1簡介:
免維護參比電極是電解質分析儀核心部件之一,保持其性能穩定、使用中免維護至關重要。下面深入探討與分析免維護參比電極的前沿技術。
目前參比電極在醫療檢驗分析流程中套用十分普遍。參比電極的套用是以電化學基礎原理為理論,而電解質分析儀的產生是將電化學理論套用服務於實際生產生活中,即醫療行業。電解質分析儀在九十年代中後期得到廣泛套用,同時離子選擇性電極技術也已日趨成熟起來。
但從技術角度上講,參比電極本身問題更加凸顯出來。眾所周知,參比電極通過滲漏性液體接界(鹽橋)來實現電化學測量迴路,參比內液和鹽橋液會滲出。由此導致在使用過程中需定期更換內液。雖然有些商業產品宣傳其參比電極可以免維護,實際上是在參比電極上縛了一個鹽袋子(俗稱鹽倉)。還有一種參比電極採用高分子壓膜的技術,製作了不滲漏參比電極,用KC1粉末的氟聚合物液中,熱壓成薄片。但在實驗中高分子薄片與樣品接觸,容易吸附蛋白質分子,在測試過程中,電極電位漂移比較大,很難在臨床上商品化。
下面是最新方法,本法研製了以RD桐酯膠粉高分子為框架的全新的固體參比電極,並對其性能進行了測定,研究了它的初步套用,結果表明該電極製備工藝簡單、性能優良、使用方便。本文報導上述研製的結果,並對有關問題進行討論。
2 製作過程:
2.1 儀器和試劑
HC9886電解質分析儀, A、B標準液,ISE質控液,KOH (A.R.),KCL(G.R.),HCl(G.R.)。
2.2 Ag-AgCl電極預處理
將直徑0.8 mm長度3cm的電極絲一端繞成螺旋狀待用。
2.3 RD桐酯膠粉預聚物的處理
RD桐酯膠粉用KOH溶液調節pH值時,可得一漿狀RD桐酯預聚物。
2.4 固態化參比電極的製備
將漿狀預聚物和研細的KCl粉末以一定比例混合均勻,在攪拌下滴入1 mol/L鹽酸將其pH調至3~4.5之間,取聚氯四氟乙烯塑膠殼一支,裝入已制好的Ag-AgCl電極絲,迅即將其裝入模管。室溫下放置24 h令其自然固化即得Ag-AgCl固體參比電極,如圖所示。使用前在1mol/L的KCl溶液中活化0.5 h。
圖1 電極構造
2.5 電極的測量
以上述製得的固態參比電極,與傳統參比電極作對比。
附表2 質控血清RNDOX和ISE校正液測定值
名稱 | 靶值 | 傳統參比電極測定值 | 固態參比電極測定值 | |||||||
K | Na | Cl | K | Na | Cl | K | Na | Cl | ||
RNDOX1557 (1) | 3.27 | 116 | 78.5 | 3.37 | 118 | 77 | 3.17 | 116.5 | 76 | |
SD | 0.2 | 2.1 | 2.5 | 0.18 | 2.6 | 2.1 | 0.23 | 1.6 | 1.9 | |
RNDOX1557 (2) | 4.99 | 177 | 120 | 4.78 | 181 | 118 | 5.1 | 179 | 117.5 | |
SD | 0.25 | 3.6 | 3.8 | 0.15 | 2.3 | 3.1 | 0.28 | 3.4 | 2.5 | |
ISE | 4.65 | 145 | 100 | 4.8 | 147 | 99 | 4.9 | 146 | 98.5 | |
SD | 0.24 | 3.2 | 3.1 | 0.23 | 2.1 | 1.5 | 0.26 | 1.5 | 1.7 |
附圖 K、Na、Cl對應的測量與濃度的離散圖
3 結果和討論
3.1 RD桐酯中KCL含量對電極穩定性及電位的影響(如圖)
製備KCl含量不同的參比電極,以ISE校正液為測量液,實驗部分附表2測量出各電極的電位。結果表明,當RD桐酯中KCl含量超過12個單位時ISE的電位基本趨於定值,當RD桐酯中KCl含量超過20個單位時與25℃ 時飽和Ag-AgCl電極的推薦值198.5 mv很接近,故樹酯體中KCl含量採用20個單位為宜。連續測量36 h.平均每小時漂移0.3 mv,說明電極在室溫下很穩定。電極使用6個月後,各項性能未見變化。
以上實驗中均採用這種比例的電極。3.2 電極材料
我們所研製的電極以RD桐酯為框架,支持活性組分KCl,RD桐酯是一種具有三維網狀結構的親水性材料,能容納一定量的水分,並可提供離子通道,故RD桐酯應具有小的膜電勢,和飽和KCl鹽橋的液接電勢大小相當,故它可以用來作為參比電極關鍵材料,是一種性能優良、使用方便、全新的固體參比電極。可以完全商品化推廣。
(深圳市航創醫療設備有限公司研發部:古天藍 林海 )
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