用于测量血液中肝酶水平的系统和方法技术方案

测定血样中一种或多种肝酶的浓度的一次性测试盒包括：具有多个腔室的盒体，所述多个腔室中的至少一个包含在被血样中的肝酶ALT、AST、ALP或GGT中的一者催化时反应从而形成反应溶液的反应物混合物；连接到盒体的可移除的盒盖；及连接至盒体的测试条模块。测试条模块包含至少一个分析物测试条，该分析物测试条被配置用于接收反应溶液的一部分并电化学地测量至少一种分析物，所述至少一种分析物是反应溶液中的反应产物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测量血液中肝酶水平的系统和方法专利技术背景1.
本专利技术总体上涉及用于测量酶活性的检测技术。特别地，本专利技术涉及用于测量肝酶活性的检测技术。2.
技术介绍
氨基转移酶是肝脏用来制造糖原的酶。糖原是葡萄糖的储存形式。任何未立即使用的葡萄糖都将转化为糖原，并储存在细胞中以供将来使用。大多数糖原将储存在肝脏中，而其余的糖原将储存在骨骼肌、大脑的神经胶质细胞和其他器官中。肝酶是肝脏中通常以高浓度存在的物质。更重要的肝酶中的一些肝酶包括丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、γ-谷氨酰转移酶(GGT)和碱性磷酸酶(ALP)。血液中存在的这些肝酶水平之一的任何升高都可能是肝脏问题的病征。丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天冬氨酸氨基转移酶(AST)是研究肝脏问题的病征的两种重要酶。如果同时使用这两者，则ALT和AST的比较有助于辨别肝毒性、肝病或肝损害。ALT和AST是主要在肝脏中存在的酶，然而它们也在红细胞、心脏细胞、肌肉组织以及其他器官(例如胰腺和肾脏)中存在。具体地，AST存在于各种组织中，包括肝、脑、胰腺、心脏、肾脏、肺和骨骼肌。如果这些组织中的任何组织受损，AST将会被释放到血流中。虽然升高的AST水平表明组织受损，但它不是肝脏特异的。另一方面，ALT主要存在于肝脏中。ALT的任何升高是肝损伤的直接指标。ALP是人血液中帮助分解蛋白质的一种酶。人体使用ALP用于各种过程，并且它在肝功能和骨骼发育中起着特别重要的作用。通过使用ALP测试，可以测量这种酶在人血液中的循环量。通常无需担心略不规则的ALP水平。严重异常的水平可表明严重基础医学病症，通常是与肝脏、骨骼或胆囊有关的严重基础医学病症。由于骨骼和肝脏中ALP是最丰富的，因此血液中升高的ALP水平通常是肝脏或骨骼病症的病征。肝脏阻塞或损害会导致ALP水平升高。如果骨细胞活性增加则也会发生这种情况。异常的ALP水平通常表示以下情况之一：胆结石、胆囊炎(即胆囊发炎)、肝癌、肝异常生长和非癌性生长、肝硬化(即肝脏结疤)、肝炎(即通常由于感染引起的肝脏发炎)、胆癌、过度使用对肝脏有害的药物、过度饮酒、营养不良(尤其是维生素D、钙、蛋白质、镁和锌的缺乏症)和骨癌。GGT是存在于人体许多器官中的酶，在肝脏中的含量最高。通常，血液中GGT的含量较低。当将胆汁从肝脏输送到肠道的任何胆管被(例如)肿瘤或结石阻塞时，GGT通常是血液中首先升高的肝酶。这使其成为检测胆管问题最灵敏的肝酶检测方法。然而，GGT检测的特异性不高，并且不能用于区分各种肝损伤原因，因为它会随着多种类肝病(例如肝癌和病毒性肝炎)以及其他非肝病(例如急性冠状动脉综合征)而升高。因此不建议常规使用GGT测试本身。然而，GGT测试本身可以用于与其他测试结合并确定高ALP水平的原因。在肝病中，GGT和ALP均升高，但是只有ALP在影响骨组织的疾病中升高。因此，GGT可以作为高的ALP的后续措施，以帮助确定高的ALP结果是否是由于肝脏或骨骼疾病。如果GGT测试结果处于正常GGT水平，则可能表明骨骼存在问题。另一方面，高的GGT水平可能预示着肝脏或胆管存在问题。GGT水平有时会因少量饮酒而升高。与每天饮酒少于2到3杯的人或偶尔大量饮酒的人(狂饮者)相比，慢性重度饮酒者的GGT水平较高更为常见。GGT测试可用于评估某人的急性或慢性酒精滥用情况。当前测试ALT、AST、ALP和GGT的方法要求血样。抽血员或护士使用针头和连接到针头末端以抽取少量血液的塑料管从患者内肘部的静脉中获取血样。血样随后被送到临床实验室进行分析。正常实验室的值以国际单位/升(IU/L)计量，并根据人的体重指数及各个实验室参考值而变化。通常，成人的正常参考范围是AST为8至48IU/L，ALT为7至55IU/L，ALP为20至140IU/L，GGT为0至30IU/L。该范围的上限用于确定肝酶的水平有多高。AST或ALT水平主要在肝病诊断中提供有价值的帮助。AST/ALT比率可以提供关于正在发生的情况以及该问题是急性还是慢性病的有价值的线索。AST/ALT比是比较血液中AST和ALT水平的计算值。根据哪个值升高和升高的程度，可以很明确表明所涉及的疾病。例如，AST/ALT比小于1暗示非酒精性脂肪肝。AST/ALT比等于1暗示急性病毒性肝炎或药物相关的肝毒性。AST/ALT比高于1暗示肝硬化AST/ALT比大于2：1暗示患有酒精性肝病。单独使用该比值是不够的。升高幅度很重要。例如，在酒精性脂肪肝中，AST通常会超过正常上限的八倍，而ALT会超过正常上限的五倍。如果AST和ALT均超过各自正常上限的四倍，则表明存在非酒精性脂肪肝。在急性病毒性肝炎的情况下，AST和ALT均为各自正常上限的25倍。在慢性丙型肝炎的情况下，AST和ALT可能是正常上限的2至10倍。如果AST和ALT超过其各自正常上限的50倍以上，就表示缺血性肝病。可用于测量AST和ALT的检测技术有若干种，详述于题为“天冬氨酸转氨酶(AST/GOT)和丙氨酸转氨酶(ALT/GPT)检测技术”(Sensors，2006,6,pp.756-782)的期刊文章。这些包括比色分析、分光光度分析、化学发光、色谱、荧光和紫外线吸收、放射化学分析和电化学技术。比色分析的局限在于它需要绘制校准曲线并停止酶反应。分光光度分析需要额外的仪器，例如分光光度计、3-TSigma扫描仪等，因此不适合床旁即时应用或家用测试系统。此外，当血清为黄疸或脂溢性或含有溶血产物时(这在临床样本中很常见)，分光光度法无法给出可靠的结果。在化学发光中，存在一些化学发光抑制剂，例如超氧化物歧化酶或N-硝基-L-精氨酸甲酯盐酸盐，这些物质的存在要求在检测之前减少或消除这些抑制剂。色谱法有其自身的问题。由于存在具有非常相似的色谱行为且疏水性和电荷彼此极为不同的化合物，反应混合物的色谱分离更复杂。优化测试条件对于测定单个血清样本中的两种酶非常重要。荧光和紫外线吸收技术也有问题。包括pH、离子强度、非共价相互作用、光强度、温度等许多环境因素都会影响使用这些技术的结果。还要求严格的试剂、容器和设备条件。否则，非特异性荧光或荧光猝灭会影响结果。电化学技术包括利用未修饰的金电极进行检测，利用丙酮酸氧化酶修饰的电极进行检测，利用谷氨酸氧化酶修饰的电极进行检测并且利用针对GOT和GPT的L-乳酸生物传感器进行检测。然而，电化学测量往往对血清样本中存在的干扰素信号分辨率差，这既可以归因于电催化表面的性质，也归因于固定在电极上的酶的蛋白质负载量相对较低。
技术实现思路
美国国立卫生研究院NiraR.Pollock等人于2013年5月发表在《临床胃肠病学和肝病学》上的题为“床旁即时纸基指尖转氨酶测试：面向发展中国家的低成本“芯片实验室”技术”描述了开展床旁即时转氨酶测试的最新尝试。作者描述了一种通过将图案纸分层成邮票大小的设备而制成的3D设备，该设备可在15分钟内对单个临床样本执行两次单独的测试；一个区域测量AST，另一个区域测量ALT。该设备还包括三个控制区，以确保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一次性测试盒，用于床旁即时分析仪中测定血样中一种或多种肝酶的浓度，所述一次性测试盒包括：/n具有多个腔室的盒体，所述多个腔室中的每一个在盒体的顶部处具有开口，及所述多个腔室中的至少一个包含反应物混合物，所述反应物混合物在与血样配混时能够进行化学反应，从而形成包含至少一种反应产物的反应溶液，所述反应物混合物包含对血样中的肝酶ALT、AST、ALP或GGT中的一者的催化具有特异性的化学物质；/n可移除的盒盖，其连接到盒体并且覆盖所述多个腔室，所述可移除的盒盖具有毛细管接纳孔和可移除地插入到盒盖中的毛细管元件，所述毛细管元件配置成获得血样；及/n测试条模块，其直接连接至盒体并包含至少一个分析物测试条，该分析物测试条被配置用于接收反应溶液的一部分并测量至少一种分析物，所述至少一种分析物是至少一种反应产物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种一次性测试盒，用于床旁即时分析仪中测定血样中一种或多种肝酶的浓度，所述一次性测试盒包括：
具有多个腔室的盒体，所述多个腔室中的每一个在盒体的顶部处具有开口，及所述多个腔室中的至少一个包含反应物混合物，所述反应物混合物在与血样配混时能够进行化学反应，从而形成包含至少一种反应产物的反应溶液，所述反应物混合物包含对血样中的肝酶ALT、AST、ALP或GGT中的一者的催化具有特异性的化学物质；
可移除的盒盖，其连接到盒体并且覆盖所述多个腔室，所述可移除的盒盖具有毛细管接纳孔和可移除地插入到盒盖中的毛细管元件，所述毛细管元件配置成获得血样；及
测试条模块，其直接连接至盒体并包含至少一个分析物测试条，该分析物测试条被配置用于接收反应溶液的一部分并测量至少一种分析物，所述至少一种分析物是至少一种反应产物。


2.根据权利要求1所述的一次性测试盒，其中，包含对ALT的测定具有特异性的化学物质的反应物混合物包含L-丙氨酸和α-酮戊二酸。


3.根据权利要求1所述的一次性测试盒，其中，包含对AST的测定具有特异性的化学物质的反应物混合物包含L-天冬氨酸和α-酮戊二酸。


4.根据权利要求1所述的一次性测试盒，其中，包含对AST的测定具有特异性的化学物质的反应物混合物包含L-天冬氨酸、α-酮戊二酸和草酰乙酸脱羧酶。


5.根据权利要求1所述的一次性测试盒，其中，包含对ALP的测定具有特异性的化学物质的反应物混合物包含苯基磷酸钠或其衍生物。


6.根据权利要求1所述的一次性测试盒，其中，包含对GGT的测定具有特异性的化学物质的反应物混合物包含L-谷氨酸γ-苯胺及其衍生物和甘氨酰甘氨酸。


7.根据权利要求1所述的一次性测试盒，其中，测试条模块包含分析物测试条，所述分析物测试条被配置用于当多个腔室中的至少一个腔室包含对肝酶ALT或AST中的一者的催化具有特异性的化学物质时，测量丙酮酸或L-谷氨酸。


8.根据权利要求1所述的一次性测试盒，其中，测试条模块包含分析物测试条，所述分析物测试条被配置用于当多个腔室中的至少一个腔室包含由肝酶ALP催化的化学物质时，测量苯酚或其衍生物。


9.根据权利要求1所述的一次性测试盒，其中，测试条模块包含分析物测试条，所述分析物测试条被配置用于当多个腔室中的至少一个腔室包含由肝酶GGT催化的化学物质时，测量苯胺或其衍生物。


10.根据权利要求1所述的一次性测试盒，其中，测试条模块包含分析物测试条，所述分析物测试条具有设置在工作电极上的试剂基质，所述试剂基质包含丙酮酸氧化酶、谷氨酸氧化酶或谷氨酸脱氢酶中的一者。


11.根据权利要求1所述的一次性测试盒，其中，测试条模块包含分析物测试条，所述分析物测试条具有设置在工作电极上的试剂基质，所述试剂基质不包含酶或介体。


12.根据权利要求1所述的一次性测试盒，其中，分析物测试条具有电接触端、样本端以及与样本端隔开预定距离的样本接收端口。


13.根据权利要求12所述的一次性测试盒，其中，样本端包括排气口以及位于样本接收端口与排气口之间的样本通道。


14.根据权利要求1所述的一次性测试盒，其中，测试条模块包含两个或更多个分析物测试条，其中所述两个或更多个分析物测试条中的至少两个分析物测试条测量相同的分析物。


15.根据权利要求1所述的一次性测试盒，其中，测试条模块包含两个或更多个分析物测试条，其中所述两个或更多个分析物测试条中的每一个分析物测试条测量不同的分析物。


16.用于测定血样中一种或多种肝酶的浓度的方法，所述方法包括：
提供血样接收室；
提供包含预定化学物质的反应物室，血样中的肝酶ALT、AST、ALP或GGT之一催化该化学物质；
获得血样并将至少一部分血样放入血样接收室中；
对血样进行稀释从而形成稀释血样；
将预定量的稀释血样放入所述反应物室中；
使预定化学物质与稀释血样之间的反应持续预定时间段，从而形成包含至少一种反应产物的反应溶液；
将一部分反应溶液转移到能测量反应溶液中至少一种反应产物的量的分析物测试条上；
测量反应溶液中存在的至少一种反应产物的量；
使反应溶液中至少一种反应产物的量与血样中的肝酶ALT、AST、ALP或GGT之一的量关联。


17.根据权利要求16所述的方法，其中，测量步...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·裴，J·贝达德，Y·乌斯曼疆，A·弗洛林迪，C·C·杨，
申请(专利权)人：诺尔生物医药有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US