一种干式三电极电化学发光芯片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种干式三电极电化学发光芯片，包括检测片和外壳，外壳包括上盖和底座，检测片设于上盖和底座之间，检测片包括底板、电极片和载体片，电极片粘附于底板下方，载体片粘附于底板上方，电极片的基底上设有对电极、参比电极和工作电极，对电极、参比电极和工作电极的电极触点位于基底的电连接区，载体片上设有亲水区域，亲水区域干化固定有对应待测生物标志物的多种反应试剂，上盖设有进样口和开口槽，进样口与载体片的亲水区域重合，开口槽对应电极片的电连接区。本实用新型专利技术干式三电极电化学发光芯片结构简单、操作方便、检测精确、装配简易且不需要专业人员便可实现快速检测。待测物质与载体片上的化学试剂可立即接触且快速反应。触且快速反应。触且快速反应。

【技术实现步骤摘要】
一种干式三电极电化学发光芯片


[0001]本技术属于医学分析仪器
，具体地说，涉及一种可实现谷丙转氨酶和糖化血红蛋白的定量检测的干式三电极电化学发光芯片。

技术介绍

[0002]谷丙转氨酶(ALT)又称谷氨酸转氨酶，当肝组织被破坏时，ALT就会从细胞中释放，导致血液中ALT的含量快速增加，因此被世卫组织推荐为肝功能损害最敏感的检测指标。目前ALT酶活力检测的常规方法有分光光度法、比色法和色谱层析法，但这些方法通常灵敏度低、检测前处理条件严苛和检测纯度要求较高，并且需要配套大型仪器(如分光光度计、酶标仪和生化分析仪等)，这些仪器价格昂贵、专业度高、操作复杂、体积大、检测时间长和维护成本高，使得基层医疗机构、基层血站和家庭没有能力购买使用。
[0003]糖化血红蛋白(HbA1c)由血液中红细胞与血清中葡萄糖在非酶条件下生成。该反应存在于血红细胞中，具有缓慢且不可逆的特点，其在红细胞中的含量可反映人体内三到四个月的平均血糖水平。相较于波动较大的血糖，HbA1c在检测人体是否患有糖尿病时，不受空腹、注射胰岛素或服用降糖药物的影响，已成为目前国际上糖尿病控制与监测的金标准。目前，医院检测HbA1c的常规方法为使用大型生化分析仪进行液相光谱学检测，实验室选择的检测方案多为试剂盒抗原检测。以上方法单次检测周期长、成本高，检测仪器体积大、价格昂贵且多需专业人员进行操作。
[0004]目前传统的液相及湿化学检测中，电化学发光芯片材料一般为无机材料或聚合物材料，电极材料价格昂贵，涉及电化学发光芯片的加工设备昂贵，电化学发光芯片修饰过程繁琐，不易快速方便使用，这些都极大地限制了电化学发光芯片的应用场景。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提出一种结构简单、操作方便、检测精确、装配简易且不需要专业人员便可实现快速检测的干式三电极电化学发光芯片。
[0006]为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种干式三电极电化学发光芯片，包括检测片和外壳，外壳包括上盖和底座，检测片设于上盖和底座之间，检测片包括底板、电极片和载体片，电极片粘附于底板下方，载体片粘附于底板上方，电极片的基底上设有对电极、参比电极和工作电极，对电极、参比电极和工作电极的电极触点位于基底的电连接区，载体片上设有亲水区域，亲水区域干化固定有对应待测生物标志物的多种反应试剂，上盖设有进样口和开口槽，进样口与载体片的亲水区域重合，开口槽对应电极片的电连接区。
[0008]进一步地，待测生物标志物为谷丙转氨酶ALT或果糖基缬氨酸FV。
[0009]进一步地，待测生物标志物为谷丙转氨酶ALT，载体片的干化固定反应试剂包括鲁米诺、L
‑
丙氨酸、α
‑
酮戊二酸、丙酮酸氧化酶PYOD、氯化镁MgCl2和硫胺素焦磷酸TPP。
[0010]进一步地，待测生物标志物为果糖基缬氨酸FV，载体片的干化固定反应试剂包括
鲁米诺和果糖基缬氨酸氧化酶FAOD。
[0011]进一步地，载体片采用亲水性纤维材料，亲水性纤维材料可为无尘纸。
[0012]进一步地，电极片的基底采用疏水性纤维材料，疏水性纤维材料可为疏水布。
[0013]进一步地，上盖内设有固定件，底座内设有凹槽，检测片放置于凹槽内，固定件压在检测片上。
[0014]进一步地，工作电极上设有圆形区域，工作电极的圆形区域与载体片的亲水区域对应设置。
[0015]进一步地，电极片和载体片通过丝网印刷技术丝印而成。
[0016]进一步地，上盖和底座通过3D打印设备打印而成。
[0017]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0018]1、本技术将三电极电化学发光与干化学技术结合，采用无尘纸把反应试剂预先固相化，使其结构更加简单，制作更容易，具有良好的灵敏度和线性范围，满足ALT和HbA1c的临床检测要求，检测技术性价比高、可操作性强和适用范围广。
[0019]2、本技术采用待测溶液垂直流动方式，进样口和检测片上的载体片的亲水区域对齐，待测物质与载体片上的化学试剂可立即接触，且快速反应，极大地减小了常规侧向流试纸条因流动方式引起的检测误差和时间成本。
[0020]3、本技术直接滴加待测溶液便可实现检测，极大地简化了ALT和HbA1c的检测步骤，省力且省时、操作简单、无需专业人员，有利于在基层医疗单位、流动采血车、实验室、家庭及健康体检中心等场合应用和推广。
附图说明
[0021]图1为干式三电极电化学发光芯片的结构示意图。
[0022]图2为检测片的分解示意图。
[0023]图3为电极片的结构示意图。
[0024]图4为载体片的结构示意图。
[0025]图5为上盖的结构示意图。
[0026]图6为底座的结构示意图。
[0027]图7为全自动干式三电极电化学发光分析仪的结构示意图。
[0028]图8为电化学发光ECL强度值与谷丙转氨酶ALT浓度的关系图，插图A为ALT浓度在5
‑
50U/L范围内时，ECL强度值与ALT浓度的线性关系图；插图B为ALT浓度在50
‑
1000U/L范围内时，ECL强度值与ALT浓度的线性关系图。
[0029]图9为ECL强度值与果糖基缬氨酸FV浓度的关系图，插图A为FV浓度在0.05
‑
0.5mM范围内时，ECL强度值与FV浓度的线性关系图；插图B为FV浓度在0.5
‑
2mM范围内时，ECL强度值与FV浓度的线性关系图。
[0030]附图标号说明：
[0031]检测片
‑
1；外壳
‑
2；上盖：2
‑
1；底座：2
‑
2；底板
‑
3；电极片
‑
4；载体片
‑
5；对电极
‑
6；参比电极
‑
7；工作电极
‑
8；圆形区域
‑
9；电连接区
‑
10；疏水区域
‑
11；亲水区域
‑
12；进样口
‑
13；开口槽
‑
14；固定件
‑
15；凹槽
‑
16；干式三电极电化学发光芯片
‑
17；
[0032]全自动电化学发光分析仪
‑
18；数据处理与仪器控制单元：18
‑
1；成像检测单元：
18
‑
2；电化学反应激励单元：18
‑
3；开放式检测窗口单元：18
‑
4；可充电电源：18
‑
5；显示屏：18
‑
6；壳体：18
‑
7；检测台：18
‑4‑<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种干式三电极电化学发光芯片，其特征在于：包括检测片和外壳，外壳包括上盖和底座，检测片设于上盖和底座之间，检测片包括底板、电极片和载体片，电极片粘附于底板下方，载体片粘附于底板上方，电极片的基底上设有对电极、参比电极和工作电极，对电极、参比电极和工作电极的电极触点位于基底的电连接区，载体片上设有亲水区域，亲水区域干化固定有对应待测生物标志物的多种反应试剂，上盖设有进样口和开口槽，进样口与载体片的亲水区域重合，开口槽对应电极片的电连接区。2.如权利要求1所述的干式三电极电化学发光芯片，其特征在于，待测生物标志物为谷丙转氨酶ALT或果糖基缬氨酸FV。3.如权利要求2所述的干式三电极电化学发光芯片，其特征在于，待测生物标志物为谷丙转氨酶ALT，载体片的干化固定反应试剂包括鲁米诺、L
‑
丙氨酸、α
‑
酮戊二酸、丙酮酸氧化酶PYOD、氯化镁MgCl2和硫胺素焦磷酸TPP。4.如权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：章春笋，赖伟，周欣亚，石延阳，钟金彪，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：新型
国别省市：