[發(fā)明專利]一種多通道化學(xué)阻抗傳感器及制作和使用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211375451.4
• 申請日: 2022-11-04
• 公開（公告）號: CN115479982A
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樊艷;石圣羽;郭耀華;馬軍爽
• 申請（專利權(quán)）人: 唐山學(xué)院
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;B32B27/36;B32B27/10;B32B29/00;B32B27/06;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 唐山科軒專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 13146
• 代理人: 王永紅

1.一種多通道化學(xué)阻抗傳感器，其特征在于，包括從上到下疊加的上封層正面、過濾接口層正面、電極層反面、引線層正面、下封層；

所述上封層為進樣通道表面防污層，由PET材料構(gòu)成塑封層；

所述過濾接口層采用纖維素濾紙作為基底，疏水油墨作為正、反面表層，一側(cè)的進樣口采用楔形結(jié)構(gòu)，通過對應(yīng)的具有親水性的引流管道連通圓形樣品池，另一側(cè)為插入式的平行排列的電極引線，并通過通孔分別連接至反面的對應(yīng)引線；

所述電極層采用纖維素濾紙作為基底，正面包括由絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電油墨制成的多通道工作電極和一對參比、對電極，所述工作電極間隔分布在樣品池周圍，通過對應(yīng)的引流通道連接至樣品池區(qū)域，每個通道采用導(dǎo)電油墨引出端線；參比電極和對電極絲印在所述樣品池區(qū)域，參比電極引線和對電極引線通過對應(yīng)的通孔連接到反面引線；

所述引線層采用PET材質(zhì)為基底，正面設(shè)有對應(yīng)所述電極層的多通道工作電極的導(dǎo)電油墨材質(zhì)的矩形接觸點，并通過導(dǎo)電油墨接觸引線將所述電極層的多通道工作電極引出連接至多路旋轉(zhuǎn)開關(guān)，并與所述過濾接口層的反面的工作電極引線連接；

所述下封層采用PET材質(zhì)作為本傳感器的基板，所述多路旋轉(zhuǎn)開關(guān)貫穿其上的通孔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道化學(xué)阻抗傳感器，其特征在于，所述工作電極的通道數(shù)可根據(jù)需求進行拓展為 7-12 通道，對應(yīng)的引流通道也做相應(yīng)的擴展，可滿足不同濃度待測物同時檢測需求。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道化學(xué)阻抗傳感器，其特征在于，所述多通道的工作電極表面固定碳基納米復(fù)合材料和待測環(huán)境激素抗體。

4.一種多通道化學(xué)阻抗傳感器的制作方法，其特征在于，其制作方法如下：

4-1：多通道化學(xué)阻抗傳感器包括從上到下疊加的上封層正面、過濾接口層正面、電極層反面、引線層正面、下封層；對所述的多通道電化學(xué)阻抗傳感器的五個結(jié)構(gòu)層進行設(shè)計，利用絲網(wǎng)印刷技術(shù)將導(dǎo)電油墨和疏水油墨分別印制在纖維素濾紙和 PET 基材上形成過濾接口層、電極層和引線層；

4-2：將碳基納米材料與納米金屬材料合成碳基納米復(fù)合材料；

4-3：將碳基納米復(fù)合材料修飾到電化學(xué)阻抗傳感器工作表面，將電活性物質(zhì)電聚合到碳基納米復(fù)合材料表面；然后將抗體固定到電化學(xué)阻抗傳感器表面，滴加牛血清蛋白進行非檢測活性位點的封閉；最后利用殼聚糖成膜作用實現(xiàn)整個工作電極表面的整體封閉；

4-4：將五層結(jié)構(gòu)按照順序疊放好，利用熱熔法將五層結(jié)構(gòu)壓合在一起形成完整的電化學(xué)阻抗傳感器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多通道化學(xué)阻抗傳感器的制作方法，其特征在于，步驟4-2中的碳基納米復(fù)合材料的制作方法包括：

S1:取等量1mg石墨烯和1mg多壁碳納米管加入超純水中超聲1小時分別制成石墨烯分散液和多壁碳納米管分散液，取1mL石墨烯分散液和1mL 多壁碳納米管分散液按照 1:1 比例混合，室溫下攪拌6 小時，獲得石墨烯/多壁碳納米管分散液；

S2:對石墨烯/多壁碳納米管分散液進行高速離心，8000rpm離心20分鐘，去除多余的多壁碳納米管，多次水洗，烘干得到石墨烯/多壁碳納米管復(fù)合物；

S3:將石墨烯/多壁碳納米管復(fù)合物重新分散到 2 mL 超純水中，室溫超聲 1 小時，獲得石墨烯/多壁碳納米管分散液；

S4:將石墨烯/多壁碳納米管復(fù)合物加入 10 mL 納米金屬粒子溶液，室溫攪拌 4 小時，獲得石墨烯/多壁碳納米管/納米金屬粒子碳基納米復(fù)合材料溶液。