[實用新型]一種檢測汞離子的傳感芯片

有效

• 申請號: 201320416419.6
• 申請日: 2013-07-15
• 公開（公告）號: CN203337596U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 曹忠;曹婷婷;吳玲;肖忠良;黃大凱;宋天銘
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N27/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種檢測汞離子的傳感芯片，屬于化學/生物傳感技術領域，適用于環境安全檢測。?

背景技術

汞污染是一個全球性的問題，由于其劇毒和生物蓄積性，它已受到越來越多的關注。二價汞離子（Hg²⁺的）是最穩定的無機汞，存在于天然水體中，?Hg²⁺即使是微量濃度也能產生毒性，它能夠在生物體內累積，通過食物鏈轉移到人體內，而人體內累積的微量汞無法通過自身代謝進行排泄，將直接導致心臟、肝、甲狀腺疾病，引起神經系統紊亂，慢性汞中毒，甚至引發惡性腫瘤的形成。其次，汞離子的微生物的生態甲基化產物甲基汞，也是一種強有力的毒素，可通過食物鏈傳遞到魚類和海洋哺乳動物的組織中，轉換成為劇毒的有機汞。因此，能快速準確分析生活環境中水體等介質中的重金屬含量，對于提高人類的生存質量、保護地球環境具有十分重要的意義。?

檢測重金屬汞離子的方法有很多，如原子光譜法、電感耦合等離子體原子發射光譜（ICP-AES法）、分光光度法、高效液相色譜法，電感耦合等離子體質譜法(ICPMS)、化學發光法和熒光分析法等。然而，這些方法往往需要昂貴的精密儀器、復雜的樣品制備流程和熟練的操作人員，不能或不方便在戶外進行快速檢測。為此，本實用新型通過單分子自組裝方法將11-巰基十一烷酸組裝修飾到金膜基片表面，形成一種檢測汞離子的傳感芯片。該傳感芯片制作簡單、成本低廉、使用方便，優于傳統的儀器分析方法，可用于環境中微量汞離子的快速檢測，在環境監測、農業食品與生物醫學等領域中具有非常重要的應用前景。?

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種制作簡單、成本低的檢測汞離子的傳感芯片，可用于環境安全檢測。?

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種檢測汞離子的傳感芯片，其特征是：該傳感芯片包括一個11-巰基十一烷酸膜層修飾的金膜基片，該金膜基片的金層一角與外包有塑料絕緣層的金屬絲導線相連接，連接處用環氧樹脂膠包裹密封；所述金膜基片是在拋光的氮化硅基板上逐步濺射沉積SiO₂膜層、金屬鈦膜層、銅錫合金膜層、金膜層，金膜層經化學清洗處理后再在其表面上組裝修飾11-巰基十一烷酸膜層，從而構成檢測汞離子的傳感芯片。其中，所述金膜基片的形狀為正方形，其邊長為6~12mm，金屬絲導線的材料為銅絲、鋁絲或銀絲。而且，在拋光的氮化硅基板上逐步濺射沉積的SiO₂膜層的厚度為80~380nm，金屬鈦膜層的厚度為20~80nm，銅錫合金膜層的厚度為80~380nm。尤其是，銅錫合金膜層經拋光處理后，在其表面上所沉積金膜層的厚度為120~400nm；金膜層經化學清洗處理后，在其表面上所組裝修飾11-巰基十一烷酸膜層的量為5~50ug。?

在傳感芯片的設計與制備方面，與其它方法不同的是，本實用新型提出了一種簡單的11-巰基十一烷酸膜層的組裝修飾方法，即先將傳感芯片金膜基片的金膜層表面用二次蒸餾水清洗，依次在二次蒸餾水、無水乙醇中超聲清洗各1~10分鐘，然后取出浸入1.0~100mmol/L的11-巰基十一烷酸/乙醇溶液中，于4℃冰箱中自組裝2~48小時，取出干燥，得11-巰基十一烷酸膜層修飾的傳感芯片，不用時置于去離子水中于4°C冰箱密封保存。?

本實用新型的有益效果是，該納米金膜電極制作簡單、成本低廉、使用方便，且金膜平整度高、易進行表面修飾，通用性很強，優于傳統的儀器分析方法，可用于環境中微量汞離子的快速檢測，在環境監測、農業食品與生物醫學等領域中具有非常重要的應用前景。?

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型進一步說明。?

圖1是檢測汞離子的傳感芯片的平面結構示意圖。?

圖2是檢測汞離子的傳感芯片的金膜基片的剖面結構示意圖。?

圖1中，1.?11-巰基十一烷酸膜層修飾的金膜基片，2.?金屬絲導線，3.?塑料絕緣層，4.?環氧樹脂膠。?

圖2中，11.?氮化硅基板，12.?SiO₂膜層，13.?金屬鈦膜層，14.?銅錫合金膜層，15.?金膜層，16.?11-巰基十一烷酸膜層，17.?11-巰基十一烷酸分子。?

具體實施方式

實施例1

傳感芯片的組裝制備：