[發(fā)明專利]一種光尋址電化學(xué)傳感器及其制備方法和檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010124420.6
• 申請(qǐng)日: 2020-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN111220667B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張文;陳芷羽;劉超;魏曉鷗;張俊俊;鄒小波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/30
• 分類號(hào): G01N27/30;G01N27/327;G01N27/333;G01N27/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種光尋址電化學(xué)傳感器，其特征在于，包括集成有源驅(qū)動(dòng)器(1)、激光組件(2)、光纖(6)、LAPS芯片(7)、參比電極(8)和跨阻抗放大器(9)；

所述激光組件(2)包括激光二極管(3)和微透鏡(5)；所述激光二極管(3)、半反半透鏡(11)和微透鏡(5)在同一光路上，所述激光二極管(3)與集成有源驅(qū)動(dòng)器(1)連接，激光二極管(3)的光源經(jīng)過微透鏡(5)到達(dá)光纖(6)的一端，所述光纖(6)的另一端設(shè)有LAPS芯片(7)，LAPS芯片(7)用于測(cè)量葡萄糖濃度；

所述LAPS芯片(7)包括依次連接的第一金層、二氧化硅層、N型硅晶基底和第二金層；用丙酮稀釋隔離性環(huán)氧膠涂在除第一金層表面外的其他區(qū)域，在第一金層表面上先后滴裹葡萄糖氧化酶GOx溶液和全氟磺酸-聚四氟乙烯共聚物作為傳感面；

所述半反半透鏡(11)屬于激光組件(2)，激光組件(2)還包括光電二極管(4)和反光鏡(12)，所述光電二極管(4)與集成有源驅(qū)動(dòng)器(1)連接，激光二極管(3)的部分光源經(jīng)過所述半反半透鏡(11)和微透鏡(5)到達(dá)光纖(6)的一端，所述激光二極管(3)的另一部分光源通過反光鏡(12)反射到光電二極管(4)；

LAPS芯片(7)和參比電極(8)分別與跨阻抗放大器(9)的一端連接，跨阻抗放大器(9)的另一端用于連接外部設(shè)備。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光尋址電化學(xué)傳感器，其特征在于，所述LAPS芯片(7)包括依次連接的第一金層、二氧化硅層、N型硅晶基底和第二金層；用丙酮稀釋隔離性環(huán)氧膠涂在除第一金層表面外的其他區(qū)域，在第一金層表面上先后滴裹葡萄糖氧化酶GOx溶液和全氟磺酸-聚四氟乙烯共聚物作為傳感面。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光尋址電化學(xué)傳感器，其特征在于，所述激光組件(2)還包括光電二極管(4)、半反半透鏡(11)和反光鏡(12)；

所述光電二極管(4)與集成有源驅(qū)動(dòng)器(1)連接，激光二極管(3)的部分光源經(jīng)過所述半反半透鏡(11)和微透鏡(5)到達(dá)光纖(6)的一端，所述激光二極管(3)的另一部分光源通過反光鏡(12)反射到光電二極管(4)。

4.一種根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述光尋址電化學(xué)傳感器的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的構(gòu)建：所述光尋址電化學(xué)傳感器包括集成有源驅(qū)動(dòng)器(1)、激光組件(2)、光纖(6)、LAPS芯片(7)、參比電極(8)和跨阻抗放大器(9)；

所述激光組件(2)包括激光二極管(3)和微透鏡(5)；所述激光二極管(3)、半反半透鏡(11)和微透鏡(5)在同一光路上，所述激光二極管(3)與集成有源驅(qū)動(dòng)器(1)連接，激光二極管(3)的光源經(jīng)過微透鏡(5)到達(dá)光纖(6)的一端，所述光纖(6)的另一端設(shè)有LAPS芯片(7)，LAPS芯片(7)用于測(cè)量葡萄糖濃度；

LAPS芯片(7)和參比電極(8)分別與跨阻抗放大器(9)的一端連接，跨阻抗放大器(9)的另一端用于連接外部設(shè)備；

LAP S芯片(7)的制作和組裝：以N型硅晶片作為基底，在熱干氧化下，N型硅晶片的兩側(cè)各生長(zhǎng)了一層二氧化硅，用氫氟酸HF完全除去上面的一層二氧化硅，再使用熱蒸發(fā)法在兩側(cè)各沉積第一金層和第二金層，接著通過影印石板術(shù)，將微環(huán)光刻在第二金層上，第二金層直接與N型硅晶片表面接觸，與此同時(shí)在對(duì)側(cè)就得到了一個(gè)固態(tài)金表面，即第一金層；將此芯片切成圓芯片，將光纖(6)置于圓芯片的金環(huán)中心，使用銀膠來組裝LAPS芯片(7)和光纖(6)，銀膠通過銀漆線使得LAPS芯片(7)和跨阻抗放大器(9)連接，用丙酮稀釋隔離性環(huán)氧膠涂在除第一金層表面外的其他區(qū)域；

傳感器功能修飾：在第一金層表面上先后滴裹葡萄糖氧化酶GOx溶液和全氟磺酸-聚四氟乙烯共聚物作為傳感面；

參比電極的制作：裸銀線放置在鹽酸中生成Ag-AgCl薄層，用環(huán)氧樹脂將其組裝在LAPS芯片(7)附近，作為參比電極；

傳感器的組裝：將集成有源驅(qū)動(dòng)器(1)、所述激光組件(2)、跨阻抗放大器(9)組裝在印刷電路板上。