專(zhuān)利名稱(chēng)：定量測(cè)定人體血液尿素含量的干化學(xué)試紙的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于體外臨床診斷試劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于定量測(cè)定人體血液中尿素含量的干化學(xué)試紙。

背景技術(shù)：
尿素是人體蛋白質(zhì)代謝的終末產(chǎn)物，體內(nèi)氨基酸經(jīng)脫氨基作用分解成α-酮酸和NH3，NH3在肝細(xì)胞內(nèi)進(jìn)入尿素循環(huán)與CO2生成尿素。肝臟是生成尿素的最主要器官。尿素的生成量取決于飲食中蛋白質(zhì)攝入量、組織蛋白質(zhì)分解代謝以及肝功能情況。肝臟中生成的尿素主要經(jīng)腎臟排泄，小部分經(jīng)汗液排出。它主要是經(jīng)腎小球?yàn)V過(guò)，并隨尿液排出體外。如果腎功能受到損害，腎小球?yàn)V過(guò)率降低，血液中尿素濃度就會(huì)增加。
血液中尿素含量是腎功能最重要的觀測(cè)指標(biāo)之一，是臨床常規(guī)和急診不可缺少的檢測(cè)項(xiàng)目。用于診斷某些腎臟疾病和代謝紊亂疾病。
尿素的測(cè)定方法長(zhǎng)期以來(lái)采用傳統(tǒng)的濕化學(xué)方法，如二乙酰一肟法、脲酶一吲哚酚法、脲酶-脯氨酸脫氨酶偶聯(lián)法等。這些方法有足夠的準(zhǔn)確度和精密度，但需昂貴的儀器和專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才，并且操作繁瑣、不能快速測(cè)定出結(jié)果，不適合醫(yī)院急診室的需求。干化學(xué)試劑以其操作簡(jiǎn)便、測(cè)定快速、靈活以及無(wú)需專(zhuān)業(yè)人才等優(yōu)點(diǎn)很好的補(bǔ)充了濕化學(xué)法的不足之處，其測(cè)定準(zhǔn)確度和精密度已經(jīng)接近濕化學(xué)測(cè)定方法，廣泛被醫(yī)院急診室所采用。
目前，醫(yī)院急診生化測(cè)試所使用的均為進(jìn)口干化學(xué)產(chǎn)品，按照其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上的差異可以分為兩類(lèi) 第一類(lèi)是以強(qiáng)生和富士為代表的采用涂層技術(shù)的干化學(xué)試劑。強(qiáng)生和富士是將膠卷生產(chǎn)領(lǐng)域中的涂層技術(shù)運(yùn)用到了臨床診斷領(lǐng)域，將測(cè)定反應(yīng)中所需的各種試劑按照反應(yīng)的先后次序自下向上分別均勻的分層涂布在透明塑料薄片上。以尿素測(cè)定干片為例，從上往下依次分別為擴(kuò)散層、光漫射層、酶試劑層、半透膜層以及顯色劑層。最終通過(guò)儀器測(cè)定顯色層光信號(hào)的變化到達(dá)定量測(cè)定的目的。該技術(shù)起源于上世紀(jì)70年代初，由Eastman有機(jī)化學(xué)制品公司和Kodak公司合力開(kāi)發(fā)(現(xiàn)在所屬Johnson & Johnson)。二者分別利用各自在化學(xué)試劑和涂層技術(shù)領(lǐng)域的特長(zhǎng)，歷經(jīng)數(shù)年的研究開(kāi)發(fā)，先后成功開(kāi)發(fā)了葡萄糖、尿素以及尿酸測(cè)試干片，U.S.Pat 3992158詳細(xì)闡述了其測(cè)試干片的形式、結(jié)構(gòu)、測(cè)試原理以及加工過(guò)程等等，于1980年開(kāi)發(fā)出干片測(cè)試儀器Eastman Kodak Ektachem400，最終于1981年將12個(gè)測(cè)試干片項(xiàng)目推向市場(chǎng)。目前為止，Johnson & Johnson先后推出Vitros 250分析儀、Vitros 950等干式生化分析儀，測(cè)試項(xiàng)目已經(jīng)多達(dá)30余個(gè)，其中包括了一些免疫測(cè)試項(xiàng)目。
第二類(lèi)是以羅氏為代表的干化學(xué)產(chǎn)品，其采用橫向擴(kuò)散模式，以各種膜材料為反應(yīng)載體，比如玻璃纖維或各種織物等。滴加測(cè)試樣本后，樣本橫向擴(kuò)散至測(cè)試區(qū)域發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生光信號(hào)變化。其顯著特點(diǎn)在于可以以全血為測(cè)定樣本，缺點(diǎn)是加樣量較大。
強(qiáng)生、富士以及羅氏的尿素測(cè)試干片或試紙條，其測(cè)試原理均是采用了尿素酶法，即利用尿素酶在堿性環(huán)境分解尿素后產(chǎn)生氨氣，通過(guò)指示劑(一種pH指示劑)與生成的氨氣發(fā)生顯色反應(yīng)，間接的測(cè)定出尿素的含量。其不同于其他測(cè)試項(xiàng)目的難點(diǎn)在于如何避免測(cè)試環(huán)節(jié)中的堿性成分對(duì)指示劑的干擾。強(qiáng)生、富士以及羅氏均是采用了疏水透氣層作為解決方案，具體是在試紙層和顯色層之間設(shè)置一層疏水透氣層，作用是可以隔離反應(yīng)層的堿性成分對(duì)顯色劑的干擾，同時(shí)保證試劑層生成的氨氣可以通過(guò)疏水透氣層擴(kuò)散至顯色層發(fā)生反應(yīng)。由于其區(qū)別與其他測(cè)試干片的特殊結(jié)構(gòu)，造成了生產(chǎn)工藝上的困難。U.S.Pat7022285 B2揭示了疏水透氣層性能的差異直接影響測(cè)試結(jié)果的精密度，成為了尿素測(cè)試干片性能的關(guān)鍵制約因素。
以上產(chǎn)品中，有的生產(chǎn)工藝復(fù)雜，比如羅氏試紙條；有的需要專(zhuān)門(mén)的設(shè)備技術(shù)，比如強(qiáng)生和富士干片。特別是其試劑價(jià)格昂貴，只有在大型醫(yī)院使用，難以為中小型醫(yī)院，特別是小型醫(yī)院所接受，阻礙了干化學(xué)產(chǎn)品的普遍應(yīng)用。而且與之配套使用的干式生化分析儀多為大中型儀器，無(wú)論從價(jià)格和便攜性上均有一定局限性。因此，開(kāi)發(fā)研究小型便攜式干式生化分析儀以及價(jià)格更為合理的干化學(xué)試劑，對(duì)于我國(guó)中小型醫(yī)院更具有實(shí)際意義，更有利于干化學(xué)測(cè)定方法在臨床診斷中的推廣應(yīng)用。
本實(shí)用新型尿素測(cè)試試紙條，采用獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，無(wú)需疏水透氣層，既簡(jiǎn)化了加工工藝，減低了成本，又減少了疏水透氣層對(duì)測(cè)試的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種使用方便，能快速定量測(cè)定人體血液中尿素含量的干化學(xué)試紙。
本實(shí)用新型提供的定量測(cè)定人體血液尿素含量的干化學(xué)試紙，為長(zhǎng)形條，其一端為測(cè)試區(qū)1，另一端為手持端2，如圖1所示。它由上支持層4、中支持層5、下支持層6、擴(kuò)散層7、試劑層8和顯色層9組成，如圖2所示。其中，在上支持層4的測(cè)試區(qū)開(kāi)有加樣孔10，中支持層5和下支持層6的相應(yīng)位置分別開(kāi)有通氣孔11和測(cè)試孔12；擴(kuò)散層7和試劑層8疊合，位于加樣孔10和通氣孔11處的上支持層4和中支持層5之間，顯色層9位于通氣孔11和測(cè)試孔12處的中支持層5和下支持層6之間；上支持層4、中支持層5和下支持層6通過(guò)自帶的膠層相互黏合在一起，并將相應(yīng)的擴(kuò)散層7、試劑層8和顯色層9粘附固定于所述相應(yīng)位置。
上述結(jié)構(gòu)的干化學(xué)試紙，主要用于測(cè)定人體血清尿素含量。如果是測(cè)定全血樣本，則要在上述的擴(kuò)散層7和試劑層8之間設(shè)置一層過(guò)濾層以便濾去紅細(xì)胞。
本實(shí)用新型中，所述的上支持層、中支持層和下支持層材料可采用合成纖維，如聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或聚酯纖維等，其中以聚酯材料為最佳。每層單片厚度為50～350μm，寬度為5～14mm，長(zhǎng)度為15～50mm。加樣孔10、通氣孔11和測(cè)試孔12為圓孔，直徑相等，且為4～8mm。加樣孔10用于滴加測(cè)試所用樣本；通氣孔11的作用在于隔離試劑層8和顯色層9，避免二者接觸后而導(dǎo)致試劑層8的堿性成分對(duì)顯色層9中顯色劑的干擾以及在滴加樣本后，在試劑層8產(chǎn)生的氨氣可通過(guò)通氣孔11擴(kuò)散至顯色層9發(fā)生顯色反應(yīng)；測(cè)試孔12用于觀測(cè)和測(cè)定顯色層顏色的變化。
本實(shí)用新型中，擴(kuò)散層7的作用在于其可以將滴加的樣本快速均勻的滲透到試劑層8。適合做擴(kuò)散層的材料包括各種濾紙、玻璃纖維、無(wú)紡布、尼龍膜以及合成纖維等，優(yōu)選合成纖維材料，最合適的材料為聚酯纖維或尼龍纖維材料其中以網(wǎng)布形式為佳。
本實(shí)用新型中，試劑層8為反應(yīng)層。滴加樣本后，樣本擴(kuò)散至試劑層8，固定在試劑層8中的尿素酶催化尿素生成NH3和CO2，在堿性環(huán)境下，生成的NH3從試劑層8釋放出來(lái)，經(jīng)通氣孔11擴(kuò)散至顯色層與顯色劑發(fā)生顯色反應(yīng)。適合做試劑層的材料有各種濾紙、無(wú)紡布、合成膜以及纖維織物等，孔徑大小為0.2～15μm。本實(shí)用新型中，顯色層9涂布有可以與NH3發(fā)生顯色反應(yīng)的顯色劑，該顯色劑包括各種pH指示劑，如溴酚藍(lán)、溴甲酚綠、溴甲酚紫或溴百里酚藍(lán)等。適合做顯色層的材料包括合成膜類(lèi)、濾紙、纖維織物或無(wú)紡布等，優(yōu)選各種帶有塑料背襯的薄膜材料也可將顯色劑涂布于薄膜片上。本實(shí)用新型同樣適用與測(cè)試氣體成分以及經(jīng)分解反應(yīng)可釋放出氣體的化學(xué)物質(zhì)，例如血氨、肌酐，不同之處在于試劑層和顯色層成分以及濃度的差異。
為定量測(cè)定血液中尿素含量，發(fā)明人還研制了反射式分光光度計(jì)(另案申請(qǐng)專(zhuān)利)，與本發(fā)明干化學(xué)試紙配套使用。該儀器可以將反應(yīng)溫度控制在37±0.5℃，測(cè)定波長(zhǎng)為630nm，達(dá)到反應(yīng)時(shí)間后，儀器自動(dòng)讀取反射光密度，并通過(guò)內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為尿素濃度，自動(dòng)報(bào)告和儲(chǔ)存測(cè)試結(jié)果，并可打印。

圖1為本發(fā)明的干化學(xué)試紙條圖示。
圖2為本發(fā)明的干化學(xué)試紙條結(jié)構(gòu)解析圖。
圖3為本發(fā)明的干化學(xué)試紙條圖示。
圖中標(biāo)號(hào)1為測(cè)試區(qū)，2為手持區(qū)，3為塑料膜片，4為上支持層，5為中支持層，6為下支持層，7為擴(kuò)散層，8為試劑層，9為顯色層，10為加樣孔，11為透氣孔，12為測(cè)試孔。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1上中下支持層材料采用PVC材質(zhì)，厚度分別為0.14mm、0.12mm、0.14mm；長(zhǎng)度為20cm，寬度為8cm。其中上下支持層單面附有粘膠，中支持層雙面附有粘膠。分別在一端打出加樣孔通氣孔和測(cè)試孔，孔直徑為4mm，孔距為8mm。擴(kuò)散層采用尼龍網(wǎng)布，試劑層采用纖維織物，顯色層采用帶塑料背襯的硝酸纖維素膜，寬度均為8mm。將擴(kuò)散層、試劑層和顯色層分別黏貼到上中下支持層的相應(yīng)位置，即位于加樣孔、通氣孔和測(cè)試孔處。然后上支持層和中支持層對(duì)齊黏合在一起。將配好的酶反應(yīng)液和顯色液分別滴加至試劑層和顯色層，酶反應(yīng)液12μl/孔，顯色液8μl/孔。
酶反應(yīng)液試劑的配方如下 尿素酶 20KU/L Tris-HCl 0.2mM 海藻糖 重量濃度1％ 顯色劑試劑配方 溴酚藍(lán) 重量濃度1.5％ 將噴點(diǎn)后的試紙放入60℃干燥箱中，60分鐘后取出，并將上中支持層和下支持層對(duì)齊邊緣黏合在一起，并用滾刀機(jī)其切割成8mm寬的試紙條，放入干燥筒。
配制不同濃度的尿素標(biāo)準(zhǔn)品，將10μl標(biāo)準(zhǔn)品滴加于加樣孔，用反射式光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定，讀取3min處的OD值。

實(shí)施例2上中下支持層材料采用PET材質(zhì)，厚度分別為0.12mm、0.15mm、0.12mm；長(zhǎng)度為20cm，寬度為8cm。其中上下支持層單面附有粘膠，中支持層雙面附有粘膠。分別在一端打出加樣孔通氣孔和測(cè)試孔，孔直徑為4mm，孔距為8mm。擴(kuò)散層采用聚酯網(wǎng)布，試劑層采用濾紙材料，顯色層采用帶塑料背襯的硝酸纖維素膜，寬度均為8mm。將擴(kuò)散層、試劑層和顯色層分別黏貼到上中下支持層的相應(yīng)位置，即位于加樣孔、通氣孔和測(cè)試孔處。然后上支持層和中支持層對(duì)齊黏合在一起。將配好的酶反應(yīng)液和顯色液分別滴加至試劑層和顯色層，酶反應(yīng)液10μl/孔，顯色液10μl/孔。
酶反應(yīng)液試劑的配方如下 尿素酶 80KU/L Tris-HCl0.5mM 海藻糖 重量濃度2％ 顯色劑試劑為重量濃度2％的溴酚藍(lán)溶液 將噴點(diǎn)后的試紙放入60℃干燥箱中，50分鐘后取出，并將上中支持層和下支持層對(duì)齊邊緣黏合在一起，并用滾刀機(jī)其切割成8mm寬的試紙條，放入干燥筒。
配制不同濃度的尿素標(biāo)準(zhǔn)品，將8μl標(biāo)準(zhǔn)品滴加于加樣孔，用反射式光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定，讀取3min處的OD值。

權(quán)利要求1.一種定量測(cè)定人體血液尿素含量的干化學(xué)試紙，其為長(zhǎng)形條，其一端為測(cè)試區(qū)(1)，另一端為手持端(2)，其特征在于由上支持層(4)、中支持層(5)、下支持層(6)組成；其中，上支持層(4)、中支持層(5)和下支持層(6)通過(guò)自帶的膠層黏合在一起；在上支持層(4)的測(cè)試區(qū)開(kāi)有加樣孔(10)，中支持層(5)和下支持層(6)相應(yīng)位置分別開(kāi)有通氣孔(11)和測(cè)試孔(12)；加樣孔和測(cè)試孔之間有擴(kuò)散層(7)、試劑層(8)和顯色層(9)；擴(kuò)散層(7)和試劑層(8)疊合，位于上支持層(4)和中支持層(5)之間；顯色層(9)位于中支持層(5)和下支持層(6)之間；試劑層(8)和顯色層(9)分別浸漬有反應(yīng)試劑和顯色劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定量測(cè)定人體尿素含量的干化學(xué)試紙，其上支持層(1)覆蓋有一層等寬的塑料膜片(3)，塑料膜片(3)上附有膠層，用以粘附于上支持層(1)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定量測(cè)定人體尿素含量的干化學(xué)試紙，其特征在于所述的擴(kuò)散層(7)和試劑層(8)之間設(shè)有用以可過(guò)濾全血的過(guò)濾層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3之一所述的定量測(cè)定人體尿素含量的干化學(xué)試紙，其特征在于試劑層(8)和顯色層(9)之間由中支持層(5)形成一空腔，用以暫存反應(yīng)生成的氣體，以便引起顯色層的顯色反應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3之一所述的定量測(cè)定人體尿素含量的干化學(xué)試紙，其特征在于所述的上、中、下支持層材料為合成纖維材料，每層厚度為50～350μm，寬度為5～14mm，長(zhǎng)度為15～25mm；所述加樣孔(10)、通氣孔(11)和測(cè)試孔(12)為圓孔，直徑為4～8mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3之一所述的定量測(cè)定人體尿素含量的干化學(xué)試紙，其特征在于所述擴(kuò)散層(7)的材料為合成纖維、無(wú)紡布或玻璃纖維。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3之一所述的定量測(cè)定人體尿素含量的干化學(xué)試紙，其特征在于所述的擴(kuò)散層(7)采用網(wǎng)布形式。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3之一所述的定量測(cè)定人體尿素含量的干化學(xué)試紙，其特征在于所述的試劑層(8)的材料為合成膜類(lèi)、濾紙、纖維織物或無(wú)紡布。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3之一所述的定量測(cè)定人體尿素含量的干化學(xué)試紙，其特征在于所述的顯色層(9)的材料為合成膜類(lèi)、濾紙、纖維織物或無(wú)紡布。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于體外臨床診斷試劑技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種定量測(cè)定人體血液中尿素含量的干化學(xué)試紙。試紙由上中下三支持層以及各試劑層組成，可分為手持區(qū)和測(cè)試區(qū)。測(cè)試區(qū)從上至下依次為擴(kuò)散層、試劑層和顯色劑層。上支持層上開(kāi)一加樣孔，測(cè)試樣本從加樣孔進(jìn)入擴(kuò)散層后滲透至試劑層，在試劑層發(fā)生酶促反應(yīng)，由尿素酶催化尿素生成氨氣，在堿性環(huán)境下，反應(yīng)生成的氨氣通過(guò)通氣孔擴(kuò)散至顯色層與氨氣指示劑發(fā)生顯色反應(yīng)。通過(guò)下支持層的測(cè)試孔可由反射式分光光度計(jì)測(cè)定顯色層的光密度變化，以此到達(dá)定量分析的目的。該試紙條結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于測(cè)試氣體成分以及經(jīng)分解反應(yīng)可釋放出氣體的化學(xué)物質(zhì)，例如血氨、肌酐。
文檔編號(hào)G01N21/31GK201540288SQ20092007803
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2009年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月9日
發(fā)明者寧紹華, 朱世成, 王縵 申請(qǐng)人:上?？迫A生物工程股份有限公司