[發明專利]具有三維網絡結構的聚合物膜的制備方法

有效

• 申請號: 202210177369.4
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN114456421B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 劉敏;許文強;方駿飛;韓明松
• 申請（專利權）人: 深圳硅基傳感科技有限公司
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08J3/24;C08J7/043;C08J7/14;C08L39/08;C08L5/08;C08L71/02;C09D183/04
• 代理公司: 深圳舍穆專利代理事務所(特殊普通合伙) 44398
• 代理人: 鄭菊鳳

本公開提供了一種具有三維網絡結構的聚合物膜的制備方法，包括：準備天然高分子聚合物和合成高分子聚合物；將天然高分子聚合物和合成高分子聚合物混合形成混合物溶液；并且添加交聯劑以使天然高分子聚合物和合成高分子聚合物形成三維網絡結構，從而獲得聚合物膜，其中，三維網絡結構包含經由共價鍵交聯而形成的化學交聯網絡和經由離子鍵交聯而形成的物理交聯網絡，化學交聯網絡具有合成高分子聚合物之間的共價鍵交聯和天然高分子聚合物與合成高分子聚合物之間的共價鍵交聯，物理交聯網絡具有天然高分子聚合物之間的離子鍵交聯。根據本公開能夠提供一種抗拉伸性能和粘附性能良好的聚合物膜。

本申請是申請日為2020年05月29日、申請號為202010479527.2、發明名稱為生物傳感器用的聚合物膜及其制備方法的專利申請的分案申請。

技術領域

本公開大體涉及生物傳感器領域，具體涉及一種具有三維網絡結構的的聚合物膜的制備方法。

背景技術

生物傳感器是將生物材料、生物衍生材料，或者生物仿生材料與光學、電化學、溫度、壓電、磁體、或者是微機械的物理化學傳感器或傳感微系統緊密結合的分析裝置，其通常可以用來快速檢測人體內某些特定化學物質，例如葡萄糖、尿素、尿酸以及一系列氨基酸化合物等。

以體內植入式電流傳感器為例，工作電極通常包括以電極導電層直接接觸的傳感層、以及傳感層最外層的膜層，例如對于葡萄糖傳感器，電極最外層的膜用于控制到達傳感層的葡萄糖濃度，使膜層內外葡萄糖濃度存在一個固定濃度差，進而使傳感層在飽和之前能夠檢測較高的葡萄糖濃度，然而工作電極在植入體內的過程中通常會受到外力作用，并且長期在生理環境下浸泡，容易使工作電極上最外層的膜層出現損傷、開裂、剝落等問題，進而影響測試性能和生物安全性能。

發明內容

本公開有鑒于上述現有技術的狀況而完成，其目的在于提供一種抗拉伸性能和粘附性能良好的生物傳感器用的聚合物膜及其制備方法。

為此，本公開的一方面提供了一種生物傳感器用的聚合物膜，其是由天然高分子聚合物和合成高分子聚合物經由多種交聯方式而形成的具有三維網絡結構的聚合物膜，所述三維網絡結構包含經由共價鍵交聯而形成的化學交聯網絡和經由離子鍵交聯而形成的可逆的物理交聯網絡，所述化學交聯網絡具有所述合成高分子聚合物之間的共價鍵交聯和所述天然高分子聚合物與所述合成高分子聚合物之間的共價鍵交聯，所述物理交聯網絡具有所述天然高分子聚合物之間的離子鍵交聯，其中，所述天然高分子聚合物和所述合成高分子聚合物均為親水性聚合物，所述天然高分子聚合物為選自殼聚糖及其衍生物、海藻酸及其衍生物、透明質酸及其衍生物、纖維素及其衍生物中的至少一種。在本公開中，共價鍵交聯形成的化學交聯網絡能夠與離子鍵交聯形成的可逆的物理交聯網絡協同作用以增強聚合物膜的抗拉伸性能，并通過天然高分子聚合物增加極性基團以提高聚合物膜的粘附性能。

另外，在本公開的一方面所涉及的聚合物膜中，可選地，在所述物理交聯網絡中，以金屬離子作為動態交聯點，所述金屬離子為鈣離子、鎂離子、鋁離子、銅離子、鐵離子、鋇離子、鋅離子、鈉離子中的至少一種。由此，能夠有利于形成可逆的物理交聯網絡。

另外，在本公開的一方面所涉及的聚合物膜中，可選地，所述化學交聯網絡利用活性酯類、環氧化物類和硫酸鹽中的至少一種以共價鍵交聯而形成。由此，能夠有利于形成共價鍵交聯的化學交聯網絡。

另外，在本公開的一方面所涉及的聚合物膜中，可選地，所述天然高分子聚合物為選自殼聚糖、羧甲基殼聚糖、羥乙基殼聚糖、殼聚糖鈉、海藻酸、海藻酸鈉、透明質酸、透明質酸鈉、纖維素、醋酸纖維素、羧甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素中的至少一種。由此，能夠有利于物理交聯網絡的形成。