[發明專利]納米傳感針及其制備方法

有效

• 申請號: 201310583277.7
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN103585004B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 張國軍;王華;寧勇;梁忠;唐麗娜
• 申請（專利權）人: 湖北中醫藥大學
• 主分類號: A61H39/08
• 分類號: A61H39/08;A61B5/00;C25D3/48;C25D9/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 喬宇

技術領域

本發明屬傳感器制備領域，具體涉及一種納米傳感針及其制備方法。

背景技術

針灸醫學是中醫寶庫中的一顆瑰麗明珠，有3000多年的歷史，但針灸醫學的核心理論-經脈和穴位等都急待闡明。經脈將人體統一成一個有機整體，在功能上，可運行氣血、燮理陰陽；而穴位是人體臟腑、經絡之氣輸注于體表的特殊部位，是疾病的反應點和治療的刺激點?？梢哉f，經絡是人體的調控網絡，穴位是人體的觀測窗口。但傳統方法無法對其進行有效的探究，故此，傳感針便成為研究經絡穴位的銳利武器。例如：傳感針可以測定穴位、經脈的三維結構和發生在那里的分子事件。傳感針是以中醫針灸針為基體加工而成的針形傳感器，是針灸醫術與傳感器技術的結合^[1]。與其它生物醫學傳感器相比，傳感針能無損或微損地實現在體、定位、定點、實時、動態測量，其既可用作傳感器，還可用作執行器。且其價格低廉、操作簡便、可一次性使用；另外，它的使用領域眾多，除中醫藥學外、還可用于環保、化工、農林牧副漁等行業。

傳統的傳感針主要由針灸針、敏感膜、鍍金膜與絕緣膜組成，其基本原理與其它的傳感器基本上是一致的^[2]。其中，敏感材料的選擇與涂覆是關鍵技術，它們基本決定了傳感針的性能。然而，現階段所研制的傳感針的敏感膜多為高分子聚合材料，且敏感膜在針灸針基底表面的固定化是以涂布的方式進行，這不僅使敏感膜在針灸針表面厚度比較厚且厚度不均，由此導致該針灸針進入體內時敏感膜與體內的生理體液接觸后很容易脫落，從而嚴重影響傳感針檢測的穩定性和重現性。

隨著納米技術的發展，傳感技術發展的方向也必將是納米技術與生物技術的融合，傳感針的發展也應是這一方向。當前，以碳為基礎的碳電子學技術正在興起，用碳納米材料修飾針灸針，有望構成碳納米針灸針。石墨烯是已知的碳納米材料中最薄的一種，它是從石墨材料中剝離出的單層碳原子薄膜，由單層六角元胞碳原子組成的蜂窩狀二維晶體^[3]，其非常牢固堅硬，作為單體，它在室溫下傳遞電子的速度比已知導體都快。另外，石墨烯由于碳原子間的作用力很強，即使經過多次的剝離，其晶體結構依然相當完整，這就保證了電子能在石墨烯平面上暢通無阻的遷移，其遷移速率為傳統半導體硅材料的數十至上百倍。同時，石墨烯還具有超高的強度，碳原子間的強大作用力使其成為目前已知的力學強度最高的材料^[4,5]。石墨烯這些優異的特性使得其作為針灸傳感器敏感膜最具有應用前景的材料之一。

參考文獻：

（1）任恕，周宜開，沈杰.傳感針—我們始創的傳感器[J].傳感器世界，2004,（5）:6-10.

（2）任恕，等.中醫傳感針的研制[J].傳感技術學報，1992,（3）：49-53.

（3）Novoselov?K?S,Geim?A?K,Morozov?S?V,et?al.Electric?field?effect?in?atomically?thin?carbon?films[J].Science,2004,306:666.

（4）Cai?W,Piner?R?D,Stadermann?F?J,et?a1.Synthesis?and?solid-state?NMR?structural?characterization?of¹³C-labeled?graphite?oxide[J].Science,2008,321:1815.

（5）McAllister?M?J,Lio?J?I,Adamson?D?H,et?a1.Single?sheet?functionalized?graphene?by?oxidation?and?thermal?expansion?of?graphite[J].Chem?Mater,2007,19(18):4396.

發明內容

本發明所解決的技術問題是針對現有技術存在的高分子材料敏感膜在針灸針基底表面結合不牢固，容易脫落，影響檢測穩定性和檢測靈敏度的不足而提供的一種檢測穩定性好，pH線性響應范圍寬、靈敏度高的納米傳感針及其制備方法。

本發明為解決其技術問題所采用的技術方案是：

納米傳感針，它包括不銹鋼針灸針，所述不銹鋼針灸針前端的針尖表面上依次覆蓋有經電化學沉積的金膜及金膜表面經電化學沉積的還原氧化石墨烯層，所述針灸針的針桿表面上覆蓋有絕緣層。

納米傳感針的制備方法，其特征在于：它包括以下步驟：

（1）針灸針的預處理：將不銹鋼針灸針經打磨，洗滌處理后氮氣吹干備用；