[实用新型]分析生物尿液中微量有机物质的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种分析生物尿液中微量有机物质的系统，属于生物技术领域。

背景技术

生物体的代谢反应，不论是饮食、生病、用药、脏器的生理病变等，都会表现于生物体尿液中微量有机物质的种类和含量的变化上面。以人类为例，例如怀孕与否、是否有吸毒、类固醇的服用、艾滋病的感染等，都有相关的尿液检测技术和产品。而不单单是人类和动物，如兽医或是畜牧，都会应用到尿液检测的技术。因此可知，尿液中微量有机物质的检测，为一种诊断生物体生理况状的重要技术。

在尿液检测技术的开发上，主要的困难点在于如何在成分复杂的尿液检体中，检测某几种微量的、特定的有机物质。在各种检测技术中，电化分析中的极谱仪(Polarography)检测法，为一种在特殊条件下，对待测物质的溶液进行电解，并对所得到的电流—电压曲线进行分析的方法。其理论基础在于对待测物质的电解物质，进行电观测，并依照对电的依赖性，判断该受测物的性质和数量。极谱仪包含有两个电极：参考电极和工作电极。测试时，需将受试物置于电解液中，接上该电极进行电解后，以收集电解质作为判断的依据。

极谱仪不仅可以分析周期表中的元素，也可以分析大部分的有机物质。例如，单醣、开放而非环状的酮或醛类、一些纯氨基酸，例如：半胱氨酸（CYSTEINE）、组氨酸（HISTIDINE）、天门冬氨酸（ASPARTIC ACID）、精氨酸（ARGININE）、天冬酰胺（ASPARAGINE）、蛋氨酸（METHIONINE）等。此方法同时可以定性和定量，并在同一实验中测出不同的物质，具有高度的感度和精确性。和其它方法相比较，则具有较快速的特点，且结果较为客观，可自动获得信息，也可测微量溶液和生物的体液，而这一些检测的结果，便可以提供信息给实验者来对受检测的生物体的生理状况进行判断。

传统式极谱仪(classical polarography)的构造，如图1所示，在电解池03中装有待测溶液，其中浸入滴汞电极01和甘汞电极02。此时，甘汞电极02为阳极(参考电极)，滴汞电极01则为阴极(工作电极)。滴汞电极是由蓄汞槽011通过橡皮管012与毛细管013相连接而组成的。通过调节蓄汞槽的高度可调节汞滴下落的速度，一般为每10秒2~3滴。

电解时，加一电位差于该两个电极上，并以电压计04指示其数值，电流计05记录相应的电流值。

然而，汞具有很多缺点，如危险性高，特别是使用于实验或临床上，极不适用。汞造成很多急慢性疾病，因此汞的工作地点，必需隔离，也必需有特别的设备，否则会产生危险，且汞的蒸汽在不通风的工作场所，也将造成大问题。在工业上，当电压超过0.3伏特时也无法使用，因为此时将会发生汞阳离子的溶解，当电解速度增加时，汞从毛细管中流出，示波器上所显示的半波电位在示波器的进程中，半波电位产生，并且在时间轴的变换中，电脉冲已经达到另一滴汞，汞液滴的伸展常常不允许在需要的电场进行分析，也无法从示波器中显示出来。在其它同样的条件之下，汞液滴的间隔，将随着所失电位的大小而定，如此一来，在副电压扩大得大于电微管极大值，极谱仪就产生扩散电流的下降，装置电流常是阻碍的因素，汞液滴无法跟得上电极的反应，换言之，检测的速度是受限的。另外，在高温时汞很快地蒸发，蒸发的汞也会带走部分的待测物质，这对于微量物质的检测上，会造成检测结果不精确的问题。

除了因使用汞电极而产生的问题，传统式极谱仪仍有其它缺点，那就是在结果分析上，检测者需读取电流计、电压计所显示的数值或指针作为判断。此缺点在于：第一，精确度的不足，以电流计、电压计所显示的指针或波形来进行辨别，这基本上仍是一种“目测”的方法，较小的波形与指针变化将无法被检测者所辨别。第二，因为波形的观察准确度，与观察者的经验有关，所以需要较长的时间来培训操作人员。第三，不同的检测者对相同的波形的解释，可能会出现些微的差异，检测的结果无法客观化。

综合上述，我们可知在传统技术中，采用汞作为电极的极谱仪，在大量临床应用上所具有的一些问题，还有显示检测结果的显示器，例如示波器，在检测结果的判断和分析上，仍存在有不够精确，以及需要较长时间来培训操作人员的问题，尚未可称为可大量应用于临床上。因此，如何解决汞电极的问题与提升“分析检测结果”的能力，便是我们所需面对与克服的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种分析生物尿液中微量有机物质的系统，该系统为一种使用固态电极极谱仪，或结合该固态电极极谱仪和计算机信息科技的系统，特别是结合固态电极极谱仪和计算机信息科技的系统，能够通过对比“所测得的极谱图”和“判断标准数据”，自动地分析出检测的结果。