[發明專利]一種基于樹枝狀納米銀結構的柔性L-苯丙氨酸電化學傳感器

有效

• 申請號: 201710763133.8
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107389775B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 孫晶;李秀平;郎明非;王迪;周文慧;羅才輝;羅來福;馬龍飛
• 申請（專利權）人: 大連大學
• 主分類號: G01N27/48
• 分類號: G01N27/48
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 胡景波

本發明公開了一種基于樹枝狀納米銀結構的柔性L?苯丙氨酸電化學傳感器，屬于電化學傳感器技術領域。該柔性電極基底為PDMS，并于PDMS基底上有一層樹枝狀結構納米銀導電層。制備方法包括：ITO玻璃的自組裝、在ITO玻璃上電化學沉積上樹枝狀結構納米銀膜層、將帶有納米銀導電層的ITO玻璃放到PDMS溶液中固化、固化后將PDMS膜從ITO玻璃上揭下，即得到所述基于樹枝狀納米銀結構的柔性L?苯丙氨酸電化學傳感器。本發明所述的柔性L?苯丙氨酸電化學傳感器對L?苯丙氨酸有良好的響應并且制備方法簡單，容易進行量化生產，有望在工業、農業生產及生命科學研究中特別是可穿戴醫療設備領域得到廣泛的應用。

技術領域

本發明涉及電化學傳感器領域，具體涉及一種基于樹枝狀納米銀結構的柔性L-苯丙氨酸電化學傳感器。

背景技術

L-苯丙氨酸(L-Phe)是人體不能合成的8種必需氨基酸之一，是重要的生物化工產品，在多個行業有著廣泛的應用。L-苯丙氨酸可添加到食物中，強化其營養功能，補充體內的氨基酸。L-苯丙氨酸是甜味劑阿斯巴甜的重要合成原料。阿斯巴甜的甜度比蔗糖高，但其熱值卻不到其1/200，是高血壓、糖尿病人理想的甜味劑。在人體代謝中，L-苯丙氨酸在苯丙氨酸羥化酶的催化下生成L-酪氨酸(L-Tyr)，如果苯丙氨酸羥化酶先天缺陷，L-苯丙氨酸不能轉化成L-酪氨酸，血液和尿液中會出現大量的苯丙酮酸，阻礙智力的正常發育，醫學上稱為苯丙酮尿癥(PKU)。苯丙酮尿癥患者的治療方法主要是控制L-苯丙氨酸的攝取。L-苯丙氨酸在醫藥行業主要用于生產復合氨基酸輸液和合成氨基酸類藥物。復合氨基酸輸液可用于嬰兒生長不良及其他疾病的輔助治療。L-苯丙氨酸是合成苯丙氨芐等抗癌藥物的中間體，以它為載體把分子或基因導入腫瘤區，不僅可抑制腫瘤的生長，還能降低藥物的毒副反應。在所有氨基酸載體中，L-苯丙氨酸的效果是其他氨基酸的3-5倍。近幾年來，由于我國推行醫療體制改革，醫藥水平也不斷提升，新型醫藥保健品的開發和生產日益增多，L-苯丙氨酸的市場需求呈現迅速增長趨勢。L-苯丙氨酸的應用如此廣泛，對其檢測和監控也極為重要。

目前已建立了多種測定L-苯丙氨酸的方法，主要有高效液相色譜法，毛細管電泳法、熒光法、紫外分光光度法、氣相色譜-質譜法等，但這些方法一定程度上存在靈敏度低、選擇性差、操作復雜、設備昂貴等問題。

電化學分析法是根據物質在溶液中的電化學性質及其變化建立的一類分析方法，特別是現代儀器分析與計算機聯用實現了分析工作的自動化。目前，在工業農業、食品檢驗、環境保護和醫學檢驗等各領域均獲得廣泛的應用。氨基酸的電化學分析具有簡單、靈敏、無放射、無污染等優點，與各種現代化的分離方法相結合可以大大簡化操作過程，節約分析時間，且靈敏度及準確度都很高，選擇性好。

常見氨基酸電化學傳感器都是通過玻碳電極、金電極等剛性導電電極制備而成，其硬脆的性質使電子器件難以進行彎曲或延展，一旦有較大變形將導致電子器件損壞。而柔性氨基酸電化學傳感器則是指采用柔性材料制成的傳感器，具有良好的柔韌性、延展性、甚至可自由彎曲甚至折疊，而且結構形式靈活多樣，可根據測量條件的要求任意布置，能夠非常方便地對復雜的被測量樣品進行檢測，在可穿戴醫療等領域具有廣闊的應用前景。而柔性苯丙氨酸電化學傳感器的制備關鍵在于電極材料，研發具有制作工藝簡單、L-苯丙氨酸檢測性能良好和柔性(耐彎曲)等特點的電極有很強的實際應用前景。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種制作工藝簡單、對L-苯丙氨酸有良好電化學響應的傳感器。通過電化學沉積的方法在經過修飾的ITO玻璃上沉積出一層具有樹枝狀結構的納米銀，并將這層納米銀固化在PDMS柔性基底上，進而制備出具有樹枝狀結構納米銀的新型傳感器。此種傳感器具有對L-苯丙氨酸有良好的電化學響應。

所述的傳感器制備方法如下：