[發明專利]磁性金工作電極

無效

• 申請號: 201110006538.X
• 申請日: 2011-01-13
• 公開（公告）號: CN102590300A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 胡涌剛;李芳;張慧婧
• 申請（專利權）人: 華中農業大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

技術領域

本發明屬于電化學分析領域，具體涉及一種工作電極，特別涉及一種具有磁性的金工作電極。

技術背景

電極是電化學測定的重要組成部分，為電化學反應提供了一個得失電子的場所，因此，研究電極及電極的制備方法顯得特別重要。金是一種典型的貴金屬，具有良好的生物相容性。近年來，隨著自組裝技術的發展，金電極及其制作方法得到了廣泛地研究。目前，金電極的制作主要是將一段圓柱形的金片，封裝在一個惰性絕緣材料(如聚四氟乙烯等)內，如中國科學院長春應用化學研究所發明的專利號02129017.2公開的一種金盤電極。然而，此過程制作的金電極不具有磁性，不能吸附磁性顆粒，且尚未見有關磁性金電極制作研究的報道。

磁性微/納米顆粒是一種新型的功能性材料，其表面可修飾各種功能團，如：羧基，氨基，鏈親和素等。通過這些修飾的功能團，生物大分子，如：酶、抗原、抗體、DNA、RNA等，可共價或非共價結合到磁性微/納米顆粒表面，在外磁鐵的作用下，能同時對分析對象進行分離和富集，特別是實際樣品中的分析對象。將磁性微納米顆粒與電化學檢測技術相結合是當前分析化學領域研究的熱點問題之一，因為它可以同時實現分析對象的分離、富集和檢測，故能有效提高分析對象檢測的靈敏度、大大縮短分析時間，并能充分發揮電化學檢測技術高效、快速、靈敏度高、所需樣品量少、選擇性佳的優點?，F有的磁性電化學檢測技術的實施方式主要有兩種：一種是在工作電極的上方或者下方放置一塊永磁鐵來吸附磁性微/納米顆粒于檢測表面；另一種是制作磁性工作電極來吸附磁性微/納米顆粒于檢測表面。前者為非一體化設計，磁鐵與工作電極是分開的，；若采用一次性電極，則存在價格昂貴等缺陷。后者將磁鐵和工作電極合為一體制成磁性工作電極，，操作簡單方便。但是，目前文獻報道的磁性工作電極過于單一，僅限于磁性碳糊工作電極(Chen等，2007；見附圖4A；Pividori等，2006；見附圖4B)，且尚未見有商業化產品；其主要原因在于現有報道的磁性電極制作方法較為復雜以及磁鐵的高阻抗特性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種磁性金工作電極，該電極不僅具有磁性，且電極檢測表面的中心磁力強于周邊磁力，磁性強度穩定，能吸附磁性微納米材料顆粒于檢測表面。此外，該電極磁力大小適中，電極處理方便。

實現本發明的技術方案如下所述：

一種磁性金工作電極，其包括一段中空的圓柱形惰性絕緣塑料管，所述的空心圓柱形惰性絕緣塑料管優選為聚四氟乙烯管，其內裝有圓柱形中空磁鐵棒(銣鐵硼永磁鐵)，所述的聚四氟乙烯管的一端封裝有電極基體材料金片，導線(優選為銅絲或銀絲)穿過所述的磁鐵棒的中心，導線的一端焊接在所述的電極基體材料金片上，導線的另一端與外電路連接。

作為本發明的優選方案，所述的磁鐵棒的圓心直徑小于2mm。

本發明的優點在于：本發明具有磁性，能夠穩定的吸附磁性微/米顆粒于檢測表面，實現分析對象的分離、富集和電化學檢測；磁場強度中心強于四周，且磁場強度穩定；制作成本低，實現磁性工作電極的一體化設計，使用方便，且能夠作為普通金電極使用，具有很強的商業前景。

附圖說明

圖1：本發明的磁性金工作電極的結構示意圖。

圖2：本發明的磁性金工作電極的分解示意圖。

圖3：現有技術的金工作電極與本發明的磁性金工作電極的結構對比示意圖。圖3A是現有技術的金工作電極，圖3B是本發明的磁性金工作電極。

圖4：現有的磁性碳糊工作電極的結構示意圖。圖4A是現有的一種磁性碳糊工作電極；圖4B是現有的另一種磁性碳糊工作電極，該電極是通過一個導電銅盤實現電極基體材料碳糊與外電路的連接，且片狀的磁鐵包埋在電極基體材料碳糊當中。

圖1-4中的編號定義：1-電極基體材料(在本發明中申請人采用該編號1，將其定義為電極基體材料金片，以示對現有同類電極基體材料的區別)；2-導線；3-惰性絕緣塑料管；4-磁鐵；5-導電銅盤。

圖5：現有技術的金工作電極與本發明的磁性金工作電極對磁性微/納米顆粒吸附的實施效果圖。圖5A是現有的金工作電極在同樣試驗條件下，顯示該電極檢測表面金上未見吸附磁性微/納米顆粒；圖5B是本發明的磁性金工作電極在同樣試驗條件下，顯示該電極檢測表面金上可見吸附的磁性微/納米顆粒。

圖6：本發明的磁性金工作電極檢測表面的磁通量分布圖。

具體實施方式

實施例1(制備實施例)