一种电化学尿素氮检测的反应酶液、试纸及装置系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电化学尿素氮检测的反应酶液、试纸及装置系统，所述反应酶液包括第一反应酶液和第二反应酶液；所述第一反应酶液包括脲酶、谷氨酸脱氢酶、α

【技术实现步骤摘要】
一种电化学尿素氮检测的反应酶液、试纸及装置系统


[0001]本专利技术涉及医疗检测仪器
，具体涉及尿素氮检测方法，尤其涉及一种电化学尿素氮检测的反应酶液、试纸及装置系统。

技术介绍

[0002]尿素是机体内蛋白质代谢的终产物之一。人体内的氨基酸脱氨基产生氨和二氧化碳，两者可以在肝脏中合成尿素，每克蛋白质代谢产生尿素大约是0.3g，主要经肾小球滤过而从尿液中排泄。正常成人空腹尿素氮含量（BUN）为3.2~7.1mmol/L（9~20mg/dL）。肾性疾病，比如肾病晚期、肾衰竭、急性肾小球肾炎、慢性肾盂肾炎及中毒性肾炎等会影响肾小球滤过的疾病，它们都会引起血清尿素氮含量增高。很多肾外因素也可能引起血清尿素氮升高，在排除肾外因素后，BUN浓度达到21.4mmol/L（60mg/dL）即为尿毒症诊断指标之一。
[0003]血尿素检测是肾功能常规检查项目，作为反映肾功能的指标之一，可以敏感的反映糖尿病肾病患者的肾功能损害情况，对糖尿病肾损害具有重要的诊断意义，是临床上用来观察和诊断各种肾性疾病的重要生化指标，所以血尿素含量的测定在肾性疾病的临床诊断、筛查以及监控具有重要的意义。目前，血尿素检测方法主要有二乙酰一肟显色法、脲酶
‑
波氏比色法、酶偶联速率法以及脲酶生物传感器法等等。
[0004]二乙酰一肟显色法测定血尿素的原理是，在硫氨脲及镉离子共同存在的条件下，二乙酰在强酸性溶液中会与尿素缩合成红色的4,5
‑
二甲基
‑2‑
氧咪唑化合物，而颜色的深浅和尿素氮含量成正比，为了得到样品中尿素氮含量，需要与同样处理的尿素标准液相比较。但是，因二乙酰不稳定，所以通常由反应系统中二乙酰一肟与强酸作用后产生二乙酰，紧接着与尿素缩合成红色的4,5
‑
二甲基
‑2‑
氧咪唑物（即Fearon反应）。该方法只适合在实验室规范操作下进行，一般不适合在现场快速检测。尽管该方法所用的试剂易得，且成本低，但是在操作的时候需加热煮沸，所用的试剂具有腐蚀性和毒性，容易污染环境，而且线性范围也比较狭窄。
[0005]脲酶
‑
波氏比色法的原理为，尿素被脲酶催化水解，产生铵根和二氧化碳。在碱性条件下，亚硝基铁氰化钠催化NH
4+
和酚及次氯酸根发生反应生成蓝色化合物。该方法目前应用的领域较广，包括很多领域，比如临床医学和环境等领域。但是，在比较了邻苯二甲醛法、脲酶
‑
波氏比色法测定游泳池水中尿素之后，得出结论，脲酶波氏比色法在无干扰情况下，线性良好，但当CuSO4含量在游泳池水中达0.3mg/L时，脲酶与铜离子生成不溶性盐而失活，从而反应就不能正常进行，所以该法存在着一定的局限性。
[0006]酶偶联速率法的原理为，尿素在脲酶催化下水解生成氨和二氧化碳，氨在α
‑
酮戊二酸和还原型辅酶Ⅰ存在下，经谷氨酸脱氢酶催化生成谷氨酸，同时还原型辅酶Ⅰ被氧化成氧化型辅酶Ⅰ，还原型辅酶Ⅰ在340nm有吸收，其吸光度下降速率与待测样品中尿素含量成正比。但是，在临床医学中，待检测血液样本中的血红蛋白会对测定产生一定的干扰，需要避免待检测血液样本出现溶血，所以该法存在一定的局限性。
[0007]脲酶生物传感器法即利用对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的
仪器的方法，具有准确度高、检测快速等优点。目前，大型生化仪检测尿素氮的主要方法为化学发光法、光化学比色法及电化学法。化学发光法不能测试全血，因为红细胞会影响测试结果，用血量较大，成本大，且测试过程繁琐，测试时间长。光化学比色法需要样本量大，且检测时间长，容易受到还原干扰物质的影响，且血氨含量增高的情况下，会同时消耗谷氨酸脱氢酶和NADH，使得检测结果不准确。电化学法具有电流信号稳定放大，灵敏度高，检测时间短，操作简便等优点，且制备易于批量生产，价格低廉。但是，现有电化学法中的电极大多是电位型的，但由于干扰的存在，尿素传感器电流型的性能会比电位型要好，虽然电流型的尿素传感器的研究也得到了发展，但是没有任何现有技术提出用电流法直接检测。
[0008]随着大型全自动生化分析仪的推广使用以及生化分析仪的更新换代，从传统大型生化仪过渡转化成小型便捷仪器是生物医疗器械的发展大方向。因此，设计开发出操作简便、小型便携、用血量少，适用于指尖血，价格低廉，避免内源性物质干扰，能够准确测定尿素氮浓度的试纸条具有重要意义。

技术实现思路

[0009]鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种电化学尿素氮检测的反应酶液、试纸及装置系统，本专利技术提供的反应酶液分为第一反应酶液和第二反应酶液，从而能够使待测样本在检测时使其中的尿素在脲酶与谷氨酸脱氢酶的作用下，产生氧化型辅酶Ⅰ，随后氧化型辅酶Ⅰ在D
‑3‑
羟丁酸脱氢酶作用下产生还原型辅酶Ⅰ，进一步在黄递酶作用下，氧化态氯化六氨合钌被还原，施加激励电位可以得到电流信号，本专利技术电化学尿素氮检测的试纸所述属于电流型传感器，具有采血量小、检测速度快、灵敏度高、准确度好、可以避免内源性物质干扰等优点。
[0010]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0011]本专利技术的目的之一在于提供一种电化学尿素氮检测的反应酶液，所述反应酶液包括第一反应酶液和第二反应酶液；所述第一反应酶液包括脲酶、谷氨酸脱氢酶、α
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酮戊二酸、还原型辅酶Ⅰ和β
‑
羟丁酸；所述第二反应酶液包括D
‑3‑
羟丁酸脱氢酶、黄递酶、苯胺和氯化六氨合钌。
[0012]本专利技术通过将反应酶液分为第一反应酶液和第二反应酶液，从而能够将串联反应应用在尿素的电化学检测中，在检测过程中待测样本先在第一反应酶液中物质的作用下发生反应，即尿素在脲酶与谷氨酸脱氢酶的作用下，产生氧化型辅酶Ⅰ；然后其所产生的氧化型辅酶Ⅰ在第二反应酶液中D
‑3‑
羟丁酸脱氢酶作用下产生还原型辅酶Ⅰ，进一步在黄递酶作用下，氧化态氯化六氨合钌被还原，施加激励电位可以得到电流信号激励电位，基于电子的转移速率正比于尿素氮浓度，从而可以得到待测样本中尿素氮浓度。苯胺能够起到桥梁的作用，从而使氧化态氯化六氨合钌被还原。
[0013]相较于传统反应酶液而言，本专利技术的反应酶液采用氧化法进行尿素氮的检测，且针对两个反应区设置第一反应酶液和第二反应酶液，两个阶段反应的灵敏度均提升显著，相较于将所有物质混合在一起而言，两阶段反应互不影响，检测的准确度提升；而且本专利技术提供的反应酶液在应用中反应原料不含葡萄糖等物质，可以有效避免人体内葡萄糖存在对尿素氮检测的负面影响。
[0014]本专利技术提供的反应酶液应用在尿素氮检测中后具有采血量小、检测速度快、灵敏
度高、准确度好、可以避免内源性物质干扰等优点。
[0015]作为本专利技术优选的技术方案，所述第一反应酶液中脲酶的质量浓度为4
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6%且所述脲酶、谷氨酸脱氢酶、α
‑
酮戊二酸、还原型辅酶Ⅰ和β
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电化学尿素氮检测的反应酶液，其特征在于，所述反应酶液包括第一反应酶液和第二反应酶液；所述第一反应酶液包括脲酶、谷氨酸脱氢酶、α
‑
酮戊二酸、还原型辅酶Ⅰ和β
‑
羟丁酸；所述第二反应酶液包括D
‑3‑
羟丁酸脱氢酶、黄递酶、苯胺和氯化六氨合钌。2.根据权利要求1所述的反应酶液，其特征在于，所述第一反应酶液中脲酶的质量浓度为4
‑
6%且所述脲酶、谷氨酸脱氢酶、α
‑
酮戊二酸、还原型辅酶Ⅰ和β
‑
羟丁酸的质量比为1:(0.5
‑
1.5):(0.1
‑
0.5):(0.1
‑
0.6):(0.1
‑
0.3)。3.根据权利要求1所述的反应酶液，其特征在于，所述第二反应酶液中D
‑3‑
羟丁酸脱氢酶的质量浓度为2
‑
4%，且所述第二反应酶液中D
‑3‑
羟丁酸脱氢酶、黄递酶、苯胺与氯化六氨合钌的质量比为1:(0.3
‑
0.5):(0.1
‑
0.2):(0.3
‑
0.5)。4.根据权利要求1所述的反应酶液，其特征在于，所述第一反应酶液的溶剂与所述第二反应酶液的溶剂分别独立地包括Tris缓冲液、磷酸盐缓冲液、4
‑
羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲液、ACES缓冲液、醋酸钠缓冲液、MES缓冲液、Good
’
s缓冲液或甘氨酸缓冲液中的任意一种或至少两种的组合，且控制所述溶剂的pH为5
‑
9。5.根据权利要求1所述的反应酶液，其特征在于，所述第一反应酶液与所述第二反应酶液分别独立地还包括增稠剂、保护剂与表面活性剂；所述第一反应酶液中脲酶、增稠剂与保护剂的质量比为1:(0.5
‑
1.5):(0.1
‑
2)；所述第二反应酶液中D
‑3‑
羟丁酸脱氢酶、增稠剂与保护剂的质量比为1:(0.5
‑
1.5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚阳阳，葛艳秋，秦玉，
申请(专利权)人：南京晶捷生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：