[發(fā)明專利]碳納米管/聚苯胺復(fù)合纖維基晶體管生物傳感器及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910375150.3
• 申請(qǐng)日: 2019-05-07
• 公開（公告）號(hào): CN110186971B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王躍丹;王棟;張楊;卿星;王垚;王雯雯;劉瓊珍;陳媛麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢紡織大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/327
• 分類號(hào): G01N27/327
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 馬輝

1.一種碳納米管/聚苯胺復(fù)合纖維基晶體管生物傳感器的制備方法，包括步驟：

1)包覆碳納米管纖維的制備：將纖維浸泡在碳納米管分散液中得到包覆碳納米管纖維；

2)碳納米管/聚苯胺復(fù)合纖維的制備：將包覆碳納米管纖維浸泡在酸性溶液中，然后向酸性溶液中滴加苯胺單體和氧化劑溶液，包覆碳納米管纖維的表面發(fā)生聚合反應(yīng)得到碳納米管/聚苯胺復(fù)合纖維；

3)碳納米管/聚苯胺復(fù)合纖維基晶體管生物傳感器的制備：以涂抹有導(dǎo)電銀漿的碳納米管/聚苯胺復(fù)合纖維作為源漏電極；以經(jīng)過(guò)氧化酶溶液和全氟磺酸溶液浸泡處理的碳納米管/聚苯胺復(fù)合纖維作為柵電極；將源漏電極和柵電極十字相交組裝，交點(diǎn)處滴加用于阻斷源漏電極與柵電極直接接觸的電解液；

所述氧化酶溶液為尿素氧化酶溶液；

所述步驟1)中碳納米管分散液的制備過(guò)程為，將碳納米管與表面活性劑加入到乙醇和水的混合溶劑中，超聲處理1～3小時(shí)；

按重量比，所述碳納米管：表面活性劑：混合溶劑＝0.1～1：0.3～3：10～100；

所述步驟2)中苯胺單體是通過(guò)減壓蒸餾苯胺溶液所得；所述酸性溶液為1mol/L的鹽酸溶液；所述氧化劑溶液的溶質(zhì)為9-水合硝酸鐵、三氯化鐵、過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀中的一種，所述氧化劑溶液的溶液為1mol/L的鹽酸溶液；

所述苯胺單體的加入體積為酸性溶液體積的2.5％～4％，所述氧化劑溶液的濃度為10g/L～30g/L，氧化劑溶液的加入體積為酸性溶液體積的0.5～1倍；

所述步驟3)尿素氧化酶溶液的濃度為1～10mg/ml，所述全氟磺酸溶液的濃度為0.5～3wt％；所述電解液是在60～80℃下，將聚乙烯醇和磷酸與去離子水混合制備而得，按重量比，聚乙烯醇：磷酸：去離子水＝5～15：5～15：100。

2.一種如權(quán)利要求1所述制備方法制得的碳納米管/聚苯胺復(fù)合纖維基晶體管生物傳感器，它包括源漏電極以及與所述源漏電極相交布置的柵電極；所述源漏電極是通過(guò)將導(dǎo)電銀漿涂抹在碳納米管/聚苯胺復(fù)合纖維表面而得，所述柵電極是通過(guò)固定劑將氧化酶附著于碳納米管/聚苯胺復(fù)合纖維表面而得；其特征在于，所述碳納米管/聚苯胺復(fù)合纖維具有三層結(jié)構(gòu)，最內(nèi)層為纖維，中間層為碳納米管，最外層為線性結(jié)構(gòu)的聚苯胺；

所述氧化酶為尿素氧化酶。

3.一種如權(quán)利要求2所述的碳納米管/聚苯胺復(fù)合纖維基晶體管生物傳感器的應(yīng)用，其特征在于，所述碳納米管/聚苯胺復(fù)合纖維基晶體管生物傳感器檢測(cè)人體唾液中尿素的濃度，檢測(cè)方法具體為，將人體唾液滴加在碳納米管/聚苯胺復(fù)合纖維基晶體管生物傳感器上，并在碳納米管/聚苯胺復(fù)合纖維基晶體管生物傳感器的G極施加0.5V的固定電壓，通過(guò)測(cè)定D極和S極兩端的電流得到人體唾液中尿素的濃度。