[發明專利]全固態鈉離子選擇性傳感器及其制備和應用

在審

• 申請號: 201710453221.8
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN109142490A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 張海明;趙天磬;朱楠;成天;甘斌;胡鍇;汪立力;徐杰;徐新;馬小童
• 申請（專利權）人: 無錫德醫愛德醫療器材有限公司
• 主分類號: G01N27/333
• 分類號: G01N27/333
• 代理公司: 北京思格頌知識產權代理有限公司 11635
• 代理人: 潘珺

本發明涉及一種全固態鈉離子選擇性傳感器及其制備和應用。該全固態鈉離子選擇性傳感器包括鈉離子選擇工作電極，所述工作電極包括導電層(4)、反應電極(5)、固態電解質層(6)和鈉離子敏感膜(7)。本發明極大地簡化了鈉離子選擇性傳感器的制作工藝流程，響應準確迅速，小巧輕便，方便攜帶，適合大批量生產。

技術領域

本發明涉及一種全固態鈉離子選擇性傳感器及其制備和應用。

背景技術

電解質鈉離子的測定是臨床診治和搶救的常規及急診檢測項目，因為鈉離子是細胞外液(如血液)中最多的陽離子，對保持細胞外液容量、調節酸堿平衡、維持正常滲透壓和細胞生理功能有重要意義，并參與維持神經-肌肉的正常應激性。通常鈉平衡紊亂常伴有水平衡紊亂，水與鈉的正常代謝及平衡是維持人體內環境穩定的重要因素。因此，血清鈉測定具有重要的臨床意義，也是軍事醫學中戰地救治研究的重要內容之一。血鈉的正常值：136～146mmol/L。其常規檢測方法為火焰光度法和離子選擇電極法，但兩者均需要昂貴的儀器，并且操作復雜、信號響應慢，不能方便快捷地得到分析結果。而能適用于野戰環境的便攜式急救生化儀非常少，而且與全自動生化以配套的電極價格昂貴，因此目前血鈉的檢測手段無法滿足野戰環境，及家庭醫療的趨勢。

目前臨床鈉離子濃度的檢測主要采用基于電化學方法的電解質分析儀，而鈉離子選擇性傳感器是電解質分析儀測定鈉離子的核心，傳統的鈉離子選擇電極存在制備過程繁瑣，成本高昂，體積較大，不便于攜帶的缺點。

專利02137034.6公開了一種用于電化學傳感器的鈉離子選擇電極及其制備方法，其鈉離子選擇電極是在絕緣套內填充含納導電環氧樹脂，在導電端口設有鈉離子傳導陶瓷片，與參比電極配對可測定溶液中鈉離子濃度。但這種選擇電極制作過程復雜，制作周期較長，不適合批量生成。專利101852761A公開了一種全固態鈉離子選擇性電極及其制備方法，其采用絲網技術和真空鍍膜技術，在有機高分子材料的平板基底上制作，將鈉離子敏感膜涂覆在以導電聚合物作為固態電解質層上，并與外參比電極配對以便快速檢測鈉離子濃度。但101852761A的工作電極是采用絲網技術將高分子導電聚合物的懸浮液涂布在反應碳電極上以形成固態電解質層，這種工藝在實施過程會存在以下問題：(1)高分子導電聚合物為水性的懸浮液，黏度很低不適合絲網印刷，(2)反應碳電極表面為疏水性表面，與高分子導電聚合物的水性漿料親和性差，(3)絲網印刷的網板為親水性在刮板抬起時，網板和漿料之間容易拉出氣泡，導致成膜不均勻，為解決上述問題通常向漿料中加入一定量的粘合劑及特殊的處理劑曲拉通-100以保證漿料在印刷過程中成膜的均勻性及與反應碳電極的親和性，這無形中增加的生產的成本，而且即便通過上述改進，所制備的固態電解層仍存在機械性能較差，在干燥、測量中容易開裂、起層、破損。

發明內容

針對傳統的鈉離子濃度檢測中鈉離子選擇性傳感器的電極結構復雜，檢測過程繁瑣，成本高昂，體積較大，不易攜帶等缺點，本發明目的在于提供一種用于便攜式生化儀的固態鈉離子選擇性傳感器。

本發明的技術方案概述如下：

本發明實施例提供一種鈉離子選擇工作電極，所述工作電極包括導電層4、反應電極5、固態電解質層6和鈉離子敏感膜7。具體來講，所述導電層4為銀導電層，所述反應電極5為氯化銀反應電極，所述固態電解質層6為氯化鈉/明膠固態電解質層；所述導電層4的厚度為30微米，所述固態電解質層6的厚度為30微米，所述鈉離子敏感膜7的厚度為20微米；所述導電層4與所述鈉離子敏感膜7的長度相等。

本發明實施例還提供制備上述鈉離子選擇工作電極的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

(1)在PET聚酯基板上蒸發鍍30微米厚的銀導電層，采用間隔為8mm的掩摸板對上述導電層進行掩模處理，將掩模處理后的導電基板浸入濃度為0.1mol/L的KCl的電解槽溶液中，進行陽極氧化1小時，得到氯化銀反應電極，用蒸餾水沖洗干凈后干燥；