全血乳酸检测试条制造技术

本发明专利技术全血乳酸检测试条是一种电化学生物传感器。其以一绝缘基片做基底，在基底上纵向有一对互相平行的金属薄膜导电带，两导电带的一端为接入端，在两导电带上覆有隔离片；隔离片与基底同宽，但短于基底，以露出两接入端；隔离片上有一个槽，并露出部分绝缘基片和其上的两部分导电带；暴露的两部分导电带形成工作电极和对电极，在工作电极和对电极上覆设有反应试剂层；隔离片上固接一上绝缘基片，其与隔离片同宽，上绝缘基片将隔离片上的槽覆盖，围成一两端敞口的毛细管腔体，腔体为传感器的反应区。本发明专利技术的反应区，在不需要人工干预的情况下即可固定被检测血液的体积，并使微量血液快速进入与反应试剂反应，在短时间内测出血液中乳酸的含量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物检测
，是一种用于全血乳酸定量检测的电化学生物传感器试条及其批量生产的制作方法以及检测技术。
技术介绍
以往，血液中的乳酸主要在大型血液生化分析仪上进行，由于需要使用特殊装置，测定所需要的血液较多，时间较长，价格昂贵，适合在大型医院进行，近年来利用酶所具有的特异催化剂作用的各种类型的生物传感器被开发了。由于这类生物传感器检测前不需要做任何预处理，就能在较短的时间内准确地测定全血中的乳酸含量。而且传感器的批量制作工艺简单，成本低廉，特别适合工业化的大规模制作，可供家庭和医院中用于一次性使用的快速检测全血中的乳酸。在医学领域中，电化学的生物传感器被广泛用于分析包括血液在内的生物物质。在这种生物传感器中，利用酶的电化学生物传感器是在医院或诊所实验室中最主要的生物传感器，因为它们容易使用，并且测量灵敏度很高，可以快速获取测试结果。对于电化学的生物传感器，近来广泛采用电极方法。在用传统方法如丝网印刷制造的电极系统中，通过将包括酶的试剂固定在电极上，加入试样，然后在电极两端加上一个电压，可以定量测量血液中的被分析物。但是基于丝网印刷技术的试条生产工艺有其固有的局限性，包括原料的不确定性(如碳、银浆，网板等)，生产效率偏低，生产过程中容易受到污染等。这一方面影响到产品的一致性和准确性，另一方面制约了生产规模的扩大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够快速定量测定全血中乳酸浓度的检测试条。为达到上述目的，本专利技术的技术解决方案是提供一种全血乳酸检测试条，是一种电化学生物传感器，由绝缘基片、金属薄膜导电带、隔离片和反应试剂层组成，其以一绝缘基片做基底，在基底上纵向设有一对互相平行的金属薄膜导电带，两导电带的一端为接入端，两接入端与特制的检测仪表连接，在两导电带上覆有隔离片；隔离片与基底同宽，但短于基底，以露出两接入端；隔离片上横向开有一个槽，并露出部分绝缘基片和其上的两部分导电带；暴露的两部分导电带形成工作电极和对电极，在工作电极和对电极上覆设有反应试剂层；在隔离片上固接一上绝缘基片，其与隔离片同宽，上绝缘基片将隔离片上的槽覆盖，围成一两端敞口的毛细管腔体，该腔体为传感器的反应区。所述的全血乳酸检测试条，其所述反应试剂层，包括多孔状的金属纳米颗粒层和反应试剂，纳米颗粒层作为反应试剂的固定载体，固接于两电极上。所述的全血乳酸检测试条，其所述绝缘基底，其厚度为0.1～0.5mm，是由聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚乙烯，聚乙烯对苯二甲酸盐组成中任选一种聚合物制成，优选是聚乙烯对苯二甲酸盐，该聚合物是片材或卷材。所述的全血乳酸检测试条，其所述金属薄膜导电带，是采用印刷电路板技术、溅射或蒸镀工艺制作；由金、银、铂、钯中任选一种贵金属材料制成，优选是金。所述的全血乳酸检测试条，其所述覆设金属薄膜导电带之前，先采用印刷电路板技术、溅射或蒸镀工艺制作一金属粘结层，然后在粘结层上覆盖金属薄膜导电带；金属粘结层材料，优选是铬或镍。所述的全血乳酸检测试条，其所述隔离片，双面带胶贴片，厚度均一，其厚度为0.05～0.3mm，优选在0.1mm；是由聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚乙烯，聚乙烯对苯二甲酸盐组成中任选一种聚合物制成，优选是聚乙烯对苯二甲酸盐，该聚合物是片材或卷材。所述的全血乳酸检测试条，其所述隔离片上横向开的槽，是以冲压或雕刻的方式制成，槽的面积为0.04～0.2cm2，优选为0.10cm2。所述的全血乳酸检测试条，其所述工作电极和对电极的面积相等或不等，面积为0.04～0.16cm2。所述的全血乳酸检测试条，其所述上绝缘基片，是由聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚乙烯，聚乙烯对苯二甲酸盐组成中任选一种聚合物制成，优选是聚乙烯对苯二甲酸盐；其向毛细管腔体的一面有一层亲水层。所述的全血乳酸检测试条，其所述多孔状的金属纳米颗粒层，是将纳米铂黑或纳米金黑多孔状的金属颗粒，用电沉积法制成。所述的全血乳酸检测试条，其所述在沉积电沉积多孔性的金属纳米颗粒前，要用物理或化学的方法对电极表面进行预处理。所述的全血乳酸检测试条，其所述反应试剂，包括缓冲液、电子媒介体、生物酶、表面活性剂、亲水高分子和用于保持酶活性的稳定剂组成。所述的全血乳酸检测试条，其所述电子媒介体，是铁氰化钾、对苯醌、吩嗪硫酸甲酯、靛酚及其衍生物、beta-萘酚-4-磺酸钾、亚甲基蓝、二茂铁及其衍生物，其中，优选是铁氰化钾。所述的全血乳酸检测试条，其所述亲水高分子，是羧？甲基纤维素、羟基乙基纤维素、羟基丙基纤维素、甲基纤维素和乙基纤维素、乙基羟基乙基纤维素、氨基甲基乙基纤维素、聚乙烯基毗咯烷酮、聚乙烯酸、聚赖氨酸和聚氨基酸、聚苯乙烯碘酸、乳胶、丙烯酸或其盐、甲基丙烯酸或其盐、淀粉或其衍生物、马来酐或其盐类、明胶、琼脂糖凝胶、树胶，其中，优选是羧基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、乙基经乙基纤维素、装甲基乙基纤维素。所述的全血乳酸检测试条，其所述铁氰化钾，其铁氰根离子为每平方厘米0.2～6.6mg，优选为每平方厘米3.3mg。所述的全血乳酸检测试条，其所述反应试剂，是将10mg乳酸氧化酶，33mg的铁氰化钾，10mg的牛血清白蛋白和10mg羧甲基纤维素溶解在1.0ml的pH值为7.4的0.01M磷酸氢二钠—磷酸二氢钠的缓冲液中，制成混合酶溶液，再将这种混合酶溶液加在工作电极和对电极上的铂纳米颗粒层反应区，再将其在35℃的恒温干燥箱中干燥十分钟，形成试剂反应层。本专利技术采用了MEMS工艺和金属纳米技术，与现有技术相比，此生物传感器的优点在于，利用遮蔽掩膜的方法和金属薄膜沉积工艺制作具有精确三维结构的贵金属电极不仅确保了电极表面的一直性，而且使生产流程进一步简化，提高了生产效率，降低了生产成本，通过在电极的表面组装多孔状的金属纳米颗粒，大大增加了有效电极表面面积。也就是增大了在电化学测量中与电极表面面积直接相关的可用信号，提高信噪比，降低生物传感器的检出限，同时也降低了后续检测电路的难度，提高了检测仪表的可靠性。附图说明图1为本专利技术全血乳酸检测试条的结构分解示意图；图2为本专利技术全血乳酸检测试条沿图1A-A’剖线的局部剖视图；图3电沉积铂黑原理装置示意图；图4乳酸浓度与响应的电流关系图；图5血清乳酸浓度与传感器的响应电流关系图。具体实施例方式本专利技术的全血乳酸检测试条是一种电化学生物传感器。图1为示意性地表示根据本专利技术的一种电化学生物传感器的结构的透视图。从图1中可看出，本专利技术的电化学生物传感器包括绝缘基片1，在该基片1上利用遮蔽掩膜的方法和金属薄膜沉积工艺，沿长度方向形成一对互相平行的导电带2a、3a，导电带2a、3a的面积和形状可由掩膜控制，这种方法形成的导电带2a、3a相对于传统方法例如丝网印刷法和粗导线粘接法，具有更精确的电极三维结构。导电带2a、3a的一端作为插入检测仪器的接入端7和8，在另一端粘贴或热压一个具有三维尺寸的隔离片4，隔离片4上刻有一定面积的槽5，透过槽5露出的导电带2a、3a的部分分别为传感器的工作电极2和对电极3(见图3)，在工作电极2和对电极3上电沉积多孔性的金属纳米颗粒用来固定反应试剂，形成反应试剂层10，这种多孔性的金属纳米颗粒一方面是一种良好的反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全血乳酸检测试条，是一种电化学生物传感器，由绝缘基片、金属薄膜导电带、隔离片和反应试剂层组成，其特征在于：以一绝缘基片做基底，在基底上纵向设有一对互相平行的金属薄膜导电带，两导电带的一端为接入端，两接入端与特制的检测仪表连接，在两导电带上覆有隔离片；隔离片与基底同宽，但短于基底，以露出两接入端；隔离片上横向开有一个槽，并露出部分绝缘基片和其上的两部分导电带；暴露的两部分导电带形成工作电极和对电极，在工作电极和对电极上覆设有反应试剂层；在隔离片上固接一上绝缘基片，其与隔离片同宽，上绝缘基片将隔离片上的槽覆盖，围成一两端敞口的毛细管腔体，该腔体为传感器的反应区。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李华清，蔡新霞，王利，刘春秀，姜利英，罗贤波，崔大付，
申请(专利权)人：中国科学院电子学研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]