乳酸生物传感条制造技术

本发明专利技术提供乳酸生物传感条，其包括工作电极和参考电极，所述的两种电极被沉积在电绝缘的基础支持物上，通过在无机石墨基质上固化乳酸氧化酶和电介质来形成所述的工作电极，且所述的石墨层被沉积在银层上，以及通过在另一银层上沉积氯化银来形成所述的参考电极。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对乳酸溶液进行测定的乳酸生物传感条。
技术介绍
依靠个体检查和临床实验室结果，医师可以确定危重看护患者体内生物分析物的存在和浓度。在良好控制、高质量的环境中，临床实验室能提供多种自动化系统来进行大量检测和分析支持。然而，临床实验室却不能提供适于治疗创伤和多器官功能紊乱/衰竭患者所需的即刻结果。为了满足对即刻检验结果临床需求，几种的技术正在脱颖而出，这些技术通过在病床边使用包括电化学生物传感器、光学荧光传感器、用于凝血检测系统的顺磁性颗粒及用于化学和免疫化学检测的微机器设备的可靠的、自动化分析仪器进行检测。在可对具有多种分析物的化学嵌板进行快速操作的同时，这些技术也解决了诸如对检测设备进行校准的事先障碍。这些检测可分为1)体外，其可在病床边进行；2)在活体外(ex vivo)或para vivo，其可在手腕部进行；和3)体内，其可在患者体内进行。这样的检测能够提供间接的成本效率、诸如降低劳动力成本的节约、减少血液验明和运输中错误、以及减少患者并发症。在包括重症监护病房、手术室、急诊科(ER)、介入科、普通患者监护病房以及门诊患者手术和流动看护病房的医院科室通常采用体外或病床边的设备。类似于临床实验室，体外诊断检测提供范围较广的诊断性检测。体外诊断检测系统通常并不与患者在线相连，并且需要一个进行血液采样的操作人员。诊断市场中的主要诊断检测种类包括动脉血气体、血液化学、血糖、凝血、药物滥用检测、血红蛋白、血细胞容积、感染性疾病以及治疗性药物监测。其它种类包括癌症标志物、心脏病标志物、胆固醇检测、免疫检测、感染性疾病检测、乳酸以及溶血栓监测。活体外诊断使用外部传感器进行在线实时检测，极少甚至没有血液丢失。在通常情况下，采样的血液流过一个封闭的系统来减少血液接触。活体外系统可以最小化患者中体内传感器相关的包括凝血、不准确、校正漂移和不能立即重新校正的问题。美国专利申请号第5,505,828号公开了的一个示范性的活体外系统。在对极其危急和不稳定的患者进行治疗中，体内诊断具有相当的潜力。尽管许多公司正在进行研发，体内传感器的技术壁垒至今仍使其远离一般的商业应用。因为活体外和体内诊断都是在线系统，所以它们可以减少发生在临床或体外检测中的质量控制和信息整合错误。质量控制错误通常归因于操作人员的错误，而并非仪器出错或设备故障。错误的例子包括不合适的样本体积、不准确的校准、使用失效的检测条、不充分的确认、不适当的仪器维护、检测过程的错误计时以及使用错误的材料。临床信息系统整合使得在病床边收集的检测数据能直接输入到患者的记录中。这样的做法提高了患者管理过程的效率，整合了实验室信息系统和临床信息系统，提供了患者信息的全部种类的“无缝”信息流。乳酸是糖代谢的副产物，在无氧的环境下，即细胞中缺氧的情况下糖酵解的产物(丙酮酸)被转化为乳酸。所以对乳酸含量的估计在呼吸病症、心脏疾病、劳动力降低等等方面非常重要。正常人血液中的乳酸浓度范围为1.2-2.7mM。例如，乳酸测定的方法采用了多种化学和物理的技术。传统的化验涉及对人血中的乳酸进行化学处理，并将其转化为可被分光光度测量的显色产物，该方法包括在检测中将血液和称为乳酸脱氢酶(LDH)的酶进行反应。因为在这样的过程中有NADH形成，所以要对340nm处的吸光度进行检测，这成为原来存在于血液中的乳酸的检测方法。美国专利第6,117,920号公开了一种在线乳酸传感器的装置。该传感器装置包括乳酸传感器、吸取检测样品的导管以及在乳酸传感器和导管之间提供液体联系的第一液体流管路。该传感器装置还包括了传感器校准和抗凝结溶液源以及在传感器校准和抗凝结溶液源与所述乳酸传感器之间提供液体联系的第二液体流管路。在实际操作中，将这样的检测方法用于血液样品的检测还是有一些困难的。这种方法的弊端包括缺乏特异性、标准化难度大、需要大量的血液以及不稳定和腐蚀性试剂的使用。这样的方法还涉及到光学检测，所以较为昂贵且耗费时间。而且样品还需要经过制备。另一个不利条件是使用上述现有技术方法对乳酸水平进行检测需要由有资格的人员在实验室中完成。Asha Chaubey等人在Electrochimica Acta Vol 46，723-729(2000)中公开了乳酸脱氢酶在电化学处理的聚吡咯聚乙烯磺酸酯合成薄膜上的固化。据报道反应时间约为40秒，在冷藏条件下的有效期约为2周。在另一处公开的内容中(Asha Chaubey et al，Analyticla Chimica Acta Vol49，98-103，2000)，公开了乳酸脱氢酶在传导的聚苯胺薄膜上的固化。反应线性浓度为0.1mM到1mM乳酸浓度，在冷藏条件下的有效期约为3周。因此获得具有更长有效期和更短反应时间的传感器是理想的。据此，提供能够克服上述弊端且不丧失检测效率和准确性的乳酸生物传感条相当重要。专利技术目的本专利技术的主要目的是提供在水介质中对乳酸进行检测的新的乳酸生物传感条。本专利技术的另一个目的是提供快速准确地对水介质中乳酸进行评估的乳酸生物传感条。本专利技术的再一目的是提供低成本甚至能够由非医疗人员使用的乳酸生物传感条。本专利技术的又一个目的是提供一种分析，其无需对血液样品进行精心预处理就能进行。本专利技术的另一个目的是提供75％高活性的乳酸生物传感条。本专利技术的另一目的是提供当场可读结果的乳酸传感条。专利技术概述与传统方法比较，乳酸生物传感条拥有许多优点，例如反应快速、小尺寸方便性、反应特异、无需任何样品制备、成本低以及检测的敏感性高。该传感器与传统方法比较，最大优点是可以由普通人完成样品操作。本专利技术提供用于对样品中乳酸进行分析的乳酸生物传感条，所述传感器包括导电材料的干条传感器，其至少具有i.外表面，ii.丝网印刷的参考电极，和iii.丝网印刷的工作电极。据此，本专利技术提供乳酸传感器，其包括工作电极和参考电极，所述的两种电极被沉积在电绝缘的基础支持物上，其中通过在无机石墨基质上固化乳酸氧化酶和电介质来形成所述的工作电极，且所述的石墨层被沉积在银层上，以及通过在另一银层上沉积氯化银来形成所述的参考电极。在另一实施方案中，所述生物传感条还包括i.电绝缘基础支持物(1)；ii.一对第一和第二银层(2)，其以所述两层适合的空间间隔沉积于其上；iii.一对石墨层，所述石墨层对的每一石墨层被沉积于各自的一银层上并与所述各自的银层(2)电性相连；iv.完全被所述各自的石墨层所覆盖的第一银层；v.留出未被覆盖的连接末端和工作区域后，在其中间部分地被所述各自的石墨层覆盖的第二银层；vi.被氯化银(4)沉积的所述第二银电极层的工作区域；vii.与介质一同沉积在覆盖第一银层的石墨层工作区域上的乳酸氧化酶(5)；viii.在所述支持物(1)上承载的所述银/氯化银形成的参考电极(4)及酶与介质层一同形成的工作电极(5)；ix.覆盖有亲水性膜的所述的银/氯化银参考电极(4)和工作电极(5)。在本专利技术的一个实施方案中，所使用的电绝缘基础支持物由聚氯乙烯制造。在本专利技术的一个实施方案中，所述银层之间的距离为0.5-1mm。在本专利技术的另一实施方案中，所述每一银层的厚度为15到25微米。在本专利技术的另一实施方案中，所述电子介质层包含铁氰化钾层或二茂铁层。在本专利技术的另一实施方案中，所述亲水性膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
乳酸生物传感条，其包括工作电极和参考电极，所述的两种电极被沉积在电绝缘的基础支持物上，通过在无机石墨基质上固化乳酸氧化酶和电介质来形成所述的工作电极，且所述的石墨层被沉积在银层上，以及通过在另一银层上沉积氯化银来形成所述的参考电极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马诺伊库马尔潘迪，阿沙乔贝，克里尚康德潘德，拉金德拉库马尔夏尔马，克里尚库马尔萨伊尼，班西达尔马尔霍特拉，拉杰什，
申请(专利权)人：科学与工业研究委员会，
类型：发明
国别省市：IN[印度]