[發明專利]一種尿液檢測電化學傳感器、紙尿褲及制備方法

有效

• 申請號: 201910911902.3
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110736776B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 劉劍;蘇杭;魯子鵬
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/327;A61F13/496;A61F13/42
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本公開提供了一種尿液檢測電化學傳感器、紙尿褲及制備方法，包括基底層、反應層和覆蓋層，所述基底層用于支撐反應層和覆蓋層；所述反應層依次包括進樣單元、隔離單元和電極單元，所述進樣單元用于將尿液進行富集并通過隔離單元上的第一開口傳遞到電極單元，所述電極單元上固定有反應材料，用于實現尿液中一種或多種代謝物的檢測；所述覆蓋層用于包裹基底層和反應層，并通過覆蓋層上的第二開口將尿液傳遞到進樣單元；將失能人群(尤其是失能老人)尿液中物質的濃度轉化為電信號，實現對尿液的定性或者定量檢測，提高了檢測結果的準確性，同時降低了檢測成本，解決了失能人群的尿液檢測難的問題。

技術領域

本公開涉及醫療診斷裝置技術領域，特別涉及一種尿液檢測電化學傳感器、紙尿褲及制備方法。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術，并不必然構成現有技術。

對于需要長期護理的老年人、癱瘓或者半癱瘓病人這部分失能人群，采用傳統醫院尿檢的方式，十分不便。對他們來說很多情況下不能有意識的排尿，往往其行動不便且取尿困難，無法實現高效的尿液提取和尿液檢測。尿液是醫學治療中常用的一種重要樣本，尿液中的蛋白質、無機鹽、電解質等成分對于臨床診斷、療效判斷起著至關重要的作用。與血液檢測不同，尿液檢測具有非侵入性以及無痛的優勢。

本公開發明人在研究中發現，傳統的尿液檢測手段，需要昂貴的分析設備，專業的操作人員；同時，分析時間較長，還要保證尿液的新鮮度。為此，一些研究人員做出了新的嘗試。例如專利CN 106759727 A以及專利CN 109001446 A利用馬桶來檢測人體的排泄物，與馬桶內的試劑塊進行反應，檢測出尿液中某物質的數據，進而與正常數據值進行比較。對于正常人來說，這不失為一種比較方便的想法，但對于失能人群，尤其是無法下床活動的老人來說，存在著如廁不方便的問題，并不能適應該類人群。

又例如專利CN 106093026 A和專利CN 107714304 A中，雖然是將試紙與傳感器進行結合，免去了傳統的采樣和加樣過程，但是通過比色的方式來對尿液中的成分進行定量檢測存在著不小的誤差。無論是智能手機的攝像頭，還是一些相機，其成像都依賴于所選環境的光照。加之各設備之間圖像處理方法，以及拍攝者的水平的差異，往往其檢測結果差異較大。一些相機由于焦距過長，對于較近的色塊無法對焦，也成為制約該方法的一大弊端。同樣，如果無法控制尿液與試紙的接觸量，由于穿戴者的排尿量較大，試紙長時間浸泡在尿液中，造成試紙各反應區域顏色不穩定，從而導致檢測結果不準確，存在較大問題。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本公開提供了一種尿液檢測電化學傳感器、紙尿褲及制備方法，將失能人群(尤其是失能老人)尿液中物質的濃度轉化為電信號，實現對尿液的定性或者定量檢測，提高了檢測結果的準確性，同時降低了檢測成本，解決了該類人群的尿液檢測難的問題。

為了實現上述目的，本公開采用如下技術方案：

第一方面，本公開提供了一種尿液檢測電化學傳感器；

一種尿液檢測電化學傳感器，包括基底層、反應層和覆蓋層，所述基底層用于支撐反應層和覆蓋層；所述反應層依次包括進樣單元、隔離單元和電極單元，所述進樣單元用于將尿液進行富集并通過隔離單元上的第一開口傳遞到電極單元，所述電極單元上固定有反應材料，用于實現尿液中一種或多種代謝物的檢測；所述覆蓋層用于包裹基底層和反應層，并通過覆蓋層上的第二開口將尿液傳遞到進樣單元。

作為可能的一些實現方式，所述基底層為沃特曼濾紙、色譜紙、硝化纖維紙、辦公用紙、聚二甲基硅氧烷(PDMS)中的一種或多種。

作為可能的一些實現方式，所述反應材料為酶、抗體或抗原等具備高特異性和選擇性的材料，所述反應材料具有受其他物質影響較小的特點。

進一步的，所述反應材料可以與尿液中的尿蛋白、尿糖、尿酸、尿胺、酮體、膽紅素、多巴胺、亞硝酸鹽以及各類藥物代謝物中的一種或多種發生化學反應。