[發明專利]電化學生物傳感器及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201110310297.8
• 申請日: 2011-10-13
• 公開（公告）號: CN102507688A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 鄧萌萌;張興業;張志良;辛智青;宋延林
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

1.一種電化學生物傳感器，包括至少一個電極。

2.根據權利要求1所述的傳感器，其特征在于：所述傳感器包括一個或兩個或三個電極。

3.根據權利要求1或2所述的傳感器，其特征在于：所述傳感器為由一個電極組成的傳感器或為由兩個電極組成的傳感器或為由三個電極組成的傳感器；

其中，所述由一個電極組成的傳感器中，所述電極為工作電極；

所述由兩個電極組成的傳感器中，所述電極為工作電極和對電極；

所述由三個電極組成的傳感器中，所述電極為工作電極、對電極和參比電極。

4.根據權利要求3所述的傳感器，其特征在于：所述工作電極包括基底、工作電極傳導層、工作電極層、工作電極絕緣層和生物敏感層；其中，所述工作電極傳導層位于所述基底之上；所述工作電極層和所述工作電極絕緣層全覆蓋所述工作電極傳導層，且所述工作電極層和所述工作電極絕緣層部分重疊，重疊區域中，所述工作電極絕緣層位于所述工作電極層之上；所述生物敏感層位于所述工作電極層之上的非重疊區域；

所述對電極包括基底、對電極傳導層、對電極層和對電極絕緣層；其中，所述對電極傳導層位于所述基底之上；所述對電極層和所述對電極絕緣層全覆蓋所述對電極傳導層，且所述對電極層和所述對電極絕緣層部分重疊，重疊區域中，所述對電極絕緣層位于所述對電極層之上；

所述參比電極包括基底、參比電極傳導層、參比電極層和參比電極絕緣層；其中，所述參比電極傳導層位于所述基底之上；所述參比電極層和所述參比電極絕緣層全覆蓋所述參比電極傳導層，且所述參比電極層和所述參比電極絕緣層部分重疊，重疊區域中，所述參比電極絕緣層位于所述參比電極層之上。

5.根據權利要求4所述的傳感器，其特征在于：所述工作電極由所述基底、工作電極傳導層、工作電極層、工作電極絕緣層和生物敏感層組成；

所述對電極由所述基底、對電極傳導層、對電極層和對電極絕緣層組成；

所述參比電極由所述基底、參比電極傳導層、參比電極層和參比電極絕緣層組成。

6.根據權利要求3-5任一所述的傳感器，其特征在于：所述工作電極、對電極和參比電極中，構成所述基底的材料均為膜，所述膜優選聚對甲二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚酰亞胺、聚丙烯、聚苯乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯酰胺和聚碳酸酯中的至少一種，優選聚對甲二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯和聚酰亞胺中的至少一種；

構成所述工作電極傳導層、對電極傳導層和參比電極傳導層的材料均為納米材料，優選單金屬納米材料、合金納米材料和核殼結構納米粒子材料中的至少一種；所述納米材料的粒徑均為5nm～100nm，優選5～30nm；所述單金屬納米材料選自納米鉑、納米金、納米銀和納米銅中的至少一種；構成所述合金納米材料和構成所述核殼結構納米粒子材料的金屬均選自鉑、金、銀和銅中的至少兩種；所述核殼結構納米粒子材料優選銀包銅核殼結構納米粒子或銅包銀核殼結構納米粒子；

構成所述工作電極層和對電極層的材料均選自納米鉑、納米金、碳納米管、納米石墨和碳的其它同素異形體構成的納米材料中的至少一種；構成所述工作電極層和對電極層的材料的粒徑均為5nm～100nm，優選5～30nm；

構成所述參比電極層的材料為由銀和氯化銀組成的混合物；其中，所述銀和氯化銀的質量比為10∶1～600∶1，優選100∶1；

構成所述工作電極絕緣層、對電極絕緣層和參比電極絕緣層的材料均選自聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯對苯二甲酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚對甲二甲酸乙二醇酯中的至少一種，優選聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚乙烯中的至少一種；

構成所述生物敏感層的材料均為生物活性分子的水溶液，優選氧化還原酶、脫氫酶、抗體、抗原和激素的水溶液中的至少一種，更優選葡萄糖氧化酶的水溶液和葡萄糖脫氫酶的水溶液中的至少一種；所述生物活性分子的水溶液的質量百分濃度為0.1～5％，優選0.1～1％。

7.根據權利要求1-6任一所述的傳感器，其特征在于：所述電化學生物傳感器是按照權利要求8-10任一所述方法制備而得。