引言
本论文涉及电化学生化检测领域，专门针对电化学乳酸检测传感器及其制作方法。目的是提供一种可以快速定量检测乳酸在人体含量是否正常的试纸以及制作方法。
目前市场上绝对多数测试乳酸，都是需要抽静脉血，然后在大型仪器上测试乳酸；很少数的产品，可以直接用指尖血测试，而且只可以把试纸放置在2-8度保存；目前我们的试纸，主要解决在乳酸试纸可以在常温下稳定放置一年的问题。常规的大型生化分析仪检测的准确测定乳酸，但是难以满足便携式POCT产品的需求。此外，正常浓度的乳酸生理低于1.6mmol/l，超过改浓度既有乳酸乳酸中毒的倾向，因此要求检测试剂盒有比较低的线性下限，从而保证极低浓度检测结果的准确性。此外，本领域研究者易知，随着电化学传感器有效日期临近，干式试剂层中组分的物理和化学变化（比如酶活的逐步丧失，电子介体铁氰化钾被还原等）均会导致电化学传感器的准确度便差。对于生物传感器的使用，不管是家用或者医用，更是对贮存环境条件和使用频率的限制，希望生物传感器产品有比较宽的使用范围。
本发明的目的是在于提供一种可以再各种场合快速检测血液中乳酸含量的传感器，并且本发明只需要微量血液变可以在短时间内测出乳酸的含量，并解决乳酸试纸常温存储比较困难的问题。为了克服现有技术中存在的缺点与不足，本发明提供了一种乳酸电化学传感器，其具有结构设计合理，试剂配套合理，准确度高，并且可以常温保存的乳酸试纸。
1 乳酸试纸制备
乳酸试纸制备过程如下：98.1%-89%的水，0.01%-2%的PH为4-9醋酸缓冲盐；0.01%-1%的海藻糖，0.01%-10%硫低苏糖醇，0.01%-2%西黄氏胶，0.01%-1%乳酸氧化酶，0.1%-5%电子媒介体
制备0.01%-2%PH为5-8 醋酸缓冲盐缓冲溶液，0.01%-1%的海藻糖； 0.01%-10%硫低苏糖醇；0.01%-2%西黄氏胶；以及0.01%-1%乳酸氧化酶； 0.1%-5%氧化的电子媒介体；
所述电子媒介体可以是有机的，有机金属的或者无机的。有机氧化还原物质的实列是醌或者处于氧化态的具有醌型结构的物质，例如尼罗兰和靛酚。有机金属氧化还原物质的实列是茂金属，包括二茂铁。无机氧化还原实列是铁氰化钾或者亚铁氰化钾，钌盐或者亚钌盐。其中首选的电子媒介媒介体是二茂铁甲酸。
其中缓冲溶液可以为醋酸，Tris，HEPES，TES,PBS等，浓度范围是0.1%-2且PH为4-9，但是优选为醋酸 缓冲溶液（PH为5-9）.能够在所需范围内起到缓冲左右的缓冲体系。所述第一缓冲溶液可以选自醋酸Tris、4-羟乙基哌嗪乙磺酸（HEPES）、TES及磷酸缓冲盐溶液（PBS）中的一种或多种。
配方中选择的多糖可以选择海藻酸钠，海藻糖，甘露醇，山梨醇，蔗糖，淀粉，等中的至少一种或者；主要作用是对酶起到保护作用。
配方中，需加入硫低苏糖醇，主要是发现，乳酸氧化酶本身不稳定，比较容易被氧化，放置在常温下乳酸氧化酶容易被氧化，电子酶介体容易氧化乳酸氧化酶，所以加入了保护剂硫低苏糖醇，对乳酸氧化酶有保护作用。
配方中，需加入西黄氏胶，可以让配方中的其他高聚物吸附在碳电极表面形成电性保护膜，保护乳酸氧化酶聚集以及产生晶型转变。
2 乳酸电化学传感器制作方法包含步骤
血液中乳酸电化学传感器，包括银油墨，碳油墨，绝缘油墨，地板上有参比电极和工作电极。地板上设置工作区域。
血液测试区域外用绝缘油墨控制反应区域。工作区域内，反应试剂可以和血液中的乳酸反应。把配置好的溶液点在对应的PET版上。3.烘干点好的配方，需要经过烘干处理。干燥可以根据需要在室温下，升高温度下进行，例如25℃至100℃，例如30℃到80℃，包括40℃至60℃温度下进行。4.处理，烘干后的试纸，贴双面胶以及亲水膜进行处理。
配方2.1。98.1%-89%的水，0.01%-2%的PH为4-9醋酸缓冲盐；0.01%-1%的海藻糖， 0.01%-1%乳酸氧化酶，0.1%-5%电子媒介体
常温测试血液中乳酸浓度为6mol/l，观察不同配方加速后实验结果
测试实验结果如下：常温测试6mol/l，55度加速1天变化为6.7mol/l，55度加速7天变化为10.2mol/l，55度加速14天变化为12mol/l.
3 实验总结
按照常规的电化学平台的稳定剂的常规思路，试纸加速稳定性电流显著增加，不符合要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆98.1%-89%的水，0.01%-2%的PH为4-9醋酸缓冲盐；0.01%-1%的海藻糖， 0.01%-2%西黄氏胶，0.01%-1%乳酸氧化酶，0.1%-5%电子媒介体
常温测试血液中乳酸浓度为6mol/l，观察不同配方加速后实验结果
测试实验结果如下：常温测试6mol/l，55度加速1天变化为5.9mol/l，55度加速7天变化为4.6mol/l，55度加速14天变化为4.4mol/l.
配方中加入西黄氏胶的时候，通过一段时间的加速，发现测试出来的电流值显著降低，乳酸降低；实验结果不符合要求。
98.1%-89%的水，0.01%-2%的PH为4-9醋酸缓冲盐；0.01%-1%的海藻糖，0.01%-10%硫低苏糖醇， 0.01%-1%乳酸氧化酶，0.1%-5%电子媒介体
常温测试血液中乳酸浓度为6mol/l，观察不同配方加速后实验结果
测试实验结果如下：常温测试6mol/l，55度加速1天变化为6.8mol/l，55度加速7天变化为10.1mol/l，55度加速14天变化为11.5mol/l.
实验总结：配方中加入硫低苏糖醇的时候，通过一段时间的加速，发现测试出来的电流值显著降低，乳酸降低；实验结果不符合要求。
98.1%-89%的水，0.01%-2%的PH为4-9醋酸缓冲盐；0.01%-1%的海藻糖，0.01%-10%硫低苏糖醇，0.01%-2%西黄氏胶，0.01%-1%乳酸氧化酶，0.1%-5%电子媒介体
常温测试血液中乳酸浓度为6mol/l，观察不同配方加速后实验结果
测试实验结果如下：常温测试6mol/l，55度加速1天变化为5.9mol/l，55度加速7天变化为6mol/l，55度加速14天变化为6.1mol/l.
配方中加入硫低苏糖醇和西黄氏胶的时候，通过一段时间的加速，发现测试出来的电流值没有明显变化，测试结果符合要求。
1#配方不存在硫低苏糖醇和西黄氏胶传感器响应电流（uA）；
2#配方存在硫低苏糖醇，不存在西黄氏胶传传感器响应电流（uA）；
3#配方不硫低苏糖醇，存在西黄氏胶传感器响应电流（uA）；
4#配方存在硫低苏糖醇和西黄氏胶传感器响应电流（uA）；
常温测试血液中乳酸浓度为6mol/l，观察不同配方加速后实验结果
4 实验结果
1.通过实验发现，1#配方不存在硫低苏糖醇和西黄氏胶的情况下，加速后试纸电流很快上升，不符合预期要求；2#配方存在硫低苏糖醇，不存在西黄氏胶的情况下，加速后，试纸电流降低；3#配方不硫低苏糖醇，存在西黄氏胶的情况下，加速后试纸电流很快上升，不符合预期要求；4#配方存在硫低苏糖醇和西黄氏胶的情况下，加速后电流试纸没有发生很大的变化，试纸符合预期；说明在硫低苏糖醇和西黄氏胶一起搭配的情况下，乳酸试纸的组合物得到了很好的保护。
2.2#和4#比较说明了，西黄氏胶可以防止乳酸氧化酶的酶活收到损失，保护了酶的活性；加入合适的量的助悬剂-西黄氏胶，可以让配方中的其他高聚物吸附在碳电极表面形成电性保护膜，放置乳酸氧化酶聚集以及产生晶型转变，对乳酸氧化酶防止变质有很好的作用。3#和4#比较说明了，由于乳酸氧化酶是一种容易被氧化的蛋白，加入保护剂硫低苏糖醇，提高提高酶的稳定性，让酶不容易收到电子酶介体的氧化；
真实稳定性验证；用以上的配方1，常温放置1年后，观察不同的乳酸浓度测试结果，如下：
乳酸浓度分别为0.6mol/l；以及6.7mol/l; 15mol/l，放置一年后，测试后浓度为0.7mol/l；以及6.8mol/l; 14.5mol/l；符合要求。
实验结果：发现测试的实验结果可以达到预期，说明了在说明在硫低苏糖醇和西黄氏胶一起搭配的情况下，乳酸试纸的组合物得到了很好的保护。
由于乳酸氧化酶是一种容易被氧化的蛋白，加入保护剂硫低苏糖醇，提高提高酶的稳定性；加入合适的量的助悬剂-西黄氏胶，可以让配方中的其他高聚物吸附在碳电极表面形成电性保护膜，放置乳酸氧化酶聚集以及产生晶型转变。
参考文献
[1].杨文初, 俞爱民, 陈洪渊,等. 微量乳酸脱氢酶毛细管电泳在线反应电化学检测方法的研究[J]. 高等学校化学学报, 2001, 22(4):547-551.
[2].基于聚吡咯纳米材料的制备及其在肉品成分检测中的应用[D]. 南京师范大学, 2016.
论文作者:吴岸峰,
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年18期
论文发表时间:2019/11/7
标签：乳酸论文; 氧化酶论文; 配方论文; 试纸论文; 测试论文; 常温论文; 黄氏论文; 《工程管理前沿》2019年18期论文;