[發(fā)明專利]一種用于苯乙胺檢測的針狀全固態(tài)傳感器及其制備方法

有效

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• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112730566B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)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(fā)明涉及神經(jīng)遞質(zhì)檢測領域，為解決目前苯乙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(fā)明提出了一種用于苯乙胺檢測的針狀全固態(tài)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(xiàn)靈敏、準確的苯乙胺濃度檢測。同時本發(fā)明也解決傳統(tǒng)設備較大，難以實現(xiàn)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(fā)明涉及神經(jīng)遞質(zhì)檢測領域，尤其是涉及一種用于苯乙胺檢測的針狀全固態(tài)傳感器及其制備方法。

背景技術

苯乙胺是一種生物堿與單胺類神經(jīng)遞質(zhì)，天然存在于人體當中，可用于提高組織液中多巴胺濃度，也可用于抑制多巴胺神經(jīng)活化。苯乙胺可以刺激身體產(chǎn)生某些在抑郁癥和其他精神疾病中起作用的化學物質(zhì)，與人的注意力集中、運動表現(xiàn)和抑郁等情緒狀態(tài)密切相關。雖然苯乙胺的半衰期很短，但通過增強兒茶酚胺能神經(jīng)傳導，誘導紋狀體高反應性影響人體的精神狀況。當人體內(nèi)苯乙胺水平偏低時，會產(chǎn)生注意力缺陷和抑郁癥等癥狀，也會導致注意力缺陷多動障礙和勞動障礙等疾病；而過量的苯乙胺又與精神分裂癥相關。雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)苯乙胺與精神癥狀之間的相關性，但其在精神疾病中的重要性還未完全闡明。因此，對人體內(nèi)的苯乙胺含量進行監(jiān)測，對于探究精神疾病的機理和醫(yī)療健康的發(fā)展具有重要意義。

目前的苯乙胺檢測方法有很多種。傳統(tǒng)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(yōu)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(yè)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(yōu)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(jīng)系統(tǒng)將產(chǎn)生一定損傷；樣本中的其他物質(zhì)在高電勢下也會產(chǎn)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苯乙胺進行催化，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(jīng)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(tǒng)的離子選擇性電極中含有內(nèi)充電解液，容易產(chǎn)生內(nèi)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(fā)明內(nèi)容

為解決目前苯乙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(fā)明提出了一種用于苯乙胺檢測的針狀全固態(tài)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(xiàn)靈敏、準確的苯乙胺濃度檢測。同時本發(fā)明也解決傳統(tǒng)設備較大，難以實現(xiàn)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(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：一種用于苯乙胺檢測的針狀全固態(tài)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(nèi)向外依次包覆的固態(tài)電解質(zhì)層、苯乙胺敏感膜、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(nèi)向外依次包覆固態(tài)電解質(zhì)層、參比膜、大分子過濾層和可溶解硬化層。

本發(fā)明通過固態(tài)電解質(zhì)層的固態(tài)電解質(zhì)代替內(nèi)充電解液，實現(xiàn)離子-電子轉換的過程，可以實現(xiàn)將苯乙胺離子的濃度轉換為電子進行測量。全固態(tài)離子選擇性電極具有易于保存和易于小型化等優(yōu)點，可以制備成任意的形狀和尺寸。

作為優(yōu)選，所述針狀全固態(tài)傳感器還包括電極支架、2根引出線，電極支架內(nèi)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。