[发明专利]一种用于连续血气检测的多参数检测阵列电化学传感器

说明书

本发明提供了一种用于连续血气检测的多参数检测阵列电化学传感器，自玻璃基底(6)至上依次为电极层(7)、绝缘层(8)、亲水膜层(9)和外壳保护层(10)，所述电极层(7)中包括三个工作电极和一个共用参比电极(4)，该三个工作电极和一个共用参比电极集成于同一片玻璃基底的表面实现阵列微型化；所述所述传感器通过多个特异性工作电极的协同工作实现对血液中不同物质的同步连续检测。

技术领域

本发明涉及一种血气检测传感器，尤其是涉及一种用于连续血气检测的多参数检测阵列电化学传感器。

背景技术

血气检测是利用血气分析仪对血气分析，通过测定人体血液的H⁺浓度和溶解在血液中的气体(主要指CO₂、O₂)，来了解人体呼吸功能与酸碱平衡状态的一种手段，它能直接反映肺换气功能及其酸碱平衡状态。

动脉血气分析和中心静脉血气分析是目前常见的两种临床应用。动脉血气分析可以准确反映氧合的情况，通气状态和酸碱平衡。然而动脉采血会伴有很多并发症，如局部动脉痉挛、伤口感染、神经损伤、形成动脉血栓等；而且这种有创的检测方式有较大的出血风险，如果止血不到位可能造成体内出血；另一方面这种分析方式只能在某些时间点进行数据采集，不能作为监护手段进行实时监测。

与动脉血气分析相比，静脉血的pCO₂和酸碱平衡状态与动脉血的pCO₂和酸碱平衡状态之间有着很好的相关性(静脉血较动脉血分别高出3-5mmHg和1-2mmol/L)；此外，中心静脉血气分析可以提供中心静脉血氧饱和度，这是一个反应呼吸、血流动力学和代谢稳态变化极其敏感的监测指标。另外，氧合情况也可以通过脉搏血氧饱和度来进行临床评估，但其有一定的局限性，例如：当存在羧基化的和变性的血红蛋白、重度贫血、血管收缩时，严重者可影响监测结果。

血气分析依赖于电化学测量，所选用的电极是离子选择性电极，各种活性膜直接测量溶液中特定离子浓度；所用的电化学方法有电位滴定法(pCO₂和pH的测量)和安培法(pO₂电极)。pH电极和参比电极共同完成对pH的测量，其上面的离子交换膜两边都有质子，膜上样品侧H+浓度的变化会在膜上产生一个与pH值成正比的电位差；PCO₂电极实际上是一个pH电极，只是在pH电极敏感膜外装了一层膜，该膜只能通过未充电的分子，如二氧化碳、O₂和N₂。当二氧化碳通过膜扩散到电解质溶液时，它分解成HCO₃^-和H⁺，从而在H⁺-不渗透膜上产生与二氧化碳分压成正比的电位差；O₂的测量是基于电解氧的原理，被测血样中的氧通过薄膜扩散进入电极的内充溶液中，在极化作用下进入溶液被电解，电解电流的大小正比于O₂的分压；碳酸氢盐的浓度是通过测量pH和pCO₂来计算的。

目前市场上现有的血气分析仪器可以检测基本的pH，pCO₂和pO₂之外，同时也可以测量电解质，代谢物和胆红素。但是传统血气分析需要间断采样，需送实验室分析仪器进行检测，检测结果滞后，并且对于较重的病人需要反复抽血，极为不便。因此，对于血气分析仪器，提供快速周转的检测结果尤为重要。