凝血酶时间电化学检测芯片制造技术

本发明专利技术公开了凝血酶时间电化学检测芯片

【技术实现步骤摘要】
凝血酶时间电化学检测芯片、检测卡及其制备方法


[0001]本专利技术属于凝血检测
，具体涉及一种凝血酶时间电化学检测芯片
、
检测卡及其制备方法
。

技术介绍

[0002]凝血时间是衡量凝血功能正常与否的重要指标之一，而其中凝血酶时间
(TT)
是临床手术前后以及凝血功能常用的检测项目，在凝血酶原时间
、
活化部分凝血酶时间
、
纤维蛋白含量正常的情况下加做
TT
可用来检测凝血
、
抗凝及纤维蛋白溶解系统功能
。
凝血酶时间是反应凝血的共同途径，在凝血酶作用下纤维蛋白原转化为不溶性纤维蛋白，测定凝固所需时间，即为待测血浆凝血酶时间
。
目前凝血酶时间的检测多以光学法为主，然而此方法需要专业技术人员操作，难以满足家庭或者床旁即时诊断需求
。
[0003]以电化学检测法为基础的凝血酶时间检测系统操作简单，所用设备简单便携，且制备的电极卡成本低廉，进样所需样本量少，有待成为一种更为方便快捷的检测技术
。
如专利申请
CN112964772B
基于丝网印刷芯片和共价键合法的酶固定化原理，通过在丝网印刷浆料中加入氨基酸使其引入羧基，印刷出携带大量羧基的传感芯片，再使用羧基活化剂溶液使芯片上不具备反应活性的羧基活化，与酶蛋白中的氨基发生缩合反应，使酶蛋白通过共价键固定在电极表面
。
但该专利中的方法相对复杂，且由于活化反应在酶量的控制上存在无法定量等问题
。
又如专利
US20210016275
公开了一种基于电化学阻抗法检测凝血酶时间的检测卡，将含有定量凝血酶的试剂均匀涂布在亲水膜上，然后与导电基板进行组装，得到小型的电化学测试卡，凝血反应过程中，凝血信号由亲水膜向导电基板传递进而被测量装置捕捉
。
由于此凝血反应涉及到凝血酶
、
纤维蛋白原等大分子蛋白参与反应，一方面，在经历从液态到固态再溶解于液相的反应过程，酶的生物活性较易丧失；另一方面，通过阻抗法定量检测血液凝固信号由于方法的原理限制，产生的电阻信号为非特异性信号，因此工艺的一致性严重影响信号的重复性
。
[0004]因此，开发基于电化学方法的具有优异稳定性和重复性的凝血酶原时间测试卡仍为迫切需求
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术通过丝网印刷技术制备了一种凝血酶时间电化学检测芯片和检测卡，有效克服了现有技术中基于电化学阻抗法定量检测凝血酶时间存在的检测重复性差
、
卡批次间差异大
、
卡保存时间短的问题
。
[0006]本专利技术的技术方案具体如下：
[0007]本专利技术第一方面提供了一种凝血酶时间电化学检测芯片，具体包括工作电极
、
对电极和凝血反应区，所述凝血反应区设置在工作电极和对电极之间且用于产生血液凝固的电阻信号，所述凝血反应区由丝网印刷浆料丝印而成；其中，所述丝网印刷浆料包括预涂浆料和凝血酶溶液，
[0008]预涂浆料包括：羟乙基纤维素
(HEC)0.5
‑
2wt
％
、
微晶纤维素
‑
羧甲基纤维素钠
0.25
‑
2.5wt
％
、
瓜儿豆胶
0.1
‑
0.5wt
％
、
葡聚糖
0.3
‑
0.9wt
％
、
蔗糖
0.5
‑
1.5wt
％
、
结晶果糖
0.05
‑
0.2wt
％
、
聚乙二醇
0.01
‑
0.05wt
％
、0.1
‑
0.5wt
％消泡剂；
[0009]凝血酶溶液包括凝血酶
。
[0010]基于上述结构，本专利技术提供的凝血酶时间电化学检测芯片的工作原理具体为：通过丝网印刷浆料和丝网印刷技术制备凝血反应区，使所得凝血反应区呈现为一定厚度的网状孔洞结构；待检测凝血酶时间时，血液样本与凝血反应区接触，血液流动使反应区溶解并释放出其中的凝血酶，血液在网状结构中流动的速度减缓，能更好的与凝血酶反应使其从液体状态转化为胶冻状凝块，血液阻抗值也随着反应的进行逐步增大，通过检测反应体系中阻抗值的变化曲线，从而实现对凝血酶时间的检测
。
本专利技术所用的丝网印刷浆料，不仅有利于丝网印刷工艺的进行，而且可有效提高反应区试剂崩解速率和提高反应度
。
[0011]进一步地，在上述凝血酶时间电化学检测芯片中，工作电极和对电极上还可以部分覆盖碳材料层，以避免电极的过度磨损和氧化
。
需要注意的是，凝血反应区对应的且由工作电极和对电极围成的区域不能覆盖碳材料层
。
[0012]在本专利技术一具体实施例中，工作电极和对电极由导电银浆丝印而成，且二者围成的方形区域即为凝血反应区，该区域长宽
2*4
±
0.25mm
，面积为
7.5
‑
8.5mm2。
[0013]进一步地，在上述凝血酶时间电化学检测芯片中，所述凝血酶优选为牛凝血酶；所述凝血酶溶液除了凝血酶外还包括缓冲溶液和稳定剂，如在本专利技术一具体实施例中，凝血酶溶液具体为：
pH
＝
6.8
‑
6.9
的
HEPES(25mmol/L)
缓冲溶液中含有1％蔗糖
、
海藻糖
0.3
％
、0.15
％结晶果糖
、0.3
％明胶
、0.5
％
BSA、15mM
甘氨酸
、10mM
组氨酸
、0.01
％
PC
‑
300
以及牛凝血酶
。
[0014]基于上述凝血酶时间电化学检测芯片，本专利技术第二方面提供了一种凝血酶时间电化学检测卡
。
[0015]具体地，在上述凝血酶时间电化学检测卡中，由下至上依次包括基底层
、
隔离层和覆盖层；所述工作电极和对电极设置在所述基底层的上表面，所述隔离层用于粘合所述基底层和覆盖层，所述覆盖层的下表面为亲水涂层，且所述凝血反应区丝印在所述亲水涂层上
。
[0016]进一步地，在上述凝血酶时间电化学检测卡中，所述覆盖层上设置有透气通孔和加样通孔，所述凝血反应区设置在所述透气通孔和加样通孔之间且靠近所述透气通孔处
。
[0017]更进一步地，在上述凝血酶时间电化学检测卡中，所述隔离层的中部设有与所述加样通孔和凝血反应区对应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种凝血酶时间电化学检测芯片，其特征在于，包括工作电极
、
对电极和凝血反应区，所述凝血反应区设置在工作电极和对电极之间且用于产生血液凝固的电阻信号，所述凝血反应区由丝网印刷浆料丝印而成；其中，所述丝网印刷浆料包括预涂浆料和凝血酶溶液，所述预涂浆料包括：羟乙基纤维素
0.5
‑
2wt
％
、
微晶纤维素
‑
羧甲基纤维素钠
0.25
‑
2.5wt
％
、
瓜儿豆胶
0.1
‑
0.5wt
％
、
葡聚糖
0.3
‑
0.9wt
％
、
蔗糖
0.5
‑
1.5wt
％
、
结晶果糖
0.05
‑
0.2wt
％
、
聚乙二醇
0.01
‑
0.05wt
％
、0.1
‑
0.5wt
％消泡剂；所述凝血酶溶液包括凝血酶
。2.
根据权利要求1所述的凝血酶时间电化学检测芯片，其特征在于，所述工作电极和对电极上设有用于保护电极的碳材料层
。3.
根据权利要求1所述的凝血酶时间电化学检测芯片，其特征在于，所述凝血反应区为方形区域
。4.
一种凝血酶时间电化学检测卡，其特征在于，包括权利要求1～3任一项所述的凝血酶时间电化学检测芯片
。5.
根据权利要求4所述的凝血酶时间电化学检测卡，其特征在于，所述凝血酶时间电化学检测卡由下至上依次包括基底层
、
隔离层和覆盖层；所述工作电极和对电极设置在所述基底层的上表面，所述隔离层用于粘合所述基底层和覆盖层，所述覆盖层的下表面为亲水涂层，所述凝血反应区印制在所述亲水涂层上
。6.
根据权利要求5所述的凝血酶时间电化学检测卡，其特征在于，所述覆盖层上设置有透气通孔和加样通孔，所述凝血反应区设置在所述透气通孔和加样通孔之间且靠近所述透气通孔
。7.
根据权利要求6所述的凝血酶时间电化学检测卡，其特征在于，所述隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志超，王颖，孙晓亮，张文迪，
申请(专利权)人：武汉明德生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：