[發明專利]一種可聯合檢測呼氣一氧化氮和呼氣硫化氫的電化學氣體傳感器

有效

• 申請號: 201711248169.9
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN107941867B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 鄭李純;韓杰
• 申請（專利權）人: 無錫市尚沃醫療電子股份有限公司
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N27/30;B01J20/20;B01J20/30;B01D53/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種可同時測定呼氣中的一氧化氮和硫化氫的四電極電化學氣體傳感器，由兩個工作電極、一個輔助電極、一個參比電極、一個硫化氫過濾器及電解液組成四電極體系，其特征在于：兩個工作電極位于同一水平面上且空間相對獨立，兩個工作電極為同一種電極材料，硫化氫過濾器位于其中一個工作電極上方。工作電極的形狀為半圓形，電極材料為摻金的碳納米管、石墨或石墨烯。摻金的工作電極對硫化氫敏感，可得到一氧化氮和硫化氫的混合響應信號，而在設置有硫化氫過濾器的工作電極上只能得到一氧化氮的響應信號，這樣通過差值計算，就可以在該傳感器上同時得到一氧化氮和硫化氫的響應信號。該傳感器可實現呼氣一氧化氮和呼氣硫化氫的同時檢測。

技術領域

本發明涉及呼氣檢測領域，更具體地說，涉及一種可同時測定呼氣中的一氧化氮和硫化氫的電化學氣體傳感器。

背景技術

呼出氣NO是國際公認的嗜酸性粒細胞或過敏性氣道炎癥標志物，正常的濃度范圍為5-25 ppb, 已經有多種商業化產品用于臨床實踐。最近使用實驗室儀器的研究發現呼出氣H₂S可能是嗜中性粒細胞或感染性氣道炎癥標志物，例如，來自奧塔哥大學的Jack FDummer研究發現，呼出氣H₂S濃度和痰嗜中性粒細胞水平之間存在著負相關，H₂S濃度范圍在10 ppb左右。因此，呼出氣NO和H₂S的聯合檢測有望于區分炎癥類型，為用藥提供更加有效的依據。呼出氣NO和H₂S的聯合檢測具有重要的臨床意義。

目前，化學發光法和電化學NO傳感器技術可實現ppb級別的NO的檢測。其中，化學發光儀設備昂貴，維護方法復雜，在臨床應用上受到了很大的限制，瑞典NIOX和中國尚沃的電化學NO傳感器技術已廣泛應用在臨床呼氣NO的檢測。呼出氣H₂S的檢測尚未見商業化臨床技術的報道，實驗室中對呼出氣H₂S的檢測方法多為氣相色譜法和化學發光法，設備昂貴且分析方法較為復雜，在臨床應用上受到了很大的限制。

呼出氣NO和呼出氣H₂S的濃度都是ppb級別的，其聯合檢測是一個極具挑戰性和創新性的技術。本發明的目的是開發一種可同時測定呼出氣NO與H₂S的電化學氣體傳感，用于過敏性及感染性氣道炎癥及相關疾病的呼氣檢測。

發明內容

本發明的目的是提供一種可同時測定呼氣中的一氧化氮和硫化氫的四電極電化學氣體傳感器。該傳感器由兩個工作電極、一個輔助電極、一個參比電極、一個硫化氫過濾器、一個緩沖器及電解液組成，其中，兩個工作電極位于同一水平面上、空間相對獨立且電極材料相同，硫化氫過濾器位于其中一個工作電極上方，緩沖器位于另一個工作電極上方。

所述兩個工作電極位于同一水平面上且空間相對獨立，可通過傳感器殼體設計使兩個工作電極隔開，避免經過過濾器和未經過過濾器的氣體相互擴散造成干擾?？稍趥鞲衅鳉んw中間設置擋板，該擋板從硫化氫過濾器和緩沖器的上沿一直延伸至傳感器內部，這樣既可將硫化氫過濾器和緩沖器隔開，又可將兩個工作電極隔開，給兩個工作電極營造相對獨立的空間。所述硫化氫過濾器和緩沖器的厚度相同，材料的載體相同，這樣氣體在硫化氫過濾器和緩沖器中的擴散速率才相同，避免出現同一種氣體因擴散速率不同而在兩個工作電極上響應不同的現象。