[發明專利]一種全固態型鈣離子選擇性電極及其制備方法與在血氣分析檢測中的應用

在審

• 申請號: 202211704805.5
• 申請日: 2022-12-29
• 公開（公告）號: CN116183696A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 奚亞男;胡保帥;崔皓博
• 申請（專利權）人: 廣州鈺芯傳感科技有限公司
• 主分類號: G01N27/333
• 分類號: G01N27/333;G01N27/30
• 代理公司: 廣州幫專高智知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44674
• 代理人: 顏德昊

本發明提供了一種全固態型鈣離子選擇性電極及其制備方法與在血氣分析檢測中的應用。包括電極正面和電極背面，在電極正面設置多個電極位點，電極位點修飾有薄膜微電極，包括參比電極、對電極以及工作電極，其中工作電極數量為1～12個；電極正面和/或電極背面設置有電極接觸位點，設置在電極正面的電極接觸位點通過引線與電極位點對應相連，設置在電極背面的電極接觸位點通過引線與導通孔相連、通過導通孔與電極位點對應相連，電極位點相連位置設置有導通孔。本電極大大提高了檢測的靈敏度。還可以實現對血液等生化電解質中多種離子和生化分子的檢測，降低了成本，提高了檢測的效率，實現了即時檢測。

技術領域

本發明屬于生物傳感器領域，具體涉及一種全固態型鈣離子選擇性電極及其制備方法與在血氣分析檢測中的應用。

背景技術

鈣元素(Ca)是重要的人體組成之一，一般以鈣離子形式存在。鈣離子是機體各項生理活動不可缺少的離子。它對于維持細胞膜兩側的生物電位，維持正常的神經傳導功能，維持正常的肌肉伸縮與舒張功能以及神經-肌肉傳導功能，還有一些激素的作用機制均通過鈣離子表現出來。

鈣離子水平可以通過抽血化驗進行檢測。血氣分析中一般鈣離子的正常值范圍在2.25mmol/L～2.75mmol/L。當血鈣離子低于2.25mmol/L，則稱為低鈣血癥(Low-Calcycal)，會導致神經肌肉的興奮性增加，容易出現手足抽搐。而當血鈣水平增加時，可表現出疲勞、肌腱反射減弱，嚴重者可出現精神障礙、昏迷，甚至心跳驟停。

血液中鈣的測定方法主要有滴定法，火焰光度法、原子吸收分光光度法和比色法等。其中較普遍應用的是絡合滴定法，常用的指示劑有鈣黃綠素與鈣紅。原子吸收分光光度法使用空氣-乙炔焰，鈣焰的光吸收特征是422.7nm，較火焰光度法靈敏度高，但不適宜常規檢驗。比色法有甲基麝香草酚藍法和鄰甲酚酞絡合法。甲基麝香草酚藍比色法是血清中的鈣離子在堿性溶液中與麝香草酚藍(MTB)結合，生成一種藍色的絡合物，加入適當的8-羥基喹啉，可消除鎂離子對測定的干擾，與同樣處理的鈣標準液進行比較，求出鈣的含量。

這些分析方法通常采用大型儀器，樣本處理與化驗過程需要耗費大量的時間，對血液的需求量大，并且價格昂貴。而離子選擇電極法以其操作簡便，快速準確的特點得到了廣泛的關注，為臨床應用的首選方法。但是目前對于多參數檢測的血氣分析電極，存在電極結構復雜、電極穩定性查，修飾電極之間相互干擾較大，無法實現對多個指標的高精度檢測。

鑒于此，本發明提供了一種結構簡單的全固態型鈣離子選擇性電極，可以實現了對包括鈣離子在內的多種離子的選擇性檢測，為血氣分析檢測設備的開發奠定了基礎。

發明內容

本發明所要解決的問題是實現鈣離子在血氣分析中的選擇性檢測，提高檢測的準確性與抗干擾性。有鑒于此，本發明提供了一種全固態型鈣離子選擇性電極及其制備方法與在血氣分析檢測中的應用。

本發明的目的是提供一種全固態型鈣離子選擇性電極，具體包括電極正面和電極背面，在電極正面設置多個電極位點，電極位點修飾有薄膜微電極，參比電極、對電極以及工作電極，其中工作電極數量為1～12個；電極正面和/或電極背面設置有電極接觸位點，設置在電極正面的電極接觸位點通過引線與電極位點對應相連，設置在電極背面的電極接觸位點通過引線與導通孔相連、通過導通孔與電極位點對應相連，電極位點相連位置設置有導通孔。

電極位點表面設置有基底電極與其表面的全固態修飾物，包括內參比電極層(1)、導電高分子凝膠(2)與離子選擇性透過膜(3)。

微電極形狀包括圓形、方形，微電極表面修飾多層油墨，構成同心結構的油墨圍壩，同心結構的直徑為0.1～2.0mm，同心結構中心距離為10～180μm；油墨圍壩采用PCB阻焊油墨加工，油墨圍壩厚度為10～60μm。

工作電極包括電極基底、銀漿層、電解質層以及鈣離子選擇性外膜層。

其中，電極基底為金屬，包括鎳、金、多孔金、銅、多孔銅。