專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電化學(xué)型生物傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用 新型涉及一種電化學(xué)生物傳感器，它可適用于臨床診斷，食品分析，工業(yè)控制和環(huán)境監(jiān)測(cè)。
背景技術(shù)：
電化學(xué)生物傳感器，是將生物活性材料固定在電極表面，生物反應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)化成可測(cè)量的電流或電位信號(hào)，從而用于樣品的測(cè)定。電化學(xué)生物傳感器在臨床醫(yī)學(xué)，生物工程， 食品分析及環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面有著廣泛的應(yīng)用。例如血糖的測(cè)定是糖尿病診斷與治療的重要指標(biāo)。生物發(fā)酵過(guò)程中，葡萄糖，乳酸等的含量監(jiān)測(cè)是觀察發(fā)酵過(guò)程以及高產(chǎn)的關(guān)鍵。牛奶等飲品中過(guò)氧化氫含量的分析是監(jiān)督產(chǎn)品安全的保證。但是目前的傳感器分析技術(shù)因?yàn)槌杀据^高，性能不穩(wěn)定，選擇性等問(wèn)題影響并限制著傳感器的應(yīng)用檢測(cè)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的成本較高，性能不穩(wěn)定等不足，而提出了一種電化學(xué)型生物傳感器。采用自吸式的設(shè)置采樣分析，操作方便；涂覆層修飾工作電極，檢測(cè)靈敏度高，選擇性好；外觀尺寸可根據(jù)應(yīng)用設(shè)計(jì)，應(yīng)用范圍廣；可多次使用，易于清洗；可回收重新制備，成本低。本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案為一種電化學(xué)傳感器，其特征在于由前端為錐形的柱狀殼體，工作電極，對(duì)電極，參比電極以及密閉塞組成，其中柱狀殼體設(shè)有錐形前端，錐形前端頂部設(shè)有限流孔；柱狀殼體設(shè)有開(kāi)口的后端，通過(guò)密閉塞進(jìn)行密封；柱狀殼體的側(cè)壁開(kāi)有小口，連接膠帽，所述工作電極，對(duì)電極，參比電極均置于柱狀殼體內(nèi)，均有導(dǎo)線連接， 導(dǎo)線通過(guò)密封塞引出與外置電化學(xué)工作儀相連。優(yōu)選上述的柱狀殼體的材質(zhì)為玻璃或塑料制品；所述的密封塞為橡膠制品。上述的柱狀殼體側(cè)壁開(kāi)有小口，連接膠帽，通過(guò)擠壓膠帽可以起到排除殼體內(nèi)空氣吸收液體樣品的作用。所述工作電極，對(duì)電極，參比電極均為導(dǎo)電材料；其材質(zhì)優(yōu)選為鈀，鉬，金，銀，銀/ 氯化銀或者碳。工作電極的端部的導(dǎo)電材料上涂覆一層測(cè)試試劑，用以與所述液態(tài)樣品中的待測(cè)物進(jìn)行反應(yīng)，可根據(jù)待測(cè)物質(zhì)的不同改變測(cè)試試劑。上述工作電極，對(duì)電極，參比電極和密封塞(4)可以整體從柱狀殼體(1)拆卸。所述的柱狀殼體的最大直徑處為8-15mm，柱狀殼體長(zhǎng)度為140_200mm，有限流孔的孔徑為l_3mm，側(cè)壁開(kāi)口孔徑為8-15mm，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用可調(diào)節(jié)尺寸。測(cè)試試劑是電子傳遞體，這種電子傳遞體可通過(guò)單成分測(cè)試試劑來(lái)實(shí)現(xiàn)，如高鐵氰化物或二茂鐵，也可通過(guò)多成分測(cè)試試劑來(lái)實(shí)現(xiàn)，如高鐵氰化物與酶的混合物或者二茂鐵與酶的混合物。酶可以是單一成分的酶，如葡萄糖氧化酶，膽固醇酶，乳酸酶等，也可以是混合成分的酶，如葡萄糖氧化酶和膽固醇酶的混合物。[0012]有益效果本實(shí)用新型的電化學(xué)傳感器采用自吸式取樣分，操作簡(jiǎn)單，也非常適用于工業(yè)在線自動(dòng)化分析，抗干擾能力強(qiáng)，涂覆層的測(cè)試試劑可有效提高檢測(cè)選擇性和靈敏度?？啥啻螜z測(cè)，穩(wěn)定性好，并易于拆卸和清洗，電極工作壽命達(dá)到后，可回收重新制備，大大降低成本。外形尺寸可根據(jù)需要調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)，適用范圍廣泛。

圖1是本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的電化學(xué)生物傳感器結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1的俯視圖；圖3是工作電極的剖面圖；圖4是使用循環(huán)伏安法的H2O2檢測(cè)曲線；圖中1-柱狀殼體，2-限流孔，3-錐形前端，4-密封塞，51-側(cè)壁開(kāi)口，52-膠帽， 61-工作電極，62-對(duì)電極，63-參比電極，7-導(dǎo)線，41，42，43-分別為密封塞上工作電極61、 對(duì)電極62和參比電極63的導(dǎo)線引出口，611導(dǎo)電材料，612-測(cè)試試劑。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1，2，3，詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)和工作原理。電化學(xué)生物傳感器具有柱狀殼體1，柱狀殼體1前端為錐形，錐形前端設(shè)有限流孔 2，后端開(kāi)孔，可以通過(guò)密封塞4進(jìn)行密封，殼體側(cè)壁開(kāi)口 51，可連接膠帽52后進(jìn)行擠壓，排除殼體內(nèi)空氣吸收樣品液體。三電極為工作電極61，對(duì)電極62以及參比電極63，置于柱狀殼體1內(nèi)，均與導(dǎo)線7連接，導(dǎo)線7由密封塞4引出與外置電化學(xué)工作儀相連接收信號(hào)。電極材料為導(dǎo)電物質(zhì)，優(yōu)選鈀，鉬，金，銀，銀/氯化銀以及碳。工作電極61表面有一層測(cè)試試劑612，為電子傳遞物質(zhì)或酶物質(zhì)，可根據(jù)檢測(cè)物質(zhì)進(jìn)行組合。柱狀殼體1為玻璃或塑料制品，密封塞4為橡膠制品。它的工作原理如下本實(shí)用新型的電化學(xué)生物傳感器，先通過(guò)擠壓膠帽52排除殼體內(nèi)空氣，吸收液體樣品，當(dāng)檢測(cè)樣品浸沒(méi)電極后，可在工作電極61上發(fā)生反應(yīng)，傳遞信號(hào)至連接的電化學(xué)儀器進(jìn)行信號(hào)響應(yīng)。工作電極上的測(cè)試試劑611為電子傳遞物質(zhì)、酶物質(zhì)或其混合物，可以有效提高檢測(cè)選擇性和靈敏度，并可以多次檢測(cè)，穩(wěn)定性好。密封塞4和電極61，62，63可以整體拆卸和組裝，便于清洗。當(dāng)工作電極的檢測(cè)性能下降到一定指標(biāo)時(shí)，可回收重新制備測(cè)試試劑611，大大降低成本。實(shí)施例1根據(jù)所需設(shè)計(jì)的實(shí)用電化學(xué)傳感器柱狀殼體1的最大直徑為12mm，長(zhǎng)度為140mm， 錐形前端有限流孔孔徑為1. 2mm，工作電極61的導(dǎo)電材料611為金屬鉬，對(duì)電極62為金屬鉬，參比電極63為銀/氯化銀。工作電極61表面的測(cè)試試劑612為電子傳遞物質(zhì)普魯士藍(lán)，待測(cè)樣品為4mMH202溶液。三電極61，62，63與外置電化學(xué)工作儀連接后，采用循環(huán)伏安方法進(jìn)行電化學(xué)檢測(cè)。(如圖4所示)首先吸收空白緩沖溶液，得到伏安曲線a，排出空白液后再吸收加入 4mMH202的緩沖溶液，得到的伏安曲線b，比較a、b曲線，b曲線H2O2還原電流明顯增大，說(shuō)明工作電極61表面的測(cè)試試劑612 對(duì)H2O2反應(yīng)起到了催化還原作用。說(shuō)明了本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的實(shí)用性。
權(quán)利要求1.一種電化學(xué)傳感器，其特征在于由前端為錐形的柱狀殼體(1)，工作電極(61)，對(duì)電極(62)，參比電極(63)以及密閉塞(4)組成，其中柱狀殼體(1)設(shè)有錐形前端(3)，錐形前端⑶頂部設(shè)有限流孔⑵；柱狀殼體⑴設(shè)有開(kāi)口的后端，通過(guò)密閉塞⑷進(jìn)行密封；柱狀殼體(1)的側(cè)壁開(kāi)有小口(51)，連接膠帽(52)，所述工作電極(61)、對(duì)電極(62)和參比電極(63)均置于柱狀殼體內(nèi)，均有導(dǎo)線(7)連接，導(dǎo)線(7)通過(guò)密封塞(4)引出與外置電化學(xué)工作儀相連。
2.按照權(quán)利要求1所述的電化學(xué)傳感器，其特征在于所述的柱狀殼體(1)的材質(zhì)為玻璃或塑料制品。
3.按照權(quán)利要求1所述的電化學(xué)傳感器，其特征在于所述的密封塞(4)為橡膠制品。
4.按照權(quán)利要求1所述的電化學(xué)傳感器，其特征在于所述的電極(61)(62) (63)均為導(dǎo)電材料；其材質(zhì)為鈀，鉬，金，銀，銀/氯化銀或碳。
5.按照權(quán)利要求4所述的電化學(xué)傳感器，其特征在于工作電極(61)的端部的導(dǎo)電材料(611)上涂覆一層測(cè)試試劑(612)，用以與所述液態(tài)樣品中的待測(cè)物進(jìn)行反應(yīng)，可根據(jù)待測(cè)物質(zhì)的不同改變測(cè)試試劑(612)。
6.按照權(quán)利要求書(shū)1所述的電化學(xué)傳感器，其特征在于所述的柱狀殼體(1)的最大直徑處為8-15_，柱狀殼體(1)長(zhǎng)度為140-200_，限流孔⑵的孔徑為l_3mm，側(cè)壁開(kāi)口(51) 孔徑為8-15mm。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種電化學(xué)型生物傳感器，適用于液體樣品的測(cè)定，所述電化學(xué)生物傳感器包括柱狀殼體，柱狀殼體具有錐形前端，錐形前端的錐頂部具有限流孔；柱狀殼體具有開(kāi)口的后端，可通過(guò)密閉塞進(jìn)行密封；柱狀殼體側(cè)壁開(kāi)有小口，可連接膠帽，通過(guò)擠壓起到排除殼內(nèi)空氣作用。三電極，三電極為工作電極，對(duì)電極和參比電極，三電極均置于所述柱狀殼體內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)線與外置電化學(xué)工作儀相連。本實(shí)用新型的傳感器使用時(shí)操作簡(jiǎn)單，可多次使用性能穩(wěn)定，并可回收重新制備，大大降低成本低，檢測(cè)選擇性好，靈敏度高，外形尺寸可根據(jù)需要調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)，可以廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥，食品分析，環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G01N27/416GK202041502SQ20112005518
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者儲(chǔ)震宇, 張艷男, 徐南平, 石磊, 金萬(wàn)勤 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)