呼吸分析仪和尿素呼吸测试方法技术

本发明专利技术提供了改进的呼吸分析仪和呼吸测试方法来确定人类是否存在疾病，包括但不限于受试者消化道中的幽门螺杆菌。受试者消化道中的幽门螺杆菌。受试者消化道中的幽门螺杆菌。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】[0010]常规
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C UBT以试剂盒形式提供，其中包含
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C标记的尿素粉(pranactin枸橼酸药物粉末)、一个用于基线空腹呼气样品的袋子和第二个用于(
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C标记的尿素)餐后呼气样品的袋子。如果他们有所需的装置，这些袋子会被运送到一个集中的实验室，或者由训练有素的人员在医疗服务提供者的办公室进行测试。这种传统的
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C UBT测量摄入
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C标记的尿素后个体呼吸中
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CO2/
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CO2的比率。这是基线空腹呼吸CO2的增量。需要使用
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C标记的尿素(而不是未标记的尿素)来证明呼吸中产生的
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CO2仅来自幽门螺杆菌对
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C标记的尿素的分解，而不是来自体内其他释放CO2的来源(例如肌肉)。虽然自然界中存在碳的天然同位素
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C，但它仅占总碳的1.8％。因此，
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CO2是除幽门螺杆菌尿素水解以外的产物的可能性微乎其微。
[0011]上述
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C UBT的程序如下：a)个体在两周内戒除抗生素、PPI、铋和硫糖铝；b)在测试当天，个体禁食(不经口)一小时；c)个人呼气到
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C UBT供应商提供的袋子中；d)个体摄入
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C尿素粉；e)摄入后20分钟，个体呼气到供应商提供的袋子中；f)专业医疗保健提供者收集袋子并通过光谱仪(如果现场可用)或将它们送到集中实验室进行测试；g)在将袋子送到集中实验室后的48小时内或在光谱仪在现场可用的几分钟内将结果通知个体。
[0012]如本公开所述，希望提供易于由非专业人士操作的手持式呼吸分析仪装置；这将通过测量单个呼气样品中的NH3和CO2(例如同时)来执行新型尿素呼气测试(UBT)；而且价格不贵(例如，每台装置加测试40
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60美元)。还希望提供这样的装置，该装置将在护理点即时提供结果，并通过非处方药(OTC)或在线销售直接提供给消费者。更进一步，希望提供能够使用
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C标记的尿素或便宜的(例如，低于1美元/每次测试)未标记尿素的呼气测试。

技术实现思路

[0013]本公开的某些实施方案提供了呼吸分析仪。呼吸分析仪包括输入端、第一传感器和第二传感器。输入端被配置为接收呼吸样品，并且第一传感器和第二传感器各自被配置为接触呼吸样品。在一些实施方案中，呼吸分析仪具有两个单独的通道。在这种情况下，呼吸样品被配置为从输入端通过单独的通道到达第一传感器和第二传感器中的每一个。第一传感器包括第一导电聚合物和导电材料。第一导电聚合物接触导电材料并且具有响应于氨浓度增加而增加的电阻率。第二传感器包括第二导电聚合物和导电材料。在一些实施方案中，第一传感器和/或第二传感器的导电材料包括多个电极。在一些情况下，多个电极包括以螺旋配置布置的导线。在其他实施方案中，多个电极包括以矩形配置布置的导线。第二导电聚合物接触导电材料并且具有响应于增加的
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CO2和
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CO2浓度而增加的电阻率。第二导电聚合物包含与聚环氧乙烷共混的磺化聚苯胺。在一些情况下，聚环氧乙烷与磺化聚苯胺的比例为10重量％至30重量％(例如，约30重量％)。在某些实施方案中，磺化聚苯胺由emeraldine形式的聚苯胺聚合物合成。呼吸分析仪还包括处理器和将第一传感器和第二传感器可操作地连接到处理器的电路。处理器检测电路中的电阻率并使用电阻率计算呼吸样品中氨的总浓度和
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CO2和
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CO2的总浓度。在一些实施方案中，呼吸分析仪与远程装置进行无线通信。
[0014]本公开的其他实施方案提供了呼吸测试方法，包括以下步骤或提供呼吸分析仪(其可以是本公开中描述的任何呼吸分析仪，例如，包括前面段落中描述的呼吸分析仪)。该方法还包括促使受试者将基线呼吸样品呼出到呼吸分析仪中，允许处理器测量当基线呼吸样品接触第一传感器时出现的第一传感器的电阻率，以及允许处理器测量当基线呼吸样品
接触第二传感器时出现的第二传感器的电阻率。该方法还包括向受试者提供含有尿素的膳食或胶囊(其中尿素是
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C标记的或未标记的)，然后促使受试者将尿素摄入后呼气样品呼出到呼气分析仪中。该方法还包括允许处理器测量在尿素摄入后呼吸样品接触第一传感器时出现的第一传感器的电阻率，允许处理器测量在尿素摄入后呼吸样品接触第二传感器时出现的第二传感器的电阻率，并将测量的基线呼吸样品的电阻率与尿素摄入后呼吸样品的测量电阻率进行比较。该方法还包括计算基线呼吸样品的第一传感器的电阻率与尿素摄入后呼吸样品的第一传感器的测量电阻率之间的差，以及计算基线呼吸样品的第二传感器的电阻率和尿素摄入后呼吸样品的第二传感器的测量电阻率之间的差。更进一步，该方法包括表示第一传感器的电阻率差异(例如，以NH3的ppb为单位)和第二传感器的电阻率差异(例如，以CO2或
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CO2的ppm为单位)，然后当第一传感器和第二传感器的尿素后与基线测量电阻率之间的差异为正数时，将最终结果显示为幽门螺杆菌阳性，当第一传感器和第二传感器的尿素后电阻率与基线电阻率之间的差异为零或负数时，将最终结果显示为幽门螺杆菌阴性。
[0015]本公开的某些其他实施方案提供了检测受试者消化道中幽门螺杆菌的方法。该方法包括：使用呼吸分析仪从受试者收集基线呼吸样品，以及使用呼吸分析仪确定基线呼吸样品中存在的氨的总量以及
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CO2和
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CO2的总量。该方法还包括允许受试者摄取含有预定量的天然或标记的尿素的膳食。该方法另外包括使用呼吸分析仪从受试者收集尿素摄取后呼吸样品，以及使用呼吸分析仪确定存在于尿素摄入后呼吸样品中的氨的总量以及
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CO2和
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CO2的总量。该方法还包括以下步骤：如果所述尿素摄入后呼吸样品中氨的总量和
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CO2和
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CO2的总量以预定值超过所述基线呼吸样品中存在的氨的总量和
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CO2和
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CO2的总量，则表明受试者消化道中存在幽门螺杆菌。该方法中使用的呼吸分析仪可以是本公开中描述的任何呼吸分析仪(例如，包括上述呼吸分析仪，其中第二导电聚合物包含与聚环氧乙烷共混的磺化聚苯胺)。
附图说明
[0016]图1说明了聚苯胺的酸碱(绿宝石盐(ES)
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绿宝石碱(EB))转变。
[0017]图2显示了PANI
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CSA气体传感器的实施方案。
[0018]图3是说明NH3传感器的一个实施方案的传感器电导率变化的曲线图。
[0019]图4是说明基于图3的传感器的变化的电导率的电流变化的曲线图。
[0020]图5显示了DropSens流通池设置。
[0021]图6是CO2的校准曲线，显示了基于CO2百分比变化的本公本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.呼吸分析仪，包括：接收呼吸样品的输入；接触所述呼吸样品的第一传感器，其中所述第一传感器包括第一导电聚合物和导电材料，其中所述第一导电聚合物接触所述导电材料，其中所述第一导电聚合物具有响应于氨浓度增加而降低的电阻率；接触所述呼吸样品的第二传感器，其中所述第二传感器包括第二导电聚合物和导电材料，其中所述第二导电聚合物接触所述第二传感器的导电材料，其中所述第二导电聚合物的电阻率响应于
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CO2和
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CO2的浓度增加而降低，其中所述第二导电聚合物包括与聚环氧乙烷共混的磺化聚苯胺；处理器；和电路，其中所述电路可操作地将所述第一传感器和第二传感器连接到所述处理器，其中所述处理器检测所述电路中的电阻率并使用该电阻率来计算呼吸样品中氨的总浓度和
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CO2和
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CO2的总浓度。2.根据权利要求1所述的呼吸分析仪，其中，所述磺化聚苯胺由emeraldine形式的聚苯胺聚合物合成。3.根据权利要求1或权利要求2所述的呼吸分析仪，其中，所述第一传感器和/或所述第二传感器的导电材料包括多个电极。4.根据权利要求3所述的呼吸分析仪，其中，所述多个电极包括以螺旋配置布置的导线。5.根据权利要求3所述的呼吸分析仪，其中，所述多个电极包括以矩形配置布置的导线。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的呼吸分析仪，其中，所述呼吸分析仪与远程装置无线通信。7.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的呼吸分析仪，其中，所述呼吸分析仪具有两个单独的通道，所述呼吸样品被配置为从所述输入通过所述单独的通道到达所述第一传感器和第二传感器中的每一个。8.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的呼吸分析仪，其中，聚环氧乙烷与磺化聚苯胺的比率为10重量％至30重量％。9.根据权利要求8所述的呼吸分析仪，其中，聚环氧乙烷与磺化聚苯胺的比率为约30重量％。10.检测受试者消化道中幽门螺杆菌的方法，该方法包括：使用权利要求1
‑
9中任一项的呼吸分析仪从受试者收集基线呼吸样品；使用所述呼吸分析仪确定所述基线呼吸样品中存在的氨的总量以及
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CO2和
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CO2的总量；允许受试者摄入含有预定量的
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C标记或未标记尿素的膳食；使用所述呼吸分析仪从受试者收集尿素摄入后呼吸样品；使用所述呼气分析仪确定尿素摄入后呼气样品中存在的氨的总量以及
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CO2和
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CO2的总量；以及如果所述尿素摄入后呼吸样品中氨的总量和
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CO2和
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CO2的总量以预定值超过所述基
线呼吸样品中存在的氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：A，
类型：发明
国别省市：