[发明专利]带一个生物传感器的手提式仪器

说明书

本发明涉及一种借助于电化学生物传感器来测定生物液如血、液、尿和血清的手提式仪器，而不需要昂贵的预先分析。

在分析学中，特别是在医学诊断中，很早以来就采用生物传感器作为灵敏的和优选的测定方法。为此，在中心化验室的分析器中装有相应的生物传感器而可对大量试样进行快速、价廉特别是相应参数的正确测量。为此，通常需要试样通过量为80至180次/小时。

分析器按不同的原理工作，绝大部分分析器用相当高稀释度的实验试样的连续的空气分段流进行工作，亦即这种方法需要将被试溶液(例如血液)制备成分析材料所需的稀释度。由于这类分析器只有在投入大量试样的处理后才有效益(ESAT型、EBIO型、ECA型)，所以在这种仪器上分析单个试样是十分昂贵的。

此外，也公开过一些不用事先分析就可测定单个试样的仪器。但这些仪器由于高度整体化的测量装置而很不灵活，因而不适宜分散使用(YS1型、NOVA-Stat型)。

带有生物传感器的商业化现代移动式仪器由于配有现代设备(内部校准)，致使价格太贵、维护费用太高，而且被测量的试样的输送距离太大。因此，这些仪器除了相当高的价格外，还会产生延迟和污染，这对分析的结果产生不利的影响。

测定例如葡萄糖、乳酸盐之类的参数用的分散使用的测量系统暂时全都以不重复使用的消耗材料(测光的测试条；测电流的条形电板)为基础。这样，分析由测试条的价格确定，而且由于只使用一次，测试条不可能校准。

所以，本发明的任务是提出不用事先分析和可重复使用生物传感器的情况下实现测量血、尿、液的分散使用的仪器的技术方案，这种仪器的特点是价格低和维护费用少。

这个任务是通过一种手提式仪器结构来实现的。这种手提式仪器由一个用可更换的生物膜遮盖的固定电极、一个系统溶液储备袋、一个废液袋、一个唧筒、一个软管输送系统、一个具有阀功能的操作杆，三个操作元件、一个显示器以及一个信号采集与整个过程的控制单元组成。这种仪器用温度补偿工作，所以生物传感器的可变灵敏度在环境温度的整个波动范围15℃至35℃以内都可根据信号-温度-函数补偿。

作为系统溶液以及废液的存储袋最好使用焊接的聚乙烯膜，其中存储体积约占1/3，废液体积约占2/3。在使用时用针头将袋孔插入仪器中。在新用储液袋时，聚乙烯袋的第二半是空的。用储液清洗测量系统，废液装入废液袋中。在系统溶液完全消耗后将整个袋子清除掉。

固定电极是克拉克电极型的一种铂-银/氯化银电极，通过简单装入生物膜，使电极与成型的生物膜组合成生物传感器，生物传感器根据所用的生物分子可记录不同的物质。

为了进行测量，操作杆由静止位置B(9)移动到位置A(10)，于是流动系统打开。通过将唧筒转到位置I，电极随着前面的系统溶液被吸除而移到作为测量准备的状态。

通过将毛细管中新取的试样装入位于手提式仪器传感器上方的试样孔中而把被分析的试样输入。然后唧筒调到位置II，于是要测定的试样便移到传感器前面。进行测定后在显示器上显示结果，并要求操作者清洗系统。操作者将毛细管取下，随着操作杆放回到位置B，清洗系统重新关闭。清洗本身通过唧筒的徐徐旋转来实现，一直进行到显示器上显示出“作为使用准备”的字样为止，这是对已完成清洗和唧筒处于位置III的确认。

作为唧筒最好用软管唧筒。

三个操作元件总具有如下的功能：

B1：接通/断开

B2：菜单功能

B3：按键

电源可用一节内部9伏蓄电池，也可用一节外部太阳能电池或交流电源。

生物膜根据所用的生物分子具有一般为10和30天之间的有限寿命。这个寿命结束后在显示器上告诉使用者。寿命结束后用新的生物膜更换。更换生物膜时解锁相应的闭锁盖，取掉用过的生物膜并将新的生物膜装上。从显示器上显示的说明中，使用者可得知在整个所需的各道工序中新生物膜的功能作用。

信号采集和整个过程通过一个控制单元进行控制。整个过程包括信号采集开始(启动)、信号采集结束、测试值的存储、仪器校准和相对于各道工序向操作者提供的显示器信息。

本发明手提式仪器可至少进行300次测量而无需更换储液袋。特别大的优点是，该仪器可在15℃至35℃的温度范围内使用而与使用地点和使用时间没有关系。

下面结合实施例和附图来详细说明本发明。

图1表示手提式仪器的总视图；

图2表示仪器和储液袋与废液袋的原理图；

图3表示电极结构图和生物膜更换图。