[发明专利]一种钠、钾、氯离子生化分析干片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及血气生化传感器技术领域，特别是涉及一种钠、钾、氯离子生化分析干片及其制备方法。

背景技术

现代医学的发展，特别是临床危重病人的抢救，需要对人体的电解质进行检验，体液中钠、钾、氯离子浓度为检验的重要指标之一。病理条件下，细菌、病毒等会引起体液容量、组成和酸碱度发生改变，造成人体内水、电解质和酸碱平衡紊乱，从而影响人体器官的正常生理功能，甚至危及患者生命。因此，检测水、电解质和酸碱平衡的生物化学检验已成为临床许多疾病诊断、治疗评估和预后判断的重要依据。

目前检测体液中钠、钾、氯离子浓度采用离子选择电极。传统离子选择性电极的内参比溶液一般采用电解质溶液，只能在较低的温度、压力下工作，其制作成本较高，使用和维护复杂、不易携带，无法满足手术、急诊、野外救护等场合的需求，也无法适应家庭医疗、现代医疗体外诊断器械模式的趋势。新型的检测手段是采用干式离子选择电极进行检测，具有操作简单、测量准确、时间短、取样少，有效避免了交叉感染对测试效果的影响。

中国专利CN104316584A公开了一种测量多项离子浓度的传感器及其制备方法，能够同时测量钠、钾、氯离子浓度，但其离子浓度测量范围有限，且反应电极与接触电极之间需要导线相连，工艺相对复杂。

现有专利基本采用丝网印刷技术制备电极，但丝网印刷制得的金属层纯度不够，且表面不均匀，会影响电势的稳定性和响应时间。现有固态离子选择电极中，均选用聚氯乙烯作为离子选择膜的高分子粘结剂（专利CN101852761A、CN104330449A、CN102636532A、CN101871912A、CN102558724A），聚氯乙烯具有较高的强度和化学稳定性，且价格便宜，但其必须添加增塑剂才能确保离子选择膜响应，随着时间的推移，增塑剂和溶解在其中的载体会一起从离子选择膜中渗漏出来，导致离子选择膜响应下限变差，寿命变短。

发明内容

本发明提供一种钠、钾、氯离子生化分析干片及其制作方法，所制备干片测量精度高，长期稳定性好，响应时间短，且结构简单、体积小，制备工艺简单、生产成本低，适合大批量生产。

本发明钠、钾、氯离子生化分析干片包括：支撑层、钠离子选择电极、钾离子选择电极、氯离子选择电极、中间层、顶层和盐桥。制备工艺如下：（1）制备金属/金属盐薄片电极；（2）在电极上涂布配制好的参比层溶液和离子选择膜溶液并干燥制备钠、钾离子选择电极，在电极上涂布高分子膜溶液制备氯离子选择电极；（3）在顶层设进液口和导气孔，中间层设液池，盐桥密封于中间层和顶层之间；（4）分别取两片钠、钾、氯离子选择电极与支撑层、中间层粘接组装成干片。

本发明中支撑层起保护和支撑离子选择电极作用，顶层设有进液口和导气孔，中间层设有液池，盐桥密封于中间层和顶层之间。

支撑层、中间层和顶层选自聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚酯非导电高分子材料；盐桥为滤纸材料。

钠、钾离子选择电极包括：电极、参比层、离子选择膜。氯离子选择电极包括：电极、高分子膜。

电极。本发明电极包括金属层和金属盐层。金属盐层与金属层形成界面电位，具有稳定的电势响应。金属层金属选自金、银、铜、汞、铂、镍，金属盐选自金属层金属的不溶性金属盐。金属盐层可使用金属层的氧化物，例如金属卤化物。优选电极银/氯化银电极。

电极金属层附着于不导电高分子材料表面，为提高电极的稳定性、缩短响应时间，本发明可以采用真空镀膜、化学镀或电镀的方式制备金属层，优选化学镀法。使用化学镀法，金属层表面均匀，可瞬间建立相界之间的平衡，形成稳定的响应电势，缩短响应时间。金属盐层可以采用化学氧化的方法制得，使用氯化铁或高锰酸钾溶液对金属层进行氧化。

参比层。参比层主要成分包括：非导电高分子粘结剂、表面活性剂、灭菌剂、分散剂、金属盐。

为确保离子选择电极具有较好的测试精度和长期稳定性，金属盐选用氯化钠和氯化钾按固定比例配合使用，配比范围1:1~8:1，氯化钠和氯化钾为5:1时，离子选择电极具有最佳响应。

为保证参比层与离子选择膜的结合强度，防止离子选择电极响应信号准确性和长期稳定性降低，参比层含水量不能过高或过低，参比层最优含水量为30%~40%。

本发明通过控制参比层的干燥时间、温度、湿度固定参比层金属盐配比和含水量，最优干燥条件：温度25℃、相对湿度50%、时间40min。

钠、钾离子选择膜。钠、钾离子选择膜主要成分包括：高分子粘结剂、离子载体、载体溶剂、阴离子干扰剂和表面活性剂。