[發明專利]一種用于多巴胺檢測的針狀全固態傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 202011167496.3
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112748167B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 王酉;馬思遠;李光
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N27/333
• 分類號: G01N27/333;G01N27/28
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 王江成

本發明涉及神經遞質檢測領域，為解決目前多巴胺檢測存在操作復雜、耗時長、精度低、使用條件嚴格等的技術問題，本發明提出了一種用于多巴胺檢測的針狀全固態傳感器及其制備方法，設備簡易、操作方便、無需樣本預處理，可以用于實現靈敏、準確的多巴胺濃度檢測。同時本發明也解決傳統設備較大，難以實現在體檢測的問題，通過電極微型化為在體檢測提供可能。

技術領域

本發明涉及神經遞質檢測領域，尤其是涉及一種用于多巴胺檢測的針狀全固態傳感器及其制備方法。

背景技術

多巴胺是一種單胺類神經遞質，在神經系統中起到信號傳導的作用。多巴胺在我們感知快樂的過程中發揮重要作用，同時與運動控制、獎勵機制和興奮度、學習記憶等都有關聯。當人大腦中的多巴胺能神經系統功能產生障礙時，人也會出現異常精神狀態。當多巴胺能神經元過度活躍時，可能會產生精神分裂癥；而當多巴胺分泌不足時，又會產生帕金森病等疾病；中腦黑質中的多巴胺能神經元產生損壞或者缺失時，人會產生震顫、僵硬和說話模糊等癥狀。因此，對人體腦脊液中的多巴胺含量進行監測，對病人的監護和現代醫療的發展都具有重要意義。

目前的多巴胺檢測方法有很多種。傳統的方法包括液相色譜法、熒光法、比色法、光譜法和毛細血管電泳法等方法，這些方法具有精度和靈敏度高等優勢，但其通常需要進行樣本的衍生化等預處理步驟、且測量儀器昂貴、操作復雜，通常需要對操作人員進行專業訓練。相比于這些方法，電化學法具有高靈敏度、低檢測限、重復性好、分析成本低和無需對樣本進行預處理即可測量等優點。電化學方法通常包括電流法、電阻抗法和電位法，其中電流法是最常見的電化學測量方法。但電流法中為了探究電流的特性，通常需要額外施加的高電勢，這對神經系統將產生一定損傷；樣本中的其他物質在高電勢下也會產生氧化還原反應，對實驗結果造成干擾；在電流法檢測中還需要胺氧化酶對多巴胺進行催化，由于酶的固定較為復雜，且儲存困難，降低了電極的使用壽命。而在基于離子選擇性電極的電位法中，無需施加額外電勢即可進行檢測，不會對神經元細胞造成影響；也不需要酶的參與，有利于電極的保存，增加了電極的使用壽命。

但是傳統的離子選擇性電極中含有內充電解液，容易產生內充液泄漏、樣本污染等問題，不利于電極的保存和降低檢測下限，電極的尺寸也較大。

發明內容

為解決目前多巴胺檢測存在操作復雜、耗時長、精度低、使用條件嚴格等的技術問題，本發明提出了一種用于多巴胺檢測的針狀全固態傳感器及其制備方法，設備簡易、操作方便、無需樣本預處理，可以用于實現靈敏、準確的多巴胺濃度檢測。同時本發明也解決傳統設備較大，難以實現在體檢測的問題，通過電極微型化為在體檢測提供可能。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種用于多巴胺檢測的針狀全固態傳感器，包括參比電極、選擇性電極，所述的選擇性電極包括第一根金絲，第一根金絲的一端為選擇輸出端，另一端由內向外依次包覆的固態電解質層、多巴胺敏感膜、大分子過濾層和可溶解硬化層，所述的參比電極包括第二根金絲，一端為參比輸出端，另一端由內向外依次包覆固態電解質層、參比膜、大分子過濾層和可溶解硬化層。

本發明通過固態電解質層的固態電解質代替內充電解液，實現離子-電子轉換的過程，可以實現將多巴胺離子的濃度轉換為電子進行測量。全固態離子選擇性電極具有易于保存和易于小型化等優點，可以制備成任意的形狀和尺寸。

作為優選，所述針狀全固態傳感器還包括電極支架、2根引出線，電極支架內設有2個導電銀漿，選擇輸出端與參比輸出端同側穿插進電極支架分別通過導電銀漿與引出線一端連接，2根引出線另一端設在電極支架外。電極支架用于固定參比電極和選擇性電極，2根引出線分別為參比電極的引出線和選擇性電極的引出線，方便電信號傳輸、檢測。

更優選，電極支架設有2個平行的通孔，2個通孔內分別設有導電銀漿，選擇性電極的選擇輸出端、第1根引出線穿插進第一個通孔的兩端，通過導電銀漿連接，引出線在電極支架外的一端為選擇性電極的引出線，參比電極的參比輸出端、第2根引出線分別穿插進第二個通孔的兩端，通過導電銀漿連接，引出線在電極支架外的一端為參比電極的引出線。