[發明專利]一種多通道化學阻抗傳感器及制作和使用方法

在審

• 申請號: 202211375451.4
• 申請日: 2022-11-04
• 公開（公告）號: CN115479982A
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 樊艷;石圣羽;郭耀華;馬軍爽
• 申請（專利權）人: 唐山學院
• 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所(特殊普通合伙) 13146
• 代理人: 王永紅

本發明涉及一種多通道化學阻抗傳感器及制作和使用方法，具體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；上封層為進樣通道表面防污層，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，一側的進樣口采用楔形結構，通過對應的具有親水性的引流管道連通圓形樣品池，另一側為平行排列的電極引線，并通過通孔分別連接至反面的對應電極引線；電極層正面包括多個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，采用導電油墨引出端線，通過對應的引流通道連接至所述樣品池區域；參比電極及對電極絲印在所述樣品池區域，參比電極引線和對電極引線通過對應的通孔連接到反面引線。

技術領域

本發明涉及電化學生物傳感器技術領域，具體為一種多通道化學阻抗傳感器及制作和使用方法。

背景技術

環境污染給食品安全帶來巨大的風險，其中環境激素殘留檢測對于保障環境安全具有重大意義。傳統用于環境激素檢測的方法包括氣相色譜法、高效液相色譜法和液相色譜-質譜聯用法等，這些檢測方法對于樣品前處理程序比較復雜，檢測步驟十分繁瑣，需要使用大型笨重且昂貴的檢測設備，很難滿足環境激素快速檢測的需求。

電化學分析方法具有檢測速度快和檢測靈敏度高等優點，在環境激素快速檢測方面得到了極為廣泛的應用。電化學阻抗檢測方法是利用電化學工作站在電化學阻抗傳感器電極端施加正弦變化的擾動電勢信號E ，進而測得電流響應i 變化。利用絲網印刷技術與電化學分析方法相結合構建的小型集成化電化學傳感器成為研究熱點。

發明內容

基于背景技術提到的技術問題，本發明提供了一種多通道電化學阻抗傳感器，包括疊加順序為上封層正面、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，其正面由聚對苯二甲酸乙二醇酯材料構成塑封層；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，一側的進樣口采用楔形結構，通過對應的具有親水性的引流管道連通圓形樣品池，另一側為平行排列的電極引線，并通過對應的通孔分別連接反面的對應電極引線；所述電極層采用纖維素濾紙作為基底，正面包括多通道工作電極、一對參比電極和對電極，所述工作電極間隔分布在樣品池周圍，采用導電油墨引出端線，通過對應的引流通道連接至樣品池區域；參比電極及對電極絲印在所述樣品池區域，參比電極引線和對電極引線 通過對應的通孔連接到反面引線；所述引線層為PET材質，PET材質指的是聚對苯二甲酸乙二醇酯，通過導電油墨接觸引線將所述電極層的多通道工作電極通過引出連接至多路旋轉開關，并與所述過濾接口層的工作電極引線連接；所述下封層為PET材質，所述多路旋轉開關貫穿所述下封層上的對應通孔。

并提出了一種制作多通道電化學阻抗傳感器的方法，包括對權利要求1中的多通道電化學阻抗傳感器的五個結構層進行設計，利用絲網印刷技術將導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；將碳基納米材料、與納米金屬材料合成碳基納米復合材料；將碳基納米復合材料修飾到電化學阻抗傳感器工作表面，將電活性物質電聚合到碳基納米復合材料表面；然后將抗體固定到的電化學阻抗傳感器表面，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整個工作電極表面的整體封閉； 將五層結構按照順序疊放好，利用熱熔法將五層結構壓合在一起形成完整的電化學阻抗傳感器。

本發明的有益效果為，本發明的電化學阻抗傳感器通過五層的結構設計具有結構簡單、檢測靈敏度高、價格低廉，可批量制作，而且可以實現不同類型環境激素快速高靈敏度檢測，提高了速度，節省了成本。

附圖說明

圖1為多通道電化學阻抗傳感器的整體結構示意圖；

圖2為多通道電化學阻抗傳感器的正面分層結構示意圖；

圖3為多通道電化學阻抗傳感器的反面分層結構示意圖；

圖4為碳基納米復合材料合成過程的示意圖；

1：上封層；2：過濾接口層；3：電極層； 4：引線層；5：下封層；