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溅射钯所形成的生物传感器绝缘性基板的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电化学生物传感器装置，具体的说是溅射钯所形成的生物传感器绝缘性基板。溅射钯所形成的生物传感器绝缘性基板，所述的绝缘性基板上覆有多条钯极条，钯极条一端设有工作电极、参比电极；所述的多条钯极条中间位置设有钯溅射区；钯溅射区上可覆有钯溅射覆盖涂膜；本实用新型采用溅射钯所形成的生物传感器绝缘性基板可应用于微生物传感器基板，从而可以制备且测试操作简单方便、灵敏度高、特异性强、响应时间短、可定量检测微生物百分率的微流体混合器芯片，实现了对食品添加剂、有毒有害微生物含量的直接检测。本实用新型在食品工业和环境保护领域的生物传感器芯片上均具有十分重要的意义。
【专利说明】溅射钯所形成的生物传感器绝缘性基板
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电化学生物传感器装置，具体的说是溅射钯所形成的生物传感器绝缘性基板。
【背景技术】
[0002]近些年，生物传感器的测定对象为从低分子到高分子的各种各样的化学物质，为了应对各种测定对象，正在进行具备各种机能的生物传感器的开发。目前，不必对生物试样以及食品中所含的特定成分(底物)进行稀释、搅拌等操作就能简单定量的生物传感器已广为人知。例如已经提出如下生物传感器:在绝缘性基板上形成至少具有工作电极和对电极的电极系统，在该电极系统上设有用亲水性聚合物等固定剂固定氧化还原酶以及电子受体而成的酶反应层，接着在该酶反应层上设置过滤层(血球去除层)，进一步，在该过滤层上包被壳体而一体化。这个生物传感器按照以下的方法定量试样中的底物浓度。首先，将血液等试样溶液滴加到过滤层，其过滤液渗透到酶反应层。从而氧化还原酶以及电子受体溶解至试样溶液中，底物和酶之间发生酶反应。通过该酶反应底物被氧化，同时电子受体被还原。酶反应终止后，将已被还原的电子受体电化学氧化，通过此时得到的氧化电流值求出试样溶液中的底物浓度。
[0003]例如作为用生物传感器测定中性脂肪的方法，如下定量试样中的中性脂肪的方法已广为人知。首先，试样溶液中包含的中性脂肪被例如脂蛋白脂肪酶(LPL)分解为游离脂肪酸和甘油。此处生成的甘油通过使用甘油激酶(GK)和甘油-3-磷酸氧化酶(GPO)或者甘油-3-磷酸脱氢酶(GPDH)来定量。即可以通过测定如下式所示的、氧化型电子受体的减少、还原型电子受体的增加或者磷酸二羟丙酮的量来定量甘油。特别是，可以通过电化学地测定还原型电子受体的增加量来定量甘油。

【发明内容】

[0004]本实用新型的目的是提供溅射钯所形成的生物传感器绝缘性基板。
[0005]本实用新型解决其上述的技术问题所采用以下的技术方案:溅射钯所形成的生物传感器绝缘性基板，其主要构造有:绝缘性基板、钯极条、钯溅射区、工作电极、参比电极、钯溅射覆盖涂膜、粘结棒、壳体、溅射复合涂层、溅射反应涂层，所述的绝缘性基板上覆有多条钯极条，钯极条一端设有工作电极、参比电极；所述的多条钯极条中间位置设有钯溅射区；钯溅射区上可覆有钯溅射覆盖涂膜；
[0006]所述的钯溅射覆盖涂膜与壳体之间通过两根粘结棒相固定；
[0007]所述的钯溅射覆盖涂膜与壳体之间通过两根粘结棒相固定所形成的空间内覆有溅射复合涂层、溅射反应涂层。
[0008]上述的多条钯极条其数量为3?7条。
[0009]本实用新型的有益效果:采用溅射钯所形成的生物传感器绝缘性基板可应用于微生物传感器基板，从而可以制备且测试操作简单方便、灵敏度高、特异性强、响应时间短、可定量检测微生物百分率的微流体混合器芯片，实现了对食品添加剂、有毒有害微生物含量的直接检测。本实用新型在食品工业和环境保护领域的生物传感器芯片上均具有十分重要的意义。
【专利附图】

【附图说明】
[0010]图1为本实用新型溅射钯所形成的生物传感器绝缘性基板各配件分解状态结构图。
[0011]图2为本实用新型溅射钯所形成的生物传感器绝缘性基板各配件组合状态剖面图。
[0012]图3为本实用新型溅射钯所形成的生物传感器绝缘性基板实施例1溅射钯所形成的电流值与反应时间的线图。
[0013]图4为本实用新型溅射钯所形成的生物传感器绝缘性基板实施例2溅射钯所形成的电流值与反应时间的线图。
[0014]图中1-绝缘性基板，2-钯极条，3-钯溅射区，4-工作电极，5-参比电极，6-钯溅射覆盖涂膜，7-粘结棒，8-壳体，9-溅射复合涂层，10-溅射反应涂层。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图1-4对本实用新型的【具体实施方式】做一个详细的说明。
[0016]实施例:溅射钯所形成的生物传感器绝缘性基板，其主要构造有:绝缘性基板1、钯极条2、钯溅射区3、工作电极4、参比电极5、钯溅射覆盖涂膜6、粘结棒7、壳体8、溅射复合涂层9、溅射反应涂层10，所述的绝缘性基板I上覆有多条钯极条2，钯极条2 —端设有工作电极4、参比电极5 ;所述的多条钯极条2中间位置设有钯溅射区3 ;钯溅射区3上可覆有钯溅射覆盖涂膜6 ；
[0017]所述的钯溅射覆盖涂膜6与壳体8之间通过两根粘结棒7相固定；
[0018]所述的钯溅射覆盖涂膜6与壳体8之间通过两根粘结棒7相固定所形成的空间内覆有溅射复合涂层9、溅射反应涂层10。
[0019]所述的多条钯极条2其数量为3?7条。
[0020]下面针对结合实例通过制备钯溅射液展开对本生物传感器绝缘性基板工作原理的描述:
[0021]实施例一:第一步制备钯溅射液:将2.59环氧树脂溶于IOml无水乙醇中，加入
0.59固化剂2-乙基-4-甲基嘧啶，搅拌2h后，再加入29SBA-15，充分搅拌12h，使聚合物溶液充分分散于介孔硅SBA-15中，然后置于真空干燥箱中100°C加热4h除去溶剂；将上述制备的混合物在流量为lOOmL/min的N2气氛保护下，以5°C /min的升温速率升至950°C碳化6h ;最后将得到的产品用40wt%的氢氟酸浸泡过夜以除去模板，然后再过滤，分别用乙醇、去离子水洗涤，100°C干燥至恒重即得到钯溅射液。
[0022]将800mg IEi贱射液加入到80ml98wt %的硫酸和30ml68wt %的硝酸混合溶液中，用超声波处理20min后,在60°C水浴中加热搅拌Ih,采用0.22pm的微孔滤膜过滤,除去酸液，用去离子水洗涤至弱酸性，最后在60°C下真空干燥，得到酸化的钯溅射液。用量筒取30ml的粗苯胺，放入蒸馏烧瓶中，再加入少许沸石，用电热套加热，用直形冷凝管进行空气冷却，收集182-183°C的馏分。在常压冰水浴的条件下，采用三电极体系，在30ml，25nM的ΑΝ/Ο.5Μ硫酸电解液中进行电聚合。
[0023]得到钯溅射液后采用蒸馏水对其稀释，得到3.5%的原液，3.5%浓度的原液放入钯溅射覆盖涂膜6内进行装载；检测时采用钯溅射覆盖涂膜6对其样本液体进行吸入，吸入的样本液体与3.5%的原液(即钯溅射液)混入后进入溅射反应涂层10内，溅射反应涂层10内采用溅射复合涂层9封装，当混合液进入钯溅射区3在钯极条2作用下实现生物传感器的应用。图3为本实施例反应时间与电流值的抛物线图。
[0024]实施例二:第一步制备钯溅射液:将2.59环氧树脂溶于8ml无水乙醇中，加入
0.49固化剂2-乙基-4-甲基嘧啶，搅拌2h后，再加入29SBA-15，充分搅拌10h，使聚合物溶液充分分散于介孔硅SBA-15中，然后置于真空干燥箱中80°C加热3h除去溶剂；将上述制备的混合物在流量为80mL/min的N2气氛保护下，以4°C /min的升温速率升至800°C碳化5h ;最后将得到的产品用40wt%的氢氟酸浸泡过夜以除去模板，然后再过滤，分别用乙醇、去离子水洗涤，80°C干燥至恒重即得到钯溅射液。
[0025]将800mg IEi贱射液加入到70ml 98wt %的硫酸和20ml 68wt %的硝酸混合溶液中，用超声波处理IOmin后,在50°C水浴中加热搅拌Ih,采用0.22pm的微孔滤膜过滤,除去酸液，用去离子水洗涤至弱酸性，最后在50°C下真空干燥，得到酸化的钯溅射液。用量筒取30ml的粗苯胺，放入蒸馏烧瓶中，再加入少许沸石，用电热套加热，用直形冷凝管进行空气冷却，收集182-183°C的馏分。 在常压冰水浴的条件下，采用三电极体系，在30ml25fnM的AN/0.SMHZso4电解液中进行电聚合。
[0026]得到钯溅射液后采用蒸馏水对其稀释，得到3.5%的原液，3.5%浓度的原液放入钯溅射覆盖涂膜6内进行装载；检测时采用钯溅射覆盖涂膜6对其样本液体进行吸入，吸入的样本液体与3.5%的原液(即钯溅射液)混入后进入溅射反应涂层10内，溅射反应涂层10内采用溅射复合涂层9封装，当混合液进入钯溅射区3在钯极条2作用下实现生物传感器的应用。图4为本实施例反应时间与电流值的抛物线图。
[0027]电化学测试采用三电极测试体系:以钯溅射液+LaC/CS/Au电极和钯溅射液+LaC/Τ?02 /CS/Au电极为工作电极4，设定工作电压+0.45V。在相对饱和甘汞电极电位下测定参比电极5的不同浓度邻苯二酚底液中的响应电流，结果表明传感器对邻苯二酚的线性检测范围是0.55-10.45pM，选择灵敏度为0.08314A/M(n=19),钯溅射液/PAn修饰的漆酶电极的选择灵敏度很高，而这说明经聚苯胺改性后的介孔碳的线性范围明显扩大，这是由于在介孔碳的外围包覆了一层易于底物扩散的聚苯胺膜，使之能够更好的固定酶，使得该传感器的稳定性增加。
[0028]以上实施例仅是为说明本发明而所举，本发明的保护范围不限于此。本【技术领域】的技术人员在本发明基础上所做的等同替代和变换，均在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.溅射钯所形成的生物传感器绝缘性基板，其主要构造有:绝缘性基板(I)、钯极条(2)、钯溅射区(3)、工作电极(4)、参比电极(5)、钯溅射覆盖涂膜(6)、粘结棒(7)、壳体(8)、溅射复合涂层(9)、溅射反应涂层(10)，其特征在于:绝缘性基板(I)上覆有多条钯极条(2)，钯极条(2)—端设有工作电极(4)、参比电极(5);所述的多条钯极条(2)中间位置设有钯溅射区(3);钯溅射区(3)上可覆有钯溅射覆盖涂膜(6)； 所述的钯溅射覆盖涂膜(6 )与壳体(8 )之间通过两根粘结棒(7 )相固定； 所述的钯溅射覆盖涂膜(6)与壳体(8)之间通过两根粘结棒(7)相固定所形成的空间内覆有溅射复合涂层(9 )、溅射反应涂层(10)。
2.根据权利要求1所述的溅射钯所形成的生物传感器绝缘性基板，其特征在于所述的多条钯极条(2)其数量为3?7条。
【文档编号】G01N27/26GK203535002SQ201320727738
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】徐云鹏, 燕春晖 申请人:徐云鹏