[发明专利]一种电学与光学联用尿液分析生化装置及其制造方法

权利要求书

1.一种电学与光学联用尿液分析生化装置，其特征在于设有尿液反应池、LED光源、光纤光谱仪、单片机和显示电路；在尿液反应池中设有光学生物传感器、电化学生物传感器和pH计，在尿液反应池上端设有尿液入口，在尿液反应池底部设有尿液出口，在尿液反应池的保护套下端设有电化学生物传感器的修饰电极和对比电极；所述光学生物传感器采集LED光源，所述光学生物传感器的光学信号输出端与光纤光谱仪输入端口连接，光纤光谱仪的电流信号输出端与单片机的输入端口连接，电化学生物传感器的电学信号输出端与单片机的输入端口连接，pH计的pH值输出端与单片机的输入端口连接；单片机的输出端口与显示电路的输入端连接。

2.如权利要求1所述的一种电学与光学联用尿液分析生化装置的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)基于聚吡咯/铂纳米绒毛修饰多孔氧化铝箔电极的制备

1)在氧化铝箔表面磁控溅射一层纳米金，之后浸入含有1～5mmol/L铂氯酸的0.1～0.8mol/L的硫酸溶液中，待电极表面完全变黑后取出用去离子水和乙酸反复淋洗，得到铂纳米绒毛修饰电极A；

2)将10～50U含酶量的添加适量戊二醛和牛血清白蛋白的酶液滴加于A表面，待其自然晾干后制得电学生物传感器电极；

(2)基于联吡啶钌荧光猝灭反应的光学生物传感膜的制备

1)正硅酸乙酯和去离子水以摩尔比1∶2～6的比例混合，添加pH＝2的盐酸溶液调节pH值，搅拌1～3h至混合液变澄清，得溶胶B₁；

2)将溶胶B₁和联吡啶钌水溶液以体积比10～1∶1的比例混合，搅拌均匀，得溶胶B₂；

3)将溶胶B₂和1～10U含酶量的pH＝6.86的PBS溶液以体积比10～1∶1的比例混合，搅拌均匀，滴加于洁净的玻璃片表面，待其凝胶开始后置于3～8℃下老化，即得基于联吡啶钌荧光猝灭反应的光学生物传感膜；

(3)电学与光学联用尿液分析生化装置的构建

1)将电学传感器电极、对电极和光学敏感膜铺设于尿液反应池保护套下端，尿液反应池保护套上端为尿液入口，底部有1至2个尿液出口，与电极和光学传感膜连接的导线和Y型光纤分别穿过侧方孔洞与仪器相连；

2)由尿液反应池引出的导线与单片机相连，由尿液反应池引出的Y型光纤分别与激光器和光纤光谱仪相连，再由光纤光谱仪连接至单片机，处理后的数据显示于LCD显示屏中；

3)将pH计整合进装置中，得电学与光学联用尿液分析生化装置。