CN103196874A - 用于监控人健康的基于聚集诱导发光性发光物(aie)的尿蛋白检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便携式尿蛋白检测装置，其利用聚集诱导发光性(AIE)发光物检测一种或多种尿蛋白并且对尿样品中的总尿蛋白进行定量以便监控人的健康。尤其涉及一种装置，该装置利用水溶性AIE发光物检测一种或多种尿蛋白聚集体以便测定受试对象中的靶蛋白和总尿蛋白两者的含量。所述装置可在家庭或临床环境使用，用于定期监控人的健康。

Description

用于监控人健康的基于聚集诱导发光性发光物(AIE)的尿蛋白检测装置

相关申请的交叉引用

根据35 U.S.C.§119(e)，本发明为非临时申请，其要求2012年1月9日提交的美国临时申请61/631，661的权益，所述美国临时申请的公开内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种便携式尿蛋白检测装置，其利用聚集诱导发光性(AIE)发光物检测尿蛋白并且对尿样品中的总尿蛋白进行定量，以便监控人的健康。尤其涉及一种利用水溶性AIE发光物检测一种或多种尿蛋白以便测定受试对象中的靶蛋白和总尿蛋白两者的含量的装置。所述装置可在家庭或临床环境使用，用于定期监控人的健康。

背景技术

许多人类疾病除非到了很晚的时期，否则不容易被诊断出，因为其生理症状不明显。体液组分的轻微变化可意味着体内出现问题，因此，检测体液成份是尤其重要。尿通常被用作诊断学和临床研究中的生物标志，因为其是可以从非侵害性方式容易地获得的体液。

尿液中的蛋白质和肽的复杂混合物可反映血清组成和肾功能。尿液中出现过量的蛋白质警示出现了慢性病，例如糖尿病、高血压和肾脏炎症相关的问题等。如今，不少用于定量溶液中的蛋白质的比色方法如布拉德福德(Brandford)和洛瑞(Lowry)分析等已经开发。然而，这些方法一般缺乏灵敏性和准确性，并且程序繁琐。所综述可用作每日监控尿蛋白的大部分验尿片(urine-testingdipstick)都利用浸有pH敏感性染料。对于尿中的主要蛋白质人血清白蛋白(HSA)，验尿片的检测阈值可达到100-200mg/L，但健康人的正常尿中的蛋白质浓度却小于30mg/L，可见验尿片明显不够灵敏，不足以分析肾病。因此开发对低浓度的尿蛋白进行检测和定量的有效方法具有临床价值。

基于优越的功能性、灵敏性、选择性和快速性，荧光有机物质的蛋白质生物传感器已经吸引了很多关注。常规发光物通常遇到的一个棘手问题是聚集引起的淬灭(aggregation-caused quenching；ACQ)。当它们分散在水性介质中或结合于缓冲溶液中的蛋白质上时，这些分子倾向于聚集，这会淬灭其荧光且因此极大地限制其作为生物探针的有效范围。我们最近已经发现了一种特别的聚集诱导发光(AIE)现象，其与ACQ作用完全相反(美国专利号7,939,613、8,129,111和8,263,018；美国专利申请公开号2012/0172296A1，其公开内容通过引用并入本文)。与淬灭相反，聚集反使某些螺旋桨状分子发光，使得所述分子由弱荧光团变成强发光体。四苯基乙烯(TPE)是这类AIE发光物中的一种，且具有高荧光量子产率、易合成和易官能化的优点。具有磺酸化官能团的TPE产生水溶性衍生物，其可用作HSA的开启荧光探针(turn-on fluorescent probe)。在人造尿中0-100mg/L的HSA浓度范围下，荧光强度线性增加，且检测限可降至低达1mg/L。除了具有优良的灵敏性以外，荧光团在不同的蛋白质和DNA中对HSA显示极佳的选择性。这些激动人心的结果鼓舞我们进一步探索其临床应用。在本发明中，公开了一种低成本、便携式且技术上简单的多路尿蛋白装置，其基于AIE荧光技术，具有高灵敏性。所述装置可在家庭和诊所广泛使用，以便每日监控健康状况。

发明内容

本发明的第一方面涉及一种使用AIE发光物检测尿样品中的靶蛋白的装置。本发明的装置主要包含壳体、光源、用于容纳尿样品的样品容器、比色皿座、光检测器、信号放大器、输出元件和相关集成电路。光源、比色皿座、光检测器、信号放大器和集成电路被封闭在壳体中，所述壳体被配置成用于在对来自AIE发光物与靶蛋白的复合物的荧光信号进行检测期间，避免来自外部光的背景信号。光源尽可能地亮，而装置中所有元件的尺寸相对较小以便允许装置容易携带。所述装置的工作原理是利用窄带宽光源的激发使尿样品中的靶蛋白与AIE发光物的复合物产生荧光信号，并且将荧光信号与针对人造尿样品预先确定的参比值进行比较，以便测定尿样品中的靶蛋白含量，从而测定总尿蛋白。所述装置可提供对应于靶蛋白含量的定性和定量数据输出。对于尿蛋白的工作范围为0-300mg/L，且检测限值可低达5mg/L。然而，可通过调节AIE发光物的浓度调节工作范围以使得线性范围适合所测试的分子。

本发明的第二方面涉及一种使用基于AIE发光物的原理的所述装置来检测尿样品中的尿蛋白并测定总尿蛋白的方法。所述方法包含：制备含AIE化合物的溶液，将溶液预先放置在由比色皿座固定的所述装置的样品容器中，将尿样品注射入样品容器中，使容器暴露在由光源产生的光中，检测从AIE发光物-靶蛋白复合物发射的荧光信号，将荧光信号转换成电压，测量电压，和比较所测电压与针对人造尿样品在不同靶蛋白浓度下预先确定的参比值以定量尿样品中的靶蛋白含量，和基于靶蛋白含量测定总尿蛋白。如果从荧光信号转换而来的电信号达到阈电压，那么所述信号也可用于开启其它输出元件，因此可产生定性输出信号，例如光信号或声音信号。当开始检测荧光发射时，所述装置的定性和定量输出几乎都是即时的。

附图说明

图1为本发明使用的不同水溶性AIE发光物的分子结构。

图2：(A)化合物1(SATPE)在含不同浓度的HSA的磷酸盐缓冲液(PBS)中的荧光(FL)光谱；(B)在475nm下FL强度随HSA浓度的变化；I0＝在不存在HSA的情况下的FL强度。插图：SATPE与HSA的结合等温线的线性区域。[SATPE]＝5μM；λ_ex＝350nm。

图3：(A)在人造尿和PBS缓冲液中的HSA与SATPE的结合等温线；(B)在475nm下SATPE的FL强度对人造尿和PBS缓冲液中的不同蛋白质的依赖性。[SATPE]＝5μM；[蛋白质]＝100μg/mL；λ_ex＝350nm。

图4是关于尿蛋白检测装置如何工作的流程图。

图5是尿蛋白检测装置的集成电路的框图。

图6是本发明中使用的UV LED光源的发射光谱。

图7是尿蛋白检测装置的一个实施方案的俯视图。

图8：(A)电压对尿蛋白装置的人造尿与SATPE混合物中的不同HSA浓度的依赖性；(B)针对人造尿中的不同HSA浓度标准化的电压。[SATPE]＝10mM

具体实施方式

定义

提供以下定义以用于理解本发明的主题并用于构成随附专利权利要求书。

应理解，除非上下文另有明确指示，本说明书和随附权利要求书中所用的单数形式“一”和“所述”包括复数个参考对象。

“聚集诱导发光”或缩写“ALE”意思是在聚集体形成时或在固态下荧光/磷光被开启。当在分子水平上溶解时，具有这种性质的物质无发光性。然而，当分子内旋转受限时，发光开启。

“聚集引起的淬灭”或缩写“ACQ”意思是在聚集体形成时或在固态下荧光/磷光被淬灭。当发光物在分子水平上溶解在溶液中时，其可以发光。

“发射强度”意思是通常从荧光分光计、荧光显微测量装置获得的荧光/磷光的量值。

除非另外定义，否则本文所用的所有科学技术术语的含义与本发明描述的主题所属的领域的一般技术人员通常所了解的含义相同。

除非另外说明，否则本申请所用的所有化学物质都购自Sigma-Aldrich。在临近使用前在干燥氮气下从二苯甲酮羰游基钠(sodium benzophenone ketyl)中蒸馏THF。水通过Millipore过滤***进行纯化。人造尿是制备得到并在临近使用前在高压锅中消毒。

在Bruker AV 300分光计上，使用四甲基硅烷(TMS，δ＝0)作为内标在CDCl₃中测量¹H和¹³C NMR光谱。高分辨率质谱(HRMS)记录在以MALDI-TOF模式工作的GCT premier CAB048质谱仪上。发射光谱记录在Perkin-Elmer LS 55荧光分光计上。

术语“发光物”和“荧光团”在本文中可互换使用，指能够在峰值约350-355nm的UV光的激发下，发射约470-475nm荧光信号的AIE化合物的荧光染料。

本发明的水溶性AIE发光物具有以下任一种化学式的骨架：

其中R₁独立地被化合物(X)_nSO₃ ^-Na⁺取代，其中X选自烷基、不饱和烷基、杂烷基、环烷基、杂环烷基、芳基或杂芳基，且其中n＝0到20。

图1显示水溶性AIE发光物的四个实施方案，即化合物1-4。化合物1-4分别根据以下方案1-4中所示的合成途径来制备：

方案1.合成水溶性AIE化合物1的合成途径：

方案2.合成水溶性AIE化合物2的合成途径：

方案3.合成水溶性AIE化合物3的合成途径：

方案4.合成水溶性AIE化合物4的合成途径：

在第一实施方案中，通过使4-羟基二苯甲酮进行McMurry偶联，随后通过用1，3-丙烷磺内酯(1，3-propansultone)进行亲核取代来获得化合物1。通过在丙酮中再结晶对1的粗产物进行纯化。

在第二实施方案中，在存在硫酸铜(II)和抗坏血酸钠的情况下，使1，2-双[4-(叠氮甲基)苯基]-1，2-二苯基乙烯与丙-2-炔-1-磺酸钠进行“点击”反应来合成化合物2。通过使用甲醇作为洗脱剂的柱色谱来分离最终产物。

在第三实施方案中，通过使用三氟化硼甲硫醚复合物对2，3-双(4-甲氧基苯基)反丁烯二腈进行去保护，随后用1，3-丙烷磺内酯进行亲核取代来获得化合物3。通过在丙酮中再结晶来纯化产物。

在第四实施方案中，使用硫酸铜(II)和抗坏血酸钠作为催化剂，使2，5-双(4-(叠氮甲基)苯基)-1，1-二甲基-3，4-二苯基-噻咯(silole)与丙-2-炔-1-磺酸钠进行“点击”反应来制备化合物4。通过使用甲醇作为洗脱剂的柱色谱来纯化产物。

在另一个实施方案中，化合物1是AIE活性的，因为其在PBS缓冲液中微弱发光，但在形成聚集体后却发出强光。在不存在HSA的情况下，所述化合物于PBS缓冲液中的溶液在390nm下微弱发光(图2)。然而，将HSA加入含化合物1的溶液中会诱导AIE化合物在475nm下强烈发光。HSA含量越高，发光就越强。检测限值可降至低达1nM。为了检查蛋白质分析在体液中的可行性，使用人造尿作为蛋白质分析中的介质。如图3A所示，化合物1在人造尿中显示与在PBS缓冲液中类似的荧光性质。除了具有优良的灵敏性以外，化合物1还显示对HSA极佳的选择性，而对其它人类蛋白质和DNA不显示显著反应(图3B)，从而提供准确且可靠的痕量蛋白质分析。此外，化合物2-4具有与化合物1类似的结果，但它们的发射波长不同。

通过在蛋白质分析中使用AIE荧光技术，设计且制造了一种低成本、便携式且技术上简单的多路尿蛋白装置。图4是关于所述装置如何能够检测尿蛋白的流程图。蛋白质分析的基本工作原理是使用水溶性AIE发光物，其能够与靶尿蛋白相互作用从而产生通过目测或通过仪器可检测到的荧光。在尿样品中存在高蛋白质浓度的情况下，通过形成蛋白质-发光物复合物来诱导AIE发光物的发光，以便在UV激发下强烈发光。荧光信号不仅可通过光检测器检测，而且也为人眼可见。为进行定量测量，将发射强度转换成电压，如果电压超过预定阈电压，那么输出元件便被开启。所得测量值可用于测定总尿蛋白含量。UV暴露、荧光检测和测量是在隔光的环境中进行，因此各元件应封闭在隔光的隔室中，例如黑盒。

图5显示尿蛋白检测装置中的相关集成电路的框图。集成电路可分成四个部分：(1)光源部分501；(2)样品和检测部分502；(3)信号处理部分503；和(4)输出部分504。光源部分501控制光源(例如UV LED)的开启和关闭，所述光源用于激发样品容器中的AIE发光物-靶蛋白复合物。UV LED的发射光谱具有约330-390nm的窄带宽，峰值为355nm，该窄带宽与AIE发光物的激发波长充分匹配，但无法通过光检测器检测到(图6)。此外，UV LED的尺寸小且重量轻，这也是便携式装置的制造中主要的考虑因素。样品和检测部分502主要控制光检测器，其用于检测在UV激发下从AIE发光物-靶蛋白复合物发射的荧光信号。光检测器所接收的荧光从光子能(photonic energy)转换成电能。从光检测器产生最大约20mV的信号。由于信号是弱的，并对检测不敏感，因此需要放大该信号。信号处理部分503包括放大器，其将电信号放大若干倍，和电压比较器，其设定阀电压以控制打开或关闭输出元件。电压增益被定义为

并且经放大的电信号范围为0V到9V。电压比较器配置成比较两个输入电压值v₊和v_-，由此输出9V或0V。对应的方程式为： $v_o=A(v_{+}-v_{-})=\left\{\begin{array}{cc}9V& v_0>v_{-}\\ 0V& v_0<v_{-}\end{array}\right..$ 当从AIE发光物-靶蛋白复合物发射的可见光强到足以被光检测器检测时，放大的信号使得电压比较器变为9V，并且，由此开启输出元件。当从AIE发光物-靶蛋白复合物发射的可见光不足以强到触发电压比较器时，电压比较器是0V，并且相关的输出元件不会被开启。在任何情况下，不管是否受到电压比较器的控制，仍然能够得到电压计的定量输出。输出部分504和几个输出元件连接，这些输出元件可通过以下三种不同的输出信号显示样品中尿蛋白的存在：i)LED，其提供光信号；ii)蜂鸣器，其提供声音，和iii)电压计，其显示数字以用于定量测量。应注意，任何合适的输出元件都可合并到所述装置中以便对尿样品中的靶蛋白进行定量。

图7显示尿蛋白检测装置原型的外观。可以看出，尺寸小于其它常规的蛋白质分析***。在这个实施方案中，使用塑料壳体701来容纳尿蛋白检测装置的各个元件。壳体701也可由其它材料制成，但基本要求是能隔光且重量轻，以便装置易于携带。样品容器优选由塑料制成并且是一次性的，以避免在测试中产生污染。其尺寸为1cm×1cm×5cm且可储存5mL的溶液。将尿样品和预先放置的AIE溶液混合于样品容器中以供分析。比色皿座702容纳在塑料壳体701中。比色皿座702的功能是固定样品容器的位置。装置的净重可小于1.5kg。用于便携式使用的装置的理想尺寸为约162mm×124mm×80mm。配备UV LED 703以发射具有330nm到390nm的窄带宽的UV光，以便在检测期间激发样品容器内所含的蛋白质-发光物复合物。光检测器704沿着在UV LED 703提供的UV光的激发下从蛋白质-发光物复合物发射的光路放置在壳体701中，使得光检测器704可接收最大发射强度。为了实现制造易于携带的检测装置的目的，除交流电源模式外，也可通过直流即电池705供电。电池705可以是不可再充电的或可再充电的。当交流电源可供使用时，装置可切换到交流供电模式。信号放大器706也容纳在壳体701中以用于将通过光检测器704从光信号转换而来的电压放大到可通过输出元件测量的水平或放大到当经过放大的电压超过预定阈电压时能够开启其它输出元件的水平。配备电压计707以用于测量来自信号放大器706的经过放大的电压，以便提供定量数据。任选地，可另外配备其它输出元件例如蜂鸣器707和/或LED 708，以便当来自信号放大器706的经过放大的信号超过在装置中输入的预定阈电压时，提供定性输出信号，例如声音或光。当蜂鸣器707和/或LED 708被开启时，其对用户提供即时响应，即表明测试的尿样品中的可检测的尿蛋白含量过高，受试对象不健康，所述参比样品含有用于设定预定阈电压的参比含量的尿蛋白。在这个实施方案中，预定阈电压是使用含有30mg/L HSA的参比样品来设定。然而，阈电压容易根据不同情况下用户的需求进行调整。虽然在这个实施方案中输出元件被配备在壳体701外部，但所述元件也可配备在壳体内部。在壳体外部配备输出元件的一个优势在于，输出元件可容易地拆卸并且可被其它合适输出元件替换。

通过记录不同HSA浓度下的电压来进行装置的性能测试。蛋白质浓度为0mg/L的混合物与蛋白质浓度为300mg/L的混合物之间的电压差为～200mV(图8)。低蛋白质浓度下的电压变化幅度更加明显，这有助于轻易地区分患者与健康人群。本发明的装置的阈电压可根据需要进行调整，但对装置设定阈电压的主要目的是，当尿样品中的总尿蛋白超过达到阈电压的特定浓度时，对健康受试对象与患病或可疑的受试对象进行区分。可产生定性输出信号以便对装置的用户提供即时响应，从而依据可检测的尿蛋白含量，确定测试中的受试对象的健康状况。

由于操作简单且尺寸小，所以所述装置可广泛用于家庭和诊所，以便每日监控健康情况。

实施例

合成水溶性AIE化合物1

在250mL两颈圆底烧瓶中，将4-羟基二苯甲酮和3当量Zn粉溶于80mL无水THF中，将形成的悬浮液在N2保护下冷却到-78℃。然后将TiCl₄逐滴加入溶液混合物中。待升温到室温之后，使混合物回流12h。将反应混合物冷却到室温，然后过滤。将滤液蒸发后，通过从THF/甲醇中重结晶来纯化粗产物，以得到白色固体1，2-双(4-羟基苯基)-1，2-二苯基乙烯。

在N₂保护下向100mL圆底烧瓶中加入0.5g(1.37mmol)1，2-双(4-羟基苯基)-1，2-二苯基乙烯和20mL无水乙醇。搅拌混合物直到所有固体都溶解。然后逐滴加入NaOEt(0.20g，3.0mmol)于20mL乙醇中的混合物，其在搅拌1h后从无色溶液变成橙红色。然后向溶液中加入含0.35g 1，3-丙烷磺内酯(2.88mmol)的20mL乙醇。将混合物剧烈搅拌12h，在此期间从溶液中沉淀出白色产物。通过过滤收集产物，并用乙醇和丙酮洗涤两次以得到白色固体。

合成水溶性AIE化合物2

将1，2-双[4-(叠氮甲基)苯基]-1，2-二苯基乙烯(1mmol)、丙-2-炔-1-磺酸钠(4mmol)、硫酸铜(II)(0.2mmol)和抗坏血酸钠(2mmol)的悬浮液溶解在6mL的THF/H₂O/乙醇(1∶1∶1)中。将混合物在室温下搅拌过夜。过滤不溶的杂质并冻干剩余滤液。通过使用甲醇作为洗脱剂的柱色谱来纯化产物。

合成水溶性AIE化合物3

在N₂保护下将三氟化硼甲硫醚复合物(50mmol)加入到含有2，3-双(4-甲氧基苯基)反丁烯二腈(1mmol)的DCM溶液中。将溶液在室温下搅拌过夜。将溶液浓缩后，用乙酸乙酯和稀HCl溶液萃取粗产物。浓缩有机层，将粗产物转移到两颈圆底烧瓶中并溶解在充满N₂的无水乙醇中。然后逐滴加入NaOEt(3.0mmol)于乙醇中的混合物，其在搅拌1h后从无色溶液变成橙红色。然后向溶液中加入1，3-丙烷磺内酯(2.88mmol)。将混合物剧烈搅拌12h，在此期间从溶液中沉淀出白色产物。通过过滤收集产物，并用乙醇和丙酮洗涤两次以得到白色固体。

合成水溶性AIE化合物4

将2，5-双(4-(叠氮甲基)苯基)-1，1-二甲基-3，4-二苯基-噻咯(1mmol)、丙-2-炔-1-磺酸钠(4mmol)、抗坏血酸钠(2mmol)和催化量的硫酸铜(II)溶解于THF/H₂O/乙醇(1∶1∶1)中，将形成的溶液在室温下搅拌过夜。过滤不溶的杂质并冻干剩余滤液。通过使用甲醇作为洗脱剂的柱色谱来纯化产物。

制备人造尿

根据Brooks和Keevil提供的配方来制备人造尿。将下列物质的混合物溶解在1000mL的Millipore水中：乳酸(1.1mM，0.096mL)、柠檬酸(2.0mM，0.42g)、碳酸氢钠(2.5mM，0.21g)、尿素(170mM，10.21g)、氯化钙(2.5mM，0.278g)、氯化钠(90mM，5.26g)、硫酸镁(2.0mM，0.24g)、硫酸钠(10mM，1.42g)、磷酸二氢钾(7.0mM，0.95g)、磷酸氢二钾(7.0mM，1.22g)和氯化铵(25mM，1.34g)。通过加入1.0M盐酸将溶液的pH值调整到6.00。然后将水溶液在高压锅中灭菌。

蛋白质分析

在一次性塑料容器中，将1.5mL分析样品与1.5mL预先放置的化合物1溶液(1μM)混合。将容器放入容器支架中，并开启UV LED光源。从蛋白质-发光物复合物发射的荧光通过光检测器转换成电信号，产生的电压的量值变换成由电压计显示的数字。

必要时，本文所讨论的不同功能可以不同顺序执行，和/或彼此同时执行。此外，必要时，一种或多种的上述功能可任选使用，或可组合使用。

虽然本发明的各个方面在独立权利要求中阐明，但是本发明的其它方面包含所述实施方案和/或附属权利要求的特征与独立权利要求的特征的其它组合，而不仅仅是权利要求中明确阐明的组合。

还应注意，虽然上文描述了本发明的示例性实施方案，但是这些描述内容不应视为限制性的。相反，在不偏离所附权利要求书所限定的本发明的范围的情况下，可进行一些变化和修改。

Claims (21)

1.一种便携式尿蛋白检测装置，其使用水溶性的聚集诱导发光性发光物检测和定量尿样品中的总尿蛋白，所述装置包含隔光的壳体、光源、样品容器、比色皿座、光检测器、信号放大器、多个输出元件和相关集成电路，

其中所述光源、所述比色皿座、所述光检测器、所述信号放大器和相关集成电路被封闭在所述壳体中以便在所述检测期间与外部光隔绝；

所述光源为LED光源，其能够产生具有窄带宽的光，所述窄带宽的光与所述水溶性的聚集诱导发光性发光物的激发波长匹配，且位于所述聚集诱导发光性发光物的发射光谱之外；

所述样品容器被配置成用于容纳所述水溶性的聚集诱导发光性发光物和所述尿样品的混合物，并暴露于所述光源时发射荧光；

所述比色皿座被配置成用于固定所述样品容器的位置；

所述光检测器被配置成用于检测荧光信号并将所述荧光信号转换成电信号，所述荧光信号是由所述样品容器中的所述水溶性的聚集诱导发光性发光物和所述尿样品在暴露于所述光源的情况下发射的；和

所述信号放大器被配置成用于将电信号放大到0-9V；

所述电压比较器配置成设定阀电压，用于与通过所述信号放大器放大的电信号比较，以确定所述输出元件是否被开启，和/或所述放大的电信号的量值是否可通过所述输出元件定量地测量；和

所述输出元件被配置成定性和/或定量反映样品中尿蛋白的水平。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述水溶性的聚集诱导发光性发光物包括以下任一种化学式的骨架：

其中R₁独立地被化合物(X)_nS0₃ ^-Na⁺取代，且其中X选自烷基、不饱和烷基、杂烷基、环烷基、杂环烷基、芳基或杂芳基，且其中n＝0到20。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述水溶性的聚集诱导发光性发光物能够与所述靶尿蛋白相互作用，以便产生通过仪器可检测的荧光发射和可见颜色。

4.根据权利要求2所述的装置，其中所述水溶性的聚集诱导发光性发光物包括以下任一种化学式：

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述水溶性的聚集诱导发光性发光物对人血清白蛋白具有特异性。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述光源为UV LED光源，其产生的UV光具有330nm到390nm带宽且其峰值约在350nm，这与所述水溶性的聚集诱导发光性发光物的激发波长匹配。

7.根据权利要求3所述的装置，其中当所述水溶性的聚集诱导发光性发光物在暴露于所述光源下与所述尿蛋白相互作用时，所述水溶性的聚集诱导发光性发光物在约475nm下具有最大发射强度。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述样品容器的尺寸为1cm×1cm×5cm且最大体积为约5mL。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述样品容器由塑料制成并且是一次性的。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述相关集成电路包含用于控制所述光源的开启和关闭的光源部分、用于接收来自所述光检测器的荧光信号并将所述荧光信号转换成电信号的样品和检测部分、用于控制所述信号放大器的信号处理部分、和用于接收电压并开启所述输出元件的输出部分。

11.根据权利要求1所述的装置，其中所述输出元件包含一个或多个发光装置、发声装置和电压计。

12.根据权利要求1所述的装置，其尺寸为约162mm×124mm×80mm。

13.根据权利要求1所述的装置，其净重小于1.5kg。

14.根据权利要求1所述的装置，其中所述水溶性的聚集诱导发光性发光物对于所述尿蛋白的工作范围是0-300mg/L。

15.根据权利要求1所述的装置，其中所述水溶性的聚集诱导发光性发光物对于所述尿蛋白的检测限是约5mg/L。

16.根据权利要求4所述的装置，其中当所述水溶性的聚集诱导发光性发光物与所述尿样品中的人血清白蛋白相互作用时，所述水溶性的聚集诱导发光性发光物能够在约475nm下发射最大荧光信号，且具有约1nM的检测限。

17.一种用于基于水溶性的聚集诱导发光性发光物测定尿样品中总尿蛋白的方法，其包括：

制备含有所述水溶性的聚集诱导发光性发光物的溶液；

将所述溶液预先放置到样品容器中，所述样品容器安装在比色皿座上；

将所述尿样品注入预先放置有所述溶液的所述样品容器中；

将容纳所述溶液与所述尿样品的混合物的所述样品容器暴露于由光源产生的约355nm的UV光；

检测从所述溶液与所述尿样品的混合物发射的约475nm的荧光信号；

将所述荧光信号转换成电信号并将所述电信号放大成可检测的电压；

测量所述电压，并将所述电压与从具有不同浓度靶蛋白的参比样品记录的预定电压进行比较，以便测定所述尿样品中所述靶蛋白的含量；和

基于所述尿样品中所述靶蛋白的含量来测定所述总尿蛋白。

18.根据权利要求17所述的方法，其中当所述电压超过阈电压时，所述电压另外开启其它输出装置以产生输出信号。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述输出信号选自发光或声音或人可察觉的任何信号。

20.根据权利要求17所述的方法，其中从所述预先放置到所述检测是在隔光的环境或隔室中进行。

21.根据权利要求17所述的方法，其中所述水溶性的聚集诱导发光性发光物包括以下任一种化学式：

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