[發明專利]一種降低紅細胞比容干擾的血液檢測方法及生物傳感器

有效

• 申請號: 202010610914.5
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111812175B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 李霞;梅丹軍;馬召棟;蒯丹平;趙梁
• 申請（專利權）人: 江蘇魚躍醫療設備股份有限公司;江蘇魚躍凱立特生物科技有限公司
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;G01N27/416
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 馬明渡

一種降低紅細胞比容干擾的血液檢測方法及生物傳感器，用于測定待測血樣中目標分析物的濃度，檢測方法包括以下步驟：步驟一.將待測血樣與酶電極接觸，待測血樣中的目標分析物與生物識別酶發生化學反應；其中，目標分析物為血糖、尿酸或者血酮；步驟二.對酶電極施加電壓，得到目標分析物的響應電流，并開始計時，再依次選取五個時間點，獲取對應的電流值；步驟三.將步驟二獲取的五個電流值I_t1、I_t2、I_t3、I_t4、I_t5帶入計算公式計算目標分析物的濃度，解決現有技術沒有同時適用于降低紅細胞比容對血糖、尿酸和血酮濃度結果干擾的方法，現有方法較為復雜耗時、成本高、會引入新的干擾因素導致測量結果不準的技術問題。

技術領域

本發明涉及電化學檢測技術領域，特別涉及一種降低紅細胞比容干擾的電化學血液檢測方法及采用該方法的電化學生物傳感器。

背景技術

定量測定人體血液中重要物質的濃度，如血糖、血酮、血乳酸、膽固醇、尿酸、三酸甘油脂、凝血因子、抗凝因子等物質的濃度，對于診斷和健康管理是非常重要的。比如，對于必須檢測血液中葡萄糖濃度以便控制其飲食中葡萄糖攝入量的糖尿病患者，檢測血液中的葡萄糖濃度是非常必要的。

目前，主要采用電化學生物傳感器來測定血液中目標分析物的濃度，電化學生物傳感器通常為三電極體系，包括工作電極、參比電極和輔助電極。將生物活性分子作為識別物固定在工作電極表面，通過在工作電極和參比電極之間施加控制電壓，生物活性分子和目標分析物發生化學反應，產生微量的反應電流，而電流強度隨著目標分析物的濃度不同而變化。根據產生的電流值換算為分析物的濃度，從而對目標分析物進行定量分析。該類傳感器具有操作簡單、樣本量少，準確度高、制作成本低以及能用于實時檢測等優點，已經被廣泛應用于體外診斷領域。但目前電化學生物傳感器在測試血樣中分析物濃度時很容易受到血液紅細胞壓積的影響，從而對測試分析物濃度結果造成干擾，特別是在測定血糖、尿酸和血酮濃度時。這是因為氧化/還原物質的移動以及擴散速度等依賴于紅細胞比容，所以會給檢測電流信號帶來很大影響。

紅細胞比容(Hematocrit，簡稱HCT)，又稱紅細胞壓積，是一定體積內紅細胞所占體積的相對比例，一般來說，正常男士的基本在40％～50％之間；正常女士的HCT基本為37％～48％。然而對于病人或特殊人群來說，HCT可能會低于35％或高于50％。如妊娠、貧血、或治療，紅細胞比容會降低，某些極端情況甚至會低于20％；新生兒的紅細胞壓積會比較高，通常會到50％～65％，有些紅細胞增多癥的患兒甚至會到70％。HCT影響血糖濃度測量結果的具體表現為當紅細胞比容偏低時，血樣中葡萄糖產生的測試電流偏大，造成測量結果偏高；當紅細胞壓積偏高時，血樣中葡萄糖產生的測試電流偏小，造成測量結果偏低。

為了得到更精確的血糖濃度檢測結果，就必須考慮紅細胞比容的影響，為了降低紅細胞比容的影響，現有技術主要從兩個方向來降低或避免HCT干擾，一是去除紅細胞，即避免紅細胞與電極接觸。如中國專利CN107436318A采用在酶層上設置抗紅細胞抗體磁珠，在磁性層和抗紅細胞抗體磁珠的配合下，紅細胞被吸于磁性層上，使電極之間不再有紅細胞。中國專利CN104931560A采用在試劑組分中引入紅細胞凝集劑，促使紅細胞凝集，使之形成尺寸更大的凝聚團，過濾紅細胞。二是校正，即測量實際的HCT值。如中國專利CN109884150A采用測量樣品的紅細胞壓積的AD值，將AD值轉換成樣品阻值，通過相關性方程計算得到初始紅細胞壓積值。中國專利CN108680622A采用獲得不同紅細胞壓積血液樣本的電阻值(R)，制作相關性曲線，確定檢測血樣的紅細胞壓積值(HCT)。無論是去除紅細胞還是測定實際的HCT值，都會增加技術難度和成本，其去除紅細胞有去除不徹底的問題，且若添加物質也可能帶來檢測的不確定性，影響血糖濃度測定結果。測定實際的HCT值，需要增加電極測試導電性或阻抗、施加不同電壓或頻率信號檢測等，這意味著會相應增加一定的復雜性和測試不確定性，影響血糖濃度測定結果。