[发明专利]一种敏感膜及含有该敏感膜的丝网印刷电极及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种电极，特别涉及一种含有敏感膜的丝网印刷电极及其应用。

背景技术

微量元素(如Zn、Fe、Ca、Mg、Cu、Mn、Pb等)与人的健康和生命活动密切相关，它们参与了人体内的新陈代谢过程，研究表明某些必须微量元素的缺少会导致疾病的发生，如缺铁会引起缺铁性贫血，缺锌缺铜会导致免疫力降低等。

维生素(如维生素A、维生素B、维生素C、维生素E等)是人和动物正常的生理功能必需的微量有机物质，也是辅基或辅酶的重要组成部分，其在生长、代谢、发育过程中发挥着巨大的作用。报告显示维生素缺乏会引起生理机能障碍从而发生某种疾病，如维生素A缺乏易患夜盲症，维生素B2不足易患口舌炎症等，因此维生素含量测定对提示人类健康具有重要意义。

氨基酸(如组氨酸、色氨酸、脯氨酸等)是构成生物功能大分子蛋白质的基本组成单位，营养所需蛋白质的基本物质。人体所需的必须氨基酸在新陈代谢中占有极其重要的地位。据研究分析，色氨酸可促进胃液及胰液的生成；赖氨酸可促进大脑发育。

氨茶碱是临床上常用于治疗哮喘的药物。但其安全范围窄，极易引起中毒，临床因氨茶碱引起的死亡及医疗纠纷时有发生，因此，建立快速测定血药浓度的方法有重要意义。氨茶碱的毒性常出现在血清浓度为15-20μg/ml，特别在治疗开始，早期多见的症状有恶心、呕吐、易激动、失眠等；当血清浓度超过20μg/ml，可出现心动过速、心律失常；血清中氨茶碱超过40μg/ml，可发生发热、失水、惊厥等症状，严重的呼吸、心跳停止而致死。为避免此类不良反应发生，指导临床合理用药，定期监测氨茶碱血药浓度十分必要。

地高辛常用于治疗高血压、心功能不全、心力衰竭等疾病。近年临床研究表明，地高辛逐日给予一定剂量，经6～7天能在体内达到稳定的浓度而发挥全效作用，但其持续给药极易发生中毒反应，因此，临床用药需要密切监测地高辛血药浓度，减少或避免中毒的发生。

尿酸是一种含有碳、氮、氧、氢的杂环化合物，体内尿酸的生成量和排泄量不平衡，导致血尿酸升高引起的疾病是痛风的主要病因。所以定期监测尿酸的含量是十分必要的。

单胺递质是人体内重要的神经传递物质，它参与许多生命疾病过程，研究表明抑郁症、头痛、精神疾病等的发生与单胺递质水平有着密切关联。目前临床精神类疾病的诊断，主要根据病人的病史和临床表现，通过量表或心理诊断完成，如汉密顿抑郁量表(HAMD)，其准确率不高，易误诊。寻找快速，准确的单胺递质测定方法，能够实现临床快速检验，具有重要的医学意义。

现行微量元素、维生素、氨基酸、氨茶碱、地高辛、尿酸、单胺递质等大部分物质浓度测定方法主要为光谱法、高效液相色谱法、质谱法、核磁共振等，方法繁琐、样本需求量大、耗时长，基本无法用于临床诊断，也无法普及用于社区医院和家庭自主测定。因此，开发出高灵敏度、高选择性的测定多种物质的电化学传感器成为亟待解决的问题。

电分析方法，包括电极检测法，具有灵敏度高、选择性好，响应时间短等优点被广泛应用于上述物质的直接检测。目前应用于微量元素、氨茶碱等物质的测定的电极已有许多，但其多为柱状玻碳电极，成本高，多次使用后需要重新修饰，面临重现性差、灵敏度低等技术问题。

为提高电极的灵敏度和选择性，主要在电极表面修饰多壁碳纳米管复合物、胶体金及nafion等，经过上述修改后，制得的电极在测定微量元素、氨茶碱等物质时的灵敏度仍不理想，并且稳定性差。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明在解决了电极稳定性、灵敏度和选择性的基础上，研制了可测定微量元素、维生素、氨基酸、氨茶碱、地高辛、尿酸或单胺递质的丝网印刷电极。

本发明具体技术方案如下：

本发明提供一种敏感膜，该敏感膜涂覆在工作电极表面，该敏感膜依次由如下重量份的成分组成：

碳纳米管   0.01-10

纳米氧化锌 0.01-10

石墨烯     0.01-10。

由碳纳米管、纳米氧化锌和石墨烯按照一定重量份数组成的敏感膜，具有良好的化学稳定性、导电性和极高的机械强度，能够促进电化学反应中电子的传递，提高电极上的响应电流，改善电极表面的微环境。

优选地，所述敏感膜依次由如下重量份的成分组成：

碳纳米管   0.1-1

纳米氧化锌 1-5

石墨烯     1.5-6。

具有更好的导电性。

所述敏感膜由如下重量份的成分组成：

碳纳米管   0.15

纳米氧化锌 2.35