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原文传递基于酶抑制法的电化学检测方法、检测芯片、检测试剂盒及检测系统

专利名称：	基于酶抑制法的电化学检测方法、检测芯片、检测试剂盒及检测系统
摘要：	本发明提供一种基于酶抑制法的电化学检测方法、检测芯片、检测试剂盒及检测系统。预制有底物的试纸条与固定有酶的电极芯片覆合在一起形成电化学检测芯片，与相应的电化学测试设备接通，即可在加样后完成检测。本发明通过对检测芯片进行特定的设计，只需要一步加样即可完成检测。同时覆合在一起的芯片可以嵌装在带有加样孔的外壳中，整个装置小巧，便于携带，有利于现场快速检测，结果易读，检测灵敏度较高，可实现定量，特别适用于有机磷或氨基甲酸酯类农药残留的现场检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	浙江纳智汇生物科技有限公司
发明人：	宋世平;窦艳枝;李甫梧
专利状态：	有效
申请日期：	2020-08-31T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-01T00:00:00+0800
申请号：	CN202010896038.7
公开号：	CN114113247A
代理机构：	上海申浩律师事务所
代理人：	赵青
分类号：	G01N27/26;G01N27/30;G01N27/327;G;G01;G01N;G01N27;G01N27/26;G01N27/30;G01N27/327
申请人地址：	315399 浙江省宁波市慈溪市古塘街道担山北路145号
主权项：	1.一种基于酶抑制法的电化学检测方法，其特征在于，采用电化学检测芯片进行，该电化学检测芯片中的加样区、检测区以及底物区位于同一侧，底物区处预制有可被溶出的底物，固定有酶的工作电极位于所述检测区正下方，所述检测方法如下： A)向所述加样区处一次性注入目标待检物提取液，所述酶先与所述目标待检物提取液中的目标分析物进行第一反应，而后与所述底物进行第二反应并采集电信号，第二反应的开启时间在第一反应进行程度达到15％或以后任一点； B)将采集的电信号与目标分析物标准曲线进行对比并输出结果，当待检物提取液中不含有目标分析物或低于检出限的目标分析物时，输出阴性结果；当待检物提取液中含有高于检出限的目标分析物时，输出阳性结果或输出具体数据，其中，所述目标分析物与所述酶发生的第一反应为酶抑制反应。 2.根据权利要求1所述的基于酶抑制法的电化学检测方法，其特征在于：其中，第二反应的开启时间在第一反应进行程度达到20％～90％间任一点。 3.根据权利要求1所述的基于酶抑制法的电化学检测方法，其特征在于：其中，所述电化学检测芯片包括固定有酶的电极芯片(1)以及覆合安装于所述电极芯片(1)之上的试纸条(2)，所述电极芯片(1)的引线伸出试纸条(2)之外；所述试纸条(2)上设有底物区(24)、加样区(25)、检测区(26)，所述底物区(24)处预制有可被溶出的底物；所述检测区(26)位于所述检测用酶的正上方；所述加样区(25)与所述检测区(26)邻近、部分重合或完全重合；所述底物区(24)位于加样区(25)和检测区(26)之外，并且与所述检测区(26)间隔一定距离；所述酶先与加样区(25)处接受的目标待检物提取液中的目标分析物结合进行第一反应，待底物扩散至所述检测区(26)后，与所述底物进行第二反应以输出电信号。 4.根据权利要求3所述的基于酶抑制法的电化学检测方法，其特征在于：其中，所述电极芯片(1)至少包括工作电极(11)和对电极(12)，所述底物通过吸附的方式预制于底物区(24)处，或底物预制于底物条(27)上覆合于底物区(24)处并与底物区材料流体连通。 5.根据权利要求4所述的基于酶抑制法的电化学检测方法，其特征在于：其中，所述试纸条(2)仅承接一次液体样品加样，所述目标待检物提取液注入加样区(25)后，其中的目标分析物扩散至工作电极(11)，先与所述酶发生第一反应，当液体扩散至稍远的底物区(24)处，底物区(24)与检测区(26)流体连通，底物溶出后沿试纸条迁移至检测区(26)，接触到所述酶发生第二反应，所述底物区(24)与所述检测区(26)之间的距离被设置为：底物从所述底物区(24)溶出并迁移到达检测区(26)前边缘开启第二反应的时间在第一反应进行程度达到15％或以后任一点。 6.根据权利要求3或4所述的基于酶抑制法的电化学检测方法，其特征在于：其中，所述底物区(24)与所述检测区(26)之间的距离被设置为：底物从所述底物区(24)溶出并迁移到达检测区(26)前边缘开启第二反应的时间在第一反应进行程度达到20％～90％间任一点。 7.根据权利要求1～4所述的基于酶抑制法的电化学检测方法，其特征在于：其中，当所述目标分析物为有机磷或氨基甲酸酯类农药时，底物为氯化硫代乙酰胆碱或碘化硫代乙酰胆碱，酶为乙酰胆碱酯酶；或者底物为α-乙酸萘酯，酶为麦麸酯酶；所述工作电极(11)上还固定有电子媒介体材料，所述电子媒介体材料选自普鲁士蓝、铁氰化钾或其组合。当所述目标待检物为苯甲酸或L-半胱氨酸时，底物为儿茶酚，酶为多酚氧化酶。 8.一种基于酶抑制法的电化学检测芯片，包括，电极芯片(1)，所述电极芯片(1)至少包括工作电极(11)和对电极(12)；所述工作电极(11)上至少固定有电化学检测用的酶；覆合安装于所述电极芯片(1)之上的试纸条(2)，所述试纸条(2)上设有加样区(25)、检测区(26)、位于加样区(25)和检测区(26)之外的底物区(24)，所述加样区(25)位于工作电极(11)的前上方或正上方，所述检测区(26)位于工作电极(11)的正上方，所述加样区(25)与所述检测区(26)邻近、部分重合或完全重合，电极芯片(1)的引线伸出试纸条(2)之外；预制在所述底物区(24)处的底物，所述的底物可被溶出，用于与所述的酶进行第二反应以输出电信号。 9.根据权利要求8所述的基于酶抑制法的电化学检测芯片，其特征在于：所述底物区(24)与所述检测区(26)之间的距离被设置为：当两者流体连通时，底物从所述底物区(24)溶出并迁移到达检测区(26)前边缘开启第二反应的时间在第一反应进行程度达到15％或以后任一点。 10.根据权利要求9所述的基于酶抑制法的电化学检测芯片，其特征在于：所述底物区(24)与所述检测区(26)之间的距离被设置为：当两者流体连通时，底物从所述底物区(24)溶出并迁移到达检测区(26)前边缘开启第二反应的时间在第一反应进行程度达到20％～90％间任一点。 11.根据权利要求8任一项所述的基于酶抑制法的电化学检测芯片，其特征在于：其中，所述试纸条(2)，包括样品垫(21)，层析膜(22)以及吸水垫(23)，所述样品垫(21)与所述层析膜(22)的前端相叠接触，所述层析膜(22)中部留空，所述吸水垫(23)与所述层析膜(22)的后端相叠接触；所述样品垫(21)上设置有底物区(24)、加样区(25)、检测区(26)，所述底物区(24)位于所述样品垫(21)的前端，所述加样区(25)位于所述样品垫(21)的中部或后部，所述检测区(26)与所述加样区(25)重合或位于加样区的后部；所述底物通过吸附的方式预制于底物区(24)处，或底物预制于底物条(27)上覆合于底物区(24)处并可与底物区材料流体连通。 12.根据权利要求11所述的基于酶抑制法的电化学检测芯片，其特征在于，还包括：外壳(3)，所述外壳(3)对应于加样区(25)处设有加样孔(321)，左侧或右侧的一端设置有开口(33)，所述电极芯片(1)的电极引线从开口(33)处伸出。 13.根据权利要求12所述的基于酶抑制法的电化学检测芯片，其特征在于：其中，所述外壳(3)对应于所述试纸条(2)的吸水垫(23)处还设有一个引流孔(323)。 14.根据权利要求11所述的基于酶抑制法的电化学检测芯片，其特征在于：所述吸水垫(23)被设计为使向后端层析流动的底物溶出液中的底物峰值位置刚好停留在检测区(26)。 15.根据权利要求11所述的基于酶抑制法的电化学检测芯片，其特征在于：其中，所述样品垫(21)材料选自玻璃纤维素膜或聚酯纤维素膜；所述层析膜(22)材料选自硝酸纤维素膜；所述吸水垫(23)材料选自滤纸、吸水纸或吸水棉；所述底物条(27)材料为聚酯纤维素膜。 16.根据权利要求11所述的基于酶抑制法的电化学检测芯片，其特征在于：其中，所述样品垫(21)为玻璃纤维素膜，所述层析膜(22)为无背衬硝酸纤维素膜，所述的吸水垫(23)为吸水纸，所述底物条(27)材料为聚酯纤维素膜。 17.根据权利要求16所述的基于酶抑制法的电化学检测芯片，其特征在于：其中，当试纸条宽度为8mm，且加样区(25)接受的液体样品量为50-300μL时，底物区(24)后边缘与检测区(26)前边缘之间的距离为1mm～12mm；层析膜(22)在样品垫(21)后边缘与吸水垫(23)前边缘之间的非覆盖长度为10mm～15mm；吸水垫(23)的长度为10mm～30mm。 18.根据权利要求16所述的基于酶抑制法的电化学检测芯片，其特征在于：其中，当加样区(25)接受的液体样品量为120-150μL时，底物区(24)后边缘与检测区(26)的前边缘之间的距离为7mm～8mm；层析膜(22)在样品垫(21)后边缘与吸水垫(23)前边缘之间的非覆盖长度为11mm～13mm；吸水垫(23)的长度为15mm～25mm。 19.根据权利要求18所述的基于酶抑制法的电化学检测芯片，其特征在于：其中，采用该电化学检测芯片进行检测时，向加样区(25)处一次性注入目标待检物提取液150μL，在液体样品注入后的300s-800s间任一时间点，通过电极芯片采集电流信号。 20.根据权利要求19所述的基于酶抑制法的电化学检测芯片，其特征在于：其中，在液体样品注入后的第600s，通过电极芯片采集电流信号。 21.一种基于酶抑制法的电化学检测试剂盒，其特征在于，包括：电化学检测芯片以及进行检测分析所需的缓冲溶液、提取溶液或标准品，其中，所述电化学检测芯片为权利要求8～18任一项所述的基于酶抑制法的电化学检测芯片。 22.一种基于酶抑制法的电化学检测系统，其特征在于，包括：电化学检测试剂盒以及与其连接的电化学检测设备，所述电化学检测试剂盒如权利要求21所述。
所属类别：	发明专利