[發(fā)明專利]一種液態(tài)物質(zhì)糖含量的檢測系統(tǒng)及檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710181496.0
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN106950268B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 耿桂靈;蔡端穎;徐菊玲;毛元紅;王健
• 申請（專利權(quán)）人: 南通大學(xué)
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/416
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發(fā)明提供一種石墨烯電極、利用其的液態(tài)物質(zhì)糖含量的檢測系統(tǒng)及檢測方法，所述檢測系統(tǒng)包括掃頻恒流源、石墨烯電極、信號調(diào)理器和計算機(jī)，石墨烯電極插設(shè)于待測液態(tài)物質(zhì)中，其外電極A接線端、外電極B接線端、內(nèi)電極A接線端和內(nèi)電極B接線端連接于四電極法測阻抗電路中，其中2個接線端為激勵端，施加所述掃頻恒流源發(fā)出的從低頻段到高頻段的掃頻恒流電壓，另2個接線端為測量端，位于兩激勵端的內(nèi)側(cè)，兩測量端之間的信號輸出端輸出的信號經(jīng)信號調(diào)理器放大后傳送至計算機(jī)。本發(fā)明采用四電極測阻抗法測量液態(tài)物質(zhì)中是否有糖及糖的含量，計算每日攝糖量，自動分析和顯示糖攝入的每日動態(tài)變化，便于了解每日自液態(tài)物質(zhì)中糖的攝入量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明電化學(xué)分析檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種石墨烯電極、利用其的液態(tài)物質(zhì)糖含量的檢測系統(tǒng)及檢測方法。

背景技術(shù)

碳材料應(yīng)用廣發(fā)，其中既包括世界上最硬的金剛石，也含有最軟的石墨。近二十年來，碳納米材料的研究一直是科技創(chuàng)新的前沿。2004年，英國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了由碳原子以sp²雜化連接的單原子層構(gòu)成的新型二維原子晶體-石墨烯，堪稱目前最理想的二維納米材料。石墨烯是由一層密集的晶體點(diǎn)陣上的碳原子組成，其厚度僅為0.35nm，是世界上最薄的二維材料。石墨烯表現(xiàn)出許多優(yōu)異的性質(zhì)：機(jī)械強(qiáng)度高，可達(dá)130Gpa，是鋼的100多倍；載流子遷移率達(dá)15000cm²V¹s¹，是目前已知的具有最高遷移率的銻化銦材料的兩倍；熱導(dǎo)率可達(dá)5000Wm¹K¹，是金剛石的3倍；此外，它還具有室溫量子霍爾效應(yīng)及室溫鐵磁性等特殊性質(zhì)。作為電極材料，石墨烯具有比表面積大、導(dǎo)電性好、穩(wěn)定性高等良好的電化學(xué)性能。

糖尿病是一種世界性流行疾病，四十歲以上的中年人患染率特別高，在日本，四十歲以上的人口中糖尿病患者占近10％。形成糖尿病的原因是身體中不能產(chǎn)生足夠的胰島素或細(xì)胞不回應(yīng)胰島素使人體產(chǎn)生很高的血糖，其并發(fā)癥較多，包括心血管疾病、腎功能衰竭、失明等。2016年5月發(fā)布的中國居民膳食指南，明確指出限糖控鹽，推薦每天攝入糖不超過50克，最好控制在約25 克以下。尤其糖尿病人，需要更好地了解每日糖的攝入量，特別是隱形糖的攝入，以此采取有效的控制措施。隱形糖大量的存在于水果中，如何控制水果中糖的攝入，是糖尿病人每日需要關(guān)注的飲食問題。石墨烯作為一類新型電極材料，目前尚未見到將其用于檢測液態(tài)物質(zhì)中隱形的糖(溶解在液體中的糖)含量的相關(guān)報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種石墨烯電極、利用其的液態(tài)物質(zhì)糖含量的檢測系統(tǒng)及檢測方法，能檢測出液態(tài)物質(zhì)中糖含量，并超量預(yù)警。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種石墨烯電極，其上設(shè)有4 個接線端，分別為外電極A接線端、外電極B接線端、內(nèi)電極A接線端和內(nèi)電極B接線端，所述外電極A接線端、外電極B接線端、內(nèi)電極A接線端和內(nèi)電極B接線端分別對應(yīng)于石墨烯電極內(nèi)的4個互相無連接的原子群設(shè)置；

相鄰的兩所述原子群的原子間的間隙等于用其檢測含糖量的待測物質(zhì)的分子尺寸，上述結(jié)構(gòu)中，采用六邊形晶格結(jié)構(gòu)的石墨烯電極，當(dāng)待測物質(zhì)的分子通過時，會影響石墨烯電極的不同原子群之間的導(dǎo)電率。

其中，所述石墨烯電極為單層原子結(jié)構(gòu)，4個所述原子群分屬于同一個石墨烯的原子層上分出的4個不同原子群區(qū)。

當(dāng)然，上述的4個所述原子群也可以分屬于4個不同的石墨烯原子層面。