專利名稱：全血肌酸激酶生物傳感電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種生物傳感器，特別是一種全血肌酸激酶生物傳感電極的制作方法，屬于生物傳感技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
血清肌酸激酶(CK)也稱磷酸肌酸激酶(CPK)，主要用于心臟疾病特別是心肌梗塞、Duchenne肌萎縮及各種類型的原發(fā)性肌萎縮等疾病的診斷。血清肌酸激酶指標也是反映運動員訓練過程中肌肉微損傷情況的最主要指標，它與運動員的訓練強度和從事的項目特點相關(guān)，是評價運動員的機能水平、訓練狀況的重要手段。
目前的測試方有己糖激酶法(或稱N-乙酰半胱氨酸法)、甘油-3-磷酸氧化酶法等酶動力法，主要是通過肌酸激酶催化底物經(jīng)一系列反應(yīng)，最后生成有顏色的產(chǎn)物，再通過分光光度計測量反應(yīng)產(chǎn)物顏色的變化速率，計算肌酸激酶的活性。但是這種測試方法存在較多不便之處，如要取靜脈血、要離心取血清、要有半自動或全自動生化分析儀等較昂貴的儀器、要有熟練的操作人員等，不利于肌酸激酶指標的廣泛應(yīng)用，特別是不利于運動員的現(xiàn)場監(jiān)測。
酶電極方法具有測試速度快、特異性高、靈敏度高的特點，是簡化測試程序，實現(xiàn)現(xiàn)場使用的最佳方法。目前還沒有利用酶電極的方法對肌酸激酶進行測試的相關(guān)報道。
本發(fā)明所利用生物化學反應(yīng)過程如下 其中CK為肌酸激酶，GK為甘油激酶，GPO為磷酸甘油氧化酶。
在電極條的構(gòu)造方面，中國專利CN 1447113A，專利名稱“血糖測試儀配套試紙及制作方法”中介紹的電極條不易做到精確定量取樣和中國專利CN 1462880A，專利名稱“全血乳酸生物傳感器”，介紹的電極條雖可精確取樣，但取樣孔開在一側(cè)，對于為避免同一部位反復扎刺而變換不同手指取樣則有不便之處。另外這兩種電極條上均沒有用于拿握的地方，這樣要將體積小巧的電極條插入測試儀而又不污染反應(yīng)區(qū)就成為較為困難的動作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種快速、簡便的進行全血肌酸激酶測試的生物酶電極條，使人體血液虹吸入電極條后可在相應(yīng)的配套儀器上方便直觀的讀出測試結(jié)果。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。本發(fā)明采用生物傳感方法及電化學原理，通過絲網(wǎng)印刷和酶固定化技術(shù)實現(xiàn)對血液中的肌酸激酶進行測定的。以下對本發(fā)明作進一步的說明，具體如下酶電極條是在一條具有10～18mm持握手柄(12)的PVC底板(1)上印刷有連接導線(2，4)，用于與測試儀相連并加有0.36V電壓，印刷連接導線(2，4)與工作電極(5)和參考電極(6)相連接，在工作電極(5)上有固定化的反應(yīng)物層(7)，參考電極(6)有Ag/AgCl層(8)，在電極上粘有兩條與電極垂直的間隔開的雙面膠帶紙(9)，上蓋有塑料薄膜(11)，形成左右側(cè)均有開孔的反應(yīng)池(10)，可通過虹吸將血樣吸入，在工作電極、參考電極形成的電化學系統(tǒng)上反應(yīng)測試。
反應(yīng)電極上固定化的反應(yīng)物層(7)含有磷酸肌酸、二磷酸腺苷、甘油等反應(yīng)底物，含量分別為20～120、5～50、5～20μg；甘油激酶、甘油磷酸氧化酶等對反應(yīng)起催化作用的酶，含量分別為0.1～1、0.05～0.5U/L；混有電子媒介體鐵氰化鉀，含量為20～100μg；對酶及反應(yīng)底物起固定作用的明膠、絲素蛋白、甲基纖維素、牛血清白蛋白中的一種，含量為20～200μg；咪唑緩沖液、磷酸緩沖液中的一種，pH值為6.0～8.0，含量為40～200μg。
本發(fā)明具有的實質(zhì)性特點和顯著進步1)首次使用酶電極方法進行血液肌酸激酶的測試，此方法比需要半自動或全自動儀的酶動力比色法更為方便快捷；2)首先利用印刷酶電極的方法進行生物酶的活性測定，而以往只是用此印刷酶電極方法測試反應(yīng)底物；3)首次在電極上進行了多種酶的聯(lián)合反應(yīng)；4)電極條的加長拿握手柄，有利于電極條的拿取，而不會污染影響電極反應(yīng)物；5)左右側(cè)進樣孔適用于左右手不同的手指取血。


圖1全血肌酸激酶生物傳感電極結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2全血肌酸激酶生物傳感電極結(jié)構(gòu)分解圖。
圖3全血肌酸激酶生物傳感電極的循環(huán)伏安圖。
其中圖1，圖2中1.PVC底板，2.連接導線銀層，3.電極銀層，4.連接導線碳層，5.工作電極碳層，6.參考電極碳層，7.反應(yīng)物層，8.Ag/AgCl層，9.雙面膠帶紙，10.雙側(cè)開孔反應(yīng)池，11.塑料薄膜，12.加長拿握手柄。
圖3，循環(huán)伏安法實驗采用二電極體系，工作電極為酶電極，參比電極為Ag/AgCl電極。檢測電位范圍為-600～600mV，掃描速度為50mV/s。電解液為pH7.0的磷酸鹽緩沖液，加入不同濃度的CK質(zhì)控血清，其中A.CK含量140U/L，B.CK含量270U/L。
具體實施例方式
實施例1用絲網(wǎng)印刷方法在PVC底板(1)上用導電銀漿油墨印刷連接導線銀層(2)、電極銀層(3)，在其上用碳油墨印刷連接導線碳層(4)、工作電極碳層(5)、參考電極碳層(6)，再用銀漿油墨與AgCl混合，混合比例為10/1(W/W)印刷在參考電極碳層上成為Ag/AgCl層(8)。在工作電極和反應(yīng)電極上橫向覆蓋兩條雙面膠帶紙(9)，中間形成一條反應(yīng)池通道。將含有磷酸肌酸39μg、二磷酸腺苷51μg、甘油11μg、甘油激酶1U/L、甘油磷酸氧化酶1U/L鐵氰化鉀20μg、明膠20μg、pH值為6.8咪唑緩沖液40μg的混合液5μl滴加在反應(yīng)池通道的的工作電極上，室溫干燥，形成反應(yīng)物層(7)。再在其上覆蓋塑料薄膜(11)，形成雙側(cè)開孔的反應(yīng)池(10)。在PVC底板的電極端留有12mm長的空白端做為加長拿握手柄(12)。
實施例2用絲網(wǎng)印刷方法在PVC底板(1)上用導電銀漿油墨印刷連接導線銀層(2)、電極銀層(3)，在其上用碳油墨印刷連接導線碳層(4)、工作電極碳層(5)、參考電極碳層(6)，再用銀漿油墨與AgCl混合，混合比例為10/1(W/W)印刷在參考電極碳層上成為Ag/AgCl層(8)。在工作電極和反應(yīng)電極上橫向覆蓋兩條雙面膠帶紙(9)，中間形成一條反應(yīng)池通道。將含有磷酸肌酸39μg、二磷酸腺苷51μg、甘油11μg、甘油激酶1U/L、甘油磷酸氧化酶1U/L鐵氰化鉀20μg、絲素蛋白40μg、pH值為6.8磷酸緩沖液100μg的混合液5μl滴加在反應(yīng)池通道的的工作電極上，室溫干燥，形成反應(yīng)物層(7)。再在其上覆蓋塑料薄膜(11)，形成雙側(cè)開孔的反應(yīng)池(10)。在PVC底板的電極端留有12mm長的空白端做為加長拿握手柄(12)。
權(quán)利要求
1.一種全血肌酸激酶生物傳感電極，包括一條具有較長持握手柄(12)的PVC底板(1)上印刷有連接導線(2，4)，用于與測試儀相連并加有0.36V電壓，印刷連接導線(2，4)與工作電極(5)和參考電極(6)相連接，在工作電極(5)上有固定化的反應(yīng)物層(7)，參考電極(6)有Ag/AgCl層(8)，在電極上粘有兩條與電極垂直的間隔開的雙面膠帶紙(9)，上蓋有透明塑料薄膜(11)，形成左右側(cè)均有開孔的反應(yīng)池(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物傳感電極，其特征在于反應(yīng)物層中含有肌酸20～120μg。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物傳感電極，其特征在于反應(yīng)物層中含有二磷酸腺苷5～50μg。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物傳感電極，其特征在于反應(yīng)物層中含有甘油5～20μg。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物傳感電極，其特征在于反應(yīng)物層中含有甘油激酶0.1～1U/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物傳感電極，其特征在于反應(yīng)物層中含有甘油磷酸氧化酶0.05～0.5U/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物傳感電極，其特征在于反應(yīng)物層中含有鐵氰化鉀20～100μg。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物傳感電極，其特征在于反應(yīng)物層中含有明膠、絲素蛋白、甲基纖維素中的一種，含量為20～200μg。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物傳感電極，其特征在于反應(yīng)物層中含有咪唑緩沖液、磷酸緩沖液中的一種，pH值為6.0～8.0，含量為40～200μg。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物傳感電極，其特征在于傳感電極具有10～18mm持握手柄。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物傳感電極，其特征在于傳感電極具有左右兩側(cè)開孔的反應(yīng)池。
全文摘要
全血肌酸激酶生物傳感電極屬于生物傳感技術(shù)領(lǐng)域。主要包括一條具有持握手柄的PVC底板上印刷有連接導線，有固定化反應(yīng)物層的工作電極和Ag/AgCl參考電極，兩條間隔開的膠帶及塑料薄膜上蓋形成左右側(cè)均有開孔的反應(yīng)池。血樣虹吸入反應(yīng)池后，與反應(yīng)物作用，通過電化學系統(tǒng)實驗現(xiàn)血液中肌酸激酶含量的快速、便捷測試。其中加長拿握手柄便于電極條的拿取，左右側(cè)進樣孔適用于從左右手不同的手指取血。
文檔編號C12Q1/00GK1967229SQ20061014538
公開日2007年5月23日 申請日期2006年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月27日
發(fā)明者周越, 王瑞元, 李肅反 申請人:北京體育大學