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濺射鈀所形成的生物傳感器絕緣性基板的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電化學(xué)生物傳感器裝置，具體的說是濺射鈀所形成的生物傳感器絕緣性基板。濺射鈀所形成的生物傳感器絕緣性基板，所述的絕緣性基板上覆有多條鈀極條，鈀極條一端設(shè)有工作電極、參比電極；所述的多條鈀極條中間位置設(shè)有鈀濺射區(qū)；鈀濺射區(qū)上可覆有鈀濺射覆蓋涂膜；本實(shí)用新型采用濺射鈀所形成的生物傳感器絕緣性基板可應(yīng)用于微生物傳感器基板，從而可以制備且測(cè)試操作簡(jiǎn)單方便、靈敏度高、特異性強(qiáng)、響應(yīng)時(shí)間短、可定量檢測(cè)微生物百分率的微流體混合器芯片，實(shí)現(xiàn)了對(duì)食品添加劑、有毒有害微生物含量的直接檢測(cè)。本實(shí)用新型在食品工業(yè)和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的生物傳感器芯片上均具有十分重要的意義。
【專利說明】濺射鈀所形成的生物傳感器絕緣性基板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電化學(xué)生物傳感器裝置，具體的說是濺射鈀所形成的生物傳感器絕緣性基板。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年，生物傳感器的測(cè)定對(duì)象為從低分子到高分子的各種各樣的化學(xué)物質(zhì)，為了應(yīng)對(duì)各種測(cè)定對(duì)象，正在進(jìn)行具備各種機(jī)能的生物傳感器的開發(fā)。目前，不必對(duì)生物試樣以及食品中所含的特定成分(底物)進(jìn)行稀釋、攪拌等操作就能簡(jiǎn)單定量的生物傳感器已廣為人知。例如已經(jīng)提出如下生物傳感器:在絕緣性基板上形成至少具有工作電極和對(duì)電極的電極系統(tǒng)，在該電極系統(tǒng)上設(shè)有用親水性聚合物等固定劑固定氧化還原酶以及電子受體而成的酶反應(yīng)層，接著在該酶反應(yīng)層上設(shè)置過濾層(血球去除層)，進(jìn)一步，在該過濾層上包被殼體而一體化。這個(gè)生物傳感器按照以下的方法定量試樣中的底物濃度。首先，將血液等試樣溶液滴加到過濾層，其過濾液滲透到酶反應(yīng)層。從而氧化還原酶以及電子受體溶解至試樣溶液中，底物和酶之間發(fā)生酶反應(yīng)。通過該酶反應(yīng)底物被氧化，同時(shí)電子受體被還原。酶反應(yīng)終止后，將已被還原的電子受體電化學(xué)氧化，通過此時(shí)得到的氧化電流值求出試樣溶液中的底物濃度。
[0003]例如作為用生物傳感器測(cè)定中性脂肪的方法，如下定量試樣中的中性脂肪的方法已廣為人知。首先，試樣溶液中包含的中性脂肪被例如脂蛋白脂肪酶(LPL)分解為游離脂肪酸和甘油。此處生成的甘油通過使用甘油激酶(GK)和甘油-3-磷酸氧化酶(GPO)或者甘油-3-磷酸脫氫酶(GPDH)來定量。即可以通過測(cè)定如下式所示的、氧化型電子受體的減少、還原型電子受體的增加或者磷酸二羥丙酮的量來定量甘油。特別是，可以通過電化學(xué)地測(cè)定還原型電子受體的增加量來定量甘油。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供濺射鈀所形成的生物傳感器絕緣性基板。
[0005]本實(shí)用新型解決其上述的技術(shù)問題所采用以下的技術(shù)方案:濺射鈀所形成的生物傳感器絕緣性基板，其主要構(gòu)造有:絕緣性基板、鈀極條、鈀濺射區(qū)、工作電極、參比電極、鈀濺射覆蓋涂膜、粘結(jié)棒、殼體、濺射復(fù)合涂層、濺射反應(yīng)涂層，所述的絕緣性基板上覆有多條鈀極條，鈀極條一端設(shè)有工作電極、參比電極；所述的多條鈀極條中間位置設(shè)有鈀濺射區(qū)；鈀濺射區(qū)上可覆有鈀濺射覆蓋涂膜；
[0006]所述的鈀濺射覆蓋涂膜與殼體之間通過兩根粘結(jié)棒相固定；
[0007]所述的鈀濺射覆蓋涂膜與殼體之間通過兩根粘結(jié)棒相固定所形成的空間內(nèi)覆有濺射復(fù)合涂層、濺射反應(yīng)涂層。
[0008]上述的多條鈀極條其數(shù)量為3?7條。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果:采用濺射鈀所形成的生物傳感器絕緣性基板可應(yīng)用于微生物傳感器基板，從而可以制備且測(cè)試操作簡(jiǎn)單方便、靈敏度高、特異性強(qiáng)、響應(yīng)時(shí)間短、可定量檢測(cè)微生物百分率的微流體混合器芯片，實(shí)現(xiàn)了對(duì)食品添加劑、有毒有害微生物含量的直接檢測(cè)。本實(shí)用新型在食品工業(yè)和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的生物傳感器芯片上均具有十分重要的意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型濺射鈀所形成的生物傳感器絕緣性基板各配件分解狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖。
[0011]圖2為本實(shí)用新型濺射鈀所形成的生物傳感器絕緣性基板各配件組合狀態(tài)剖面圖。
[0012]圖3為本實(shí)用新型濺射鈀所形成的生物傳感器絕緣性基板實(shí)施例1濺射鈀所形成的電流值與反應(yīng)時(shí)間的線圖。
[0013]圖4為本實(shí)用新型濺射鈀所形成的生物傳感器絕緣性基板實(shí)施例2濺射鈀所形成的電流值與反應(yīng)時(shí)間的線圖。
[0014]圖中1-絕緣性基板，2-鈀極條，3-鈀濺射區(qū)，4-工作電極，5-參比電極，6-鈀濺射覆蓋涂膜，7-粘結(jié)棒，8-殼體，9-濺射復(fù)合涂層，10-濺射反應(yīng)涂層。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖1-4對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做一個(gè)詳細(xì)的說明。
[0016]實(shí)施例:濺射鈀所形成的生物傳感器絕緣性基板，其主要構(gòu)造有:絕緣性基板1、鈀極條2、鈀濺射區(qū)3、工作電極4、參比電極5、鈀濺射覆蓋涂膜6、粘結(jié)棒7、殼體8、濺射復(fù)合涂層9、濺射反應(yīng)涂層10，所述的絕緣性基板I上覆有多條鈀極條2，鈀極條2 —端設(shè)有工作電極4、參比電極5 ;所述的多條鈀極條2中間位置設(shè)有鈀濺射區(qū)3 ;鈀濺射區(qū)3上可覆有鈀濺射覆蓋涂膜6 ；
[0017]所述的鈀濺射覆蓋涂膜6與殼體8之間通過兩根粘結(jié)棒7相固定；
[0018]所述的鈀濺射覆蓋涂膜6與殼體8之間通過兩根粘結(jié)棒7相固定所形成的空間內(nèi)覆有濺射復(fù)合涂層9、濺射反應(yīng)涂層10。
[0019]所述的多條鈀極條2其數(shù)量為3?7條。
[0020]下面針對(duì)結(jié)合實(shí)例通過制備鈀濺射液展開對(duì)本生物傳感器絕緣性基板工作原理的描述:
[0021]實(shí)施例一:第一步制備鈀濺射液:將2.59環(huán)氧樹脂溶于IOml無水乙醇中，加入
0.59固化劑2-乙基-4-甲基嘧啶，攪拌2h后，再加入29SBA-15，充分?jǐn)嚢?2h，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加熱4h除去溶劑；將上述制備的混合物在流量為lOOmL/min的N2氣氛保護(hù)下，以5°C /min的升溫速率升至950°C碳化6h ;最后將得到的產(chǎn)品用40wt%的氫氟酸浸泡過夜以除去模板，然后再過濾，分別用乙醇、去離子水洗滌，100°C干燥至恒重即得到鈀濺射液。
[0022]將800mg IEi賤射液加入到80ml98wt %的硫酸和30ml68wt %的硝酸混合溶液中，用超聲波處理20min后,在60°C水浴中加熱攪拌Ih,采用0.22pm的微孔濾膜過濾,除去酸液，用去離子水洗滌至弱酸性，最后在60°C下真空干燥，得到酸化的鈀濺射液。用量筒取30ml的粗苯胺，放入蒸餾燒瓶中，再加入少許沸石，用電熱套加熱，用直形冷凝管進(jìn)行空氣冷卻，收集182-183°C的餾分。在常壓冰水浴的條件下，采用三電極體系，在30ml，25nM的ΑΝ/Ο.5Μ硫酸電解液中進(jìn)行電聚合。
[0023]得到鈀濺射液后采用蒸餾水對(duì)其稀釋，得到3.5%的原液，3.5%濃度的原液放入鈀濺射覆蓋涂膜6內(nèi)進(jìn)行裝載；檢測(cè)時(shí)采用鈀濺射覆蓋涂膜6對(duì)其樣本液體進(jìn)行吸入，吸入的樣本液體與3.5%的原液(即鈀濺射液)混入后進(jìn)入濺射反應(yīng)涂層10內(nèi)，濺射反應(yīng)涂層10內(nèi)采用濺射復(fù)合涂層9封裝，當(dāng)混合液進(jìn)入鈀濺射區(qū)3在鈀極條2作用下實(shí)現(xiàn)生物傳感器的應(yīng)用。圖3為本實(shí)施例反應(yīng)時(shí)間與電流值的拋物線圖。
[0024]實(shí)施例二:第一步制備鈀濺射液:將2.59環(huán)氧樹脂溶于8ml無水乙醇中，加入
0.49固化劑2-乙基-4-甲基嘧啶，攪拌2h后，再加入29SBA-15，充分?jǐn)嚢?0h，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加熱3h除去溶劑；將上述制備的混合物在流量為80mL/min的N2氣氛保護(hù)下，以4°C /min的升溫速率升至800°C碳化5h ;最后將得到的產(chǎn)品用40wt%的氫氟酸浸泡過夜以除去模板，然后再過濾，分別用乙醇、去離子水洗滌，80°C干燥至恒重即得到鈀濺射液。
[0025]將800mg IEi賤射液加入到70ml 98wt %的硫酸和20ml 68wt %的硝酸混合溶液中，用超聲波處理IOmin后,在50°C水浴中加熱攪拌Ih,采用0.22pm的微孔濾膜過濾,除去酸液，用去離子水洗滌至弱酸性，最后在50°C下真空干燥，得到酸化的鈀濺射液。用量筒取30ml的粗苯胺，放入蒸餾燒瓶中，再加入少許沸石，用電熱套加熱，用直形冷凝管進(jìn)行空氣冷卻，收集182-183°C的餾分。 在常壓冰水浴的條件下，采用三電極體系，在30ml25fnM的AN/0.SMHZso4電解液中進(jìn)行電聚合。
[0026]得到鈀濺射液后采用蒸餾水對(duì)其稀釋，得到3.5%的原液，3.5%濃度的原液放入鈀濺射覆蓋涂膜6內(nèi)進(jìn)行裝載；檢測(cè)時(shí)采用鈀濺射覆蓋涂膜6對(duì)其樣本液體進(jìn)行吸入，吸入的樣本液體與3.5%的原液(即鈀濺射液)混入后進(jìn)入濺射反應(yīng)涂層10內(nèi)，濺射反應(yīng)涂層10內(nèi)采用濺射復(fù)合涂層9封裝，當(dāng)混合液進(jìn)入鈀濺射區(qū)3在鈀極條2作用下實(shí)現(xiàn)生物傳感器的應(yīng)用。圖4為本實(shí)施例反應(yīng)時(shí)間與電流值的拋物線圖。
[0027]電化學(xué)測(cè)試采用三電極測(cè)試體系:以鈀濺射液+LaC/CS/Au電極和鈀濺射液+LaC/Τ?02 /CS/Au電極為工作電極4，設(shè)定工作電壓+0.45V。在相對(duì)飽和甘汞電極電位下測(cè)定參比電極5的不同濃度鄰苯二酚底液中的響應(yīng)電流，結(jié)果表明傳感器對(duì)鄰苯二酚的線性檢測(cè)范圍是0.55-10.45pM，選擇靈敏度為0.08314A/M(n=19),鈀濺射液/PAn修飾的漆酶電極的選擇靈敏度很高，而這說明經(jīng)聚苯胺改性后的介孔碳的線性范圍明顯擴(kuò)大，這是由于在介孔碳的外圍包覆了一層易于底物擴(kuò)散的聚苯胺膜，使之能夠更好的固定酶，使得該傳感器的穩(wěn)定性增加。
[0028]以上實(shí)施例僅是為說明本發(fā)明而所舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所做的等同替代和變換，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.濺射鈀所形成的生物傳感器絕緣性基板，其主要構(gòu)造有:絕緣性基板(I)、鈀極條(2)、鈀濺射區(qū)(3)、工作電極(4)、參比電極(5)、鈀濺射覆蓋涂膜(6)、粘結(jié)棒(7)、殼體(8)、濺射復(fù)合涂層(9)、濺射反應(yīng)涂層(10)，其特征在于:絕緣性基板(I)上覆有多條鈀極條(2)，鈀極條(2)—端設(shè)有工作電極(4)、參比電極(5);所述的多條鈀極條(2)中間位置設(shè)有鈀濺射區(qū)(3);鈀濺射區(qū)(3)上可覆有鈀濺射覆蓋涂膜(6)； 所述的鈀濺射覆蓋涂膜(6 )與殼體(8 )之間通過兩根粘結(jié)棒(7 )相固定； 所述的鈀濺射覆蓋涂膜(6)與殼體(8)之間通過兩根粘結(jié)棒(7)相固定所形成的空間內(nèi)覆有濺射復(fù)合涂層(9 )、濺射反應(yīng)涂層(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濺射鈀所形成的生物傳感器絕緣性基板，其特征在于所述的多條鈀極條(2)其數(shù)量為3?7條。
【文檔編號(hào)】G01N27/26GK203535002SQ201320727738
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】徐云鵬, 燕春暉 申請(qǐng)人:徐云鵬