一种检测液体中血红蛋白浓度的方法，该方法包括将液体滴在本发明所述的非酶的一次性的尿酸检测电极带上，并在400mv以下的低操作电压和pH值为5.0-8.0的范围内控制一个电流传感器。
本发明所述，采用电化学检测装置能够方便地实行非酶电极带的检测方法。在本发明的非酶的一次性检测尿酸或血红蛋白的电极带的反应区域上分别滴一滴完整的全血样品，尿酸检测装置或血红蛋白检测装置能够分别检测出尿酸或血红蛋白的氧化还原反应电流。这种电化学反应技术通常用于检测血糖的电化学血糖检测仪。本发明采用氧化还原电子介质传送尿酸的氧化还原反应信息并且将反应条件控制在pH值为7.0-10.0，以及400mv以下的低操作电压，以避免血液中的葡萄糖和抗坏血酸维生素c的干扰，这种对全血中尿酸进行直接检测的方法是全新的，而有首次公开于本发明中。同样，直接检测全血中血红蛋白的方法也是全新的，并且在本发明首次公开，该方法用氧化还原电子介质传送血红蛋白的氧化还原反应信息并且控制反应的pH值在5.0-8.0之间，400mv以下的低操作电压，以避免血液中的葡萄糖和抗坏血酸维生素c的干扰。
应用本发明能用于检测任一液体样品中尿酸或血红蛋白等生物分子。当采用全血样作为试样检测尿酸或血红蛋白时，血液中的其它成分特别是抗坏血酸维生素c将产生干扰。本发明的检测装置和一次性检测电极带能够直接检测常规的全血样中的尿酸或血红蛋白，适宜家用。
本发明的一个重要优点是排除了使用例如酶之类的生物活性物质。因此，本发明简化了生产工艺，降低了生产成本，延长了保存时间，放宽了检测电极带的保存条件要求。
图1a和图1b分别是本发明的电极带的俯视图和前视图。该电极带由电绝缘衬底1，涂在电绝缘衬底上的传导膜层2，涂在传导膜层2上的电绝缘膜层3及与样品反应的反应膜层4所组成。
本发明的电绝缘衬底1与传导膜层2相连。传导膜层2的阴极被电绝缘膜层3部分覆盖，阴极的两个未被覆盖的端点分别是工作电极8和阴极连接器6。反应膜层4覆盖了阴极工作电极8，工作电极8用于检测在尿酸电化学反应时样品的诱导电效应。阴极连接器6用于和电流传感器连接。阳极也被电绝缘膜层部分覆盖，阳极两个未覆盖的端点分别是参比电极9和阳极连接器7。阳极的参比电极9被反应膜层4覆盖，并且与阴极的工作电极协同作用检测诱导电效应。
电极带的制备如图2a，2b，2c和2d所示。如图2所示，首先采用筛印等方法将传导膜层2涂布在平面物质1的一个面上，形成至少一个阳极和一个阴极，它们彼此独立间隔。
如图2b所示，传导膜层未覆盖的部分形成阴极连接器6，阳极连接器7，工作电极8和参比电极9。环形的工作电极8和参比电极9围成了一个区域。
如图2c和2d所示，将传导介质筛印在上述反应膜层4的圆形区域上，并在所述反应膜层圆形区域上或周围任选地包被一保护膜层。
下面给出的实施例是用来描述而非限制本发明。
实施例1 生化物质的检测尿酸和血红蛋白的检测控制在PH为7.0-10.0和低于400mv的工作电压以避免血液中葡萄糖和抗坏血酸的干扰。
本发明发现正常浓度的维生素c不会影响尿酸和血红蛋白的检测。因此，生化物质能够被精确检测。图3a显示的是血红蛋白检测电极带反应膜层上引发的溶血反应。图3b表明通过调整电流减少尿酸的干扰能够放大血红蛋白反应的信号。
实施例2 尿酸的检测在聚氯乙烯(PVC)基体的一个平面上，筛印碳素墨水，形成传导膜层2，其中包括一组独立的不相连的阳极和阴极，然后在40℃-80℃下干燥。然后将厚度为0.6mm的电绝缘膜层3部分筛印在传导膜层2上。传导模层未被覆盖的部分形成阴极连接器6，阳极连接器7，工作电极8和参比电极9。工作电极8和参比电极9形成的圆形区域为反应膜层4的范围。
将由下列成分和比例组成的浆状物质用吸管滴在反应膜层4的圆圈区域。
甲基纤维素0.01％CTAB(N-乙酰-N，N，N-三甲基-溴化胺)0.01％H2O 99.68％铁氰化钾 0.3％将上述物质滴于反应膜层4上后，在35℃-80℃干燥。保护膜层5涂在反应膜层4的上面和周围。通过上述步骤一次性的非酶的尿酸检测电极带就制备成功了。
采用上述方法得到的本发明一次性的非酶的尿酸检测电极带，检测全血样中的尿酸需要20秒钟。试验结果与任何常规方法检测尿酸的结果相同。图4是尿酸酶与EPAC生化分析仪相结合后其浆中尿酸浓度的对比结果。
结果表明本发明的一次性非酶尿酸检测电极带能够精确地检测血中的尿酸浓度，采用全血样，不需要任何前处理。
实施例3 尿酸的检测重复例2的步骤将由下列成分和比例组成的浆状物质用吸管滴在反应膜层4的圆圈区域。
甲基纤维素0.05％PEG聚乙二醇 15.00％CTAB(N-乙酰-N，N，N-三甲基-溴化胺)0.03％H2O 83.092％铁氰化钾 1.00％采用上述方法得到的本发明一次性的非酶的尿酸检测电极带，检测全血样中的尿酸需要30秒钟。试验结果与采用EPAC生化分析仪的方法检测尿酸的结果相同。结果表明本发明的一次性非酶尿酸检测电极带能够精确地检测血中的尿酸浓度，采用全血样，不需要任何前处理。
实施例4 血红蛋白和溶血性的检测重复例2的步骤由下列成分和比例组成的浆状物质用吸管滴在反应膜层4的圆圈区域甲基纤维素 0.05％曲通100(Triton 10) 4.00％H2O92.98％铁氰化钾 3.00％采用上述方法得到的本发明一次性的非酶的血红蛋白检测电极带，检测全血样中的血红蛋白需要30秒钟。如图5所示，试验结果与采用氰化-血红蛋白的方法检测血红蛋白的结果相同。而且，本发明所述电极带的血球密度检测与离心的检测结果相同(如图6所示)。
结果表明本发明的一次性非酶血红蛋白检测电极带能够精确地检测血中的血红蛋白和血球密度，采用全血样，不需要任何前处理。
实施例5 血红蛋白和溶血性的检测重复例3的步骤，不同之处在于对浆状物质的成份及比例作下列改变超微光纤(直径平均约20um) 0.05％PVC(聚乙烯醇) 10.00％凝胶 3.50％H2O 81.40％
铁氰化钾5.00％采用上述方法得到的本发明一次性的非酶的血红蛋白检测电极带，检测全血样中的血红蛋白需要80秒钟。如图5所示，试验结果与采用氰化-血红蛋白的方法检测血红蛋白的结果相同。结果表明本发明的一次性非酶血红蛋白检测电极带能够精确地检测血中的血红蛋白和血球密度，采用全血样，不需要任何前处理。
上述实施例清楚表明，本发明所述检测血红蛋白的电极带不需要任何生物活性的物质，且生产过程简单、快捷。而且，本发明在低于400mv的低工作电压和PH值为5.0-8.0的条件下可精确的检测全血样的血红蛋白浓度。
比较例6 尿酸的检测采用本发明所述的电极带和申请人在1999/04/21提交的专利申请USSN09/295,400中所述的电极带分别检测尿酸。五个不同浓度的试样的试验结果如下表所示
如上表所示，本发明与USSN 09/295,400的电极带都具有高精确性。然而，所示的CV％方面，本发明的电极带比USSN 09/295,400的电极条要优越。而且，本发明所示的电极带的检测时间仅为USSN 09/295,400中的电极条的1/10。
权利要求
1.一种非酶的、一次性的尿酸检测电极带，该电极带包括1)一种电绝缘衬底；2)一种传导膜层，该膜层涂于上述绝缘物质的一侧，形成独立的、不相连的阳极和阴极；3)一种电绝缘涂层，该涂层涂于所述传导膜层的一部分上，其中所述传导层未覆盖阳极的一个末端形成至少一个参比电极和另一个末端形成一个阳极连接器，在传导层未被覆盖阴极的一个末端形成至少一个参比电极和另一末端形成一个阴极连接器；4)一反应膜层，该膜层由载体、传导介质和浓度低于0.05％的阴离子型表面活性剂组成，其所涂的区域至少包括所述的工作电极和所述的对照电极，以便将工作电极和参比电极单独连接，其中所述的反应膜层不包括任何酶。
2.权利要求1所述的检测尿酸的电极带，其中所述电绝缘衬底具有平的表面和绝缘的特性。
3.权利要求1所述的检测尿酸的电极带，其中所述电绝缘衬底的抗热性高于40℃，优选为40℃-80℃。
4.权利要求1所述的检测尿酸的电极带，其中所述电绝缘衬底是由下述物质制成聚氯乙烯(PVC)，光纤玻璃(FR-4)，polyester suphone，绝缘电木板，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)板，聚碳酸酯(PC)板，玻璃板或陶瓷板(CEM-1)。
5.权利要求1所述的检测尿酸的电极带，其中所述反应膜层与样品相接触并发生电化学反应。
6.权利要求1所述的检测尿酸的电极带，其中所述反应膜层采用移液或筛印的方式涂于反应区域。
7.权利要求1所述的检测尿酸的电极带，其中所述反应膜层进一步用保护膜层覆盖。
8.权利要求1所述的检测尿酸的电极带，其中所述阴离子型表面活性剂是N-乙酰-N，N， N-三甲基-溴化胺。
9.权利要求1所述的检测尿酸的电极带，其中所述阴离子型表面活性剂的浓度的重量比为0.01％-0.03％。
10.权利要求1所述的检测尿酸的电极带，其中所述载体选自微晶状纤维素，羧甲基纤维素和甲基纤维素及其混合物。
11.权利要求1所述的检测尿酸的电极带，其中所述载体任选包括选自下述物质的聚合物聚乙烯醇(PVA)，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，聚乙二醇(PEG)，明胶及其混合物。
12.权利要求1所述的检测尿酸的电极带，其中所述载体是大小小地100μm的微晶状纤维素
13.权利要求1所述的检测尿酸的电极带，其中所述纤维素载体的用量占反应膜层重量比的约0.01％-约0.1％。
14.权利要求11所述的检测尿酸的电极带，其聚合物的用量占反应膜层的重量比的约0％-15％。
15.权利要求1所述的检测尿酸的电极带，其传导介质是K3Fe(CN)6。
16.权利要求1所述的检测尿酸的电极带，其传导介质的用量占反应膜层的重量比的0.3％-5％。
17.一种非酶的、一次性的检测血红蛋白的电极带，它由以下部分组成1)一种电绝缘衬底；2)一种传导膜层涂于上述绝缘物质的一侧，形成独立的、不相连的阳极和阴极；3)一种电绝缘涂层涂于一部分传导膜层上，在没有涂传导层的阳极末端至少包括一个参比电极和另一个阳极连接器的末端，在没有涂传导层的阴极末端至少包括一个参比电极和另一个阴极连接器的末端；4)反应膜层由载体、传导介质和浓度低于0.05％的阴离子型表面活性剂组成，其所涂的区域至少包括所述的工作电极和所述的对照电极，也就是说工作电极和参比电极的连接是完全分开的，这里所述的反应膜层不包括任何酶。
18.权利要求17所述的检测血红蛋白的电极带，其中所述电绝缘衬底具有平的表面和绝缘的特性。
19.权利要求17所述的检测血红蛋白的电极带，其中所述电绝缘衬底的抗热性高于40℃，优选40℃-80℃。
20.权利要求17所述的检测尿酸的电极带，其中所述电绝缘衬底是由聚氯乙烯(PVC)，光纤玻璃(FR-4)，polyester suphone，绝缘电木板，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)板，聚碳酸酯(PC)板，玻璃板和陶瓷板(CEM-1)组成。
21.权利要求17所述的检测血红蛋白的电极带，其中所述反应膜层与样品相接触并发生电化学反应。
22.权利要求17所述的检测血红蛋白的电极带，其中所述反应膜层采用移液或筛印的方式涂于反应区域。
23.权利要求17所述的检测血红蛋白的电极带，其中所述的中性表面活性剂是曲通(Triton)。
24.权利要求17所述的检测血红蛋白的电极带，其中所述的阳离子表面活性剂所占的重量比为1％-5％。
25.权利要求17所述的检测血红蛋白的电极带，其中所述载体是从微晶状纤维素，羧甲基纤维素和甲基纤维素混合物。
26.权利要求17所述的检测血红蛋白的电极带，其中所述载体任选包括选自下列物质的聚合物聚乙烯醇(PVA)，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，聚氧乙烯(PEG)，明胶及其混合物。
27.权利要求17所述的检测血红蛋白的电极带，其中载体是大小小于100um的微晶状纤维素。
28.权利要求17所述的检测血红蛋白的电极带，其纤维素载体的用量占反应膜层的重量比的约0.01％-0.1％。
29.权利要求17所述的检测血红蛋白的电极带，其中所述聚合物的用量占反应膜层的重量比的约0％-15％。
30.权利要求17所述的检测血红蛋白的电极带，其中所述传导介质是K3Fe(CN)6。
31.权利要求17所述的检测血红蛋白的电极带，其传导介质的用量占反应膜层重量比的0.3％-5％。
32.权利要求17所述的检测血红蛋白的电极带，常被用于血球密度的检测中。
33.一种生产如权利要求1或17所述的电极带的方法，其由以下步骤组成a)将一种传导膜层涂于上述绝缘物质的一侧，形成独立的、不相连的阳极和阴极；b)将一种电绝缘涂层涂于传导膜层的一部分上，其中所述传导层未覆盖阳极的一个末端形成至少一个参比电极以及另一个末端形成一个阳极连接器，未覆盖的形成阴极的一个末端形成至少一个工作电极以及另一个末端形成一个阴极连接器；c)筛印或滴加反应膜层在至少包括工作电极和参的区域比电极，以便使工作电极和参比电极单独连接。
34.一种检测尿酸的装置，由以下部分组成一次性非酶的检测尿酸的电极带和分析液体样品中尿酸的电流传感器；所述电极带由以下部分组成1)一种电绝缘衬底；2)一种传导膜层，该膜层涂于上述绝缘物质的一侧，形成独立的、不相连的阳极和阴极；3)一种电绝缘涂层，该涂层涂于一部分传导膜层上，在没有涂传导层的阳极末端至少包括一个参比电极和另一个阳极连接器的末端，在没有涂传导层的阴极末端至少包括一个工作电极和另一个阴极连接器的末端；4)反应膜层，该膜层由载体、传导介质和浓度低于0.05％的阳离子表面活性剂组成，其所涂的区域至少包括所述的工作电极和所述的参比电极，也就是说工作电极和参比电极的连接是完全分开的，这里所述的反应膜层不包括任何酶。所述的电流传感器连接检测尿酸的电极带的阴极连接器和阳极连接器，其由电压输出装置、信号接收器和显示装置组成，其中电压输出装置可向所述尿酸检测电极条的反应膜层提供低于400mv的电压，从而使得在与尿酸样品反应后将传导介质从还原状态氧化成氧化状态；信号接收器接收在氧化还原反应过程中产生的电流、电压或电阻的变化，并将此传送到显示装置上显示样品中尿酸的浓度。一种检测血红蛋白的装置，由以下部分组成一次性的非酶的检测尿酸的电极带和分析液体样品中血红蛋白的电流传感器。所述电极带由以下部分组成1)一种电绝缘衬底；2)一种传导膜层涂于上述绝缘物质的一侧，形成独立的、不相连的阳极和阴极；3)将一种电绝缘涂层涂于一部分传导膜层上，在没有涂传导层的阳极末端至少包括一个参比电极和另一个阳极连接器的末端，在没有涂传导层的阴极末端至少包括一个工作电极和另一个阴极连接器的末端；4)反应膜层由载体、传导介质和浓度大于0.05％的中性表面活性剂组成，其所涂的区域至少包括所述的工作电极和所述的对照电极，也就是说工作电极和参比电极的连接是完全分开的，这里所述的反应膜层不包括任何酶。所述的电流传感器连接检测血红蛋白的电极带的阴极连接器和阳极连接器，其由电压输出装置、信号接收器和显示装置组成，其中电压输出装置提供一个低于400mv的电压。该检测血红蛋白的电极带上的反应膜层与尿酸样品反应后将传导介质从还原状态氧化成氧化状态，信号接收器接受在氧化还原反应过程中产生的电流、电压或电阻的变化，并将此传送到显示装置上显示样品中血红蛋白的浓度。
35.一种检测血红蛋白的由以下部分组成一次性非酶的检测血红蛋白的电极带和分析液体样品中血红蛋白的电流传感器；所述电极带由以下部分组成1)一种电绝缘衬底；2)一种传导膜层涂于上述绝缘物质的一侧，形成独立的、不相连的阳极和阴极；3)将一种电绝缘涂层涂于一部分传导膜层上，在没有涂传导层的阳极末端至少包括一个参比电极和另一个阳极连接器的末端，在没有涂传导层的阴极末端至少包括一个工作电极和另一个阴极连接器的末端；4)反应膜层由载体、传导介质和浓度低于0.05％的阳离子表面活性剂组成，其所涂的区域至少包括所述的工作电极和所述的参比电极，也就是说工作电极和参比电极的连接是完全分开的，这里所述的反应膜层不包括任何酶。所述的电流传感器连接检测血红蛋白的电极带的阴极连接器和阳极连接器，其由电压输出装置、信号接收器和显示装置组成，其中电压输出装置可提供低于400mv的电压，该检测尿酸的电极带上的反应膜层与血红蛋白样品反应后将传导介质从还原状态氧化成氧化状态，信号接收器接收在氧化还原反应过程中产生的电流、电压或电阻的变化，并将此传送到显示装置上显示样品中血红蛋白的浓度。
36.如权利要求39或40所述的装置，其检测电极带是一次性的。
37.如权利要求39或40所述的装置，其中所述的检测样品为血液。
38.一种检测液体中尿酸浓度的方法，其中包括下述步骤将液样滴加在如权利要求1所述的电极带上，并控制电流传感器在低于400mv的低工作电压，pH值在7.0-10.0的条件下进行操作。
39.一种检测液体中血红蛋白浓度的方法，其中包括下述步骤将液样滴加在如权利要求17所述的电极带上，并控制电流传感器在低于400mv的低工作电压，pH值在5.0-8.0的条件下进行操作。
全文摘要
本发明涉及用于直接检测液体样品中生物分子如尿酸和血红蛋白浓度的非酶一次性电极带。当使用该电极带检测人体内生物分子浓度时,可避免血液中其它成份引发的信号的干扰。本发明还提供了生产所述电极带及含该电极带的检测装置的生产方法。
文档编号G01N27/30GK1367382SQ01116298
公开日2002年9月4日 申请日期2001年1月23日 优先权日2001年1月23日
发明者林岳晖, 沈燕士 申请人:五鼎生物技术股份有限公司